KR200161868Y1 - 머시닝센터의 캠구동식 공구교환장치용 캠 팔로우 파손방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 머시닝센터 공구교환장치의 롤러 기어 캠과 공구교환용 트윈 암 샤프트를 상호 연결하여 작동시키는 링크부의 캠 팔로우(Cam follower)를 과부하 작용시 효과적으로 보호하기 위한 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 프레임(1)에 설치된 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 롤러 기어 캠(2)과, 상기 롤러 기어 캠(2)의 캠 홈(3)에 설치된 캠 팔로우(4)에 의해 회전하도록 롤러 기어 캠(2) 상부에 설치되는 링크(5)와, 상기 링크(5)의 회전시 링크(5) 선단부에 장착된 캠 팔로우(6)에 의해 직선운동하는 트윈 암 샤프트(7)를 구비한 머시닝센터의 공구교환장치에 있어서, 상기 롤러 기어 캠(2)의 회전시 연동하는 링크(5)를 분할하고, 상기 분할된 양측 링크(5)에 상기 롤러 기어 캠(2)에 장착된 캠 팔로우(4) 보다 강도가 약한 전단플레이트(8)의 양측을 각각 결합시키므로써, 상기 분할된 링크(5)가 서로 연결되도록하여 링크(5)에 과부하 인가시 캠 팔로우(4) 보다 전단플레이트(8)가 먼저 파손되어 캠 팔로우(4)가 보호되도록 한 캠 팔로우 파손방지장치이다.

Description

머시닝센터의 캠구동식 공구교환장치용 캠 팔로우 파손방지장치{device for preventing break of cam follow for cam driving-type tool exchanger in machining center}

본 고안은 머시닝센터(Machining Center)의 캠구동식 공구교환장치용 캠 팔로우(Cam follower) 파손방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 머시닝센터 공구교환장치의 롤러 기어 캠(Roller Gear Cam)과 공구교환용 트윈 암 샤프트(Twin Arm Shaft)를 상호 연결하여 작동시키는 링크부의 캠 팔로우를 보호하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 머시닝센터는 여러 가지 공정을 단 1회의 공작물의 설치로 완전하게 또는 거의 완전에 가깝게 자동적으로 가공하기 위한 고능률화된 공작기계로서, 이를 위해서는 공구를 자동으로 신속하게 선택, 교환하기 위한 공구착탈장치, 공구반송장치, 공구저장장치, 공구식별장치등으로 된 자동공구교환장치나, 공작물과 공구간의 상대위치를 임의로 자동 변화시키는 회전테이블등이 부속된다.

한편, 이와 같은 머시닝센터용 자동공구교환장치의 트윈 암 어셈블리는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 설치된 회전축(12)에 조립되어 있는 링크(5a)와, 링크(5a) 하부에 설치되는 롤러 기어 캠(2)과, 상기 캠 중심에서 일정거리 이격된 지점에 설치되어 링크(5a) 중간부에 연결되며 상기 캠의 회전시 캠 홈(3)을 따라 이동하여 링크(5a)를 회전축(12)을 중심으로 회동시키는 캠 팔로우(4)와, 상기 링크(5a)의 회동시 링크(5a)의 운동력을 전달받아 직선운동하는 트윈 암 샤프트(7)로 구성된다.

이 때, 상기 링크(5a)의 선단에는 링크(5a)의 운동력을 트윈 암 샤프트(7)에 전달하는 캠 팔로우(6)가 장착되며, 상기 트윈 암 샤프트(7)는 그 내부에 설치된 가이드바(13)를 따라 상·하로 직선운동하게 된다.

이와 같이 구성된 종래 자동공구교환장치의 트윈 암 어셈블리는 프레임(1)에 설치된 동력원(도시는 생략함)의 구동력이 구동축(11)을 통해 롤러 기어 캠(2)에 전달되어, 상기 롤러 기어 캠(2)이 일정각도 회전하면, 롤러 기어 캠(2)과 링크(5a)를 연결하는 캠 팔로우(4)가 롤러 기어 캠(2) 표면에 가공되어 있는 캠 홈(3)을 따라 이동하게 된다.

이에 따라, 상기 롤러 기어 캠(2)의 캠 팔로우(4)와 연결된 링크(5a)는 회전축(12)과 함께 회동하게 되며, 이 때 링크(5a)의 운동은 링크(5a) 선단에 장착된 캠 팔로우(6)를 통해 트윈 암 샤프트(7)에 전달되어 트윈 암 샤프트(7)를 상·하부로 직선운동시키는 힘으로 작용하게 된다.

도 1에서의 가상선은 링크(5a)가 반시계 방향으로 회동함에 따라 트윈 암이 하강한 상태를 나타낸 것이다.

한편, 상기 트윈 암 샤프트(7)의 상·하 운동에 따라 트윈 암은 자동공구교환 장치의 공구 포트(port)에 있는 공구와 스핀들(도시는 생략함)에 장착된 공구를 교환시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래에는 자동 공구 교환시, 스핀들에 장착된 공구가 쉽게 빠지도록 밀어주는 툴 록장치에 작용하는 유압의 이상으로 인해 공구가 미처 스핀들에서 빠지지 않은 상태에서 트윈 암이 공구를 클램핑할 경우, 트윈 암 샤프트(7)에 과부하가 걸리게 된다.

이 때, 상기 트윈 암 샤프트(7)에 인가된 과부하는 상기 트윈 암 샤프트(7)에 연결된 링크(5a)로 전달되어 링크(5a)를 요동시키게 되는데, 과부하가 클 경우 링크(5a)가 파손되는 대신 상기 링크(5a)와 롤러 기어 캠(2)을 연결하는 캠 팔로우(4)가 파손되므로써 보수에 많은 어려움을 겪게 된다.

즉, 링크부의 캠 팔로우(4)가 파손될 경우에는 캠 팔로우 교환을 위해 롤러 기어 캠(2) 등 많은 부품을 분해하고 다시 조립해야 하므로 수리 작업이 난해할 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

여기서, 캠 팔로우(4)가 파손되는 것은 구조적인 특성상 캠 팔로우(4)가 링크(5a)에 비해 강성이 약하기 때문이다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 머시닝센터 공구교환장치의 롤러 기어 캠과 공구교환용 트윈 암 샤프트를 상호 연결하여 작동시키는 링크부의 캠 팔로우를 과부하로부터 보호하기 위한 머시닝센터의 캠구동식 공구교환장치용 캠 팔로우 파손방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 머시닝센터의 공구교환장치용 트윈 암 어셈블리를 일부 절개하여 나타낸 정면도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 나타낸 단면도

도 3은 본 고안에 따른 머시닝센터의 공구교환장치용 트윈 암 어셈블리를 나타낸 요부 단면도

도 4는 도 3의 A부를 나타낸 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:프레임 2:롤러 기어 캠

3:캠 홈 4:캠 팔로우

5:링크 6:캠 팔로우

7:트윈 암 샤프트 8:전단플레이트

9:볼트 10:고정핀

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 프레임에 설치된 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 롤러 기어 캠의 캠 홈에 설치된 캠 팔로우에 의해 상기 롤러 기어 캠의 회전시 연동하도록 연결된 링크를 분할하여, 상기 분할된 링크 양측에 캠 팔로우 보다 강도가 약한 전단플레이트의 양측을 각각 결합시키므로써 상기 분할된 링크가 서로 연결되도록하여 링크에 과부하가 걸릴 경우, 캠 팔로우 대신 분할된 링크를 연결하는 전단플레이트가 먼저 파손되어 캠 팔로우가 보호되도록 한 머시닝센터의 캠구동식 공구교환장치용 캠 팔로우 파손방지장치이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 머시닝센터의 공구교환장치용 트윈 암 어셈블리를 나타낸 요부 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부를 나타낸 평면도로서, 본 고안은 프레임(1)에 설치된 구동원(도시는 생략함)의 동력을 전달받아 회전하는 롤러 기어 캠(2)과, 상기 롤러 기어 캠(2)의 캠 홈(3)에 설치된 캠 팔로우(4)에 의해 회전하도록 롤러 기어 캠(2) 상부에 설치되는 링크(5)와, 상기 링크(5)의 회전시 링크(5) 선단부에 장착된 캠 팔로우(6)에 의해 직선운동하는 트윈 암 샤프트(7)를 구비한 머시닝센터의 공구교환장치에 있어서, 상기 롤러 기어 캠(2)의 회전시 연동하는 링크(5)를 분할하고, 상기 분할된 양측 링크(5)에 상기 롤러 기어 캠(2)에 장착된 캠 팔로우(4) 보다 강도가 약한 전단플레이트(8)의 양측을 각각 결합시키므로써, 상기 분할된 링크(5)가 서로 연결되도록하여 링크(5)에 과부하 인가시 캠 팔로우(4) 보다 전단플레이트(Shear Plate)(8)가 먼저 파손되어 캠 팔로우(4)가 보호되도록 구성한 것이다.

이 때, 상기 분할된 일측 링크(5)에는 전단플레이트(8) 일측을 관통하는 볼트(9)가 체결되고, 분할된 타측 링크(5)에는 전단플레이트(8) 타측을 관통하는 고정핀(10)이 억지끼워맞춤되어 전단플레이트(8)와 분할된 양측 링크(5)가 서로 연결된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

여기서, 프레임(1)에 설치된 동력원(도시는 생략함)의 구동력이 구동축(11)을 통해 롤러 기어 캠(2)에 전달되어, 상기 롤러 기어 캠(2)이 회전할 때, 이에 연동하는 링크(5)와 트윈 암 샤프트(7)의 작용은 종래기술에서 설명한 바와 동일하다.

따라서, 이에 대한 설명은 생략하고 과부하 인가시 본 고안의 작용을 주로하여 설명하고자 한다.

자동 공구 교환시, 스핀들(도시는 생략함)에 장착된 공구가 쉽게 빠지도록 밀어주는 툴 록장치(도시는 생략함)에 작용하는 유압의 이상으로 인해 공구가 미처 스핀들에서 빠지지 않은 상태에서 트윈 암이 공구를 클램핑할 경우, 트윈 암 샤프트(7)에 과부하가 걸리게 된다.

이 때, 상기 트윈 암 샤프트(7)에 인가된 과부하는 상기 트윈 암 샤프트(7)에 연결된 분할 링크(5)로 전달되어 링크(5)를 요동시키게 되는데, 과부하가 클 경우 링크부의 캠 팔로우(4)가 파손되는 대신 분할된 링크(5)를 연결시켜주는 전단플레이트(8)가 먼저 파손된다.

이와 같이하여, 상기 링크(5)와 롤러 기어 캠(2)을 연결하는 캠 팔로우(4)를 보호할 수 있게 된다.

여기서, 롤러 기어 캠(2)에 장착된 캠 팔로우(4)의 파손이 방지되는 것은 분할된 양측 링크(5)를 연결하는 전단플레이트(8)가 캠 팔로우(4)보다 강성이 약하기 때문이다.

즉, 트윈 암 샤프트(7)를 통해 링크(5)에 과부하 작용시, 분할된 링크(5)를 연결시켜주는 전단플레이트(8)가 먼저 파손되므로써 캠 팔로우(4)를 보호하게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안은 머시닝센터 공구교환장치의 롤러 기어 캠(2)과 공구교환용 트윈 암을 상호 연결하여 작동시키는 링크(5)부에 과부하 인가시 캠 팔로우(4) 보다 전단플레이트(8)가 먼저 파손되므로써 링크부의 캠 팔로우(4)가 보호된다.

이에 따라, 캠 팔로우(4)가 파손되는 종래와는 달리, 전단플레이트(8) 만을 새것으로 교환하면 되므로 수리 작업이 손쉬울 뿐만 아니라, 이에 소요되는 시간을 절감할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 프레임에 설치된 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 롤러 기어 캠과, 상기 롤러 기어 캠의 캠 홈에 설치된 캠 팔로우에 의해 회전하도록 롤러 기어 캠 상부에 설치되는 링크와, 상기 링크의 회전시 링크 선단부에 장착된 캠 팔로우에 의해 직선운동하는 트윈 암 샤프트를 구비한 머시닝센터의 공구교환장치에 있어서,

   상기 롤러 기어 캠(2)의 회전시 연동하는 링크(5)를 분할하고, 상기 분할된 양측 링크 사이에 상기 롤러 기어 캠(2)에 장착된 캠 팔로우(4)보다 강도가 약한 전단플레이트(8)를 설치하여 일측링크와 전단플레이트를 볼트(9)로 결합하며, 다른 일측 링크와 전단플레이트는 고정핀(10)에 의해 억지 끼워맞춤으로 결합하여 부하인가시 캠 팔로우보다 전단플레이트가 먼저 파손되도록 한 것을 특징으로 하는 캠 팔로우 파손방지장치.