KR100810087B1

KR100810087B1 - 공구길이 자동측정장치

Info

Publication number: KR100810087B1
Application number: KR1020060070107A
Authority: KR
Inventors: 고택성
Original assignee: 고택성
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2008-03-05
Also published as: KR20080010089A

Abstract

본 발명은 머시닝센터의 테이블 상면의 임의 위치에 설치하여 공구길이를 자동으로 측정할 수 있는 공구길이 자동측정장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 수치제어식 컨트롤러(11)에 의해 작동되는 머시닝센터(10)의 테이블(12) 상면에 설치되어 공구(13)의 길이를 측정하는 장치에 있어서, 테이블(12)의 상면에 착탈가능하도록 고정수단(32)이 구비되며 내부에는 수직된 중공부(33)가 형성된 바디(31)와, 하단에는 상기 중공부(33)를 따라 승하강되는 터치부(37)가 구비되고 상면에는 공구(13)가 접촉되는 터치패드(36)가 구비된 푸셔(35)와, 상기 터치부(37)의 하부에 간격을 두고 위치되며 스프링(39)에 의해 탄성적으로 결합된 제1마이크로스위치(45)와, 상기 제1마이크로스위치(45)의 하부에 간격을 두고 위치된 제2마이크로스위치(46)를 포함하며, 상기 바디(31)측에는 상기 제1마이크로스위치(45) 및 제2마이크로스위치(46)와 각각 전기적으로 접속된 무선송신모듈(50)이 구비되며, 상기 머시닝센터(10)의 수치제어식 컨트롤러(11)에는 무선수신모듈(51)이 전기적으로 접속된 공구길이 자동측정장치가 제공된다.

푸셔, 제1마이크로스위치, 제2마이크로스위치, 무선송신모듈, 무선수신모듈

Description

공구길이 자동측정장치{An automatic measuring apparatus of the tool length}

도 1은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 사시도

도 2는 본 발명에 의한 측정장치를 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 의한 측정장치의 일부를 도시한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 머시닝센터 11 : 컨트롤러

13 : 공구 30 : 측정장치

32 : 고정수단 35 : 푸셔

45 : 제1마이크로스위치 46 : 제2마이크로스위치

50 : 무선송신모듈 51 : 무선수신모듈

본 발명은 머시닝센터에 사용되는 공구길이 자동측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 머시닝센터의 테이블 상면의 임의 위치에 설치하여 공구길이를 자동으로 측정할 수 있는 공구길이 자동측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수직형 머시닝센터에서 사용되는 공구길이 자동측정장치는 측정장치의 내부에 소형 근접스위치가 하나 또는 다수개가 내장되며, 스핀들에 장착된 공구가 축방향으로 일정속도로 이동되어 근접스위치를 접촉시키게 되면 공구의 위치데이타가 케이블에 의해 머시닝센터의 수치제어 컨트롤러로 전송되어 공구의 길이를 측정하도록 되어 있다. 공구의 위치데이타는 측정장치와 컨트롤러 사이를 연결하는 케이블에 의해 전송되며, 상기 측정장치는 머시닝센터의 테이블의 일정 위치에 고정 설치되어 있다. 대개 측정장치는 공작물이 설치 및 가공에 방해되지 않도록 테이블의 가장자리 부근에 고정 설치되며, 공구의 길이를 측정하기 위해서는 머시닝센터의 각 축을 자동 또는 수동으로 이동시켜 측정장치와 머시닝센터의 주축을 일직선상에 위치시킨 후, 적당한 속도로 주축을 하방으로 이동시켜 측정장치와 접촉되도록 함으로써 공구의 길이가 측정되도록 한 것이다.

하지만, 이와 같은 종래의 공구길이 자동측정장치는 항상 테이블의 상면에 위치되어 있으므로 머시닝센터의 가공 특성상 발생되는 다수의 스크랩(scrap)이나 냉각제(coolant) 등이 측정장치의 내부로 들어가 정확도를 떨어뜨리게 되거나 측정장치의 고장의 원인이 되어 무용지물이 되는 경우가 있으며, 또한 필요치 않을 경우에도 테이블의 상면의 가장자리에 위치되어 있으므로 공작물을 설치하거나 가공하는데 방해가 될 수 있다. 또한 상기 측정장치를 별도로 구입하여 설치할 경우에는 측정장치와 머시닝센터 사이에 연결되는 케이블을 설치하기 위해 머시닝센터의 케이스의 일부를 떼어내어 작업하거나 가공에 방해가 되지 않도록 테이블의 하면을 따라 케이블을 설치하게 되므로 그 작업이 매우 번거롭게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 머시닝센터의 테이블의 상면의 임의 위치에 장착이 가능하도록 착탈식 고정수단이 구비되며, 측정장치와 머시닝센터 컨트롤러 사이에 연결되는 케이블이 필요없이 무선에 의해 신호를 주고 받을 수 있는 공구길이 자동측정장치가 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 수치제어식 컨트롤러(11)에 의해 작동되는 머시닝센터(10)의 테이블(12) 상면에 설치되어 공구(13)의 길이를 측정하는 장치에 있어서, 테이블(12)의 상면에 착탈가능하도록 고정수단(32)이 구비되며 내부에는 수직 연장되는 중공부(33)가 형성된 바디(31)와, 하단에는 상기 중공부(33)를 따라 승하 강되도록 탄설된 스프링(39)과 이 스프링(39)의 내부로 돌출된 터치부(37)가 구비되고 상면에는 공구(13)가 접촉되는 터치패드(36)가 구비된 푸셔(35)와, 상기 터치부(37)의 하부에 간격을 두고 위치되며 내부에는 승하강되는 터치바(47)가 탄설된 제1마이크로스위치(45)와, 상기 제1마이크로스위치(45)의 하부에 간격을 두고 위치된 제2마이크로스위치(46)를 포함하며, 상기 바디(31)측에는 상기 제1마이크로스위치(45) 및 제2마이크로스위치(46)에 전기적으로 접속된 무선송신모듈(50)이 구비되고, 상기 머시닝센터(10)의 수치제어식 컨트롤러(11)에는 무선수신모듈(51)이 전기적으로 접속되며, 상기 터치부(37)가 제1마이크로스위치(45)에 접촉되면 제1신호가 무선송신모듈(50)과 모선수신모듈(51)에 의해 상기 컨트롤러(11)로 전송되어 공구(13)는 소정 속도로 감속되어 하강하게 되고, 상기 제1마이크로스위치(45)의 터치바(47)가 제2마이크로스위치에 접촉되면 제2신호가 무선송신모듈(50)과 무선수신모듈(51)에 의해 컨트롤러(11)로 전송되어 공구(13)의 길이가 측정되는 것을 특징으로 하는 공구길이 자동측정장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 고정수단(32)의 내부에는 마그네트(38)가 내장되며 하단면은 초경합금(34)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공구길이 자동측정장치가 제공된다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 2내지 도 3는 단면도이다. 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 테이블(12)의 상면에 착탈가능하도록 고정수단(32)이 구비되며 상측에서 내부를 향하여 수직되게 중공부(33)가 형성된 바디(31)와, 상기 중공부(33)을 따라 승하강되는 하단부에는 터치부(37)가 돌출되며 상기 바디(31)의 상부에 위치되는 상면에는 공구(13)가 접촉되는 터치패드(36)가 구비된 푸셔(35)와, 상기 터치부(37)의 하부에 간격을 두고 위치되며 스프링(39)에 의해 탄성적으로 푸셔(35)와 결합된 제1마이크로스위치(45)와, 상기 제1마이크로스위치(45)의 하부에 간격을 두고 위치된 제2마이크로스위치(46)로 구성되어 있다.

또한 상기 구성에 의해 측정된 공구길이를 머시닝센터(10)의 수치제어식 컨트롤러(11)로 데이터를 전송하기 위한 반도체 칩(chip) 형태의 무선송신모듈(50)과 무선수신모듈(51)이 구비되며, 상기 무선송신모듈(50)은 제1마이크로스위치(45) 및 제2마이크로스위치(46)와 각각 상호 전기적으로 접속되며, 상기 무선수신모듈(51)은 머시닝센터(10)의 컨트롤러(11)에 전기적으로 접속되어 내장된다.

상기 구성에 있어서, 고정수단(32)은 마그네트(38)가 내장되어 있는 것으로, ON 혹은 OFF되어 머시닝센터(10)의 테이블(12) 상면에 착탈가능하도록 되어 있다. 또한 상기 고정수단(32)의 하단면에는 반복적으로 착탈되는 동안 마모되기 쉬우므로 내마모성의 초경합금(34)으로 이루어져 측정 오차를 줄일 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 바디(31)는 고정수단(32)의 일측에 수직방향으로 부착되어 있으며, 상측 에서 내부로 연통되는 중공부(33)이 형성되어 있다. 또한 상기 중공부(33)에 삽입되는 푸셔(35)는 상기 바디(31)의 상면을 커버하며 결합되어 바디(31)의 길이방향을 따라 승하강된다. 또한 상기 푸셔(35)의 상면에는 터치패드(36)가 부착되어 있으며, 상기 터치패드(36)는 공구(13)의 반복적인 터치로 인하여 마모가 되기 쉬우므로 내마모성의 초경합금(34)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 공구(13)가 장착된 주축이 축방향을 따라 이동되어 상기 푸셔(35)의 터치패드(36)와 접촉되면, 상기 공구(13)의 누르는 힘에 의해 상기 푸셔(35)는 바디(31)의 길이방향을 따라 하강하게 되며, 상기 푸셔(35)의 하단에 위치된 터치부(37)가 제1마이크로스위치(45)와 접촉하게 된다. 또한 제1마이크로스위치(45)와 접촉되면 주축은 감속된 속도를 이동하게 되며, 제1마이크로스위치(45)가 제2마이크로스위치(46)와 접촉하게 되면 주축은 자동적으로 상방향으로 일정 속도로 이동되도록 머시닝센터(10)의 수치제어식 컨트롤러(11)에 의해 제어된다. 또한 주축의 상승에 의해 누르는 힘이 해제되었을 때 상기 스프링(39)의 반발력에 의해 상기 푸셔(35)가 다시 초기위치로 복귀된다.

또한 상기 제1마이크로스위치(45)는 주축의 이동속도를 일정 속도를 감속시키기 위한 것으로, 주축의 이동에 의해 공구(13)가 축방향으로 이동하게 되면 상기 푸셔(35)의 하단부에 돌출된 터치부(37)가 하방으로 이동하게 되고, 상기 터치부(37)가 제1마이크로스위치(45)의 상면과 접촉하여 이를 누르게 되면 상기 제1마이크로스위치의 내부의 터치바(47)가 하방으로 이동되면서 접점소자(48)의 접점이 떨어지게 된다. 이때의 신호가 컨트롤러(11)로 전송되어 상기 주축의 이동속도는 일정속도로 감속 이동하게 된다. 이는 상기 제1마이크로스위치(45) 및 제2마이크로스위치(46)와 연결된 무선송신모듈(50)에 의해 제1신호가 수치제어식 컨트롤러(11)와 연결된 무선수신모듈(51)로 전송되어 이 데이터가 컨트롤러(11)에서 신호 변환됨으로써 주축의 이동속도를 감속시켜도록 제어하는 것이다.

또한 상기 제1마이크로스위치와 동일한 방식으로 작동되는 제2마이크로스위치(46)는 공구(13)의 길이를 측정하기 위한 것으로, 일정 속도로 감속된 주축이 이동되어 상기 제1마이크로스위치(45)의 터치바(47)가 제2마이크로스위치(46)와 접촉하게 되면 상기 무선송신모듈(50)은 제2신호를 무선수신모듈(51)로 전송하게 되고, 상기 무선수신모듈(51)은 컨트롤러(11)로 신호 변환되어 공구(13)의 현재 위치(혹은 좌표)를 인식하게 되는 것이다.

이와같은 본 발명에 의한 측정장치(30)는 착탈이 가능한 고정수단(32)과 무선송신모듈(50) 및 무선수신모듈(51)이 구비되어 머시닝센터(10)의 임의 위치에서 공구(13)의 길이 측정이 가능한 것으로, 사용되지 않을 때에는 별도의 보관장소에서 보다 안전하게 보관하여 측정장치(30)가 갖는 자체의 측정 정밀도를 유지할 수 있으며 이로 인해 측정장치(30)의 수명을 연장할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 마그네트(38)가 내장된 고정수단(32)이 구비되어 머시닝센터(10)의 테이블(12) 상면의 임의 위치에 간편하게 장착하여 공구(13)의 길이를 측정할 수 있다. 또한 공구(13)의 길이를 측정한 후에는 이를 따로 보관할 수 있으므로 가공에 의한 스크랩이나 냉각제 등에 노출되지 않아 측정장치(30)의 측정 정밀도 및 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 불필요하게 테이블(12)의 상면을 차지하고 있지 않으므로 작업에 방해가 되지 않는다. 또한 고정수단(32)의 하단면과 푸셔(35)의 터치패드(36)에는 초경합금으로 이루어져 반복적인 사용에도 마모되지 않으므로 측정의 오차를 줄일 수 있다. 또한 측정된 공구(13)의 길이를 무선으로 전송할 수 있도록 측정장치(30)의 바디(31) 측에 내장된 무선송신모듈(50)과 수치제어식 컨트롤러(11)에 내장된 무선수신모듈(51)이 구비되어 있으므로 종래처럼 측정장치(30)와 컨트롤러(11) 사이에 별도의 케이블이 필요치 않아 그 설치작업이 용이하며, 설치하는데 소요되는 작업시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

수치제어식 컨트롤러(11)에 의해 작동되는 머시닝센터(10)의 테이블(12) 상면에 설치되어 공구(13)의 길이를 측정하는 장치에 있어서, 테이블(12)의 상면에 착탈가능하도록 고정수단(32)이 구비되며 내부에는 수직 연장되는 중공부(33)가 형성된 바디(31)와, 하단에는 상기 중공부(33)를 따라 승하강되도록 탄설된 스프링(39)과 이 스프링(39)의 내부로 돌출된 터치부(37)가 구비되고 상면에는 공구(13)가 접촉되는 터치패드(36)가 구비된 푸셔(35)와, 상기 터치부(37)의 하부에 간격을 두고 위치되며 내부에는 승하강되는 터치바(47)가 탄설된 제1마이크로스위치(45)와, 상기 제1마이크로스위치(45)의 하부에 간격을 두고 위치된 제2마이크로스위치(46)를 포함하며, 상기 바디(31)측에는 상기 제1마이크로스위치(45) 및 제2마이크로스위치(46)에 전기적으로 접속된 무선송신모듈(50)이 구비되고, 상기 머시닝센터(10)의 수치제어식 컨트롤러(11)에는 무선수신모듈(51)이 전기적으로 접속되며, 상기 터치부(37)가 제1마이크로스위치(45)에 접촉되면 제1신호가 무선송신모듈(50)과 무선수신모듈(51)에 의해 상기 컨트롤러(11)로 전송되어 공구(13)는 소정 속도로 감속되어 하강하게 되고, 상기 제1마이크로스위치(45)의 터치바(47)가 제2마이크로스위치에 접촉되면 제2신호가 무선송신모듈(50)과 모선수신모듈(51)에 의해 컨트롤러(11)로 전송되어 공구(13)의 길이가 측정되는 것을 특징으로 하는 공구길이 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 고정수단(32)의 내부에는 마그네트(38)가 내장되며 하단면은 초경합금(34)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공구길이 자동측정장치.