KR20100064035A - Automatic workpiece loading and unloading device for machine tool - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An auto work piece loading/unloading apparatus for a machine tool is provided to load and unload work pieces through simple operation by installing a pair of grip units on both ends of the gripper. CONSTITUTION: An auto work piece loading/unloading apparatus for a machine tool(M) comprises a gripper(100). The gripper comprises a gripper body(110), a spindle mounting unit(120), and a pair of work piece grip units(130). The spindle mounting unit mounts the gripper body on a spindle. A pair of work piece grip units are installed on both ends of the gripper body. A pair of work piece grip units grips or releases the work pieces(W1,W2). The gripper is transferred among the positions(P1,P2) of workpieces before and after machining a jig(F).

Description

공작기계의 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치{Automatic workpiece loading and unloading device for machine tool}Automatic workpiece loading and unloading device for machine tool}

본 발명은 공작기계의 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 수직축 및 수평축을 따라 공구 스핀들을 이송가능하게 하는 공구 스핀들 이송 수단을 이용하여 별도의 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치를 부착하지 않고도 공작물(W) 로딩 및 언로딩을 구현할 수 있도록 하는 공작물 로딩/언로딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for automatically loading and unloading a workpiece of a machine tool, and more particularly, to a separate workpiece automatic loading and unloading apparatus using a tool spindle conveying means for transporting a tool spindle along a vertical axis and a horizontal axis. The present invention relates to a workpiece loading / unloading device that enables implementation of workpiece W loading and unloading without attachment.

공작기계를 이용하여 가공물을 가공하기 위해서는 가공전 공작물 위치에 마련되어 있는 가공전 공작물(W)을 공작기계에 로딩한 다음 소정의 가공을 수행한 후, 가공이 완료되면 가공이 완료된 공작물(W)을 언로딩한 다음 가공후 공작물 위치로 이송시켜야 하므로 공작물(W) 자동 로딩 및 언로딩 장치가 필요하다.In order to process a workpiece using a machine tool, the workpiece W is loaded at the workpiece position before processing into the machine tool, and then a predetermined machining is performed. When the machining is completed, the workpiece W is finished. Automatic unloading and unloading of the workpiece (W) is required since it must be unloaded and then transported to the workpiece position after machining.

특히, 최근에는 하나의 작업장에 다수개의 공작기계를 배치한 후 공작물(W)을 가공하는 경우가 빈번하게 발생하는 바, 이를 위해 공작기계와 별도로 공작물(W) 로딩/언로딩 장치를 마련하여 자동으로 공작물(W)을 로딩 또는 언로딩하거나, 작업자가 수동으로 공작물(W)을 로딩/언로딩하고 있다.In particular, in recent years, when the workpiece (W) is frequently processed after arranging a plurality of machine tools in one workplace, for this purpose, a workpiece (W) loading / unloading device is provided separately from the machine tool. Load or unload the workpiece W, or the operator manually loads / unloads the workpiece W.

도 1a 및 도 1b는 종래의 공작물(W) 로딩/언로딩 장치의 일 예를 도시하고 있다.1A and 1B show an example of a conventional workpiece W loading / unloading device.

도 1a는 다수의 공작기계(M1, M2, M3, M4)가 일렬로 배치된 경우에 사용되는 갠츄리 로더(10)로서, 갠츄리 로더(10)는 다수의 공작기계(M1, M2, M3, M4)에 인접하여 별도로 배치되어 이송수단(11)을 통해 공작물(W)이 직선 경로를 이송되도록 구성되어 있다. FIG. 1A is a gantry loader 10 used when a plurality of machine tools M1, M2, M3, and M4 are arranged in a line, and the gantry loader 10 includes a plurality of machine tools M1, M2, and M3. It is arranged so as to be adjacent to M4, and the workpiece W is conveyed in a straight path through the conveying means 11.

그리고, 도 1b는 다수의 공작기계(M5, M6, M7)이 원형으로 배치된 경우에 사용되는 로보트(20) 형태의 공작물(W) 로딩/언로딩 장치를 도시하고 있는데, 로보트(20)는 중심축을 중심으로 회전가능한 로봇암(21)을 이용하여 가공전 및 가공후 공작물 위치(22, 23)와 각 공작기계(M5, M6, M7) 사이에서 가공전과 가공후 공작물(W)을 각각 이송시키도록 되어 있다.In addition, Figure 1b shows a workpiece (W) loading / unloading device in the form of a robot 20 used when a plurality of machine tools (M5, M6, M7) are arranged in a circular shape, the robot 20 is The robot arm 21, which is rotatable about the central axis, transfers the workpiece W before and after machining between the workpiece positions 22 and 23 and the respective machine tools M5, M6 and M7, respectively. It is supposed to be.

그러나, 이와 같은 종래의 공작물(W) 로딩/언로딩 장치는 공작기계와는 별도로 설치되므로 설치 공간을 많이 점유한다는 문제가 있다.However, such a conventional workpiece (W) loading / unloading device has a problem that occupies a lot of installation space because it is installed separately from the machine tool.

또한, 상기 장치들은 그 가격이 고가일 뿐만 아니라, 셋업 및 핸들링에 소요되는 시간도 많이 소요되어 작업 능률 및 생산성이 저하된다는 문제도 있었다.In addition, the devices are not only expensive, but also require a lot of time for setup and handling, thereby degrading work efficiency and productivity.

본 발명은 상술한 문제점을 해결코자 하는 것으로서, 기존의 공작기계에마련된 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)을 이용함으로써, 별도 장치를 마련할 필요 없이 기존 공작기계 자체에 부착함으로써 간단하게 공작물(W) 로딩/언로딩 장치를 구현하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, by using the spindle feed means (not shown) for each axis (X, Y, Z) provided in the existing machine tool, without having to provide a separate device to the existing machine tool itself It is a technical object to simply implement the workpiece | work W loading / unloading apparatus by attaching.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 언로딩 장치는 기존에 공작기계에 마련되어 있는 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)에 그립퍼(100)를 부착함으로써 별도의 장치를 마련할 필요 없이 기존의 공작기계를 활용할 수 있도록 하였다.In order to achieve the above object, the automatic workpiece loading and unloading apparatus according to the present invention is separately attached by attaching the gripper 100 to each axis (X, Y, Z) spindle feed means (not shown) provided in the machine tool. It is possible to utilize existing machine tools without having to install the device.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치는 공구(T) 장착용 스핀들(S)을 수직축(Z) 및 수평축(X, Y)을 따라 이송가능하게 하는 이송 수단을 구비한 공작기계에 사용되는 것으로서, 그립퍼 바디(110)와; 상기 그립퍼 바디(110)를 상기 스핀들(S)에 장착하기 위한 스핀들 장착 수단(120)과; 상기 그립퍼 바디(110)의 양단부에 마련되고 공작물(W1, W2)을 그립하거나 그립해제하는 공작물 그립 수단(130);을 포함하는 그립퍼(100)로 구성되어, 상기 그립퍼(100)가 상기 이송 수단에 의해 상기 공작기계 외부의 가공전 공작물 위치(P1) 및 가공후 공작물 위치(P2)와 상기 치구(F) 사이에서 이송가능하며, 상기 가공전 공작물(W1)과 상기 가공후 공작물(W2)을 동시에 로딩 또는 언로딩하도록 구성된 것을 특징으 로 한다.More specifically, the automatic workpiece loading and unloading apparatus according to the present invention is a machine having a conveying means for enabling the tool (T) mounting spindle (S) to be transported along a vertical axis (Z) and a horizontal axis (X, Y). As used in the machine, the gripper body (110); Spindle mounting means (120) for mounting the gripper body (110) to the spindle (S); And a gripper 100 which is provided at both ends of the gripper body 110 and includes a workpiece grip means 130 for gripping or releasing the workpieces W1 and W2, wherein the gripper 100 includes the transfer means. It is possible to transfer between the workpiece position (P1) and the post-process workpiece (P2) and the jig (F) outside the machine tool by, and the workpiece (W1) and the workpiece (W2) before processing It is characterized in that it is configured to load or unload at the same time.

여기서, 상기 스핀들 장착 수단(120)은, 상기 스핀들(S)에 삽입되는 홀더(121)와; 상기 스핀들(S) 단부에 마련되어 상기 그립퍼 바디(110)를 상기 스핀들(S)에 자동으로 장착되도록 하는 오토 조인트(122)와; 상기 오토 조인트(122)를 상기 스핀들(S)에 고정시키기 위한 고정 플레이트(123);를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the spindle mounting means 120, the holder 121 is inserted into the spindle (S); An auto joint (122) provided at an end of the spindle (S) to automatically mount the gripper body (110) to the spindle (S); It is preferable to include a; fixing plate 123 for fixing the auto joint 122 to the spindle (S).

또한, 상기 공작물 그립 수단(130)은, 상기 그립퍼 바디(110)의 양단부에 마련되고 공작물(W1, W2)을 그립하거나 그립해제하는 그립퍼 조오(131)와; 상기 그립퍼 조오(131)에 그립력 또는 그립 해제력을 제공하는 공압 배관(132)으로 구성된다.In addition, the workpiece grip means 130, the gripper jaw 131 is provided at both ends of the gripper body 110 and grips or releases the workpiece (W1, W2); It is composed of a pneumatic pipe 132 to provide a grip force or a grip release force to the gripper jaw (131).

또한, 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치는 상기 가공전 공작물(W1)을 상기 공작기계 외부에서 상기 가공전 공작물 위치(P1)로 이송시키는 가공전 공작물 이송수단(200)과; 상기 가공후 공작물(W2)을 상기 가공후 공작물 위치(P2)에서 상기 공작기계 외부로 이송시키는 가공후 공작물 이송수단(300);을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the automatic workpiece loading and unloading apparatus according to the present invention includes a workpiece pre-processing means 200 for transferring the workpiece (W1) before processing from the outside of the machine tool to the workpiece position (P1); It is preferable to further include a post-process workpiece conveying means 300 for transferring the post-processing workpiece (W2) to the outside of the machine tool at the post-process workpiece position (P2).

또한, 본 발명에 따른 장치는 상기 그립퍼(100)를 장착하기 위한 홀(430)을 구비한 그립퍼 거치 수단(400);을 더 포함하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 그립퍼(100)는 상기 그립퍼 거치 수단(400)의 상기 홀(430)에 삽입되는 위치 결정핀(140)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the device according to the invention may be configured to further include a gripper mounting means 400 having a hole 430 for mounting the gripper 100, in which case the gripper 100 is the gripper It is preferable to further include a positioning pin 140 is inserted into the hole 430 of the mounting means (400).

본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 언로딩 장치는 기존에 공작기계에 마련되어 있는 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단에 그립퍼(100)를 부착함으로써 별도의 장치를 마련할 필요 없이 기존의 공작기계를 활용할 수 있다.The automatic workpiece unloading device according to the present invention is conventional machine tool without attaching the gripper 100 to each spindle (X, Y, Z) spindle feed means provided in the machine tool without having to prepare a separate device. Can be used.

또한 그립퍼(100)는 양단부에 한쌍의 그립 수단(130)이 마련되어 있어서, 간소한 동작으로 공작물의 로딩 및 언로딩을 구현할 수 있다.In addition, the gripper 100 is provided with a pair of grip means 130 at both ends, it is possible to implement the loading and unloading of the workpiece in a simple operation.

즉, 가공전 공작물 위치(P1)에 있는 가공전 공작물(W1)과 공작물 치구(F)에 로드되어 있는 가공완료된 공작물(W2)을 동시에 그립한 다음, 수평 이동하여 가공전 공작물(W1)은 공작물 치구(F) 상방에, 그리고 가공후 공작물(W2)는 가공후 공작물 위치(P2) 상방에 위치하도록 한 상태에서, 하방 이송으로 가공전 공작물(W1)과 가공후 공작물(W2)를 동시에 그립해제함으로써 가공전 공작물(W1)을 치구(F)에, 가공후 공작물(W2)을 가공후 공작물 위치(P2)로 간단하게 이송시킬 수 있다.That is, at the same time, the preprocessed workpiece W1 at the workpiece position P1 and the finished workpiece W2 loaded in the workpiece fixture F are simultaneously gripped, and then horizontally moved to move the workpiece W1 before the workpiece. The upper part of the jig F and the post-process workpiece W2 are positioned above the post-process workpiece position P2, and the grips of the pre-process workpiece W1 and the post-process workpiece W2 are simultaneously released by the downward feed. Thus, the workpiece W1 before processing can be easily transferred to the jig F and the workpiece W2 after processing to the workpiece position P2 after processing.

이러한 동작을 구현하기 위해서 별도의 장치를 추가할 필요 없이, 기존에 공작기계에 마련되어 있는 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)을 그대로 활용할 수 있다는 점은 본 발명의 큰 장점이 된다.It is a great advantage of the present invention that the spindle feed means (not shown) for each axis (X, Y, Z) provided in the machine tool can be used as it is without any additional device to implement such an operation. Becomes

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 공작물(W) 자동 로딩 및 언로딩 장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 공작물(W) 자동 로딩 및 언로딩 장치의 그립퍼(100)가 스핀들(S)에 클램핑된 상태를, 도 2b는 그립퍼(100)가 스핀들(S)로부터 클램핑 해제된 상태를 도시하고 있다. 그리고 도 2c는 그립퍼(100)가 그립퍼 거치 수단(400)에 장착된 상태를 도시하고 있다.2 is a view for explaining the configuration of the automatic loading and unloading device (W) according to the present invention, Figure 2a is a gripper 100 of the automatic loading and unloading device (W) of the spindle (S) In the clamped state, FIG. 2B shows a state in which the gripper 100 is unclamped from the spindle S. FIG. 2C illustrates a state in which the gripper 100 is mounted on the gripper mounting means 400.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하기 위한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 장치가 공작기계(M)에 설치된 모습을 도시한 정면도, 측면도 및 평면도이다.Figure 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the device according to the invention, Figure 4 is a front view, a side view and a plan view showing a state in which the device according to the invention is installed in the machine tool (M).

우선, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치는 그립퍼(100)와, 가공전 공작물(W) 이송수단(200)과, 가공후 공작물 이송수단(300)을 포함하며, 바람직하게는 도 4c에 도시된 것과 같이 그립퍼(100)를 보관하기 위한 그립퍼 거치 수단(400)도 마련될 수 있다.First, as shown in FIGS. 4A to 4C, the automatic workpiece loading and unloading apparatus according to the present invention includes a gripper 100, a workpiece (W) transfer means 200 before processing, and a workpiece transfer means 300 after processing. ), And preferably, gripper mounting means 400 for storing the gripper 100 may be provided as shown in FIG. 4C.

그립퍼(100)는 본 발명의 주요한 구성으로서, 공작기계(M)의 스핀들(S)에 장착되어 기존에 공작기계에 구비되어 있는 기본 이송축(X, Y, Z)별 이송수단(미도시)에 의해 가공전 공작물 위치(P1)와 가공후 공작물 위치(P2) 사이에서 이송가능하도록 되어 있다. 따라서, 그립퍼(100)는 가공전 공작물 위치(P1)에 있는 가공전 공작물(W)을 공작기계의 공작물 치구(F)로 이송시켜 로딩하고, 가공이 완료된 공작물(W)을 치구(F)로부터 언로딩하여 가공후 공작물 위치(P2)로 이송시킨다.The gripper 100 is a main configuration of the present invention, and is mounted on the spindle S of the machine tool M, and transfer means for each basic feed axis X, Y, and Z provided in the machine tool (not shown). This makes it possible to transfer between the workpiece position P1 before processing and the workpiece position P2 after processing. Therefore, the gripper 100 transfers and loads the workpiece W in the workpiece position P1 before machining to the workpiece fixture F of the machine tool, and loads the workpiece W which has been processed from the fixture F. It is unloaded and transferred to the workpiece position (P2) after machining.

가공전 공작물 이송수단(200)은 가공전 공작물(W1, 도 3 참조)을 공작기계 외부로부터 가공전 이송 위치(P1)로 이송시키기 위해 가공전 공작물(W1)을 로딩하는 가공물 로더(210)와 이 가공물 로더(210)를 왕복 이송시키는 이송 수단(220)으로 구성된다. 이송 수단(220)은 구동력 발생부와 각종 기어 및 컨베이어 벨트로 이루어져 있다.The workpiece conveying means 200 before the workpiece and the workpiece loader 210 for loading the workpiece W1 before processing in order to transfer the workpiece W1 (see FIG. 3) from the outside of the machine tool to the feed position P1 before processing. It is comprised by the conveying means 220 which reciprocally conveys this workpiece loader 210. The conveying means 220 is composed of a driving force generating unit and various gears and conveyor belts.

가공후 공작물(W) 이송수단(300)은 가공후 공작물(W2, 도 3 참조)을 가공전 이송 위치(P2)로부터 공작기계 외부로 이송시키키 위해 가공후 공작물(W2)을 로딩하는 가공물 로더(310)와 이 가공물 로더(310)를 왕복 이송시키는 이송 수단(320)으로 구성된다. After the workpiece (W) transfer means 300 is a workpiece loader for loading the workpiece (W2) after processing in order to transfer the workpiece (W2, see Figure 3) from the transfer position (P2) to the outside of the machine tool after processing And a conveying means 320 for reciprocating the workpiece loader 310.

그립퍼 거치 수단(400)은 도 4c에 도시된 것과 같이 공작기계의 일측에 고정 배치되어 있으며 그립퍼(100)를 사용하지 않는 동안에 그립퍼(100)를 보관하기 위한 구성이다.The gripper mounting means 400 is fixed to one side of the machine tool as shown in FIG. 4C and is configured to store the gripper 100 while the gripper 100 is not in use.

도 2c는 그립퍼 거치 수단(400)의 상세도를 도시하고 있는 바, 각각 도 4c의 그립퍼 거치 수단(400)을 A-A선을 따라 바라본 모습과, B-B선을 따라 바라본 모습, 그리고 도 4c와 동일한 방향으로 바라본 모습을 각각 도시하고 있다.Figure 2c shows a detailed view of the gripper mounting means 400, respectively, the gripper mounting means 400 of Figure 4c as viewed along the line AA, BB, and the same direction as Figure 4c Each figure shows the view.

도시된 것과 같이 그립퍼 거치 수단(400)은, 공작기계(M)에 고정되는 부분인 기부(410)와, 기부(410)로부터 수직 방향으로 돌출된 지지부(420) 및 그립퍼(100)의 위치 결정핀(140)이 삽입될 홀(430)로 구성되어 있다.As illustrated, the gripper mounting means 400 includes a base 410, which is a part fixed to the machine tool M, and positions of the support part 420 and the gripper 100 protruding in a vertical direction from the base 410. The pin 140 is composed of a hole 430 to be inserted.

한편, 본 발명의 장치의 주요한 구성인 그립퍼(100)의 구성에 대해서는 도 2a 및 도 2b를 참조로 보다 구체적으로 설명한다.On the other hand, the configuration of the gripper 100, which is the main configuration of the apparatus of the present invention, will be described in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B.

도시된 것과 같이, 그립퍼(100)는 공작기계의 스핀들(S)에 장착된다. 이로 써, 기본 수직 및 수직축(X, Y, Z)을 따른 기존의 스핀들 이송수단(미도시)에 의해 그립퍼(100)가 가공전 공작물 위치(P1) 및 가공후 공작물 위치(P2)와 공작기계의 치구(F) 사이를 이송가능하게 되므로 별도의 장치 없이도 공작물(W)의 로딩 및 언로딩을 할 수 있게 된다.As shown, the gripper 100 is mounted to the spindle S of the machine tool. In this way, the gripper 100 is driven by the existing spindle feed means (not shown) along the basic vertical and vertical axes X, Y and Z so that the workpiece position P1 before and after the workpiece position P2 and the machine tool Since the jig (F) can be transferred between the loading and unloading of the workpiece (W) without a separate device.

그립퍼(100)는 그립퍼 바디(110)와, 스핀들 장착 수단(120)과, 공작물 그립 수단(130)과, 위치 결정 핀(140)으로 구성되어 있다.The gripper 100 is comprised with the gripper body 110, the spindle mounting means 120, the workpiece grip means 130, and the positioning pin 140. As shown in FIG.

그립퍼 바디(110)는 중심부를 중심으로 좌우 대칭 형상이며, 중심부에는 스핀들(S)에 장착하기 위한 스핀들 장착 수단(120), 더 구체적으로는 홀더(121)가 마련되어 있고, 양단부에는 한쌍의 공작물 그립 수단(130)이 마련된다.The gripper body 110 has a symmetrical shape with respect to the center, and has a spindle mounting means 120, more specifically a holder 121, for mounting on the spindle S at the center, and a pair of workpiece grips at both ends. Means 130 are provided.

스핀들 장착 수단(120)은 그립퍼 바디(110)를 스핀들(S)에 장착하기 위한 구성이다.Spindle mounting means 120 is a configuration for mounting the gripper body 110 to the spindle (S).

이를 위해 스핀들 장착 수단(120)은 홀더(121)와, 오토 조인트(122)와, 고정 플레이트(123)로 구성되어 있다.To this end, the spindle mounting means 120 is composed of a holder 121, an auto joint 122, and a fixing plate 123.

홀더(121)는 그립퍼 바디(110)의 중심부에서 돌출되어 스핀들(S)에 삽입가능한 형상을 가지고 있다.The holder 121 protrudes from the center of the gripper body 110 and has a shape that can be inserted into the spindle S.

오토 조인트(122)는 스핀들(S)과 그립퍼 바디(110)과의 결합지점에 마련되어 그립퍼 바디(110)가 스핀들(S) 쪽으로 가압되면 자동으로 스핀들(S)에 장착되도록 한다.Auto joint 122 is provided at the coupling point of the spindle (S) and the gripper body 110 to automatically be mounted on the spindle (S) when the gripper body 110 is pressed toward the spindle (S).

고정 플레이트(123)는 오토 조인트(122)를 스핀들(S)에 고정시키기 위한 구성으로서 스핀들(S)의 단부에 결합된다.Fixing plate 123 is coupled to the end of the spindle (S) as a configuration for fixing the auto joint 122 to the spindle (S).

이러한 구성에 의해 스핀들(S)이 그립퍼 바디(110)를 향해 하방으로 가압되면 홀더(121)가 스핀들(S)에 삽입되면서 오토 조인트(122)에 의해 자동으로 그립퍼 바디(110)가 스핀들(S)에 결합된다.When the spindle S is pressed downward toward the gripper body 110 by this configuration, the holder 121 is inserted into the spindle S and the gripper body 110 is automatically driven by the auto joint 122. ) Is combined.

다음으로, 공작물 그립 수단(130)은 그립퍼 바디(110)의 양단부에 한쌍으로 마련되어 공작물(W)을 그립하거나 그립을 해제할 수 있도록 한다.Next, the work grip means 130 is provided in pairs at both ends of the gripper body 110 to grip or release the work (W).

이를 위해 공작물 그립 수단(130)은 그립퍼 조오(131)과 공압 배관(132)으로 구성되어 있다.To this end, the workpiece grip means 130 is composed of a gripper jaw 131 and a pneumatic pipe 132.

그립퍼 조오(131)는 공작물(W)에 실제로 접촉하여 그립핑을 하기 위한 구성으로서 후술할 공압 배관(132)에서 공급되는 공압력에 의해 공작물(W)의 외표면을 가압 밀착하여 그립하거나, 밀착되었된 공작물(W)의 외표면으로부터 이탈함으로써 그립을 해제하도록 되어 있다.The gripper jaw 131 is configured to actually contact the workpiece W for gripping. The gripper jaw 131 is gripped by close contact with the outer surface of the workpiece W by the pneumatic pressure supplied from the pneumatic pipe 132 which will be described later. The grip is released by detaching from the outer surface of the workpiece W.

공압 배관(132)은 소정의 공압 소스로부터 공압력을 전달받아 그립퍼 조오(131)가 공작물(W)에 밀착하여 그립하거나 반대로 그립이 해제될 수 있도록 한다. 본 실시예에서는 공압 배관(132)을 사용하였으나, 압력 전달 수단은 공압에 한정되는 것은 아니며, 다른 압력 소스, 예컨대 유압으로 대체할 수도 있다.The pneumatic pipe 132 receives the pneumatic pressure from a predetermined pneumatic source so that the gripper jaw 131 may be in close contact with the workpiece W or the reverse of the grip may be released. Although the pneumatic pipe 132 is used in this embodiment, the pressure transmission means is not limited to pneumatic pressure, and may be replaced by another pressure source, for example, hydraulic pressure.

도 5는 공압 배관(132)의 일 실시예를 도시하고 있다.5 illustrates one embodiment of a pneumatic piping 132.

도시된 것과 같이, 공압 배관(132)은 그립퍼 조오(131)에 그립력 또는 그립 해제력을 전달하기 위한 그립핑 실린더(131-1)와, 그립핑 실린더(131-1)에 공압을 공급하기 위한 펌프(132-7) 및 에어 서비스 유닛(132-5)과, 그립핑 실린더(131-1)에 전달되는 공압의 방향을 제어하여 그립핑 실린더(131-1)의 그립 또는 그립 해제 여부를 조절하는 솔레노이드 밸브(132-2)와, 그립핑 실린더(131-1)와 솔레노이드 밸브(132-2) 사이의 공압을 조절하기 위한 속도 밸브(132-3) 및 체크 밸브(132-4)로 구성되어 있다. 그리고 솔레노이드 밸브(132-2)와 에어 서비스 유닛(132-5) 사이에는 복수개의 배관 라인(132-6)이 마련된다.As shown, the pneumatic pipe 132 is a gripping cylinder 131-1 for transmitting a grip force or a grip release force to the gripper jaw 131, and for supplying pneumatic pressure to the gripping cylinder 131-1 Adjusts the direction of the pneumatic pressure transmitted to the pump 132-7 and the air service unit 132-5 and the gripping cylinder 131-1 to adjust whether the gripping cylinder 131-1 is gripped or released. Consisting of a solenoid valve 132-2, a speed valve 132-3 and a check valve 132-4 for adjusting the pneumatic pressure between the gripping cylinder 131-1 and the solenoid valve 132-2. It is. A plurality of pipe lines 132-6 are provided between the solenoid valve 132-2 and the air service unit 132-5.

이상 설명한 구성에 따라 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩/언로딩 장치가 작동하는 원리를 설명하도록 한다.According to the configuration described above to explain the principle of the automatic work loading / unloading device according to the present invention.

우선, 공작물(W)의 가공 완료후, ATC(자동 공구 교환기)에 의해 가공에 사용되었던 공구를 스핀들(S)로부터 이탈시켜 스핀들(S)이 비어있는 상태로 만든다.First, after the machining of the workpiece W is completed, the tool used for machining by the ATC (automatic tool changer) is released from the spindle S to make the spindle S empty.

그 상태에서 도 4c, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)을 작동시켜 그립퍼 거치 수단(400)에 장착된 그립퍼(100)를 스핀들(S)에 부착한다.In this state, as shown in FIGS. 4C, 2A, and 2B, the spindle feed means (not shown) for each axis (X, Y, Z) is operated to rotate the gripper 100 mounted on the gripper mounting means 400. Attach to (S).

다음으로, 도 3와 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이 가공전 공작물 이송 수단(200)에 의해 공작기계 외부에 있던 가공전 공작물(W1)을 가공전 공작물 위치(P1)까지 이송시킨다. Next, as shown in FIG. 3, FIG. 4A, and FIG. 4B, the pre-process workpiece W1 which existed outside the machine tool is conveyed to the pre-process workpiece position P1 by the workpiece preprocessing means 200. FIG.

특히, 도 3을 참조하면 확인할 수 있듯이, 이 상태에서는 가공전 공작물(W1)은 가공전 공작물 위치(P1)에 배치되어 있고, 가공완료된 공작물(W2)은 테이블(T) 상부의 공작물 치구(F)에 로드되어 있다.In particular, as can be seen with reference to FIG. 3, in this state, the workpiece W1 before processing is disposed at the workpiece position P1 before processing, and the finished workpiece W2 is the workpiece fixture F above the table T. Is loaded).

이 상태에서 수직축(Z) 스핀들(S) 이송 수단(미도시)에 의해 스핀들(S) 및 그에 장착된 그립퍼(100)를 하방으로 이송시킨 후, 그립 수단(130)을 작동시켜 가공전 공작물(W1) 및 가공후 공작물(W2)을 함께 그립한다.In this state, the spindle S and the gripper 100 mounted thereto are transferred downward by the vertical axis Z spindle S conveying means (not shown), and then the grip means 130 is operated to operate the workpiece ( W1) and the work piece W2 are gripped together.

그립퍼(100)가 가공전 공작물(W1) 및 가공후 공작물(W2)을 함께 그립하고 있는 상태에서 수직축(Z) 스핀들 이송 수단(미도시)에 의해 스핀들(S) 및 그립퍼(100)를 상방으로 이송시킨다.The spindle S and the gripper 100 are moved upward by the vertical axis Z spindle feed means (not shown) while the gripper 100 grips the workpiece W1 before processing and the workpiece W2 after processing together. Transfer.

그 다음, 수평축(X) 이송 수단(미도시)에 의해 스핀들(S) 및 그립퍼(100)를 우측으로 이송시켜, 가공전 공작물(W1)은 치구(F) 상부에, 가공후 공작물(W2)은 가공후 공작물 위치(P2) 상부에 각각 위치하도록 한다.Then, the spindle S and the gripper 100 are transferred to the right side by a horizontal axis X conveying means (not shown), so that the workpiece W1 before processing is placed above the jig F and the workpiece W2 after processing. After the machining is to be positioned above the workpiece position (P2) respectively.

이 상태에서 다시 수직축(Z) 스핀들(S) 이송 수단(미도시)에 의해 스핀들(S) 및 그에 장착된 그립퍼(100)를 하방으로 이송시킨 다음 그립된 각 공작물(W)을 함께 해제하면, 가공전 공작물(W1)은 치구(F)에 로드되고 가공후 공작물(W2)은 가공후 공작물 위치(P2)에 배치된다.In this state, the spindle S and the gripper 100 mounted thereto are transported downward by the vertical axis Z spindle S conveying means (not shown), and then the respective gripped workpieces W are released together. The workpiece W1 before processing is loaded into the jig F and the workpiece W2 after processing is disposed at the workpiece position P2 after processing.

한편, 가공완료된 가공후 공작물(W2)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 가공후 공작물 이송 수단(300)에 의해 공작기계 외부로 배출된다.Meanwhile, the finished workpiece W2 is discharged to the outside of the machine tool by the workpiece transfer means 300 after machining, as shown in FIGS. 4A and 4B.

이상과 같이 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 언로딩 장치는 기존에 공작기계에 마련되어 있는 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)에 그립퍼(100)를 부착함으로써 별도의 장치를 마련할 필요 없이 기존의 공작기계를 활용할 수 있다.As described above, the automatic loading and unloading device according to the present invention provides a separate device by attaching the gripper 100 to each axis (X, Y, Z) spindle feed means (not shown) provided in the machine tool. There is no need to use existing machine tools.

또한 그립퍼(100)에는 양단부에 한쌍의 그립 수단(130)이 마련되어 있어서, 간소한 동작으로 공작물의 로딩 및 언로딩을 구현할 수 있다.In addition, the gripper 100 is provided with a pair of grip means 130 at both ends, it is possible to implement the loading and unloading of the workpiece in a simple operation.

즉, 가공전 공작물 위치(P1)에 있는 가공전 공작물(W1)과 공작물 치구(F)에 있는 가공완료된 공작물(W2)을 동시에 그립한 다음, 수평 이동하여 가공전 공작물(W1)은 공작물 치구(F) 상방에, 그리고 가공후 공작물(W2)는 가공후 공작물 위 치(P2) 상방에 위치하도록 한 상태에서, 하방 이송으로 가공전 공작물(W1)과 가공후 공작물(W2)를 동시에 그립해제함으로써 가공전 공작물(W1)을 치구(F)에, 가공후 공작물(W2)을 가공후 공작물 위치(P2)로 간단하게 이송시킬 수 있다.That is, at the same time, the preprocessed workpiece W1 at the workpiece position P1 and the finished workpiece W2 at the workpiece fixture F are simultaneously gripped, and then the horizontal workpiece is moved horizontally so that the preprocessed workpiece W1 is the workpiece fixture ( F) The upper part and the post-process workpiece W2 are positioned above the post-process workpiece position P2, by simultaneously releasing the pre-process workpiece W1 and the post-process workpiece W2 by downward feed. The workpiece W1 before processing can be easily transferred to the jig F and the workpiece W2 after processing to the workpiece position P2 after processing.

이러한 동작을 구현하기 위해서 기존에 공작기계에 마련되어 있는 각축별(X, Y, Z) 스핀들 이송 수단(미도시)을 그대로 활용할 수 있다는 점은 본 발명의 큰 장점이다.In order to implement such an operation, it is a great advantage of the present invention that each spindle (X, Y, Z) spindle feed means (not shown) provided in the machine tool can be used as it is.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. Although specific embodiments of the present invention have been described above, the spirit and scope of the present invention are not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. Those skilled in the art will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

도 1은 종래의 공작물 로딩 및 언로딩 장치의 일 예를 도시한 도면.1 shows an example of a conventional workpiece loading and unloading apparatus.

도 2a는 본 발명에 따른 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치의 그립퍼(100)가 스핀들(S)에 클램핑된 상태를 도시한 도면.Figure 2a shows a state in which the gripper 100 of the automatic workpiece loading and unloading device according to the present invention is clamped to the spindle (S).

도 2b는 본 발명에 따른 그립퍼(100)가 스핀들(S)로부터 클램핑 해제된 상태를 도시한 도면. Figure 2b is a view showing a state in which the gripper 100 according to the present invention is released from the spindle (S).

도 2c는 본 발명에 따른 그립퍼 거치 수단(400)의 구성을 설명하기 위한 도면.Figure 2c is a view for explaining the configuration of the gripper mounting means 400 according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하기 위한 개략도3 is a schematic view for explaining the operation of the apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 장치가 공작기계에 설치된 모습을 도시한 정면도, 측면도 및 평면도.4 is a front view, a side view and a plan view showing a state in which a device according to the present invention is installed in a machine tool.

도 5는 본 발명에 따른 공압 배관(132)의 공압 회로도.5 is a pneumatic circuit diagram of the pneumatic pipe 132 according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

M1~M7, M: 공작기계 X, Y, Z: 스핀들 이송축M1 to M7, M: machine tool X, Y, Z: spindle feed shaft

S: 스핀들 W: 공작물 S: spindle W: workpiece

W1: 가공전 공작물 W2: 가공후 공작물 W1: workpiece before machining W2: workpiece after machining

F: 공작물 치구 T: 테이블F: Workpiece Jig T: Table

P1: 가공전 공작물 위치 P2: 가공후 공작물 위치P1: workpiece position before machining P2: workpiece position after machining

10: 갠츄리 로더 20: 로보트 10: Gantry Loader 20: Robot

100: 그립퍼 110: 그립퍼 바디100: gripper 110: gripper body

120: 스핀들 장착 수단 121: 홀더 120: spindle mounting means 121: holder

122: 오토 조인트 123: 고정 플레이트 122: auto joint 123: fixed plate

130: 공구 그립 수단 131: 그립퍼 조오 130: tool grip means 131: gripper jaw

132: 공압 배관 140: 위치결정핀 132: pneumatic piping 140: positioning pin

200: 가공전 공작물 이송수단 300: 가공후 공작물 이송수단200: workpiece transfer means before processing 300: workpiece transfer means after processing

400: 그립퍼 거치 수단 400: gripper mounting means

Claims (4)

공구(T) 장착용 스핀들(S)을 수직축(Z) 및 수평축(X, Y)을 따라 이송가능하게 하는 이송 수단을 구비한 공작기계에서 가공전 공작물(W1)을 치구(F)에 로딩하거나 가공후 공작물(W2)을 상기 치구(F)로부터 언로딩하기 위한 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치로서,In the machine tool having a conveying means for allowing the tool (T) mounting spindle (S) to be transported along the vertical axis (Z) and the horizontal axis (X, Y), the workpiece (W1) before processing is loaded into the jig (F) or An automatic workpiece loading and unloading device for unloading the workpiece (W2) from the jig (F) after processing, 그립퍼 바디(110)와; A gripper body 110; 상기 그립퍼 바디(110)를 상기 스핀들(S)에 장착하기 위한 스핀들 장착 수단(120)과; Spindle mounting means (120) for mounting the gripper body (110) to the spindle (S); 상기 그립퍼 바디(110)의 양단부에 마련되고 상기 공작물(W1, W2)을 그립하거나 그립해제하는 한쌍의 공작물 그립 수단(130);을 포함하는 그립퍼(100)로 구성되어,A gripper 100 including a pair of workpiece grip means 130 provided at both ends of the gripper body 110 to grip or release the workpieces W1 and W2. 상기 그립퍼(100)가 상기 이송 수단에 의해 가공전 공작물 위치(P1) 및 가공후 공작물 위치(P2)와 상기 치구(F) 사이에서 이송가능하며, 상기 가공전 공작물(W1)과 상기 가공후 공작물(W2)을 동시에 로딩 또는 언로딩하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치.The gripper 100 is transferable between the workpiece position P1 and the workpiece position P2 after the workpiece and the jig F by the transfer means, and the workpiece W1 and the workpiece after the workpiece are processed. Automatic loading and unloading device, characterized in that configured to simultaneously load or unload (W2). 제 1 항에 있어서, 상기 스핀들 장착 수단(120)은, The method of claim 1, wherein the spindle mounting means 120, 상기 스핀들(S)에 삽입되는 홀더(121)와;A holder 121 inserted into the spindle S; 상기 스핀들(S) 단부에 마련되어 상기 그립퍼 바디(110)를 상기 스핀들(S)에 자동으로 장착되도록 하는 오토 조인트(122)와;An auto joint (122) provided at an end of the spindle (S) to automatically mount the gripper body (110) to the spindle (S); 상기 오토 조인트(122)를 상기 스핀들(S)에 고정시키기 위한 고정 플레이트(123);A fixing plate 123 for fixing the auto joint 122 to the spindle S; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치.Automatic loading and unloading apparatus of the workpiece comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가공전 공작물(W1)을 상기 공작기계 외부에서 상기 가공전 공작물(W) 위치(P1)로 이송시키는 가공전 공작물 이송수단(200)과;Pre-process workpiece transport means 200 for transferring the pre-process workpiece W1 from the outside of the machine tool to the pre-process workpiece W position P1; 상기 가공후 공작물(W2)을 상기 가공후 공작물(W) 위치(P2)에서 상기 공작기계 외부로 이송시키는 가공후 공작물 이송수단(300);Post-process workpiece transferring means for transferring the workpiece (W2) to the outside of the machine tool at the post-process workpiece (W) position (P2); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치.Automatic workpiece loading and unloading apparatus comprising a further. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그립퍼(100)를 장착하기 위한 홀(430)을 구비한 그립퍼 거치 수단(400);을 더 포함하고And a gripper mounting means 400 having a hole 430 for mounting the gripper 100. 상기 그립퍼(100)는 상기 그립퍼 거치 수단(400)의 상기 홀(430)에 삽입되는 위치 결정핀(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 자동 로딩 및 언로딩 장치.The gripper 100 further comprises a positioning pin 140 which is inserted into the hole 430 of the gripper mounting means 400, characterized in that the automatic loading and unloading device.
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