KR101075099B1 - Gripper carrying apparatus of automatic tool changer for machine tools - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치에 관한 것으로, 그리퍼이송부는, 수평설치대에 연결되어 있는 이송부케이스와, 이송부케이스에 설치되고 그리퍼구동부에 연결되어서 그리퍼구동부가 직선왕복되도록 하는 전후이송부와, 이송부케이스에 설치되고 전후이송부에 연결되어서 전후이송부를 회전시켜서 그리퍼구동부가 회전되도록 하는 회전부와, 이송부케이스에 설치되고 전후이송부에 연결되어서 전후이송부의 직선왕복운동을 안내하는 가이드부로 이루어진다.
따라서, 가이드실린더, 피스톤, 회전실린더를 핵심 부품으로 하는 그리퍼이송부에 의해 그리퍼가 직선왕복운동을 할 뿐 아니라 회전되므로 최소의 부품으로 그리퍼를 직선왕복운동시키고 회전시킬 수 있으며 이에 따라 조립공정 및 제조단가가 그만큼 절감된다.The present invention relates to a gripper conveying apparatus of an automatic tool changer for a large machine tool, wherein the gripper conveying unit is connected to the horizontal mounting table and the conveying unit case and is connected to the gripper driving unit so that the gripper driving unit is reciprocated linearly. It is composed of a front and rear conveying part, a rotating part which is installed on the conveying part case and connected to the front and rear conveying part to rotate the front and rear conveying part to rotate the gripper driving part, and a guide part which is installed on the conveying part case and connected to the front and rear conveying part to guide the linear reciprocating motion of the front and rear conveying part. .
Therefore, the gripper transfer part including the guide cylinder, the piston, and the rotation cylinder as the core parts rotates the gripper not only in the linear reciprocating motion but also in the rotational direction. Is reduced by that much.

Description

대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치{Gripper carrying apparatus of automatic tool changer for machine tools}Gripper carrying apparatus of automatic tool changer for large machine tools

본 발명은 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 그리퍼이송부의 부품수가 절감되고, 그리퍼이송부 내부를 간단히 확인할 수 있으며, 피스톤의 내구성이 향상될 뿐 아니라, 피스톤의 직선왕복이송 및 회전이 안정적으로 지지되는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a gripper transfer device of an automatic tool changer for a large machine tool, and more particularly, to reduce the number of parts of the gripper transfer unit, to easily check the inside of the gripper transfer unit, and to improve the durability of the piston, as well as to the piston. A gripper feed device for an automatic tool changer for a large machine tool which is stably supported by a linear reciprocating feed and rotation.

산업의 전반적인 발전과 함께 절삭 가공분야의 자동화 및 수치제어(NC)화도 급속히 진전되고 있다. 아울러 최근에는 그동안 회전형 선반계열과 밀링 계열로 양분되어 진행되어 온 공작기계의 수치제어(NC)화가 서로 복합적으로 결합되어 다기능 머시닝 센터가 출현하였으며, 산업현장의 폭넓은 수요에 힘입어 그 시장은 급속히 확대되고 있다. With the development of the industry as a whole, automation and numerical control (NC) in the field of cutting is also rapidly advancing. In recent years, multi-functional machining centers have emerged due to the complex combination of numerical control (NC) of machine tools, which has been divided into rotary lathe series and milling series, and the market has been supported by the wide demand of industrial sites. It is expanding rapidly.

머시닝 센터란 몇가지 종류의 절삭가공을 하나의 기계에서 자동적으로 수행하는 NC 공작기계로서, 대개 공구 자동교환기능과 가공물의 2개면 이상을 자동적으로 깎고 분할할 수 있는 기능을 구비하고 있다. 이러한 머시닝 센터는 크게 비회전체 부품을 가공하는 형식과, 회전체 부품을 가공하는 형식의 2종으로 구분할 수 있다. Machining centers are NC machine tools that automatically perform several types of cutting on a single machine. They are usually equipped with automatic tool changeover and the ability to automatically cut and split two or more sides of the workpiece. Such machining centers can be largely divided into two types: a type for processing non-rotating parts and a type for processing rotating parts.

비회전체 부품을 대상으로 하는 머시닝 센터는 가공하는 NC 밀링 머시인 또는 NC 드릴링 머시인을 발전 모체로 하여 여러가지 부분을 개량하였고, 여기에 자동 공구 교환장치(Automatic Tool Changer, ATC), 투울 매거진, 자동 가공물 교환장치(Automatic Loader, AL)를 조합하여 머시닝 센터를 만든 것이다. Machining centers for non-rotating parts were developed using the NC milling machine or NC drilling machine to be machined as a power generation matrix, and included several automatic tool changers (ATCs), bullfight magazines, and automatic The machining center was created by combining the workpiece loader (AL).

회전부품을 대상으로 하는 머시닝 센터는 NC 선반을 발전 모체로 하여 회전체 부품을 선삭후에 각도분할, 홈가공, 구멍가공, 탭작업 등 여러가지 가공을 하며, 자동 공구교환장치(ATC) 이외에 자동 가공물 교환장치(AL)도 가지고 있고, 또한 가공중에 별도로 준비된 척으로 소재를 잡고 가공이 완료된 가공물은 척에서 풀려 나오도록 함으로써 가공물의 탈착을 자동화하고 있다.Machining centers for rotating parts use NC lathes as a power generation matrix and perform various processing such as angle division, grooving, hole processing, tapping, etc. after turning the rotating parts, and automatic workpiece exchange in addition to automatic tool changer It also has a device AL, and automates the removal of the workpiece by holding the material with the chuck prepared separately during processing and letting the finished workpiece out of the chuck.

한편, 항공기나 선박 등의 대형 구조체는 다양한 형상과 구조의 중대형 구조체 및 기계류부품들의 조합에 의해 구성되며, 이 구조체 및 기계류부품들은 그 크기로 인해서 일반 공작기계에서는 가공이 불가능하고 해당부품에 적합한 각종 특수 전용가공기(이하에서 "대형 공작기계"라 통칭함.)로 가공된다.On the other hand, a large structure such as an aircraft or a ship is composed of a combination of medium and large structures and machinery parts of various shapes and structures, and due to their size, these structures and machinery parts are impossible to process in general machine tools and are suitable for the corresponding parts. It is processed by a special dedicated machine (hereinafter referred to as "large machine tool").

대형 공작기계에는 자공 공구교환장치가 구비되는 바, 이 자동 공구교환장치에는 공구매거진이 구비되어 있고, 공구매거진에는 각 공정에 필요한 공구가 다수 장착되어 있으며, 다양한 작업에 필요한 적당한 공구를 교환 공급해주는 구조로 이루어진다.Large machine tools are equipped with a self-help tool changer. The automatic tool changer is equipped with a tool magazine. The tool magazine is equipped with a number of tools necessary for each process. Made of structure.

이러한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치는 대형 공작기계의 작업시 공구교환 타이밍이 되면, 프로그램에 따라 작동되면서 대형 공작기계에 결합된 공구를 분리하여 공구매거진에 안착시키며 공구매거진에 장착된 다른 공구를 파지한 후 대형 공작기계에 장착시킨다.The automatic tool changer for large machine tools, when a tool change timing occurs during the operation of a large machine tool, operates according to a program, separates the tool coupled to the large machine tool, seats it in the tool magazine, and replaces other tools mounted in the tool magazine. After holding, it is mounted on a large machine tool.

종래의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치에는 그리퍼를 직선왕복 운동시키고 회전시키도록 그리퍼이송장치가 설치되어 있다. 이 그리퍼이송장치는 그리퍼를 직선왕복 운동시키고 회전시키기 위해 다수의 부품들이 사용되며, 이에 따라 제조공정 및 제조단가가 그만큼 상승된다.A conventional automatic tool changer for large machine tools is provided with a gripper conveying device for linearly reciprocating and rotating a gripper. This gripper conveying apparatus uses a plurality of parts to linearly reciprocate and rotate the gripper, thereby increasing the manufacturing process and manufacturing cost.

또한 종래의 그리퍼이송장치는 그 내부를 쉽게 확인할 수 없는 구조이며, 내부를 확인하려면 그리퍼이송장치의 외부 케이스를 분리해야 한다. 따라서 구동 부품들의 파손, 이물질 투입 여부, 부품들 사이의 오일 공급 정도 등의 제반 사항을 간단하고 신속하게 확인할 수 없었다.
In addition, the conventional gripper transporting device is a structure that can not easily check the inside, and to check the interior, it is necessary to remove the outer case of the gripper transporting device. Therefore, it was not possible to easily and quickly check various factors such as breakage of driving parts, presence of foreign substances, and degree of oil supply between the parts.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 그리퍼이송부의 부품수가 절감되도록 한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a gripper conveying apparatus of an automatic tool changer for a large machine tool for reducing the number of parts of the gripper conveying portion.

본 발명의 다른 목적은, 그리퍼이송부 내부를 간단히 확인할 수 있도록 한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a gripper conveying apparatus of an automatic tool changer for a large machine tool, which enables the inside of a gripper conveying unit to be easily checked.

본 발명의 또 다른 목적은, 피스톤의 내구성이 향상되도록 한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a gripper conveying apparatus for an automatic tool changer for a large machine tool for improving durability of a piston.

본 발명의 또 다른 목적은, 피스톤의 직선왕복이송 및 회전을 안정적으로 지지하고 가이드실린더 내부의 기밀이 확실하게 유지되도록 한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a gripper conveying apparatus for an automatic tool changer for a large machine tool, which stably supports linear reciprocation and rotation of a piston and reliably maintains airtightness inside a guide cylinder.

본 발명의 또 다른 목적은, 피스톤의 직선왕복운동시 회전방향으로 유동되는 것을 방지하도록 한 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 제공하는데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a gripper conveying apparatus for an automatic tool changer for a large machine tool to prevent the piston from flowing in a rotational direction during a linear reciprocating motion.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치는, 수평설치대와, 수평설치대의 양단에 고정되어 있고 수평설치대를 지지하는 지지대들과, 수평설치대에 연결되어서 수평설치대를 따라 좌우로 이송되고 제1핑거 및 제2핑거로 이루어져서 공구를 파지하는 그리퍼와, 수평설치대에 설치되고 그리퍼에 연결되어서 직선방향으로 왕복이송시키거나 회전시키는 그리퍼이송부로 이루어지며, 그리퍼이송부는, 수평설치대에 연결되어 있는 이송부케이스와, 이송부케이스에 설치되고 그리퍼구동부에 연결되어서 그리퍼구동부가 직선왕복되도록 하는 전후이송부와, 이송부케이스에 설치되고 전후이송부에 연결되어서 전후이송부를 회전시켜서 그리퍼구동부가 회전되도록 하는 회전부와, 이송부케이스에 설치되고 전후이송부에 연결되어서 전후이송부의 직선왕복운동을 안내하는 가이드부로 이루어진 것을 특징으로 한다.The gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention for achieving the above object is connected to a horizontal mounting stand, supporters fixed to both ends of the horizontal mounting stand and supporting the horizontal mounting stand, It is composed of a gripper that is transported to the left and right along the horizontal mount and grips the tool by the first and second fingers, and a gripper feeder installed on the horizontal mount and connected to the gripper to reciprocate or rotate in a linear direction. The transfer unit case is connected to the horizontal mount, and the transfer unit case is installed in the transfer unit case and connected to the gripper driving unit so that the gripper driving unit is reciprocated linearly, and the gripper driving unit is installed in the transfer unit case and connected to the front and rear transfer unit to rotate the transfer unit. To the rotating part and the transfer part case And it is connected to a transmit jeonhuyi characterized by comprising guide parts for guiding the linear reciprocating motion of jeonhuyi sent.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 이송부케이스에는, 외부에서 내부의 부품들 상태를 확인할 수 있도록 투명창이 구비된다.Another feature of the gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that the transfer part case is provided with a transparent window so as to check the state of internal parts from the outside.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 전후이송부는, 이송부케이스의 단부에 결합되도록 일측에 결합플랜지부가 형성되어 있고 일측에 유압이 출입되면서 그리퍼를 직선방향으로 전진시키는 전진포트가 형성되어 있으며 타측에 유압이 출입되면서 그리퍼를 직선방향으로 후진시키는 후진포트가 형성되어 있고 결합플랜지부에는 가이드구멍이 형성되어 있는 가이드실린더와, 가이드실린더의 내부에 결합되어서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동되고 단부에 그리퍼구동부가 결합되어 있으며 가이드실린더의 전진포트로 유압이 공급될 시 가이드실린더의 내부를 따라 전진되면서 그리퍼구동부를 직선방향으로 전진시키고 가이드실린더의 후진포트로 유압이 공급될 시 가이드실린더의 내부를 따라 후진되면서 그리퍼구동부를 직선방향으로 후진시키는 피스톤과, 가이드실린더의 양단부에 각각 결합되어 있고 가이드실린더의 내부를 따라 슬라이드되는 피스톤을 안내하는 제1커버 및 제2커버와, 일단이 피스톤의 내부에 결합되어 있고 타단이 피스톤의 단부 외측으로 돌출되어 있는 결합축과, 일단이 그리퍼구동부에 결합되어 있고 타단이 결합플랜지부의 가이드구멍을 따라 슬라이드되면서 피스톤의 직선왕복운동을 안내하는 가이드핀으로 이루어진다.Another feature of the gripper conveying device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that the front and rear conveying part has a coupling flange part formed at one side so as to be coupled to an end of the conveying part case, and the gripper is moved in a straight direction while the hydraulic pressure is introduced into one side. A forward port is formed to move forward, and a reverse port is formed to retract the gripper in a straight direction as the hydraulic pressure flows in and out of the other side. The coupling flange has a guide cylinder formed with a guide hole, and is coupled inside the guide cylinder. The slide moves along the length direction and the gripper driving part is coupled to the end. When the hydraulic pressure is supplied to the forward port of the guide cylinder, the hydraulic cylinder moves forward along the inside of the guide cylinder, advancing the gripper driving part in a straight direction and the hydraulic pressure is moved to the reverse port of the guide cylinder. Reverse along the inside of the guide cylinder when supplied And a first cover and a second cover coupled to both ends of the guide cylinder and guide cylinders sliding along the inside of the guide cylinder, respectively, with one end coupled to the inside of the piston. And a coupling shaft, the other end of which is projected outward of the end of the piston, and one end of which is coupled to the gripper driving unit, and the other end of which is guided along the guide hole of the coupling flange, to guide the linear reciprocation of the piston.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 피스톤의 둘레에는, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 피스톤의 둘레에 용사되어 이루어진 코팅층이 형성된다.Another characteristic of the gripper feed device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) Ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder Among the chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%), any one powder is provided to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, the powder particle size Powder having a sprayed around the piston is formed a coating layer is formed.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 코팅층은, 피스톤의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 400∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.Another feature of the gripper feed device of the automatic tool changer for large machine tools of the present invention is that the coating layer has a thickness of 50 to 600 µm around the piston, the hardness is 400 to 1000 HV, and the surface roughness is 0.1 to 0.3. Plasma coated to maintain μm.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 코팅층은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 14000℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 피스톤의 둘레에 제트분사하여서 이루어지며, 가열된 피스톤의 변형이 방지되도록 피스톤이 냉각장치로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.Another feature of the gripper conveying device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that the coating layer is one of powder powder selected from the above powder powder and 14000 ° C gas at a speed of about 2 Mach. It is made by jet spraying the circumference, the piston is cooled by the cooling device to prevent deformation of the heated piston to maintain a temperature of 150 ~ 200 ℃.

본 발명은 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 제1커버 및 제2커버의 내주면에는 가이드실린더와 피스톤을 정밀하게 가이드하며 추후 발생되는 힘을 흡수하는 동시에 피스톤과 가이드실린더 사이의 금속과 금속의 접촉을 방지하는 웨어링이 결합되어 있고, 웨어링 일측의 제1커버 및 제2커버의 내주면에는 마찰계수가 적고 스틱-슬립(stick-slip) 현상이나 눌러붙음 현상이 없으며 오일홈 구성이 간단하고 윤활성이 뛰어난 로토가이드링이 결합되어 있으며, 제1커버 및 제2커버의 내주면에는 왕복운동, 고정 및 회전용으로 사용되고 왕복운동에 의한 비틀림 현상이 없으며 접촉압력이 단면 전체에 분포되어 누유방지가 우수한 쿼드링이 결합되어 있다.The present invention is another feature of the gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool, the guide cylinder and the piston in the inner circumferential surface of the first cover and the second cover precisely guides the piston and absorbs the force generated later, The wear ring prevents metal and metal contact between the guide cylinders, and the coefficients of friction are low on the inner circumferential surfaces of the first cover and the second cover on one side of the wear ring, and there is no stick-slip or sticking phenomenon. Rotoguide ring with simple lubrication and excellent lubricity is combined, and the inner circumferential surface of the first cover and the second cover is used for reciprocating motion, fixing and rotation, and there is no torsion by reciprocating motion. The quad ring is distributed and has excellent leakage prevention.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 회전부는, 이송부케이스에 설치되어 있고 피스톤에 연결되어서 피스톤이 가이드실린더의 내부에서 회전되도록 하는 회전실린더와, 회전실린더의 구동축에 결합되어 있는 구동기어와, 피스톤의 단부에 결합되어 있고 구동기어에 치합되어 있으며 구동기어의 회전시 연동되면서 피스톤을 회전시키는 전동기어로 이루어진다.Another feature of the gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that the rotating part is installed in the transfer part case and is connected to the piston so that the piston rotates inside the guide cylinder and the rotating cylinder. The drive gear is coupled to the drive shaft of, and is coupled to the end of the piston is engaged to the drive gear and is made of an electric gear for rotating the piston while interlocking when the drive gear rotates.

본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 또 다른 특징은, 이송부케이스에는 피스톤이 직선왕복되는 것을 안내하고 피스톤의 직선왕복운동 중에 회전되는 것을 방지하도록 가이드부가 구비되되, 가이드부는, 결합축에 고정되어 있는 메니폴드와, 일단이 가이드실린더에 고정되어 있고 타단이 이송부케이스에 고정되어 있으며 피스톤의 직선왕복운동을 안내하는 가이드봉과, 일측이 메니폴드에 결합되어 있고 타측이 가이드봉에 슬라이드되도록 결합되어 있으며 피스톤이 가이드봉을 따라 직선왕복운동하도록 안내하는 가이드브라켓과, 일측이 이송부케이스에 고정되어 있고 타측이 가이드봉에 결합되어서 가이드봉의 단부를 지지하는 고정브라켓으로 이루어진다.
Another feature of the gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention is that the transfer part case is provided with a guide part to guide the linear reciprocation of the piston and to prevent the piston from rotating during the linear reciprocating motion. , A manifold fixed to the coupling shaft, one end of which is fixed to the guide cylinder, the other end of which is fixed to the transfer case, a guide rod for guiding the linear reciprocation of the piston, and one side of which is coupled to the manifold and the other of which slides on the guide rod. It is coupled to the guide bracket for guiding the linear reciprocating motion along the guide rod, and one side is fixed to the transfer case case and the other side is composed of a fixed bracket for supporting the end of the guide rod.

이상에서와 같은 본 발명의 그리퍼이송부는, 피스톤이 가이드실린더의 내주면을 따라 직선왕복이송되도록 설치되어 있고, 피스톤을 회전시키도록 회전실린더가 피스톤에 연결되어 있다. 따라서 가이드실린더, 피스톤, 회전실린더를 핵심 부품으로 하는 그리퍼이송부에 의해 그리퍼가 직선왕복운동을 할 뿐 아니라 회전된다. 그러므로 최소의 부품으로 그리퍼를 직선왕복운동시키고 회전시킬 수 있으므로 조립공정 및 제조단가가 그만큼 절감된다.The gripper transfer part of the present invention as described above is provided so that the piston is linearly reciprocated along the inner circumferential surface of the guide cylinder, and the rotation cylinder is connected to the piston to rotate the piston. Accordingly, the gripper is rotated as well as the linear reciprocating motion by the gripper conveying part including the guide cylinder, the piston, and the rotating cylinder as a core component. Therefore, the gripper can be linearly reciprocated and rotated with a minimum number of parts, thereby reducing the assembly process and manufacturing cost.

본 발명의 이송부케이스에는, 외부에서 내부의 부품들 상태를 확인할 수 있도록 착탈가능한 투명창이 구비된다. 따라서 투명창을 통해 그리퍼이송부의 내부를 항상 확인할 수 있으므로 부품들의 파손, 이물질 투입 여부, 오일 공급정도 등의 제반 사항을 간단하고 신속하게 확인할 수 있다.The transfer part case of the present invention is provided with a detachable transparent window so as to check the state of the internal parts from the outside. Therefore, the inside of the gripper conveying unit can be always checked through the transparent window, so it is possible to easily and quickly check various matters such as breakage of parts, foreign substance input, and oil supply.

본 발명의 피스톤에는, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중 어느 한 종류의 분말이 피스톤의 둘레에 용사되어서 이루어진 코팅층이 형성되어 있다. 따라서 외부의 영향에 빈번히 노출되는 피스톤의 둘레에 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 피스톤이 산화되는 것이 방지되고, 피스톤의 산화 방지에 의해 안전사고가 예방되며, 결국 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.In the piston of the present invention, ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al), which is mixed with 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) 2 O 3 ) Powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20 %, chromium 5%) powder is sprayed around the piston to form a coating layer. Therefore, since a coating layer having excellent oxidation resistance is formed around the piston which is frequently exposed to external influences, the piston is prevented from being oxidized, and safety accidents are prevented by preventing the oxidation of the piston. Extended lifespan has the effect of reducing maintenance costs.

본 발명의 제1커버 및 제2커버에는, 웨어링, 로토가이드링, 쿼드링이 결합되어 있다. 따라서, 웨어링에 의해 가이드실린더와 피스톤을 정밀하게 가이드되고 추후 발생되는 힘을 흡수하는 동시에 피스톤과 가이드실린더 사이의 금속과 금속의 접촉을 방지되며, 로토가이드링에 의해 피스톤의 회전이 안정적으로 지지되며, 쿼드링에 의해 왕복운동에 의한 비틀림 현상이 없으며 접촉압력이 단면 전체에 분포되어 누유방지가 우수하다.The first cover and the second cover of the present invention, the wear ring, roto guide ring, quad ring is combined. Therefore, the guide ring and the piston are precisely guided by the wear ring to absorb the force generated later, and the metal and metal contact between the piston and the guide cylinder are prevented, and the rotation of the piston is stably supported by the rotoguide ring. With the quad ring, there is no torsional phenomenon due to the reciprocating motion and the contact pressure is distributed throughout the cross section to prevent leakage.

본 발명의 이송부케이스에는 피스톤이 직선왕복되는 것을 안내하고 피스톤의 직선왕복운동 중에 회전되는 것을 방지하도록 가이드부가 구비되어 있다. 따라서 전후이송부의 구동시 피스톤이 가이드부의 가이드봉에 안내되면서 안정적으로 직선왕복운동을 하며, 직선왕복운동하는 상태에서는 가이드브라켓이 가이드봉에 슬라이드 결합된 상태이므로 피스톤이 회전되지 않는다. 그러므로 전후이송부의 구동시 가이드부에 의해 피스톤이 회전방향으로 유동되지 않는 상태에서 안정적으로 직선왕복운동되므로 그리퍼의 오동작을 방지시키게 된다.
The transfer part case of the present invention is provided with a guide part to guide the piston reciprocating linearly and to prevent the piston from rotating during the linear reciprocating motion. Therefore, the piston is guided to the guide rod of the guide part while driving the front and rear conveyance stably, and the linear reciprocating motion is stable. Therefore, the linear reciprocating motion stably in the state that the piston does not flow in the rotation direction by the guide portion during the driving of the front and rear conveying portion to prevent the gripper malfunction.

도 1은 본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 보인 개략적 사시도
도 2는 그리퍼가 직선방향으로 전진된 상태를 보인 개략적 사시도
도 3은 그리퍼가 회전된 상태를 보인 개략적 사시도
도 4는 도 1의 측면도
도 5는 그리퍼이송부를 보인 개략적 정면도
도 6은 도 5의 부분 정단면도
도 7은 도 5의 부분 평단면도1 is a schematic perspective view showing a gripper conveying device of an automatic tool changer for a large machine tool of the present invention;
Figure 2 is a schematic perspective view showing a state in which the gripper is advanced in a straight direction
Figure 3 is a schematic perspective view showing the gripper rotated
4 is a side view of FIG. 1
5 is a schematic front view showing a gripper transfer unit;
6 is a partial front cross-sectional view of FIG.
7 is a partial cross-sectional view of FIG. 5.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치를 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 그리퍼가 직선방향으로 전진된 상태를 보인 개략적 사시도이며, 도 3은 그리퍼가 회전된 상태를 보인 개략적 사시도이다. 도 4는 도 1의 측면도이고, 도 5는 그리퍼이송부를 보인 개략적 정면도이며, 도 6은 도 5의 부분 정단면도이고, 도 7은 도 5의 부분 평단면도이다.
1 is a schematic perspective view showing a gripper conveying apparatus of an automatic tool changer for a large machine tool of the present invention, Figure 2 is a schematic perspective view showing a state in which the gripper is advanced in a linear direction, Figure 3 is a state in which the gripper is rotated It is a schematic perspective view. Figure 4 is a side view of Figure 1, Figure 5 is a schematic front view showing the gripper conveying portion, Figure 6 is a partial front cross-sectional view of Figure 5, Figure 7 is a partial plan cross-sectional view of FIG.

이러한 본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치는, 수평설치대(10), 지지대(11), 그리퍼(20), 그리퍼이송부(30)로 이루어진다.The gripper conveying apparatus of the automatic tool changer for a large machine tool of this invention consists of the horizontal mounting stand 10, the support stand 11, the gripper 20, and the gripper conveyance part 30. As shown in FIG.

수평설치대(10)에는 그리퍼좌우이송레일(23)이 설치된다. The gripper left and right transport rails 23 are installed on the horizontal mounting table 10.

지지대(11)는, 수평설치대(10)의 양단에 고정되어서 수평설치대(10)를 지지한다.The support 11 is fixed to both ends of the horizontal mount 10 to support the horizontal mount 10.

그리퍼(20)는, 수평설치대(10)에 연결되어서 수평설치대(10)를 따라 좌우로 이송되고 제1핑거(21) 및 제2핑거(22)로 이루어져서 공구를 파지한다.
The gripper 20 is connected to the horizontal mount 10 to be moved left and right along the horizontal mount 10 and consists of the first finger 21 and the second finger 22 to hold the tool.

그리퍼좌우이송레일(23)은, 수평설치대(10)에 설치되고 그리퍼(20)에 연결되어서 그리퍼(20)를 수평설치대(10)를 따라 좌우로 이송시킨다.The gripper left and right conveying rails 23 are installed on the horizontal mount 10 and connected to the gripper 20 to transfer the gripper 20 to the left and right along the horizontal mount 10.

그리퍼좌우이송레일(23)의 양측에는 공구가 수평방향으로 장착되어서 배열되어 있는 수평방향공구매거진(1) 및 공구가 수직방향으로 장착되어서 배열되어 있는 수직방향공구매거진(2)이 각각 설치되어 있다.
On both sides of the gripper left and right feed rail 23, a horizontal tool magazine 1 in which tools are arranged in a horizontal direction and a vertical tool magazine 2 in which a tool is mounted in a vertical direction is arranged, respectively. .

그리퍼이송부(30)는, 그리퍼좌우이송레일(23)에 설치되고 그리퍼(20)에 연결되며 그리퍼(20)를 직선방향으로 왕복이송시키거나 회전시킨다.The gripper conveyance unit 30 is installed at the gripper left and right conveying rails 23 and connected to the gripper 20 to reciprocate or rotate the gripper 20 in a linear direction.

이러한 그리퍼이송부(30)는, 이송부케이스(31), 전후이송부(34), 회전부(51), 가이드부(57)로 이루어진다.Such a gripper conveyance part 30 consists of a conveyance part case 31, the front-back conveyance part 34, the rotation part 51, and the guide part 57. As shown in FIG.

이송부케이스(31)는, 그리퍼좌우이송레일(23)에 연결된다. 이 이송부케이스(31)에는, 외부에서 내부의 부품들 상태를 확인할 수 있도록 투명창(32)이 구비되어 있다.The transfer part case 31 is connected to the gripper left and right transfer rails 23. The transfer part case 31 is provided with a transparent window 32 so as to check the state of the internal parts from the outside.

전후이송부(34)는, 이송부케이스(31)에 설치되고 그리퍼구동부(24)에 연결되어서 그리퍼구동부(24)가 직선왕복되도록 한다.The front and rear conveying part 34 is installed in the conveying part case 31 and connected to the gripper driving part 24 so that the gripper driving part 24 is linearly reciprocated.

이러한 전후이송부(34)는, 가이드실린더(35), 피스톤(40), 제1커버(42) 및 제2커버(43), 결합축(47), 가이드핀(48)으로 이루어진다.The front and rear transfer part 34 is composed of a guide cylinder 35, a piston 40, a first cover 42 and a second cover 43, a coupling shaft 47, and a guide pin 48.

가이드실린더(35)는, 이송부케이스(31)의 단부에 결합되도록 일측에 결합플랜지부(36)가 형성되어 있고 일측에 유압이 출입되면서 그리퍼(20)를 직선방향으로 전진시키는 전진포트(38)가 형성되어 있으며 타측에 유압이 출입되면서 그리퍼(20)를 직선방향으로 후진시키는 후진포트(39)가 형성되어 있고 결합플랜지부(36)에는 가이드구멍(37)이 형성되어 있다.Guide cylinder 35, the coupling port portion 36 is formed on one side to be coupled to the end of the transfer portion case 31, the forward port 38 for advancing the gripper 20 in a straight direction while the hydraulic pressure is introduced into one side. Is formed and the reverse port 39 for retracting the gripper 20 in a straight direction as the hydraulic pressure enters the other side is formed and the guide flange 37 is formed in the coupling flange portion 36.

피스톤(40)은, 가이드실린더(35)의 내부에 결합되어서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동되고 단부에 그리퍼구동부(24)가 결합되어 있으며 가이드실린더(35)의 전진포트(38)로 유압이 공급될 시 가이드실린더(35)의 내부를 따라 전진되면서 그리퍼구동부(24)를 직선방향으로 전진시키고 가이드실린더(35)의 후진포트(39)로 유압이 공급될 시 가이드실린더(35)의 내부를 따라 후진되면서 그리퍼구동부(24)를 직선방향으로 후진시킨다.The piston 40 is coupled to the inside of the guide cylinder 35 and slides along the longitudinal direction thereof, and the gripper driving unit 24 is coupled to the end thereof, and hydraulic pressure is supplied to the forward port 38 of the guide cylinder 35. The gripper driving part 24 in a straight direction while advancing along the inside of the guide cylinder 35, and along the inside of the guide cylinder 35 when hydraulic pressure is supplied to the reverse port 39 of the guide cylinder 35. While reversing, the gripper driver 24 is retracted in a straight direction.

상술한 피스톤(40)의 둘레에는, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 피스톤(40)의 둘레에 용사되어 이루어진 코팅층(41)이 형성되어 있다.Ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, in which 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) are mixed around the piston 40 described above, Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75 %, nickel 20%, chromium 5%), any one type of powder is provided to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, the powder having a powder particle of the coating layer formed by spraying around the piston 40 ( 41) is formed.

여기서, 코팅층(41)은 피스톤(40)의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 400∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.Here, the coating layer 41 is made of a thickness of 50 ~ 600㎛ circumference of the piston 40, the hardness is 400 to 1000HV, the surface roughness is plasma coating to maintain 0.1 to 0.3㎛.

이러한 코팅층(41)은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 14000℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 피스톤(40)의 둘레에 제트분사하여서 이루어지며, 가열된 피스톤(40)의 변형이 방지되도록 피스톤(40)이 냉각장치로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.The coating layer 41 is formed by jet-spraying the piston 40 around the piston 40 at a speed of about Mach 2 and a powder of one kind selected from the above powder powder at about Mach 2, the heated piston 40 The piston 40 is cooled by the cooling apparatus so as to prevent the deformation of the piston 40 to maintain a temperature of 150 ~ 200 ℃.

이하의 설명에서 코팅층(41)에 대해 상세히 설명한다.In the following description, the coating layer 41 will be described in detail.

코팅층(41)은, 피스톤(40)의 샌드블라스팅(Sand Blasting)작업, 클리닝(cleaning)작업을 수행한 후 그 둘레에 코팅층(41)을 형성시킨다. The coating layer 41 forms a coating layer 41 around the sand 40 after performing sandblasting and cleaning operations of the piston 40.

이와 같은 코팅층(41)은, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 피스톤(40)의 둘레에 용사되어 이루어진다.Such a coating layer 41 is a ceramic powder, chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide made of 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, Nickel 20%, chromium 5%), any one kind of powder is provided to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, the powder having the above-described powder particle size is made by spraying around the piston (40).

산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) serves to prevent rust by acting as a passivity layer that blocks oxygen invading into the metal.

이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 코팅층(41)이 피스톤(40)의 둘레에 확실하게 피복되도록 하며, 피스톤(40)에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 피스톤(40)의 손상을 방지시킨다. Titanium dioxide (TiO 2 ) is very stable physicochemically and has a high hiding power, thus becoming a white pigment. In addition, the refractive index is high, it is widely used in high refractive index ceramics. It has photocatalytic and superhydrophilic properties. Titanium dioxide (TiO 2 ), air purification, antibacterial, harmful substance decomposition, pollution prevention function, discoloration prevention function. The titanium dioxide (TiO 2 ), so that the coating layer 41 is reliably coated around the piston 40, to decompose and remove the foreign matter attached to the piston 40 to prevent damage to the piston 40.

여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되는 것이 바람직하다.Here, when chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and titanium dioxide (TiO 2 ) are mixed and used, these mixing ratios are 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and titanium dioxide (TiO 2 ) 2 to It is preferred that 4% is mixed.

산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 46∼48%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 피스톤(40)의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.When the mixing ratio of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is less than 46 to 48%, the coating of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is often broken in an environment such as high temperature, so that the piston 40 The antirust effect of the abruptly fell.

이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 피스톤(40)의 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 피스톤(40)이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.When the mixing ratio of titanium dioxide (TiO 2 ) is less than 2 to 4%, the effect of titanium dioxide (TiO 2 ) was insignificant enough to fade the purpose of mixing it with chromium oxide (Cr 2 O 3 ). That is, titanium dioxide (TiO 2 ) to decompose and remove the foreign matter attached to the circumference of the piston 40 to prevent corrosion or damage to the piston 40, if the mixing ratio is less than 2 to 4%, the adhesion There is a problem that takes a long time to decompose the foreign matter.

산화알루미늄(Al2O3)은, 피스톤(40)의 둘레에 코팅층(41)으로 형성될 경우, 그 피막이 고르고 빈틈이 없어 피스톤(40)의 둘레를 확실하게 보호한다. 이러한 산화알루미늄(Al2O3)의 녹는점은 2050℃로 매우 높아서 고온에서 피스톤(40)을 보호하며, 산화방지에 큰 효과가 있다. 따라서 피스톤(40)에 코팅된 산화알루미늄(Al2O3)은, 해수나 공기가 피스톤(40)의 둘레에 접촉되는 것을 차단하여서 피스톤(40)이 산화되지 않도록 방지한다.When the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is formed with the coating layer 41 around the piston 40, the coating is even and there is no gap, so the circumference of the piston 40 is reliably protected. The melting point of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is very high to 2050 ℃ to protect the piston 40 at a high temperature, there is a great effect on the oxidation prevention. Therefore, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) coated on the piston 40 prevents the piston 40 from being oxidized by blocking sea water or air from contacting the circumference of the piston 40.

산화이트륨(Y2O3)은, 내열성이나 내고온 산화성, 내식성이 우수하며 플라즈마 에칭 분위기 속에 있더라도 내플라즈마 부식성을 발휘하는 점에서 용사 코팅에 적합하다. Yttrium oxide (Y 2 O 3 ) is excellent in heat resistance, high temperature oxidation resistance and corrosion resistance, and is suitable for thermal spray coating in that it exhibits plasma corrosion resistance even in a plasma etching atmosphere.

지르코니아(ZrO2)는, 높은 용융온도(약 2,700℃)를 갖는 내열성 재료로서 이외에도 낮은 열전도도, 산성에서 알카리성 영역까지의 넓은 내화학안정성을 가지며 낮은 열팽창성, 고강도 및 고경도(7.0이상의 모오스 경도)의 내마찰성 등 우수한 재료적 특성을 가지고 있다.Zirconia (ZrO 2 ) is a heat-resistant material with a high melting temperature (about 2,700 ° C). It has low thermal conductivity, broad chemical stability from acidic to alkaline range, low thermal expansion, high strength and high hardness (more than 7.0 MOS hardness). ) Has excellent material properties such as friction resistance.

크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말은, 크롬 카바이드(chromium carbide) 75%, 니켈(nickel) 20%, 크롬(chromium) 5%가 혼합되어서 이루어진다.The chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder is made by mixing 75% chromium carbide, 20% nickel, and 5% chromium.

이러한 재료들 중 선택된 하나의 종류로 이루어진 코팅층(41)은, 피스톤(40)의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 400∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.The coating layer 41 made of one selected from these materials has a thickness of 50 to 600 µm around the piston 40, the hardness of 400 to 1000 HV, the surface roughness of 0.1 to 0.3 µm Coated.

이러한 코팅층(41)은, 상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 14000℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 피스톤(40)의 둘레에 제트분사하여서 400㎛으로 용사한 후 다이아몬드휠(Diamond Wheel) 및 필름(Film)을 이용하여 50∼600㎛으로 랩핑한다.The coating layer 41 is jetted around the piston 40 at a speed of about Mach 2 by spraying a powder of one kind selected from the above-mentioned powder powder and the gas at 14000 ° C. Diamond Wheel) and a film (Film) using a 50 to 600㎛ lapping.

코팅층(41)의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층(41)에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 코팅층(41)의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.When the thickness of the coating layer 41 is less than 50 μm, the effect by the ceramic coating layer 41 described above may not be guaranteed. When the thickness of the coating layer 41 exceeds 600 μm, the increase of the above-described effect is insignificant. There is a problem in that work time and material costs are wasted by excessive ceramic coating.

피스톤(40)에 코팅층(41)이 코팅되는 동안 피스톤(40)의 온도는 상승되는데, 가열된 피스톤(40)의 변형이 방지되도록 피스톤(40)이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.While the coating layer 41 is coated on the piston 40, the temperature of the piston 40 is raised. The piston 40 is cooled by a cooling device (not shown) so as to prevent deformation of the heated piston 40. Maintaining a temperature of 200 ° C.

피스톤(40)의 둘레에 코팅층(41)을 형성시키기 위한 용사법은 금속, 세라믹스 및 이들의 혼합물을 고온의 가스 불꽃(gas-flame) 또는 플라즈마(plasma) 내에 투입하여 용융 또는 반용융 상태로 고속으로 분사시켜서 모재의 표면에 피막을 형성시켜 나가는 표면 처리 기술이다.The thermal spraying method for forming the coating layer 41 around the piston 40 is carried out at high speed in a molten or semi-melted state by injecting metals, ceramics, and mixtures thereof into a hot gas-flame or plasma. It is a surface treatment technique which forms by spraying and forms a film on the surface of a base material.

용사건의 텅스텐 음극과 Cu양극 노즐 사이에 전기에너지를 가하면 아크가 발생되며 여기에 가스나 가스 혼합물을 흘리면 플라즈마가 발생하게 된다. 여기서 플라즈마란 분자상의 가스를 고온으로 가열하면 원자로 해리하게 되며 여기에 에너지를 부가하면 전자를 방출하게 되는데, 이 상태를 말하며 매우 높은 에너지를 가진 열원으로서 유용하게 사용된다. 용사열원으로 플라즈마 제트(plasma jet)의 특징은 다음과 같다.When electrical energy is applied between the tungsten cathode and the Cu anode nozzle of the thermal spray, an arc is generated, and when a gas or a gas mixture flows, plasma is generated. In this case, plasma is dissociated into atoms when the molecular gas is heated to a high temperature, and when energy is added thereto, electrons are released. This state is useful as a heat source having a very high energy. The characteristics of the plasma jet as a thermal spraying source are as follows.

에너지 밀도가 높은 열원이기 때문에 고융점 금속이나 세라믹스의 용사가 용이하다. 금속, 세라믹스, 플라스틱 등 안전한 용융 현상을 수반하는 물질이라면 용사가 가능하기 때문에 피막재료의 선택 영역이 높다. 플라즈마 제트의 속도가 크므로 용사재료가 고속으로 피처리물에 출돌하고 이로 인해 고밀착강도, 고밀도의 피막이 얻어진다. 대출력화가 용이하므로 단위시간당 용사량이 커서 작업성이 좋고 경제성이 높다. 무산소, 무탄소이며 청정, 열화학적 활성인 열원이기 때문에 용사재료의 오염 및 변화가 적다. Since it is a heat source with high energy density, it is easy to spray a high melting point metal or ceramics. If the material is accompanied by a safe melting phenomenon such as metals, ceramics, plastics, and the like, spraying is possible, so the selection area of the coating material is high. Since the velocity of the plasma jet is high, the thermal spraying material is adsorbed on the workpiece at high speed, thereby obtaining a high adhesion strength and high density coating. It is easy to output large, so the amount of spraying per unit time is big, so workability is good and economy is high. It is oxygen-free, carbon-free and clean, thermochemically active heat source, so there is little contamination and change of thermal spray material.

열원의 종류와 조건에 의해 용사비행 입자의 온도, 드웰 타임(dwell time), 분위기 가스성분과의 접촉시간 특히 모재표면에의 충돌에너지, 급냉응고속도 등이 달라진다. 즉 용사피막의 물리화학적 성질이 크게 달라진다.Depending on the type and condition of the heat source, the temperature of the thermal spray particles, the dwell time, the contact time with the atmospheric gas component, in particular, the collision energy to the surface of the base metal, and the rapid freezing and condensing velocity vary. In other words, the physical and chemical properties of the thermal spray coating vary greatly.

플라즈마 불꽃 내에 투입된 용사재료는 열원에 의해 가열용융되며 플라즈마 제트에 의해 초고속으로 비행하게 된다. 비행중의 용융입자는 공기와 접촉하여 그 주위에 산화피막을 형성한 상태로 모재에 충돌하므로 피스톤(40)에 형성된 용사피막은 산화막을 표면에 형성한 미립자가 무수히 퇴적한 것과 같은 단면구조를 갖게 된다.The thermal spraying material injected into the plasma flame is heated and melted by a heat source and is flying at a high speed by the plasma jet. Since the molten particles in flight collide with the base material while being in contact with air and forming an oxide film around them, the thermal spray coating formed on the piston 40 has a cross-sectional structure in which numerous particles of an oxide film are deposited on the surface. do.

용사에 적당한 분말입도는 10∼44㎛ 범위가 바람직하다. 용사의 미립도가 10㎛ 미만이면 용사중에 증기화 되기가 쉽고 용사의 미립도가 44㎛를 초과하면 용사시 미용융되므로 용사의 분말입도는 10∼44㎛가 바람직하다. 또한 용사 피막의 품질에 큰 영향을 주는 것은 입도 분포로서 입도차가 크게 되면 열원으로부터 각 분말 입자가 얻게 되는 에너지 및 비행궤적이 서로 상이하게 되므로 코팅층(41)의 조성 및 물성의 균일성이 저하된다. 따라서 엄격한 용사분말의 입도 분포 제어가 요구된다.The powder particle size suitable for thermal spraying is preferably in the range of 10 to 44 µm. If the fineness of the thermal spray is less than 10 μm, it is easy to vaporize in the thermal spraying, and if the fineness of the thermal spraying is more than 44 μm, the powder particle size of the thermal spraying is preferably 10 to 44 μm. In addition, a great influence on the quality of the thermal spray coating is a particle size distribution, and when the particle size difference is large, the energy and flight trajectory obtained by each powder particle from the heat source are different from each other, thereby decreasing the uniformity of the composition and physical properties of the coating layer 41. Therefore, strict spray powder particle size distribution control is required.

용사건의 공급속도를 균일하고 안정되게 하며 공급된 분말의 균일한 가열을 위해서는, 즉 용융입자의 흐름성을 좋게 하기 위해서는 상술한 분말입도 내에서 구상인 것이 바람직하다.It is preferable to be spherical within the above-described powder particle size in order to make the supply rate of the thermal spraying uniform and stable and to uniformly heat the supplied powder, that is, to improve the flowability of the molten particles.

코팅층(41)의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재(미도시)가 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층(41) 둘레에 도포될 수 있다.A sealing material (not shown) made of chromic anhydride (CrO 3 ) made of a metallic glass quartz system may be coated around the coating layer 41. Chromic anhydride may be applied around the coating layer 41 made of chromium nickel powder as the inorganic sealing material.

무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 코팅층(41)의 둘레에 실링재가 코팅될 경우, 그 코팅 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.Chromic anhydride (CrO 3 ) is used in places requiring high wear resistance, lubricity, heat resistance, corrosion resistance, and releasability, and does not discolor in the air, has great durability, and has good wear resistance and corrosion resistance. When the sealing material is coated around the coating layer 41, the coating thickness is preferably about 0.3 to 0.5㎛. When the coating thickness of the sealing material is less than 0.3㎛, the sealing material is easily peeled off and peeled even in a slight scratch groove, so that the above-described effects cannot be obtained. If the coating thickness of the sealing material is thick enough to exceed 0.5㎛, there are many pin holes, cracks, etc. in the plating surface. Therefore, the coating thickness of the sealing material is preferably about 0.3 to 0.5㎛.

이와 같이 외부의 영향에 빈번히 노출되는 피스톤(40)의 둘레에 내산화성이 뛰어난 코팅층(41)이 형성되므로 피스톤(40)이 산화되는 것이 방지되고, 피스톤(40)의 산화 방지에 의해 안전사고가 예방되며, 결국 자동 공구교환장치의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.As such, since the coating layer 41 having excellent oxidation resistance is formed around the piston 40 frequently exposed to external influences, the piston 40 is prevented from being oxidized, and a safety accident is prevented by the oxidation of the piston 40. It is prevented, and eventually the life of the automatic tool changer is extended, thereby reducing the maintenance cost.

제1커버(42) 및 제2커버(43)는, 가이드실린더(35)의 양단부에 각각 결합되어 있고 가이드실린더(35)의 내부를 따라 슬라이드되는 피스톤(40)을 안내한다.The first cover 42 and the second cover 43 are respectively coupled to both ends of the guide cylinder 35 and guide the piston 40 that slides along the inside of the guide cylinder 35.

제1커버(42) 및 제2커버(43)의 내주면에는 가이드실린더(35)와 피스톤(40)을 정밀하게 가이드하며 추후 발생되는 힘을 흡수하는 동시에 피스톤(40)과 가이드실린더(35) 사이의 금속과 금속의 접촉을 방지하는 웨어링(wear ring; 44)이 결합되어 있다. 웨어링(44) 일측의 제1커버(42) 및 제2커버(43)의 내주면에는 마찰계수가 적고 스틱-슬립(stick-slip) 현상이나 눌러붙음 현상이 없으며 오일홈 구성이 간단하고 윤활성이 뛰어난 로토가이드링(roto glyd ring; 45)이 결합되어 있다. 제1커버(42) 및 제2커버(43)의 내주면에는 왕복운동, 고정 및 회전용으로 사용되고 왕복운동에 의한 비틀림 현상이 없으며 접촉압력이 단면 전체에 분포되어 누유방지가 우수한 쿼드링(46)이 결합되어 있다.The inner circumferential surface of the first cover 42 and the second cover 43 guides the guide cylinder 35 and the piston 40 precisely and absorbs the force generated later, while at the same time between the piston 40 and the guide cylinder 35. Wear ring 44 to prevent the contact between the metal and the metal is coupled. The inner circumferential surfaces of the first cover 42 and the second cover 43 on one side of the wear ring 44 have a low coefficient of friction, no stick-slip phenomenon, no sticking phenomenon, simple oil groove configuration, and excellent lubricity. Roto glyd ring 45 is coupled. The inner circumferential surfaces of the first cover 42 and the second cover 43 are used for reciprocating motion, fixing, and rotation, and there is no torsional phenomenon due to the reciprocating motion. Is combined.

결합축(47)은, 일단이 피스톤(40)의 내부에 결합되어 있고 타단이 피스톤(40)의 단부 외측으로 돌출되어 있다. 가이드핀(48)은, 일단이 그리퍼구동부(24)에 결합되어 있고 타단이 결합플랜지부(36)의 가이드구멍(37)을 따라 슬라이드되면서 피스톤(40)의 직선왕복운동을 안내한다.One end of the coupling shaft 47 is coupled to the inside of the piston 40, and the other end of the coupling shaft 47 protrudes outward of the end of the piston 40. The guide pin 48 has one end coupled to the gripper driving part 24 and the other end slides along the guide hole 37 of the coupling flange 36 to guide the linear reciprocating motion of the piston 40.

그리퍼이송부(30)의 회전부(51)는, 이송부케이스(31)에 설치되고 전후이송부(34)에 연결되어서 전후이송부(34)를 회전시켜서 그리퍼구동부(24)가 회전되도록 한다.The rotary part 51 of the gripper transfer part 30 is installed in the transfer part case 31 and connected to the front and rear transfer part 34 so as to rotate the front and rear transfer part 34 so that the gripper driver 24 rotates.

이러한 회전부(51)는, 회전실린더(52), 구동기어(54), 전동기어(55)로 이루어진다.The rotating unit 51 is composed of a rotation cylinder 52, a drive gear 54, the electric gear 55.

회전실린더(52)는, 이송부케이스(31)에 설치되어 있고 피스톤(40)에 연결되어서 피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 내부에서 회전되도록 하고, 구동기어(54)는, 회전실린더(52)의 구동축(53)에 결합되어 있으며, 전동기어(55)는, 피스톤(40)의 단부에 결합되어 있고 구동기어(54)에 치합되어 있으며 구동기어(54)의 회전시 연동되면서 피스톤(40)을 회전시킨다.The rotary cylinder 52 is attached to the transfer part case 31 and connected to the piston 40 so that the piston 40 rotates inside the guide cylinder 35, and the drive gear 54 is a rotary cylinder ( It is coupled to the drive shaft 53 of the 52, the electric gear 55 is coupled to the end of the piston 40, is engaged to the drive gear 54, and the piston is interlocked during the rotation of the drive gear 54 Rotate 40).

그리퍼이송부(30)의 가이드부(57)는, 이송부케이스(31)에 설치되고 전후이송부(34)에 연결되어서 전후이송부(34)의 직선왕복운동을 안내하며 피스톤(40)의 직선왕복운동 중에 회전되는 것을 방지시킨다.The guide portion 57 of the gripper transfer portion 30 is installed in the transfer portion case 31 and connected to the front and rear transfer portion 34 to guide the linear reciprocation of the front and rear transfer portion 34 and during the linear reciprocation of the piston 40. To prevent it from rotating.

이러한 가이드부(57)는, 메니폴드(58), 가이드봉(59), 가이드브라켓(60), 고정브라켓(61)으로 이루어진다.The guide 57 is composed of a manifold 58, a guide rod 59, a guide bracket 60, a fixed bracket 61.

메니폴드(58)는, 결합축(47)에 고정되어 있다. 가이드봉(59)은, 일단이 가이드실린더(35)에 고정되어 있고 타단이 이송부케이스(31)에 고정되어 있으며 피스톤(40)의 직선왕복운동을 안내한다. 가이드브라켓(60)은, 일측이 메니폴드(58)에 결합되어 있고 타측이 가이드봉(59)에 슬라이드되도록 결합되어 있으며 피스톤(40)이 가이드봉(59)을 따라 직선왕복운동하도록 안내한다. 고정브라켓(61)은, 일측이 이송부케이스(31)에 고정되어 있고 타측이 가이드봉(59)에 결합되어서 가이드봉(59)의 단부를 지지한다.
The manifold 58 is fixed to the coupling shaft 47. The guide rod 59 has one end fixed to the guide cylinder 35 and the other end fixed to the transfer part case 31 to guide the linear reciprocating motion of the piston 40. Guide bracket 60, one side is coupled to the manifold 58, the other side is coupled to slide to the guide rod 59 and guides the piston 40 to linear reciprocating movement along the guide rod (59). The fixed bracket 61 is fixed to one side of the transfer part case 31, the other side is coupled to the guide rod 59 to support the end of the guide rod (59).

이러한 본 발명의 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치는 다음과 같이 작동된다.The gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool of the present invention operates as follows.

컨트롤러를 조작하면 그리퍼이송부(30)가 입력된 프로그램에 따라 구동된다.When the controller is operated, the gripper transfer unit 30 is driven according to the input program.

그리퍼이송부(30)의 구동은 전후이송부(34)의 구동 및 회전부(51)의 구동으로 나누어진다.The driving of the gripper conveying unit 30 is divided into the driving of the front and rear conveying unit 34 and the driving of the rotating unit 51.

전후이송부(34)의 가이드실린더(35) 중 전진포트(38)에 유압이 공급되면 피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 내주면을 따라 이송되면서 그 일측 단부가 가이드실린더(35)의 외측으로 인출된다. 전후이송부(34)의 가이드실린더(35) 중 후진포트(39)에 유압이 공급되면 피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 내주면을 따라 이송되면서 가이드실린더(35)의 내부로 삽입된다.When hydraulic pressure is supplied to the forward port 38 of the guide cylinders 35 of the front and rear transfer parts 34, the piston 40 is transferred along the inner circumferential surface of the guide cylinder 35, and one end thereof is moved outward of the guide cylinder 35. Withdrawn. When the hydraulic pressure is supplied to the reverse port 39 of the guide cylinder 35 of the front and rear transfer part 34, the piston 40 is inserted along the inner circumferential surface of the guide cylinder 35 and inserted into the guide cylinder 35.

피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 외측으로 최대한 인출되어서 가이드핀(48)이 가이드실린더(35)의 가이드구멍(37)으로부터 완전히 분리되면 그리퍼이송부(30)의 회전부(51)가 구동될 수 있는 여건이 조성된다.When the piston 40 is pulled out to the outside of the guide cylinder 35 as much as possible and the guide pin 48 is completely separated from the guide hole 37 of the guide cylinder 35, the rotary part 51 of the gripper transfer part 30 may be driven. Conditions are created.

가이드핀(48)이 가이드구멍(37)으로부터 완전히 분리된 후 회전부(51)의 회전실린더(52)가 구동되면 회전실린더(52)의 구동축(53)이 회전되고 이에 따라 구동기어(54)가 회전되며, 구동기어(54)에 치합된 전동기어(55)가 연동된다. 전동기어(55)가 회전되면 피스톤(40)이 전동기어(55)와 함께 회전된다. 따라서 그리퍼(20)가 피스톤(40)과 함께 회전된다.
After the guide pin 48 is completely separated from the guide hole 37, when the rotation cylinder 52 of the rotating part 51 is driven, the drive shaft 53 of the rotation cylinder 52 is rotated, thereby driving the drive gear 54. It rotates, and the electric gear 55 meshed with the drive gear 54 is interlocked. When the electric gear 55 is rotated, the piston 40 is rotated together with the electric gear 55. Thus, the gripper 20 rotates with the piston 40.

이와 같은 본 발명은 다음과 같은 장점이 있다.This invention has the following advantages.

첫번째, 본 발명의 그리퍼이송부(30)는, 피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 내주면을 따라 직선왕복이송되도록 설치되어 있고, 피스톤(40)을 회전시키도록 회전실린더(52)가 피스톤(40)에 연결되어 있다. First, the gripper transfer part 30 of the present invention is installed such that the piston 40 is linearly reciprocated along the inner circumferential surface of the guide cylinder 35, and the rotary cylinder 52 rotates the piston 40 to rotate the piston ( 40).

따라서 가이드실린더(35), 피스톤(40), 회전실린더(52)를 핵심 부품으로 하는 그리퍼이송부(30)에 의해 그리퍼(20)가 직선왕복운동을 할 뿐 아니라 회전된다. 그러므로 최소의 부품으로 그리퍼(20)를 직선왕복운동시키고 회전시킬 수 있으므로 조립공정 및 제조단가가 그만큼 절감된다.Therefore, the gripper 20 is rotated as well as the linear reciprocating motion by the gripper transfer part 30 having the guide cylinder 35, the piston 40, and the rotation cylinder 52 as a core component. Therefore, the gripper 20 can be linearly reciprocated and rotated with a minimum number of parts, thereby reducing the assembly process and manufacturing cost.

두번째, 본 발명의 이송부케이스(31)에는, 외부에서 내부의 부품들 상태를 확인할 수 있도록 착탈가능한 투명창(32)이 구비된다. Secondly, the transfer part case 31 of the present invention is provided with a detachable transparent window 32 so as to check the state of the internal parts from the outside.

따라서 투명창(32)을 통해 그리퍼이송부(30)의 내부를 항상 확인할 수 있으므로 부품들의 파손, 이물질 투입 여부, 오일 공급정도 등의 제반 사항을 간단하고 신속하게 확인할 수 있다.Therefore, since the inside of the gripper transfer part 30 can be always checked through the transparent window 32, it is possible to easily and quickly check various matters such as breakage of parts, injection of foreign substances, and degree of oil supply.

세번째, 본 발명의 피스톤(40)에는, 산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중 어느 한 종류의 분말이 피스톤(40)의 둘레에 용사되어서 이루어진 코팅층(41)이 형성되어 있다. Third, in the piston 40 of the present invention, ceramic powder and chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder in which 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) are mixed. , Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) powder is sprayed around the piston 40, the coating layer 41 is formed.

따라서 외부의 영향에 빈번히 노출되는 피스톤(40)의 둘레에 내산화성이 뛰어난 코팅층(41)이 형성되므로 피스톤(40)이 산화되는 것이 방지되고, 피스톤(40)의 산화 방지에 의해 안전사고가 예방되며, 결국 자동 공구교환장치의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.Therefore, since the coating layer 41 having excellent oxidation resistance is formed around the piston 40 frequently exposed to external influences, the piston 40 is prevented from being oxidized and safety accidents are prevented by preventing oxidation of the piston 40. As a result, the life of the automatic tool changer is extended, thereby reducing the maintenance cost.

네번째, 본 발명의 제1커버(42) 및 제2커버(43)에는, 웨어링(44), 로토가이드링(45), 쿼드링(46)이 결합되어 있다. Fourth, the wear ring 44, the rotoguide ring 45, and the quad ring 46 are coupled to the first cover 42 and the second cover 43 of the present invention.

따라서, 웨어링(44)에 의해 가이드실린더(35)와 피스톤(40)을 정밀하게 가이드되고 추후 발생되는 힘을 흡수하는 동시에 피스톤(40)과 가이드실린더(35) 사이의 금속과 금속의 접촉을 방지되며, 로토가이드링(45)에 의해 피스톤(40)의 회전이 안정적으로 지지되고, 쿼드링(46)에 의해 왕복운동에 의한 비틀림 현상이 없으며 접촉압력이 단면 전체에 분포되어 누유방지가 우수하다.Accordingly, the guide ring 35 and the piston 40 are precisely guided by the wear ring 44 and absorb the force generated later, while preventing metal-to-metal contact between the piston 40 and the guide cylinder 35. Rotor guide ring 45 is supported by the rotation of the piston 40 stably, there is no torsional phenomenon due to the reciprocating motion by the quad ring 46, and contact pressure is distributed throughout the cross section, excellent leakage prevention .

다섯번째, 본 발명의 이송부케이스(31)에는 피스톤(40)이 직선왕복되는 것을 안내하고 피스톤(40)의 직선왕복운동 중에 회전되는 것을 방지하도록 가이드부(57)가 구비되어 있다. Fifth, the transfer part case 31 of the present invention is provided with a guide portion 57 to guide the linear reciprocation of the piston 40 and to prevent the piston 40 from rotating during the linear reciprocating motion.

따라서 전후이송부(34)의 구동시 피스톤(40)이 가이드부(57)의 가이드봉(59)에 안내되면서 안정적으로 직선왕복운동을 하며, 직선왕복운동하는 상태에서는 가이드브라켓(60)이 가이드봉(59)에 슬라이드 결합된 상태이므로 피스톤(40)이 회전되지 않는다. Therefore, the piston 40 is guided to the guide rod 59 of the guide portion 57 when the front and rear conveying portion 34 is driven, and stably linearly reciprocates. In the state of linear reciprocating movement, the guide bracket 60 guides The piston 40 is not rotated because it is in a slide-bonded state with (59).

그러므로 전후이송부(34)의 구동시 가이드부(57)에 의해 피스톤(40)이 회전방향으로 유동되지 않는 상태에서 안정적으로 직선왕복운동되므로 그리퍼(20)의 오동작을 방지시키게 된다.
Therefore, since the piston 40 is stably linearly reciprocated in a state in which the piston 40 is not moved in the rotational direction by the guide part 57 when the front and rear conveying part 34 is driven, the malfunction of the gripper 20 is prevented.

1 : 수평방향공구매거진 2 : 수직방향공구매거진
10 : 수평설치대 11 : 지지대
20 : 그리퍼 21 : 제1핑거
22 : 제2핑거 23 : 그리퍼좌우이송레일
24 : 그리퍼구동부
30 : 그리퍼이송부 31 : 이송부케이스
32 : 투명창 34 : 전후이송부
35 : 가이드실린더 36 : 결합플랜지부
37,124 : 가이드구멍 38 : 전진포트
39 : 후진포트 40 : 피스톤
41 : 코팅층
42 : 제1커버 43 : 제2커버
44 : 웨어링 45 : 로토가이드링
46 : 쿼드링 47 : 결합축
48 : 가이드핀 51 : 회전부
52 : 회전실린더 53 : 구동축
54 : 구동기어 55 : 전동기어
57 : 가이드부 58 : 메니폴드
59 : 가이드봉 60 : 가이드브라켓
61 : 고정브라켓1: horizontal tool magazine 2: vertical tool magazine
10: horizontal mount 11: support
20: Gripper 21: First Finger
22: second finger 23: gripper left and right feed rail
24: gripper drive unit
30: gripper transfer unit 31: transfer unit case
32: transparent window 34: front and rear transfer unit
35: guide cylinder 36: coupling flange
37,124 guide hole 38 forward port
39: reverse port 40: piston
41: coating layer
42: first cover 43: second cover
44: wear ring 45: roto guiding ring
46: quad ring 47: coupling shaft
48: guide pin 51: rotating part
52: rotation cylinder 53: drive shaft
54: drive gear 55: electric gear
57: guide portion 58: manifold
59: guide rod 60: guide bracket
61: fixing bracket

Claims (9)

수평설치대(10)와, 수평설치대(10)의 양단에 고정되어 있고 수평설치대(10)를 지지하는 지지대(11)들과, 수평설치대(10)에 연결되어서 수평설치대(10)를 따라 좌우로 이송되고 제1핑거(21) 및 제2핑거(22)로 이루어져서 공구를 파지하는 그리퍼(20)와, 수평설치대(10)에 연결되어서 수평설치대(10)를 따라 좌우로 이송되고 그리퍼(20)에 연결되어서 그리퍼(20)를 직선방향으로 왕복이송시키거나 회전시키는 그리퍼이송부(30)로 이루어지며;
그리퍼이송부(30)는,
수평설치대(10)를 따라 좌우로 이송되도록 수평설치대(10)에 연결되어 있는 이송부케이스(31)와, 이송부케이스(31)에 설치되고 그리퍼구동부(24)에 연결되어서 그리퍼구동부(24)가 직선왕복되도록 하는 전후이송부(34)와, 이송부케이스(31)에 설치되고 전후이송부(34)에 연결되어서 전후이송부(34)를 회전시켜서 그리퍼구동부(24)가 회전되도록 하는 회전부(51)와, 이송부케이스(31)에 설치되고 전후이송부(34)에 연결되어서 전후이송부(34)의 직선왕복운동을 안내하는 가이드부(57)로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
Horizontal mounting unit 10, fixed to both ends of the horizontal mounting unit 10 and the support (11) for supporting the horizontal mounting unit 10, and connected to the horizontal mounting unit 10 to the left and right along the horizontal mounting unit 10 The gripper 20 which is transported and consists of the first finger 21 and the second finger 22 to be gripped by the tool, and is connected to the horizontal mount 10 so as to be moved left and right along the horizontal mount 10 and the gripper 20 A gripper conveying part 30 connected to the gripper 20 to reciprocate or rotate the gripper 20 in a linear direction;
The gripper transfer unit 30,
The transfer unit case 31 connected to the horizontal mount 10 and the transfer unit case 31 connected to the gripper driver 24 are connected to the gripper driver 24 so that the gripper driver 24 is straight along the horizontal mount 10. The rotating part 51 and the conveying part which are attached to the conveying part case 31, which are reciprocated, are connected to the conveying part case 31, are connected to the conveying part 34, and rotate the back and forth conveying part 34 so that the gripper drive part 24 may rotate. A gripper conveying device for an automatic tool changer for a large machine tool, characterized in that the guide part 57 is installed on the case 31 and connected to the front and rear conveying part 34 to guide the linear reciprocation of the front and rear conveying part 34. .
청구항 1에 있어서, 이송부케이스(31)에는,
외부에서 내부의 부품들 상태를 확인할 수 있도록 투명창(32)이 구비되는 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The transfer part case 31,
Gripper transfer device of the automatic tool changer for a large machine tool, characterized in that the transparent window 32 is provided to check the state of the internal parts from the outside.
청구항 1에 있어서, 전후이송부(34)는,
이송부케이스(31)의 단부에 결합되도록 일측에 결합플랜지부(36)가 형성되어 있고 일측에 유압이 출입되면서 그리퍼(20)를 직선방향으로 전진시키는 전진포트(38)가 형성되어 있으며 타측에 유압이 출입되면서 그리퍼(20)를 직선방향으로 후진시키는 후진포트(39)가 형성되어 있고 결합플랜지부(36)에는 가이드구멍(37)이 형성되어 있는 가이드실린더(35)와,
가이드실린더(35)의 내부에 결합되어서 그 길이방향을 따라 슬라이드 이동되고 단부에 그리퍼구동부(24)가 결합되어 있으며 가이드실린더(35)의 전진포트(38)로 유압이 공급될 시 가이드실린더(35)의 내부를 따라 전진되면서 그리퍼구동부(24)를 직선방향으로 전진시키고 가이드실린더(35)의 후진포트(39)로 유압이 공급될 시 가이드실린더(35)의 내부를 따라 후진되면서 그리퍼구동부(24)를 직선방향으로 후진시키는 피스톤(40)과,
가이드실린더(35)의 양단부에 각각 결합되어 있고 가이드실린더(35)의 내부를 따라 슬라이드되는 피스톤(40)을 안내하는 제1커버(42) 및 제2커버(43)와,
일단이 피스톤(40)의 내부에 결합되어 있고 타단이 피스톤(40)의 단부 외측으로 돌출되어 있는 결합축(47)과,
일단이 그리퍼구동부(24)에 결합되어 있고 타단이 결합플랜지부(36)의 가이드구멍(37)을 따라 슬라이드되면서 피스톤(40)의 직선왕복운동을 안내하는 가이드핀(48)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The front and rear conveying unit 34 of claim 1,
A coupling flange 36 is formed at one side to be coupled to the end of the transfer part case 31, and a forward port 38 for advancing the gripper 20 in a straight direction while the hydraulic pressure enters and exits is formed at the other side. A guide cylinder 35 having a guide port 37 formed therein is provided with a reversing port 39 for retracting the gripper 20 in a straight direction while the door is in and out of the coupling flange 36.
The guide cylinder (35) is coupled to the inside of the guide cylinder (35) and slides along its longitudinal direction, and the gripper driving portion (24) is coupled to the end portion and the hydraulic pressure is supplied to the forward port (38) of the guide cylinder (35). While moving forward along the inside of the gripper driving unit 24 in a linear direction and when the hydraulic pressure is supplied to the reverse port (39) of the guide cylinder (35) while being reversed along the inside of the guide cylinder (35) gripper driving unit (24) Piston 40 for reversing the linear direction,
A first cover 42 and a second cover 43 coupled to both ends of the guide cylinder 35 and guiding the piston 40 sliding along the inside of the guide cylinder 35,
A coupling shaft 47 having one end coupled to the inside of the piston 40 and the other end protruding outside the end portion of the piston 40;
One end is coupled to the gripper driving unit 24 and the other end is made of a guide pin 48 for guiding the linear reciprocating motion of the piston 40 while sliding along the guide hole 37 of the coupling flange 36. Gripper transfer device of automatic tool changer for large machine tools.
청구항 3에 있어서, 피스톤(40)의 둘레에는,
산화크롬(Cr2O3) 46∼48% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 세라믹 분말, 산화크롬(Cr2O3) 분말, 산화알루미늄(Al2O3) 분말, 이산화티타늄(TiO2) 분말, 산화이트륨(Y2O3) 분말, 지르코니아(ZrO2) 분말, 크롬니켈(Cr3C2 25 NiCr) 분말(chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) 중, 어느 한 종류의 분말이 10∼44㎛의 분말입도를 갖도록 구비되며, 상기의 분말입도를 갖는 분말이 피스톤(40)의 둘레에 용사되어 이루어진 코팅층(41)이 형성되는 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The circumference | surroundings of the piston 40 of Claim 3,
Ceramic powder composed of 46 to 48% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ) powder, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, Titanium dioxide (TiO 2 ) powder, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, zirconia (ZrO 2 ) powder, chromium nickel (Cr 3 C 2 25 NiCr) powder (chromium carbide 75%, nickel 20%, chromium 5%) Among them, any one kind of powder is provided so as to have a powder particle size of 10 ~ 44㎛, a large-size, characterized in that the coating layer 41 is formed by spraying the powder having the powder particle size around the piston 40 Gripper transfer device of automatic tool changer for machine tool.
청구항 4에 있어서, 코팅층(41)은,
피스톤(40)의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 400∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅되는 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The method according to claim 4, The coating layer 41,
A gripper of an automatic tool changer for a large machine tool, comprising a thickness of 50 to 600 μm around the piston 40, and a plasma coating to maintain a hardness of 400 to 1000 HV and a surface roughness of 0.1 to 0.3 μm. Conveying device.
청구항 4에 있어서, 코팅층(41)은,
상기의 분말가루들 중 선택된 한 종류의 분말가루와 14000℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 피스톤(40)의 둘레에 제트분사하여서 이루어지며, 가열된 피스톤(40)의 변형이 방지되도록 피스톤(40)이 냉각장치로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The method according to claim 4, The coating layer 41,
The powder powder of one selected from the above powder powder and the gas of 14000 ℃ is made by jet spraying around the piston 40 at a speed of about Mach 2, the piston to prevent deformation of the heated piston (40) A gripper feed device for an automatic tool changer for a large machine tool, characterized in that 40) is cooled by a cooling device to maintain a temperature of 150 to 200 ° C.
청구항 3에 있어서,
가이드실린더(35)와 피스톤(40)을 정밀하게 가이드하며 추후 발생되는 힘을 흡수하는 동시에 피스톤(40)과 가이드실린더(35) 사이의 금속과 금속의 접촉을 방지하는 웨어링(44)이 결합되어 있고,
웨어링(44) 일측의 제1커버(42) 및 제2커버(43)의 내주면에는 마찰계수가 적고 스틱-슬립(stick-slip) 현상이나 눌러붙음 현상이 없으며 오일홈 구성이 간단하고 윤활성을 갖는 로토가이드링(45)이 결합되어 있으며,
제1커버(42) 및 제2커버(43)의 내주면에는 왕복운동, 고정 및 회전용으로 사용되고 왕복운동에 의한 비틀림 현상이 없으며 접촉압력이 단면 전체에 분포되어 누유방지가 우수한 쿼드링(46)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The method according to claim 3,
The wear ring 44 is coupled to guide the guide cylinder 35 and the piston 40 precisely and absorb the force generated at the same time, while preventing the metal and metal contact between the piston 40 and the guide cylinder 35. There is,
The inner circumferential surfaces of the first cover 42 and the second cover 43 on one side of the wear ring 44 have a low coefficient of friction, no stick-slip phenomenon, and no sticking phenomenon, and the oil groove configuration is simple and has lubricity. Roto guide ring 45 is coupled,
The inner circumferential surfaces of the first cover 42 and the second cover 43 are used for reciprocating motion, fixing, and rotation, and there is no torsional phenomenon due to the reciprocating motion. Gripper transfer device of the automatic tool changer for large machine tools, characterized in that coupled.
청구항 3에 있어서, 회전부(51)는,
이송부케이스(31)에 설치되어 있고 피스톤(40)에 연결되어서 피스톤(40)이 가이드실린더(35)의 내부에서 회전되도록 하는 회전실린더(52)와,
회전실린더(52)의 구동축(53)에 결합되어 있는 구동기어(54)와,
피스톤(40)의 단부에 결합되어 있고 구동기어(54)에 치합되어 있으며 구동기어(54)의 회전시 연동되면서 피스톤(40)을 회전시키는 전동기어(55)로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The rotating part 51 of claim 3,
A rotation cylinder 52 installed in the transfer part case 31 and connected to the piston 40 to allow the piston 40 to rotate inside the guide cylinder 35;
A drive gear 54 coupled to the drive shaft 53 of the rotary cylinder 52,
A large machine tool, which is coupled to an end of the piston 40 and engaged with the drive gear 54, and is composed of an electric gear 55 that rotates the piston 40 while interlocking when the drive gear 54 rotates. Gripper feeder for automatic tool changer
청구항 3에 있어서,
이송부케이스(31)에는 피스톤(40)이 직선왕복되는 것을 안내하고 피스톤(40)의 직선왕복운동 중에 회전되는 것을 방지하도록 가이드부(57)가 구비되되,
가이드부(57)는,
결합축(47)에 고정되어 있는 메니폴드(58)와, 일단이 가이드실린더(35)에 고정되어 있고 타단이 이송부케이스(31)에 고정되어 있으며 피스톤(40)의 직선왕복운동을 안내하는 가이드봉(59)과, 일측이 메니폴드(58)에 결합되어 있고 타측이 가이드봉(59)에 슬라이드되도록 결합되어 있으며 피스톤(40)이 가이드봉(59)을 따라 직선왕복운동하도록 안내하는 가이드브라켓(60)과, 일측이 이송부케이스(31)에 고정되어 있고 타측이 가이드봉(59)에 결합되어서 가이드봉(59)의 단부를 지지하는 고정브라켓(61)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 공작기계용 자동 공구교환장치의 그리퍼이송장치.
The method according to claim 3,
The transfer part case 31 is provided with a guide portion 57 to guide the piston 40 straight reciprocating and to prevent the piston 40 from rotating during the linear reciprocating motion.
Guide portion 57,
Manifold 58 is fixed to the coupling shaft 47, one end is fixed to the guide cylinder 35, the other end is fixed to the transfer case 31, the guide rod for guiding the linear reciprocating motion of the piston 40 59 and one side is coupled to the manifold (58), the other side is coupled so as to slide on the guide rod (59) and the guide bracket (60) for guiding the piston 40 to reciprocate linearly along the guide rod (59) ), And one side is fixed to the transfer part case 31, the other side is coupled to the guide rod 59, the fixed bracket 61 for supporting the end of the guide rod 59, automatic for large machine tools Gripper transfer device of tool changer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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