KR100879091B1 - 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수치제어 공작기계에 장착되는 공구 절삭날의 결함(사용중 날끝이 파손되거나 마모 등의 원인으로 공구의 길이가 짧아지는 결함) 여부에 대하여 신속 간단하면서도 용이하게 자동 확인가능케 하여 이로 인한 가공물의 불량을 미연에 방지하는 고효율 검출장치에 관한 것이다.

즉, 일측에 공작기계에 고정 설치할 수 있는 볼트홈을 포함하는 설치부가 구비되고, 내부에는 마이크로 스위치 설치부를 갖는 몸체가 구비된 것과; 상기 몸체의 내부 스위치 설치부에는 상부에 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 그신호를 송신하는 터치식 마이크로 스위치를 내장하고; 상기 터치식 마이크로 스위치가 설치된 몸체 상부에는 하나의 고정포인트를 중심으로 회전작동되면서 하방의 마이크로 스위치를 눌러 동작될 수 있도록 하나의 힌지핀이 끼워져 고정되는 한편, 일측끝에는 공구날 터치부가 구비되고, 다른 일측 끝단의 하방에는 작동량조절부를 갖는 터치작동 브라켓트이 설치된 것과; 상기 터치작동 브라켓트과 하부 몸체 사이에는 탄력기능이 부여될 수 있는 탄력 스프링이 구비된 것이다.

마이크로 스위치, 힌지핀공구날 터치부, 작동량조절부, 터치작동 브라켓트, 탄력 스프링

Description

수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치{The union situation detection-equipment of auto preci-sion tool edge useful numerical value-control a machine tool}

본 발명은 수치제어 공작기계용 공구날의 결함유무 자동 검출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 수치제어 공작기계에 장착되는 공구 절삭날의 결함(사용중 날끝이 파손되거나 마모 등의 원인으로 공구의 길이가 짧아지는 결함) 여부에 대하여 신속 간단하면서도 용이하게 자동 확인가능케 하여 이로 인한 가공물의 불량을 미연에 방지하고, 나아가 설치 사용이 간편할 뿐 아니라 저렴한 제작비와 결함에 대한 정밀한 검출기능까지 함께 갖춘 고효율 검출장치에 관한 것이다.

통상 CNC 선반, 수직/수평형 머시닝 센터, 탭핑센터, 기타 자동 제어장치 등의 공작기계에 장착되는 절삭공구(TOOL)는 공구 사용 중 여타한 원인으로 절삭날 끝이 마모되거나 파손되어 그 갈이가 짧아지는 현상이 많다. 따라서 공작기계의 공구를 사용하기 전 또는 공구 사용 후에는 필히 그 공구의 결함상태를 꼼꼼히 점검 한 다음 결함이 발견될 경우 적절한 수리 또는 교체하는 것이 요구된다.

그러나 공작기계를 취급하는 작업자의 경우 바쁜 작업일정 중 부주의 등의 원인으로 별다른 조치 없이 파손, 마모된 공구를 그대로 재사용하는 경우가 많아 가공작업 중 가공물에 대한 심각한 불량을 유발하거나 심한 경우 크고 작은 안전사고까지 발생하는 등 상당한 문제점이 있었다.

즉, 공작기계 공구의 이상에 대한 확인 수단으로는 과거에는 작업자의 육안검사에 의해 전적으로 이루어짐에 따라 빠듯한 작업일정 과정에 빠트리거나 놓지는 경우가 허다하여 이로 인한 물적 경제적 손실이 상당한 실정이다.

더군다나 산업의 급성장으로 첨단화 다기능화되는 최근의 공작기계에는 하나의 공구만 장착되는 것이 아니라 수많은 공구들이 하나의 공작기계에 장착되게 때문에 보다 많은 수의 공구점검, 확인이 요구되고, 이를 태만할 경우 그 손실은 더욱 크게 나타난다고 할 수 있다.

이를 해소하기 위해 일간에서는 공구 사용 중 공구에 대한 이상유무를 확인할 수 있는 기계식검출장치가 개발되기도 하였으나 지금까지 보고된 종래의 기계식 검출장치들은 불필요하게 복잡하게 구성되었거나 조작 및 사용이 불편하고, 공구에 대한 이상 유무 확인에 소요되는 시간이 많이 걸릴 뿐 아니라 정밀성이 떨어지 고, 특히 다양한 종류와 형태의 각종 공작기계에 호환성있는 설치가 불가능하여 일일이 그 기계특성에 맞게 제작되어야 문제점 등이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 먼저 다양한 공작기계에 저렴하고 간단하게 설치한 다음 공구 사용 전 또는 공구 사용 후 자동제어에 의한 TOOL 유닛의 이동과 공구 터치만으로 공구날에 대한 결함여부를 용이하고도 신속하게 확인가능하여 공구의 결함으로 인한 가공불량 등을 완벽히 방지할 수 있도록 하는 새로운 구조의 검출장치를 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 일측에 공작기계에 고정 설치할 수 있는 볼트홈을 포함하는 설치부가 구비되고, 내부에는 마이크로 스위치 설치부를 갖는 몸체가 구비된 것과; 상기 몸체의 내부 스위치 설치부에는 상부에 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 그에 따른 전자신호정보가 도시되지않은 장비의 컨트롤제어장치로 송신될 수 있는 터치식 마이크로 스위치를 내장하고; 상기 터치식 마이크로 스위치가 설치된 몸체 상부에는 미세한 누름압력 또는 터치가 발생할 경우 하나의 고정포인트를 중심으로 회전작동되면서 하방의 마이크로 스위치를 눌러 동작될 수 있도록 하나의 힌지핀이 끼워져 고정되는 한편, 그 고정핀을 기점으로 일측끝에는 공구날 터치부가 구비되고, 다른 일측 끝단의 하방에는 작동량조절부를 갖는 터치작동 브라켓트이 설치된 것과; 상기 터치작동 브라켓트과 하부 몸체 사이에는 탄력기능이 부여될 수 있는 탄력 스프링이 구비된 것이다.

상기와 같은 본 발명의 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치는 수치제어 공작기계에 아주 쉽고 간단하게 설치한 상태에서 수치제어장비에 갖춰진 툴 유닛의 X,Y,Z축 자동이송 제어시스템의 자동 또는 반자동 실행을 통해 공구를 터치시키기만 하면 그 공구의 결함상태를 즉시 확인할 수 있고 이상 발견시 자동으로 장비의 동작을 정지되고 적절한 조치(교체 또는 수리)가 이루어질 수 있도록 함에 따라 공구의 결함으로 인한 여타한 손실(가공불량, 안전사고 등)을 이연에 방지할 수 있고, 특히 어떠한 공작기계에도 아주 간단하고 저렴한 비용으로 설치가 가능할 뿐 아니라 터치 작동시 구조의 특징에 따른 공구에 대한 결함유무 검출 조작의 편리성과 원활성, 정밀성, 효율성이 상당한 이점이 함께 제공되는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

본 발명의 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치는 도 1 내 지 도 4에서 도시된 바와 같이,

일측에 공작기계에 고정 설치할 수 있는 볼트홈(111)을 포함하는 설치부(110)가 구비되고, 내부에는 마이크로 스위치 설치부(120)를 갖는 몸체(100)가 구비된 것과;

상기 몸체(100)의 내부 스위치 설치부(120)에는 상부에 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 그에 따른 전자신호정보가 도시되지않은 장비의 컨트롤제어장치로 송신될 수 있는 터치식 마이크로 스위치(200)를 내장하고;

상기 터치식 마이크로 스위치(200)가 설치된 몸체(100) 상부에는 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 하나의 고정포인트를 중심으로 회전작동되면서 하방의 마이크로 스위치(200)를 눌러 동작될 수 있도록 하나의 힌지핀(310)이 끼워져 고정되는 한편, 그 힌지핀(310)을 깃점으로 일측끝에는 공구날 터치부(320)가 구비되고, 대응하는 타측 끝단의 하방에는 작동량조절부(330)를 갖는 터치작동 브라켓트(300)이 설치된 것과;

상기 터치작동 브라켓트(300)과 하부 몸체 사이에는 탄력기능이 부여될 수 있는 탄력 스프링(400)이 구비된 것; 을 그 특징요지로 한다.

상기 구성 중 몸체(100)는 제조 및 가공상의 편의를 위해 도시된 바와 같이 상기 볼트홈(111)을 갖는 설치부(120) 및 수직으로 구비하는 지지블럭(121)을 포함하는 취부 브라켓(122)과 좌우 사이드블럭(123,124)이 후측 연결편(125)으로 연결 되어 일체화된 조립블럭체(126)를 각각 별도 제작한 다음 조립하여서 구성할 수 있다.

그리고 상기 몸체(100)의 하측 일단에는 내장되는 마이크로 스위치(200) 연장선(201)의 인출을 위한 인출홈(101)이 구비된다.

또, 상기 터치작동 브라켓트(300)의 일측에 구비하는 터치부(320)의 상면에는 공구날 끝이 터치될 때 정밀한 터치포인트 제공은 물론 마찰시의 흠집방지 등의 목적으로 재질이 다른 별도의 터치블록(321)이 추가 조립 구비될 수 있다.

또, 상기 터치작동 브라켓트(300)의 다른 일측 끝에 장치된 작동량조절부(330)에는 터치작동 브라켓트(300)이 힌지 작동되는 범위(미세간격)를 미세하게 조절할 수 있도록 간격조절볼트(331)가 구비되고, 그 조절볼트(331)의 일측부에는 조절볼트(331)의 임의 유동방지를 위한 죔나사(332)가 추가로 더 구비될 수 있다.

또, 상기 몸체 내측의 스위치 설치부(128)에는 내장되는 마이크로 스위치의 견고한 고정을 위한 스위치 고정편(129)이 더 구비될 수 있다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치는 전술된 바와 같이 저렴한 비용으로 공작기계의 일단에 아주 간 단히 설치할 수 있고, 설치된 상태에서 공구가 장착된 툴유닛을 수치제어 프로그램에 따라 X,Y,Z 방향으로 움직여 그 공구의 끝단을 터치하기만 하면 그 공구에 대한 결함여부를 신속 간단히 확인할 수 있음에 따라, 공구의 결함으로 인한 가공물의 불량 및 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있다. 특히, 공작기계 공구의 결함상태 검출, 확인시 별도의 공정을 수행하지 않고 가공물에 대한 가공시 그 제어 프로그램에 상기한 결함 유무확인을 위한 동작프로그램을 포함하게 되면 자동으로 수행한 후 그 유무에 따른 표시 또는 적절한 조치가 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치 의 분해 조립도

도 2은 본 발명의 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치를 다른 각도에서 분해 조립한 예시도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 상태 예시도

도 4는 본 발명의 일부 파절 단면 예시도

도 5는 본 발명의 단면도의 실시 상태를 나타낸 예시도

도 6은 본 발명의 사용상태 예시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

100: 몸체 101: 인출홈

111: 볼트홈 110: 설치부

120: 설치부 121: 지지블럭

122: 취부 브라켓 123,124: 사이드블럭

125: 연결편 126: 조립블럭체

128: 설치부 129: 스위치 고정편

200: 터치식 마이크로 스위치 201: 연장선

300: 터치작동 브라켓트 310: 힌지핀

320: 터치부 321: 터치블록

330: 작동량조절부 331: 간격조절볼트

332: 죔나사 400: 탄력 스프링

Claims (4)

1. 일측에 공작기계에 고정 설치할 수 있는 볼트홈(111)을 포함하는 설치부(110)가 구비되고, 내부에는 마이크로 스위치 설치부(120)를 갖는 몸체(100)가 구비된 것과;

   상기 몸체(100)의 내부 스위치 설치부(120)에는 상부에 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 그에 따른 전자신호정보가 도시되지않은 장비의 컨트롤제어장치로 송신될 수 있는 터치식 마이크로 스위치(200)를 내장하고;

   상기 터치식 마이크로 스위치(200)가 설치된 몸(100)체 상부에는 미세한 누름 압력 또는 터치가 발생할 경우 하나의 고정포인트를 중심으로 회전작동되면서 하방의 마이크로 스위치(200)를 눌러 동작될 수 있도록 하나의 힌지핀(310)이 끼워져 고정되는 한편, 그 힌지핀(310)을 깃점으로 일측끝에는 공구날 터치부(320)가 구비되고, 대응하는 타측 끝단의 하방에는 작동량조절부(330)를 갖는 터치작동 브라켓트(300)이 설치된 것과;

   상기 터치작동 브라켓트(300)과 하부 몸체 사이에는 탄력기능이 부여될 수 있는 탄력 스프링(400)이 구비된 것; 을 특징으로 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체(100)는 제조 및 가공상의 편의를 위해 도시된 바와 같이 상기 볼트홈(111)을 갖는 설치부(120) 및 수직으로 구비하는 지지블럭(121)을 포함하는 취부 브라켓(122)과 좌우 사이드블럭(123,124)이 후측 연결편(125)으로 연결되어 일체화된 조립블럭체(126)를 각각 별도 제작한 다음 조립하여 구성한 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 터치작동 브라켓트(300)의 일측에 구비하는 터치부(320)의 상면에는 공구날 끝이 터치될 때 정밀한 터치포인트 제공은 물론 마찰시의 흠집방지 등의 목적으로 재질이 다른 별도의 터치블록(321)이 추가 조립된 것을 특징으로 한 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 터치작동 브라켓트(300)의 다른 일측 끝에 장치된 작동량조절부(330)에는 터치작동 브라켓트(300)이 힌지 작동되는 범위(미세간격)를 미세하게 조절할 수 있도록 간격조절볼트(331)가 구비되고, 그 조절볼트(331)의 일측부에는 조절볼트(331)의 임의 유동방지를 위한 죔나사(332)가 추가로 더 구비된 것을 특징으로 한 수치제어 공작기계용 공구날의 결함상태 자동 검출장치.

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