KR0137432Y1 - 공작기계용 공작물 위치결정 제어장치 - Google Patents

공작기계용 공작물 위치결정 제어장치 Download PDF

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KR0137432Y1 KR2019950024561U KR19950024561U KR0137432Y1 KR 0137432 Y1 KR0137432 Y1 KR 0137432Y1 KR 2019950024561 U KR2019950024561 U KR 2019950024561U KR 19950024561 U KR19950024561 U KR 19950024561U KR 0137432 Y1 KR0137432 Y1 KR 0137432Y1
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Abstract

본 고안은 2단 속도 절환에 의한 공작물 위치결정 제어 장치에 관한 것으로 특히면취기의 치합제어를 위한 공작물 위치 결정에 이용해 면취 공정을 수행하는 제어 장치에 관한 것이다.
3상 유도 전동기인 인덕터 모터의 회전속도를 가변 제어하는 인버터와 공작물의 요철부의 신호에 의해 위치가 감지되는 위치 결정센서가 로직프로그램블(PLC)에서 처리되는 스퀀스(SEQUENCE)제어가 구비되어 정밀 기어와 쉐프트(SHAFT)류의 면취기(EDBURRING MACHINE)는 변속기의 경우 소음 감소등에 결정적 영향을 미치는 중요공정이며 안정된 가공 회전을 수행 위해 공작물의 위치 결정제어는 면취기의 핵심공정이며 이러한 위치결정제어가 부정확할시에는 커터(COUTTER)와 공작물의 충돌로 인한 파손이 발생할 수 있는 중요한 공정이다.
위치결정제어는 정확하고 신속히 그리고 간단히 제어할 수 있으며 볼록한 부분과 오목한 부분이 있는 모든 공작물의 위치결정에 적용할 수 있으며, 위치결정제어가 광센서와 모터로 제어되어 편차에 의해 정밀 위치제어가 제약을 받게되었으나 같은 위치에서 바로 가공 회전을 수행하도록 하고 있어 회전시간을 단축하는 효과를 제공 받는 고안이다.

Description

공작기계용 공작물 위치결정 제어장치
제1도는 종래의 구성을 나타내는 블럭도.
제2도는 본 고안의 구성을 나타내는 블럭도.
제3도는 본 고안의 로직프로그램을 나타내는 시퀀스제어도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 브라켓 20 : 광센서
30 : 신호증폭장치 40 : PLC
50 : 오리엔털 모터 60 : 공작물
70 : 위치결정센서 80 : 위치 증폭기
90 : 인버터 100 : 인덕션 모터
본 고안은 공작물 위치결정 제어장치에 관한 것으로서, 특히 면취기의 치합제어를 위한 공작물 위치결정에 이용해 면취공정을 수행하는 공작기계용 공작물 위치결정 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계는 작업대에 전송해 들어온 작업물을 정해진 프로그램에 따라 이동수단으로 끌어 당겨 정해진 위치에 놓도록 한다.
이러한 통상적인 종래의 공작기계의 공작물 위치결정 제어장치는 제1도에서 보듯이, 작업대에 전송들어온 기어류의 공작물(6)의 위치를 감지하기 위해 위에서 빛을 조사한 후 반사된 빛을 감지할 수 있도록 하는 광센서(2)를 연결하고, 상기 광센서(2)가 좌우로 이동하면서 공작물을 감지할 수 있도록 조정하는 브라켓(1)을 일체 연결하고, 상기 광센서에서 감지하여 출력하는 전기적인 신호를 증폭하는 신호증폭장치(3)를 출력단에 연결하고, 상기 신호증폭장치의 출력단에는 작업물의 위치 보정에 관한 프로그램을 기록하고 있는 프로그램 로직 제어(Programmable logic controller)(이하, PLC라 칭함)(4)을 연결하고, 상기 PLC(4)의 출력신호에 의해 정.역회전하는 오리엔탈모터(5)를 연결하여 출력단의 공작물(6)을 이동시키도록 구성한다.
이러한 종래의 공작기계의 공작물 위치결정 제어장치는 동작시작 명령을 지령하게 되면 일련의 순서에 의해 PLC(4)에서 출력한 전기적인 신호에 의해 오리엔털 모터(5)는 정해진 속도로 공작물(6)을 회전시키게 된다.
이때, 신호증폭장치(3)의 투광기에서 빛이 조사되면 공작물(6) 상단에 위치한 광센서(2)에서 빛이 조사되고 공작물(6)에 빛이 반사되어 광센서(2)의 수광기로 되돌아가게 된다.
신호증폭장치(3)는 광센서(2)의 신호를 증폭하여 PLC(4)로 전송하게 되고, PLC(4)는 입력된 공작물의 위치에 따라 오리엔털모터(5)를 회전하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 기술은 PLC로부터 출력된 신호로 오리엔털모터가 구동하기 까지의 시간이 너무 지연되어 속도 제어에 어려움이 있으며, 특히 기어류 공작물의 돌출부위와 요홈부위의 차이점을 명확하게 구별할 수 없기 때문에 브라켓의 피드백(feed-back)이 곤란하여 작업자가 직접 브라켓을 이동시켜야 하는 문제점을 가지고 있었다.
이러한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 기어류의 공작물 요철형상을 전기적인 신호로 출력하여 PLC로 절삭기의 위치를 결정한 후 가공이 이루어질 수 있도록 함으로서 위치 결정이후 가공공정을 단순화시키고 절삭기와 공작물의 충돌을 미연에 방지하는 효과를 얻고자 하는 데 있다.
이하 첨부된 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 공작기계에서 공작물의 가공하기 위해 설정하는 위치제어이후 즉시 가공이 이루어질 수 있도록 제어하는 장치에 관한 것으로서 첨부도면 제2도에서 보듯이, 이송되 온 공작물(60)의 가공하고자 하는 위치에 근접하여 전기적인 신호로 출력할 수 있도록 위치결정센서(10)를 연결하고, 상기 위치결정센서(10)의 출력신호를 일정 신호로 증폭하여 출력하는 신호증폭기(20)를 출력단에 연결하고, 상기 신호증폭기(20)의 출력신호로부터 내부에 모터의 정, 역회전과 모터의 속도를 조절할 수 있는 프로그램을 내장하여 입력되는 신호로부터 내부 릴레이 구동으로 전기적인 신호를 출력하는 PLC(30)를 연결하고, 상기 PLC(30)에서 출력하는 신호로부터 일정전압으로 변환시켜 출력하는 인버터(40)를 연결하고, 상기 인버터(40)의 출력신호로 공작물(60)을 회전시키는 인덕터 모터(50)가 연결되는 것을 특징으로 한다.
PLC(30)는 첨부도면 제3도에서 보듯이, 이동축의 이송방향과 회전 속도에 관한 입력 모드로 정전(CW), 저속 모드(M10)와 정전(CW)만으로 지령하는 정전 모드(M03)와 역전(CCW)만을 지령하는 역전모드(M04)와 정지신호를 지령하는 정지모드(M05)를 두고 있으며, 상기 각 모드에 대응하여 확인 가능하도록 스위칭 동작으로 램프를 발광하도록 하는 정전릴레이(CR1), 역전릴레이(CR2), 저속릴레이(CR3), 고속릴레이(CR4)를 구비하고, 기어류의 공작물 위치를 전기적인 신호 출력으로 입력하는 위치확인스위치(WP)와 공작물의 요철부위의 개수를 설정된 값과 비교하는 카운터(CT)를 구성한다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 공작기계에서 공작물의 가공하기 위해 설정하는 위치제어이후 즉시 가공이 이루어질 수 있도록 제어하는 장치에 관한 것으로서 첨부도면 제2도에서 보듯이, 기어류 공작물에 형성된 다수개의 각 요철부위를 위치결정센서가 공작물에 근접하여 각 요철부위에 따라 다른 전기적인 신호를 출력하게 되면, 신호증폭기(20)는 위치결정센서(10)에서 감지한 신호를 PLC(30)로 출력하여 내부의 각 지령모드와 릴레이를 통해 인버터에 입력된 전기적인 신호가 인덕터 모터에 적절한 전압으로 변환시켜 정전(CW), 역전(CCW) 혹은 고속과 저속되도록 제어한다.
한편, PLC(30)는 위치결정센서(10)가 감지한 공작물의 요철부위로부터 공작물이 이동하여 절삭기(미도시)에 절삭할 수 있도록 저장된 프로그램은 첨부도면 제3도에서 보듯이 다수개의 지령모드와 릴레이를 구동시키게 된다. 스핀들 정전.저속모드(M10)가 접점되면 내부 릴레이(CR5)의 동작으로 내부 릴레이(CR1)와 (CR3)가 동시에 접점되고, 상기 내부릴레이(CR1), (CR3)의 동작으로 인버터(40)에 스핀들 정전.저속에 대한 신호 가변되어 인덕터 모터(50)로 부터 공작물(60)이 정전.저속진행하게 된다.
여기서, 위치결정센서(10)는 공작물(60)에 형성된 요철부위를 선회하면서 감지한 요철부위를 펄스(PULSE)신호로 출력하여 신호증폭기(20)를 거쳐 PLC(30)로 출력하게 된다.
이때 공작물의 요철 개수(C0001)가 미리 설정한 개수(C0003)와 동일한 경우 카운터(CT)가 작업물의 개수를 카운터 리셋트(RESET)되면서 내부릴레이(CR1)(CR3)가 동시에 개방된다.
내부릴레이(CR1)(CR3)의 개방으로 인버터는 인덕터모터의 동작을 중지시키고 위치결정을 완료하게 되는 것이다.
한편 공작물의 위치결정이 완료되면 별도의 스핀들 정전모드(M03), 스핀들 역전모드(M04), 스핀들 정지(M05)가 동작할 때까지 내부릴레이(CR4)는 지속적으로 동작하여 공작물이 고속으로 회전하면서 절단기로부터 가공되도록 한다.
만약 역전모드(M04)가 입력될 경우 각 입력모드에 대응하는 내부릴레이(CR2)가 동작하여 인버터(40)에 의해 인덕터모터는 역방향(CCW)으로 회전하게 된다.
이와 같이 작용하는 본고안은 기어류등의 공작물에 형성된 다수개의 요철부위를 위치결정센서로부터 감지하여 전기적인 신호로 출력하도록하여 요철 부위를 보다 명확하게 구별하여 정확한 위치 결정이 이루어질 수 있으며, 공작물의 위치를 설정함과 동시에 가공이 이루어질 수 있는 신속한 효과를 가지고 있다.

Claims (2)

  1. 기어류 공작물을 이동시키고 회전시켜 가공하는 공작기계에 있어서, 상기 공작기계내로 이송되 온 공작물(60)상단에 접근하여 공작물의 요철부위를 감지하고 전기적인 신호로 출력할 수 있도록 위치결정센서(10)를 연결하고, 상기 위치결정센서(10)의 펄스신호를 신호출력기(20)를 통하여 출력한 신호를 입력하여 동작하고 출력단에 연결된 인버터(40)로부터 동작신호를 출력하여 인덕터 모터(50)의 회전으로 공작물이 가공될 수 있도록 하는 PLC(30)가 스핀들 정전.저속모드(M10) 접점으로 내부 릴레이(CR5) 동작에 따라 내부릴레이(CR1)와 (CR3)가 동시에 접점되고, 상기 내부릴레이(CR1), (CR3)의 동작으로 인버터(40)에 스핀들 정전.저속에 대한 신호를 가변하여 인덕터 모터(50)로부터 공작물(60)이 정전.저속진행하게 하고 공작물의 위치결정이 완료되어 별도의 스핀들모드 정전모드(M03), 역전모드(M04), 정지모드(M05)가 동작할 때까지 내부릴레이(CR4)를 지속적으로 동작시켜 공작물이 고속회전으로 가공되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공작물 위치결정 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 PLC(30)는 스핀들 정전.저속모드(M10) 접점으로 감지한 공작물의 요철 개수가 미리 설정한 개수와 동일한 경우 카운터(CT)가 리셋트되면서 내부릴레이(CR1)(CR3)를 개방하여 인덕터모터(50)가 인버터(40)의 동작이 중지되어 위치를 결정할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공작물 위치결정 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101135270B1 (ko) * 2004-12-28 2012-04-12 두산인프라코어 주식회사 위치센서를 이용한 공작물의 위치확인방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101135270B1 (ko) * 2004-12-28 2012-04-12 두산인프라코어 주식회사 위치센서를 이용한 공작물의 위치확인방법

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