KR0140775B1

KR0140775B1 - 회전공구대 구동클러치의 클램핑 검출장치

Info

Publication number: KR0140775B1
Application number: KR1019950019303A
Authority: KR
Inventors: 김지태
Original assignee: 석진철; 대우중공업주식회사
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR970005507A

Abstract

본 발명은 터릿헤드에 장착되는 회전공구를 스핀들모터로부터 동력전달받아 회전가능한 구동클러치로서 연결하여 회전시키도록 한 회전 CNC선반의 공구대 구동클러치의 클램핑 검출장치에 있어서, 터릿헤드가 클램프된 상태에서 구동클러치와 회전공구측 클러치의 클램핑상태를 근접스위치로 온,오프검출하여 언클램프상태인 온인 경우에는 스핀들모터를 정역회전 반복동작시켜 클램핑시키고, 클램핑된 오프상태에서는 정상적인 회전을 수행하도록 한 구성으로서, 회전공구와 구동클러치의 안전한 연결상태로 작동시킬 수 있고, 더욱이 클러치부분의 파손 및 이와 연결된 주변부품의 정도변화와 마모를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

회전공구대 구동클러치의 클램핑 검출장치

제1도는 종래 CNC 선반에 사용되는 회전공구대의 부분단면도.

제2도는 제1도에 있어서 구동클러치부분을 나타낸 부분단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 회전공구대 구동클러치부분의 부분단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40:구동클러치40A:조정볼트

52:스프링60:근접스위치

M:스핀들모터

본 발명은 CNC선반의 회전공구대에 관한 것으로, 특히 회전공구의 구동을 위한 클러치의 언클램프 및 클램프 확인을 위한 검출장치에 관한 것이다.

종래의 CNC선반의 회전공구대는 제1도에 도시한 바와 같이 분할 모터(10)의 구동에 따라 회전되는 기어(12,13)의 동력전달을 받아 회전가능하고 또 피스톤(16)의 작용방향에 따라 전후진이동가능한 샤프트(14)의 선단에 터릿헤드(18)가 장착되고, 이 터릿헤드(18)의 내측면 및 공구대몸체(100)에 고정된 플팬지(20)의 일측면에 각각 분할고정된 한쌍의 커플링(22A,22B)이 장착되고, 상기 피스톤(16)의 작용방향에 따라 이동되는 샤프트(14)의 위치를 검출하여 커플링(22A,22B)의 클램프 또는 언클램프를 확인검출하는 근접스위치(24)가 상기 샤프트(14)의 후단근처에 위치되어 있고, 상기 샤프트(14)의 회전량을 검출하여 지령된 공구위치를 정지토록 하는 엔코더(26)의 회전축이 상기 샤프트(14)의 후단에 결합된 기어(28)와 치합된 기어(29)에 회전가능하도록 설치되어 있다.

한편, 회전공구를 회전시키는 구동클러치(40)는 제2도에 도시한 바와 같이 스핀들모터(M)의 출력축을 풀리(43,44)에 연결된 타이밍벨트(42)의 동력전달에 의해 회전되는 샤프트(46)를 기어(47,48,49)를 통해 회전가능하도록 되어 있고 상기 기어(49)와 구동클러치(40)의 결합은 슬라이딩가능하게 결합되고, 상기 구동클러치(40)의 후단에는 이 구동클러치(40)의 탄성력을 부여하기 위하여 스프링(52)과 스톱퍼(53)가 설치되어 있다.

미설명부호 50은 샤프트이다.

이와 같이 구성된 종래의 터릿헤드(18)에 고정된 회전공구(T)의 구동을 위한 구동클러치(40)의 클램프 및 언클램프를 작동시키기 위해서는, 먼저 사용할 회전공구를 사용하기 위해 수치제어 명령에 의해 제1도에서 분할모터(10)측 언클램프 밸브가 작동하면 유로를 통하여 피스톤(16)이 전진하게 되면서 샤프트(14)가 함께 이동하여 터릿헤드(18)가 전방으로 밀려나면서 한쌍의 커플링(22A,22B)이 물림해제되어 언클램프 상태가 된다. 이때 상기 샤프트(14)의 후단과 근접하게 위치되었던 근접스위치(24)는 상대적으로 멀어지면서 오프상태가 되고 따라서 분할모터(10)의 회전용밸브가 작동되고 분할모터(10)의 회전력이 기어(12,13)를 통해 샤프트(14)를 회전시키고 터릿헤드(18)가 회전되고 동시에 수치제어장치에 의해 지령된 공구의 위치는 엔코더 (20)에 의해 확인된 위치에서 다시 수치제어장치에서 분할모터(10)의 클램프밸브가 작동하게 되고 유로를 통하여 피스톤(16)을 후퇴시켜 샤프트(14)가 터릿헤드(18)를 잡아당겨 한쌍의 커플링(22A,22B)이 물려 클램핑 상태가 되고 동시에 샤프트(14)의 후단과 다시 근접한 위치에 놓이게 된 근접스위치(24)가 온상태로 되면 필요한 공구교환이 완료된다.

이같이 상기 근접스위치(24)가 온상태로 되면 제2도에서 회전공구가 구동클러치(40)에 연결된 것으로 판단하고, 수치제어지령에 의해 스핀들모터(M)가 작동하고, 타이밍벨트(42)가 회전함과 동시에 샤프트(46)가 기어(47,48,49)를 회전시키고 따라서 구동클러치(40)가 회전공구에 연결됨과 동시에 회전공구(T)를 회전시키게 된다.

상술한 바와 같이 종래는 지령된 회전공구와 구동클러치(40)를 연결하기 전에, 먼저 터릿헤드(18)를 언클램프 상태로 만들어 근접스위치(24)를 오프상태로 한 후, 터릿헤드(18)의 회전을 엔코더(26)로 조정하여 정지시키고, 다시 터릿헤드(18)를 고정시켜 클램프 상태로 한 후 스핀들모터(M)를 구동시키는 방식이었다.

그러나 이러한 방식은 구동클러치(40)측에 언클램프 및 클램프확인을 위한 별도의 장치가 되어 있지 않으므로 만일, 구동클러치(40)가 정확히 물려있지 않는 상태에서 스핀들모터(M)가 작동하게 되면 구동클러치(40) 부분이 파손될 경우가 발생될 뿐만 아니라 이 구동클러치(40)와 연결된 부품들의 마모가 진행되어 정밀도 변화를 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 구동클러치와 회전공구의 연결을 검출하는 근접스위치를 설치하여 스핀들모터를 제어하도록 한 회전공구대 구동클러치의 클램핑 검출장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 구현하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 터릿헤드에 장착되는 회전공구를 스핀들모터로부터 동력전달받아 회전하는 구동클러치로 연결시켜 회전시키도록 한 CNC선반의 회전공구대에 있어서, 구동클러치에 탄성력을 부여하기 위해 스프링이 개재되고, 그 후단에 조정볼트가 나사결합되고, 이 조정볼트에 근접되게 근접스위치가 고정설치되어 이 근접스위치가 검출된 전기적인 신호로 클러치 상태를 검출하여 스핀들모터의 회전을 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도에서 제1도 및 제2도와 동일 또는 동등부분은 동일부호를 사용한다.

유압모터의 구동에 따라 회전되는 기어군의 동력전달을 받아 회전가능하고 또 피스톤의 작용방향에 따라 전후진이동가능한 샤프트의 선단에 터릿헤드가 장착되고, 이 터릿헤드의 내측면 및 공구대몸체에 고정된 플팬지의 일측면에 각각 분할고정된 한쌍의 커플링이 장착되고, 상기 피스톤의 작용방향에 따라 이동되는 샤프트의 위치를 검출하여 커플링의 클램프 또는 언클램프를 확인검출하는 근접스위치가 샤프트의 후단 근처에 위치되어 있고, 상기 샤프트의 회전량을 검출하여 지령된 공구위치를 정지토록 하는 엔코더의 회전축이 상기 샤프트의 후단에 결합된 기어군에 회전가능하도록 설치되어 있는 머시닝 센터에 있어서, 제3도에 도시한 바와 같이 회전공구(T)를 회전시키는 구동클러치(40)는 스핀들모터(M)의 출력축을 풀리(43,44)에 연결된 타이밍벨트(42)의 동력전다렝 의해 회전되는 샤프트(46)를 기어(47,48,49)를 통해 최종적으로 회전가능하도록 하고 상기 기어(49)와 구동클러치(40)의 결합은 슬라이딩가능하게 결합되고, 상기 구동클러치(40)의 후단에는 이 구동클러치(40)에 탄성력을 부여하기 위하여 스프링(52)을 개재하되 상기 구동클러치(40)의 후단에 조정볼트(40a)를 나사결합시키고, 이 조정볼트(40a) 후단의 근접위치에 구동클러치(40)의 전후진위치를 검출하여 상기 스핀들모터(M)의 정역회전을 제어하는 제어근접스위치(60)를 설치하여서 된 구성이다.

미설명부호 50은 샤프트, 62는 근접스위치가 고정되는 플랜지이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 종래의 구성 및 작동과 동링한 동일한 부분은 제1도의 도면부호를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 지령된 회전공구를 교환하기 위해서 피스톤(16)을 작동시켜 터릿헤드(18)가 커플링(22A,22B)의 이격으로 언클램프 상태로 만들어 근접스위치(24)를 오프시키면 분할모터(10)의 동작으로 터릿헤드(18)가 소정의 선회각도로 회전하고 이 선회각정도를 엔코더(26)가 검출하여 최종적으로 정지케 하고, 다시 피스톤(16)이 작동하여 터릿헤드(18)가 커플링(22A,22B)의 맞물림으로 클램핑 상태가 되며 동시에 근접스위치(24)는 온 상태가 된다. 이 상태에서는 회전공구측 클러치가 구동클러치(40)의 선단면과 접촉하게 되는데 이때 완전히 물림상태가 되지 않으면 구동클러치(40)는 후방으로 밀려지고 따라서 조정볼트(40A)의 후단과 근접스위치(60)의 하단이 근접되어 근접스위치(60)는 온 상태로 되고, 이 근접스위치(60)가 검출한 신호가 스핀들모터(M)에 전달되어 정역회전시키게 된다. 따라서 스핀들모터(M)의 정역회전은 각 기어(47,48,49)를 통하여 최종적으로 구동클러치(40)를 정역회전시키게 되고 이때 구동클러치(40)의 저역회전에 따라 회전공구(T)측 클러치가 정확히 맞물림되게 된다.

한편, 회전공구측 클러치와 구동클러치(40)가 처음부터 맞물린다면 구동클러치(40)는 스프링(52)의 탄성력에 의해 전방으로 회전공구측 클러치에 진입된 상태가 되므로 조정볼트(40A)의 후단과 근접스위치(60)의 하단과의 거리가 멀어지므로 이 근접스위치(60)는 오프상태에 있으므로 구동클러치(40)는 클램핑되었음을 자동적으로 확인되고 스핀들모터(M)는 정상회전하게 된다.

그리고 상기 조정볼트(40A)는 근접스위치(60)가 검출할 수 있는 위치를 조정하기 위해 기어(49) 내측에 조합된 조절나사(63)를 조이고 풀게 됨에 따라 근접스위치(60)로부터 멀어지거나 가까워지게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명은 회전공구측과 구동클러치의 클러치상태를 근접스위치로 검출하여 이 검출된 전기적인 신호로 스핀들모터를 제어함으로써 종래와 같이 언클러치된 상태에서 구동스핀들이 회전하는 일이 없게 되어 안전하게 회전공구를 작동시킬 수 있고, 클러치부분의 파손되는 일은 없으며 또 구동클러치와 연결된 주변부품에 마멸을 일으켜 정밀도를 저하시키는 것을 방지할 수 있다.

Claims

터릿헤드에 장착되는 회전공구를 스핀들모터로부터 동력전달받아 회전하는 구동클러치로 연결시켜 회전시키도록 한 CNC선반의 회전공구대에 있어서, 구동클러치(40)에 탄성력을 부여하기 위해 스프링(52)이 개재되고, 이 스프링(52)은 조절나사(63)에 의해 탄성력이 유지되도록 하고 그 후단에 조정볼트(40A)가 나사결합되며, 이 조정볼트(40A)에 근접되게 근접스위치(60)가 고정설치되어 이 근접스위치(60)가 검출된 전기적인 신호로 클러치상태를 검출하여 스핀들모터(M)의 회전을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 회전공구대 구동클러치의 클램핑 검출장치.