KR100254186B1 - 공작기계의스핀들정지상태의절삭이동방지장치및방법 - Google Patents

Abstract

명칭;공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지장치 및 방법

목적;절삭 이송 모드에서 항상 스핀들의 상태를 감시하다가 스핀들이 정지될 때 축의 이송을 정지하고 경보가 울리도록함으로써 공작물 가공불량 및 공구파손, 기계손상을 방지토록하기위함.

구성;방지장치는 공작기계의 주축의 회전을 감지하는 감지부를 가지는 주축부와, 가공 프로그램을 수장하여 축이송과 가공을 지령하고 감지부로부터의 신호 입력이 없는지를 확인하여 없을 때 서보부의 작동을 멈추도록하는 강전반과, 상기 강전반에 따라 절삭을 위한 서보 기능이 온 오프되는 서보부를 포함하여 이루어지고, 방지방법은 공작기계가 가공기능을 수행하기 위하여 축이송 및 스핀들을 회전토록 지령하는 제 1 과정과, 제 1 과정후 스핀들이 정지중인지 여부를 확인하여 회전시에는 정상 가공을 수행토록하는 제 2 과정과, 제2 과정에서 정지중이면 절삭 이송모드인지를 확인하여 급속이송 모드이면 정상적인 축 이송을 수행하는 제 3 과정과, 제 3 과정에서 절삭 이송 모드이면 절삭 이송을 정지하고 이를 경보하는 제 4 과정으로 이루어진다.

효과;공작기계의 절삭 이송모드에서 스핀들이 정지시 축이송도 정지되도록하여 공작물 가공불량 및 공구파손, 기계손상을 방지할 수 있다.

Description

공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지장치 및 방법

본 발명은 수평 또는 수직형 머시닝 쎈터같은 공작기계의 스핀들과 축 제어에 관한 기술로, 특히 공작기계가 절삭 이송 모드에서 스핀들이 정지되었을 때 이를 확인하여 축이송을 정지토록하여, 스핀들 정지시의 가공프로그램이 진행됨으로인한 공작물 가공불량 및 공구파손, 기계손상을 없앨수 있도록한 것이다.

일반적으로 수평 또는 수직형 머시닝 쎈터와같은 공작기계에서는 자동운전을 시작하여 프로그램 수행중에 스핀들이 정지되면 축이 정지되지않고 계속 이송하게되어 기계와 공작물과의 충돌이 발생하기도 하였다. 이는 도 1 과같이 자동운전 기능 지령이 있을 때 축 이송 및 스핀들을 회전 시켜 가공을 수행하고, 가공중 절삭 이동 모드에서 스핀들이 정지되면 이의 확인기능이 없어 이송축과 회전 스핀들이 상호 충돌하기도 하며, 스핀들이 회전중일 때는 정상적으로 가공 기능을 수행한다. 이 경우 절삭이송 모드에서는 스핀들이 정지되었을때 축이송이 정지되고 기계는 경보 상태가 되어야만 기계와 공작물과의 충돌을 방지할 수 있는데, 현재의 각종 프로그램에서는 가공 공정이 지속됨으로인하여 공작물 가공 불량 및 공구파손, 기계손상 등을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 절삭 이송 모드에서는 항상 스핀들의 상태를 감시하고 있다가 스핀들이 정지되면 축 이송이 정지되도록하여 공작물 가공 불량, 공구파손, 기계손상을 방지토록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 가공 프로그램에 우선하여 수행하는 특별 기능을 CNC제어부에 인가하고, 특별 기능은 절삭 이송 모드에서 스핀들의 회전을 상기 제어부가 인식하면 가공프로그램에 우선하여 축 이송을 중단토록 하는 것이다.

도 1 은 종래의 제어방식을 나타낸 플로우차트,

도 2 는 본 발명의 제어방식을 나타낸 플로우차트,

도 3 은 본 발명의 구성도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1;CNC 제어부 2;기계 조작반부

3;로직 회로 제어부 4;스핀들 제어 유니트

5;주축 모터 6;감지부

7;주축부 8;서보 구동부

9;축 서보 제어부 10;강전반

즉 본 발명은 공작기계의 주축의 회전을 감지하는 감지부를 가지는 주축부와, 가공 프로그램을 수장하여 축이송과 가공을 지령하고 절삭 이송 모드에서 감지부로부터의 스핀들의 회전 신호 입력이 없는지를 확인하여 없을 때 서보부의 작동을 멈추도록하는 기능을 가지는 강전반과, 상기 강전반의 조작에 의하여 절삭을 위한 서보 기능이 온 오프되는 서보부를 포함하여 이루어짐을 특징으로하는 공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지장치를 제공하려는 것이다. 또한 본 발명은 공작기계가 가공기능을 수행하기 위하여 축이송 및 스핀들을 회전토록 지령하는 제 1 과정과, 제 1 과정후 스핀들이 정지중인지 여부를 확인하여 회전시에는 정상 가공을 수행토록하는 제 2 과정과, 제 2 과정에서 정지중이면 절삭 이송모드인지를 확인하여 급속 이송모드이면 정상적인 축 이송을 수행하는 제 3 과정과, 제 3 과정에서 절삭 이송모드이면 절삭 이송을 정지하고 이를 경보하는 제 4 과정을 수행함을 특징으로하는 공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지방법을 제공하려는 것이다. 이러한 본 발명은 가공 프로그램을 수행중에 절삭 이송 모드에서 스핀들이 정지되면 제어부에서 이를 인식하고, 축이송을 가공프로그램에 우선하여 정지시키므로 축이송에 따른 스핀들과의 충돌을 피할 수 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명의 구성도로, 공작기계의 주축의 회전을 감지하는 감지부(6)를 가지는 주축부(7)와, 가공 프로그램을 수장하여 축이송과 가공을 지령하고 감지부(6)로부터의 신호 입력이 없는지를 확인하여 없을 때 서보 구동부(8)의 작동을 멈추도록하는 기능을 가지는 강전반(10)과, 상기 강전반(10)에 따라 절삭을 위한 서보 기능이 온 오프되는 서보 구동부(8)를 포함하여 이루어지며, 상기 강전반(10)은 기계 조작반부(2)의 지령에따라 축 이송과 가공 프로그램을 제어하는 CNC 제어부(1)와, 스핀들의 회전 및 상태를 주축부(7)에 지령하는 로직회로 제어부(3)와, CNC 제어부(1)의 지령에의하여 X,Y,Z축으로의 이송을 지령하도록 서보 구동부(8)를 제어하는 X,Y,Z축 서보 제어부(9)를 포함하여 이루어진다.

이를 기초로 도 2 의 프로우차트와 함께 설명한다. 도 3 의 조작반부(2)에서 가공 자동 지령을 지시하면 로직회로 제어부(3)로 신호가 입력되고, 로직회로 제어부(3)에서는 자동운전 가능 여부의 조건을 거쳐 CNC 제어부(1)로 자동운전을 지령한다. CNC 제어부(1)는 가공 프로그램부의 프로그램을 읽어들여 축 이송과 스핀들 속도 및 회전 방향을 지령한다. 로직회로 제어부(3)에서는 다시 스핀들 제어 유니트(4)로 지령하고 스핀들 제어 유니트(4)는 스핀들 모터(5)를 회전시킨다(과정; 101). 스핀들 모터(5)가 회전을 시작하면 스핀들의 회전 여부를 검출하는, 펄스 제너레이터등으로 구성되는, 감지부(6)에서 스핀들이 회전중이라는 신호가 스핀들 제어 유니트(4)로 입력되고, 스핀들 제어 유니트(4)에서는 다시 로직 회로 제어부(3)로 신호를 입력하게된다. 로직회로 제어부(3)에서는 이 신호를 받아 자동운전 모드에서 스핀들이 회전중 인가를 항상 체크하고 있다가 회전중이면 정상젓으로 가공을 수행한다(과정;102). 상기 과정(102)에서 스핀들이 정지하면 바로 CNC 제어부(1)에서 출력되는 기계 제어 신호가 절삭 이송 모드인가를 체크하여 절삭 이송 모드가 아니면 급속 이송 모드로 판단하여 정상적인 축 이송을 수행하고(제 3 과정;103),상기 과정(103)에서 절삭 이송 모드인 경우는 절삭 이송 오버라이드(Override)의 % 값을 0 % 로 만들어 CNC 제어부(1)로 보내면 CNC 제어부(1)는 축 이송을 정지하게된다. 또한 이때 CNC 제어부(1)로 절삭이송 모드중 스핀들 정지라는 알람 표시를 요구하여 알람이 나타나게 한다(제 4 과정;104). 이와같이 제어하면 자동운전중에 스핀들이 정지하더라도 기계와 공작물과의 충돌을 방지할 수 있어 공작물 가공 불량 및 공구파손, 기계손상을 미연에 막을수 있다.

이상과 같이 본 발명은 자동운전 수행중 스핀들의 상태를 체크하여 스핀들이 정지시에는 절삭이송 모드에서만 축 이송이 되지않게 함으로써 조작의 편리성은 물론 기계 충돌로 인한 공작물 가공 불량 및 공구 파손, 기계 손상 현상 등을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 공작기계의 주축의 회전을 감지하는 감지부를 가지는 주축부와, 가공 프로그램을 수장하여 축이송과 가공을 지령하고 감지부로부터의 신호 입력이 없는지를 확인하여 없을 때 서보부의 작동을 멈추도록 하는 강전반과, 상기 강전반에 따라 절삭을 위한 서보 기능이 온 오프되는 서보부를 포함하여 이루어지고,

   상기 강전반은 조작 제어반부의 지령에 따라 축 이송과 가공 프로그램을 제어하는 CNC 제어부와, 스핀들의 회전 및 상태를 주축부에 지령하는 로직회로 제어부와, CNC 제어부의 지령에 의하여 X,Y,Z축으로의 이송을 지령하도록 구동 서보부를 제어하는 X,Y,Z축 서보 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지장치.
2. 공작기계가 가공기능을 수행하기 위하여 축이송 및 스핀들을 회전토록 지령하는 제 1 과정과, 제 1 과정후 스핀들이 정지중인지 여부를 확인하여 회전시에는 정상 가공을 수행토록 하는 제 2 과정과, 제 2 과정에서 정지중이면 절삭 이송모드인지를 확인하여 급속이송 모드이면 정상적인 축 이송을 수행하는 제 3 과정과, 제 3 과정에서 절삭 이송 모드이면 절삭 이송을 정지하고 이를 경보하는 제 4 과정을 수행함을 특징으로 하는 공작기계의 스핀들 정지상태의 절삭이동 방지방법.

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