KR101210100B1 - Automatic Controlling Nozzle Apparatus for Spraying Coolant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작기계의 스핀들에 장착되는 공구에 열을 식혀주며 공구에 붙어 있는 칩을 제거할 목적으로 쿨런트를 분사하도록 하는 공작기계의 자동제어 노즐장치에 관한 것으로, 공작기계의 스핀들에 장착되는 공구에 쿨런트를 분사하는 노즐장치는 제어회로부를 구비하여 자동으로 제어하는 공작기계 공구용 쿨런트 노즐장치에 있어서, 스핀들이 구비된 본체의 측방향에 장착된 하우징과, 상기 하우징 내부에 장착된 모터와, 상기 하우징에 일부가 돌출되어 모터 출력부에 연결된 노즐 샤프트와, 상기 노즐 샤프트의 일측에 연결되어 회전하는 포지션 레버와, 상기 포지션레버의 최대, 최소 회전각을 검출하여 제한하는 센싱수단과, 상기 노즐 샤프트에 타측에 연결된 노즐 파이프를 포함하여 이루어져 있는 것이 특징이다.The present invention relates to an automatic control nozzle apparatus for a machine tool which cools heat to a tool mounted on a spindle of a machine tool and sprays coolant for the purpose of removing chips attached to the tool. A nozzle apparatus for injecting coolant to a tool includes a coolant nozzle apparatus for a machine tool tool that is automatically controlled by a control circuit unit, comprising: a housing mounted on a side of a main body provided with a spindle, and mounted inside the housing; A motor, a nozzle shaft protruding from the housing and connected to a motor output unit, a position lever connected to one side of the nozzle shaft to rotate, and sensing means for detecting and limiting the maximum and minimum rotation angles of the position lever; It is characterized in that it comprises a nozzle pipe connected to the other side to the nozzle shaft.

노즐, 분사장치, 공작기계, MC, 자동제어, 쿨런트, 스핀들, 센싱 Nozzles, sprayers, machine tools, MC, automatic control, coolant, spindle, sensing

Description

자동제어 쿨런트 노즐장치{Automatic Controlling Nozzle Apparatus for Spraying Coolant}Automatic Controlling Nozzle Apparatus for Spraying Coolant}

도 1a는 종래의 전장이 짧은 공구 사용시 분사 형태를 나타낸 예시도,Figure 1a is an exemplary view showing a spray form when using a conventional short-length tool,

도 1b는 종래의 전장이 긴 공구 사용시 분사 형태를 나타낸 예시도,Figure 1b is an illustration showing a spray form when using a conventional long length tool,

도 2는 본 발명에 따른 자동제어 쿨런트 노즐장치의 장착상태 정면도(하우징이 제거된 상태),2 is a front view of the mounting state of the automatic control coolant nozzle apparatus according to the present invention (the housing is removed),

도 3은 자동제어 쿨런트 노즐장치의 상세도, 3 is a detailed view of an automatic control coolant nozzle apparatus;

도 4는 본 발명을 측면에서 바라본 모터축 부위의 상세도.Figure 4 is a detailed view of the motor shaft portion seen from the side of the present invention.

< 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of the code for the main part>

100a: 제 1공구 100b: 제 2공구100a: first tool 100b: second tool

200: 노즐 300: 스핀들200: nozzle 300: spindle

1: 하우징 2: 모터1: housing 2: motor

2a: 모터출력부 3: 포지션레버2a: Motor output part 3: Position lever

3a: 제 1포지션레버 접점부3a: 1st position lever contact part

3b: 제 2포지션레버 접점부3b: second position lever contact portion

3c: 제 3포지션레버 접점부3c: 3rd position lever contact part

4a: 제 1센싱 수단 4b: 제 2센싱 수단4a: first sensing means 4b: second sensing means

4c: 제 3센싱 수단 5: 노프파이프4c: third sensing means 5: nosepipe

6: 노즐샤프트 10: 본체6: nozzle shaft 10: main body

본 발명은 공작기계의 스핀들에 장착되는 공구에 열을 식혀주며 공구에 붙어 있는 칩을 제거할 목적으로 쿨런트를 분사하도록 하는 공작기계의 자동제어 노즐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동으로 교체되는 공구의 전장에 따라 센서 및 자동제어 장치의 이용으로 자동적으로 노즐의 위치를 변환시켜 적절한 곳에 쿨런트를 분사시키는 자동제어 쿨런트 노즐장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic control nozzle apparatus for a machine tool which cools a tool mounted on a spindle of a machine tool and injects a coolant for the purpose of removing chips attached to the tool. The present invention relates to an automatic control coolant nozzle apparatus which automatically converts the position of the nozzle by using a sensor and an automatic control apparatus according to the length of the tool, and sprays the coolant at an appropriate position.

일반적으로 복합공작기계(MC : Machining Center)는 공구를 최고 60개 이상 가진 ATC(Automatic Tool Changer)를 갖춘 NC(Numerical Control)공작기계중 가장 진보된 것으로서, 차례로 새로운 가공면에 대응해 필요한 공구를 자동적으로 배치하여 절삭, 천공, 구멍넓히기, 연마 등 각종 작업을 모두 한 대의 기계로 수행하게 한다. 따라서 작업순서만 정해 놓으면 자동동으로 운전을 하게 되는 것이다.In general, the Machining Center (MC) is the most advanced among the Numerical Control (NC) machine tools with ATC (Automatic Tool Changer) with up to 60 tools, which in turn correspond to the new machining surface. It is automatically placed so that various operations such as cutting, drilling, hole widening, and polishing can be performed by one machine. Therefore, if you set only the work order, you will be automatically operated.

도 1a 및 1b는 종래 CNC복합공작기계의 스핀들(Spindle)(300)에 길이가 다른 공구가 각각 설치된 상태를 나타낸 것으로서, 도 1a에 도시한 바와 같이 전장이 짧은 길이의 제 1공구(100a)를 사용할 때와 도 1b에 도시한 바와 같이 전장이 긴 제 2공구(100b)를 사용할 때, 각각의 공구(100a, 100b) 끝단에 쿨런트를 분사하기 위해서 작업자가 수작업으로 노즐(200)을 조절한 상태를 나타낸 것이다.1A and 1B show a state in which tools having different lengths are respectively installed on a spindle 300 of a conventional CNC combined machine tool, and as shown in FIG. 1A, a first tool 100a having a short length is shown. In use and when using the second tool 100b having a long length as shown in FIG. 1B, the operator manually adjusts the nozzle 200 to inject coolant to the ends of the respective tools 100a and 100b. It shows the state.

도면상에는 각 공구의 위치에 맞게 쿨런트가 분사되는 것으로 보이나 이는, 자동화된 공구의 교체에 따라 작업자가 노즐(200)의 위치를 수작업으로 교정한 것으로, 상기와 같은 종래 방식은 공구의 교체에 따라 작업자가 일일이 노즐의 각도를 조절해야 하므로 불편하다는 문제점이 있다.Although the coolant is sprayed according to the position of each tool in the drawing, the operator manually corrects the position of the nozzle 200 according to the automated tool replacement. Since the operator must adjust the angle of the nozzle one by one, there is a problem inconvenient.

따라서 노즐을 여러개 설치하여 쿨런트의 분사각도를 알맞는 것으로 설정하는 것으로 이러한 문제점을 보완하고 있으나 시행착오의 과정을 격고 있으며, 상기 노즐을 조정하기 위하여 장비를 일시적으로 정지시켜야 하는 등 작업시간 손실 및 생산성 향상을 저해하는 문제점이 있었다.Therefore, this problem is compensated by setting the spray angle of the coolant by installing several nozzles. However, the process of trial and error is being fixed, and the working time is lost due to the temporary stop of the equipment to adjust the nozzle. There was a problem of inhibiting productivity improvement.

또한, 작업중에 노즐을 조정하기 위한 작업은 장비 작동중에 노즐을 조정해야만 정확한 노즐각도를 취득할 수 있는 관계로 인하여 그에 따른 잠재된 안전사고를 유발시키는 요인이 된다.In addition, the operation for adjusting the nozzle during the operation is a factor that causes a potential safety accident due to the relationship that the nozzle must be adjusted during the operation of the equipment to obtain the correct nozzle angle.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동으로 교체되는 공구의 전장에 따라 알맞게 쿨런트 노즐 방향 또한 자동으로 조절하여 분사시키는 자동제어 쿨런트 노즐장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to automatically control the coolant nozzle apparatus to automatically spray the coolant nozzle direction according to the length of the tool to be automatically replaced. To provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동제어 쿨런트 노즐장치는 공작기계의 스핀들에 장착되는 공구에 쿨런트를 분사하는 노즐장치로서, 제어회로부를 구비하여 자동으로 제어하는 공작기계 공구용 쿨런트 노즐장치에 있어서, 스핀들이 구비된 본체의 측방향에 장착된 하우징과, 상기 하우징 내부에 장착된 모터와, 상기 하우징에 일부가 돌출되어 모터 출력부에 연결된 노즐 샤프트와, 상기 노 즐 샤프트의 일측에 연결되어 회전하는 포지션 레버와, 상기 포지션레버의 최대, 최소 회전각을 검출하여 제한하는 센싱수단과, 상기 노즐 샤프트에 타측에 연결된 노즐 파이프를 포함하여 이루어져 있다.In order to achieve the above object, the automatic control coolant nozzle device of the present invention is a nozzle device for injecting coolant to a tool mounted on a spindle of a machine tool, and having a control circuit part to automatically control a machine tool tool. A runt nozzle apparatus comprising: a housing mounted in a lateral direction of a main body provided with a spindle, a motor mounted inside the housing, a nozzle shaft protruding a part of the housing and connected to a motor output, and And a position lever connected to one side to rotate, a sensing means for detecting and limiting the maximum and minimum rotation angles of the position lever, and a nozzle pipe connected to the other side of the nozzle shaft.

한편, 상기 포지션 레버의 일측은 굴곡부로 형성된 제 1포지션레버 감지부가 있어 제 2센싱 수단의 온오프(ON/OFF)를 여러 단계로 나누어 제어할 수 있도록 구비한 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that one side of the position lever has a first position lever sensing unit formed by a bent portion so as to control the on / off of the second sensing means in several stages.

또한, 상기 센싱 수단은 복수개로 이루어지고 리미트 스위치로 구성하여도 된다.In addition, the said sensing means may consist of several, and may comprise a limit switch.

한편, 본 발명의 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.On the other hand, there may be a plurality of embodiments of the present invention, hereinafter will be described in detail with respect to the most preferred embodiment.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.Through this preferred embodiment the objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with an embodiment according to the present invention in connection with the accompanying drawings shown for the purpose of illustration.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in each figure used for description, the same component may be attached | subjected, and may show the same number, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자동제어 쿨런트 노즐장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of an automatic control coolant nozzle apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 첨부된 도면에 있어서, 도 2는 본 발명이 공작기계의 일측에 장착되어져 있고 하우징이 제거된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 상세도 이며, 도 4는 본 발명을 측면에서 바라본 모터축 부위의 상세부분을 나타낸 도면이다.In the accompanying drawings of the present invention, Figure 2 is a view showing a state in which the present invention is mounted on one side of the machine tool and the housing is removed, Figure 3 is a detailed view of the present invention, Figure 4 is a view of the present invention The figure which shows the detail of the motor shaft part seen from the side surface.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 자동제어 쿨런트 노즐장치를 살펴보면, 본체(10)의 일측에 구비되어 장착된 하우징(1)이 있고, 상기 하우징(1)의 내부에는 모터(2)가 입설되어 있다.Looking at the automatic control coolant nozzle apparatus according to the present invention with reference to Figures 2 to 4, there is a housing (1) provided and mounted on one side of the main body 10, the motor (2) inside the housing (1) ) Is put in place.

상기 모터(2)의 모터출력부(2a)에는 노즐샤프트(6)와 포지션레버(3)가 연결되어 있다. 상기 모터 출력부(2a)에 연결된 노즐샤프트(6)의 일측은 노즐파이프(5)가 연결되어 있고 상기 노즐파이프(5)의 일측 끝단부에는 노즐이 구비되어 있다.The nozzle shaft 6 and the position lever 3 are connected to the motor output part 2a of the motor 2. One side of the nozzle shaft 6 connected to the motor output unit 2a is connected to the nozzle pipe 5, and one end of the nozzle pipe 5 is provided with a nozzle.

또한, 상기 포지션레버(3)의 상부는 굴곡되어져 있는 부분인 제 1포지션레버 접점부(3a)로 형성되어 있고, 상기 제 1포지션레버 접점부(3a)를 감지하는 제 2센싱 수단(4a)이 구비되어 있다. In addition, an upper portion of the position lever 3 is formed of a first position lever contact portion 3a, which is a bent portion, and second sensing means 4a for detecting the first position lever contact portion 3a. It is provided.

그리고, 상기 포지션레버(3)의 좌우측은 도 3과 같이 제 2포지션레버(3b) 및 제 3포지션레버(3c)로 형성되어 있고, 이와 같이 형성된 부위를 감지하는 제 1센싱 수단(4b)과 제 3센싱 수단(4c)으로 구성된다.In addition, the left and right sides of the position lever 3 are formed of the second position lever 3b and the third position lever 3c as shown in FIG. 3, and the first sensing means 4b sensing the portion formed as described above. 3rd sensing means 4c.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 자동제어 쿨런트 노즐장치는, 공작물을 여러 형태로 가공하는 공작기계에는 스핀들(300)장치가 있어 여기에 자동으로 장착되는 공구의 전장에 따른 본 발명의 노즐(200)을 정확한 곳에 위치하도록 미리 프로그램화하여 내장한 제어회로부에 따라, 각 번호가 지정된 공구에 따라 모터(2)가 회전하고 회전된 모터(2)에 의해 모터(2)의 모터 출력부(2a)에 연결된 노즐샤프트(6)가 회전을 하고 상기 노즐샤프트(6)에 연결된 노즐파이프(5)도 이에 따라 연동 한다.The automatic control coolant nozzle apparatus of the present invention configured as described above has a spindle 300 in a machine tool for processing a workpiece in various forms, and the nozzle 200 of the present invention according to the total length of a tool automatically mounted thereon. According to the control circuit part which is programmed in advance so as to be located in the correct position, the motor output part 2a of the motor 2 is rotated by the motor 2 which rotated and rotated according to each numbered tool. The nozzle shaft 6 connected to it rotates and the nozzle pipe 5 connected to the nozzle shaft 6 also interlocks accordingly.

이와 같은 작업이 끝나면 노즐파이프(5) 일측 끝단에 구비된 노즐(200)은 쿨런트를 분사하게 되는 것이다.After the operation is completed, the nozzle 200 provided at one end of the nozzle pipe 5 is to spray coolant.

그러나, 본 발명은 이러한 작업에 자동제어 기기를 보충하여 더욱 정밀한 동작을 하게 되는 방법을 아래와 같이 구현해 본다.However, the present invention implements a method for more precise operation by supplementing the automatic control device to such a task as follows.

도 3에서 모터(2)가 회전을 하면 모터 출력부(2a)에 연결된 노즐샤프트(6)가 연동되는데 이와 함께 모터 출력부(2a)에 포지션레버(3) 또한 연결되어 있어 포지션레버(3)도 같이 연동된다.In FIG. 3, when the motor 2 rotates, the nozzle shaft 6 connected to the motor output part 2a is interlocked. In addition, the position lever 3 is also connected to the motor output part 2a. Is also interlocked.

상기 포지션레버(3)는 상부에 다단계로 제 2센싱 수단(4b)을 동작시키는 굴곡부로 형성된 제 1포지션레버 접점부(3a)가 있어, 공구의 전장에 따라 모터(2)의 회전을 제어하는 역활을 한다.The position lever (3) has a first position lever contact portion (3a) formed in the upper portion of the bent portion for operating the second sensing means (4b) in multiple stages, to control the rotation of the motor (2) in accordance with the overall length of the tool It plays a role.

이와 같은 작용은 제 2포지션레버 접점부(3b)를 감지하는 제 1센싱 수단(4a)과 제 3포지션레버 접점부(3c)를 감지하는 제 3센싱 수단(4c)이 더 구비되어 있어 노즐샤프트(6)와 연동하는 노즐파이프(5)에 영향을 주므로 공구에 쿨런트 분사하는 노즐(200)의 위치를 정밀하게 정해준다.In this operation, the nozzle shaft is further provided with a first sensing means 4a for detecting the second position lever contact portion 3b and a third sensing means 4c for detecting the third position lever contact portion 3c. Since the influence on the nozzle pipe (5) in conjunction with (6) to precisely determine the position of the nozzle 200 to coolant injection to the tool.

한편, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이고, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art, and such modified embodiments may be modified from the technical idea or the prospect of the present invention. It should not be understood individually, but such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명의 자동제어 쿨런트 노즐장치의 사용으로, 자동으로 교체되는 공구의 전장에 따라 센서 및 자동제어 장치의 이용으로 자동적으로 노즐의 위치를 변환시켜 분사해주므로 작업자가 수동으로 노즐의 위치를 조절할 필요가 없어 적절한 곳에 분사시키는 효과가 있어, 작업자가 수동으로 조작할 필요가 없어지며 이는 작업의 효율 및 생산성 향상과도 직결이 된다.By using the automatic control coolant nozzle device of the present invention configured and operated as described above, the operator automatically converts and sprays the nozzle position by using the sensor and the automatic control device according to the length of the tool to be automatically replaced. There is no need to manually adjust the position of the nozzle to spray the appropriate place, the operator does not need to operate manually, which is directly connected to the efficiency and productivity of the work.

또한, 이러한 기능은 최고의 효율적 냉각 효과 및 공구 수명을 연장시켜 주는 효과를 갖는다.In addition, this function has the greatest efficient cooling effect and the effect of extending the tool life.

Claims (3)

공작기계의 스핀들에 장착되는 공구에 쿨런트를 분사하는 노즐장치에 있어서,In the nozzle device for injecting coolant to the tool mounted on the spindle of the machine tool, 스핀들(300)의 일측에 배치된 노즐장치 하우징(1)과;A nozzle device housing 1 disposed on one side of the spindle 300; 상기 노즐장치 하우징(1)에 장착되어 출력단에 회전력을 발생시키는 모터(2)와;A motor (2) mounted to the nozzle device housing (1) for generating rotational force at an output end; 상기 모터(2)의 출력단에 연결되어 회전 각도가 조절되는 노즐 샤프트(6)와;A nozzle shaft 6 connected to an output end of the motor 2 to adjust a rotation angle; 상기 노즐 샤프트(6)에 연결되어 노즐 샤프트(6)를 축으로 회전하는 포지션 레버(3)와;A position lever (3) connected to the nozzle shaft (6) to rotate the nozzle shaft (6) axially; 상기 포지션 레버(3)의 최대 및 최소 회전각을 검출하는 센싱수단과;Sensing means for detecting maximum and minimum rotational angles of the position lever (3); 상기 노즐 샤프트(6)에 연결되고, 모터(2)의 회전 방향과 회전 위치에 대응하여 쿨런트를 분사시키는 노즐 파이프(5)를 포함하되, 상기 센싱 수단은 복수개로 이루어진 리미트 스위치(4a,4c)인 것을 특징으로 하는 자동제어 쿨런트 노즐장치.A nozzle pipe 5 connected to the nozzle shaft 6 and injecting coolant corresponding to the rotation direction and the rotational position of the motor 2, wherein the sensing means comprises a plurality of limit switches 4a and 4c. Automatic control coolant nozzle device characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포지션 레버(3)의 일측은 굴곡부로 형성된 제 1포지션레버 감지부(3a)가 구비되고, 상기 제 1포지션레버 감지부(3a)에 온/오프 동작으로 포지션 레버(3)의 회전각을 검출할 수 있는 제 2센싱 수단(4b)이 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 자동제어 쿨런트 노즐장치.One side of the position lever (3) is provided with a first position lever detector (3a) formed of a bent portion, and the rotation angle of the position lever (3) by the on / off operation to the first position lever detector (3a) The automatic sensing coolant nozzle device characterized in that the second sensing means (4b) which can be detected is in contact. 삭제delete
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