KR101014623B1 - 매트릭스타입 툴 메거진의 툴홀더 수납구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동공구교환장치의 매트릭스타입 툴 메거진에서 툴홀더를 수납하고 이탈을 방지할 수 있게 하는 구조에 관한 것으로, 서포트 포트에 수직방향으로 다단으로 형성된 반원형 홈에는 개구부에 스프링으로 탄력지지되는 스토퍼를 구비하고, 스토퍼에는 이탈방지부와 함께 길게 연장되는 돌출부를 형성하여 돌출부와 툴홀더의 홈이 결합되어 툴홀더를 반원형 홈에 수납되게 하고, 이탈방지부에 의하여 이탈되는 것을 방지할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

자동공구교환장치, 툴 메거진, 매트릭스, 스토퍼, 이탈방지부

Description

매트릭스타입 툴 메거진의 툴홀더 수납구조{matrixtype tool magazine's tool-holder receiving structure}

본 발명은 자동공구교환장치(A.T.C)의 매트릭스(Matrix)타입 툴 메거진(Tool Magazine)에서 툴홀더를 안정적으로 수납하고 이탈을 방지하는 구조에 관한 것이다.

자동화된 공작기계에서는 다수의 공구를 툴 메거진에 수납하고 필요한 공구를 선택하여 자동으로 교환하여 작업하고 있다.

툴 메거진은 공작기계의 기능이 고도화됨에 따라 많은 수의 공구를 수납할 수 있게 형성되고 있으며, 공구의 교환시간을 단축할 수 있도록 구성되고 있다.

툴 메거진에는 툴을 교환위치로 이송하여 공구를 교환하는 메거진 이송방식의 엄브렐러타입 및 체인타입이 있으나 메거진 이송방식은 이송과정에서 소음과 진동이 발생하며, 메거진의 크기에 비하여 수납할 수 있는 공구의 수가 제한적이며 수납되는 툴홀더를 안정적으로 수용하기 위하여는 툴포트가 필요하다는 단점이 있 었으므로, 최근에는 툴 메거진은 고정되어 있고 공구교환장치가 X, Y축으로 이동하여 툴홀더를 취출하는 형태의 매트릭스타입의 툴 메거진이 제안되고 있다.

매트릭스타입의 툴 메거진은 도 1과 같이 수직으로 세워진 서포트 포트(1)에 툴홀더(2)를 층층으로 수납하는 다수의 반원형 홈(3)을 형성하고, 반원형 홈(3)에 툴홀더(2)를 수납하는 구조로 형성된다.

반원형 홈(3)에 수용되는 툴홀더(2)는 툴포트없이 직접 수용되므로 반원형 홈(3)의 내면을 따라 툴홀더(2)에 형성된 홈(4)과 결합되는 돌출부(5)가 형성되어 있으며, 반원형 홈(3)으로부터 툴홀더(2)가 이탈되지 않도록 반원형 홈(3)의 개구부를 상부방향으로 향하도록 사선으로 형성한 것이 공지된바 있었다.

그러나 상기와 같은 구성은 툴홀더를 반원형 홈(3)에 고정하기 위하여 반원형 홈의 내주면을 따라 툴홀더의 홈과 결합되어 고정될 수 있도록 돌출부(5)를 형성하여야 하므로 가공에 많은 비용이 소요되며, 반원형 홈(3)을 사선방향으로 상향되게 형성하는 것은 X,Y축상으로 이동하여 툴홀더를 인입하거나 인출하는 공구교환장치의 제어가 대단히 복잡하고 어렵다는 문제점이 있었으며, 또한 반원형 홈에 형성되는 돌출부는 BT, CAT, DIN, HSK와 같은 툴홀더의 규격에 따라 각기 상이한 형태의 돌출부를 형성하여야 한다는 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 툴홀더를 수용하는 매트릭스타입 메거진의 반원형 홈에 내주면을 따라 돌출부를 형성함이 없이 툴홀더를 고정할 수 있게 하고, 또한 툴홀더가 반원형 홈에서 이탈되지 않게 하는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 툴홀더를 교환하는 공구교환장치의 직교좌표 로봇의 제어를 용이하게 하는 것이다.

본 발명은 반원형 홈의 개구부 양측에 스프링으로 탄력지지되는 스토퍼를 구비하고, 스토퍼를 돌출시켜 연장하여 툴홀더의 홈과 결합되게 하여 고정하고 스프링의 탄력에 의하여 툴홀더가 반원형 홈으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 구성하여 BT, CAT, DIN, HSK와 같은 각종 툴 규격의 변경시에도 스토퍼의 돌출부 형태만 변경하면 툴홀더를 고정하고 수용하는 것을 가능하게 구성한다.

본 발명은 매트릭스타입 툴 메거진의 반원형 홈의 가공을 용이하게 하여 서포트 포트의 가공을 하지 않아도 되는 장점을 가지고 있어 제조비용을 절감할 수 있게 하고, 툴홀더의 규격이 변경되더라도 스토퍼의 형태만 변경하면 적용을 가능 하게 하여 호환성을 가질 수 있게 하며, 공구교환장치의 직교좌표로봇의 제어를 용이하게 할 수 있게 하는 효과가 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 툴홀더의 예시도이고, 도 4는 본 발명 스토퍼의 사시도이며, 도 5는 본 발명 반원형 홈에 스토퍼가 구비된 평면도이고, 도 6은 본 발명 반원형 홈에 스토퍼가 장착되는 상태도이며, 도 7은 본 발명 툴 메거진의 반원형 홈에 툴홀더가 수납된 측단면도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서 본 발명의 구성과 종래의 구성이 동일한 부분에 대하여는 종래 구성의 도면기호와 동일하게 사용하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 툴홀더(2)를 서포트 포트(1)의 반원형 홈(3)에 안정적으로 수납하고 이탈되는 것을 방지하기 위하여 반원형 홈(3)의 개구부 양측에 각각 스토퍼(6)를 구비한다.

본 발명의 반원형 홈(3)에서는 툴홀더(2)를 안정적으로 수납하기 위하여 툴홀더(2)의 홈(4)과 결합되는 돌출부(5)가 별도로 형성되지 않으며, 툴홀더(2)의 홈(4)과 결합되는 돌출부(5')는 스토퍼(6)의 가동자(7) 측면에 형성되어 스프링(8)에 의하여 전·후진할 수 있게 구성된다.

가동자(7)는 스프링(8)으로 탄력지지되고 툴홀더(2)의 원주방향에 형성된 홈(4)과 결합되는 돌출부(5')가 길게 형성되어 툴홀더(2)가 수납된 상태에서 요동되지 않도록 탄력적으로 고정하며, 툴홀더(2)의 측면과 접촉하여 반원형 홈(3)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있게 구성된다.

툴홀더(2)의 원주방향을 따라 형성되는 홈(4)은 툴홀더(2)의 BT, CAT, DIN과 같은 규격에 따라 각기 다른 치수를 구비하고 있으나 가동자(7)의 돌출부(5')형태를 변경하면 용이하게 서로 다른 규격의 툴홀더(2)를 수납하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 툴홀더(2)를 수직으로 적층하는 서포트 포트(1)의 반원형 홈(3)이 서포트 포트(1)에 대하여 수평으로 개구부가 형성되어 있으므로 X, Y축상으로 이송되는 공구교환장치(도면미도시)의 직교좌표로봇(도면미도시)의 제어를 용이하게 할 수 있다.

스토퍼(6)는 서포트 포트(1)에 고정되고, 스프링(8)을 내장하는 브라켓(9)과 스프링(8)으로 탄력지지되는 가동자(7)로 구성된다.

가동자(7)는 브라켓(9)의 일측에 힌지(10)에 의하여 회동가능하게 결합되어 스프링(8)에 의하여 탄력적으로 지지할 수 있게 구성되며, 가동자(7)와 툴홀더(2)가 접촉하는 면에는 툴홀더(2)의 원주와 접촉하는 이탈방지부(11)와, 툴홀더(2)의 홈(4)과 결합하는 돌출부(5')가 이탈방지부(11)에서 길게 형성되어 있다.

공구교환장치에 의하여 반원형 홈(3)에 툴홀더(2)가 삽입되면 가동자(7)의 이탈방지부(11)가 툴홀더(2)의 원주와 접촉하면서 뒤로 밀려나고, 돌출부(5')가 툴홀더(2)의 홈(4)에 삽입되면서 툴홀더(2)를 흔들림없이 고정하고 스프링(8)의 탄력에 의하여 반원형 홈(3)으로부터 툴홀더(2)의 이탈을 방지하게 된다.

본 발명과 같은 매트릭스타입의 툴 메거진은 고정된 상태로 툴홀더(2)를 수납하고 있으므로 툴홀더(2)를 안정적으로 수납하기 위하여 툴홀더 이송방식의 툴 메거진과 같이 툴포트는 불필요하다.

또한 본 발명은 매트릭스타입의 툴 메거진 뿐만 아니라 머시닝센터의 호리존탈(horizontal) 및 버티컬(vertical)타입의 툴 메거진에도 적용이 가능하다.

본 발명은 자동공구교환장치(A.T.C)의 툴 메거진에서 툴홀더를 안정적으로 수납하고 이탈을 방지하게 하는데 적용이 가능하다.

도 1은 일반적인 매트릭스타입 툴홀더의 정면도 및 측면도

도 2는 도 1의 반원형 홈의 개구부가 상부방향 사선으로 형성된 정면도

도 3은 본 발명이 적용되는 툴홀더의 예시도

도 4는 본 발명 스토퍼의 사시도

도 5는 본 발명 반원형 홈에 스토퍼가 구비된 평면도

도 6은 본 발명 반원형 홈에 스토퍼가 장착되는 상태도

도 7은 본 발명 툴 메거진의 반원형 홈에 CT, BT, DIN, HSK툴홀더가 수납된 측단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 서포트 포트

2. 툴홀더

3. 반원형 홈

4. 홈

5, 5'. 돌출부

6. 스토퍼

7. 가동자

8. 스프링

9. 브라켓

10. 힌지

11. 이탈방지부

Claims (2)

1. 자동공구교환장치의 매트릭스타입 툴 메거진에서 툴홀더를 수납하고 이탈을 방지하는 구조에 있어서,

   서포트 포트(1)에 형성된 반원형 홈(3)의 개구부 양측에 대향되게 각각 스프링(8)으로 탄력지지되는 가동자(7)를 구비한 스토퍼(6)와, 가동자(7)의 일측 이탈방지부(11)에서 길게 연장되는 돌출부(5')가 툴홀더(2)의 홈(4)에 결합되어 툴홀더(2)를 협지하여 수납되게 하고 이탈을 방지하게 구성된 것을 특징으로 하는 매트릭스타입 툴 메거진의 툴홀더 수납구조.
2. 삭제

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