KR20020059110A - automatic tool changer for machining center - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An auto tool exchange device for a machining center is provided to reduce entire machining time and not to apply load to the machine by transferring a tool while reciprocating between a tool magazine and a changer arm by a carrier and a tool clamp. CONSTITUTION: An auto tool exchange device for a machining center comprises a tool clamp(50), a pickup cylinder(60), a carrier(80), a carrier transfer arm(90), and a changer arm(70). The tool clamp grips a tool(40) positioned between a tool holder(30) and the changer arm. The pickup cylinder moves the tool clamp from/to the tool as to couple to the tool or to disengage from the tool. The carrier transfers the tool gripped by the tool clamp while reciprocating between the tool holder and the changer arm. The carrier transfer arm drives the carrier. The changer arm exchanges the tool transferred from the tool clamp with the tool returned from the spindle.

Description

머시닝센터의 자동공구교환장치{automatic tool changer for machining center}Automatic tool changer for machining center

본 발명은 머시닝센터의 자동공구교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공구교환시에 캐리어에 의해 공구매거진과 체인저 암 사이를 왕복운동하면서 양측에 있는 공구를 운반하도록 된 공구클램퍼를 구비하여 공구매거진 전체를 승강시키지 않고도 공구교환이 가능하도록 하고, 동시에 공구교환시간을 단축시킬 수 있도록 한 머시닝센터의 자동공구교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center, and more particularly, to a tool magazine having a tool clamper configured to carry tools on both sides while reciprocating between a tool magazine and a changer arm by a carrier during tool change. The present invention relates to an automatic tool changer of a machining center that enables tool change without lifting the whole, and at the same time reduces tool change time.

일반적으로 공작기계에서 가공 생산성을 향상시키기 위한 대안으로는 크게 절삭시간의 단축과, 비절삭시간의 단축으로 나눌 수 있다.In general, alternatives for improving the productivity of machining in machine tools can be divided into shortening cutting time and non-cutting time.

이 중 비절삭시간의 단축방안으로는 이송계의 이송속도를 향상시키는 방법과, 자공공구교환장치(ATC)에 의한 공구교환시간을 단축하거나 오토파렛체인저(APC)에 의한 공작물 교환시간을 단축시키는 것으로 다시 세분화된다.Among these methods, a shorter cutting time can be achieved by improving the feed rate of the feed system, shortening the tool change time by the ATC, or shortening the workpiece change time by the auto pallet changer (APC). It is broken down again.

한편, 라인센터 대응형 머시닝센터의 경우 기계의 폭이 중요한 요소가 되므로 자동공구교환장치를 기계의 상단부에 설치하는 것이 불가피하게 된다.On the other hand, in the case of line center-type machining centers, the width of the machine becomes an important factor, so it is inevitable to install an automatic tool changer at the upper end of the machine.

통상 적용되고 있는 라인센터 대응형 머시닝센터에 사용되는 자동공구교환장치는 크게 두 가지로 대별될 수 있다.There are two main types of automatic tool changers used in line center machining centers.

첫째는 첨부도면 도1에 도시된 바와 같이 기계의 작업영역과 중첩되는 간섭영역을 감안하여 애초부터 공구매거진(10)을 설계하여 공구교환작업중에 간섭영역이 발생되지 않도록 한 방식과, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 공구매거진(20) 전체가 상하방향으로 이송될 수 있도록 구성하여 공구교환시에만 공구매거진(20)이 공구교환영역으로 이동하는 방식이다.First, as shown in FIG. 1, the tool magazine 10 is designed from the beginning in consideration of the interference area overlapping the work area of the machine so that the interference area does not occur during the tool change operation. As shown in FIG. 3, the tool magazine 20 is moved to the tool change area only when the tool is changed by configuring the tool magazine 20 to be transferred in the vertical direction.

이 중에서 도1에 도시된 바와 같은 종래 자동공구교환장치의 동작은 우선 스핀들을 공구교환대기위치에서 멈춘 상태에서 공구매거진(10)의 회전동작으로 스핀들로부터 되돌려 질 공구가 되돌아갈 빈 포트가 스핀들 앞에 오도록 위치결정시킨 다. 다음 동작으로 스핀들을 이송시켜서 되돌릴 공구를 빈 포트로 안내한 후 스핀들을 언클램핑한 후 다시 후진시키고, 공구매거진(10)을 회전시켜서 스핀들에 새롭게 장착할 공구를 스핀들 앞에 정지시킨다. 다음 동작으로 스핀들을 전진시키고 장착할 공구를 클램핑하여 후진시키게 되면, 공구교환작업이 완료되고, 스핀들은 작업영역으로 이송되어 남은 작업을 진행할 수 있게 된다.Among these, the operation of the conventional automatic tool changer as shown in FIG. 1 is performed by first turning the spindle at the tool change stand-by position and turning the tool magazine 10 to rotate the tool magazine. Position to be. In the next motion, the spindle is guided back to the empty port, and the tool is unclamped and then retracted. Then, the tool magazine 10 is rotated to stop the tool to be newly mounted on the spindle in front of the spindle. When the spindle is moved forward and the tool to be mounted is clamped and retracted, the tool change operation is completed and the spindle is transferred to the work area so that the remaining work can be performed.

이와 같은 종래의 자동공구교환장치는 그 외형이 간소화되고, 기계 전체의 형상에 변화를 주지 않으면서 안정적으로 설치될 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에, 공구매거진(10)의 간섭영역 제거로 인하여 기계의 동작중에는 공구매거진(10)이 동작할 수 없게 되어 전체적인 공구교환시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.Such a conventional automatic tool changer has the advantage of simplifying its appearance and being able to be installed stably without changing the shape of the whole machine, while eliminating the interference zone of the tool magazine 10. During the operation of the tool magazine 10 was not able to operate there was a problem that the overall tool change time is long.

한편, 도2 및 도3에 도시된 바와 같은 종래 자동공구교환장치는 기계의 동작중에 공구매거진(20)의 회전동작으로 스핀들에 장착되어 있는 공구가 되돌려질 빈 포트를 우선 위치결정시킨다. 이 상태에서 공구교환지령을 대기하고 있다가 공구교환지령이 떨어지게 되면, 공구매거진(20)을 공구교환위치(예를 들어서 하측방향)로 이송시킨 다음 스핀들을 이송시켜서 되돌릴 공구를 빈 포트로 안내한다. 이 후의 동작으로, 스핀들을 언클램핑한 다음 후진시키고, 다시 공구매거진(20)을 회전시켜서 스핀들에 새롭게 장착할 공구를 스핀들 앞에 정지시킨 다음 스핀들을 전진시키고, 장착할 공구를 클램핑하여 후진시키게 되면, 공구교환작업이 완료되고, 스핀들은 작업영역으로 이송되어 남은 작업을 진행할 수 있게 된다.On the other hand, the conventional automatic tool changer as shown in Figs. 2 and 3 first positions the empty port to which the tool mounted on the spindle is to be returned by the rotation of the tool magazine 20 during the operation of the machine. In this state, if the tool change command drops while waiting for the tool change command, the tool magazine 20 is transferred to the tool change position (for example, downward direction), and then the spindle is transferred to guide the tool to be returned to the empty port. . In the subsequent operation, if the spindle is unclamped and then retracted, the tool magazine 20 is rotated again to stop the tool to be newly mounted on the spindle in front of the spindle, then the spindle is advanced, and the tool to be mounted is clamped backward. After the tool change operation is completed, the spindle is transferred to the work area and the remaining work can be performed.

그러나, 이와 같은 방식의 자동공구교환장치는 기계의 동작중에 공구교환작업의 일부를 먼저 수행할 수 있기 때문에 비절삭 시간의 단축으로 전체 가공시간의 단축을 도모할 수 있다는 장점을 가지고는 있으나 여러 공구들이 장착되어 있는 공구매거진(20) 전체가 공구교환시마다 매번 공구교환위치로 왕복하여 이송되어야 되기 때문에 반복하여 사용하게 되면, 기계에 무리가 가게 되며, 심한 진동이 발생되는 문제점이 있었다.However, since the automatic tool changer of this type can perform a part of the tool change operation first during the operation of the machine, it has the advantage of reducing the overall cutting time by reducing the non-cutting time. Since the entire tool magazine 20, which is mounted on the tool magazine 20, needs to be reciprocated to the tool change position every time the tool is changed, the machine may be unreasonable and severe vibration may occur.

또한, 공구매거진(20)이 스핀들로부터 공구가 되돌려진 후에 비로소 다음 동작을 수행할 수 있기 때문에 비절삭시간을 단축시키는데 한계가 있었다.In addition, since the tool magazine 20 can perform the next operation only after the tool is returned from the spindle, there is a limit to shortening the non-cutting time.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 기계의 작업 중에 공구매거진이 회전가능하도록 되어 있는 자동공구교환장치에서 공구매거진 전체가 공구교환위치로 이동되지 않고도 공구교환이 가능하도록 함으로써 공구교환동작 중에 기계에 가해질 수 있는 충격을 보다 줄일 수 있도록 하는 동시에 공구교환 시간을 단축시킬 수 있는 머시닝센터의 자동공구교환장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to enable tool change without the entire tool magazine being moved to a tool change position in an automatic tool changer in which a tool magazine is rotatable during operation of a machine. Accordingly, the present invention provides an automatic tool changer of a machining center that can reduce the impact that can be applied to a machine during a tool change operation and at the same time reduce the tool change time.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 공구홀더와 체인저 암에 있는 공구를 잡는 공구클램퍼와, 공구클램퍼를 공구의 후단부로 전진시키거나 후진시켜서 공구에 결합되거나 분리되도록 하는 픽업실린더와, 공구홀더와 체인저 암 사이에서 왕복운동되면서 공구클램퍼에 물린 공구를 양측으로 운반하는 캐리어와, 캐리어를 구동하기 위한 캐리어 이송실린더와, 공구클램퍼로부터 전달되는 공구와 스핀들로부터 되돌려지는 공구를 맞교환하기 위한 체인저 암으로 구성하여 머시닝센터의 자동공구교환장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a tool clamper for holding a tool in the tool holder and the changer arm, a pick-up cylinder for advancing or retracting the tool clamper to the rear end of the tool so as to be coupled to or separated from the tool, the tool holder and the changer It consists of a carrier which carries the tool clamped by the tool clamper to both sides while reciprocating between the arms, a carrier transfer cylinder for driving the carrier, and a changer arm for exchanging the tool transferred from the tool clamper and the tool returned from the spindle. An automatic tool changer for a machining center is provided.

도 1 은 종래 자동공구교환장치의 일예를 개략적으로 보인 정면도1 is a front view schematically showing an example of a conventional automatic tool changer;

도 2 는 종래 자동공구교환장치의 다른 예를 개략적으로 보인 측면도Figure 2 is a side view schematically showing another example of a conventional automatic tool changer

도 3 은 종래 자동공구교환장치의 다른 예를 개략적으로 보인 정면도Figure 3 is a front view schematically showing another example of a conventional automatic tool changer

도 4 는 본 발명에 따른 자동공구교환장치의 구성을 보인 측단면도Figure 4 is a side cross-sectional view showing the configuration of the automatic tool changer according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 따른 공구클램퍼의 구조를 나타내는 도4의 A부 확대단면도5 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 4 showing the structure of a tool clamper according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 따른 자동공구교환장치의 구성을 보인 정면도6 is a front view showing the configuration of an automatic tool changer according to the present invention;

도 7 은 본 발명에 따른 정지위치유지기구의 구조를 나타내는 도6의 B부 확대단면도Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of portion B of Figure 6 showing the structure of the stop position holding mechanism according to the present invention;

도 8 은 본 발명에 따른 자동공구교환장치가 머시닝센터에 적용된 예를 보인 측단면도8 is a side cross-sectional view showing an example in which an automatic tool changer according to the present invention is applied to a machining center;

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *

30 : 공구홀더32 : 록킹장치30: tool holder 32: locking device

40 : 공구50 : 공구클램퍼40: tool 50: tool clamper

60 : 픽업실린더70 : 체인저 암60: pickup cylinder 70: changer arm

80 : 캐리어90 : 캐리어 이송실린더80: carrier 90: carrier transfer cylinder

51 : 소켓하우징52 : 가이드부쉬51: socket housing 52: guide bush

53 : 콜렛54 : 스틸볼53: collet 54: steel ball

55 : 록킹샤프트56 : 록킹스프링55: locking shaft 56: locking spring

55a : 경사면100 : 정지위치유지기구55a: slope 100: stop position holding mechanism

80g : 홈102 : 록킹핀80g: Groove 102: Locking Pin

200 : 공구매거진104 : 가이드블록200: tool magazine 104: guide block

106 : 커버108 : 스프링106: cover 108: spring

101 : 블록101: block

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도4 내지 도8에 도시된 바와 같이 공구홀더(30)에 있는 공구(40)를 잡아서 체인저 암(70)이 위치된 곳으로 이송시키고 반대로 체인저 암(70)에 물려진 공구를 공구홀더(30)로 이송시키는 공구클램퍼(50)와, 이 공구클램퍼(50)의 클램프동작을 수행하기 위해 공구클램퍼(50)를 전후진시키는 픽업실린더(60)와, 픽업실린더(60)와 공구클램퍼(50)가 설치된 캐리어(80)를 공구홀더(30)와 체인저 암(70) 사이로 왕복운동시키는 캐리어 이송실린더(90)와, 공구클램퍼(50)로부터 전달되는 공구와 스핀들로부터 되돌려지는 공구를 맞교환하기 위한 체인저 암(70)으로 구성된다.As shown in Figs. 4 to 8, the tool 40 in the tool holder 30 is grabbed and transferred to the position where the changer arm 70 is located, and conversely, the tool held by the changer arm 70 is transferred to the tool holder. A tool clamper 50 to be transferred to 30, a pick-up cylinder 60 which advances the tool clamper 50 back and forth to perform the clamping operation of the tool clamper 50, a pick-up cylinder 60 and a tool clamper The carrier transfer cylinder 90 for reciprocating the carrier 80 provided with the tool 50 between the tool holder 30 and the changer arm 70 is exchanged between the tool transferred from the tool clamper 50 and the tool returned from the spindle. It is composed of a changer arm (70).

여기서 공구클램퍼(50)는 첨부도면 도5에 도시된 바와 같이 픽업실린더(60)에 의해 전후진되는 소켓하우징(51), 캐리어(80)에 설치되고 소켓하우징(51)을 안내하는 가이드부쉬(52), 소켓하우징(51)의 선단 내측에 설치되고 전진운동시 공구(40)의 후단부로 삽입되는 콜렛(53), 콜렛(53)의 외주에 복수개 설치되고 공구(40)를 물 때 공구(40)의 내측에 형성된 환형홈에 걸리는 스틸볼(54), 소켓하우징(51)과 록킹샤프트(55) 사이에서 반발하는 록킹스프링(56), 콜렛(53)의 중심에 미끄럼결합되고 록킹스프링(56)에 의해 스틸볼(54)을 항상 바깥쪽으로 밀어내도록 후단에 경사면(55a)이 형성된 록킹샤프트(55)로 구성하였다.Here, the tool clamper 50 is installed in the socket housing 51 forward and backward by the pickup cylinder 60 and the guide bush for guiding the socket housing 51, as shown in FIG. 5. 52, a plurality of collets 53 installed inside the front end of the socket housing 51 and inserted into the rear end of the tool 40 during the forward movement and the outer circumference of the collet 53, and the tool 40 when biting the tool 40 Sliding in the center of the steel ball 54, the locking spring 56, the collet 53, which rebounds between the steel ball 54, the socket housing 51 and the locking shaft 55 is formed on the inner side of the 40 (locking spring) By means of a locking shaft 55 formed with an inclined surface 55a at the rear end so that the steel ball 54 is always pushed outward by means of 56).

그리고, 상기 픽업실린더(60)와 캐리어 이송실린더(90)는 예컨대, 에어실린더 또는 유압실린더로 구성될 수 있으며, 직선운동이 가능한 리니어액추에이터로도 구성될 수 있다.The pickup cylinder 60 and the carrier transfer cylinder 90 may be, for example, an air cylinder or a hydraulic cylinder, and may also be configured as a linear actuator capable of linear motion.

또한, 상기 공구클램퍼(50)는 공구(40)를 잡기 전에 공구홀더(30)에 설치된 록킹장치(32)에 접촉된 후 록킹을 해제하고 공구(40)를 잡을 수 있도록 구성된다.In addition, the tool clamper 50 is configured to contact the locking device 32 installed in the tool holder 30 before holding the tool 40 to release the locking and to hold the tool 40.

한편, 기계로 공급되는 메인 전원이 차단되면서 캐리어 이송실린더(90)로 공급되는 유체압이 떨어져 캐리어(80)가 자연낙하되는 것을 방지하기 위하여캐리어(80)가 공구홀더(30)가 있는 곳에 위치되어 있을 때 걸리는 정지위치유지기구(100)를 구비하였는데, 이러한 정지위치유지기구(100)는 첨부도면 도7에 도시된 바와 같이 캐리어(80)의 측면에 설치되고 홈(80g)이 형성된 블록(101)과, 캐리어 이송실린더(90)가 대기위치에 있을 때 블록(101)의 측면에 형성된 홈(80g)에 걸리는 록킹핀(102)과, 공구매거진(200)에 고정되고 록킹핀(102)을 캐리어(80)의 이송방향에 대해 직각방향으로 안내하는 가이드블록(104)과, 록킹핀(102)을 캐리어(80)의 측면에 형성된 홈(80g)으로 밀어내도록 가이드블록(104)의 후면에 씌워진 커버(106)와 록킹핀(102) 사이에서 반발하는 스프링(108)으로 구성될 수 있다.On the other hand, the carrier 80 is located where the tool holder 30 is located in order to prevent the carrier 80 from falling naturally due to the fluid pressure supplied to the carrier transfer cylinder 90 being cut off while the main power supplied to the machine is cut off. It is provided with a stop position holding mechanism 100, which is stopped when the stop position holding mechanism 100 is installed on the side of the carrier 80, as shown in Figure 7 attached to the block (80g) 101, a locking pin 102 which is caught in the groove 80g formed on the side of the block 101 when the carrier transfer cylinder 90 is in the standby position, and is fixed to the tool magazine 200 and the locking pin 102 The back of the guide block 104 to push the guide block 104 and the locking pin 102 into the groove 80g formed on the side of the carrier 80 at right angles to the conveying direction of the carrier 80. With a spring 108 that repels between the cover 106 and the locking pin 102 Can be made.

또, 위와 같은 정지위치유지기구(100)를 구성하고 있는 스프링(108)은 상기 캐리어 이송실린더(90)의 이송력보다는 작고, 캐리어(80)가 자중에 의해 하강하려는 힘보다는 큰 탄성력을 갖도록 구성함이 바람직하다.In addition, the spring 108 constituting the stop position holding mechanism 100 as described above is smaller than the conveying force of the carrier transfer cylinder 90, the carrier 80 is configured to have a greater elastic force than the force to be lowered by its own weight It is preferable to.

이때 캐리어(80)가 자중에 의해 하강하려는 힘은 이 캐리어(80)의 무게에 공구클램퍼(50)와 픽업실린더(60)의 무게를 더한 값이 되며, 캐리어(80)에 실린 모든 부품의 무게를 합산한 값이면 보다 정확한 수치가 산출된다.At this time, the force to be lowered by the carrier 80 by its own weight is the weight of the weight of the carrier 80 and the weight of the tool clamper 50 and the pickup cylinder 60, the weight of all parts loaded on the carrier (80) If the sum of the two values is more accurate.

그리고, 상기 록킹핀(102)과 홈(80g)의 접촉면은 예를 들어서 "V"자 모양으로 형성하였으나 꼭 이러한 형상에 한정하는 것은 아니다.In addition, the contact surface of the locking pin 102 and the groove (80g) is, for example, formed in a "V" shape, but is not necessarily limited to this shape.

도면중 미설명 부호 300은 공구홀더(30)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 서보모터를 나타낸 것이며, 302는 서보모터(300)로부터 발생된 동력을 감속하기 위한 감속기를 나타낸 것이다.In the figure, reference numeral 300 denotes a servo motor generating a driving force for rotating the tool holder 30, and 302 denotes a speed reducer for reducing the power generated from the servo motor 300.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도4 내지 도8에 도시된 바와 같이 가공중에 제어장치로부터 교환할 공구번호에 대한 지정신호가 발생되면, 공구매거진(200)에 부착된 서보모터(300)와 감속기(302)에 의해 공구홀더(30)가 회전되고, 지정된 공구번호를 갖는 공구(40)를 교환할 위치에 정지시키게 된다.As shown in FIGS. 4 to 8, when a designation signal for a tool number to be exchanged from the control device is generated during processing, the tool is driven by the servo motor 300 and the reducer 302 attached to the tool magazine 200. The holder 30 is rotated to stop the tool 40 having the designated tool number at the position to be replaced.

이때 픽업실린더(60)에 의해 공구클램퍼(50)가 전진하게 되면, 공구홀더(30)에 설치되어 있는 록킹장치(32)에 공구클램퍼(50)가 접촉되면서 해당 공구(40)의 록킹이 해제되는 동시에 공구클램퍼(50)에 교환할 공구가 결합된다.At this time, when the tool clamper 50 is advanced by the pickup cylinder 60, the tool clamper 50 is contacted with the locking device 32 installed in the tool holder 30, and the locking of the tool 40 is released. At the same time, the tool to be exchanged is coupled to the tool clamper 50.

즉, 공구클램퍼(50)를 구성하고 있는 소켓하우징(51)이 픽업실린더(60)에 의해 전진되면, 가이드부쉬(52)에 의해 직선안내되는 동시에 소켓하우징(51)의 선단부 내측에 설치되어 있는 콜렛(53)이 공구(40)의 후단부로 삽입되고, 콜렛(53)의 외측으로 돌출되어 있던 스틸볼(54)이 공구(40)의 내측에 형성된 환형홈에 걸리면서 가결합되며, 스틸볼(54)의 진입과정에서 이 스틸볼(54)이 콜렛(53)의 중심으로 이동하게 되면, 록킹샤프트(55)가 축방향으로 밀리면서 동시에 록킹스프링(56)이 압축되고, 스틸볼(54)의 진입이 완료되면, 이 록킹스프링(56)의 탄성력에 의해 록킹샤프트(55)가 후진되면서 이 록킹샤프트(55)의 경사면(55a)에 접촉되어 있는 스틸볼(54)이 반경방향 바깥쪽으로 밀려서 돌출되어 걸리게 된다.That is, when the socket housing 51 constituting the tool clamper 50 is advanced by the pickup cylinder 60, it is guided linearly by the guide bush 52 and is provided inside the distal end of the socket housing 51. The collet 53 is inserted into the rear end of the tool 40, the steel ball 54 protruding outwardly of the collet 53 is temporarily engaged while being caught in an annular groove formed inside the tool 40. When the steel ball 54 is moved to the center of the collet 53 during the entry process of the 54, the locking shaft 55 is pushed in the axial direction and the locking spring 56 is compressed at the same time, and the steel ball 54 When the entrance is completed, the locking shaft 55 is moved backward by the elastic force of the locking spring 56, and the steel ball 54 in contact with the inclined surface 55a of the locking shaft 55 is pushed outward in the radial direction. It protrudes and gets caught.

이후 캐리어 이송실린더(90)에 의해 캐리어(80)가 하강하게 되면, 공구클램퍼(50)에 결합된 교환할 공구(40)가 공구홀더(30)로부터 인출되면서 하강하여 체인저 암(70)에 물리게 되고, 공구홀더(30)의 포트는 비어 있게 된다.Then, when the carrier 80 is lowered by the carrier transfer cylinder 90, the tool 40 to be exchanged coupled to the tool clamper 50 is drawn out from the tool holder 30 and lowered to be bitten by the changer arm 70. The port of the tool holder 30 becomes empty.

이때 다시 픽업실린더(60)가 후진하여 공구(40)로부터 분리되며, 체인저 암(70)이 180°회전하여 이미 스핀들로부터 가져온 되돌릴 공구(40)와 교환할 공구(40)의 위치를 반전시키게 된다.At this time, the pick-up cylinder 60 is reversed and separated from the tool 40, and the changer arm 70 is rotated 180 ° to reverse the position of the tool 40 to be exchanged with the tool 40 to be already taken from the spindle. .

이후 픽업실린더(60)가 전진되면서 공구클램퍼(50)에 되돌릴 공구(40)가 결합되며, 다시 캐리어 이송실린더(90)에 의해 캐리어(80)가 상승하게 되면, 공구홀더(30)의 빈 포트로 공구(40)가 되돌려지게 되며, 픽업실린더(60)에 의해 공구클램퍼(50)가 후진하면서 공구(40)로부터 분리된다.After the pickup cylinder 60 is advanced, the tool 40 to be returned to the tool clamper 50 is coupled, and when the carrier 80 is raised by the carrier transfer cylinder 90 again, the empty port of the tool holder 30 is provided. The furnace tool 40 is returned, and the tool clamper 50 is separated from the tool 40 by reversing by the pickup cylinder 60.

한편, 캐리어(80)가 대기위치에 정지된 상태에서 기계로 공급되는 메인전원이 차단되어 캐리어 이송실린더(90)로 공급되는 유체압이 급격하게 떨어지게 되는 경우 캐리어(80)의 측면에 설치된 블록(101)이 공구매거진(200)에 설치되어 있는 록킹핀(102)에 걸린 상태로 있기 때문에 자중에 의해 자연낙하되는 것이 방지된다.On the other hand, when the main power supplied to the machine is cut off in a state in which the carrier 80 is stopped at the standby position, and the fluid pressure supplied to the carrier transfer cylinder 90 drops sharply, the block installed at the side of the carrier 80 ( Since 101 is caught by the locking pin 102 provided in the tool magazine 200, natural fall by self weight is prevented.

또한, 정상적인 상태에서 캐리어 이송실린더(90)에 의해 캐리어(80)가 하강하게 되면, 블록(101)의 홈(80g)에 걸려 있던 록킹핀(102)이 밀리면서 캐리어(80)가 하강할 수 있게 되고, 다시 캐리어(80)가 상승하게 되면, 록킹핀(102)이 스프링(108)의 탄성력에 의해 홈(80g)에 걸리게 된다.In addition, when the carrier 80 is lowered by the carrier transfer cylinder 90 in the normal state, the carrier 80 may be lowered while the locking pin 102 held by the groove 80g of the block 101 is pushed. When the carrier 80 is raised again, the locking pin 102 is caught by the groove 80g by the elastic force of the spring 108.

그리고, 위와 같은 자동공구교환장치를 고정주소(fixed address)방식에 적용한 경우의 공구매거진(200)의 동작은 공구홀더(30)에 있던 공구(40)를 공구클램퍼(50)와 캐리어(80)를 이용하여 체인저 암(70)으로 이송한 상태에서 캐리어(80)가 다시 돌아오기 전에 공구홀더(30)가 회전하여 스핀들로부터 되돌려질 공구(40)에 지정된 포트를 공구클램퍼(50) 쪽에 위치시키는 선행동작이 있게 된다.In addition, when the automatic tool changer is applied to the fixed address method, the operation of the tool magazine 200 may be performed by using the tool clamper 50 and the carrier 80 with the tool 40 in the tool holder 30. In the state that the tool holder 30 is rotated and the port designated for the tool 40 to be returned from the spindle is positioned on the tool clamper 50 before the carrier 80 is returned to the changer arm 70 by using There is a preceding action.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 공구교환시에 캐리어와 공구클램퍼에 의해 공구매거진과 체인저 암 사이를 왕복운동하면서 공구를 운반하도록 구성되어 있으므로, 공구매거진 전체가 승강되지 않아도 되기 때문에 기계에 무리를 주지 않게 되며, 더욱이 가공중에 공구매거진의 위치결정이 가능하므로, 비절삭시간이 단축되는 것은 물론이고, 전체적인 가공시간의 단축을 꾀할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is configured to carry the tool while reciprocating between the tool magazine and the changer arm by the carrier and the tool clamper at the time of tool change, so that the whole tool magazine does not need to be raised and lowered. In addition, since the tool magazine can be positioned during the machining, the non-cutting time can be shortened, and the overall machining time can be shortened.

Claims (6)

공구홀더(30)와 체인저 암(70)에 있는 공구(40)를 잡는 공구클램퍼(50);A tool clamper 50 for holding the tool 40 in the tool holder 30 and the changer arm 70; 공구클램퍼(50)를 공구(40)의 후단부로 전진시키거나 후진시켜서 공구(40)에 결합되거나 분리되도록 하는 픽업실린더(60);Pick-up cylinder 60 for advancing or retracting the tool clamper 50 to the rear end of the tool 40 to be coupled to or separated from the tool 40; 공구홀더(30)와 체인저 암(70) 사이에서 왕복운동되면서 공구클램퍼(50)에 물린 공구(40)를 양측으로 운반하는 캐리어(80);A carrier 80 for carrying the tool 40 bitten by the tool clamper 50 to both sides while reciprocating between the tool holder 30 and the changer arm 70; 캐리어(80)를 구동하기 위한 캐리어 이송실린더(90);A carrier transfer cylinder 90 for driving the carrier 80; 공구클램퍼(50)로부터 전달되는 공구와 스핀들로부터 되돌려지는 공구(40)를 맞교환하기 위한 체인저 암(70)으로 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.Automatic tool changer of the machining center, characterized in that consisting of a changer arm (70) for exchanging the tool 40 is returned from the spindle and the tool transmitted from the tool clamper (50). 제 1 항에 있어서, 상기 공구클램퍼(50)는 픽업실린더(60)에 의해 전후진되는 소켓하우징(51);The tool clamper (50) of claim 1, further comprising: a socket housing (51) which is moved back and forth by the pickup cylinder (60); 캐리어(80)에 설치되고, 소켓하우징(51)을 안내하는 가이드부쉬(52);A guide bush 52 mounted to the carrier 80 and guiding the socket housing 51; 소켓하우징(51)의 선단 내측에 설치되고, 전진운동시 공구(40)의 후단부로 삽입되는 콜렛(53);A collet 53 installed inside the front end of the socket housing 51 and inserted into the rear end of the tool 40 during the forward movement; 콜렛(53)의 외주에 복수개 설치되고, 공구(40)를 물 때 공구(40)의 내측에 형성된 환형홈에 걸리는 스틸볼(54);A plurality of steel balls 54 installed on an outer circumference of the collet 53 and caught by an annular groove formed inside the tool 40 when the tool 40 is bitten; 소켓하우징(51)과 록킹샤프트(55) 사이에서 반발하는 록킹스프링(56);A locking spring 56 which repels between the socket housing 51 and the locking shaft 55; 콜렛(53)의 중심에 미끄럼결합되고, 록킹스프링(56)에 의해 스틸볼(54)을 항상 바깥쪽으로 밀어내도록 후단에 경사면(55a)이 형성된 록킹샤프트(55)로 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.Machining center, characterized in that consisting of the locking shaft 55 is slid to the center of the collet 53, the inclined surface (55a) formed at the rear end so as to always push the steel ball 54 outward by the locking spring (56) Automatic tool changer. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어(80)의 정지위치를 유지하기 위한 정지위치유지기구(100)가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.2. The automatic tool changer of a machining center according to claim 1, further comprising a stop position holding mechanism (100) for maintaining a stop position of said carrier (80). 제 3 항에 있어서, 상기 정지위치유지기구(100)는 캐리어(80)의 측면에 설치되고, 홈(80g)이 형성된 블록(101);According to claim 3, The stop position holding mechanism 100 is provided on the side of the carrier 80, the block 101 is formed with a groove (80g); 캐리어 이송실린더(90)가 대기위치에 있을 때 블록(101)의 측면에 형성된 홈(80g)에 걸리는 록킹핀(102);A locking pin 102 that engages the groove 80g formed in the side of the block 101 when the carrier transfer cylinder 90 is in the standby position; 공구매거진(200)에 고정되고, 록킹핀(102)을 캐리어(80)의 이송방향에 대해 직각방향으로 안내하는 가이드블록(104);A guide block 104 fixed to the tool magazine 200 and guiding the locking pin 102 at right angles to the conveying direction of the carrier 80; 록킹핀(102)을 캐리어(80)의 측면에 형성된 홈(80g)으로 밀어내도록 가이드블록(104)의 후면에 씌워진 커버(106)와 록킹핀(102) 사이에서 반발하는 스프링(108)으로 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.It consists of a spring 108 that repels between the locking pin 102 and the cover 106 covered on the back of the guide block 104 to push the locking pin 102 into the groove 80g formed on the side of the carrier 80. Automatic tool changer of the machining center, characterized in that. 제 4 항에 있어서, 상기 스프링(108)은 상기 캐리어 이송실린더(90)의 이송력보다는 작고, 캐리어(80)가 자중에 의해 하강하려는 힘보다는 큰 탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.5. The automatic tool of a machining center according to claim 4, wherein the spring (108) is smaller than the conveying force of the carrier conveying cylinder (90), and the carrier (80) has an elastic force greater than the force to be lowered by its own weight. Exchange device. 제 4 항에 있어서, 상기 록킹핀(102)과 홈(80g)의 접촉면은 "V"자 모양인 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동공구교환장치.5. The automatic tool changer of a machining center according to claim 4, wherein the contact surface of the locking pin (102) and the groove (80g) has a "V" shape.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160030686A (en) * 2014-09-11 2016-03-21 제이엠테크 주식회사 Semi-auto Tapping machine
CN108237423A (en) * 2016-12-26 2018-07-03 德山精密股份有限公司 The tool magazine device of toolroom machine
CN109968085A (en) * 2018-12-21 2019-07-05 杭州佳菱机械制造有限公司 A kind of tool magazine and its tool changing application method of machining center
CN116038335A (en) * 2022-05-26 2023-05-02 芜湖聚达汽车零部件有限公司 Machining device and machining process for brake pump

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160030686A (en) * 2014-09-11 2016-03-21 제이엠테크 주식회사 Semi-auto Tapping machine
CN108237423A (en) * 2016-12-26 2018-07-03 德山精密股份有限公司 The tool magazine device of toolroom machine
CN109968085A (en) * 2018-12-21 2019-07-05 杭州佳菱机械制造有限公司 A kind of tool magazine and its tool changing application method of machining center
CN116038335A (en) * 2022-05-26 2023-05-02 芜湖聚达汽车零部件有限公司 Machining device and machining process for brake pump
CN116038335B (en) * 2022-05-26 2024-01-05 芜湖聚达汽车零部件有限公司 Machining device and machining process for brake pump

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