KR20200119170A - 공작기계의 파트 언로더 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정부; 상기 고정부에 직선이동 및 회전 가능하게 설치되는 스플라인; 상기 스플라인과 연동하여 직선이동 및 회전 가능하도록 상기 스플라인의 일부에 연결 설치되는 제1 암부; 상기 제1 암부와 연동하여 회전 가능하도록 상기 제1 암부의 일부에 연결 설치되는 제2 암부; 가공된 소재를 스핀들로부터 회수하여 컨베이어에 배출하기 위해 상기 제2 암부의 일부에 연결 설치되는 버켓부; 캠과 상기 캠을 회전시키기 위한 구동부를 구비하는 캠박스부; 및 일단은 상기 스플라인에 결합되고, 타단은 상기 캠박스부에 결합되는 링크부;를 포함하고, 상기 스플라인의 직선이동과 상기 스플라인의 회전에 의한 상기 제1 암부와 상기 제2 암부의 회전이동은 상기 캠의 회전만으로 수행할 수 있는 공작기계의 파트 언로더 장치에 관한 것이다.

Description

공작기계의 파트 언로더 장치{Parts unloader device of machine tool}

본 발명은 공작기계의 파트 언로더 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1개의 구동부와 캠박스만으로 파트 언로더의 병진운동과 회전운동의 다양한 동작을 구현할 수 있는 공작기계의 파트 언로더 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.

이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.

일반적으로 이러한 공작기계는 모재 양측을 각각 클램핑하기 위해 고정된 좌측 스핀들 및 이송 가능한 우측 스핀들을 포함할 수 있으며, 모재의 일측을 클램핑하기 위한 고정 스핀들과 모재의 타측을 고정하기 위해 이송 가능한 심압대를 포함할 수 있다.

가공이 종료된 공작물은 가공품 또는 파트라고 하는데, 이러한 파트를 스핀들에서 외부로 이송하기 위해 종래의 공작기계는 파트 언로더와 파트 컨베이어가 공작기계 내에 배치될 수 있다.

종래 공작기계의 파트 언로더 장치(1)는 파트(50)를 외부로 배출하기 위해 4개 이상이 액츄에이터로 다양한 동작을 순차적으로 구동해야 함에 따라 파트 언로딩 시간이 증가하고, 장비가 복잡하여 소형화를 도모할 수 없으며, 잦은 고장으로 유지보수 시간이 증가하였다.

즉, 도 2 도시된 것처럼, 종래 공작기계의 파트 언로더 장치는 스핀들(30)의 척(31)에 장착된 파트(50)를 회수하여 컨베이어(40)에 배출하기 위해 1차적으로 제1 액츄에이터(5)에 의해 샤프트(2)를 직선이동(A 동작)시킨다.

이후, 도 3에 도시된 것처럼, 2차적으로 제2 액츄에이터(6)에 의해 암(3)을 회전이동(B동작)시킨다.

이후, 도 4에 도시된 것처럼, 제3 액츄에이터(7)에 의해 버켓(4)을 하강이동(C 동작) 시키고, 제4 액츄에이터(8)에 의해 버켓(4)을 개방시켜(D동작) 파트(50)를 컨베이어(30)에 안전하게 이동시키고, 컨베이어를 작동하여 파트(50)를 공작기계의 외부로 반출하였다.

결국, 파트(50)를 스핀들의 척에서 회수하여 컨베이어로 이동시키기 위해 A, B, C, D의 4개의 동작이 필요하게 된다.

이처럼, 종래 공작기계의 파트 언로더 장치는 4개 이상의 액츄에이터로 4가지의 동작을 각각 구현함에 따라 스핀들에서 공작물을 회수하여 컨베이어로 반납하기 위한 다수의 동작과 이동순서 및 이동동선의 최적화를 구현하지 못해 파트 언로딩 시간이 증가하고 파트의 가공비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 공작기계의 파트 언로더 장치는 각 동작의 최적화를 달성하지 못하여 파트 언로딩 시간이 증가하고, 이에 따라 비가공시간의 증가함에 따라 공작기계의 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 공작기계의 파트 언로더 장치는 스핀들에서 파트를 회수하여 컨베이어로 반납하기 위해 4가지 이상의 동작을 구현하고, 이러한 동작구현을 위해 4개 이상의 액츄에이터를 설치해야 함에 따라 파트 언로더 장치의 소형화를 도모할 수 없고, 공간활용도가 저감하며, 최종적으로 공작기계의 소형화를 도모할 수 없는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 공작기계의 파트 언로더 장치는 장비가 복잡하고, 다수의 부품을 구비하고, 동작이 복잡함에 따라 파트 언로더 장치의 유지보수 비용 및 제조비용이 증가하고, 작업자의 불편을 초래하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2018-0113356호 대한민국 특허공개공보 제10-2007-0066888호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스핀들로부터 가공이 완성된 파트를 회수하여 컨베이어로 반납하기 위해 스플라인의 병진운동과 제1 암부와 제2 암부의 회전운동 및 버켓부의 개폐를 오직 1개의 구동부와 캠박스에 장착된 캠의 회전만으로 구현함에 따라 최적화를 통해 파트 언로딩 시간과 비용을 감소하고, 생산성을 향상하며, 유지비용과 제조비용을 절감하고, 소형화를 도모할 수 있는 공작기계의 파트 언로더 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치는 고정부; 상기 고정부에 직선이동 및 회전 가능하게 설치되는 스플라인; 상기 스플라인과 연동하여 직선이동 및 회전 가능하도록 상기 스플라인의 일부에 연결 설치되는 제1 암부; 상기 제1 암부와 연동하여 회전 가능하도록 상기 제1 암부의 일부에 연결 설치되는 제2 암부; 가공된 소재를 스핀들로부터 회수하여 컨베이어에 배출하기 위해 상기 제2 암부의 일부에 연결 설치되는 버켓부; 캠과 상기 캠을 회전시키기 위한 구동부를 구비하는 캠박스부; 및 일단은 상기 스플라인에 결합되고, 타단은 상기 캠박스부에 결합되는 링크부;를 포함하고, 상기 스플라인의 직선이동과 상기 스플라인의 회전에 의한 상기 제1 암부와 상기 제2 암부의 회전이동은 상기 캠의 회전만으로 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 스플라인은 상기 구동부의 작동에 의한 상기 캠의 회전에 의해 직선이동 및 회전하는 샤프트부; 상기 샤프트부의 일부에 배치되어 상시 샤프트부의 직선이동을 제한하는 스토퍼부; 상기 샤프트부를 지지하는 지지부; 및 상기 샤프트부를 동회전시키도록 상기 샤프트부를 관통하여 상기 스토퍼부와 상기 지지부 사이에 설치되는 제1 스프로켓;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 캠박스부는 상기 캠의 상부에 형성되는 조인트부; 상기 구동부의 회전동력을 상기 캠에 전달하여 상기 캠을 회전시키는 입력축부; 상기 캠의 회전력에 의해 회전하는 출력축부; 상기 출력축부와 동회전하도록 상기 출력축부의 일측에 설치되는 제2 스프로켓; 및 상기 제1 스프로켓과 상기 제2 스프로켓을 동회전시키기 상기 제1 스프로켓과 상기 제2 스프로켓을 연결하는 결합부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 캠박스부는 상기 결합부의 이동을 가이드하기 위한 가이드부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 링크부의 일단이 상기 스토퍼부에 결합되고 타단이 상기 조인트부에 결합되며, 상기 구동부의 회전에 따른 상기 캠의 회전에 의해 상기 링크부가 병진운동함에 따라 상기 샤프트부가 직선이동이 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 제1 암부는 상기 제1 암부의 일단에 상기 샤프트부의 일측과 결합하여 상기 샤프트부와 동회전하도록 설치되는 제1 기어부; 상기 제1 암부의 타단에 상기 제2 암부의 일단과 결합되게 설치되는 제2 기어부; 및 상기 제1 기어부의 회전에 따라 상기 제2 기어부를 회전시키기 위해 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부를 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 구동부의 구동에 의해 상기 캠이 회전하고, 상기 캠의 회전에 의해 상기 제1 스프로켓과 결합부로 연결되어 동회전하는 상기 제2 스프로켓이 회전함에 따라 상기 샤프트부가 회전하고, 상기 샤프트부의 회전과 연동하여 상기 제1 암부와 상기 제2 암부가 회전운동을 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 샤프트부의 회전에 의해 상기 제2 암부의 회전각도가 상기 제1 암부의 회전각도보다 크도록 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 제1 기어부의 기어비와 상기 제2 기어부의 기어비는 2:1이 되도록 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 고정부는 공작기계의 내부에 설치되는 베이스부; 상기 샤프트부를 관통하여 수용하고 상기 베이스부에 설치되는 체결부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 고정부는 상기 샤프트부의 직선이동을 감지하기 위해 상기 베이스부에 이격되게 배치되는 센싱부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계용 파트 언로더 장치의 상기 버켓부는 본체부; 상기 본체부에 선회 가능하게 개폐되는 개폐부; 탄성력에 의해 상기 개폐부의 선회 동작을 차단하는 탄성부재; 상기 탄성부재의 일측에 설치되어 상기 탄성부재와 연동되는 롤러부; 및 상기 본체부에 설치되어 일측에 형성된 경사면에 의해 상기 롤러부와 상기 탄성부재를 가압하여 상기 개페부를 선회시켜 상기 버켓부를 개방하는 가압부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치는 스핀들로부터 가공이 완성된 파트를 회수하여 컨베이어로 반납하기 위해 스플라인의 병진운동과 제1 암부와 제2 암부의 회전운동 및 버켓부의 개폐를 오직 1개의 구동부와 캠박스만으로 구현함에 따라 파트의 언로딩에 필요한 동작의 최적화를 통해 파트 언로딩 시간과 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치는 동작의 최적화로 인해 파트 언로딩 시간 감소에 따라 비가공시간을 최소화하여 공작기계의 전체적인 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치는 동작의 최적화와 불필요한 액츄에이터와 부품을 제거하여 파트 언로더 장치의 소형화를 도모하고, 공간활용도를 극대화하며, 작업자의 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 공작기계용 파트 언로더 장치는 작업자의 편의를 도모하고, 유지보수 비용과 시간 및 제조비용을 감소하며, 안전성과 신뢰성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 공작기계의 파트 언로더 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 종래 공작기계의 파트 언로더 장치로 공작물을 스핀들에서 회수하여 컨베이어를 통해 외부로 반출하기 작동과정에 대한 개념도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 사시도를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치로 공작물을 스핀들에서 회수하여 컨베이어를 통해 외부로 반출하기 작동과정에 대한 개념도를 나타낸다.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 캠선도를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 측면도를 나타낸다.
도 12는 도 11의 I-I선의 단면도를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 버켓부의 사시도를 나타낸다.
도 14는 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 버켓부의 개폐 작동원리에 대한 개념도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 사시도를 나타내고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치로 공작물을 스핀들에서 회수하여 컨베이어를 통해 외부로 반출하기 작동과정에 대한 개념도를 나타낸다. 도 9 내지 도 10은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 캠선도를 나타내고, 도 11은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 측면도를 나타내며, 도 12는 도 11의 I-I선의 단면도를 나타낸다. 도 13은 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 버켓부의 사시도를 나타내고, 도 14는 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치의 버켓부의 개폐 작동원리에 대한 개념도를 나타낸다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "일측"과 "타측"이란 동일부재에서 가로방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다. 즉, "일측"이란 도 5 내지 도 12에서 가로방향 왼쪽을 선단을 의미하고, "타측"이란 가로방향 오른쪽 선단을 의미한다. "일단"과 "타단"이란 동일부재에서 세로방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다. 즉, "일단"이란 도 5 내지 도 12에서 세로방향 위쪽 선단을 의미하고, "타단"이란 세로방향 아래쪽 선단을 의미한다. 다만, 해당 도면의 배치와 위치가 변경된 경우에는 일단과 타단 또는 일측과 타측이 변경될 수 있다.

도 5 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 공작기계의 파트 언로더 장치(10)를 설명한다. 도 5 내지 도 14에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)는 고정부(100), 스플라인(200), 제1 암부(300), 제2 암부(400), 버켓부(500), 캠박스부(600), 및 링크부(700)를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)는 도면에 도시되지는 않았지만, 공작기계의 내부에 스핀들과 함께 베드 또는 공작기계의 커버의 내측에 이동 가능하게 설치될 수 있다.

즉, 지면, 베이스 또는 바닥에 베드가 설치되어 나머지 구성요소를 지지할 수 있다.

스핀들(30)은 베드에 이동 가능하게 또는 고정 설치된다. 스핀들(30)은 가공 소재인 공작물(workpiece)을 클램핑하기 위해 전방에 척(31)이 설치되고, 척(31)에 공작물이 클램핑된 상태에서 주축이나 터렛 등에 의해 공작물이 가공되고, 가공이 완료된 파트(50)는 파트 언로더 장치(10)에 의해 컨베이어(40)로 배출된다.

스핀들(30)은 베드 상에서 이송을 위해 볼스크류와 이송너트를 포함할 수 잇고, 이러한 볼스크류를 서보모터가 회전시켜 가공 상태에 따라 스핀들(30)을 용이하게 이동시킬 수 있다.

도 5 내지 도 7에 스핀들(30)이 1개가 도시되어 있으나 스핀들(30)의 회전 중식축이 동일하도록 반대편에 다른 스핀들이 더 설치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 이러한 스핀들의 척에 장착된 공작물의 가공시에 공작물을 안전하게 지지하기 위해 심압대 또는 방진구가 베드에 추가로 설치될 수 있다.

컨베이어(40)는 파트 언로더 장치(10)에 인접하도록 스핀들(30)의 일측에 설치되어 파트 언로더 장치(10)로부터 배출된 파트(50)를 공작기계의 외부로 배출시킨다. 즉, 이러한 컨베이어(40)는 파트(50)가 유입되는 유입부(41), 파트(50)가 이송되는 이송부(42), 및 이송부를 통해 이송된 파트(50)를 공작기계의 외부로 배출하는 유출부(43)로 형성된다. 즉, 이송부(42)의 일측에 유입부(41)가 형성되고, 이송부(42)의 타측에 유출부(43)가 형성된다. 또한, 필요에 따라 유입부(41)의 일부는 공작기계의 커버 외측까지 연장 형성되고, 이에 따라 유출부(43)를 통해 공작기계의 외부로 파트를 용이하게 배출할 수 있다.

또한, 파트 언로더 장치(10)는 공작기계의 커버의 내측에 스핀들에 인접하게 설치되고, 필요에 따라 이송수단에 의해 이송 가능하게 설치될 수 있다.

고정부(100)는 공작기계의 커버 내측 또는 베드에 설치된다. 또한, 이러한 고정부(100)는 이송수단에 의해 이동가능하게 설치되어 다수의 스핀들을 구비하는 공작기계에서도 1개의 파트 언로더 장치만으로 파트를 용이하게 공작기계의 외부로 배출할 수 있다. 또한, 이러한 이송수단은 볼스크류, 서보모터, 리니어 가이드 형태로 형성되어 후술하는 제어부의 제어를 통해 이동할 수 정밀하고 신속하게 공작기계의 내부에서 파트 언로더 장치를 이동시킬 수 있다.

또한, 도 5 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 고정부(100)는 베이스부(110), 체결부(120), 및 센싱부(130)를 포함한다.

베이스부(110)는 파트 언로더 장치의 기본적인 외형을 형성하고, 공작기계의 내부에 설치된다. 즉, 베이스부(110)는 공작기계의 커버의 내측이나 베드에 고정 또는 이동 가능하게 설치된다.

체결부(120)는 스플라인(200)의 샤프트부(210)를 관통하여 수용하고 베이스부(110)에 설치된다. 즉, 체결부(120)는 관통홀을 구비하고 베이스부(110)의 외부로 돌출 형성되고, 스플라인(200)의 샤프트부(210)가 이러한 관통홀을 관통하여 체결부(120)에 의해 안정적으로 지지되어 후술하는 구동부와 캠박스부에 의해 병진운동 및 회전운동을 할 수 있다. 필요에 따라 체결부(120)의 관통홀의 내측에는 스플라인이 직선이동과 회전시에 스플라인을 안정적으로 지지하고 마찰과 진동 및 소음을 최소화하기 위해 베어링이 설치될 수 있다.

센싱부(130)는 샤프트부(210)의 직선이동을 감지하기 위해 베이스부(110)에 이격되게 배치된다. 즉, 센싱부(130)는 파트 샤프트부(210)의 직선운동(도 5 내지 도 8에서 A 동작) 중에 전진상태(왼쪽으로 이동)와 후진상태(오른쪽으로 이동)를 감지하기 위해 베이스부(110)에 이격되게 설치되고, 센싱된 정보를 후술하는 제어부에 전달한다. 이러한 센싱부(130)는 근접센서, 적외선 센서 등으로 형성될 수 있다. 센싱부(130)에 의해 파트 언로더 장치의 오작동을 방지하여 파트 또는 다른 장치와의 충돌을 방지하여 신뢰성과 안전성을 향상하고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

스플라인(200)은 고정부(100)에 직선이동 및 회전 가능하게 설치된다. 즉, 스플라인(200)은 고정부(200)에 대해 직선이동 및 회전 가능하도록 체결부(120)에 삽입되게 설치된다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 12에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 스플라인(200)은 샤프트부(210), 스토퍼부(220), 지지부(230), 및 제1 스프로켓(240)을 포함한다.

샤프트부(210)는 구동부(640)의 작동에 의한 캠(620)의 회전에 의해 직선이동 및 회전한다. 구체적으로 샤프트부(210)는 축방향으로 균일한 단면 형상을 갖는 원형 금속바 형태로 형성되고, 샤프트부의 일측에서 타측방향(가로방향)으로 외주면에 회전방향 구동 토크를 지지하고, 견고한 결합을 위해 그루브가 형성될 수 있다 이러한 구르부는 샤프트부의 중심축을 기준으로 외주면에 대해 동일한 각도로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.

스토퍼부(220)는 샤프트부의 타측에 배치되어 샤프트부(210)의 직선이동을 제한한다. 즉, 스토퍼부(220)는 샤프트부의 일부인 타측에 형성되어 구동부(640)의 구동과 캠(620)의 회전에 의해 하는 샤프트부가 직선 이동할 때에 샤프트부(210)가 체결부(120)에서 이탈되는 것을 방지한다.

지지부(240)는 샤프트부(210)를 지지하도록 샤프트부(210)의 외측에 형성된다. 지지부(230)는 구동부의 작동에 따른 캠의 회전에 의한 직선이동(A동작)과 회전이동(B동작)을 제1 암부와 제2 암부에 안정적으로 전달하고, 샤프트부의 강성을 보완하여 샤프트부의 손상이나 파손을 예방한다.

제1 스프로켓(230)은 구동부(640)의 구동에 따라 캠과 입력축부와 출력축부의 회전에 의해 샤프트부를 동회전시키도록 샤프트부(210)를 관통하여 스토퍼부(220)와 지지부 사이에 설치된다.

제1 암부(300)는 스플라인(200)과 연동하여 직선이동 및 회전 가능하도록 스플라인의 일부인 일측에 연결 설치된다. 즉, 제1 암부(300)는 스플라인(200)이 직선이동(A 동작)할 때에 제1 암부(300)도 스플라인과 동일한 거리만큼 전진 또는 후진 이동(A 동작)하고, 스플라인(200)이 회전(B 동작) 할때에 동일한 방향으로 회전하도록 스플라인의 일측에 결합 설치된다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 12에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 제1 암부(300)는 제1 기어부(310), 제2 기어부(320), 및 연결부(330)를 포함한다.

제1 기어부(310)는 제1 암부(300)의 일단에 샤프트부(210)의 일측과 결합하여 샤프트부(210)와 동회전하도록 설치된다. 즉, 제1 기어부(310)는 제1 암부의 외형을 형성하는 바디부의 내부 일단에 샤프트부(210)의 일측과 결합하여 샤프트부(210)와 동회전 가능하게 설치된다.

제2 기어부(320)는 제1 암부(300)의 타단에 제2 암부(400)의 일단과 결합되게 설치된다. 즉, 제2 기어부(320)는 제1 암부의 외형을 형성하는 바디부의 내부 타단에 제1 기어부와 마주하면서 제2 암부(400)의 일단과 결합되게 설치된다.

연결부(330)는 제1 기어부(310)의 회전에 따라 제2 기어부(320)를 회전시키기 위해 제1 기어부(310)와 제2 기어부(320)를 연결한다. 즉, 연결부(330)는 체인형태로 형성되고, 제1 암부의 외형을 형성하는 바디부의 내부에 제1 기어부의 회전에 따라 제2 기어부가 회전하도록 설치된다.

따라서, 제2 기어부는 샤프트부의 회전력을 전달받은 제1 기어부의 회전에 의해 연결부가 회전하고, 이러한 연결부로부터 전달받은 회전력으로 제2 암부를 회전시킨다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 12에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 제1 암부(300)의 제1 기어부(310)와 제2 기어부(320)는 샤프트부(210)의 회전에 의해 제2 암부(400)의 회전각도가 제1 암부(300)의 회전각도보다 크도록 형성된다. 이에 따라, 샤프트부의 회전에 의해 제1 암부(300)와 제2 암부가 동시에 회전할 때에 제1 암부(300)의 회전각도보다 제2 암부(400)의 회전각도가 더 크게 형성됨에 따라 종래와 같이 C 동작을 수행하기 위한 별도의 액츄에이터 없이도 C 동작을 용이하게 수행하여 척에 장착된 파트를 다른 장치와의 간섭없이 용이하게 회수할 수 있다.

바람직하게는 제1 기어부(310)와 제2 기어부(320)의 기어비는 2:1이 되도록 형성된다. 즉, 제1 기어부의 회전각도보다 제2 기어부의 회전각도가 2배가 되도록 제1 기어부의 기어치가 제2 기어부의 기어치보다 2배 많게 형성된다. 이에 따라 별도의 액츄에이터 없이 회전동작(B 동작)과 동시에 버켓부를 하강시키거나 승강시키는 동작(C 동작)을 구현할 수 있어 소형화를 도모하고, 파트 언로딩 시간 감소와 생산성을 극대화할 수 있다.

제2 암부(400)는 제1 암부(300)와 연동하여 직선이동 및 회전 가능하도록 제1 암부(300)의 타단에 연결 설치된다. 즉, 제2 암부(400)는 스플라인(200)이 직선이동(A 동작)할 때에 스플라인(200) 및 제1 암부(300)와 동일한 거리만큼 전진 또는 후진 이동(A 동작)하고, 스플라인(200)이 회전(B 동작) 할때에 동일한 방향으로 회전하는 제1 암부(300)와 동일한 방향 또는 다른 방향으로 회전하도록 제1 암부(300)의 타단에 결합 설치된다.

버켓부(500)는 가공된 소재인 파트(50)를 스핀들(30)의 척(31)으로부터 회수하여 컨베이어(40)의 유입구(41)에 배출하기 위해 제2 암부(400)의 타단에 연결 설치된다. 즉, 버켓부(500)는 스플라인(200)이 직선이동(A 동작)할 때에 스플라인(200), 제1 암부(300) 및 제2 암부(400)와 동일한 거리만큼 전진 또는 후진 이동(A 동작)하고, 스플라인(200)이 회전(B 동작) 할때에 스플라인과 동일한 방향 또는 다른 방향으로 회전하는 제2 암부(400)의 타단에 결합 설치된다.

구체적으로 후술하는 구동부와 캠박스부에 의해 스플라인(200)이 직선이동(A동작, 전후진 이동)을 하게 되고, 스플라인(200)의 일측에 설치되는 제1 암부(300)와 제2 암부(400)는 스플라인에 대해 별도로 직선운동을 하는 것이 아니라 스플라인의 직선이동(A동작)에 따라 스플라인과 함께 이동만 하는 것이다. 다만, 구동부와 캠박스부에 의해 스플라인(200)이 회전이동(B 동작)을 하게 될 때에, 스플라인(200)이 일측에 설치되는 제1 암부(300)는 스플라인과 동일한 방향으로 동일한 각도만큼 회전하고, 제2 암부(400)는 제1 암부와 다른 방향으로 제1 암부도다 더 많은 각도로 회전한다. 버켓부(500)는 스플라인이나 제1 암부 또는 제2 암부와 별도로 직선이동(A 동작)이나 회전이동(B동작)을 하지 않고 스플라인의 직선이동에 따라 함께 직선이동하고, 제2 암부의 회전이동에 의해 회전이동하여 버켓부의 별도의 하강이동 없이 B동작과 C동작을 동시에 구현하여, 후술하는 버켓부의 가압부에 의해 버켓부의 개폐동작(D동작)까지 별도의 액츄에이터 없이 1개의 구동부와 캠박스만으로 구현하여 파트(50)를 스핀들의 척에서 회수하여 컨베이어로 반납하게 된다.

캠박스부(600)는 캠(620)과 캠을 회전시키기 위한 구동부(640)를 구비하고, 베드, 스핀들, 고정부 또는 컨베이어에 설치된다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 12에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 캠박스부(600)는 하우징부(610), 캠(620), 조인트부(630), 구동부(640), 입력축부(650), 출력축부(660), 제2 스프로켓(670), 결합부(680), 및 가이드부(690)를 포함한다.

하우징부(610)는 캠박스부(600)의 외형을 형성한다. 하우징부(610)는 베드, 스핀들(30), 고정부(100) 또는 컨베이어(40)의 일측에 설치되고, 캠박스부(600)를 구성하는 캠(620), 조인트부(630), 구동부(640), 입력축부(650), 출력축부(660), 제2 스프로켓(670), 결합부(680), 및 가이드부(690)가 하우징부(610)이 내부 또는 외부에 설치되는 공간을 제공한다.

캠(620)은 원판의 디스크 형태로 하우징부(610)의 내부에 구동부(640)의 구동력에 의해 회전 가능하게 설치된다. 캠(620)의 측면에는 기어치와 같은 형태의 톱니 형태가 형성될 수 있다.

조인트부(630)는 캠(620)의 상부에 돌출 형성된다.

구동부(640)는 하우징부(610)의 내부 또는 외부의 일측에 고정 설치된다. 구동부(640)의 회전 구동력에 의해 캠(620)과 입력축부(650)가 회전한다. 구동부(640)는 서보모터로 형성되어 후술하는 제어부의 제어를 통해 작동한다.

입력축부(650)는 구동부(640)의 회전동력을 캠(620)에 전달하여 캠(620)을 회전시킨다.

출력축부(660)는 캠(650)의 회전력에 의해 회전한다.

제2 스프로켓(670)이 출력축부(660)와 동회전하도록 출력축부(660)의 일측에 설치된다.

결합부(680)는 제1 스프로켓(230)과 제2 스프로켓(670)을 동회전시키기 제1 스프로켓과 제2 스프로켓을 연결하도록 설치된다. 이러한 결합부는 고무 벨트, 타이밍 벨트 등으로 형성될 수 있다.

가이드부(690)는 결합부(680)의 이동을 가이드한다. 즉, 가이드부(690)는 하우징부의 내부 또는 외부에 결합 설치되어 결합부(680)의 회전 이동시에 결합부를 안정적으로 지지하고 가이드하여 결합부의 손상이나 파손을 최소화한다.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치(10)는 종래 파트 언로더 장치와 달리 오직 1개의 구동부(640)의 구동에 의해 캠(620)이 회전하고, 캠의 회전에 의해 제1 스프로켓(230)과 결합부(680)로 연결되어 동회전하는 제2 스프로켓(670)이 회전함에 따라 샤프트부(210)가 회전하고, 샤프트부(210)의 회전과 연동하여 제1 암부(300)와 제2 암부(400)가 회전운동을 수행한다.

더욱 구체적으로 캠(620)의 측면에는 기어치와 같은 형태의 톱니 형태가 형성될 수 있고, 출력축부(650)의 일부에 이러한 기어치와 치합하는 기어치가 형성될 수 있다. 이에 따라 구동부(640)가 회전하면, 입력축부가 회전하고, 입력축부의 회전에 의해 캠이 회전하고, 캠의 상부에 형성된 조인트부에 연결된 링크부가 회전에 의해 샤프트부를 전후진 이동시키고, 캠의 측면에 연결된 출력축부가 회전하여 제2 스프로켓을 회전시키고, 제2 스프로켓의 회전에 의해 결합부가 회전하며, 결합부의 회전에 의해 결합부와 연결된 제1 스프로켓이 회전하고, 제1 스프로켓의 회전에 의해 샤프트부가 회전하여 종래와 동일한 B 동작을 수행할 수 있다. 또한, 샤프트부의 회전에 의해 제1 기어부가 회전하고, 제1 기어부의 회전에 의해 연결부가 회전하며, 연결부의 회전에 의해 최종적으로 제2 기어부가 회전하고, 제2 기어부의 회전에 의해 제2 암부가 회전하게 된다. 이러한 제2 암부의 회전에 의해 종래 기술과 달리 버켓부를 승하강시키는 C 동작을 위해 별도의 액츄에이터가 필요없이 C 동작을 수행할 수 있다.

링크부(700)는 직선 형태의 금속바 형태로 형성된다. 링크부(700)의 일단은 스플라인(200)의 샤프트부(210)에 결합되고, 링크부(700)의 타단은 캠박스부(600)의 조인트부(630)에 결합됨에 따라, 제어부의 제어를 통한 구동부(640)의 회전에 따른 캠(620)의 회전에 의해 링크부(700)가 병진운동함에 따라 샤프트부(210)가 직선이동(A 동작)을 수행한다.

구체적으로 구동부(640)에 의해 입력축부가 회전하고, 이에 따라 캠이 회전하면 조인트부(630)에 연결된 링크부(700)의 선단이 선회동작을 하게 되고, 링크부의 일단에 연결된 샤프트부(210)가 도 8과 같이 직선이동(A 동작)을 수행하게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치는 종래의 파트 언로더 장치의 A 동작, B 동작, 및 C 동작을 오직 구동부의 구동에 의한 캠의 회전을 통해 구현하고, D 동작은 버켓부의 가압부에 의해 수행됨에 따라 오직 1개의 액츄에이터만으로 구현함에 따라 파트의 언로딩에 필요한 동작의 최적화를 통해 파트 언로딩 시간과 비용을 감소시키고, 생산성을 극대화하며 제조비용을 절감하고, 소형화를 도모할 수 있다.

도 13 내지 도 14에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 버켓부(500)는 본체부(510), 개폐부(520), 탄성부재(530), 롤러부(540), 및 가압부(550)를 포함한다.

본체부(510)는 버켓부(500)의 외형을 형성하고, 회전 동작없이 고정된 상태를 유지한다.

개폐부(520)는 본체부(510)의 일측에 선회 가능하게 설치되어 개폐된다. 파트 언로더 장치의 구동중에 본체부(510)와 개폐부(520)에 의해 형성된 공간에 파트(50)가 본관된다.

탄성부재(530)는 탄성력에 의해 개폐부(520)의 선회 동작을 차단단다. 탄성부재(530)는 인장스프링으로 형성될 수 있다.

롤러부(540)는 탄성부재(530)의 일측에 설치되어 탄성부재(530)와 연동한다.

가압부(550)는 본체부(510)에 돌출 설치되어 일측에 형성된 경사면(551)에 의해 롤러부와 탄성부재를 가압하여 개페부를 선회시켜 버켓부를 개방한다.

구체적으로 도 13 및 도 14에 도시된 것처럼, 샤프트부의 회전과 제1 암부 및 제2 암부의 회전과 샤프트부의 직선이동에 의해 스핀들의 척에 클램핑된 파트를 회수하기 위해 버켓부가 척 또는 컨베어이의 유입부에 인접하게 되면 가압부(550)가 가압되고, 가압부에 형성된 경사면(551)에 의해 롤러부(540)가 어느 한 방향으로 밀리게 되고, 롤러부와 연동하는 탄성부재(530)가 늘어나게 되면서 개폐부(520)가 선회하면서 본체부와 멀어지면서 버켓부를 개방하게 된다. 이후, 버켓부가 스핀들의 척이나 컨베이어의 유입부에서 멀어지게 되면 가압부(550)가 가압되지 않고, 탄성부재의 탄성복원력에 의해 롤러부가 원위치로 이동하고, 이에 따라 개폐부가 선회동작을 통해 본체부와 함께 버켓부의 폐쇄된 상태를 자동으로 유지하게 된다.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치는 종래 파트 언로더 장치와 같이 버켓부를 개폐시키는 동작(D 동작)을 위해 별도의 액츄에이터가 없이 탄성부재, 롤러부, 및 가압부에 의해 버켓부가 스핀들의 척이나 컨베이어의 유입부에 인접하거나 멀어지는 동작만으로 자동으로 D 동작을 구현함에 따라 소형화를 도모하고, 제조비용과 유지비용을 절감하고, 언로딩 시간 감소를 통해 생산성을 극대화할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 의한 파트 언로더 장치(10)는 제어부를 포함한다.

제어부는 스핀들의 척에 클램핑된 가공이 완료된 소재인 파트를 회수한 후에 컨베이어로 반납하기 위해 구동부의 동작을 제어한다..

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제어부는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.

또한, 제어부는 수치제어부를 포함하고, 수치제어부는 공작기계의 가공프로그램 저장부에 저장된 가공프로그램에 따라 현재 스핀들과 척에 장착된 공작물의 상태 등에 대한 정보를 판단한다. 수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉, 수치제어부는 구동부의 구동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 이러한 수치제어부는 구동부, 공작기계의 제어유닛, 스핀들, 이송유닛이나 이송수단, 컨베이어, PLC와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제어부는 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함하고, PLC는 가공프로그램, 구동부, 컨베이어, 공작기계의 제어유닛, 이송유닛 등과 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 또는 제어부의 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다. 또한, 바람직하게는 PLC는 구동부의 엔코더를 이용하여 회전수, 토크의 작동상태를 측정할 수 있고, 이에 따라 파트 언로더 장치와 샤프트부, 제1 암부, 및 제2 암부, 및 버켓부의 현재 위치를 검출하여 가공프로그램에 따라 다음 공작물을 수납하기 위해 대기위치나 회수위치, 반납위치로 자동으로 이동시키거나 상태에 따라 구동부를 빠르게 작동시킬 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동부는 모터 또는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성되고, PLC와 제어부에 의해 구동이 제어된다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 제어부는 입력부와 표시부를 더 포함할 수 있다.

입력부는 조작반 등에 스위치 또는 터치 버튼 등의 형태로 설치되어 댜양한 데이터나 정보, 프로그램 등을 작업자가 용이하게 입력할 수 있다.

표시부는 제어부의 판단부의 결과, 현재 파트의 위치, 컨베이어의 구동 상태, 구동부의 위치, 캠의 위치나 상태, 현재 구동중인 가공프로그램 등을 표시할 수 있다. 이에 따라 작업자가 육안으로 현재 장비의 상태를 확인하고, 장비의 이상 유무를 판단하고 검사함에 따라 유지보수 비용을 절감하고 안전사고를 미연에 방지할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 표시부는 LCD, LED, PDP 모니터 등으로 구성될 수 있다.

도 5 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 공작기계의 파트 언로더 장치(10)의 작동원리를 설명한다.

도 5에 도시된 것처럼, 척(31)에 공작물을 가공중에는 파트 언로더 장치는 대기 상태를 유지한다. 제어부의 신호에 따라 구동부(640)가 작동하고, 구동부의 작동에 의해 입력축부(650)가 회전하고, 입력축부(650)의 회전에 의해 캠(620)이 회전한다. 이때에 캠(620)의 회전에 의한 각도와 이동거리 등은 도 9 내지 도 10의 캠선도에 따라 이루어지도록 캠이 설계된다.

도 8에 도시된 것처럼, 구동부의 회전에 따라 캠의 회전에 의해 캠의 상부에 형성된 조인트부(630)에 연결된 링크부가 회전하고, 이에 따라 링크부와 연결된 샤프트부(210)가 직선이동(A 동작)을 수행하게 된다. 결국, 도 6에 도시된 것처럼, 스플라인(200)이 직선이동(A 동작)한다.

이와 동시에, 도 8에 도시된 것처럼, 구동부의 회전에 따라 캠의 회전에 의해 캠의 측면에 형성된 기어치와 치합된 출력축부(660)가 회전하고, 이에 따라 출력축부이 일측에 형성된 제2 스프로켓(670)이 회전한다.

제2 스프로켓(670)의 회전에 의해 결합부(680)가 회전하고, 결합부의 회전에 의해 제1 스프로켓(230)이 동회전한다. 제1 스프로켓(230)의 회전에 의해 샤프트부(210)가 동회전한다.

이에 따라 도 7에 도시된 것처럼, 샤프트부의 회전에 의해 스플라인이 회전하고 스플라인과 연결된 제1 암부(300)가 회전하여 B 동작이 수행된다.

도 7 및 도 12에 도시된 것처럼, 제1 암부(300)가 회전시에 샤프트부와 연결된 제1 기어부(310)가 회전하고, 제1 기어부의 회전에 의해 연결부(330)가 회전하며, 연결부(330)의 회전에 의해 제2 기어부(320)가 회전한다. 상술한 바와 같이 제1 기어부와 제2 기어부의 기어비가 제1 암부보다 제2 암부가 더 큰각도로 회전하도록 2:1로 형성됨에 따라 제2 기어부에 연결된 제2 암부가 제1 암부의 회전각도보다 크게 회전하게 된다. 이에 따라 버켓부의 승하강 동작인 C동작을 샤프트부와 제1 암부 및 제2 암부의 단순한 회전동작(B 동작)만으로 동시에 구현할 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 것처럼, 스핀들의 척이나 컨베이어의 유입부에 인접하게 이동하는 버켓부(500)의 가압부(550)가 샤프트부의 직선이동에 의해 가압되고, 롤러부(540)와 연동하는 탄성부재(530)가 늘어나면서 개폐부(520)가 선회하여 버켓부가 개방되고, 이후 버켓부가 척이나 컨베이어에서 멀어지면 탄성부재의 탄성력에 의해 자동으로 개폐부가 선회하여 원상태로 돌아와서 버켓부가 폐쇄되는 개폐동작(D 동작)이 수행된다.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 파트 언로더 장치는 종래 파트 언로더 장치와 다르게 단 1개의 액츄에이터인 구동부이 구동에 의한 캠의 회전동작을 통해 스플라인의 직선이동인 A동작과 샤프트에 따른 제1 암부의 회전인 B동작과 버켓부의 승하강 동작인 제2 암부의 회전인 C동작을 동시에 구현하고, 스플라인의 직선이동인 A동작에 따라 버켓부의 개폐동작인 D동작도 동시에 수행됨에 따라 파트의 언로딩에 필요한 동작의 최적화를 통해 파트 언로딩 시간과 비용을 감소하여 생산성을 극대화하고, 제조비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 파트 언로더 장치, 30 : 스핀들,
40 : 컨베이어, 50 : 파트,
100 : 고정부, 110 : 베이스부,
120 : 지지부, 130 : 센싱부,
200 : 스플라인, 210 : 샤프트부,
220 : 스토퍼부, 230 : 제1 스프로켓,
240 : 서포트부, 300 : 제1 암부,
310 : 제1 기어부, 320 : 제2 기어부,
330 : 연결부, 400 : 제2 암부,
500 : 버켓부, 510 : 본체부,
520 : 개폐부, 530 : 탄성부재,
540 : 롤러부, 550 : 가압부,
600 : 캠박스부, 610 : 하우징부,
620 : 캠, 630 : 조인트부,
640 : 구동부, 650 : 입력축부,
660 : 출력축부, 670 : 제2 스프로켓,
680 : 결합부, 690 : 가이드부,
700 : 링크부.

Claims (12)

1. 고정부;
   상기 고정부에 직선이동 및 회전 가능하게 설치되는 스플라인;
   상기 스플라인과 연동하여 직선이동 및 회전 가능하도록 상기 스플라인의 일부에 연결 설치되는 제1 암부;
   상기 제1 암부와 연동하여 회전 가능하도록 상기 제1 암부의 일부에 연결 설치되는 제2 암부;
   가공된 소재를 스핀들로부터 회수하여 컨베이어에 배출하기 위해 상기 제2 암부의 일부에 연결 설치되는 버켓부;
   캠과 상기 캠을 회전시키기 위한 구동부를 구비하는 캠박스부; 및
   일단은 상기 스플라인에 결합되고, 타단은 상기 캠박스부에 결합되는 링크부;를 포함하고,
   상기 스플라인의 직선이동과 상기 스플라인의 회전에 의한 상기 제1 암부와 상기 제2 암부의 회전이동은 상기 캠의 회전만으로 수행되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스플라인은,
   상기 구동부의 작동에 의한 상기 캠의 회전에 의해 직선이동 및 회전하는 샤프트부;
   상기 샤프트부의 일부에 배치되어 상시 샤프트부의 직선이동을 제한하는 스토퍼부;
   상기 샤프트부를 지지하는 지지부; 및
   상기 샤프트부를 동회전시키도록 상기 샤프트부를 관통하여 상기 스토퍼부와 상기 지지부 사이에 설치되는 제1 스프로켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 캠박스부는,
   상기 캠의 상부에 형성되는 조인트부;
   상기 구동부의 회전동력을 상기 캠에 전달하여 상기 캠을 회전시키는 입력축부;
   상기 캠의 회전력에 의해 회전하는 출력축부;
   상기 출력축부와 동회전하도록 상기 출력축부의 일측에 설치되는 제2 스프로켓; 및
   상기 제1 스프로켓과 상기 제2 스프로켓을 동회전시키기 상기 제1 스프로켓과 상기 제2 스프로켓을 연결하는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 캠박스부는,
   상기 결합부의 이동을 가이드하기 위한 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 링크부의 일단이 상기 스토퍼부에 결합되고 타단이 상기 조인트부에 결합되며,
   상기 구동부의 회전에 따른 상기 캠의 회전에 의해 상기 링크부가 병진운동함에 따라 상기 샤프트부가 직선이동이 수행되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 암부는,
   상기 제1 암부의 일단에 상기 샤프트부의 일측과 결합하여 상기 샤프트부와 동회전하도록 설치되는 제1 기어부;
   상기 제1 암부의 타단에 상기 제2 암부의 일단과 결합되게 설치되는 제2 기어부; 및
   상기 제1 기어부의 회전에 따라 상기 제2 기어부를 회전시키기 위해 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부를 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 구동부의 구동에 의해 상기 캠이 회전하고,
   상기 캠의 회전에 의해 상기 제1 스프로켓과 결합부로 연결되어 동회전하는 상기 제2 스프로켓이 회전함에 따라 상기 샤프트부가 회전하고,
   상기 샤프트부의 회전과 연동하여 상기 제1 암부와 상기 제2 암부가 회전운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 샤프트부의 회전에 의해 상기 제2 암부의 회전각도가 상기 제1 암부의 회전각도보다 크도록 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부가 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1 기어부의 기어비와 상기 제2 기어부의 기어비는 2:1이 되도록 상기 제1 기어부와 상기 제2 기어부가 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는,
    공작기계의 내부에 설치되는 베이스부;
    상기 샤프트부를 관통하여 수용하고 상기 베이스부에 설치되는 체결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 샤프트부의 직선이동을 감지하기 위해 상기 베이스부에 이격되게 배치되는 센싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 버켓부는,
    본체부;
    상기 본체부에 선회 가능하게 개폐되는 개폐부;
    탄성력에 의해 상기 개폐부의 선회 동작을 차단하는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 일측에 설치되어 상기 탄성부재와 연동되는 롤러부; 및
    상기 본체부에 설치되어 일측에 형성된 경사면에 의해 상기 롤러부와 상기 탄성부재를 가압하여 상기 개페부를 선회시켜 상기 버켓부를 개방하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 파트 언로더 장치.
    

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