KR101431837B1 - Automatic Tools Changer - Google Patents
Automatic Tools Changer Download PDFInfo
- Publication number
- KR101431837B1 KR101431837B1 KR1020080056150A KR20080056150A KR101431837B1 KR 101431837 B1 KR101431837 B1 KR 101431837B1 KR 1020080056150 A KR1020080056150 A KR 1020080056150A KR 20080056150 A KR20080056150 A KR 20080056150A KR 101431837 B1 KR101431837 B1 KR 101431837B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shaft
- housing
- cam
- circumferential surface
- spline
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/15513—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling the tool being taken from a storage device and transferred to a tool holder by means of transfer devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
- B23Q5/341—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission cam-operated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
본 발명은 자동 공구교환장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치는, 캠 박스(10)에 설치되고 측면과 외주면에 각각 제1 캠(21)과 제2 캠(22)이 형성된 캠 휠(20), 캠 박스(10)의 한쪽에 설치되고 제1 캠(21)과 캠 작용하도록 제1 캠 팔로우(31)가 설치되며 타측에는 가이드 롤러(32)가 설치된 링크(30), 캠 박스(10)의 한쪽에 설치되고 제2 캠(22)과 캠 작용하도록 제2 캠 팔로우(41)가 배치되며 한쪽에 제1 기어(42)가 형성된 터렛(140), 캠 박스(10)의 한쪽에 설치되고 내측에 제1, 제2 베어링(171)(172)이 이격되어 설치되는 하우징(170), 제1, 제2 베어링(171)(172)의 내륜에 고정되고 제1 기어(42)와 맞물리게 제2 기어(161)가 형성되며 내주면에 스플라인이 형성된 하우징 샤프트(160), 하우징 샤프트(160)에 직선 이동되게 스플라인으로 결합되고 하우징 샤프트(160)의 전방으로 관통되어 배치되고 내측에 가이드 롤러(32)가 배치되는 가이드 홈(151)이 형성된 스플라인 샤프트(150) 및 스플라인 샤프트(150)의 외측 단부에 고정 설치되고 하우징 샤프트(160)의 외주면과 접하여 활주되며 외주에 ATC 암(90)이 설치된 아웃터 샤프트(90)를 포함한다.
자동 공구교환장치, ATC, 암, 그리퍼, 흔들림, 진동, 관성모멘트, 이물질
The present invention relates to an automatic tool changer.
An automatic tool changer according to an embodiment of the present invention includes a cam wheel 20 provided on a cam box 10 and having a first cam 21 and a second cam 22 formed on a side surface and an outer circumferential surface, A link 30 provided on one side of the cam 10 and provided with a first cam follower 31 for camming action with the first cam 21 and a guide roller 32 provided on the other side, A turret 140 in which a second cam follower 41 is disposed so as to be cammed with the second cam 22 and a first gear 42 is formed on one side of the cam box 10, A housing 170 fixed to the first and second bearings 171 and 172 and spaced apart from the first and second bearings 171 and 172 and a second gear 170 fixed to the inner rings of the first and second bearings 171 and 172, A housing shaft 160 having a spline formed on an inner circumferential surface thereof, a spline 160 formed on the inner circumferential surface of the housing shaft 160 and coupled to the housing shaft 160 by a spline to linearly move the housing shaft 160, A spline shaft 150 having guide grooves 151 in which the guide rollers 32 are disposed and a spline shaft 150 fixed to the outer end of the spline shaft 150 and slidably contacting the outer circumferential surface of the housing shaft 160, (Not shown).
Automatic tool changer, ATC, arm, gripper, rocking, vibration, moment of inertia, foreign matter
Description
본 발명은 자동 공구교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ATC 암이 직선왕복 운동과 회전 반전 운동을 하도록 작동시키는 자동 공구교환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool changer, and more particularly, to an automatic tool changer in which an ATC arm is operated to perform a linear reciprocating motion and a rotational reversing motion.
일반적으로 복합 공작기계에서는 자동 공구교환장치에 의하여 공구를 교환하여 장착하도록 구성된다.Generally, in a complex machine tool, the tool is configured to be replaced by an automatic tool changer.
일례로서 가공을 행한 공구를 스핀들에서 빼내어 공구매거진에 수납/장착하고, 이후에 가공을 하기 위한 공구를 공구매거진에서 꺼내어 스핀들에 장착할 때에 자동 공구교환장치가 사용된다.As an example, an automatic tool changer is used when a machined tool is taken out of a spindle and stored / mounted in a tool magazine, and then a tool for machining is taken out of the tool magazine and mounted on a spindle.
즉, 공구(T)를 빼내거나 장착하는 과정에서는 자동 공구교환장치(Automatic Tools Changer)의 암(이하 "ATC 암"으로 약칭함)은 직선 왕복운동하고, 새로운 공구(T)와 이미 장착되어 있던 공구(T)의 위치를 서로 바꿀 때에는 ATC 암은 회전(반전)하게 된다.That is, in the process of pulling out or mounting the tool T, the arm of the automatic tool changer (hereinafter abbreviated as "ATC arm") performs a linear reciprocating motion, and a new tool T When changing the position of the tool T, the ATC arm is rotated (inverted).
종래의 자동 공구교환장치의 구성은 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조 하여 설명한다.The configuration of a conventional automatic tool changer will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 종래의 자동 공구교환장치는 캠 박스(10)의 내부에 캠 휠(20)이 회전가능하게 배치되고, 상술한 캠 휠(20)과 상호 작용을 하는 링크(30) 및 터렛(40)이 배치되며, 상술한 터렛(40)과 나란한 방향으로 스플라인 샤프트(50)가 배치되고, 스플라인 샤프트(50)에의 외주에는 스플라인 샤프트(50)의 길이방향으로 스플라인이 형성되며 그 스플라인에는 하우징 샤프트(60)가 삽입되며 상술한 하우징 샤프트(60)는 상술한 링크(30)와 연계되어 있다.1 and 2, in the conventional automatic tool changer, a
상술한 캠 휠(20)은 측면과 외주면에는 각각 제1 캠(21)과 제2 캠(22)이 형성되고, 상술한 링크(30)의 한쪽에는 제1 캠 팔로우(31)가 배치되며 상술한 터렛(40)의 외주에는 제2 캠 팔로우(41)가 배치된다.The
즉 상술한 제1, 제2 캠(21)(22)은 확동 캠으로서 제1 캠(21)에는 상술한 제1 캠 팔로우(31)가 조합되고 상술한 제2 캠(22)에는 상술한 제2 캠 팔로우(41)가 조합된다.In other words, the first and
또한, 상술한 링크(30)의 다른 한쪽에는 가이드 롤러(32)가 배치되고, 상술한 하우징 샤프트(60)의 한쪽에는 가이드 홈(61)이 형성되며, 가이드 롤러(32)는 가이드 홈(61)내에 배치된다.A
또한, 상술한 터렛(40)의 한쪽에는 제1 기어(42)가 형성되고, 상술한 스플라인 샤프트(50)의 한쪽에는 상술한 제1 기어(42)와 맞물리는 제2 기어(51)가 형성된다.A
즉 상술한 캠 휠(20)이 회전하면 상술한 링크(30)와 상술한 터렛(40)이 캠 작용에 의해 각도운동 또는 회전운동을 하게 된다.That is, when the
이때 상술한 링크(30)는 상술한 하우징 샤프트(60)를 직선 운동시키게 되고, 상술한 터렛(40)은 상술한 스플라인 샤프트(50)를 회전 운동시키게 되며, 상술한 캠 휠(20)이 회전될 때에 제1, 제2 캠(21)(22)에서 동시에 캠 작용이 이루어질 수 있는 것으로서 상술한 하우징 샤프트(60)는 직선운동과 회전 운동이 복합적으로 이루어질 수 있는 것이다.In this case, the
또한, 상술한 하우징 샤프트(60)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 하우징(70)에 관통되고 하우징 샤프트(60)의 외측 단부는 상술한 캠 박스(10)의 외측방향으로 관통된다.1 and 2, the outer end of the
상술한 하우징(70)은 캠 박스(10)에 고정되며, 하우징(70)의 외측에는 스토퍼 플레이트(80)가 배치될 수 있다.The
또한, 하우징(70)의 외측에는 인너 하우징(75)이 배치되고, 인너 하우징(75)의 내주연에는 복수개의 제1, 제2 부시(62)(63)가 이격되어 배치되며, 상술한 제1, 제2 부시(62)(63)의 내주면에는 상술한 하우징 샤프트(60)의 외주면이 접하여 활주되는 것이다.An
또한, 상술한 하우징 샤프트(60)의 외측 단부에는 아웃터 하우징(92)이 설치되는데 이때 아웃터 하우징(92)은 상술한 인너 하우징(75)의 외주면에 접하여 활주된다.The
또한, 아웃터 하우징(92)의 외측단부에는 캡(65)이 씌워져 이물질이 아웃터 하우징(92)의 내부로 유입하는 것을 방지하게 된다.A
또한, 아웃터 하우징(92)의 내측에는 플러그(66)가 더 배치될 수 있고, 이 플러그(66)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 상술한 하우징 샤프트(60)의 내측에 삽입되게 배치되어 하우징 샤프트(60)와 아웃터 하우징(92)이 더욱 정교하게 조립될 수 있게 한다.A
또한, 아웃터 하우징(92)의 내측에 칼럼 부재(67)가 더 배치될 수 있고, 이 칼럼 부재(67)는 일종의 쿠션역할을 할 수도 있는 것으로 칼럼 부재(67)의 타측은 상술한 인너 하우징(75)의 외측 단부에 접할 수 있다.A
또한, 상술한 아웃터 하우징(92)의 외주연에는 ATC 암(90)이 설치되고, ATC 암(90)의 반대쪽에는 커버(91)가 더 배치될 수 있으며, 이 커버(91)는 상술한 인너 하우징(75)의 외주면에 접하여 활주될 수 있다.The ATC
상술한 ATC 암(90)은 공구(T)를 실질적으로 붙잡거나 놓는 역할을 하는 그리퍼가 배치되어 있고 이러한 기술적 구성은 알려진 기술적 구성이므로 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.The ATC
상술한 바와 같이 구성된 종래의 자동 공구교환장치는 복합공작기계의 한쪽에 설치되어 공구 매거진과 복합공작기계의 스핀들 사이에서 공구를 교환하여 장착하거나 공구를 회수하여 공구 매거진으로 옮기게 된다.A conventional automatic tool changer configured as described above is installed on one side of a complex machine tool to exchange a tool between spindles of a tool magazine and a complex machine tool to mount or collect the tool and transfer it to a tool magazine.
복합공작기계의 제어부로부터 공구교환 지령이 내려지면 캠 휠(20)이 회전 구동하게 된다.When the tool change command is issued from the control unit of the complex machine tool, the
상술한 캠 휠(20)이 회전함에 따라 링크(30)는 하우징 샤프트(60)를 직선 이 동시키고, 터렛(40)은 스플라인 샤프트(50)를 회전시키게 된다.As the
결국 상술한 하우징 샤프트(60)는 직선운동과 회전운동이 복합적으로 이루어질 수 있으며 제1 캠(21) 또는 제2 캠(22)의 캠 선도에 따라 직선운동과 회전운동의 타이밍이 제어될 수 있는 것이다.As a result, the
즉 ATC 암(90)의 그리퍼가 공구(T)를 붙잡을 때에는 하우징 샤프트(60)가 회전하면서 붙잡게 되고, 이후 공구(T)를 그리퍼가 붙잡은 상태에서 공구(T)를 공구매거진 또는 복합공작기계의 스핀들에서 뽑을 때에는 하우징 샤프트(60)가 직선 운동하여 뽑아내며 공구(T)의 싱크가 공구매거진 또는 스핀들에서 완전히 이격될 때에 상술한 하우징 샤프트(60)는 회전운동이 연속동작으로 이루어질 수 있으며, ATC 암(90)이 반전 완료되면 하우징 샤프트(60)는 회전운동이 멈추면서 후퇴 직선운동이 이루어져 새로운 공구(T)를 스핀들에 장착하게 된다.That is, when the gripper of the ATC
또한, 스핀들에 공구(T)를 넘긴 다음에는 하우징 샤프트(60)가 반대 방향으로 반전하면서 공구(T)를 놓음과 아울러 그리퍼에서 공구(T)가 벗어나는 시점에 하우징 샤프트(60)는 직선 운동을 연속동작으로 수행하여 ATC 암(90)은 스핀들이 설치된 위치에서 벗어나는 것이다.Further, after turning the tool T to the spindle, the
상술한 바와 같이 ATC 암(90)에는 공구(T)는 장착되어 있는 상태일 수 있고 혹은 공구(T)가 없을 수도 있으며, 최초에 공구(T)를 스핀들에 장착하거나 스핀들에서 공구(T)를 회수할 때에는 ATC 암(90)의 그리퍼에는 어느 한쪽에만 공구(T)가 장착될 수도 있는 것이다.As described above, the ATC
어떠한 경우이든 공구(T)가 ATC 암(90)에 존재한 상태에서 고속으로 회전함 과 직선 운동이 복합적으로 이루어지는데 이때에, 관성모멘트가 작용되어 흔들림이 발생될 수 있고, 이러한 흔들림은 공구(T)가 ATC 암(90)에서 의도하지 않은 상태에서 탈거될 수 있는 문제점이 있다.In any case, when the tool T is present in the ATC
특히 무게 중심이 회전 중심으로부터 편향될 때에는 하우징 샤프트(60)의 외측 단부의 떨리는 현상이 더욱 두드러질 수 있으며 이를 첨부도면 도 2를 참조하여 설명한다.Particularly, when the center of gravity is deviated from the center of rotation, the phenomenon of trembling at the outer end of the
도 2는 하우징 샤프트(60)가 외측 방향으로 신장된 상태를 나타낸 것이다.2 shows a state in which the
도 2에 나타낸 바와 같이 하우징 샤프트(60)가 외측방향으로 신장되면 하우징 샤프트(60)의 단부에 장착되어 있는 구성요소가 함께 이동되는 것으로 아웃터 하우징(92)과 ATC 암(90)이 이동된다.2, when the
즉 상술한 아웃터 하우징(92)은 상술한 인너 하우징(75)으로부터 완전히 분리되어 이격되고 이로써 커버(91)의 내주연이 개방되며 이어서 아웃터 하우징(92)의 내부가 외부로 완전히 개방된 형태를 띠게 된다.In other words, the above-described
상술한 바와 같이 아웃터 하우징(92)의 내부가 개방됨으로서 금속을 절삭 가공할 때에 발생되는 칩 또는 이물질 등이 유입될 수 있고 이러한 이물질은 기계의 성능에 치명적인 악영향을 끼치는 문제점이 있다.As described above, since the inside of the
또한, 인너 하우징(75)과 아웃터 하우징(92)이 서로 분리됨으로써 하우징 샤프트(60)는 외팔보 형태를 띠게 되고, 이로써 하우징 샤프트(60)의 단독으로 ATC 암(90)을 지탱하여야 하는 것이며, ATC 암(90)이 고속으로 회전할 때에 불안전하게 되고 흔들림이 발생될 수 있다.The
특히 ATC 암(90)에 공구(T)가 존재할 때에는 흔들림은 더욱 심하게 발생되는 문제점이 있다.Particularly, when the tool T is present on the ATC
즉, 상술한 바와 같이 하우징 샤프트(60)가 불안정한 상태에서 흔들림이 발생하게 되면 ATC 암(90)에 존재하는 공구(T)는 그리퍼에서 이탈되는 문제점이 있다.That is, as described above, if the shaking occurs in the unstable state of the
다른 한편으로 상술한 바와 같이 공구(T)가 그리퍼에서 이탈됨으로써 복합기계의 전체가 정지되어 공작물의 가공이 지연되는 문제점도 있다.On the other hand, as described above, since the tool T is detached from the gripper, the entire complex machine is stopped and the machining of the workpiece is delayed.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 ATC 암에 공구가 장착된 상태에서 ATC 암을 작동시킬 때에 ATC 암의 흔들림을 방지하고 더욱 안정된 상태에서 직선운동과 반전운동인 복합적인 운동이 이루어지도록 하는 자동 공구교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic tool for preventing an ATC arm from shaking when operating an ATC arm in a state where a tool is mounted on the ATC arm, and to perform complex motions such as linear motion and reverse motion in a more stable state It is an object of the present invention to provide a switching device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to at least partially solve the problems in the conventional arts. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치는, 캠 박스에 설치되고 측면과 외주면에 각각 제1 캠과 제2 캠이 형성된 캠 휠; 상기 캠 박스의 한쪽에 설치되고 상기 제1 캠과 캠 작용하도록 제1 캠 팔로우가 설치되며 타측에는 가이드 롤러가 설치된 링크; 상기 캠 박스의 한쪽에 설치되고 상기 제2 캠과 캠 작용하도록 제2 캠 팔로우가 배치되며 한쪽에 제1 기어가 형성된 터렛; 상기 캠 박스의 한쪽에 설치되고 내측에 제1, 제2 베어링이 이격되어 설치되는 하우징; 상기 제1, 제2 베어링의 내륜에 고정되고 상기 제1 기어와 맞물리게 제2 기어가 형성되며 내주면에 스플라인이 형성된 하우징 샤프트; 상기 하우 징 샤프트의 내주면에 외주면이 스플라인 결합되어 직선 이동되고 일측은 상기 하우징 샤프트의 전방으로 관통되며 타측에는 상기 가이드 롤러가 배치되도록 가이드 홈이 형성된 스플라인 샤프트; 상기 하우징 샤프트의 외주면에 타측이 설치되고 상기 스플라인 샤프트와 일측이 고정되어 일체로 연동되는 아웃터 샤프트; 및 상기 아웃터 샤프트의 외주에 고정되어 상기 스플라인 샤프트와 일체로 연동하는 ATC 암;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic tool changer comprising: a cam wheel installed in a cam box and having a first cam and a second cam on a side surface and an outer circumferential surface, respectively; A link provided on one side of the cam box and provided with a first cam follower to cam-act with the first cam and a guide roller on the other side; A turret provided on one side of the cam box and provided with a second cam follower for camming with the second cam and a first gear formed on one side; A housing installed on one side of the cam box and spaced apart from the first and second bearings; A housing shaft fixed to an inner ring of the first and second bearings, a second gear formed to engage with the first gear, and a spline formed on an inner peripheral surface thereof; A spline shaft having an outer circumferential surface splined to the inner circumferential surface of the housing shaft so as to be linearly moved, one side passing through the front of the housing shaft, and a guide groove formed on the other side of the housing shaft; An outer shaft having an outer circumferential surface on the outer circumferential surface of the housing shaft and one end fixed to the spline shaft and integrally interlocked with the outer shaft; And an ATC arm fixed to the outer periphery of the outer shaft and cooperating integrally with the spline shaft.
또한, 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링은, 테이퍼롤러 베어링이고, 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링은 서로 대향하게 배치되는 것일 수 있다.The first bearing and the second bearing may be tapered roller bearings, and the first bearing and the second bearing may be arranged to face each other.
또한, 상기 스플라인 샤프트가 외측방향으로 신장되었을 때에, 상기 하우징 샤프트와 상기 아웃터 하우징의 일부가 중첩되게 배치되어 아웃터 하우징의 내부가 개방되지 않도록 구성되는 것일 수 있다.In addition, when the spline shaft is extended in the outward direction, the housing shaft and a part of the outer housing may be arranged to overlap with each other so that the inner space of the outer housing is not opened.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치는 전체의 무게중심이 안정된 위치에 배치되어 특히 ATC 암이 외측방향으로 신장된 위치에 배치되더라도 ATC 암이 설치된 아웃터 샤프트는 항상 하우징 샤프트와 결속된 상태가 유지되어 있어 ATC 암의 운동이 더욱 안정된 상태에서 이루어질 수 있다.In the automatic tool changer according to the present invention as described above, the entire center of gravity of the tool is disposed at a stable position. In particular, even if the ATC arm is disposed at a position where the ATC arm is extended in the outward direction, The state of engagement with the shaft is maintained, so that the movement of the ATC arm can be performed in a more stable state.
이로써 ATC 암에 공구가 장착되어 있는 상태에서 ATC 암의 직선운동과 반전운동이 연속동작으로 이루어지더라도 관성 모멘트가 최소화되어 더욱 안정된 상태에서 공구의 교환이 이루어질 수 있다.As a result, even if the ATC arm is linearly moved and reversed in a continuous operation with the tool mounted on the ATC arm, the moment of inertia is minimized and the tool can be exchanged in a more stable state.
또한, 공구가 교환되는 과정에서 ATC 암의 자체 흔들림으로 인하여 공구가 임의로 그리퍼에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the tool from being arbitrarily disengaged from the gripper due to the self-shake of the ATC arm during the tool exchange.
또한, ATC 암이 캠 박스에서 외측방향으로 신장된 상태에서도 아웃터 샤프트의 내부가 개방되지 않은 것인바 칩 등의 이물질의 유입이 방지된다.Also, even when the ATC arm is extended outwardly from the cam box, the inside of the outer shaft is not opened, and foreign substances such as invasive chips are prevented from being introduced.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하며 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and like elements are denoted by the same reference numerals as those of the conventional elements, and a detailed description thereof will be omitted.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.
첨부도면 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치를 설명하기 위한 예시도면이고, 첨부도면 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치에서 작동 전후를 설명하기 위한 예시 단면도이다.FIG. 3 is an exemplary view for explaining an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 illustrate an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention. Fig.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 공구교환장치는 캠 박스(10)의 내부에 캠 휠(20)이 회전가능하게 배치되고, 상술한 캠 휠(20)과 상호 작용을 하는 링크(30) 및 터렛(140)이 배치되며, 상술한 터렛(140)과 나란한 방향으로 스플라인 샤프트(150)가 배치되고, 스플라인 샤프트(150)에의 외주에는 스플라인 샤프트(150)의 길이방향으로 스플라인이 형성되며 그 스플라인에는 하우징 샤프트(160)가 삽입된다.An automatic tool changer according to an embodiment of the present invention includes a
또한, 상술한 하우징 샤프트(160)의 내주면에 메탈 베어링의 한 종류인 부시(62a)가 배치될 수 있고, 이 부시(62a)는 상술한 하우징 샤프트(160)에서 상술한 스플라인 샤프트(150)가 더욱 원활하게 활주될 수 있게 한다.The
상술한 스플라인 샤프트(150)는 상술한 링크(30)와 연계되고 상술한 하우징 샤프트(160)는 상술한 터렛(140)과 연계된다.The above-described
상술한 캠 휠(20)은 측면과 외주면에는 각각 제1 캠(21)과 제2 캠(22)이 형성되고, 상술한 링크(30)의 한쪽에는 제1 캠 팔로우(31)가 배치되며 상술한 터렛(40)의 외주에는 제2 캠 팔로우(41)가 배치된다.The
즉 상술한 제1, 제2 캠(21)(22)은 확동 캠으로서 제1 캠(21)에는 상술한 제1 캠 팔로우(31)가 조합되고 상술한 제2 캠(22)에는 상술한 제2 캠 팔로우(41)가 조합된다.In other words, the first and
또한, 상술한 링크(30)의 다른 한쪽에는 가이드 롤러(32)가 배치되고, 상술한 스플라인 샤프트(150)의 한쪽에는 가이드 홈(151)이 형성되며, 가이드 롤러(32)는 가이드 홈(151)내에 배치된다.A
또한, 상술한 터렛(40)의 한쪽에는 제1 기어(42)가 형성되고, 상술한 하우징 샤프트(160)의 한쪽에는 상술한 제1 기어(42)와 맞물리는 제2 기어(161)가 형성된다.A
즉 상술한 캠 휠(20)이 회전하면 상술한 링크(30)와 상술한 터렛(40)이 캠 작용에 의해 각도운동 또는 회전운동을 하게 된다.That is, when the
이때 상술한 링크(30)는 상술한 스플라인 샤프트(150)를 직선 운동시키게 되고, 상술한 터렛(40)은 상술한 하우징 샤프트(160)를 회전 운동시키게 되며, 상술한 캠 휠(20)이 회전될 때에 제1, 제2 캠(21)(22)에서 동시에 캠 작용이 이루어질 수 있는 것으로서 상술한 스플라인 샤프트(160)는 직선운동과 회전 운동이 복합적으로 이루어질 수 있는 것이다.In this case, the
또한, 상술한 하우징 샤프트(160)는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 하우징(170)에 관통되고 하우징 샤프트(160)의 외측 단부는 상술한 캠 박스(10)의 외측방향으로 관통된다.4 and 5, and the outer end of the
상술한 하우징(170)은 캠 박스(10)에 고정되며, 하우징(170)의 외측에는 스토퍼 플레이트(80)가 배치될 수 있다.The
또한, 상술한 하우징(170)의 내측에는 복수 개의 제1, 제2 베어링(171)(172)이 이격되어 배치될 수 있고, 그 제1, 제2 베어링(171)(172)의 내륜에는 상술한 하우징 샤프트(160)가 장착된다.A plurality of first and
상술한 제1, 제2 베어링(171)(172)은 축방향의 하중에도 견딜 수 있도록 테이퍼롤러 계열의 베어링이 사용될 수 있으며 특히 제1 베어링(171)과 제2 베어 링(172)은 서로 대향하는 방향으로 배치될 수 있어 상술한 하우징 샤프트(160)가 좌우 어느 한쪽으로 이동되는 것이 방지될 수 있다.The first and
상술한 하우징 샤프트(160)의 외주연에는 나선이 형성될 수 있고, 하우징 샤프트(160)와 제1, 제2 베어링(171)(172)이 조립된 이후에 칼럼(173)이 끼워진 다음에 고정너트(174)가 나선에 체결되어 제1, 제2 베어링(171)(172)을 견고하게 체결상태를 유지할 수 있다.A spiral can be formed on the outer periphery of the
또한, 상술한 스플라인 샤프트(150)의 외측 단부에는 클램프 부재(193)에 의해 아웃터 샤프트(190)가 장착되고, 클램프 부재(193)의 외측에는 캡(194)이 체결된다.The
또한, 상술한 스플라인 샤프트(150)가 외측방향으로 신장되었을 때에, 상술한 하우징 샤프트(160)와 상술한 아웃터 하우징(190)의 일부가 중첩되게 배치되어 아웃터 하우징(190)의 내부가 개방되지 않도록 구성된다.When the
상술한 캡(194)에는 패킹 등이 더 포함될 수 있고 이물질이 아웃터 샤프트(190)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.The
또한, 상술한 아웃터 샤프트(190)의 내주면은 상술한 하우징 샤프트(160)의 외주면과 접하여 활주되게 끼워지며 특히 아웃터 샤프트(190)의 내주면에 메탈 베어링의 한 종류인 제3 베어링(191)이 배치되어 아웃터 샤프트(190)가 더욱 원활하게 하우징 샤프트(160)의 외주면에서 활주될 수 있다.The inner circumferential surface of the
또한, 상술한 아웃터 샤프트(190)의 내주면에는 시일(192)이 더 배치될 수 있고, 시일(192)은 하우징 샤프트(160)와 아웃터 샤프트(190)의 사이로 이물질의 유입을 방지하게 된다.A
상술한 아웃터 샤프트(190)의 외주면에는 ATC 암(90)이 설치된다.An
특히 ATC 암(90)은 아웃터 샤프트(190)를 정면에서 볼 때에 캠 박스(10)에 가까운 쪽으로 편향되게 설치될 수 있어 외팔보 형태가 되었을 때에 고정단(캠 박스 쪽)으로부터 무게중심이 가깝도록 배치되는 것일 수 있다.Particularly, the
상술한 ATC 암(90)은 공구(T)를 실질적으로 붙잡거나 놓는 역할을 하는 그리퍼가 배치되어 있고 이러한 기술적 구성은 알려진 기술적 구성이므로 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 자동 공구교환장치는 복합공작기계의 한쪽에 설치되어 공구 매거진과 복합공작기계의 스핀들 사이에서 공구를 교환하여 장착하거나 공구를 회수하여 공구 매거진으로 옮기계 된다.The automatic tool changer according to an embodiment of the present invention constructed as described above is installed on one side of a complex machine tool to exchange tools between spindles of a tool magazine and a multi-machine tool, or to recover a tool and move it to a tool magazine Machine.
즉 복합공작기계의 제어부로부터 공구교환 지령이 내려지면 외부에서 인가되는 동력에 의해 캠 휠(20)이 회전 구동하게 된다.That is, when a tool change command is issued from the control unit of the complex machine tool, the
상술한 캠 휠(20)이 회전함에 따라 링크(30)는 스플라인 샤프트(150)를 직선 이동시키고, 터렛(40)은 하우징 샤프트(160)를 회전시키게 된다.As the
결국 상술한 스플라인 샤프트(150)는 직선운동과 회전운동이 복합적으로 이루어질 수 있으며 제1 캠(21) 또는 제2 캠(22)의 캠 선도에 따라 직선운동과 회전운동의 타이밍이 제어될 수 있는 것이다.As a result, the
즉 ATC 암(90)의 그리퍼가 공구(T)를 붙잡을 때에는 스플라인 샤프트(150)가 회전하면서 붙잡게 되고, 이후 공구(T)를 그리퍼가 붙잡은 상태에서 공구(T)를 공 구 매거진 또는 복합공작기계의 스핀들에서 뽑을 때에는 스플라인 샤프트(150)가 직선 운동하여 뽑아내며 공구(T)의 싱크가 공구매거진 또는 스핀들에서 완전히 이격될 때에 상술한 하우징 샤프트(160)는 회전운동이 연속동작으로 이루어질 수 있으며, ATC 암(90)이 반전 완료되면 하우징 샤프트(160)는 회전운동이 멈추면서 후퇴 직선운동이 이루어져 새로운 공구(T)를 스핀들에 장착하게 된다.That is, when the gripper of the
또한, 스핀들에 공구(T)를 넘긴 다음에는 하우징 샤프트(160)가 반대 방향으로 반전하면서 공구(T)를 놓음과 아울러 그리퍼에서 공구(T)가 벗어나는 시점에 스플라인 샤프트(150)는 직선 운동을 연속동작으로 수행하여 ATC 암(90)은 스핀들이 설치된 위치에서 벗어나는 것이다.Further, after the tool T is transferred to the spindle, the
상술한 바와 같이 ATC 암(90)에는 공구(T)는 장착되어 있는 상태일 수 있고 혹은 공구(T)가 없을 수도 있으며, 최초에 공구(T)를 스핀들에 장착하거나 스핀들에서 공구(T)를 회수할 때에는 ATC 암(90)의 그리퍼에는 어느 한쪽에만 공구(T)가 장착될 수도 있는 것이다.As described above, the
어떠한 경우이든 공구(T)가 ATC 암(90)에 존재한 상태에서 고속으로 회전함과 직선 운동이 복합적으로 이루어지는데 이때에, 관성모멘트가 작용되어 흔들림이 발생될 수 있지만, 본 발명의 일실시예 따른 자동 공구교환장치에서는 ATC 암(90)의 흔들림이 저감되는데 이러한 작용을 첨부도면 도 5를 참조하여 설명한다.In any case, when the tool T is present in the
첨부도면 도 5는 스플라인 샤프트(150)가 외측방향으로 신장된 상태를 나타낸 것이다.5 shows a state in which the
도 5에 나타낸 바와 같이 스플라인 샤프트(150)가 외측방향으로 신장되면 스 플라인 샤프트(150)와 함께 아웃터 샤프트(190)가 이동되며, 아웃터 샤프트(190)의 외주에 설치된 ATC 암(90)도 함께 이동된다.5, when the
이때 도 5에 나타낸 바와 같이 아웃터 샤프트(190)가 외측으로 이동되더라도 아웃터 샤프트(190)의 한쪽과 하우징 샤프트(160)의 외주면은 계속 접하고 있는 것이고 이로써 아웃터 샤프트(190)의 내부는 종래의 아웃터 하우징(92)처럼 개방되지 않고 폐쇄된 상태가 유지되며 이물질의 유입이 차단된다.5, even though the
또한, ATC 암(90)은 아웃터 샤프트(190)의 외주에 설치되어 있지만, 그 위치를 살펴보면 내측에 하우징 샤프트(160)와 스플라인 샤프트(150)가 위치되는 것으로서 종래에는 하우징 샤프트(60)에 의해 ATC 암을 지탱하는 것에 비교하여 더욱 안정된 상태로 지탱할 수 있어 흔들림이 저감되는 것이다.The
다른 한편으로, 상술한 하우징 샤프트(160)는 제1, 제2 베어링(171)(172)에 의해 견고하게 지탱됨으로써 하우징 샤프트(160)의 흔들림은 종래의 하우징 샤프트(60)에 비교하여 현저하게 감소되고 안정화되는 것이다.On the other hand, the above-described
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 자동 공구교환장치는 ATC 암(90)을 회전과 진선이동을 복합적으로 구현할 때에 흔들림 없이 더욱 안정된 상태에서 구동되므로 공구(T)가 임의로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the automatic tool changer according to the embodiment of the present invention is driven in a more stable state without shaking when the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치는 공구를 교환할 때에 ATC 암이 직선운동과 회전(반전)운동이 연속동작으로 이루어지는 복합 공작기계에 사용될 수 있다.An automatic tool changer according to an embodiment of the present invention can be used in a complex machine tool in which an ATC arm performs linear motion and rotational (inversion) motion in a continuous operation when a tool is changed.
도 1 및 도 2는 종래의 자동 공구교환장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 and 2 are sectional views for explaining a conventional automatic tool changer.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치를 설명하기 위한 예시도면이다.3 is an exemplary view for explaining an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 공구교환장치에서 작동 전후를 설명하기 위한 예시 단면도로서 도 4는 ATC 암이 신축된 상태이고 도 5는 ATC 암이 신장된 상태이다.FIGS. 4 and 5 are exemplary sectional views for explaining operation before and after operation in an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a state in which the ATC arm is expanded and contracted, and FIG.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS (S)
10: 캠 박스 20: 캠 휠10: cam box 20: cam wheel
21: 제1 캠 22: 제2 캠21: first cam 22: second cam
30: 링크 31: 제1 캠 팔로우30: Link 31: First cam follower
32: 가이드 롤러 40: 터렛32: guide roller 40: turret
41: 제2 캠 팔로우 42: 제1 기어41: second cam follower 42: first gear
50: 스플라인 샤프트 51: 제2 기어50: Spline shaft 51: Second gear
60: 하우징 샤프트 61: 가이드 홈60: housing shaft 61: guide groove
62, 63: 제1, 제2 부시 65: 캡62, 63: first and second bushes 65: cap
66: 플러그 70: 하우징66: plug 70: housing
75: 인너 하우징 80: 스토퍼 플레이트75: Inner housing 80: Stopper plate
90: ATC 암 91: 커버90: ATC arm 91: cover
92: 아웃터 하우징 140: 터렛92: Outer housing 140: Turret
150: 스플라인 샤프트 151: 가이드 홈150: spline shaft 151: guide groove
160: 하우징 샤프트 161: 제2 기어160: housing shaft 161: second gear
170: 하우징 171, 172: 제1, 제2 베어링170:
173: 컬럼 174: 고정 너트173: Column 174: Fixing nut
190: 아웃터 샤프트 191: 제3 베어링190: Outer shaft 191: Third bearing
192: 시일 193: 클램프 부재192: seal 193: clamp member
194: 캡194: Cap
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080056150A KR101431837B1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Automatic Tools Changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080056150A KR101431837B1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Automatic Tools Changer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090130484A KR20090130484A (en) | 2009-12-24 |
KR101431837B1 true KR101431837B1 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=41689920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080056150A KR101431837B1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Automatic Tools Changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101431837B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200472330Y1 (en) * | 2013-08-27 | 2014-04-16 | 박흥식 | An apparatus for preventing overload of press machine |
KR101593172B1 (en) * | 2014-08-11 | 2016-02-12 | (주)성호하이텍 | Automatic tool changer for machine tool assembly tool change |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187642U (en) * | 1985-05-14 | 1986-11-22 | ||
JP3042597B2 (en) * | 1996-05-21 | 2000-05-15 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine tool tool changer |
JP2003170325A (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-17 | Sankyo Mfg Co Ltd | Automatic tool exchanging device |
KR100543884B1 (en) * | 2003-12-30 | 2006-01-23 | 두산인프라코어 주식회사 | Automatic tool changer |
-
2008
- 2008-06-16 KR KR1020080056150A patent/KR101431837B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61187642U (en) * | 1985-05-14 | 1986-11-22 | ||
JP3042597B2 (en) * | 1996-05-21 | 2000-05-15 | 株式会社牧野フライス製作所 | Machine tool tool changer |
JP2003170325A (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-17 | Sankyo Mfg Co Ltd | Automatic tool exchanging device |
KR100543884B1 (en) * | 2003-12-30 | 2006-01-23 | 두산인프라코어 주식회사 | Automatic tool changer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090130484A (en) | 2009-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100962968B1 (en) | Work exchanging apparatus and lathe unit | |
EP1190811B1 (en) | Tool magazine | |
KR20090098668A (en) | Machine tools with main spindle chuck exchange function | |
JP4634575B2 (en) | Cam device | |
KR101431837B1 (en) | Automatic Tools Changer | |
JP4740363B2 (en) | Automatic turret device for machine tools | |
JP2004531403A5 (en) | ||
CN103567483B (en) | Composite processor | |
EP3156160B1 (en) | Machine tool | |
CN103189167A (en) | Handheld machine tool having a spindle locking apparatus | |
CN108136507B (en) | Lathe comprising a guide bush | |
US10363641B2 (en) | Machine tool | |
US3150878A (en) | Hollow spindle tool clamp | |
JP2642655B2 (en) | Drive mechanism for machine tools | |
KR100635008B1 (en) | Barrel cam for both rotation and shaking and index machine | |
CN108566036B (en) | Dual-redundancy electromechanical actuator | |
CN112412198A (en) | Passive whole-course locking device based on direction control | |
CN202162601U (en) | Rolling bearing overlength boring tool | |
JP2021010951A (en) | Main spindle device for composite processing machine | |
CN111451955A (en) | Split integrated self-synchronizing horizontal pushing chuck | |
TW201531636A (en) | Shifting device for a planetary gearbox | |
JP2016182663A (en) | Rotating table capable of switching reduction ratio | |
KR101200314B1 (en) | Automatic tool changer | |
JP4644476B2 (en) | Work table device | |
JP6970073B2 (en) | Tool for opposed spindle type machine tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170704 Year of fee payment: 4 |