KR100246308B1 - 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작 기계에 있어서, 2대의 스핀들 모터에 대해 각각의 스핀들 모터 컨트롤러를 사용하던 것을 스위칭 유니트를 사용하여 하나의 스핀들 모터 컨트롤러로 사용할 수 있도록 하기 위하여 발명한 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치에 관한 것으로, 공작 기계의 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들용 모터부에 동력을 제공하는 스핀들 모터 컨트롤러 회로에서, 스핀들 모터 컨트롤러의 스핀들 모터로의 전력 공급 라인에 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들 모터부에 동력 제공을 스위칭하는 스위칭 유니트를 부가하고, 스위칭 유니트는 프로그래머블 로직 컨트롤부에 의하여 선택 제어되도록 이루어짐을 특징으로 하는 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치에 관한 것이며, 공작 기계의 스핀들 모터와 서브 스핀들 모터를 구동하는 전원을 하나로 공동 사용하되 스위칭 유니트에 의하여 이를 스위칭 함으로써 하나의 스핀들 모터 컨트롤러를 사용할 수 있어 사용이 편리하고 경제적인 효율이 있다.

Description

공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치

본 발명은 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치에 관한 것으로, 공작 기계의 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들용 모터부에 동력을 제공하는 스핀들 모터 컨트롤러 에서, 스핀들 모터 컨트롤러의 스핀들 모터로의 전력 공급 라인에 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들 모터부에 동력 제공을 스위칭하는 스위칭 유니트를 부가하고, 프로그래머블 로직 컨트롤부에 의하여 유니트가 선택 제어되도록 한 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작 기계에 있어서의 스핀들 모터 및 서브 스핀들 모터의 구동은 각 스핀들 모터의 전력 공급을 위한 스핀들 모터 컨트롤러가 동시에 2개 필요하다. 이는 도 1 과 같이 예시할 수 있고, 제 1 의 스핀들 모터 컨트롤러(10)는 출력단(U, V, W,)을 통하여 예를 들어 회전 공구용 스핀들 모터(M1)를 포함하는 회전 공구용 스핀들 모터부(11)에 동력을 제공하고, 제 2 의 스핀들 모터 컨트롤러(12)는 또한 해당 출력단(U, V, W)을 통하여 예를 들어 서브 스핀들용 모터(M3)를 포함하는 서브 스핀들용 모터부(13)에 동력을 제공한다. 이 경우 실제 공작 기계에서 각각의 스핀들 모터(M1,M3)가 독립적으로 사용되어 운전되는 것 외에는 별도로 스핀들 모터 컨트롤러(10,12)를 각각 사용하여야 하므로 경제적, 공간적, 및 효율적인 면에서 많은 손실이 있게 된다. 구체적으로 스핀들 모터를 2개 쓰는 것은 주 스핀들의 C축에 대한 툴 포스트(TOOL POST)의 회전 공구용 스핀들 모터와, 일반 절삭 공구에 의한 서브 스핀들용 서브 스핀들 모터를 들 수 있다. 즉, 공작 기계에서 4 축 선반의 경우 주 스핀들의 C축에 대한 가공이 툴 포스트(회전 공구 및 일반 절삭 공구 장착 가능)에 장착된 회전 공구용 스핀들 모터에 의하여 이루어지고, 이에 대한 가공은 서브 스핀들로 이동하게 된다. 서브 스핀들에서의 가공은 회전 공구가 아닌 일반 절삭 공구에 의하여 이루어지게 되므로 툴 포스트의 회전 공구는 사용되지 않게 된다. 이러한 가공의 경우 회전 공구용 스핀들 모터와, 서브 스핀들 모터는 동시에 작동되지 않으므로 이를 별도로 각각 제어하는 것은 불합리하다. 따라서 이들은 동시에 쓰이는 일이 없음에도 불구하고 이의 제어는 독립적으로 실시되고 있어 별도로 제어 수단을 구비하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 독립적으로 제어 구동되는 일조의 스핀들 모터를 스위칭 유니트를 사용하여 하나의 컨트롤러에 의하여 선택 제어 될 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 하나의 스핀들 모터 컨트롤러의 모터 구동 출력단에 스위칭 유니트를 부가하고, 스위칭 유니트는 프로그래머블 로직 컨트롤부에 의하여 스위칭 제어되도록 함으로써, 하나의 컨트롤러로 2개의 스핀들 모터를 제어할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래의 공작 기계에서의 스핀들 모터 구동 장치 회로도,

도 2 는 본 발명의 공작 기계에서의 스핀들 모터 구동 장치 회로도,

도 3 은 본 발명에 사용되는 스위칭 유니트의 상세 회로도이다.

도면의 주요 부분에 대한 보호의 설명

10,12;스핀들 모터 컨트롤러 11;회전 공구용 스핀들 모터부

13;서브 스핀들용 모터부 100;스핀들 모터 컨트롤러

200;스위칭 유니트 210;프로그래머블 로직 컨트롤부

220;릴레이 221,222;접점부

230;마그네트 접점부 231,232;마그네트 접점

241,242;보조 스위치

즉 본 발명은 공작 기계의 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들용 모터부에 동력을 제공하는 스핀들 모터 컨트롤러 회로에서, 스핀들 모터 컨트롤러의 스핀들 모터로의 전력 공급 라인에 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들 모터부에 동력 제공을 스위칭하는 스위칭 유니트를 부가하고, 스위칭 유니트는 프로그래머블 로직 컨트롤부에 의하여 선택 제어되도록 이루어진 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치를 제공하려는 것이다.

상기 전력 공급 라인은 3 상용이며, 스위칭 유니트는 3 상용 라인을 스위칭 하도록 이루어지고, 스위칭 유니트는 또한 프로그래머블 로직 컨트롤부의 출력단 레벨에 따라 구동되는 릴레이와, 릴레이 구동시 온되어 기존의 임의의 마그네트 접점을 스위칭 온 시키는 마그네트 접점부를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

이 경우 본 발명은 하나의 스핀들 모터 컨트롤러에서는 각 스핀들 모터 구동시 동일 출력단을 통하여 구동 전력을 공급하고, 이를 스위칭 유니트를 통하여 회전공구용 스핀들 모터 또는 서브 스핀들 모터를 선택하여 출력하므로 하나의 컨트롤러로 2개의 스핀들 모터를 선택 구동할 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2 는 본 발명의 방식에 의한 스핀들 모터 구동 장치 회로도로, 하나의 스핀들 모터 컨트롤러(100)와; 상기 스핀들 모터 컨트롤러(100)로 부터 구동 전원을 인가 받는 회전 공구용 스핀들 모터부(11) 및 서브 스핀들용 모터부(13)와; 상기 스핀들 모터 컨트롤러(100)로 부터의 구동 전력을 상기 모터부(11,12)로 스위칭하여 공급하는 스위칭 유니트(200)로 이루어진다. 그 외에 스핀들 모터 컨트롤러(100)와 대응하는 모터부(11,13)간의 상호 제어 출력 라인이 다수 있으나, 본 발명의 기술 내용과 무관하므로 도면에만 나타내고 이의 설명은 생략한다.

도 3 은 본 발명에 사용되는 스위칭 유니트의 일 예를 나타내는 상세 회로도로, 프로그래머블 로직 컨트롤부(210)의 일 출력이 릴레이(220)를 구동시키고, 릴레이(220)구동에 연동 하여 대응 접점부(221,222)가 일반 접점(a)에서 구동 접점(b)으로 접점이 선택적으로 변하도록 한다. 각 접점(a, b)에는 마그네트 접점(231,232)으로 이루어지는 마그네트 접점부(230)가 대응하도록 연결된다. 상기 마그네트 접점부(230)의 접점(231,232)은 도 2 의 접점(231,232)과 같으며, 도 2 에서는 설명의 편리상 접점(231,232)만 도시하였다. 상기 프로그래머블 로직 컨트롤부(210)에는 모터의 회전을 인식하고 스위칭되며 센서 등으로 이루어지는 보조 스위치(241,242)와 연결시켜, 상기 컨트롤부(210)가 모터의 동작 여부를 알 수 있도록 하고 이상시 경보(경보 수단의 제시는 생략함)를 출력할 수 있도록 함이 바람직하다.

이러한 본 발명은 도 3 에서와 같이 공작 기계의 작업을 지시하고 제어하는 프로그래머블 로직 컨트롤부(210)를 통하여 지령(예를 들어 Y80.5)이 내리면 릴레이(220)가 자화되어 전자석으로 변하므로 접점이 접점(a)에서 접점(b)으로 점선 상태와 같이 변한다. 그러면 기존에 구동되던 마그네트 접점(232)이 오프되고 마그네트 접점(231)이 온된다. 마그네트 접점(231)이 온 되면 이에 대응하는 예를 들어 회전 공구용 스핀들 모터부(11)가 온 된다. 한편 프로그래머블 로직 컨트롤부(210)가 지령(Y80.5)을 멈추면 릴레이(220)의 구동 자화가 오프되고, 이에 따라 접점부(221,222)의 접점이 접점(b)에서 접점(a)으로 원위치 하면서 마그네트 접점(232)이 온 된다. 그러면 도 2 에서 볼 때 서브 스핀들용 모터부(13)가 구동되어 서브 스핀들 모터(M3)가 구동된다. 이러한 구동의 정상 여부는 본 발명에서는 확인 할 수 있도록 하였는바, 모터(M1,또는 M3)의 회전을 인식하는 센서 작동에 의하여 스위칭되는 보조 스위치(241,242)를 활용한다. 즉 임의의 모터(M1,또는M3)의 회전이 비정상이면 해당하는 스위치(241,또는 242)가 온 되고 이는 프로그래머블 컨트롤러(210)에 지령(예를 들어 지령(X06.0 또는 X06.1))으로 인식되고, 이러한 지령에 의하여 컨트롤부(210)는 이상 여부를 인식하고 필요한 경보 수단(도시하지 않음)을 통하여 이를 알려준다. 도 3 에 보인 상기 스위칭 유니트(200)는 일 예를 도시한 것으로 전원의 +,-극성이나 레벨 등은 설계자마다, 제조 회사마다 다르므로 이에 대한 정확한 표현은 생략하였으며 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능함을 알 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 회전 구동용 스핀들 모터부와 서브 스핀들용 모터부의 구동이 동일 시점에서 발생하지 않는 공작 기계에서, 각 모터를 별개로 각각 구동하지 않고 스위칭 유니트를 통하여 구동 시키게 하며 이를 위하여 하나의 스핀들 모터 컨트롤러가 스위칭 유니트를 작동케 하였으므로 스위칭 유니트의 구동에 의하여 원하는 스핀들 모터를 선택 구동 할 수 있어 경제성 및 효율적인 공간 활용을 이루게 된다.

Claims (2)

1. 공작 기계의 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들용 모터부에 동력을 제공하는 스핀들 모터 컨트롤러 회로에서, 스핀들 모터 컨트롤러의 스핀들 모터로의 전력 공급 라인에 회전 공구용 스핀들 모터부와 서브 스핀들 모터부에 동력 제공을 스위칭하는 스위칭 유니트를 부가하고, 스위칭 유니트는 프로그래머블 로직 컨트롤부에 의하여 선택 제어되며, 스위칭 유니트는 프로그래머블 로직 컨트롤부의 출력단 레벨에 따라 구동되는 릴레이와, 릴레이 구동시 온되어 기존의 임의의 마그네트 접점을 스위칭 오프시키고, 대응하는 다른 마그네트 접점을 스위칭 온 시키도록 두 개의 마그네트 접점을 가지는 마그네트 접점부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 스위칭 유니트는 대응하는 스핀들 모터의 구동을 인식하는 한 쌍의 보조 스위치와, 보조 스위치의 상태를 입력 데이터로 받아들이는 프로그래머블 로직 컨트롤부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 공작 기계의 스핀들 모터 구동 장치.

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