KR100390051B1 - 프레스 구동장치 - Google Patents

Abstract

개시된 제어장치는 마이크로 컴퓨터에 의해서 프레스를 구동시키고, 간단히 램의 하강을 설정하고, 설정한 회수만큼 자동으로 작업을 수행하며, 램의 위치를 정확하게 제어하면서 작업을 수행한다.

마이크로 컴퓨터, 동작명령 입력부, 작업 설정회수 표시부, 작업 수행회수 표시부, 전체작업 수행회수 표시부, 에러 메시지 표시부, 회전각도 검출용 엔코더, 클러치 제어부 및 메인 전동기와 슬라이드 전동기로 흐르는 전류를 제어하여 구동시키는 전동기 전류 제어부를 구비하고, 마이크로 컴퓨터는 미리 설정된 작업 수행회수만큼 프레스를 구동시켜 작업을 수행하게 제어함과 아울러 1 행정의 작업이 완료될 때마다 램을 정위치시키면서 작업을 수행한다.

Description

프레스 구동장치 {Driving apparatus of press}

본 발명은 금형을 동작시켜 소정의 제품을 제조하는 프레스를 구동시키는 프레스 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스는 메인 전동기의 구동력을 전달받아 상하 왕복 운동하는 램을 구비하고, 램의 아래쪽 끝 부분에 소정의 제품을 제조하는 금형의 상형을 고정하며, 램의 하부에 위치하는 베드의 상면에는 금형의 하형을 고정하며, 금형의 하형의 상면에 금속 등의 재료 소재를 놓은 후 램을 상하 왕복 운동시켜 상기 하형의 상면에 위치한 재료 소재를 압축 및/또는 절단시키면서 원하는 모양과 치수를 가지는 제품을 제조하는 것이다.

이러한 프레스를 구동함에 있어서 종래에는 복수의 릴레이 및/또는 리미트 스위치 등을 조합하여 구동장치를 구성하거나, 프로그래머블 로직 콘트롤러(PLC) 등과 같은 별도의 콘트롤러와 리미트 스위치 등을 이용하고, 콘트롤러의 내부에 시퀀스 제어 프로그램을 입력시켜 프레스의 구동을 제어하도록 하고 있으며, 또는 자동화를 위한 통신 인터페이스 장치 내지는 슬라이드 움직임을 신호로 변화시키는 로타리 캠 기능, 기계의 타발 속도, 기계의 운전상태, 에러상태 및 타발 회수를 표시하는 구동장치 등으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 구동장치에 있어서, 상기 프로그래머블 로직 콘트롤러를 사용하여 제어하는 경우에 시퀀스 제어의 전반에 걸쳐 프로그램화가 복잡하게 형성될 뿐만 아니라 순차 제어가 가능하지 않은 단점을 가지고 있다. 즉, 복수의 릴레이나 리미트 스위치 등과 같은 복잡한 제어회로의 입력 및 출력을 제어할 경우에 동시 입력에 따른 프로그램 처리시의 버그 현상이 예측되어 전반적으로 자동화 작업을 행할 수가 없는 것이다.

또한 릴레이나 리미트 스위치 등을 조합한 구동장치도 이들을 제어하기 위한 각각의 구동부를 두고 제어하도록 함으로써 회로의 구성이 복잡하게 될 뿐만 아니라 그에 따른 응답속도가 늦어 작업시간 소요 내지는 생산성이 뒤떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 마이크로 컴퓨터에 의해서 프레스를 구동시키는 프레스 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간단히 램의 하강을 설정하고, 설정한 회수만큼 자동으로 작업을 수행하는 프레스 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 램의 위치를 정확하게 제어하면서 작업을 수행하는 프레스 구동장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 구동장치의 구성을 보인 회로도이고,

도 2는 본 발명의 구동장치에 따른 도 1의 마이크로 컴퓨터의 동작을 보인 신호 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 마이크로 컴퓨터 110 : 동작명령 입력부

120 : 작업 설정회수 표시부 130 : 작업 수행회수 표시부

140 : 전체 작업 수행회수 표시부 150 : 에러 메시지 표시부

160 : 회전각도 검출용 엔코더 170 : 클러치 제어부

180 : 전동기 전류 제어부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프레스 구동장치에 따르면, 프레스의 작업 설정 및 작업 수행을 제어하는 마이크로 컴퓨터; 작업자의 조작에 따른 동작명령을 상기 마이크로 컴퓨터로 출력하는 동작명령 입력부; 작업자가 상기 동작명령 입력부를 조작하여 설정한 작업 설정회수를 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 표시하는 작업 설정회수 표시부; 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 작업을 수행한 회수를 표시하는 작업 수행회수 표시부; 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 작업을 수행한 전체 작업 수행회수를 표시하는 전체작업 수행회수 표시부; 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 프레스에 에러가 발생한 경우 에러 메시지를 표시하는 에러 메시지 표시부; 램을 구동시키는 회전축의 회전각도를 검출하여 상기 마이크로 컴퓨터로 입력시키는 회전각도 검출용 엔코더; 상기 램을 구동시키는 회전축에 메인 전동기의 구동력을 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 전달 및 차단시키는 클러치 제어부; 및 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 메인 전동기 및 슬라이드 전동기로 흐르는 전류를 제어하여 구동시키는 전동기 전류 제어부를 구비하고, 상기 마이크로 컴퓨터는 미리 설정된 작업 수행회수만큼 작업을 수행하게 제어함과 아울러 1 행정의 작업이 완료될 때마다 램을 정위치시키면서 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 프레스 구동장치.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프레스 구동장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 구동장치의 구성을 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 프레스의 작업 설정 및 작업 수행을 제어하는 마이크로 컴퓨터(100)와, 작업자의 조작에 따른 동작명령을 상기 마이크로 컴퓨터(100)로 출력하는 동작명령 입력부(110)와, 작업자가 상기 동작명령 입력부(110)를 조작하여 설정한 작업 설정회수를 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 표시하는 작업 설정회수 표시부(120)와, 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 작업을 수행한 회수를 표시하는 작업 수행회수 표시부(130)와, 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 작업을 수행한 전체 작업 수행회수를 표시하는 전체작업 수행회수 표시부(140)와, 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 프레스에 에러가 발생한 경우 에러 메시지를 표시하는 에러 메시지 표시부(150)와, 램을 구동시키는 회전축의 회전각도를 검출하여 상기 마이크로 컴퓨터(100)로 입력시키는 회전각도 검출용 엔코더(160)와, 상기 램을 구동시키는 회전축에 메인 전동기(도면에 도시되지 않았음)의 구동력을 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 전달 및 차단시키는 클러치 제어부(170)와, 상기 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 메인 전동기 및 슬라이드 전동기로 흐르는 전류를 제어하여 구동시키는 전동기 전류 제어부(180)로 구성된다.

한편, 상기 에러 메시지 표시부(150)는 프레스 브레이크의 밀림이나 마모, 프레스 자체 파손이나 모터 과부하, 프레스 캠 축 파손 등과 같은 에러를 감지하여 표시한다.이러한 구성을 가지는 본 발명의 프레스 제어장치의 동작을 도 2의 신호 흐름도를 참조하여 설명한다.

먼저 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(200)에서 초기화 동작을 수행한 후 현재 설정되어 있는 동작 모드를 판단 즉, 단계(202)에서 현재 작업 조정모드가 설정되어 있는 지를 판단하고, 단계(204)에서 안전 1 행정 모드가 설정되어 있는지를 판단하며, 단계(206)에서 연속 작업행정모드가 설정되어 있는지를 판단한다.

판단 결과 상기 단계(202)에서 작업 조정모드가 설정되어 있을 경우에 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(208)에서 작업자가 동작명령 입력부(110)의 스위치를 조작함에 따라 메인 전동기 및 슬라이드 전동기를 동작 및 램의 하강 위치를 설정한다. 즉, 프레스를 구동시켜 소정의 제품을 제조하는 금형의 크기는 제조하는 제품의 크기에 따라 상이한 것으로서 작업자는 동작명령 입력부(110)의 스위치를 조작하여 먼저 메인 전동기로 램의 하강 위치를 개략적으로 설정하고, 램의 하강 위치를 개략적으로 설정한 후에는 슬라이드 전동기를 구동시키면서 램의 하강 위치를 정밀하게 설정한다. 또한 작업자는 제조할 제품의 수량에 따라 동작명령 입력부(110)의 스위치를 조작하여 작업 수행회수를 설정한다.

그리고 상기 단계(204)에서 안전 1 행정 모드가 설정되어 있을 경우에 단계(210)에서 작업 시작을 명령하는 동작명령 입력부(110)의 구동 스위치가 온되는지를 판단하고, 구동 스위치가 온될 경우에 단계(212)에서 작업 설정회수 및 작업 수행회수를 판단한다. 즉, 작업자가 상기 단계(208)에서 동작명령 입력부(110)를 조작하여 설정한 작업 설정회수와, 현재까지 수행한 작업 수행회수를 판단한다.

다음 단계(214)에서는 설정된 작업회수만큼 작업을 수행하였는지를 판단하고, 설정된 회수만큼 작업을 수행하지 않았을 경우에 단계(216)에서 클러치 제어부(170)를 제어하여 클러치를 구동 및 작업을 수행한다. 즉, 메인 전동기를 구동시키는 상태에서 마이크로 컴퓨터(100)의 제어에 따라 클러치 제어부(170)를 통해 클러치를 구동시켜 메인 전동기의 구동력이 램의 회전축에 전달되게 하고, 램의 회전축에 구동력이 전달됨에 따라 램이 하강 및 상승하면서 금형을 동작시켜 소정의 제품을 제조하게 된다.

다음 단계(218)에서는 램의 회전축에 설치되어 있는 회전각도 검출용 엔코더(160)의 출력신호로 램의 회전축의 회전각도를 검출하여 램의 현재 위치를 판단하고, 단계(220)에서 램이 정위치에 위치하는지를 판단하여 램이 정위치에 위치하지 않았을 경우에 단계(218)로 복귀 및 회전각도 검출용 엔코더(160)의 출력신호로 램이 정위치에 위치하는지를 판단하며, 램이 정위치에 위치할 경우에 단계(222)에서 클러치 제어부(170)를 통해 클러치를 개방 및 램이 정위치에서 정지하도록 함과 아울러 작업 수행회수를 1 증가시키고, 이를 작업 수행회수 표시부(130) 및 전체 작업 수행회수 표시부(140)에 표시한다.

즉, 안전 1 행정은 작업자가 설정한 작업 설정회수가 될 때까지 동작명령 입력부(110)의 구동 스위치를 누름에 따라 램을 하강 및 상승시켜 작업을 수행하고, 1 행정의 작업이 완료될 경우에 정지하며, 동작명령 입력부(110)의 구동 스위치를누름에 따라 램을 하강 및 상승시켜 작업을 수행하는 것을 작업 수행회수가 작업 설정회수로 될 때까지 반복 수행한다.

그리고 상기 단계(206)에서 연속 행정모드가 설정되어 있을 경우에 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(224)에서 동작명령 입력부(110)의 구동 스위치가 온되는지를 판단하고, 동작명령 입력부(110)의 구동 스위치가 온될 경우에 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(226)에서 미리 설정된 작업 수행회수를 판단한 후 단계(228)에서 클러치 제어부(170)를 통해 클러치를 구동 및 메인 전동기의 구동력을 램의 회전축에 전달되게 하여 램이 하강 및 상승하면서 소정의 작업을 수행하게 한다. 다음 단계(230)에서는 램의 회전축에 설치되어 있는 회전각도 검출용 엔코더(160)의 출력신호로 램의 회전축의 회전각도를 검출하여 램의 현재 위치를 판단하고, 단계(232)에서 램이 정위치에 위치하는지를 판단하여 램이 정위치에 위치하지 않았을 경우에 단계(230)로 복귀 및 회전각도 검출용 엔코더(160)의 출력신호로 램이 정위치에 위치하는지를 판단하며, 램이 정위치에 위치할 경우에 단계(234)에서 클러치 제어부(170)를 통해 클러치를 접속 및 개방시키면서 램의 정위치를 조절한다.

다음 단계(236)에서는 작업 수행회수를 1 증가 및 이를 작업 수행회수 표시부(130)와 전체 작업 수행회수 표시부(140)에 표시하고, 단계(238)에서 설정한 작업회수만큼 작업을 수행하였는지를 판단하여 작업을 수행하였을 경우에 연속 행정모드의 동작을 정지하고, 작업을 수행하지 못하였을 경우에 단계(240)에서 연속 행정모드의 동작을 정지시키는 연속 정지가 설정되어 있는지를 판단한다. 상기 단계(240)에서 연속 정지가 설정되어 있지 않을 경우에 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(228)로 복귀 및 계속 작업을 수행하고, 단계(240)에서 연속 정지가 설정되어 있을 경우에 마이크로 컴퓨터(100)는 단계(242)에서 연속 행정모드의 연속작업을 정지하고, 단계(202)로 복귀한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 마이크로 컴퓨터를 이용하여 프레스를 구동시키는 것으로서 또한 미리 설정한 작업 수행회수만큼 작업을 수행함은 물론 프레스의 1행정마다 램의 정위치를 조절함으로써 프레스의 구동을 정밀하게 제어하여 정밀한 제품을 제조할 수 있다.

Claims (1)

1. 프레스의 작업 설정 및 작업 수행을 제어하는 마이크로 컴퓨터;

   작업자의 조작에 따른 동작명령을 상기 마이크로 컴퓨터로 출력하는 동작명령 입력부;

   작업자가 상기 동작명령 입력부를 조작하여 설정한 작업 설정회수를 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 표시하는 작업 설정회수 표시부;

   상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 작업을 수행한 회수를 표시하는 작업 수행회수 표시부;

   상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 작업을 수행한 전체 작업 수행회수를 표시하는 전체작업 수행회수 표시부;

   상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 프레스에 에러가 발생한 경우 에러 메시지를 표시하는 에러 메시지 표시부;

   램을 구동시키는 회전축의 회전각도를 검출하여 상기 마이크로 컴퓨터로 입력시키는 회전각도 검출용 엔코더;

   상기 램을 구동시키는 회전축에 메인 전동기의 구동력을 상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 전달 및 차단시키는 클러치 제어부; 및

   상기 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 메인 전동기 및 슬라이드 전동기로 흐르는 전류를 제어하여 구동시키는 전동기 전류 제어부를 구비하고,

   상기 마이크로 컴퓨터는 미리 설정된 작업 수행회수만큼 작업을 수행하게 제어함과 아울러 1 행정의 작업이 완료될 때마다 램을 정위치시키면서 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 프레스 구동장치.