KR101238237B1

KR101238237B1 - 툴매거진 및 머시닝센터

Info

Publication number: KR101238237B1
Application number: KR1020127010599A
Authority: KR
Inventors: 주니치 하야시; 후미히로 가미콘야; 야스오 하세가와
Original assignee: 코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2013-03-04
Also published as: US20140100094A1; JP4934760B2; JPWO2011062177A1; AU2010320100A1; WO2011062177A1; CN102639292B; KR20120048718A; CN102639292A; GB2487520A; AU2010320100B2; MX2012005655A; GB2487520B; IN2012DN03874A; GB201208790D0; US20120220437A1

Abstract

롱툴을 다른 툴과 무리없이 공존시킬 수 있는 툴매거진 및 이 툴매거진을 구비하는 머시닝센터를 제공한다.
툴매거진은, 회전하는 매거진 본체와, 매거진 본체에 설치된 복수개의 툴지지부로 이루어지고 각 툴지지부가 순차적으로 툴교환위치로 이동하는 것으로서, 상기 툴지지부의 일부 또는 전부가, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 평행한 방향으로 지지하는 교환자세와, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지하는 이동자세로 절체가능하고, 상기의 자세절체가 가능한 툴지지부가 툴교환위치에 위치하는 때에는 교환자세가 되고, 툴교환위치로부터 이탈하는 때에는 이동자세가 된다. 머시닝센터는 상기한 툴매거진을 구비한다.

Description

툴매거진 및 머시닝센터{TOOL MAGAZINE AND MACHINING CENTER}

본 발명은, 주축(主軸)에 부착하기 위한 툴을 지지하는 툴매거진 및 이 툴매거진을 구비하는 머시닝센터에 관한 것이다.

머시닝센터에는 자동공구교환장치(自動工具交換裝置)(ＡＴＣ)가 구비되어 있고, 주축에 부착된 툴(tool)과 툴매거진(tool magazine)이 지지하는 툴을 자동으로 교환하면서, 워크(work)에 다양한 가공을 연속하여 실시한다. 툴매거진으로서는, 원반형상의 것(특허문헌1)이나, 체인 모양의 것(특허문헌2)이 알려져 있고, 툴 교환 시에는, 툴매거진과 주축의 어느 하나 또는 양방이 이동하여 직접 툴의 반송을 하는 것(특허문헌1)이나, ＡＴＣ암을 통하여 툴의 반송을 하는 것(특허문헌2)이 있다. 이들 툴매거진에 있어서는, 모든 툴이 툴매거진의 회전축방향에 대하여 평행한 방향으로 지지되어 있다. 또한 일반적으로 이들의 툴매거진은 매거진 커버에 의하여 덮어져 있다.

일본국 공개특허공보 특개평7-214445호 공보 일본국 공개특허 특개2008-149416호 공보

그러나 도8(a) 및 도8(b)(예로서, 툴매거진이 원반형상의 매거진 본체(101)와 그 가장자리부에 설치된 툴지지부(102)로 이루어진 경우)에 나타나 있는 바와 같이 복수의 툴(T) 중에 다른 툴(T)보다도 긴 툴(롱툴(long tool)(ＴＬ))이 있을 경우에, 롱툴(ＴＬ)과 매거진 커버(103)가 간섭하지 않도록 매거진 커버(103)를 보통(쇄선으로 도면에 나타내는 것)보다 크게 하거나(도8(a)), 롱툴(ＴＬ) 만을 다른 장소에 수용할 필요가 있지만(도8(b)), 매거진 커버(103)를 크게 하면 머시닝센터 전체가 대형화해버리고, 롱툴(ＴＬ) 만을 다른 장소에 수용하기 위해서는 외부 툴지지부(112)를 별도로 설치할 필요가 있고 또한 주축(S)을 통상의 툴교환위치(P1)와는 다른 외부 툴교환위치(P2)로 이동시키도록 제어하지 않으면 안되어, 롱툴을 다른 툴과 공존시킬 때의 문제가 되어 있었다. 또한 매거진 커버가 없는 경우에도, 롱툴이 다른 구조물과 간섭하지 않도록 클리어런스를 확보할 필요가 있고, 결과로서 머시닝센터 전체가 대형화하는 원인으로 되어 있었다. 또한 원반형상의 툴매거진에 있어서는, 무거운 롱툴이 원반의 주위에 지지됨으로써 툴매거진 전체의 관성이 커지고 또 무게중심이 회전중심으로부터 벗어나므로, 매거진 본체를 회전시키는 모터나 회전축에 부하가 걸리는 것이 문제였다. 또한 체인 모양의 툴매거진에 있어서는, 특히 툴이 수평방향으로 지지될 경우에 롱툴을 지지하는 팁은 큰 모멘트를 받게 되어, 체인이나 이것을 회전시키는 모터에 부하가 걸리는 것이 문제였다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 롱툴을 다른 툴과 무리없이 공존시킬 수 있는 툴매거진 및 이 툴매거진을 구비하는 머시닝센터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명 중의 제1발명의 툴매거진은 머시닝센터의 주축에 부착하는 툴을 지지하는 것으로서, 회전하는 매거진 본체와, 매거진 본체에 설치된 복수개의 툴지지부로 이루어지고, 각 툴지지부가 순차적으로 툴교환위치로 이동하는 것이고, 상기 툴지지부의 일부 또는 전부가, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 평행한 방향으로 지지하는 교환자세와, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지하는 이동자세로 절체가능하고, 상기의 자세절체가 가능한 툴지지부가 툴교환위치에 위치하는 때에는 교환자세가 되고, 툴교환위치로부터 이탈하는 때에는 이동자세가 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명 중의 제2발명의 툴매거진은, 상기 매거진 본체가, 대략 원반형상이고 원반중심축을 중심으로 하여 회전하는 것으로서, 상기 툴지지부가 상기 매거진 본체의 가장자리부에 설치되어 있고, 상기 매거진 본체의 가장자리부를 포함하는 일부가 별체로 형성되어 있고, 상기 별체부분이 원반면에 대하여 기립(起立) 가능하고, 상기 별체부분에 설치된 상기 툴지지부가, 상기 별체부분을 원반면을 따른 방향으로 함으로써 교환자세가 되고, 상기 별체부분을 원반면에 대하여 기립시킴으로써 이동자세가 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명 중의 제3발명의 툴매거진은, 상기 매거진 본체가 환상의 체인으로 이루어지고 순환구동 하는 것으로서, 상기 툴지지부가 상기 매거진 본체를 구성하는 체인의 각 팁에 설치되어 있고, 그 일부 또는 전부가, 상기 팁에 고정된 고정부와, 고정부에 대하여 회전하도록 지지되어 툴을 지지하는 가동부로 이루어지는 것으로서, 상기 고정부에 대하여 가동부를 회전시킴으로써 교환자세와 이동자세로 절체가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명 중의 제4발명의 머시닝센터는, 상기 제1, 제2 또는 제3발명의 툴매거진을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 중의 제1발명에 의하면, 툴지지부의 일부 또는 전부에 있어서, 툴의 교환시 이외는 툴이 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지되므로, 툴 안에 롱툴이 포함되어 있어도 툴을 포함하는 툴매거진의 회전축방향의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서 롱툴 때문에 매거진 커버를 크게 하거나 롱툴만을 다른 장소에 수용하거나 할 필요가 없으므로, 롱툴과 다른 툴을 동일한 툴매거진에 무리없이 공존시킬 수 있다.

본 발명 중의 제2발명에 의하면, 툴 안에 무거운 롱툴이 포함되어 있어도, 이 롱툴을 별체부분의 툴지지부에 의하여 지지시키면, 별체부분을 기립시킴으로써 롱툴이 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따르는(원반면과 평행한) 자세가 되고, 롱툴의 무게중심이 원반중심측으로 이동한다. 따라서 툴을 포함하는 툴매거진의 관성이 커지지 않고 또한 회전중심으로부터 무게중심의 어긋남도 작으므로, 툴매거진을 회전시키는 모터나 회전축에 부하가 걸리지 않는다.

본 발명 중의 제3발명에 의하면, 특히 툴이 수평방향으로 지지되는 경우에, 툴 안에 무거운 롱툴이 포함되어 있어도 가동부를 회전시켜서 툴지지부가 이동자세를 취하면, 롱툴이 이것을 지지하는 팁에 접근하여 모멘트 암이 짧아지기 때문에, 팁이 받는 모멘트는 작아지므로 체인이나 이것을 회전시키는 모터에 부하가 걸리지 않는다.

본 발명 중의 제4발명에 의하면, 상기와 같은 툴매거진을 구비함으로써 매거진 커버를 크게 하거나, 롱툴만을 다른 장소에 수용하거나 할 필요가 없고 또한 툴매거진이나 이것을 회전시키는 모터에 걸리는 부하가 작기 때문에, 모터나 구동기구도 소형화할 수 있다. 따라서 롱툴에 대응하면서도 머시닝센터 전체를 소형으로 할 수 있다.

[도1]본 발명의 툴매거진의 제1실시예(원반형상·횡형)의 이동자세에 있어서의 사시도.
[도2]본 발명의 툴매거진의 제1실시예(원반형상·횡형)의 교환자세에 있어서의 사시도.
[도3(a)]제1실시예(원반형상·횡형)의 이동자세의 설명도.
[도3(b)]제1실시예(원반형상·횡형)의 교환자세의 설명도.
[도4]본 발명의 툴매거진의 제2실시예(체인 모양)의 이동자세에 있어서의 사시도.
[도5(a)]제2실시예(체인 모양)의 이동자세의 설명도.
[도5(b)]제2실시예(체인 모양)의 교환자세의 설명도.
[도6]본 발명의 툴매거진의 제3실시예(원반형상·세로형)의 교환자세에 있어서의 사시도.
[도7(a)]제3실시예(원반형상·세로형)의 평면도.
[도7(b)]제3실시예(원반형상·세로형)의 이동자세의 설명도.
[도7(c)]제3실시예(원반형상·세로형)의 교환자세의 설명도.
[도8(a)]종래의 툴매거진의 설명도(매거진 커버를 크게했을 경우).
[도8(b)]종래의 툴매거진의 설명도(롱툴을 다른 장소에 수용했을 경우).

본 발명의 툴매거진의 구체적인 구성에 대해서, 각 도면에 의거하여 설명한다. 이 툴매거진의 제1실시예는, 도1, 도2, 도3(a) 및 도3(b)에 나타나 있는 바와 같이 매거진 본체(1)가 원반형상이며, 주축(S)이 수평방향으로 설치된 횡형(橫型)의 머시닝센터에 사용되는 것이다. 매거진 본체(1)는 수직으로 세워서 설치되어 있고, 원반중심에는 회전축(6)이 수평방향으로 설치되어 있고 회전 가능하다. 매거진 본체(1)의 가장자리부에는 전체 둘레에 걸쳐 툴지지부(2)가 설치되어 있다. 툴지지부(2)는, 예를 들면 한 쌍의 파지암(把持arm)에 의하여 툴(T)을 삽입하여 지지하는 것으로서, 본 실시예에서는 40개 설치되어 있다. 그리고 매거진 본체(1)에 있어서, 연속하는 7개의 툴지지부(2)를 포함하는 일부가 별체부분(4)으로서 구성되어 있다. 별체부분(4)은 매거진 본체(1)에 힌지(5)로 부착되고 있고, 원반면에 대하여 기립가능하다. 또, 별체부분(4)을 원반면을 따른 방향으로 하면(도2, 도3(b)), 툴(T)은 매거진 본체(1)의 회전축(6) 방향과 평행한 방향으로 지지되고, 이 경우의 툴지지부(2)를 교환자세라고 부른다. 한편 별체부분(4)을 원반면에 대하여 기립시키면(도1, 도3(a)), 툴(T)은 매거진 본체(1)의 회전축(6) 방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지되고, 이 경우의 툴지지부(2)를 이동자세라고 부른다. 또한 매거진 본체(1)는 그 대략 상반부가 매거진 커버(3)에 의하여 덮어져 있다. 또한 매거진 본체(1)의 하방으로는 주축(S)과 테이블(10)이 설치되어 있고, 테이블(10)상에 가공대상인 워크(W)가 고정되어 있다. 주축(S)은 수직방향 및 수평방향으로 이동 가능하다.

이와 같이 구성한 툴매거진에 있어서, 통상의 툴(T)보다 긴 롱툴(ＴＬ)을 지지시키는 경우에, 별체부분(4)의 툴지지부(2)에 지지시킨다. 그 이외의 장소에서는 롱툴(ＴＬ)이 매거진 커버(3)와 간섭해버리지만, 별체부분(4)에 지지시키면 도1및 도3(a)에 나타나 있는 바와 같이 별체부분(4)을 원반면에 대하여 기립시켜서 툴지지부(2)를 이동자세로 함으로써 간섭을 회피할 수 있기 때문이다. 또한 별체부분(4)을 기립시킴으로써 롱툴(ＴＬ)이 회전축(6) 방향과 직교하는 면을 따르는(원반면과 평행한) 자세가 되어 롱툴(ＴＬ)의 무게중심이 원반중심측으로 이동하기 때문에 툴(T)을 포함하는 툴매거진의 관성이 커지지 않고 또한 회전중심으로부터 무게중심의 어긋남도 작으므로, 툴매거진을 회전시키는 모터(도면에 나타내는 것은 생략)나 회전축(6)에 부하가 걸리지 않는다.

또한 이 별체부분(4)에 지지된 롱툴(ＴＬ)을 가공에 사용하는 경우에, 우선 주축(S)은 툴교환위치(P1)(회전축(6)의 바로 아래의 툴지지부(2)의 위치)로 이동하고, 빈 툴지지부(2)로 툴(T)을 반송한다. 그리고 매거진 본체(1)가 회전하고, 필요한 롱툴(ＴＬ)이 지지된 툴지지부(2)를 툴교환위치(P1)로 이동시킨다. 이 때에, 도2및 도3(b)에 나타나 있는 바와 같이, 기립하고 있었던 별체부분(4)이 원반면과 평행하게 되고, 툴지지부(2)가 교환자세가 되어 주축(S)이 롱툴(ＴＬ)을 받는다. 그 후에 주축(S)은 제어장치(도면에 나타내는 것은 생략)의 명령에 따라 그 선단에 부착된 롱툴(ＴＬ)에 의하여 워크(W)를 가공하고, 소정의 가공이 끝나면 또 툴이 교환된다. 즉 빈 툴지지부(2)에 롱툴(ＴＬ)을 반송하고, 매거진 본체(1)가 회전한다. 다음의 툴(T)이 별체부분(4) 이외에 지지되어 있는 것이면, 별체부분(4)은 다시 기립하여 툴지지부(2)가 이동자세가 된다. 또, 교환자세와 이동자세의 절체에 있어서 별체부분(4)을 동작시키기 위해서는, 매거진 본체(1)에 서보모터나 어떠한 액추에이터 등(도면에 나타내는 것은 생략)을 설치하여도 좋고, 매거진 본체(1) 외에 별체부분(4)과 접촉하는 가이드 레일 등(도면에 나타내는 것은 생략)을 설치하고, 별체부분(4)의 툴지지부(2)가 툴교환위치(P1)에 접근하는 데에 따라서 별체부분(4)이 가이드 레일 등에 따라 교환자세로 절체하고, 떨어짐에 따라 별체부분(4)이 가이드 레일 등을 따라 이동자세로 되돌아가도록 구성하더라도 좋다.

다음에 본 발명의 툴매거진의 제2실시예에 대하여 설명한다. 제2실시예는 매거진 본체(21)가 체인 모양이다. 도4, 도5(a) 및 도5(b)에 나타나 있는 바와 같이 매거진 본체(21)는 복수의 팁(27)을 고리 모양으로 연결하여 구성되어 있고, 예를 들면 주축(S)의 회전축방향과 평행한 축을 중심으로 하여 순환구동 된다(구동기구는 도면에 나타내는 것은 생략). 각 팁(27)에는, 툴지지부(22)가 설치되어 있고, 이 툴지지부(22)는, 팁(27)에 고정된 고정부(28)와, 고정부(28)에 대하여 기립가능한 가동부(24)로 이루어진다. 고정부(28)는 평판 모양이며, 가동부(24)는 예를 들면 툴(T)을 에워싸서 지지하는 한 쌍의 파지암을 구비하고 있고, 고정부(28)와 가동부(24)는 힌지(25)로 연결되어 있다. 제1실시예와 마찬가지로, 가동부(24)를 고정부(28)와 같은 방향으로 하면 툴(T)은 매거진 본체(21)의 회전축방향과 평행한 방향으로 지지되어 교환자세가 되고, 가동부(24)를 고정부(28)에 대하여 기립시키면 툴(T)은 매거진 본체(21)의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지되어 이동자세가 된다.

이와 같이 구성한 툴매거진에 있어서, 롱툴(ＴＬ)을 지지시키는 경우에, 도4및 도5(a)에 나타나 있는 바와 같이 가동부(24)를 고정부(28)에 대하여 기립시켜서 툴지지부(22)를 이동자세로 함으로써 매거진 커버(23)와의 간섭을 회피할 수 있다. 또한 특히 주축(S)이 수평방향으로 설치된 횡형의 머시닝센터일 경우 등 툴매거진에 툴(T)이 수평방향으로 지지되어서 이동하는 경우에, 툴(T) 중에 무거운 롱툴(ＴＬ)이 포함되어 있어도, 가동부(24)를 기립시켜서 툴지지부(22)가 이동자세를 취하면, 롱툴(ＴＬ)이 이것을 지지하는 팁(27)에 접근하여 모멘트 암이 짧아지기 때문에 팁(27)이 받는 모멘트는 작아지므로, 체인이나 이것을 회전시키는 모터(도면에 나타내는 것은 생략)에 부하가 걸리지 않는다. 그리고 롱툴(ＴＬ)을 가공에 사용하는 경우에, 도5(b)에 나타나 있는 바와 같이 가동부(24)가 고정부(28)와 평행하게 되어, 툴지지부(22)가 교환자세가 된다. 또, 교환자세와 이동자세의 절체에 있어서 가동부(24)를 동작시키기 위해서는, 제1실시예와 마찬가지로, 매거진 본체(21)에 서보모터 등(도면에 나타내는 것은 생략)을 설치하여도 좋고, 매거진 본체(21) 밖에 가동부(24)와 접촉하는 가이드 레일 등(도면에 나타내는 것은 생략)을 설치하여도 좋다.

다음에 본 발명의 툴매거진의 제3실시예에 대하여 설명한다. 제3실시예는, 도6, 도7(a), 도7(b) 및 도7(c)에 나타나 있는 바와 같이, 매거진 본체(31)가 대략 원반형상이며, 주축(S)이 수직방향으로 설치된 세로형의 머시닝센터에 사용되는 것이다. 매거진 본체(31)는 수평으로 설치되어 있고, 원반중심으로는 회전축(36)이 수직방향으로 관통하여 설치되어 있어서 회전 가능하다. 매거진 본체(31)의 가장자리부의 일부분에는 툴지지부(32)가 설치되어 있다. 툴지지부(32)는, 한 쌍의 파지암에 의하여 툴(T)을 에워싸고 지지하는 것으로, 본 실시예에서는 10개의 툴지지부(32)가 나란히 설치되어 있다. 그리고 매거진 본체(31)에 있어서, 병렬(竝列)하는 툴지지부(32) 중에서 단부의 1개(이 툴지지부(32)에는, 통상의 툴(T)보다 긴 롱툴(ＴＬ)이 지지되어 있다)를 포함하는 일부가 별체부분(34)으로서 구성되어 있다. 별체부분(34)은 매거진 본체(31)에 힌지(35)로 부착되어 있고, 원반면에 대하여 하측으로 기립가능하다. 여기에서 힌지(35)의 회전축방향(도7(a)의 Ｒ선)은, 매거진 본체(31)의 원주방향(도7(a)의 Ｃ선)에 대하여 경사져 있다. 또한 별체부분(34)의 하면으로부터는 하방을 향하여 지지암(41)이 연장되어 있고, 지지암(41)의 선단에는 롱툴(ＴＬ)의 선단부분을 지지하는 지지구(42)가 설치되어 있다. 그리고 매거진 본체(31)의 상면에는 수평방향으로 구동하는 에어 실린더(39)가 부착되어 있고, 에어 실린더(39)의 로드(40)가 별체부분(34)의 힌지(35)의 상부에 접속되어 있어서, 로드(40)가 후퇴하면 교환자세(도7(c)에 나타나 있는 바와 같이 별체부분(34)이 원반면을 따른 방향이 되어, 롱툴(ＴＬ)이 수직방향을 향하도록 지지된다)가 되고, 로드(40)가 전진하면 이동자세(도7(b)에 나타나 있는 바와 같이 별체부분(34)이 원반면에 대하여 기립하여, 롱툴(ＴＬ)이 수평방향을 향하도록 지지된다)가 된다. 또, 주축(S)은 매거진 본체(31)의 상방에 설치되어 있고, 수직방향 및 수평방향으로 이동 가능하다.

이와 같이 구성한 툴매거진에 있어서, 별체부분(34)의 툴지지부(32)에만 롱툴(ＴＬ)이 지지되어 있고, 다른 툴지지부(32)에는 통상의 툴(T)이 지지되어 있는 것으로 하고 툴 교환의 순서를 설명한다. 주축(S)에 지지된 통상의 툴(T)을 롱툴(ＴＬ)과 교환하는 경우에, 우선, 주축(S)이 수평방향으로부터 툴교환위치(P1)로 이동하여 빈 툴지지부(32)로 툴(T)을 반송하고, 또한 수직상방으로 이동하여 툴(T)로부터 이탈한다. 계속하여 매거진 본체(31)가 회전하여 별체부분(34)을 툴교환위치(P1)로 이동시킨다. 그리고 에어 실린더(39)가 구동하여 별체부분(34)을 교환자세로 한다(도7(c)). 최후에 주축(S)이 수직 하방으로 이동하여 롱툴(ＴＬ)을 장착하고, 수평방향으로 이동하여 매거진 본체(31)로부터 이탈한다. 또한 주축(S)에 지지된 롱툴(ＴＬ)을 통상의 툴(T)와 교환하는 경우에, 우선, 주축(S)이 수평방향으로부터 툴교환위치(P1)로 이동하여 별체부분(34)의 빈 툴지지부(2)로 롱툴(ＴＬ)을 반송하고, 또한 수직상방으로 이동하여 롱툴(ＴＬ)로부터 이탈한다. 계속하여 에어 실린더(39)가 구동하여 별체부분(34)을 이동자세로 한다(도7(b)). 그리고 매거진 본체(31)가 회전하고, 다른 툴지지부(32)를 툴교환위치(P1)로 이동시킨다. 최후에 주축(S)이 수직 하방으로 이동하여 툴(T)을 장착하고, 수평방향으로 이동하여 매거진 본체(31)로부터 이탈한다. 또한, 상기한 바와 같이, 에어 실린더(39)에 의한 별체부분(34)의 자세절체는, 항상 별체부분(34)이 툴교환위치(P1)에 있는 상태에서 이루어진다. 따라서 매거진 본체(31)의 하방으로 프레임 등이 있는 경우에는, 툴교환위치(P1)에 있어서 롱툴(ＴＬ)이 자세를 절체할 때에 간섭하지 않도록, 롱툴(ＴＬ)의 통과범위에 홈을 형성하는 등 클리어런스를 확보해 두면 좋다. 또한 별체부분(34)의 툴지지부(32)에 통상의 툴(T)을 지지시켜도 좋은데, 그 경우는 항상 교환자세로 하여 두면 좋다.

이 제3실시예에 있어서도, 별체부분(34)에 롱툴(ＴＬ)을 지지시켜 매거진 본체(31)의 회전시에는 이동자세로 함으로써, 롱툴(ＴＬ)과 매거진 커버나 프레임 등의 주위의 구조물과의 간섭을 회피할 수 있다. 또한 별체부분(34)을 기립시켜서 이동자세로 함으로써 롱툴(ＴＬ)이 회전축(36) 방향과 직교하는 면을 따르는(원반면과 평행한) 자세가 되어 롱툴(ＴＬ)의 무게중심이 원반중심측으로 이동하기 때문에 툴(T)을 포함하는 툴매거진의 관성이 커지지 않고 또한 회전중심으로부터 무게중심의 어긋남도 작으므로, 툴매거진을 회전시키는 모터(도면에 나타내는 것은 생략)나 회전축(36)에 부하가 걸리지 않는다. 또한 매거진 본체(31)와 별체부분(34)을 연결하고 있는 힌지(35)의 회전축방향(도7(a)의 Ｒ선)이, 매거진 본체(31)의 원주방향(도7(a)의 Ｃ선)에 대하여 경사져 있기 때문에, 이동자세를 취하였을 때에 롱툴(ＴＬ)이 매거진 본체(31)의 중심(회전축(36))으로부터 빗나가므로, 롱툴(ＴＬ)과 회전축(36)이 간섭하지 않으므로, 매거진 본체(31)의 지름에 가까운 길이의 장대한 롱툴(ＴＬ)을 지지할 수 있다. 또한 지지구(42)를 구비함으로써 매거진 본체(31)의 회전시에 있어서도 수평방향을 향한 롱툴(ＴＬ)을 안정하게 지지할 수 있다.

또한 본 발명의 머시닝센터는 상기한 툴매거진을 구비하고, 그 외에 매거진 본체나 주축 등의 동작을 제어하는 제어장치나 가공내용을 입력하는 조작반 등으로 구성되는 것으로서, 툴매거진 이외는 종래의 머시닝센터와 동등하다. 또, 본 발명의 툴매거진은 횡형의 머시닝센터와 세로형의 머시닝센터의 어느 쪽에도 사용할 수 있고, 제1및 제2실시예의 툴매거진을, 그 매거진 본체(1, 21)를 수평으로 설치하여 세로형의 머시닝센터에 사용하거나, 제3실시예의 툴매거진을, 그 매거진 본체(31)를 수직으로 설치하여 횡형의 머시닝센터에 사용하거나 하더라도 좋다. 또한 ＡＴＣ암을 통하여 툴매거진과 주축 사이에서 툴을 동시에 교환하는 방식의 머시닝센터에도 사용할 수 있다.

본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 원반형상의 툴매거진에 있어서는, 하나의 별체부분에 하나의 툴지지부가 설치되어 있어도, 두 개 이상의 툴지지부가 설치되어 있더라도 좋고, 또한 하나의 툴지지부를 구비하는 별체부분을 복수 설치하여도 좋고, 두 개 이상의 툴지지부를 구비하는 별체부분을 복수 설치하여도 좋다. 또한 체인 모양의 툴매거진에 있어서는, 일부의 팁에만 교환자세와 이동자세를 절체가능한 툴지지부를 설치하고, 기타의 팁에는 교환자세로 고정된 툴지지부를 설치하여도 좋다. 또한 툴지지부에 있어서, 고정부는 팁에 별도의 부재로서 부착하여도 좋고, 팁과 일체로 형성되어 있더라도 좋다. 또한 이동자세와 교환자세를 절체할 때의 툴의 궤도상에 접촉식 센서나 비접촉식 센서 등의 검출수단을 설치하여, 툴의 파손을 검출할 수 있도록 하여도 좋다.

통상의 툴과 롱툴을 같이 지지할 수 있는 툴매거진을 구비하고 또한 소형의 머시닝센터를 제공할 수 있다.

1, 21, 31 : 매거진 본체
2, 22, 32 : 툴지지부
4, 34 : 별체부분
24 : 가동부
27 : 팁
28 : 고정부
S : 주축
T : 툴

Claims

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머시닝센터(machining center)의 주축(主軸)에 부착하는 툴(tool)을 지지하는 것으로서,
회전하는 매거진 본체(magazine 本體)와, 매거진 본체에 설치된 복수개의 툴지지부(tool 支持部)로 이루어지고, 각 툴지지부가 순차적으로 툴교환위치(tool 交換位置)로 이동하는 것이며,
상기 툴지지부의 일부 또는 전부가, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 평행한 방향으로 지지하는 교환자세(交換姿勢)와, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지하는 이동자세(移動姿勢)로 절체(切替) 가능하고,
상기의 자세절체가 가능한 툴지지부가 툴교환위치에 위치하는 때에는 교환자세가 되고, 툴교환위치로부터 이탈하는 때에는 이동자세가 되고,
상기 매거진 본체가, 원반형상이고 원반중심축을 중심으로 하여 회전하는 것이고,
상기 툴지지부가 상기 매거진 본체의 가장자리부에 설치되어 있고,
상기 매거진 본체의 가장자리부를 포함하는 일부가 별체로 형성되어 있고, 별체 부분이 원반면에 대하여 기립 가능하고, 상기 별체 부분에 설치된 상기 툴지지부가 상기 별체 부분을 원반면을 따른 방향으로 함으로써 교환자세가 되고, 상기 별체 부분을 원반면에 대하여 기립시킴으로써 이동자세가 되는 것을 특징으로 하는 툴매거진.
머시닝센터(machining center)의 주축(主軸)에 부착하는 툴(tool)을 지지하는 것으로서,
회전하는 매거진 본체(magazine 本體)와, 매거진 본체에 설치된 복수개의 툴지지부(tool 支持部)로 이루어지고, 각 툴지지부가 순차적으로 툴교환위치(tool 交換位置)로 이동하는 것이며,
상기 툴지지부의 일부 또는 전부가, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 평행한 방향으로 지지하는 교환자세(交換姿勢)와, 툴을 매거진 본체의 회전축방향과 직교하는 면을 따른 방향으로 지지하는 이동자세(移動姿勢)로 절체(切替) 가능하고,
상기의 자세절체가 가능한 툴지지부가 툴교환위치에 위치하는 때에는 교환자세가 되고, 툴교환위치로부터 이탈하는 때에는 이동자세가 되고,
상기 매거진 본체가 환상의 체인으로 이루어지고 순환구동 하는 것이고,
상기 툴지지부가, 상기 매거진 본체를 구성하는 체인의 각 팁에 설치되어 있고, 그 일부 또는 전부가, 상기 팁에 고정된 고정부와, 고정부에 대하여 회전하도록 지지되어 툴을 지지하는 가동부로 이루어지는 것으로서, 상기 고정부에 대하여 가동부를 회전시킴으로써 교환자세와 이동자세로 절체 가능한 것을 특징으로 하는 툴매거진.
제2항 또는 제3항의 툴매거진을 구비하는 것을 특징으로 하는 머시닝센터