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KR101957059B1 - 공작기계의 공구 매거진 모듈 - Google Patents

공작기계의 공구 매거진 모듈 Download PDF

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KR101957059B1
KR101957059B1 KR1020170163014A KR20170163014A KR101957059B1 KR 101957059 B1 KR101957059 B1 KR 101957059B1 KR 1020170163014 A KR1020170163014 A KR 1020170163014A KR 20170163014 A KR20170163014 A KR 20170163014A KR 101957059 B1 KR101957059 B1 KR 101957059B1
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KR
South Korea
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magazine
tool
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frame
bases
Prior art date
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Active
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KR1020170163014A
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English (en)
Inventor
이달호
데니스 코르프
에릭 노박
토마스 슈나이더
Original Assignee
현대위아 주식회사
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Publication date
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Priority to JP2020529475A priority patent/JP7256802B2/ja
Priority to EP18883504.5A priority patent/EP3718688B1/en
Priority to US16/766,869 priority patent/US20200331109A1/en
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

회전력을 제공하는 구동부에 연결되어 회전하는 회전축; 원판 형상이며 중앙부가 회전축에 연결되어 회전되고, 공구가 테두리를 따라 장착되며, 복수개가 회전축 상에 적층되어 장착된 복수의 매거진 베이스; 및 매거진 베이스의 일측방에서 상하방향 및 전후방향으로 이동됨으로써 임의의 매거진 베이스와 공구교환유닛 사이에서 공구가 상호 교환될 수 있도록 하는 이송계;를 포함하는 공작기계의 공구 매거진 모듈이 소개된다.

Description

공작기계의 공구 매거진 모듈 {TOOL MAGAZINE MODULE OF MACHINE TOOL}
본 발명은 공작기계의 자동 공구 교환시스템의 공구 매거진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나 이상의 매거진 디스크가 구비되는 공작기계의 공구 매거진 모듈에 관한 것이다.
공작기계 중에서도 특히 머시닝센터(MC; Machining center)는 자동 공구 교환장치(automatic tool changer：ATC)가 장착되어 필요에 따라 공구를 교환하고 구멍뚫기, 속파기, 나사치기 및 면깎기 등 여러 종류의 가공을 기계 한 대로 할 수 있는 일종의 만능 공작기계이다. 가공은 제어기에 의해서 수치 제어되고 있으며 필요한 설계 데이터를 입력함으로써 자동 프로그래밍 장치가 가공 순서를 정한 NC 테이프를 만들고, 그에 의하여 기계가공이 자동적으로 이루어지도록 되어 있다.
상기한 자동 공구 교환장치는 복수의 공구가 장착된 공구 매거진을 구비하고, 공구 매거진의 공구를 교환 위치까지 이동시킨 후 공구교환시스템을 이용하여 주축에 있는 공구와 교환하는 방식이다.
공구 매거진 타입의 공구수용시스템은 구조에 따라 드럼매거진, 체인매거진, 디스크매거진 및 링매거진 등으로 구분된다.
체인 타입의 공구 매거진은 공구의 수를 늘리기에 유리하지만 공구교환에 필요한 시간 (Chip-to-Chip)이 길어지는 단점과 설치 공간이 커지는 단점이 있다. 이에 비해 디스크 타입은 많은 수의 공구를 장착하기에는 한정적이지만 공구교환시간을 최소화 할 수 있는데 그 장점이 있다.
자동 공구 교환장치에서 공구의 교환이 이루어지려면 공구 매거진과 주축 사이에서 공구를 이동시키고 교환하는 메커니즘이 필요하다. 상기한 메커니즘은 작업 시 요구되는 조건이나 주변 환경 등에 따라 공구 매거진의 회전 운동, 주축의 이동에 의한 결합 (Pick up 방식), 혹은 트윈암이나 로봇 등에 의하여 구성될 수 있다.
자동 공구 교환장치의 장착 위치는 공작기계에 있어서 작업자의 접근성과 동선 및 설치면적 등에 큰 영향을 끼치므로 공작기계의 설계에 있어서 매우 중요한 요소이며, 이는 주축의 상부 혹은 컬럼(column)의 상부나 측면 내지는 경우에 따라서 공작기계 본체와는 분리된 분리형으로 구성되기도 한다. 자동 공구 교환장치의 부착 위치와 마찬가지로 공구 매거진의 형상 또한 본체의 구조, 공구 매거진의 수납능력(장착 공구 수량), 설치 공간 등의 영향을 받으며 기본적으로는 원통, 원추, 타원 및 직사각형 등 여러 가지의 형태가 가능하다.
즉, 각각의 공작기계 마다 적용되는 자동 공구교환장치의 구조나 장착소가 다양하다 보니, 자동 공구교환장치의 컨셉 역시 다양할 수 밖에 없다. 이는 각각의 공작기계에 있어서 표준화된 자동 공구교환시스템이 바로 적용되는 것이 아니라 장비에 맞게 특화된 시스템이 구비되어야 함을 의미한다. 이러한 과정에서 공구 매거진 각각의 구조 설계 및 제작에 많은 비용과 노력이 요구되는 것이 실정이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR10-1586501 (B)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 공구 매거진 중 디스크 타입의 공구 매거진의 구조를 모듈화함으로써, 사용자의 다양한 요구에 쉽게 대응 가능하고, 공구 매거진의 개발 및 제작에 소용되는 비용을 절감할 수 있으며, 하나의 공구 매거진을 여러가지 타입의 공구교환시스템에 적용할 수 있는 표준화된 시스템을 적용함으로써, 컴팩트한 구조와 짧은 공구 교환시간을 최대한 활용하여 디스크 매거진의 효율을 극대화할 수 있는 공작기계의 공구 매거진 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈은 회전력을 제공하는 구동부에 연결되어 회전하는 회전축; 원판 형상이며 중앙부가 회전축에 연결되어 회전되고, 공구가 테두리를 따라 장착되며, 복수개가 회전축 상에 적층되어 장착된 복수의 매거진 베이스; 및 매거진 베이스의 일측방에서 상하방향 및 전후방향으로 이동됨으로써 임의의 매거진 베이스와 공구교환유닛 사이에서 공구가 상호 교환될 수 있도록 하는 이송계;를 포함한다.
공구는 매거진 베이스에 대하여 수직으로 장착됨으로써, 이웃하는 공구끼리 밀착 설치될 수 있다.
매거진 베이스는 중공이 형성된 링 형상이고, 중공에는 회전축이 삽입되어 회전 가능하게 연결되며, 회전축에는 회전축으로부터 매거진 베이스까지 방사상으로 연결되는 지지부가 형성되어 매거진 베이스의 회전이 지지될 수 있다.
매거진 베이스는 복수의 매거진 베이스에 관통삽입되어 매거진 베이스를 회전하는 회전축이 구비되고, 구동부에는 구동부의 구동 시 회전되는 구동축이 구비되되, 구동축과 회전축은 연결됨으로써, 구동부의 구동 시 복수의 매거진 베이스가 동시에 회전될 수 있다.
매거진 베이스에는 적층된 매거진 베이스의 외측 또는 주변에서 상하방향으로 연장되어 복수개가 적층된 매거진 베이스를 감싸 지지하는 프레임이 형성될 수 있다.
프레임에는 적층된 매거진 베이스의 사이에 위치되어 회전축과 교차되는 방향으로 회전축을 향해서 연장되는 가로프레임이 구비되고, 연장된 가로프레임이 회전축이 관통삽입됨으로써, 구동부의 구동 시 회전축이 가로프레임에 지지되어 센터가 유지된 상태로 회전될 수 있다.
회전축과 가로프레임 사이에는 베어링부가 구비되어 가로프레임에 삽입된 회전축의 회전이 가능해질 수 있다.
프레임의 하방에는 지지판이 구비되며, 지지판에는 구동부가 회전 시 센터를 유지하도록 설치되며, 구동부는 복수의 매거진 베이스에 관통설치된 회전축과 수직으로 연결되되, 소정 개수 이상의 매거진 베이스가 적층되는 경우에는 가로프레임에 또 다른 회전축이 센터를 유지하도록 수직으로 관통설치되어 연결됨으로써, 구동부의 구동 시 복수의 매거진 베이스가 수직으로 적층된 상태에서 센터를 유지하면서 회전될 수 있다.
프레임 외측에는 공구교환유닛이 위치되고, 공구교환유닛의 외측에는 공작기계가 위치되되, 공구교환유닛 및 공작기계는 모두 프레임에 장착되어 매거진 베이스와 연결될 수 있다.
매거진 베이스의 1/2 이상이 공작기계의 내부로 삽입되어 결합될 수 있다.
매거진 베이스의 하방에는 받침판이 구비되어 공구 교환 시 낙하하는 잔여 절삭유를 받아낼 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 공작기계의 공구 매거진 모듈에 따르면, 자동 공구 교환장치가 트윈암방식 또는 픽업방식 중 어떤 형태를 구현하더라도 별도의 설계 변경 없이 적용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 트윈암방식의 경우 단순히 매거진 베이스의 개수를 증감하는 방식만으로도 종래 디스크 매거진의 단점인 한정적 공구 수용 능력을 개선할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 매거진 베이스의 개발 및 제작 비용을 절감하면서도 제품의 다양성을 유지할 수 있으며, 공작기계의 크기 및 형태에 따라 적층수를 변경하는 것만으로도 어떠한 공작기계에도 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 측면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 측면도이다.
본 발명의 제1실시예는 트윈암방식(Twin-arm Type)의 자동 공구 교환장치(Automatic Tool Changer)를 예를 들어 설명한 것이고, 제2실시예는 픽업 방식(Pick Up Type)의 공구 교환장치를 예를 들어 설명한 것이다. 본 발명에서는 별도의 설계 변경 없이도 트윈암방식과 픽업방식이 모두 적용 가능한 것을 볼 수 있다. 특히, 본 발명에서는 트윈암방식을 이용하되, 공구 매거진을 복수개 적층하여 사용하는 부분이 주요 개념으로서, 그 부분에 초점을 맞추어 도시하고 설명하도록 한다.
도 1 내지 2에 도시한 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 매거진 모듈은 회전력을 제공하는 구동부(100)에 연결되어 회전하는 회전축(310); 원판 형상이며 중앙부가 회전축(310)에 연결되어 회전되고, 공구(700)가 테두리를 따라 장착되며, 복수개가 회전축(310) 상에 적층되어 장착된 복수의 매거진 베이스(300); 및 매거진 베이스(300)의 일측방에서 상하방향 및 전후방향으로 이동됨으로써 임의의 매거진 베이스(300)와 공구교환유닛(800) 사이에서 공구(700)가 상호 교환될 수 있도록 하는 이송계(600);를 포함한다.
본 발명의 매거진 베이스(300)는 원판 형상으로서, 중앙부가 회전축(310)에 연결되어 회전된다. 회전축(310)은 회전력을 제공하는 구동부(100)에 연결되어 회전되는 것으로써, 상세한 내용은 후술하도록 한다. 상기한 구동부(100)는 통상의 모터일 수 있다. 특히, 매거진 베이스(300)는 중공이 형성된 링 형상으로 형성되어, 중공에는 회전축(310)이 삽입되어 회전 가능하게 연결된다. 회전축(310)에는 회전축(310)으로부터 매거진 베이스(300)까지 방사상으로 연결되는 지지부(350)가 형성되어 매거진 베이스(300)의 회전 시 회전이 지지되어 보다 안정적으로 회전할 수 있게 된다.
매거진 베이스(300)에는 공구(700)가 장착되는데, 공구(700)는 매거진 베이스(300)의 테두리를 따라 장착되되, 특히 수직으로 장착됨으로써, 이웃한 공구(700)끼리 밀착 설치된다. 따라서, 종래의 원판 형상의 매거진 베이스에 공구가 방사상으로 설치되는 것과는 달리, 수직으로 설치됨으로써, 보다 많은 수의 공구를 장착할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이러한 공구(700)가 장착된 매거진 베이스(300)가 동일한 형태로 구성되어, 복수개가 적층됨으로써, 보다 많은 수의 공구(700)의 장착이 가능해진다. 또한, 매거진 베이스(300)의 층수에 대한 제약이 없어져 위치 구별 없이 매거진 베이스(300)를 용이하게 추가 또는 감소하여 적층할 수 있는 장점이 있다.
특히, 매거진 베이스(300)는 구동부(100)의 구동 시 회전되되, 매거진 베이스(300)는 복수의 매거진 베이스(300)에 관통삽입되어 매거진 베이스(300)를 회전하는 회전축(310)이 구비되고, 구동부(100)에는 구동부(100)의 구동 시 회전되는 구동축(110)이 구비되되, 구동축(110)과 회전축(310)은 연결됨으로써, 구동부(100)의 구동 시 복수의 매거진 베이스(300)가 동시에 회전될 수 있는 것이다. 또한, 매거진 베이스(300)의 하방에는 받침판(570)이 구비되어 공구(700)의 교환 시 낙하하는 잔여 절삭유를 받아냄으로써 상위층의 매거진 베이스(300)에서 낙하하는 오일이 하위층의 매거진 베이스(300)에 영향을 미치지 않아 이물질에 의해 오염되지 않은 최적 상태의 공구(700)를 유지할 수 있을 것이다.
매거진 베이스(300)에는 매거진 베이스(300)의 외측 또는 주변에서 상하방향으로 연장됨으로써, 복수개가 적층된 매거진 베이스(300)를 감싸 지지하는 프레임(500)이 형성된다. 즉, 프레임(500)에 복수의 매거진 베이스(300)가 적층되어 설치되는 것이다. 프레임(500)은 복수의 바 형상의 링크가 연결되어 형성할 수 있다. 이러한 프레임(500) 외측에는 독립적으로 구성된 공구교환유닛(800)이 위치되고, 공구교환유닛(800)의 외측에는 공작기계(900)가 위치되되, 공구교환유닛(800) 및 공작기계(900)는 모두 프레임(500)에 장착되어 매거진 베이스(300)와 연결되어 매거진 베이스(300)에 구비된 공구(700)를 공구교환유닛(800)에 의해 공작기계(900)에 공급할 수 있는 것이다. 이때, 매거진 베이스(300)의 1/2 이상이 공작기계(900)의 내부로 삽입되어 결합됨으로써, 공구교환유닛(800)의 공구(700) 교환이 용이해지는 장점이 있다. 따라서, 공구 매거진 모듈과 공작기계(900) 및 공구교환유닛(800)이 생산과정에서 상호 독립적으로 조립될 수 있는 장점이 있다.
프레임(500)의 하방에는 지지판(550)이 구비되며, 지지판(550)에는 구동부(100)가 회전 시 센터를 유지하도록 설치된다. 구동부(100)의 구동축(110)은 복수의 매거진 베이스(300)에 관통설치된 회전축(310)과 수직으로 연결된다. 따라서, 구동부(100)의 회전 시 구동축(110)이 회전되고, 구동축(110)에 의해 일체로 형성된 회전축(310)이 회전됨으로써, 매거진 베이스(300)가 회전되는 것이다.
이송계(600)는 프레임(500)의 일측에 구비되어 매거진 베이스(300)의 일측방에서 상하방향 및 전후방향으로 이동됨으로써, 임의의 매거진 베이스(300)와 공구교환유닛(800) 사이에서 공구(700)가 상호 교환될 수 있도록 한다.
본 발명의 제1실시예를 도시한 도 1 내지 2에서는 매거진 베이스(300)가 3층으로 적층되는 것을 예를 들어 도시하였다. 이러한 경우 구동부(100)의 구동축(110)과 구동축(110)과 수직으로 연결되어 형성되는 회전축(310)의 센터 및 수직인 상태를 유지하면서 회전하는 것에 무리가 따를 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 프레임(500)의 하방에서부터 2개의 매거진 베이스(300)와 나머지 하나의 매거진 베이스(300) 사이에 가로프레임(510)을 구비하여 회전축(310)을 지지한다. 가로프레임(510)은 상하방향으로 형성된 프레임(500)에서 회전축(310)과 교차되는 방향으로 회전축(310)을 향해 연장된다. 연장된 가로프레임(510)에 또 다른 회전축(330)이 관통삽입된다. 이때, 회전축(330)과 가로프레임(510) 사이에는 베어링부(530)가 구비되어, 가로프레임(510)에 삽입된 회전축(330)의 회전이 가능하게 된다.
따라서, 구동부(100)의 구동 시 구동축(110)이 회전되고, 구동축(110)의 회전에 따라 회전축(310)이 회전되되, 소정 개수 이상의 매거진 베이스(300)가 적층되는 경우에는 가로프레임(510)에 또 다른 회전축(330)이 센터를 유지하도록 수직으로 관통설치되어 연결됨으로써, 구동부(100)의 구동 시 복수의 매거진 베이스(300)가 수직으로 적층된 상태에서 센터를 유지하면서 회전되는 것이다. 그러므로 매거진 베이스(300)가 계속해서 프레임(500)이 적층되더라도 중간중간 가로프레임(510)이 구비되어 구동부(100)의 구동축(110)으로부터 형성된 회전중심(센터)를 계속해서 유지하면서도 회전축(310,330)을 지지해줌으로써, 매거진 베이스(300)가 보다 안정적으로 회전할 수 있게 되는 것이다.
도 3 내지 도 4에 도시한 본 발명의 제2실시예는 픽업타입의 공구교환방식을 갖는 매거진 베이스(300)가 구비된 경우를 도시한 것이다. 제1실시예에서와 마찬가지로 매거진 베이스(300)에 공구(700)가 장착되고, 매거진 베이스(300)의 외측에 프레임(500)이 형성된다. 다만, 제2실시에서는 공구(700)가 장착된 매거진 베이스(300)가 단층으로 구성되어 공작기계(900)에 1/2 정도가 삽입되는 구성을 갖는다. 또한, 매거진 베이스(300)가 프레임(500)과 결합되되, 공작기계(900)의 머신베드(400)와 직접 결착됨으로써, 픽업방식의 자동 공구교환시스템을 구성하는 것이다. 이러한 픽업방식의 경우에는 프레임(500)의 일측에 냉각수나 이물질 등을 받아낼 수 있는 받침판(570)이 구비되고, 공작기계(900) 안쪽으로 흐르는 냉각수가 머신베드(400)측으로 흘러 냉각을 수행하도록 구성된다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 공작기계의 공구 매거진 모듈에 의하면, 자동 공구 교환장치가 트윈암방식 또는 픽업방식 중 어떤 형태를 구현하더라도 별도의 설계 변경 없이 적용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 트윈암방식의 경우 단순히 매거진 베이스의 개수를 증감하는 방식만으로도 종래 디스크 매거진의 단점인 한정적 공구 수용 능력을 개선할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 매거진 베이스의 개발 및 제작 비용을 절감하면서도 제품의 다양성을 유지할 수 있으며, 공작기계의 크기 및 형태에 따라 적층수를 변경하는 것만으로도 어떠한 공작기계에도 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 구동부 110 : 구동축
300 : 매거진 베이스 310, 330 : 회전축
350 : 지지부 400 : 머신베드
500 : 프레임 510 : 가로프레임
530 : 베어링부 550 : 지지판
570 : 받침판 600 : 이송계
700 : 공구 800 : 공구교환유닛
900 : 공작기계

Claims (11)

  1. 회전력을 제공하는 구동부에 연결되어 회전하는 회전축;
    원판 형상이며 중앙부가 회전축에 연결되어 회전되고, 공구가 테두리를 따라 장착되며, 복수개가 회전축 상에 적층되어 장착된 복수의 매거진 베이스;
    매거진 베이스의 일측방에서 상하방향 및 전후방향으로 이동됨으로써 임의의 매거진 베이스와 공구교환유닛 사이에서 공구가 상호 교환될 수 있도록 하는 이송계; 및
    적층된 매거진 베이스의 외측 또는 주변에서 상하방향으로 연장되어 복수개가 적층된 매거진 베이스를 감싸 지지하는 프레임;을 포함하고,
    이송계는 매거진 베이스와 프레임 사이에서 프레임 내측에 마련되며,
    프레임 외측에는 공구교환유닛이 위치되고, 공구교환유닛의 외측에는 공작기계가 위치되되, 공구교환유닛 및 공작기계는 모두 프레임에 장착되어 매거진 베이스와 연결된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    공구는 매거진 베이스에 대하여 수직으로 장착됨으로써, 이웃하는 공구끼리 밀착 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    매거진 베이스는 중공이 형성된 링 형상이고, 중공에는 회전축이 삽입되어 회전 가능하게 연결되며, 회전축에는 회전축으로부터 매거진 베이스까지 방사상으로 연결되는 지지부가 형성되어 매거진 베이스의 회전이 지지되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    매거진 베이스는 복수의 매거진 베이스에 관통삽입되어 매거진 베이스를 회전하는 회전축이 구비되고, 구동부에는 구동부의 구동 시 회전되는 구동축이 구비되되, 구동축과 회전축은 연결됨으로써, 구동부의 구동 시 복수의 매거진 베이스가 동시에 회전되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    프레임에는 적층된 매거진 베이스의 사이에 위치되어 회전축과 교차되는 방향으로 회전축을 향해서 연장되는 가로프레임이 구비되고, 연장된 가로프레임이 회전축이 관통삽입됨으로써, 구동부의 구동 시 회전축이 가로프레임에 지지되어 센터가 유지된 상태로 회전되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    회전축과 가로프레임 사이에는 베어링부가 구비되어 가로프레임에 삽입된 회전축의 회전이 가능해지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  8. 청구항 6에 있어서,
    프레임의 하방에는 지지판이 구비되며, 지지판에는 구동부가 회전 시 센터를 유지하도록 설치되며, 구동부는 복수의 매거진 베이스에 관통설치된 회전축과 수직으로 연결되되, 소정 개수 이상의 매거진 베이스가 적층되는 경우에는 가로프레임에 또 다른 회전축이 센터를 유지하도록 수직으로 관통설치되어 연결됨으로써, 구동부의 구동 시 복수의 매거진 베이스가 수직으로 적층된 상태에서 센터를 유지하면서 회전되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    매거진 베이스의 1/2 이상이 공작기계의 내부로 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    매거진 베이스의 하방에는 받침판이 구비되어 공구 교환 시 낙하하는 잔여 절삭유를 받아내는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 매거진 모듈.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112388365A (zh) * 2020-11-05 2021-02-23 王鸽华 一种机械加工用安装误差小的刀具换装机器人
KR20210119652A (ko) 2020-03-25 2021-10-06 두산공작기계 주식회사 공작기계의 공구매거진 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017105933A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Stama Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugspindeln
TWI752733B (zh) * 2020-11-19 2022-01-11 臻賞工業股份有限公司 適用多軸加工機之滾筒式刀庫
CN112757023A (zh) * 2020-12-25 2021-05-07 襄阳华中科技大学先进制造工程研究院 轴向龙门式五轴刀库
CN114559283B (zh) * 2021-09-28 2023-03-10 马鞍山大晔精工有限公司 一种伞型刀库及其实施方法
CN114378617B (zh) * 2021-12-21 2024-12-17 广州兴泰安五金制品有限公司 一种cnc刀库
CN115091221B (zh) * 2022-06-28 2024-01-26 淮阴工学院 一种自动控制的机械运动设备及其控制方法
JP2024159282A (ja) * 2023-04-28 2024-11-08 ブラザー工業株式会社 工作機械
CN118635963B (zh) * 2024-08-15 2024-11-01 东风本田发动机有限公司 刀箱放置设备及方法、多轴箱加工装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039039A (ja) * 1983-07-06 1985-02-28 シヤ−ミ−ユ　テクノロジ−ス　エス　エイ 工具交換装置付き工具マガジン
US5304110A (en) * 1991-06-03 1994-04-19 Erowa Ag Magazine for tools and/or workpieces
KR101225189B1 (ko) * 2012-08-28 2013-01-22 조윤섭 머시닝센터의 자동공구교환장치
KR101586501B1 (ko) 2009-12-18 2016-02-02 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 툴 매거진

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1602798A1 (de) * 1967-03-30 1971-11-18 Mueller Karl Gmbh Bohr- und Fraeswerk
JPS63103932U (ko) * 1986-12-23 1988-07-06
DE3720180C1 (de) * 1987-06-16 1988-06-30 Erowa Ag Wechselvorrichtung fuer eine Werkzeugmaschine
JP4330413B2 (ja) * 2003-09-26 2009-09-16 株式会社牧野フライス製作所 自動工具交換装置
JP5156505B2 (ja) * 2008-06-27 2013-03-06 オークマ株式会社 工作機械
DE102009031202A1 (de) * 2009-06-29 2010-12-30 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung
JP5795060B2 (ja) * 2011-05-19 2015-10-14 株式会社牧野フライス製作所 ワーク測定機能を有する工作機械
JP5658850B1 (ja) * 2014-09-03 2015-01-28 ヤマザキマザック株式会社 工具マガジン
CN204471058U (zh) * 2014-12-30 2015-07-15 武汉重型机床集团有限公司 双驱动的双层盘式刀库
KR20170018575A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 (주)유지인트 공작기계용 자동공구교환장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6039039A (ja) * 1983-07-06 1985-02-28 シヤ−ミ−ユ　テクノロジ−ス　エス　エイ 工具交換装置付き工具マガジン
US5304110A (en) * 1991-06-03 1994-04-19 Erowa Ag Magazine for tools and/or workpieces
KR101586501B1 (ko) 2009-12-18 2016-02-02 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 툴 매거진
KR101225189B1 (ko) * 2012-08-28 2013-01-22 조윤섭 머시닝센터의 자동공구교환장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210119652A (ko) 2020-03-25 2021-10-06 두산공작기계 주식회사 공작기계의 공구매거진 장치
CN112388365A (zh) * 2020-11-05 2021-02-23 王鸽华 一种机械加工用安装误差小的刀具换装机器人

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