KR100440154B1 - Method of controlling over-travel for machine tools - Google Patents
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Abstract
공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법이 개시된다. 개시된 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법은, (a) 공작기계에 오버트래블이 발생하면, 공작기계의 이송축의 이송을 정지시키는 단계와; (b) 상기 이송축의 위치를 상기 공작기계의 수치제어기 내의 저장장치에 저장하는 단계와; (c) 오버트래블 해제용 스위치의 조작으로 비상정지용 릴레이에 오버트래블에 의한 상기 공작기계의 비상정지 해제를 지령하는 단계와; (d) 상기 수치제어기로 오버트래블 상태의 상기 이송축을 작업영역 내로 이송을 지령하는 단계와; (e) 상기 저장장치에 저장된 오버트래블 발생시의 상기 이송축의 위치와 비교하여 축이송 방향과 이송거리를 결정하는 단계와; (f) 비상정지 해제와 상기 이송축을 작업영역 내로 이송시키는 단계와; (g) 오버트래블 상태를 해제하고, 상기 이송축 복귀를 완료하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 자동 축이송 복귀가 가능하여 복귀동작의 정확성 향상과 작업자 및 공작기계의 파손의 위험성을 저감시킬 수 있고, 1단계의 오버트래블 해제 및 이송축의 복귀작업과 자동 축이송 동작으로 인한 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.A feed shaft overtravel control method for a machine tool is disclosed. The disclosed method for controlling the feed shaft overtravel of a machine tool includes the steps of: (a) stopping overfeeding a feed shaft of a machine tool when overtravel occurs in the machine tool; (b) storing the position of the feed shaft in a storage device in the numerical controller of the machine tool; (c) instructing emergency stop release of the machine tool by overtravel to an emergency stop relay by an operation of an overtravel release switch; (d) instructing the feed shaft to move the overtravel state into a work area with the numerical controller; (e) determining an axis conveying direction and a conveying distance in comparison with the position of the conveying shaft when the overtravel occurs stored in the storage device; (f) emergency stop release and transporting said feed shaft into a work area; (g) releasing the overtravel state and completing the return of the feed shaft. According to the present invention, it is possible to automatically return to the axis feed to improve the accuracy of the return operation and reduce the risk of damage to the operator and machine tool, and due to the first step of overtravel release and the return of the feed shaft and the automatic axis feed operation There is an advantage that can improve the convenience of the operator.
Description
본 발명은 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복귀동작의 정확성 향상과 작업자 및 공작기계 파손의 위험성을 저감하기 위한 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a feed shaft overtravel control method of a machine tool, and more particularly, to a feed shaft overtravel control method of a machine tool for improving the accuracy of the return operation and reduce the risk of worker and machine tool damage.
수치제어 공작기계(이하, 공작기계라 함)에서 이송축의 오버트래블 감지 기능은, 작업자의 안전과 공작기계의 보호를 위해 각 이송축의 이송영역을 하드웨어 및 소프트웨어적인 방법으로 제한함으로써 공작기계의 작업영역을 제한하고, 이 범위를 초과하여 이송축이 진행되었을 경우, 이를 감지하여 축이송을 자동으로 정지하는 기능이다.In the numerically controlled machine tool (hereinafter referred to as machine tool), the overtravel detection function of the feed shaft is limited by the hardware and software methods to limit the feed zone of each feed shaft to the safety of the operator and the protection of the machine tool. This function is to stop the axis feed by detecting it when the feed axis progresses beyond this range.
도 1에는 공작기계의 이송축 오버트래블 감지동작을 개략화한 개념도가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 공작기계의 이송축 오버트래블 해제 및 복귀방법을 설명하기 위한 블록도가 도시되어 있다.1 is a conceptual diagram schematically illustrating a feed shaft overtravel detection operation of a machine tool, and FIGS. 2 and 3 are block diagrams illustrating a method of releasing and returning a feed shaft overtravel of a machine tool.
도면을 각각 참조하면, 이송축(11)의 오버트래블 발생시 이송축(11)에 장착된 오버트래블 감지센서(12,12')에 의해 오버트래블을 감지한다. 그리고 도 2에 도시된 일 실시예와 같이, 상기 오버트래블 감지센서(12,12')의 출력과 전기적으로 연결된 비상정지용 릴레이(13)에 오버트래블 감지상태를 전달(A)하고, 비상 정지용 릴레이를 구동하여 수치제어기(14)에 이송축(11)의 오버트래블 발생을 전달(B)함으로써 공작기계를 비상 정지시키고, 이송축(11)의 이송을 정지시킨다.Referring to the drawings, the overtravel is detected by the overtravel detection sensors 12 and 12 'mounted on the feedshaft 11 when the overtravel occurs on the feedshaft 11. 2, the overtravel detection state is transmitted to the emergency stop relay 13 electrically connected to the outputs of the overtravel detection sensors 12 and 12 ′, and the emergency stop relay is provided. By driving (B) to transmit (B) the overtravel generation of the feed shaft 11 to the numerical controller 14, the machine tool is emergency-stopped, and the feed shaft 11 is stopped.
한편, 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 17 및 17'는 +방향 및 -방향 오버트래블 감지용 도그를 각각 나타내 보인 것이다.On the other hand, reference numerals 17 and 17 ', which are not described in FIG. 1, represent dogs for detecting + direction and -direction overtravel, respectively.
오버트래블 발생으로 인한 공작기계의 비상 정지상태의 해제 및 이송축(11)의 작업 영역으로의 복귀동작은 비상정지 해제용 스위치(15)를 조작하여 비상정지 상태의 해제를 비상정지용 릴레이(13)에 지령(C)하고, 그 상태를 유지한 상태에서 수동축 이송용 스위치(16)를 조작하여 수치제어기(14)에 축이송 지령(D)을 하여 오버트래블 상태의 이송축(11)을 작업영역 내로 축이송 하여 이송축(11)을 복귀하고, 오버트래블 상태를 해제하여 축복귀 및 해제동작을 완료한다.The release of the emergency stop state of the machine tool and the return operation of the feed shaft 11 to the work area due to the overtravel occurrence are performed by operating the emergency stop release switch 15 to release the emergency stop state from the emergency stop relay 13. Command (C) and operate the manual axis feed switch 16 while maintaining the state. Then, the axis feed command D is given to the numerical controller 14 to operate the feed shaft 11 in the overtravel state. Axis transfer into the area to return the feed shaft 11, release the overtravel state to complete the blessing and release operation.
또한 도 2와는 다른 실시예로 도 3에 도시된 바와 같이, 수동축 이송용 스위치(16')를 수치제어기(14')와 비상 정지용 릴레이(13')에 연동하게 회로를 구성하여 오버트래블 해제 및 이송축(11) 복귀시 수동축 이송용 스위치(16')로 수치제어기(14')와 비상 정지용 릴레이(13')에 동시에 지령한다.(C',C") 이는 특허출원번호 89-5562에 개시되어 있다.In addition, as shown in FIG. 3 in another embodiment, the circuit for configuring the manual shaft feed switch 16 'is connected to the numerical controller 14' and the emergency stop relay 13 'to release the overtravel. And the manual shaft feed switch 16 'at the time of return to the feed shaft 11 to the numerical controller 14' and the emergency stop relay 13 'at the same time. (C', C ") This is a patent application number 89- 5562.
그런데, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 공작기계 이송축(11)의 오버트래블 해제 및 복귀방법은, 이송축(11)의 오버트래블 해제 및 복귀작업과, 수동 축이송 동작으로 인해 작업자의 조작 편의성이 떨어지는 문제점이 있다.However, the overtravel releasing and returning method of the machine tool feed shaft 11 according to the prior art as described above, the operator's operation convenience due to the overtravel releasing and returning operation of the feed shaft 11 and the manual axis feed operation. There is a falling problem.
그리고 이송축(11) 복귀 작업시 축이송 방향의 미확인 동작으로 인한 작업자가 위험하게 되고, 공작기계의 파손 위험성이 발생되는 문제점이 있다.And there is a problem that the operator is dangerous due to the unconfirmed operation of the axis feed direction during the return operation of the feed shaft 11, the risk of breakage of the machine tool.
이러한 문제점은 상기한 특허출원 89-5562로 해결될 수 있을 것으로 보이나, 실제 적용에 있어 회로 구성이 복잡하여 실현성이 불가능하다.This problem may be solved by the above-described patent application 89-5562, but the circuit configuration is complicated in practical application, making it impossible to implement.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 2단계로 이루어지는 이송축의 오버트래블 해제 및 복귀 동작을 1단계의 자동 동작 수행으로안전한 작업이 이루어지고 공작기계의 파손되지 않도록 한 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, the overtravel release and return operation of the feed shaft consisting of two stages of the safe operation is made by performing the automatic operation in one step of the machine tool to prevent damage to the machine tool Its purpose is to provide a feed shaft overtravel control method.
도 1은 일반적인 공작기계의 이송축 오버트래블 감지 개념을 나타내 보인 개략적인 도면.1 is a schematic diagram illustrating a concept of a feed shaft overtravel detection of a general machine tool.
도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 해제 및 복귀 방법을 나타내 보인 흐름도.2 and 3 is a flow chart illustrating a method for releasing and returning the feed shaft of the machine tool according to the prior art.
도 4는 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.4 is a schematic flowchart sequentially showing a method of controlling a feed shaft overtravel of a machine tool according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법이 적용된 이송축 오버트래블 해제 및 복귀 방법을 나타내 보인 흐름도.5 is a flow chart showing a feed shaft overtravel release and return method to which a feed shaft overtravel control method for a machine tool according to the present invention is applied;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21. 수치제어기21. Numerical controller
22. 오버트래블 해제용 스위치22. Overtravel release switch
23. 비상정지용 릴레이23. Emergency stop relay
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법은, (a) 공작기계에 오버트래블이 발생하면, 공작기계의 이송축의 이송을 정지시키는 단계와; (b) 상기 이송축의 위치를 상기 공작기계의 수치제어기 내의 저장장치에 저장하는 단계와; (c) 오버트래블 해제용 스위치의 조작으로 비상정지용 릴레이에 오버트래블에 의한 상기 공작기계의 비상정지 해제를 지령하는 단계와; (d) 상기 수치제어기로 오버트래블 상태의 상기 이송축을 작업영역 내로 이송을 지령하는 단계와; (e) 상기 저장장치에 저장된 오버트래블 발생시의 상기 이송축의 위치와 비교하여 축이송 방향과 이송거리를 결정하는 단계와; (f) 비상정지 해제와 상기 이송축을 작업영역 내로 이송시키는 단계와; (g) 오버트래블 상태를 해제하고, 상기 이송축 복귀를 완료하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.A feed shaft overtravel control method for a machine tool of the present invention for achieving the above object includes: (a) stopping overfeeding a feed shaft of a machine tool when overtravel occurs in the machine tool; (b) storing the position of the feed shaft in a storage device in the numerical controller of the machine tool; (c) instructing emergency stop release of the machine tool by overtravel to an emergency stop relay by an operation of an overtravel release switch; (d) instructing the feed shaft to move the overtravel state into a work area with the numerical controller; (e) determining an axis conveying direction and a conveying distance in comparison with the position of the conveying shaft when the overtravel occurs stored in the storage device; (f) emergency stop release and transporting said feed shaft into a work area; (g) releasing the overtravel state and completing the return of the feed shaft.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 도시되어 있고, 도 5에는 공작기계의 이송축 오버트래블 해제 및 복귀 시스템의 작동 흐름도가 도시되어 있다.4 is a schematic flowchart sequentially illustrating a method of controlling a feed shaft overtravel of a machine tool according to the present invention, and FIG. 5 shows an operation flowchart of a feed shaft overtravel release and return system of a machine tool. .
여기에서는 일반적인 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법에 대한 설명은 생략하고, 본 발명의 특징만을 설명하기로 한다.Here, the description of the feed shaft overtravel control method of a general machine tool will be omitted, and only features of the present invention will be described.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법은, 우선, 공작기계에 오버트래블이 발생하면, 공작기계의 이송축의 이송을 정지시킨다.(단계 110,120)Referring to each of the drawings, the feed shaft overtravel control method for a machine tool according to the present invention, first, when overtravel occurs in the machine tool, the feed shaft of the machine tool stops feeding (steps 110, 120).
이렇게 정지된 상태의 상기 이송축의 위치를 공작기계의 수치제어기(21) 내의 저장장치에 저장한다.(도 5의 G,H)(단계 130)The position of the feed shaft in the stopped state is stored in the storage device in the numerical controller 21 of the machine tool. (G, H in Fig. 5) (Step 130)
그리고 오버트래블 해제용 스위치(22)의 조작으로 비상정지용 릴레이(23)에 오버트래블에 의한 공작기계의 비상정지 해제를 지령한다.(도 5의 I)(단계 140)Then, operation of the overtravel release switch 22 commands the emergency stop relay 23 to release the emergency stop of the machine tool by overtravel. (I in Fig. 5) (step 140).
또한 상기 수치제어기(21)로 오버트래블 상태의 이송축을 작업영역 내로 이송을 지령한다.(도 5의 I')(단계 150)Further, the numerical controller 21 commands the feed axis in the overtravel state to be transferred into the work area. (I 'in FIG. 5) (step 150).
이어서, 상기 저장장치에 저장된 오버트래블 발생시의 이송축의 위치와 비교하여 축이송 방향과 이송거리를 결정한다.(단계 160)Subsequently, the axis feed direction and the feed distance are determined by comparing with the position of the feed shaft at the time of overtravel stored in the storage device (step 160).
그리고 비상정지 해제와 이송축을 작업영역 내로 이송시킨다.(단계 170)The emergency stop release and the feed shaft are transferred to the work area (step 170).
오버트래블 상태를 해제하고, 상기 이송축 복귀를 완료한다.(단계 180)The overtravel state is released and the return of the feed shaft is completed (step 180).
상기 단계 120에서, 상기 저장장치에의 저장 방법은, 상기 이송축을 구동하는 모터 예컨대, 서보모터 내의 회전 정보를 취득할 수 있는 장치 예컨대, 엔코더(encoder)로부터 회전 정보를 수치제어기(21) 내의 저장장치 예컨대 메모리 (memory)나 레지스터(register)에 저장함으로써 이루어진다.In the step 120, the storage method in the storage device, the rotation information stored in the numerical controller 21 from the device for obtaining the rotation information in the motor, for example, the servo motor for driving the feed shaft, for example, the encoder (encoder) By storage in a device, for example, a memory or register.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법은, 공작기계의 이송축의 오버트래블 발생시 이 오버트래블의 해제 및 이송축의 작업영역 복귀를 위한 것으로 종래의 작업자의 2단계(도 2의 C,D)에 걸친 수동 해제및 이송축의 복귀 동작을 1단계(도 5의 I,I')의 자동 동작으로 수행할 수 있다.As described above, the method for controlling the feed shaft overtravel of a machine tool according to the present invention is to release the overtravel and to return to the work area of the feed shaft when an overtravel occurs in the feed shaft of the machine tool. Manual release and the return operation of the feed shaft over the C, D) can be performed by the automatic operation of step 1 (I, I 'of FIG. 5).
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 오버트래블 제어방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the feed shaft overtravel control method of the machine tool according to the present invention has the following effects.
자동 축이송 복귀가 가능하여 복귀동작의 정확성 향상과 작업자 및 공작기계의 파손의 위험성을 저감시킬 수 있다.Automatic axis feed return is possible, which improves the accuracy of return operation and reduces the risk of breakage of workers and machine tools.
그리고 1단계의 오버트래블 해제 및 이송축의 복귀작업과 자동 축이송 동작으로 인한 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.In addition, the operator's convenience can be improved due to the overtravel release and the return operation of the feed shaft and the automatic axis feed operation.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (2)
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