KR20140059335A - 갠트리 로더를 구비한 공작 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 피가공물을 로딩하거나 언로딩하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작 기계는 피가공물을 파지한 상태에서 수직축선을 중심으로 회전 가능한 갠트리 로더와, 상기 갠트리 로더와 연결되며 수직한 방향으로 설치된 수직 레일 프레임과, 상기 갠트리 로더와 연결되며 상기 수직 레일 프레임과 교차하는 수평 레일 프레임, 그리고 상기 갠트리 로더를 상기 수직 레일 프레임 또는 상기 수평 레일 프레임을 따라 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 이송 장치를 포함한다.

Description

갠트리 로더를 구비한 공작 기계{MACHINE TOOL WITH GANTRY LOADER}

본 발명의 실시예는 공작 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갠트리 로더(gantry loader)를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

공작 기계는 피가공물을 절삭 가공하여 필요한 모양으로 만드는 기계를 통칭한다. 공작 기계는 피가공물을 가공 위치에 로딩시키기 위한 갠트리 로더(gantry loader)를 포함할 수 있다.

일반적으로 갠트리 로더는 로더척으로 피가공물을 파지하고 수평 방향 및 수직 방향으로 이동하면서 피가공물을 가공 위치에 로딩시키거나, 가공된 피가공물을 가공 위치로부터 언로딩시킨다.

피가공물이 원형 또는 정방형일 때에는 갠트리 로더가 가공에 적합한 위상으로 피가공물을 용이하게 로딩할 수 있었다. 그러나 종래의 갠트리 로더는 종횡비가 상이한 이방형의 피가공물을 로딩할 때, 피가공물을 가공에 적합한 위상으로 가공 위치에 로딩시키기 어려운 문제점이 있다. 즉, 피가공물이 이방형의 특이한 형상을 가질 경우, 갠트리 로더가 파지한 피가공물을 가공 위치에 로딩할 때 가공에 적합한 위상으로 피가공물이 로딩되지 않는 문제점이 발생될 수 있다.

따라서, 피가공물이 갠트리 로더에 파지된 상태에 상관없이 피가공물을 가공에 적합한 위상으로 가공 위치에 로딩하기 위해선 수작업으로 피가공물의 위상을 조정하거나, 별도의 장비를 이용하여야 하는 번거로움이 있다.

본 발명의 실시예는 다양한 형상의 피가공물을 효과적으로 가공에 적합한 위상으로 로딩시킬 수 있는 갠트리 로더(gantry loader)를 구비한 공작 기계를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공작 기계는 피가공물을 로딩하거나 언로딩하는 갠트리 로더(gantry loader)를 구비한다. 구체적으로, 공작 기계는 피가공물을 파지한 상태에서 수직축선을 중심으로 회전 가능한 갠트리 로더와, 상기 갠트리 로더와 연결되며 수직한 방향으로 설치된 수직 레일 프레임과, 상기 갠트리 로더와 연결되며 상기 수직 레일 프레임과 교차하는 수평 레일 프레임, 그리고 상기 갠트리 로더를 상기 수직 레일 프레임 또는 상기 수평 레일 프레임을 따라 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 이송 장치를 포함한다.

또한, 상기 갠트리 로더는 피가공물을 파지하는 로더 해드와, 상기 로더 해드를 지지하는 회전판과, 상기 수직 레일 프레임과 나란히 설치되어 상기 회전판과 연결된 회전축, 그리고 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

상기 갠트리 로더는 종횡비가 상이한 형상의 피가공물을 로딩 또는 언로딩할 수 있다.

상기 로더 해드는 일부는 수직 방향으로 향하고 다른 일부는 수평 방향으로 향하도록 배치된 복수의 로더척들과, 상기 복수의 로더척들을 스위블 가능하게 지지하여 상기 복수의 로더척들이 향하는 방향을 서로 전환시키는 스위블 부재를 포함할 수 있다.

상기한 공작 기계에서, 상기 갠트리 로더는 상기 회전판에 설치된 회전 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 갠트리 로더(gantry loader)를 구비한 공작 기계는 다양한 형상의 피가공물을 효과적으로 가공에 적합한 위상으로 로딩시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 정면도이다.
도 2는 도 1의 공작 기계의 측면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 공작 기계에 의해 가공 위치에 로딩되는 피가공물의 위상을 나타낸 주요부 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 로더(gantry loader, 40)를 구비한 공작 기계(101)를 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계(101)는 공작 기계 본체(100)와 갠트리 로더(40), 수직 레일 프레임(11), 수평 레일 프레임(12), 및 이송 장치(10)를 포함한다.

공작 기계 본체(100)는 일례로 수치 제어(computer numerical control) 선반일 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 공작 기계 본체(100)는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 종류의 공작 기계를 포함할 수 있다.

수직 레일 프레임(11)과 수평 레일 프레임(12)은 갠트리 로더(40)와 연결되며, 이송 장치(10)는 갠트리 로더(40)를 수직 레일 프레임(11) 또는 수평 레일 프레임(12)을 따라 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이송시킨다.

갠트리 로더(40)를 상하 또는 좌우 방향으로 이송시키기 위한 이송 장치(10)와 수직 레일 프레임(11) 및 수평 레일 프레임(12)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 기술이다.

본 발명의 일 실시예에서, 갠트리 로더(40)는 로더 해드(30), 회전판(45), 회전축(41), 및 모터(42)를 포함한다. 또한, 갠트리 로더(40)는 베어링(48)과 회전 센서(47)를 더 포함할 수 있다.

로더 해드(30)는 복수의 로더척들(31)과 스위블(swivel) 부재(32)를 포함한다. 도 2에서, 로더 해드(30)는 2개의 로더척(31)을 포함하나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 로더척(31)을 포함할 수도 있다.

복수의 로더척들(31)은 서로 다른 방향을 향하도록 배치된다. 일례로, 복수의 로더척들(31) 중 일부는 수직 방향을 향하고, 다른 일부는 수평 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

스위블 부재(32)는 복수의 로더척들(31)을 스위블 가능하게 지지한다. 구체적으로, 스위블 부재(32)는 복수의 로더척들(31)이 향하는 방향을 서로 전환시킨다. 즉, 스위블 부재(32)는 수직 방향으로 향하던 로더척(31)이 수평 방향으로 향하고고, 수평 방향으로 향하던 로더척(31)이 수직 방향으로 향하도록 스위블 시킬 수 있다. 일례로, 스위블 부재(32)는 수직 레일 프레임(11)에 대해 45도 각도로 경사진 중심축을 기준으로 회전하여 로더척들(31)을 스위블 시킬 수 있다. 이에, 로더 해드(30)는 효과적으로 피가공물(w)을 파지하여 가공 위치에 로딩시키거나 가공된 피가공물(w)을 파지하여 가공 위치로부터 언로딩시킬 수 있다.

회전판(45)은 로더 해드(30)를 회전 가능하게 지지한다. 그리고 회전판(45)은 회전축(41)을 중심으로 모터(42)에 의해 회전되며, 베어링(48)은 모터(42)와 회전축(41)을 연결한다. 이때, 회전축(41)은 수직 레일 프레임(11)과 나란히 설치될 수 있다. 즉, 회전축(41)은 수직 방향으로 설치되며, 회전판(45)은 수직한 회전축을 중심으로 회전한다.

회전 센서(47)는 회전판(45)에 설치되어 회전판(45)의 회전 각도를 제어한다. 회전 센서(47)로는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 종류의 로터리 인코더(rotary encoder)가 사용될 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 로더(40)를 구비한 공작 기계(101)의 동작 원리를 구체적으로 살펴본다.

도 3 내지 도 5는 로더척(32)이 피가공물(w)을 파지하여 가공 위치에 로딩할 때, 피가공물(w)의 위상을 나타낸 사시도들이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 로더척(32)이 종횡비가 상이한 피가공물(w)을 파지하였을 때 가공에 적합한 위상으로 피가공물(w)을 가공 위치에 로딩할 수 있다면 회전판(45)이 로더 해드(30)를 회전시키지 않고 바로 피가공물(w)을 로딩할 수 있다.

반면, 도 4에 도시한 바와 같이, 로더척(31)이 가공에 적합하지 않은 위상으로 피가공물(w)을 파지하였을 때, 회전 센서(47)의 신호에 따라 모터(42)를 구동하여 피가공물(w)이 가공에 적합한 위상이 되도록 회전판(45)을 회전시킬 수 있다. 도 4에서 참조부호 w1은 가공에 적합한 피기공물의 위상을 나타낸다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 갠트리 로더(40)는 피가공물(w)의 위상을 효과적으로 가공에 적합한 위상으로 변경하여 가공 위치에 로딩할 수 있다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 피가공물(w)이 삼각형 또는 T자형과 같은 특이한 형상을 가져 가공 위치에 가공에 적합한 위상으로 로딩하기 용이하지 않은 경우에도 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 로더를 구비한 공작 기계는 효과적으로 피가공물을 가공에 적합한 위상으로 회전시켜 가공 위치에 로딩시킬 수 있다. 도 5에서도 참조부호 w1은 가공에 적합한 피기공물의 위상을 나타낸다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 로더를 구비한 공작 기계는 다양한 형상의 피가공물을 효과적으로 가공에 적합한 위상으로 로딩시킬 수 있다.

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.

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.

10: 이송 장치 11: 수직 레일 프레임
12: 수평 레일 프레임 30: 로더 해드
31: 로더척 32: 스위블 부재
40: 갠트리 로더 41: 회전축
42: 모터 45: 회전판
47: 회전 센서 48: 베어링
100: 공작 기계 본체 101: 공작 기계

Claims (5)

1. 피가공물을 로딩하거나 언로딩하는 갠트리 로더(gantry loader)를 구비한 공작 기계에 있어서,
   상기 갠트리 로더와 연결되며 수직한 방향으로 설치된 수직 레일 프레임;
   상기 갠트리 로더와 연결되며 상기 수직 레일 프레임과 교차하는 수평 레일 프레임; 및
   상기 갠트리 로더를 상기 수직 레일 프레임 또는 상기 수평 레일 프레임을 따라 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 이송 장치
   를 포함하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계.
2. 제1항에서,
   상기 갠트리 로더는,
   피가공물을 파지하는 로더 해드와;
   상기 로더 해드를 지지하는 회전판과;
   상기 수직 레일 프레임과 나란히 설치되어 상기 회전판과 연결된 회전축; 그리고
   상기 회전축을 회전시키는 모터
   를 포함하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계.
3. 제1항에서,
   상기 갠트리 로더는 종횡비가 상이한 형상의 피가공물을 로딩 또는 언로딩하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계.
4. 제1항에서,
   상기 로더 해드는 일부는 수직 방향으로 향하고 다른 일부는 수평 방향으로 향하도록 배치된 복수의 로더척들과, 상기 복수의 로더척들을 스위블 가능하게 지지하여 상기 복수의 로더척들이 향하는 방향을 서로 전환시키는 스위블 부재를 포함하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 갠트리 로더는 상기 회전판에 설치된 회전 센서를 더 포함하는 갠트리 로더를 구비한 공작 기계.

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