자동 공구 교환 장치의 공압을 이용한 개선 = An improvement on the design of automatic tool changer using pneumatic force

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공작기계가 수치제어화 됨에 따라 공구교환 또한 지시된 정보에따라 자동으로 이루어져야 한다. 선반을 N.C. 화하기 위하여 간편한 형태의 turret 형 자동공구교환장치를 설계하였다. 작업장에서 쉽게 얻을 수 있는 6.7 기압의 압축공기로 회전 actuator 를 작동시켜 tool holder 를 $90\,^\circ$ 씩 index하여 지시된 위치에서 고정되도록 제작하였다. 회전장치로는 소형이고 가공이 비교적 손쉬운 double vane actuator 를 사용하였다. 소요 torque 를 추정하여 actuator 설계치를 산출하였는데 소요 torque의 대부분을 야기시키는 sealing 부분에서의 마찰력은 sealing 재질의 변형반발력을 실험으로 측정하여 계산하였다. Actuator 의 $90\,^\circ$ 요동운동을 pawl \& ratchet mechanism 을 응용하여 시계방향의 $90\,^\circ$ indexing motion으로 변환시켜 tool holder 를 돌리게 하였다. Double acting cylinder 를 사용하여 tool holder 를 들어올린 상태에서 회전하도록 하고 index가 끝나면 내리눌러 coupling이 맞물리어 일정한 위치에서 고정되게 하였다. 최대 1,000kg의 절삭저항을 견딜 수 있도록 고정 cylinder 를 설계하였다. 두개의 자석의 조합으로 2진법 부?8OE 형성하고 이를 두개의 reed switch로 읽어 각 위치번호를 감지한다. 이 번호와 지시된 번호가 같으면 logic circuit에서 감지신호가 발생되도록 하였다. 이 감지신호가 오면 index 가 멈추어지고 coupling이 고정되도록 공압회로의 solenoid 를 제어하는 relay 의 회로를 설계하였다. Sequence 사이 필요한 곳에, capacitor 를 사용하여 10 milli second order 의 지연시간을 두어 작동에 무리가 없도록 하였다. 제작후 시험작동 결과, 최대교환시간은 3초 이내이고 최종위치는 정확하여 만족할만한 결과를 얻었다. 선반의 N.C.화 외에도 자동화 혹은 전용화에도 채용되어 비절삭시간 감소, 효율증대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
Advisors
이중홍Lee, Choong-Hong
Description
한국과학기술원 : 기계공학과 생산공학 전공,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
1979
Identifier
62560/325007 / 000773516
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과 생산공학 전공, 1979.2, [ iv, 47, [12] p. ]

URI
http://hdl.handle.net/10203/43812
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=62560&flag=dissertation
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ME-Theses_Master(석사논문)
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