KR100246304B1

KR100246304B1 - 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100246304B1
Application number: KR1019970082403A
Authority: KR
Inventors: 소한진
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2000-04-01
Also published as: KR19990062095A

Abstract

본 발명은 공구를 가로 및 세로방향으로 제어할 수 있는 2축제어 선반에서 스핀들 모터를 이용하여 공작물을 소정각도로 회전위치결정하는 동시에 이와 연계하여 드릴이 설치된 공구대를 2축제어하여 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있도록 한 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 공작물(30)을 척킹하는 스핀들 척(31)과, 이 스핀들 척(31)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(32), 스핀들 모터(33) 및 타이밍 벨트(34), 공구(35)가 설치되는 공구대(36)가 가로이송축(X10) 및 세로이송축(Z10)으로 위치제어되도록 구성되어 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트(32)를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단(60)과, 상기 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 상기 공구대(36)에 설치되는 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터(33)를 제어하는 수치제어부(50)로 구성된 것이다.

Description

2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법

본 발명은 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공구를 가로 및 세로방향으로 제어할 수 있는 2축제어 선반에서 스핀들 모터를 이용하여 공작물을 소정각도로 회전위치결정하는 동시에 이와 연계하여 드릴이 설치된 공구대를 2축제어하여 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있도록 한 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 수치제어 선반은 첨부도면 도1에 도시된 바와 같이 공작물(10)을 척킹하는 스핀들 척(11)과, 이 스핀들 척(11)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(12), 스핀들 모터(13) 및 타이밍 벨트(14)와, 공구(15)가 설치되는 공구대(16)가 가로이송축(X1) 및 세로이송축(Z1)으로 위치제어되도록 구성되어 있다.

이러한 2축제어 선반을 이용하여 공작물(10)의 단면에 구멍을 가공하는 경우에는 공작물(10)의 센터에만 구멍가공이 가능하였다.

따라서 공작물(10)의 센터부분 뿐만이 아니라 단면의 다른 위치에 구멍을 가공하기 위해서는 공구(15)를 가로 및 세로방향뿐만이 아닌 상하방향으로도 제어가능한 3축 제어선반을 이용하여야 되는데 이를 위해서는 설비투자비에 부담을 안게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 2축제어 선반에서 공작물의 단면 중심뿐만이 아니라 단면상의 다른 위치에도 수치제어에 의해 구멍을 가공할 수 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 2축제어 선반에서, 상기 스핀들 샤프트를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단과, 상기 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 상기 공구대에 설치되는 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터를 제어하는 수치제어부를 사용하는 2축제어 선반의 드릴가공장치를 제공하려는 것이다.

도 1 은 종래 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도,

도 2 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도,

도 3a 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물의 단면에 구멍을 가공하기 전의 상태를 보이는 작동상태도,

도 3b 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물상의 드릴가공 포인트와 드릴의 드릴중심 포인트가 동일 수평선상에서 일치된 상태를 보이는 작동상태도,

도 3c 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물상의 드릴가공 포인트와 드릴중심 포인트가 일치된 상태를 보이는 작동상태도,

도 4 는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 제어순서를 보이는 플로우차트이다.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

30 : 공작물 Z10 : 세로 이송축

31 : 스핀들 척 40 : 디스크

32 : 스핀들 샤프트 42 : 유압 브레이크

33 : 스핀들 모터 P1 : 드릴가공 포인트

34 : 타이밍 벨트 D1 : 드릴

35 : 공구 P2 : 드릴중심 포인트

36 : 공구대 50 : 수치제어부

X10 : 가로이송축 60 : 스핀들 고정수단

즉 본 발명은 공작물을 척킹하는 스핀들 척과, 이 스핀들 척을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트, 스핀들 모터 및 타이밍 벨트, 공구가 설치되는 공구대가 가로이송축 및 세로이송축으로 위치제어되도록 구성되어 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단과, 상기 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 상기 공구대에 설치되는 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터를 제어하는 수치제어부를 포함하여 구성한 2축제어 선반의 드릴가공장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 또한 디스크로부터 유압브레이크가 떨어지도록 하는 단계;

수치제어부에 의해 스핀들 모터가 제어되어 스핀들 척에 척킹된 공작물의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트를 드릴의 드릴중심 포인트와 동일수평선상에 위치되도록 회전위치결정제어한 후 정지시키는 단계;

유압브레이크가 디스크에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트를 고정하는 단계;

수치제어부에 의해 공구대의 세로이송축을 제어하여 드릴의 드릴중심 포인트를 상기 드릴가공 포인트와 일치시키는 단계;

수치제어부에 의해 공구대의 가로이송축을 제어하여 드릴가공 포인트에 일치되어 있는 드릴을 공작물을 향해 이송시켜 구멍을 가공하는 단계;

드릴 가공후 상기 수치제어부에 의해 공구대의 가로이송축을 제어하여 드릴을 공작물로 멀어지는 방향으로 제어하여 이송시키는 단계; 및

디스크로부터 유압브레이크가 떨어지도록 하는 단계를 수행하는 2축제어 선반의 드릴가공장치제어방법을 제공하려는 것이다.

이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다

도2는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 구성을 개략적으로 보이는 평면도이고, 도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치에 의해 공작물의 단면에 구멍이 가공되는 과정을 보이는 각각의 작동상태도로서, 이에 도시된 바와 같이 공작물(30)을 척킹하는 스핀들 척(31)과, 이 스핀들 척(31)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(32), 스핀들 모터(33) 및 타이밍 벨트(34), 공구(35)가 설치되는 공구대(36)가 가로이송축(X10) 및 세로이송축(Z10)으로 위치제어되도록 구성되어 있는 통상이 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서, 상기 스핀들 샤프트(32)를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단(60)과, 상기 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 상기 공구대(36)에 설치되는 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터(33)를 제어하는 수치제어부(50)로 구성하였다.

상기 스핀들고정수단(60)은 상기 스핀들 샤프트(32)에 설치되는 디스크(40)와, 이 디스크(40)로 이탈되거나 밀착되면서 스핀들 샤프트(32)가 움직이지 못하도록 하는 유압브레이크(42)로 구성하였으나 꼭 이러한 유압식 브레이크에 한정하지 않고 솔레노이드나 위치결정 테이퍼핀을 이용한 방식으로 구성할 수도 있다.

도4는 본 발명에 따른 2축제어 선반의 드릴가공장치의 제어순서를 보이는 플로우차트로서, 이에 도시된 바와 같이 디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S1)와, 수치제어부(50)에 의해 스핀들 모터(33)가 제어되어 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 회전위치결정제어한 후 정지시키는 단계(S2)와, 유압브레이크(42)가 디스크(40)에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트(32)를 고정하는 단계(S3)와, 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 세로이송축(Z10)을 제어하여 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)를 상기 드릴가공 포인트(P1)와 일치시키는 단계(S4)와, 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴가공 포인트(P1)에 일치되어 있는 드릴(D1)을 공작물(30)을 향해 이송시켜 구멍을 가공하는 단계(S5)와, 드릴 가공후 상기 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴(D1)을 공작물(30)로 멀어지는 방향으로 제어하여 이송시키는 단계(S6)와, 디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S7)로 구성하였다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면 도2 및 도3에 도시된 도면과, 도4에 도시된 플로우 챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도3a에 도시된 바와 같이 드릴()의 드릴중심 포인트(P2)와 일치되지 않는 드릴가공 포인트(P1)에 구멍을 가공하는 경우 수치제어부(50)로부터 출력되는 브레이크 오프신호에 의해 유압브레이크(42)가 디스크(40)로부터 떨어지게 되면, (단계 S1)

수치제어부(50)가 스핀들 모터(33)를 미리프로그램된 머신코드에 따라 소정각도로 회전시키게 된다. 이때 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)가 첨부도면 도3b에 도시된 바와 같이 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에서 일치된다. (단계 S2)

이때 수치제어부(50)는 출력포트를 통해 유압브레이크(42)가 디스크(40)에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트(32)를 고정하게 되며, (단계 S3)

이후에 수치제어부(50)는 공구대(36)의 세로이송축(Z10)을 제어하여 이송하게 되고, 이러한 동작에 의해 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)가 상기 드릴가공 포인트(P1)와 일치된다. (단계 S4)

다음에 수치제어부(50)는 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴가공 포인트(P1)에 일치되어 있는 드릴(D1)을 공작물(30)을 향해 이송시켜 구멍가공을 하게 된다. (단계 S5)

이때 스핀들 샤프트(32)는 스핀들고정수단(60)에 의해 움직이지 않도록 고정되어 있으므로, 정밀한 구멍을 가공할 수 있게 되는 것이다.

구멍가공후 상기 수치제어부(50)는 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 이송시키게 되고, 이러한 동작에 의해 드릴(D1)이 공작물(30)로 멀어지게 된다. (단계 S6)

이후에 수치제어부(50)는 브레이크 오프신호를 출력하게 되고, 곧 바로 유압브레이크(42)는 디스크(40)로부터 떨어지게 되어 다른 가공을 할 수 있는 상태로 된다. (단계 S7)

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 2축제어 선반의 스핀들을 이용하여 공작물의 단면상에 등분할 또는 비등분할 되는 여러개의 구멍을 수치제어에 의해 가공할 수 있도록 구성되어 있고, 이를 위해 스핀들고정수단과 간단한 제어프로그램으로 실현 가능하도록 되어 있으므로, 기존과 같이 3축제어 선반을 사용하지 않고 공작물의 단면에 구멍을 가공할 수 있으므로, 설비투자비가 절감되는 효과가 있다.

Claims

공작물(30)을 척킹하는 스핀들 척(31)과, 이 스핀들 척(31)을 고속으로 회전시키는 스핀들 샤프트(32), 스핀들 모터(33) 및 타이밍 벨트(34), 공구(35)가 설치되는 공구대(36)가 가로이송축(X10) 및 세로이송축(Z10)으로 위치제어되도록 구성되어 있는 2축제어 선반의 드릴가공장치에 있어서,

상기 스핀들 샤프트(32)를 고정하거나 회전가능한 상태로 하는 스핀들고정수단(60)과, 상기 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 상기 공구대(36)에 설치되는 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 상기 스핀들 모터(33)를 제어하는 수치제어부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 2축제어 선반의 드릴가공장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스핀들고정수단(60)은 상기 스핀들 샤프트(32)에 설치되는 디스크(40)와, 이 디스크(40)로 이탈되거나 밀착되면서 스핀들 샤프트(32)가 움직이지 못하도록 하는 유압브레이크(42)로 구성된 것임을 특징으로 하는 2축제어 선반의 드릴가공장치.
디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S1);

수치제어부(50)에 의해 스핀들 모터(33)가 제어되어 스핀들 척(31)에 척킹된 공작물(30)의 단면상에 위치하는 드릴가공 포인트(P1)를 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)와 동일수평선상에 위치되도록 회전위치결정제어한 후 정지시키는 단계(S2);

유압브레이크(42)가 디스크(40)에 밀착되도록 제어하여 스핀들 샤프트(32)를 고정하는 단계(S3);

수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 세로이송축(Z10)을 제어하여 드릴(D1)의 드릴중심 포인트(P2)를 상기 드릴가공 포인트(P1)와 일치시키는 단계(S4);

수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴가공 포인트(P1)에 일치되어 있는 드릴(D1)을 공작물(30)을 향해 이송시켜 구멍을 가공하는 단계(S5);

드릴 가공후 상기 수치제어부(50)에 의해 공구대(36)의 가로이송축(X10)을 제어하여 드릴(D1)을 공작물(30)로 멀어지는 방향으로 제어하여 이송시키는 단계(S6);

디스크(40)로부터 유압브레이크(42)가 떨어지도록 하는 단계(S7)로 구성된 것을 특징으로 하는 2축제어 선반의 드릴가공제어방법.