(57)【要約】本発明の工作機械の工具グリッパは、工具マガジンに対して脱着されるベースと、一対からなり、ベースの両側に配置されてベースと共に工具の挿入空間を構成し、一端はベースに固定され且つ他端は工具側に延びたカンチレバー形状であり、他端には工具と接するガイド突起が設けられ、固定された一端を中心に他端に弾性力が作用してそれぞれのガイド突起が工具の両側を加圧するガイドアームと、ベースにおける両側のガイドアーム同士の間から工具に向かって延び、端部に工具を支持する支持突起が設けられた支持部とを含む、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具マガジンに対して脱着されるベースと、
一対からなり、前記ベースの両側に配置されて前記ベースと共に工具の挿入空間を構成し、一端は前記ベースに固定され且つ他端は前記工具側に延びたカンチレバー形状であり、前記他端には前記工具と接するガイド突起が設けられ、固定された前記一端を中心に前記他端に弾性力が作用してそれぞれの前記ガイド突起が前記工具の両側を加圧するガイドアームと、
前記ベースにおける両側の前記ガイドアームの間から前記工具に向かって延び、端部には前記工具を支持する支持突起が設けられた支持部と、を含むことを特徴とする、工作機械の工具グリッパ。
【請求項２】
前記ベースは、一側に前記ガイドアーム及び前記支持部が設けられ、他側に前記工具マガジンと締結されるための締結ホールが設けられ、前記工具マガジンに対する相対的な位置の設定を可能にする固定ピンが締結される位置ホールが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項３】
一対の前記ガイドアームは、両側が互いに対称に形成され、互いに反対方向から前記工具に向かって加圧することにより、両側の前記ガイドアームが同じ圧力で前記工具を支持することを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項４】
前記ガイド突起が前記ガイドアームの前記他端から前記挿入空間側に離隔して設けられ、前記他端と前記ガイド突起との間には受動溝が設けられることにより、前記工具の脱着不可時に前記受動溝を介して前記ガイドアームの加圧力を解除して工具脱着が可能であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項５】
前記ガイド突起が前記ガイドアームの前記他端から前記挿入空間側に離隔して設けられ、前記ガイドアームの前記他端が、前記挿入空間側に折り曲げられた後、延びて折曲部と前記ガイド突起との間に受動溝を形成することにより、前記工具の脱着不可時に前記受動溝を介して前記ガイドアームの加圧力を解除して工具脱着が可能であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項６】
前記支持突起は、一端が前記支持部に固定され、他端は前記工具に向かって延び、前記他端は前記工具の外周面に対応する形状に形成されて所定の曲率を有することを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項７】
前記支持突起の前記一端の中心側には前記支持部側に湾入した湾入溝が設けられ、前記支持突起が前記湾入溝を中心に対称をなす一対からなり、前記支持突起がカンチレバー状に形成されることにより、前記工具の装着時に前記ガイドアーム側の端部が前記工具を弾性的に加圧して前記工具に密着することを特徴とする、請求項６に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項８】
前記ベース、前記ガイドアーム及び前記支持部は、同じ材質であって、一体に成形されたことを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項９】
前記ガイド突起は、前記工具が前記挿入空間に引き込まれる入口側を向く第１ガイド部と、前記支持部側を向く第２ガイド部とを含んで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１０】
前記第１ガイド部は、前記挿入空間側に膨らんだ円弧状であって、所定の曲率を持つように形成され、前記工具の引き込み時に前記工具が前記第１ガイド部と接触してガイドされることを特徴とする、請求項９に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１１】
前記第２ガイド部が前記第１ガイド部の端部から前記ガイドアーム側にテーパーを形成することを特徴とする、請求項９に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１２】
前記ガイド突起が、前記第２ガイド部と前記ガイドアームとの間に、前記ガイド突起側に凹むように設けられる連結部をさらに含むことにより、前記ガイド突起の全長を短くすることを特徴とする、請求項９に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１３】
前記ガイドアームの一端は、前記ベースと鈍角をなすように折り曲げられた後、再び折り曲げられて延びることにより、前記ガイド突起側に弾性が付与されることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１４】
前記支持部の一端の両側が前記支持部側に湾入して離隔溝が形成され、前記離隔溝によって前記ガイドアームの前記一端から前記ガイド突起まで前記ガイド突起と前記支持部との間の間隔が一定に形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１５】
前記支持部の他端が一端よりも広い幅に形成されることにより、前記工具と前記支持部との接触面積が増大することを特徴とする、請求項１４に記載の工作機械の工具グリッパ。
【請求項１６】
前記ガイド突起が前記工具に当接する箇所または前記支持突起の前記他端は、他の部分に比べて低い硬度を持つように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械の工具グリッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の工具を装着するための工具グリッパに係り、より詳しくは、自動工具交換が可能な工作機械に装着される工具グリッパであって、一体型に構成されて部品数を最小化し、弾性的に工具の挿入または引き出しを行うことができるようにする工作機械の工具グリッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、工作機械は、工具の自動交換を可能にする自動工具交換装置が装着される。自動工具交換装置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｏｌ  Ｃｈａｎｇｅｒ）は、使用済みの工具をスピンドル（Ｓｐｉｎｄｌｅ）から引き抜き、次の加工を行うための工具を工具マガジン（Ｔｏｏｌ  Ｍａｇａｚｉｎｅ）から引き出してスピンドルに再び取り付けるときに用いられる。上述した自動工具交換装置に工具（Ｔｏｏｌ）が装着された状態で維持または移動可能にするためには、グリッパ（Ｇｒｉｐｐｅｒ）が必要である。
【０００３】
したがって、従来は、自動工具交換装置の複雑なメカニズムを行うために、複数の部品を用いてグリッパを実現した。例えば、弾性的に工具をグリップするためにスプリングを用いる場合、スプリングだけではなく、スプリングを支持し且つグリッパが動作できるようにするベアリングなどの追加部品が必要であって部品の数が増大し、構造が複雑になる。また、部品数が増大すると、組立て過程が増え、メンテナンスが厄介になるなどの更なる問題が発生する。
【０００４】
このため、従来のグリッパの複雑な構成要素を単純化することにより、グリッパの生産及び組立てプロセスを簡素化するとともにメンテナンスを簡略化し、さらには生産コストを削減することができる工作機械の工具グリッパが求められる。
【０００５】
前述の背景技術として説明した事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならない。
これに関する従来技術としては、韓国特許公開１０−２０１４−００４７４６３（Ａ）号公報がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、従来のグリッパの複雑な構成要素を単純化することにより、グリッパの生産及び組立てプロセスを簡素化するとともにメンテナンスを簡略化し、さらには生産コストを削減することができる工作機械の工具グリッパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る工作機械の工具グリッパは、工具マガジンに対して脱着されるベースと、一対からなり、前記ベースの両側に配置されて前記ベースと共に工具の挿入空間を構成し、一端は前記ベースに固定され且つ他端は前記工具側に延びたカンチレバー形状であり、前記他端には前記工具と接するガイド突起が設けられ、固定された前記一端を中心に前記他端に弾性力が作用してそれぞれの前記ガイド突起が前記工具の両側を加圧するガイドアームと、前記ベースにおける両側の前記ガイドアームの間から前記工具に向かって延び、端部には前記工具を支持する支持突起が設けられた支持部と、を含む。
【０００８】
前記ベースは、一側に前記ガイドアーム及び前記支持部が設けられ、他側に前記工具マガジンと締結されるための締結ホールが設けられ、前記工具マガジンに対する相対的な位置設定を可能にする固定ピンが締結される位置ホールが設けられ得る。
【０００９】
一対の前記ガイドアームは、両側が互いに対称に形成され、互いに反対方向から前記工具に向かって加圧することにより、両側の前記ガイドアームが同じ圧力で前記工具を支持することができる。
【００１０】
前記ガイド突起が前記ガイドアームの前記他端から前記挿入空間側に離隔して設けられ、前記他端と前記ガイド突起との間には受動溝が設けられることにより、前記工具の脱着不可時に前記受動溝を介して前記ガイドアームの加圧力を解除して工具を脱着することができる。
【００１１】
前記ガイド突起が前記ガイドアームの前記他端から前記挿入空間側に離隔して設けられ、前記ガイドアームの前記他端が、前記挿入空間側に折り曲げられた後、延びて折曲部と前記ガイド突起との間に受動溝を形成することにより、前記工具の脱着不可時に前記受動溝を介して前記ガイドアームの加圧力を解除して工具を脱着することができる。
【００１２】
前記支持突起は、一端が前記支持部に固定され、前記他端は前記工具に向かって延びるが、前記他端は前記工具の外周面に対応する形状に形成されて所定の曲率を有することができる。
【００１３】
前記支持突起の一端の中心側には前記支持部側に湾入した湾入溝が設けられ、前記支持突起が前記湾入溝を中心に対称をなす一対からなり、前記支持突起がカンチレバー状に形成されることにより、前記工具の装着時に前記ガイドアーム側の端部が前記工具を弾性的に加圧して工具に密着できる。
【００１４】
前記ベース、前記ガイドアーム及び前記支持部は、同じ材質であって、一体に成形できる。
【００１５】
前記ガイド突起は、前記工具が前記挿入空間に引き込まれる入口側を向く第１ガイド部と、前記支持部側を向く第２ガイド部とを含んで構成できる。
前記第１ガイド部は、前記挿入空間側に膨らんだ円弧状であって、所定の曲率を持つように形成され、前記工具の引き込み時に前記工具が前記第１ガイド部と接触してガイドできる。
【００１６】
前記第２ガイド部は、前記第１ガイド部の端部から前記ガイドアーム側にテーパーを形成することができる。
【００１７】
前記ガイド突起が、前記第２ガイド部と前記ガイドアームとの間に、前記ガイド突起側に凹むように設けられる連結部をさらに含むことにより、前記ガイド突起の全長を短くすることができる。
【００１８】
前記ガイドアームの一端は、前記ベースと鈍角をなすように折り曲げられた後、再び折り曲げられて延びることにより、前記ガイド突起側に弾性が付与できる。
【００１９】
前記支持部の一端の両側が前記支持部側に湾入して離隔溝が形成され、前記離隔溝によって前記ガイドアームの前記一端から前記ガイド突起まで前記ガイド突起と前記支持部との間の間隔が一定に形成できる。
【００２０】
前記支持部の他端が一端よりも広い幅に形成されることにより、前記工具と前記支持部との接触面積が増大することができる。
【００２１】
前記ガイド突起が前記工具に当接する箇所または前記支持突起の他端部は、他の部分に比べて低い硬度を持つように形成できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る工作機械の工具グリッパによれば、グリッパの構成要素を最小化する一体型構造で形成することにより、従来に比べて製作及び組立てが簡単であって生産コストが削減され、量産が容易であるという利点がある。また、メンテナンス及び交換が容易であって生産性が向上し、作業者が手作業で工具の引き出し及び引き込みを行おうとするときには、片手のみで作業が可能であって作業者の利便性を大幅に改善することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の工具グリッパの斜視図である。
【図２】図１に示した工作機械の工具グリッパを下方からみた図である。
【図３】工具がグリッパに据え置かれた様子を示す平面図である。
【図４】図３に示した工具グリッパの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る工作機械の工具グリッパについて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る工作機械の工具グリッパの斜視図、図２は図１に示した工作機械の工具グリッパを下方からみた図、図３は工具がグリッパに据え置かれた様子を示す平面図、図４は図３に示した工具グリッパの側面図である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本発明の好適な一実施形態に係る工作機械の工具グリッパは、工具マガジン（図示せず）に対して脱着されるベース１００と、一対からなり、ベース１００の両側に配置されてベース１００と共に工具７００の挿入空間３１０を構成し、一端はベース１００に固定され且つ他端は工具７００側に延びたカンチレバー形状であり、他端には工具７００と接するガイド突起３３０が設けられ、固定された一端を中心に他端に弾性力が作用してそれぞれのガイド突起３３０が工具７００の両側を加圧するガイドアーム３００と、ベース１００における両側のガイドアーム３００同士の間から工具７００に向かって延び、端部には工具７００を支持する支持突起５１０が設けられた支持部５００とを含む。ここで、特に、ベース１００、ガイドアーム３００及び支持部５００は、同じ材質であって、一体に成形されることが好ましい。
【００２６】
ベース１００は、所定の厚さを有するように形成される。ベース１００には、一側にガイドアーム３００及び支持部５００が設けられ、他側には複数のホールが設けられ、複数のホールは締結ホール１１０及び位置ホール１３０を含んで構成される。図１及び図２では、ベース１００の長さ方向に複数のホールが一列に形成されたことを示して例を挙げて説明するが、ベース１００に設けられるホールの形状及び数は、工具マガジンの形状及び用途などに応じていくらでも変更可能である。ベース１００の複数のホールは、中央の締結ホール１１０、及び締結ホール１１０の両側に設けられた位置ホール１３０で構成される。締結ホール１１０は、工具マガジンにグリッパを締結部材（図示せず）を介して締結するためのねじ穴であり、位置ホール１３０は、グリッパの工具マガジンに対する相対的な位置設定を可能にする固定ピン（図示せず）が締結されるホールである。したがって、ベース１００に設けられた位置ホール１３０に固定ピンを挿入して位置を設定した後、締結部材及び締結ホール１１０を介してグリッパを工具マガジンに強固に締結する。
【００２７】
ベース１００は、ガイドアーム３００及び支持部５００より厚く形成され、グリッパの成形及び加工時に研削が必要な部分の区分が容易であって研削作業が容易になる。すなわち、本発明では、グリッパと工具マガジンとがベース１００を介して結合されるため、ベース１００の面積のみでグリッパと工具マガジンとが密着して面接触する。したがって、面接触する部分が最小化されるという利点があり、簡単な研削作業によって、グリッパと工具マガジンとが密着するベース１００面の精度を確保することができるという利点がある。
【００２８】
ベース１００の一側には、一対からなり、ベース１００の両側に配置されてベース１００と共に工具７００の挿入空間３１０を構成するガイドアーム３００が形成される。ガイドアーム３００は、一端がベース１００に固定され且つ他端は工具７００側に延びたカンチレバー形状である。ガイドアーム３００の他端には、工具７００と接するガイド突起３３０が設けられ、固定された一端を中心に他端に弾性力が作用してそれぞれのガイド突起３３０が工具７００の両側を加圧する。
【００２９】
一対のガイドアーム３００は、両側が互いに対称に形成される。よって、互いに反対方向から工具７００に向かって加圧することにより、両側のガイドアーム３００が同じ圧力で工具７００を支持する。特に、本発明のガイドアーム３００は、厚さまたは長さの変更によって所望の数値の弾性力を設定することが可能である。ガイドアーム３００は、特に別途の治工具なしに人力で工具７００を脱着することができるほどの弾性力を有するように形成されることが好ましい。
【００３０】
ガイドアーム３００の他端に備えられたガイド突起３３０は、ガイドアーム３００の前記他端から挿入空間３１０側に離隔して設けられる。ガイド突起３３０は、工具７００の引き込み及び引き出しをスムーズにし且つ工具７００の引き込み及び引き出しの際に工具７００の離脱を防止するために、最適の形状に形成される。よって、より詳細な構成において、ガイド突起３３０は、工具７００が挿入空間３１０に引き込まれる入口３７０側を向く第１ガイド部３３１、支持部５００側を向く第２ガイド部３３３、及び第２ガイド部３３３とガイドアーム３００の内側とを連結する連結部３３５をさらに含んで構成される。
【００３１】
第１ガイド部３３１は、挿入空間３１０側に膨らんだ円弧状であって、所定の曲率を持つように形成され、工具７００の引き込みの際に工具７００が第１ガイド部３３１と接触してガイドされることにより工具７００の引き込みが容易になる。第２ガイド部３３３は、第１ガイド部３３１の端部からガイドアーム３００側にテーパーを形成する。すなわち、第１ガイド部３３１に比べてより緩やかな傾斜に形成され、工具７００との広い接触面を持つように形成されることにより、工具７００が挿入空間３１０に引き込まれた後、第２ガイド部３３３のテーパーに沿って移動して挿入空間３１０内で位置を取って安定的に据え置かれた状態が維持されるようにする。連結部３３５が第２ガイド部３３３とガイドアーム３００との間でガイド突起３３０側へ凹むように設けられることにより、ガイド突起３３０の全長が短く形成されるようにする。したがって、ガイド突起３３０がガイドアーム３００へ延びてガイドアーム３００の厚さが厚くなることを防止し、第２ガイド部３３３が工具７００と接触する面が設定される。本発明のグリッパは、工具７００に比べて硬度が低い素材で一体に形成され、工具７００の着脱により工具７００の接触面が摩耗することを防止して工具７００の耐久性を増大させることができるようにする効果を実現する。しかし、上述したように、グリッパ自体が工具７００に比べて硬度が低い素材で形成されることが最も好ましいが、場合によっては、グリッパ自体は工具７００に比べて硬度が高い素材で形成され、ガイド突起３３０が工具７００に当接する箇所は、後加工または他の素材を用いて他の部分に比べて低い硬度を持つようにすることにより、工具７００の摩耗を防止する上記目的を実現することもできる。このようなことは本発明の実施形態に属し、設計に応じて幾らでも変更可能な事項であり、特にこのような例にのみ限定するものではない。
【００３２】
また、ガイド突起３３０がガイドアーム３００の前記他端から挿入空間３１０側へ離隔して設けられ、ガイドアームの前記他端とガイド突起３３０との間には受動溝３５０が設けられることにより、工具７００の脱着不可時に受動溝３５０を介してガイドアーム３００の加圧力を解除して工具７００の脱着を可能にする。ガイドアーム３００の前記他端が、挿入空間３１０側に折り曲げられた後、延びて折曲部３９０とガイド突起３３０との間に受動溝３５０を形成することが好ましい。これにより、作業者の力のみで工具７００の脱着が不可である場合に、受動溝３５０を介して脱着工具をグリッパ内に挿入することにより、ガイドアーム３００の加圧力を解除して工具７００の脱着が可能となる。
【００３３】
ベース１００には、両側のガイドアーム３００同士の間から工具７００を向く方向に延び、端部に工具７００を支持する支持突起５１０が設けられた支持部５００が備えられる。支持部５００は、ベース１００に比べ薄い厚さで形成される。支持突起５１０は、一端が支持部５００に固定され、他端は工具７００に向かって延びる。支持突起５１０の前記他端は、工具７００の外周面に対応する形状に形成されて所定の曲率を持つ。特に、支持突起５１０の一端の中心側には、支持部５００側に湾入した湾入溝５３０が設けられ、支持突起５１０が湾入溝５３０を中心に対称をなす一対のカンチレバー形状を成すことにより、工具７００の装着時にガイドアーム３００側の端部が工具７００を弾性的に加圧して工具７００に密着する。上述したように、支持突起５１０が湾入溝５３０を中心に対称的に配置されることは、二つの箇所を用いて工具７００の装着安定性を確保するためである。このような支持突起５１０の数は、設計または必要に応じて幾らでも変更可能である。支持突起５１０が工具７００に当接する箇所である前記他端が、他の部分に比べて低い硬度を持つように形成されることにより、工具７００の着脱により工具７００の接触面が摩耗することを防止して工具７００の耐久性を増大させることができる。
【００３４】
また、支持部５００には、下方に識別ホール５７０が設けられる。識別ホール５７０は、グリッパに装着される工具７００の識別のための識別票などを固定するためのものであって、識別ホール５７０の数及び位置は、設計又は環境に応じて変更可能である。
【００３５】
本発明において、ガイドアーム３００の一端は、ベース１００と鈍角をなすように折り曲げられた後、再び折り曲げられて延びることにより、ガイド突起３３０側に弾性が付与される。特に、支持部５００の一端の両側が支持部５００側に湾入して離隔溝５５０が形成され、離隔溝５５０によってガイドアーム３００の一端からガイド突起３３０までガイド突起３３０と支持部５００との間隔が一定に形成され、支持部５００の他端が一端よりも広い幅で形成されて工具７００と支持部５００との接触面積が増大する。
【００３６】
図３及び図４は本発明のグリッパに工具７００が据え置かれた様子を示す図であって、工具７００のＶ溝７１０がグリッパのガイド突起３３０及び支持突起５１０に嵌合された状態でグリッパアームの弾性力によって工具７００が挿入空間３１０に安定的に装着されたことを確認することができる。
【００３７】
したがって、上述したような本発明の工作機械の工具グリッパによれば、構成要素を最小化する一体型構造を形成することにより、従来に比べて製作及び組立てが簡単であって生産コストが削減され、量産が容易であるという利点がある。また、メンテナンス及び交換が容易であって生産性が向上し、作業者が手作業で工具の引き出し及び引き込みを行おうとするときには、片手のみで作業が可能であって作業者の利便性を大幅に改善することができるという効果がある。
【００３８】
本発明は、特定の実施形態に関連して図示及び説明をしたが、以下の特許請求の範囲によって示す本発明の技術的思想を逸脱することなく、本発明に多様な改良及び変化を加え得るのは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。
【符号の説明】
【００３９】
１００    ベース
１１０    締結ホール
１３０    位置ホール
３００    ガイドアーム
３１０    挿入空間
３３０    ガイド突起
３３１    第１ガイド部
３３３    第２ガイド部
３３５    連結部
３５０    受動溝
３７０    入口
３９０    折曲部
５００    支持部
５１０    支持突起
５３０    湾入溝
５５０    離隔溝
５７０    識別ホール
７００    工具
７１０    Ｖ溝
【図１】
2021504166.tif 000003
【図２】
2021504166.tif 000004
【図３】
2021504166.tif 000005
【図４】
2021504166.tif 000006
【国際調査報告】
2021504166.tif 000007
2021504166.tif 000008
2021504166.tif 000009
2021504166.tif 000010