KR101389204B1 - device for identifying location of tail stock of lathe - Google Patents
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Abstract
이 발명은, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것으로서,
회전동력을 발생시키기 위한 모터와, 상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와, 상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a positioning device for a shelf tailstock to be able to check the position of the tailstock relatively inexpensive and precisely by using a ball screw and a proximity sensor,
A motor for generating rotational power, and a ball screw connected to the motor to transfer the tailstock installed on the upper part of the bed, and having an arc-shaped groove formed at one end thereof; It includes a proximity sensor installed in the vicinity of the groove, and a control unit connected to the proximity sensor.
Description
이 발명은 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning device for a tail stock for a shelf, and more specifically, to a positioning apparatus for a tail stock for a rack to enable a relatively inexpensive and accurate position of the tail stock using a ball screw and a proximity sensor. will be.
각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다. A machine used for machining a metal or non-metal material to a shape and dimensions using appropriate tools, or for finer machining of a semi-finished material by various cutting or non-cutting methods is called a machine tool. Among the above-mentioned machine tools, a machine tool in which chips are generated in the machining process is called a cutting machine tool, and a non-cutting machine tool in which chips are not generated in a machining process is called a metal machining machine. The above-mentioned cutting machine tools include a lathe, a milling machine, a machining center, a drilling machine, a boring machine, a grinding machine, a gear processing machine, and a special processing machine. The metal forming machine includes a mechanical press, Bending machines, stair machines, and drawing machines.
일반적으로 선반은 수평형과 수직형으로 나뉘어지며, 수평형 선반은 스핀들, 심압대(tail stock), 공구대, 방진구 등을 포함하여 이루어진다.Generally, lathes are divided into horizontal and vertical types, and horizontal lathes include spindles, tail stock, tool posts, and dustproof holes.
상기한 심압대는 가늘고 긴 공작물이나 척(chuck)에 고정된 상태가 불안한 축(shaft) 종류의 공작물을 가공할 때 휨이나 떨림 및 이탈되는 현상을 방지하기 위하여 척의 반대편에서 공작물의 원주 중심을 지지하여주는 장치로서, 주축대와 정확한 일직선상에 있으며, 베드 안내면 위를 이동하면서 공작물의 길이에 따라 적당한 위치에 고정된다.The tailstock supports the center of the circumference of the workpiece on the opposite side of the chuck to prevent bending, shaking, and deviating when machining a shaft type workpiece that is unstable to a long and thin workpiece or chuck. It is a device, which is exactly in line with the headstock and is fixed in the proper position along the length of the workpiece as it travels on the bed guide surface.
심압대의 이송방식은 프로그래머블형, 수동형, 원터치형(버튼)의 3가지 방식으로 크게 나눌수 있다. The tailstock can be divided into three types: programmable, manual, and one-touch (button).
프로그래머블형 이송방식은 레버를 이용하여 수동으로 새들과 연결하여 프로그램(PROGRAM)으로 이동하고, 심압대 바디를 고정한 후 퀼(QUILL)이 전후진하여 가공물을 지지하는 방식이다. 프로그래머블형 이송방식은 가공물의 길이변경이 잦은 경우에 퀼(QUILL) 스트로크의 범위를 벗어나게 되면 그에 따른 세팅시간이 많이 소요되는 단점이 있다.Programmable transfer method is a method of manually connecting the saddle by lever to move to PROGRAM, fixing the tailstock body, and then moving the QUILL back and forth to support the workpiece. Programmable feed method has a drawback in that it takes a lot of setting time if the length of the workpiece is frequently changed out of the quill stroke range.
수동형 이송방식은 사람이 수동으로 심압대를 원하는 위치로 이동시켜서 고정하는 방식이다. 수동형 이송방식은 심압대가 무거울 경우에 인력으로 이동하기가 힘든 경우가 있는 단점이 있다.The manual transfer method is a method in which a person manually moves the tailstock to a desired position and fixes it. Passive feed method has a disadvantage that it is difficult to move by manpower when the tailstock is heavy.
원터치형 이송방식은 모터와 볼스크류를 이용하여 모터를 온/오프(ON/OFF)시켜서 볼스크류를 구동함으로써 심압대를 이동하는 방식이다. 원터치형 이송방식은 범용 모터를 사용하는데, 범용 모터는 서보모터와 같이 정확한 위치제어가 불가능한 단점이 있다. 서보 모터와 고정밀 볼스크류를 사용하면 가장 좋으나, 제작비용이 상승하게 되기 때문에 채택하기 어려운 실정이다. 참고로, 구동 모터 대신 풀체인지 모터를 채용함으로써 심압대의 전후진이 신속하게 이루어져 작업자의 작업능률을 향상시키고 생산성을 향상시키는 기술이 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 실1998-016257호(공개일자 1998년 06월 25일)의 "공작기계용 자동 심압대의 구조"에서 개시된 바 있다.The one-touch type transfer method is a method of moving a tailstock by driving a ball screw by turning the motor on and off using a motor and a ball screw. The one-touch type transfer method uses a general-purpose motor, which has a disadvantage in that accurate position control such as a servo motor is impossible. It is best to use a servo motor and a high precision ball screw, but it is difficult to adopt because the manufacturing cost increases. For reference, by adopting a full-change motor instead of a drive motor, the technology for improving the work efficiency and productivity of the tailstock is achieved by rapidly advancing the tailstock, and the Korean Utility Model Publication No. 1998-016257 (published date 06, 1998). March 25), "Structure of Automatic Tailstock for Machine Tools".
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 심압대의 이송방식들은 심압대의 위치를 정밀하게 확인할 수가 없는 문제점이 있다.However, the conventional tailstock conveying method as described above has a problem that can not accurately determine the position of the tailstock.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 선반용 심압대의 위치 확인장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, by using a ball screw and a proximity sensor to provide a positioning device for the tail stock for the shelf to determine the location of the tail stock relatively inexpensively and precisely. There is.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 회전동력을 발생시키기 위한 모터와, 상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와, 상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와, 상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention, the motor for generating the rotational power, and is connected to the motor to transfer the tailstock installed on the top of the bed by transferring the rotational power, the cross section Preferably, the arc-shaped groove includes a ball screw formed at one end, a proximity sensor provided around the groove, and a control unit connected to the proximity sensor.
이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 원호형으로 이루어지면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the grooves of the ball screw described above have an arc cross section.
이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 반원형으로 이루어지면 바람직하다. The configuration of the present invention is preferably such that the grooves of the ball screw have a semicircular cross section.
이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 사각형으로 이루어지면 바람직하다. The configuration of the present invention is preferably such that the grooves of the ball screw have a rectangular cross section.
이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 부채꼴로 이루어지면 바람직하다. The configuration of the present invention is preferably such that the grooves of the ball screw described above are fan-shaped in cross section.
이 발명의 구성은, 상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 럭비볼형으로 이루어지면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably such that the groove of the ball screw has a rugby ball cross section.
이 발명의 구성은, 상기한 제어부는 근접센서로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류의 회전수를 계산해내고, 리드×회전수만큼 볼스크류가 이동한 거리로 산출하면 바람직하다.In the configuration of the present invention, it is preferable that the controller receives the number of pulses input from the proximity sensor, calculates the rotation speed of the ball screw, and calculates the distance by which the ball screw has moved by the number of revolutions of the lead screw.
이 발명은, 볼스크류와 근접센서를 이용하여 상대적으로 저렴하면서도 정밀하게 심압대의 위치를 확인할 수 있도록 하는, 효과를 갖는다.This invention has the effect of enabling the location of the tail stock relatively cheaply and precisely by using a ball screw and a proximity sensor.
도 1은 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 설치 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 볼스크류의 구성도이다.
도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 7은 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 8은 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.
도 9는 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.1 is an installation configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2.
4 is a configuration diagram of a ball screw of the positioning device for the tail stock for the shelf according to the first embodiment of the present invention.
5 is a main configuration diagram of a positioning device for shelving tailstock according to the first embodiment of the present invention.
6 is a main configuration diagram of an apparatus for locating a tail stock for a shelf according to a second embodiment of the present invention.
7 is a main configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a third embodiment of the present invention.
8 is a main configuration diagram of a positioning device for shelving tailstock according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a main configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a fifth embodiment of the present invention.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. 또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the invention as disclosed in the accompanying claims. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities, many of which are within the scope of the present invention. In addition, terms and words used in the specification and claims should not be construed to be limited to only ordinary or dictionary terms, and the inventor should properly interpret the concepts of the terms in order to describe their invention in the best way. It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
도 1은 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 설치 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B선 단면도이고, 도 4는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 볼스크류의 구성도이고, 도 5는 이 발명의 제1 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.1 is an installation configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a ball screw of a shelf tailstock positioning device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of the shelf tailstock positioning device according to the first embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 회전동력을 발생시키기 위한 모터(1)와, 상기한 모터(1)에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드(5)의 상부에 설치되어 있는 심압대(6)를 이송시키며, 단면이 원호형으로 이루어진 홈(21)이 일단에 형성되어 있는 볼스크류(2)와, 상기한 홈(21)의 주변에 설치되어 있는 근접센서(3)와, 상기한 근접센서(3)에 연결되어 있는 제어부(도시되지 않음)을 포함하여 이루어진다.As shown in Figures 1 to 5, the configuration of the positioning device for the tail stock for the shelf according to an embodiment of the present invention, the motor (1) for generating a rotational power and the motor (1) The ball screw (2) is connected to transfer the
도 6은 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.6 is a main configuration diagram of an apparatus for locating a tail stock for a shelf according to a second embodiment of the present invention.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제2 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2a)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 반원형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.As shown in Figure 6, the configuration of the positioning device for the tail stock for the shelf according to the second embodiment of the present invention, the installation of the
도 7은 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.7 is a main configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a third embodiment of the present invention.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제3 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2b)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 사각형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.As shown in Fig. 7, the configuration of the positioning device for the tail stock for the shelf according to the third embodiment of the present invention is to install the
도 8은 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.8 is a main configuration diagram of a positioning device for shelving tailstock according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 제4 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2c)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 부채꼴로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.As shown in Fig. 8, the configuration of the positioning device for the tail stock for the shelf according to the fourth embodiment of the present invention is to install the
도 9는 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 요부 구성도이다.9 is a main configuration diagram of a positioning device for a shelf tailstock according to a fifth embodiment of the present invention.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 위치 확인장치의 구성은, 볼스크류(2d)의 일단에 형성된 홈의 주변에 근접센서(3)를 설치함에 있어서, 상기한 홈은 단면이 럭비볼형으로 이루어지는 점을 제외하면 제1 실시예와 동일하다.As shown in Fig. 9, the configuration of the positioning device for the tail stock for the lathe according to the fifth embodiment of the present invention is to provide the
상기한 구성에 의한, 이 발명의 제1 내지 제5 실시예에 따른 선반용 심압대의 의 위치 확인장치의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the action of the positioning device of the tail stock for the shelf according to the first to fifth embodiments of the present invention is as follows.
모터(1)에 전원이 인가되면 모터(1)로부터 회전동력이 발생되어 볼스크류(2)로 전달됨으로써 볼스크류(2)가 회전된다.When power is applied to the
볼스크류(2)가 회전되면 심압대(6)의 연결부는 이를 직선운동으로 변환함으로써 심압대(6)가 베드(5)의 상부를 직선운동을 하게 된다.When the
이 경우에, 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 일단에 형성된 홈(21)의 주변에는 근접센서(3)가 설치되어 있어서, 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 1회전마다 홈(21)의 형상에 의해서 근접센서(3)의 거리가 가변됨으로써 근접센서(3)로부터 펄스 신호가 발생된다.In this case, the
상기한 근접센서(3)에 연결되어 있는 제어부(도시되지 않음)는 근접센서(3)로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 회전수를 계산해내고, 이에 따라 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)가 리드×회전수만큼 이동한 것으로 산출하게 된다.The controller (not shown) connected to the
상기한 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)의 홈(21)의 형상은 단면이 원호형, 반원형, 사각형, 부채꼴, 럭비볼형 등으로 이루어짐으로써 상기한 볼스크류(2, 2a, 2b, 2c, 2d)와 근접센서(3)와의 거리가 가변되도록 하여 비접촉식으로 거리를 산출할 수 있도록 한다.The shape of the
1 : 모터 2 : 볼스크류
3 : 근접센서 21 : 홈1: motor 2: ball screw
3: proximity sensor 21: groove
Claims (7)
상기한 모터에 연결되어 회전동력을 전달함으로써 베드의 상부에 설치되어 있는 심압대를 이송시키며, 홈이 일단에 형성되어 있는 볼스크류와,
상기한 홈의 주변에 설치되어 있는 근접센서와,
상기한 근접센서에 연결되어 있는 제어부를 포함하여 이루어지며,
상기한 제어부는 근접센서로부터 입력되는 펄스수를 입력받아서 볼스크류의 회전수를 계산해내고, 리드×회전수만큼 볼스크류가 이동한 거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.A motor for generating rotational power,
A ball screw having a groove formed at one end thereof to transfer the tail stock installed in the upper part of the bed by transmitting rotational power connected to the motor;
Proximity sensor is installed in the vicinity of the groove,
It is made including a control unit connected to the proximity sensor,
Wherein the control unit receives the number of pulses input from the proximity sensor to calculate the number of revolutions of the ball screw, the position of the tailstock for the shelf tailstock, characterized in that for calculating the distance traveled by the ball screw by the number of revolutions.
상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 원호형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.The method of claim 1,
The shape of the groove of the ball screw is a positioning device for the tailstock for the shelf, characterized in that the cross section is formed in an arc shape.
상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 반원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.The method of claim 1,
The shape of the groove of the ball screw is a positioning device for the tailstock for the shelf, characterized in that the cross section is made in a semicircular shape.
상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 사각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.The method of claim 1,
The shape of the groove of the ball screw is a positioning device for the tailstock for the shelf, characterized in that the cross section made of a square.
상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 부채꼴로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.The method of claim 1,
The shape of the groove of the ball screw is a positioning device for the tailstock for the shelf, characterized in that the cross section is formed in a fan shape.
상기한 볼스크류의 홈의 형상은 단면이 럭비볼형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선반용 심압대의 위치 확인장치.The method of claim 1,
The shape of the groove of the ball screw is a positioning device for the tailstock for the shelf, characterized in that the cross section is made of a rugby ball type.
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