KR0121571Y1

KR0121571Y1 - Tool breakage detection device of machine tool

Info

Publication number: KR0121571Y1
Application number: KR2019940035306U
Authority: KR
Inventors: 이찬수
Original assignee: 정문창; 주식회사기아기공
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR960020522U

Abstract

본 고안은 공작기기에서 공작물의 가공중이나, 공구의 교체후에 공구의 공구의 파손여부를 검출하는 장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 공구의 파손여부를 검출하지 않을 경우에는 프레임내에 수납되도록 하고 공구 파손여부를 검출할 때만 프레임의 외부로 인출되도록 한 것이다.The present invention relates to a device for detecting whether a tool is damaged during machining of a workpiece in a machine tool or after replacing a tool. More specifically, the tool is to be stored in a frame when the tool is not damaged. Only when it detects damage is drawn out of the frame.

이를 위해, 본 고안은 프레임(12)의 일측에 축(14)을 중심으로 개폐 가능하게 설치된 아암(13)과, 상기 프레임과 아암사이에 설치되어 아암을 개폐시키는 실린더(15)와, 상기 아암의 저면에 고정 설치되어 헤드(11)에 장착된 공구(10)가 접속됨에 따라 공구의 파손여부를 검출하는 공지의 검출수단으로 구성하여서 된 것이다.To this end, the present invention has an arm 13 installed on the one side of the frame 12 to be opened and closed about the shaft 14, a cylinder 15 installed between the frame and the arm to open and close the arm, and the arm. It is composed of a known detection means for detecting whether the tool is damaged as the tool 10 mounted on the head 11 is fixedly installed on the bottom surface of the head 11.

Description

Tool breakage detection device of machine tool

제1도는 종래의 장치를 나타낸 정면도.1 is a front view showing a conventional device.

제2도는 제1도의 평면도.2 is a plan view of FIG.

제3도는 제1도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제4도는 본 고안장치를 나타낸 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing the device of the present invention.

제5도는 제4도의 B-B 선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

제6도는 본 고안장치를 이용하여 공구의 파손여부를 검출하고 있는 상태도.6 is a state of detecting the damage of the tool by using the device of the present invention.

제7도는 제6도의 “C”부 확대 단면도.FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of part “C” of FIG. 6.

제8도는 본 고안에 적용되는 공압회로도.8 is a pneumatic circuit diagram applied to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

4 : 바디 5 : 로드4: body 5: rod

11 : 헤드 12 : 프레임11: head 12: frame

13 : 아암 14 : 축13: arm 14: axis

15 : 실린더 24 : 노즐15 cylinder 24 nozzle

25 : 압축공기 유입공25: compressed air inlet hole

본 고안은 공작기기에서 공작물의 가공중이나, 공구의 교체후에 공구의 파손여부를 검출하는 장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 공구의 파손여부를 검출하지 않을 경우에는 프레임내에 수납되도록 하고 공구 파손여부를 검출할 때만 프레임의 외부로 인출되도록 한 것이다.The present invention relates to a device that detects whether a tool is broken during machining of a workpiece in a machine tool or after replacing a tool. More specifically, the tool is to be stored in a frame when the tool is not damaged. It is to be drawn out of the frame only when is detected.

첨부도면 제1도는 종래의 장치를 나타낸 정면도이고, 제2도는 제1도의 평면도이며 제3도는 제1도의 A-A선 단면도로써, 파레트(1)를 지지하는 프레임(2)의 일측 모서리 부분에 스테이(Stay)(3)가 고정되어 있고 상기 스테이의 상부에는 파레트(1)의 상부에 위치되도록 공구의 파손여부를 검출하는 검출수단(S)이 고정되어 있다.FIG. 1 is a front view showing a conventional apparatus, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and shows a stay at one corner of the frame 2 supporting the pallet 1. Stay (3) is fixed and the detection means (S) for detecting the damage of the tool is fixed to the top of the pallet (1) to the top of the stay.

상기 검출수단은 제3도에 도시한 바와 같이 바디(4)의 내부에 로드(5)가 진퇴 가능하게 설치되어 있고 상기 로드의 후단부에는 스프링(6)과 탄력적으로 접속되는 도그(Dog)(7)가 고정되어 있으며 상기 도그는 가이드핀(8)에 끼워져 있어 로드의 이동시 도그의 위치가 가변되지 않도록 되어 있다.As shown in FIG. 3, the detecting means is provided with a rod 5 retractably installed in the body 4, and a dog (Dog) elastically connected to the spring 6 at the rear end of the rod. 7) is fixed and the dog is fitted to the guide pin (8) so that the position of the dog does not change when the rod is moved.

상기 로드(5)에 고정된 도그(7)의 일측면은 로드에 외력이 작용되지 않는 상태에서는 스프링(6)의 탄성력에 의해 터치 센서(9)와 접속되어 있다.One side of the dog 7 fixed to the rod 5 is connected to the touch sensor 9 by the elastic force of the spring 6 in a state where no external force is applied to the rod.

따라서 기기의 작동시 공구의 파손 및 마모여부를 검출하기 위해 공구(10)가 장착된 헤드(11)를 검출수단측으로 이송시켜 공구(10)가 바디(4)의 외부로 노출된 로드(5)와 접속되도록 하면 로드의 후단부에 고정된 도그(7)가 스프링(6)을 압축시키면서 후방으로 밀리게 되므로 도그(7)의 일측면이 터치 센서(9)에서 떨어지게 된다.Therefore, in order to detect whether the tool is broken or worn during operation of the machine, the head 11 on which the tool 10 is mounted is transferred to the detection means, so that the tool 10 is exposed to the outside of the body 4. When it is connected with the dog 7 fixed to the rear end of the rod is pushed back while compressing the spring (6) one side of the dog 7 is separated from the touch sensor (9).

이와같이 도그(7)가 접속되어 있던 터치 센서(9)에서 일정거리 만큼 떨어져 정지되는데, 이때 공구가 반복사용에 의해 마모되거나, 부러진 경우에는 감지거리만큼 닿지 못하여 터치 센서(9)가 이를 검출하지 못하게 되므로 이를 작업자에게 부저등의 알림수단을 통해 공구의 교체시기를 알리게 된다.In this way, the dog 7 is stopped from the touch sensor 9 to which the dog 7 is connected by a certain distance. At this time, if the tool is worn or broken by repeated use, the touch sensor 9 cannot reach the detection distance so that the touch sensor 9 cannot detect it. Therefore, the operator will be notified of the replacement time of the tool through a notification means such as a buzzer.

그러나 이러한 종래의 장치는 검출수단이 프레임(2)의 일측에 설치되므로 인해 파레트(1)에 얹혀지는 공작물과 간섭을 일으키게 되므로 가공하고자 하는 공작물의 크기에 제한을 받게 됨은 물론 공작물 가공시 프로그램을 잘못 입력시킬 경우에는 헤드(11)가 스테이(3)와 충동하는 경우가 빈번히 발생되어 스테이가 파손되었으므로 스테이를 자주 교체시켜 주어야 되었다.However, such a conventional apparatus, because the detection means is installed on one side of the frame (2) will cause interference with the workpiece placed on the pallet (1), thereby limiting the size of the workpiece to be processed, as well as wrong program during machining of the workpiece. In the case of inputting, the head 11 frequently collides with the stay 3 so that the stay is broken, and the stay has to be replaced frequently.

또한, 로드(5)가 항상 외부로 노출되어 있으므로 인해 가공시 발생되는 칩 또는 이물질등이 공구와의 접속면에 부착되거나, 바디의 내부로 유입될 염려가 있었으며, 이런 경우에는 공구의 파손여부 검출시 검출수단이 오동작을 하게 되는 문제점이 있었다.In addition, since the rod 5 is always exposed to the outside, chips or foreign substances generated during processing may be attached to the connection surface with the tool or flow into the body. In this case, the damage of the tool may be detected. There was a problem that the time detection means malfunctions.

본 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 그 구조를 개선하여 검출수단이 프레임의 내부에 수납되도록 하므로써 공작물과의 간섭이 발생되는 것을 미연에 방지함과 동시에 프로그램의 잘못 입력시킬 경우에도 헤드가 스테이와 충돌하는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve such a problem, and by improving its structure, the detection means is housed inside the frame, thereby preventing interference with the workpiece in advance, and at the same time, even when the program is incorrectly inputted by the head. The purpose is to prevent accidents that collide with the stay.

본 고안의 또 다른 목적은 공구의 파손여부 검출직전과 검출시 로드 및 공구측으로 압축공기를 분사하여 로드와 공구의 접속면에 칩 또는 이물질이 부착되지 않도록 함과 동시에 검출수단의 내부로 미세한 공기압이 작용되도록 하여 바디내부로 칩등의 이물질이 유입되지 않도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to spray compressed air to the rod and the tool side just before and to detect the damage of the tool, so that chips or foreign substances do not adhere to the rod and the connection surface of the tool. This is to prevent foreign substances such as chips from flowing into the body.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 프레임의 일측에 축을 중심으로 개폐 가능하게 설치된 아암과, 상기 프레임과 아암사이에 설치되어 아암을 개폐시키는 실린더와, 상기 아암의 저면에 고정 설치되어 헤드에 장착된 공구가 접속됨에 따라 공구의 파손여부를 검출하는 공지의 검출수단으로 구성된 공작기기의 공구파손 검출장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an arm provided to open and close about an axis on one side of the frame, a cylinder installed between the frame and the arm to open and close the arm, and fixedly installed on the bottom of the arm Provided is a tool breakage detection apparatus for a machine tool composed of known detection means for detecting whether a tool is broken as the tool mounted on the head is connected.

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제4도 내지 제8도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 8 of the accompanying drawings showing an embodiment as follows.

첨부도면 제4도는 본 고안장치를 나타낸 종단면이고 제5도의제4도의 B-B선 단면도이며 제6도는 본 고안장치를 이용하여 공구의 파손여부를 검출하고 있는 상태도로써, 본 고안은 프레임(12)의 일측에 아암(13)이 축(14)을 중심으로 회동 가능하게 설치되어 있고 상기 프레임과 아암의 사이에는 실린더(15)의 양단이 핀(16)(17)으로 결합되어 있으며 상기 아암의 내부 저면에는 공구의 파손 여부를 검출하는 공지의 검출수단(S)이 고정되어 있다.4 is a longitudinal cross-sectional view of the device of the present invention, a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4 of FIG. 5, and FIG. 6 is a state diagram of detecting the damage of the tool using the device of the present invention. The arm 13 is rotatably installed around the shaft 14 on one side, and both ends of the cylinder 15 are coupled by pins 16 and 17 between the frame and the arm, and the inner bottom of the arm. Well-known detection means S for detecting whether a tool is broken is fixed to it.

상기 실린더(15)의 일측에는 제8도에 도시한 솔레노이드 밸브(27)의 절환에 따라 실린더의 내부로 공급되는 압축공기의 유입을 제어하는 체크밸브(18)(19)가 연결 되어 있고 양측으로는 실린더의 동작을 감지하는 근접센서(20)(21)가 고정되어 있으며 아암(13)의 저면에는 압축공기 발생기(도시는 생략함)로 부터 공급되는 압축공기를 분배하는 티 엘보우(22)가 고정되어 있다.One side of the cylinder 15 is connected with check valves 18 and 19 for controlling the inflow of compressed air supplied into the cylinder according to the switching of the solenoid valve 27 shown in FIG. The proximity sensor 20, 21 for detecting the operation of the cylinder is fixed, the lower surface of the arm 13 is the elbow 22 for distributing the compressed air supplied from the compressed air generator (not shown) It is fixed.

그리고 상기 아암(13)에는 제8도와 같이 공구의 파손여부 검출직전에 솔레노이드밸브(23)의 절환에 따라 압축공기(5㎏/㎠정도)를 로드(5)와 공구(10)측으로 분사하는 노즐(24)이 설치되어 있고 바디(4)의 내부에는 압축공기를 공급하는 압축공기 유입공(25)이 형성되어 있어 공작기기의 동작시 0.3㎏/㎠의 압축공기를 바디(4)의 내부로 공급하도록 하여 공급된 압축공기가 바디(4)와 로드(5)사이의 틈새로 분출하도록 되어 있다.And the nozzle 13, the nozzle for injecting compressed air (about 5kg / ㎠) to the rod 5 and the tool 10 side in accordance with the switching of the solenoid valve 23 just before the detection of damage to the tool as shown in FIG. (24) is provided and the compressed air inlet hole 25 for supplying the compressed air is formed in the interior of the body 4, 0.3kg / ㎠ compressed air into the body 4 during the operation of the machine tool The compressed air supplied to supply the gas is blown into the gap between the body 4 and the rod 5.

이때 로드(5)의 외측으로는 벨로우즈(26)가 설치된다.At this time, the bellows 26 is installed on the outside of the rod (5).

이와같이 구성된 본 고안의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation, effects of the present invention configured as described above are as follows.

공작기기가 동작중에는 아암(13)이 제4도의 실선과 같이 프레임(12)에 접속되어 검출수단(S)이 외부로 노출되지 않은 상태이다.While the machine tool is in operation, the arm 13 is connected to the frame 12 like the solid line of FIG. 4 so that the detection means S is not exposed to the outside.

이러한 상태에서는 제8도에 도시한 바와 같이 2개의 솔레노이드 밸브(23)(27)가 닫혀 있으므로 일정압력(5㎏/㎠정도)의 압축공기는 감압밸브(28)를 통해 약 0.3㎏/㎠의 압력으로 감압된 다음 바디(4)의 압축공기 유입공(25)을 통해 바디(4)의 내부로 공급되어 바디(4)와 로드(5)사이의 틈새로 분출되므로 상기 틈새를 통해 공작물의 가공시 발생되는 칩 또는 이물질등이 바디(4)내로 유입되지 않는다.In this state, as shown in FIG. 8, since the two solenoid valves 23 and 27 are closed, compressed air having a constant pressure (about 5 kg / cm 2) is about 0.3 kg / cm 2 through the pressure reducing valve 28. The pressure is reduced and then supplied to the inside of the body 4 through the compressed air inlet 25 of the body 4 is ejected into the gap between the body 4 and the rod 5, so that the workpiece is processed through the gap. The chips or foreign substances generated during the injection do not flow into the body 4.

이와같은 상태로 작업을 하다가 헤드(11)에 새로이 장착되는 공구 또는 반복 사용에 따라 마모된 공구의 파손여부를 검출하기 위해서는 아암(13)의 저면에 고정된 검출수단을 외부로 노출시켜야 한다.While working in such a state, in order to detect whether the tool newly mounted on the head 11 or the tool worn due to repeated use has to be exposed, the detection means fixed to the bottom of the arm 13 must be exposed to the outside.

이에따라 솔레노이드 밸브(27)의 절환으로 체크밸브(18)가 온되면 압축공기가 실린더 로드의 후방으로 공급되어 실린더(15)의 로드(15a)를 전진시키게 되므로 아암(13)이 점진적으로 열리기 시작한다.Accordingly, when the check valve 18 is turned on by the switching of the solenoid valve 27, the compressed air is supplied to the rear of the cylinder rod to advance the rod 15a of the cylinder 15, and the arm 13 starts to open gradually. .

상기한 바와 같이 실린더(15)의 동작으로 아암(13)이 열리기 시작하면 실린더(15)는 핀(16)(17)을 중심으로 점진적으로 회동되어 제4도의 일점쇄선과 같이 개방된다.As described above, when the arm 13 starts to open by the operation of the cylinder 15, the cylinder 15 is gradually rotated about the pins 16 and 17 to open as shown by the dashed-dotted line in FIG.

상기 아암(13)이 완전히 개방되었음을 실린더(15)의 일측에 설치된 근접스위치(21)가 감지하면 솔레노이드 밸브(27)가 절환되어 체크밸브(18)를 오프시키게 되므로 아암(13)은 개방된 상태를 유지하여 아암의 저면에 고정된 감지수단을 외부로 노출시킨다.When the proximity switch 21 installed on one side of the cylinder 15 detects that the arm 13 is completely open, the solenoid valve 27 is switched to turn off the check valve 18. Thus, the arm 13 is in an open state. It is maintained to expose the sensing means fixed to the bottom of the arm to the outside.

상기 감지수단(S)이 외부로 노출된 상태에서 헤드(11)에 고정된 공구(10)가 감지 수단의 로드(5)의 근접부에 도달하면 공구의 파손여부를 검출하기 전에 솔레노이드 밸브(23)를 절환하여 노즐(24)을 통해 5㎏/㎠의 압축공기를 외부로 노출된 로드(5)와 공구(10)측으로 분사시키게 되므로 이들의 표면에 뭍은 칩 또는 이물질이 제거된다.When the tool 10 fixed to the head 11 reaches the proximity of the rod 5 of the sensing means while the sensing means S is exposed to the outside, the solenoid valve 23 before detecting whether the tool is damaged or not. ) Is switched to spray the 5kg / ㎠ compressed air to the rod 5 and the tool 10 exposed to the outside through the nozzle 24 to remove chips or foreign matter on the surface thereof.

이와같이 로드(5)와 공구(10)의 표면에 달라 붙은 칩 또는 이물질을 제거하고 난 다음에는 헤드(11)를 이동시켜 공구(10)의 선단부가 로드(5)에 접속되도록 하므로써 공구의 마모 또는 파손여부를 검출하게 된다.Thus, after removing the chips or foreign matter stuck to the surface of the rod 5 and the tool 10, the head 11 is moved so that the tip of the tool 10 is connected to the rod 5 so that Detects damage.

상기 검출수단에 의한 공구의 마모 또는 파손여부를 검출한 다음 헤드(11)가 검출수단으로 부터 완전히 빠져 나와 공작물의 가공 대기위치에 도달하면 솔레노이드 밸브(27)가 절환되어 체크밸브(19)를 통해 압축공기를 실린더내부로 유입시켜 로드(15a)를 잡아 당기게 되므로 개방되었던 아암(13)이 초기 상태인 실선과 같이 프레임(12)에 접속되고, 이에따라 검출수단이 외부로 노출되지 않게 되는 것이다.After detecting whether the tool is worn or damaged by the detecting means, and the head 11 completely exits from the detecting means and reaches the machining standby position of the workpiece, the solenoid valve 27 is switched to perform the check valve 19. Since the compressed air is introduced into the cylinder to pull the rod 15a, the open arm 13 is connected to the frame 12 like a solid line in an initial state, and thus the detection means is not exposed to the outside.

이상에서와 같이 본 고안은 공작물의 가공시 검출수단이 프레임의 내부로 수용되므로 테이블의 면적보다 큰 공작물의 가공이 가능하게 됨은 물론 공작물의 가공시 프로그램의 잘못된 입력으로 기기가 오동작을 하더라도 헤드가 검출수단이 고정된 아암과 충돌될 염려가 없게 된다.As described above, in the present invention, the detection means is accommodated inside the frame when the workpiece is processed, so that the workpiece can be processed larger than the table area, and the head is detected even if the machine malfunctions due to an incorrect input of a program when the workpiece is processed. There is no fear that the means will collide with the fixed arm.

또한, 공작물의 가공시 및 파손여부의 검출직전에 압축공기에 의해 검출수단 및 공구에 뭍어 있는 칩 또는 이물질등을 완전히 제거한 상태에서 공구의 이상유,무를 검출하게 되므로 오동작이 발생되는 것으르 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.In addition, since abnormality or absence of the tool is detected by the compressed air immediately before the detection of the workpiece and the detection of damage, the chip is free of chips or foreign substances stuck on the detection means and the tool. The effect is to prevent.

Claims

An arm 13 provided on one side of the frame 12 so as to be opened and closed about the shaft 14, a cylinder 15 provided between the frame and the arm to open and close the arm, and fixedly installed on the bottom of the arm. Tool breakage detection device of a machine tool comprising a known detection means for detecting whether the tool is damaged as the tool (10) mounted on the head (11) is connected.

The nozzle (24) according to claim 1, further comprising a nozzle (24) for injecting compressed air to the rod (5) and the tool (10) side before detecting whether the tool is broken or damaged on one side of the rod (5) which is installed in a known detection means. Tool breakage detection device for machine tools.

The compressed air introduced into the compressed air inlet hole according to claim 1 or 2, wherein a known detection means forms a compressed air inlet hole (25) for supplying compressed air into the body (4). ) Tool breakage detection device of a machine tool to eject the gap between the body and the body (4) to the outside.