KR101562473B1 - A system for controlling processing mode of spindle device for a machine tool and the spindle device compring the system - Google Patents
A system for controlling processing mode of spindle device for a machine tool and the spindle device compring the system Download PDFInfo
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Abstract
Description
본 발명은 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템 및 이를 포함하는 공작기계용 스핀들 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a machining mode control system for a spindle apparatus for a machine tool and a spindle apparatus for a machine tool including the same.
종래의 공작기계용 스핀들 장치는 사용자가 가공모드를 설정하고, 설정된 모드에 따라 스핀들의 위치와 이동이 결정되도록 구성된다. A conventional spindle device for a machine tool is configured such that a user sets a machining mode and the position and movement of the spindle are determined according to the set mode.
그러나, 종래에는 스핀들의 이동, 가공, 가공 간 간섭 및 공구의 파손 등의 돌발상황 발생을 대처하기 위한 특별한 안정장치가 없다. 특히, 사용자의 프로그램 설정 오류 시 검증이 미비할 경우, 공작물과 공구뿐만 아니라 스핀들까지 파손되는 사고가 발생될 수 있으며, 파손된 공구로 가공을 지속적으로 진행할 경우 가공품의 품질을 저하시킬 수 있다.
However, in the prior art, there is no special stabilizing device for coping with the occurrence of an unexpected situation such as movement, machining, inter-machining interference of the spindle and breakage of the tool. In particular, if the user does not verify the program in error, the spindle may be damaged as well as the workpiece and the tool. If the tool is continuously machined with the broken tool, the quality of the workpiece may be deteriorated.
본 발명은, 가공에 방해가 될 요인을 미연에 제거하고, 공구와 가공모드와의 적합성을 판단하며, 가공 전후로 스핀들로부터 공작물에 가해지는 압력을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 가공모드의 설정을 수정함으로써, 가공 시 기계적인 파손을 방지하고 가공품의 품질을 향상시킬 수 있는 공작기계용 스핀들 장치의 제어 시스템과 이를 포함하는 스핀들 장치를 제공한다.
The present invention relates to a machining method, a machining method, a machining method, a machining method, a machining method, and a machining method, A control system for a spindle device for a machine tool capable of preventing mechanical breakage during machining and improving the quality of a workpiece, and a spindle device including the control system.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템은, 스핀들에 설치되고, 상기 스핀들의 이동경로 상에 간섭물체의 존재여부를 검출하는 이물 검출센서; 상기 이물 검출센서를 통해 간섭물체 검출 시 상기 스핀들에 원점복귀를 지시하고, 간섭물체 검출을 알리는 지시 알림부; 상기 스핀들의 가공모드를 설정하는 가공모드 설정부; 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 적합한지 여부를 판단하는 로직부; 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 따라 가공소재에 접촉할 때 발생되는 압력을 계측하는 압력 검출센서; 가공 전 상기 압력 검출센서를 통해 계측된 압력 값에 기초하여 상기 가공모드에서 상기 스핀들의 가공피드를 조절하는 가공모드 재설정부; 및 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값에 기초하여 상기 가공모드의 세부설정을 변경하는 가공모드 변경부를 포함한다.A machining mode control system of a spindle apparatus for a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a foreign matter detection sensor installed on a spindle and detecting whether an interference object exists on a movement path of the spindle; An instruction notifying unit for instructing the spindle to return to the origin when the interference object is detected through the foreign object detecting sensor and detecting the interference object; A machining mode setting unit for setting a machining mode of the spindle; A logic unit for determining whether a tool mounted on the spindle is suitable for the machining mode; A pressure detecting sensor for measuring a pressure generated when a tool mounted on the spindle contacts the workpiece in accordance with the machining mode; A machining mode resetter for adjusting a machining feed of the spindle in the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detection sensor before machining; And a machining mode changing section for changing a detailed setting of the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining.
또한, 상기 이물 검출센서는 레이저 센서 또는 포토 센서를 포함할 수 있다.Further, the foreign object detecting sensor may include a laser sensor or a photo sensor.
또한, 상기 가공모드 재설정부는, 상기 압력 검출센서를 통해 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값이 될 때까지 상기 스핀들의 가공피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩을 조정할 수 있다.The machining mode resetting unit may adjust the machining feed of the spindle by 10% of the entire machining feed until the pressure value detected through the pressure detecting sensor reaches a preset reference value.
또한, 상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되며 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 상기 세부설정을 변경할 수 있다.In addition, when the pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining exceeds a preset reference value, the machining mode changing unit repeats the machining operation by dividing the machining operation into a plurality of steps, The detail setting can be changed.
또한, 상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 칩 배출 및 절삭유의 추가공급을 지시할 수 있다.
Further, the machining mode changing section may instruct the chip discharge and the additional supply of the cutting oil when the pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining exceeds a preset reference value.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 장치는, 공구가 장착되는 스핀들; 가공모드에 따라 스핀들을 구동하는 스핀들 구동부; 가공소재가 결합되어 고정되는 소재 고정부; 상기 스핀들에 설치되고, 상기 스핀들의 이동경로 상에 간섭물체의 존재여부를 검출하는 이물 검출센서; 상기 이물 검출센서를 통해 간섭물체 검출 시 상기 스핀들 구동부에 원점복귀를 지시하고, 간섭물체 검출을 알리는 지시/알림부; 상기 스핀들의 가공모드를 설정하는 가공모드 설정부; 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 적합한지 여부를 판단하는 로직부; 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 따라 가공소재에 접촉할 때 발생되는 압력을 계측하는 압력 검출센서; 가공 전 상기 압력 검출센서를 통해 계측된 압력 값에 기초하여 상기 가공모드에서 상기 스핀들의 가공피드를 조절하는 가공모드 재설정부; 및 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값에 기초하여 상기 가공모드의 세부설정을 변경하는 가공모드 변경부를 포함한다.A spindle apparatus for a machine tool according to another embodiment of the present invention includes: a spindle on which a tool is mounted; A spindle driver for driving a spindle in accordance with a machining mode; A material fixture to which the workpiece is coupled and fixed; A foreign object detecting sensor installed on the spindle and detecting whether an interference object exists on the movement path of the spindle; An instruction / notification unit for instructing the spindle driving unit to return to the home position when the interference object is detected through the foreign object detection sensor and for detecting the interference object; A machining mode setting unit for setting a machining mode of the spindle; A logic unit for determining whether a tool mounted on the spindle is suitable for the machining mode; A pressure detecting sensor for measuring a pressure generated when a tool mounted on the spindle contacts the workpiece in accordance with the machining mode; A machining mode resetter for adjusting a machining feed of the spindle in the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detection sensor before machining; And a machining mode changing section for changing a detailed setting of the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining.
또한, 상기 이물 검출센서는 레이저 센서 또는 포토 센서를 포함할 수 있다.Further, the foreign object detecting sensor may include a laser sensor or a photo sensor.
또한, 상기 가공모드 재설정부는, 상기 압력 검출센서를 통해 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값이 될 때까지 상기 스핀들의 가공피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩을 조정할 수 있다.The machining mode resetting unit may adjust the machining feed of the spindle by 10% of the entire machining feed until the pressure value detected through the pressure detecting sensor reaches a preset reference value.
또한, 상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되며 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 상기 세부설정을 변경할 수 있다.In addition, when the pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining exceeds a preset reference value, the machining mode changing unit repeats the machining operation by dividing the machining operation into a plurality of steps, The detail setting can be changed.
또한, 칩 배출 및 절삭유 공급을 수행하는 칩 배출 및 절삭유 공급부를 더 포함하고, 상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 칩 배출 및 절삭유 공급부에 칩 배출 및 절삭유의 추가공급을 지시할 수 있다.
The apparatus further includes a chip discharge and a coolant supply unit for performing a chip discharge and a coolant supply, wherein the machining mode changing unit is configured such that, when a pressure value measured through the pressure detection sensor during machining exceeds a preset reference value, And an additional supply of chip discharge and coolant to the coolant supply.
본 발명에 따르면, 가공에 방해가 될 요인을 미연에 제거하고, 공구와 가공모드와의 적합성을 판단하며, 가공 전후로 스핀들로부터 공작물에 가해지는 압력을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 가공모드의 설정을 수정함으로써, 가공 시 기계적인 파손을 방지하고 가공품의 품질을 향상시킬 수 있는 공작기계용 스핀들 장치의 제어 시스템과 이를 포함하는 스핀들 장치를 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to precisely determine the suitability of the tool and the machining mode, eliminate the factors that may interfere with the machining, determine the pressure applied to the workpiece from the spindle before and after machining, It is possible to provide a control system for a spindle apparatus for a machine tool capable of preventing mechanical breakage during machining and improving the quality of a workpiece, and a spindle apparatus including the same.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템을 포함하는 스핀들 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 스핀들 장치의 동작방식을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a spindle apparatus including a control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the spindle apparatus of FIG. 1;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a,""an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템을 포함하는 스핀들 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a spindle apparatus including a control system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 장치(1000)는 가공부(100)와 제어부(200)를 포함한다. 상기 가공부(100)는 스핀들(110), 스핀들 구동부(120), 소재 고정부(130) 및 칩 배출 및 절삭유 공급부(140)를 포함한다. 사익 제어부(200)는 이물 검출 센서(210), 지시/알림부(220), 가공모드 설정부(230), 로직부(240), 압력 검출 센서(250), 가공모드 재설정부(260) 및 가공모드 변경부(270)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a
상기 스핀들(110)은 선반이나 드릴링 머신 등의 공작기계의 부품 중 하나로 축단이 공작물 또는 절삭 공구의 장착에 사용되는 회전축 또는 주축의 역할을 한다. 이러한 스핀들(110)은 당업자에게 주지된 내용이므로 여기서 더 이상의 설명은 생략한다.The
상기 스핀들 구동부(120)는 원점에서 상기 스핀들(110)을 가공위치로 이송하고, 상기 스핀들(110)에 동력을 제공하며, 설정된 가공모드에 따라 구동시키는 역할을 한다. 상기 원점이란 공구가 변경될 수 있는 위치를 의미한다. 상기 스핀들 구동부(120)는 상기 압력 검출센서(250)을 통한 압력 검출을 위해 상기 스핀들(110)을 가공위치로 이송시킬 수 있으며, 압력 검출 이후, 가공 종료 이후 그리고 다양한 이상 검출 시 상기 스핀들(110)을 다시 원점으로 복귀시킬 수 있다. 이러한 스핀들 구동부(120)는 당업자에게 주지된 내용이므로 여기서 더 이상의 설명은 생략한다.The
상기 소재 고정부(130)는 가공소재가 결합되어 고정되는 부분이다. 이러한 소재 고정부(130)는 당업자에게 주지된 내용이므로 여기서 더 이상의 설명은 생략한다.The
상기 칩 배출 및 절삭유 공급부(140)는 상기 스핀들(110)의 가공동작을 통해 가공물로부터 배출되는 칩을 배출하고, 절삭가공 시 공구를 냉각시키고 윤활하게 하기 위한 절삭유를 공급한다. 상기 칩 배출 및 절삭유 공급부(140)는 미리 설정된 가공모드에 따라 동작할 수 있으나, 상기 가공모드 변경부(270)의 별도의 지시에 의해 추가 동작을 할 수 있다.The chip discharge and cutting
상기 이물 검출 센서(210)은 상기 스핀들(110)에 설치되어 상기 스핀들(110)의 이동경로 상에 간섭물체가 존재하는지 여부를 검출한다. 이러한 이물질 검출 센서(210)는 레이저 센서 또는 포토 센서를 포함하여 구성될 수 있다.The foreign
상기 지시/알림부(220)는 상기 이물 검출 센서(210)를 통해 간섭물체가 검출될 경우, 상기 스핀들 구동부(120)에 상기 스핀들(110)을 원점으로 복귀시키기 위한 원점복귀를 지시하고, 간섭물체가 검출되었음을 알리는 알람 동작을 수행한다. 이를 위해 상기 지시/알림부(220)는 별도의 램프나 신호음 발생장치가 추가로 구성되어 간섭물체의 검출여부를 사용자에게 알려줄 수 있다.When an interference object is detected through the foreign
상기 가공모드 설정부(230)는 상기 스핀들(110)의 가공모드가 설정될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 상기 가공모드 설정부(230)는 상기 스핀들(110)의 이송량과 가공 피드 등이 설정될 수 있다.The machining
상기 로직부(240)는 상기 스핀들(110)에 장착된 공구가 상기 가공모드 설정부(230)를 통해 설정된 가공모드에 적합한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 가공모드 설정부(230)에서는 절삭동작에 위한 가공모드가 설정되어 있고, 상기 스핀들(110)에 장착된 드릴이 장착되어 있을 경우, 상기 로직부(240)는 공구와 가공모드가 일치하지 않은 것으로 판단하여 사용자에게 알려줄 수 있다. 상기 가공모드 설정부(230)에서 공구와 가공모드 간의 일치 여부에 대한 판단은 다양한 방법을 통해 구현할 수 있으며, 예를 들어 공구와 가공모드에 기록된 고유의 코드를 읽어 모드진행이 가능한지에 대하여 판단할 수 있다. The
상기 압력 검출 센서(250)는 설정된 가공모드에 따라 상기 스핀들(110)에 장착된 공구가 가공소재에 접촉할 때 발생되는 압력을 계측할 수 있다. 이러한 압력 검출 센서(250)는 상기 압력을 가공 전과 도중에 모두 계측할 수 있다. The
상기 가공모드 재설정부(260)는, 가공동작이 수행되기 전에 상기 압력 검출센서(250)를 통해 계측된 압력 값을 기초로 상기 가공모드 설정부(230)를 통해 설정된 가공모드에서 상기 스핀들(110)의 가공 피드를 조절함으로써 가공모드를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 가공모드 재설정부(260)는 상기 압력 검출센서(250)를 통해 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값이 될 때까지 상기 스핀들(110)의 가공 피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩을 증감하는 방식으로 조정할 수 있다.The machining
상기 가공모드 변경부(270)는, 가공동작이 이루어지는 중에 상기 압력 검출 센서(250)를 통해 계측되는 압력 값에 기초하여 가공모드의 세부설정을 변경할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 가공모드 변경부(270)는 가공 중 상기 압력 검출센서(250)를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되며 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 가공모드의 세부설정을 변경할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단계마다 전진 3mm 동작 후 후진 1mm 동작을 여러 단계로 반복 수행되도록 세부설정을 변경하여, 상기와 같은 압력 값 초과에 대한 보상이 이루어지도록 한다. The machining
또한, 상기 가공모드 변경부(270)는 가공 중 상기 압력 검출센서(250)를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 칩 배출 및 절삭유의 추가공급을 지시할 수 있다.
In addition, when the pressure value measured through the
도 2는 도 1의 스핀들 장치의 동작방식을 나타낸 흐름도이다. 이하, 도 2를 참조하여 도 1에 도시된 스핀들 장치(1000)의 동작방식에 대하여 설명한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the spindle apparatus of FIG. 1; Hereinafter, the operation of the
우선, 상기 스핀들(110)에 공구를 장착하고, 상기 소재 고정부(130)에 가공할 가공소재를 결합시켜 고정시킨다. First, a tool is mounted on the
이후, 상기 가공모드 설정부(230)를 통해 가공소재 별 모드를 입력하여 설정한다. Thereafter, the mode for each work material is inputted and set through the machining
이후, 상기 스핀들 구동부(120)를 이용하여 설정된 가공모드에 따라 상기 스핀들(110)을 가공소재까지 급송 이동시킨다. 여기서, 급속 이동이란 상기 스핀들(110)이 구동되지 않은 상태에서 설정된 가공모드의 이송경로에 따른 이동을 의미한다. 이러한 급속 이동 중 상기 이물 검출센서(210)는 이송경로 상에 간섭물체가 존재하는지 여부를 검출하고, 간섭물체가 검출될 경우 이를 지시/알림부(220)로 알려준다. 이때 지시/알림부(220)는 상기 스핀들 구동부(120)에 원점복귀를 지시하여 상기 스핀들(110)이 원점으로 즉시 복귀되도록 하고, 이송경로 상에 간섭물체가 검출되었음을 사용자에게 알려준다. 또한, 간섭물체가 검출되지 않은 경우 상기 로직부(240)는 상기 스핀들(110)에 장착된 공구가 상기 가공모드 설정부(230)를 통해 설정된 가공모드를 수행하는데 적합한 것인지 여부를 판단하여 사용자에게 알려준다.Then, the
이후, 가공 전 상기 스핀들 구동부(130)를 통해 상기 스핀들(110)을 가공소재로 이송시키고, 공구를 가공소재와 접촉시키게 되는데, 이때 발생되는 압력 값을 압력 검출 센서(250)를 통해 계측한다. 이때 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값과 다를 경우, 상기 가공모드 재설정부(260)는 상기 압력 검출 센서(250)를 통해 검출된 압력 값이 기준 값이 될 때까지 가공모드를 재설정한다. 예를 들어, 상기 가공모드 재설정부(260)는 상기 스핀들(110)의 가공 피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩 조정하고, 상기와 같은 방식으로 재 확인 과정을 거침으로써 압력 값을 조절할 수 있다. Thereafter, the
이후, 상기 스핀들(110)과 공구에 의한 가공 동작이 수행되는데, 이러한 가공 동작 중에도 상기 압력 검출 센서(250)를 통한 압력 값 검출과정이 주기적으로 이루어질 수 있다. 이러한 과정에서 검출된 압력 값이 기준 값을 초과하는 것으로 판단된 경우, 상기 가공모드 변경부(270)는 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되고 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 함으로써 가공방법을 변경한다. 예를 들어, 하나의 가공동작을 복수 개의 단계로 나누고, 각 단계마다 소정의 거리로 후진동작을 추가함으로써 초과된 압력에 의한 가공오차를 줄일 수 있다. The process of detecting the pressure value through the
또한, 이러한 과정 중에 상기 가공모드 변경부(270)는 복수의 단계를 완료할 때 마다 상기 칩 배출 및 절삭유 공급부(140)에 추가 동작을 지시함으로써 칩 배출 및 절삭유의 추가 공급이 이루어질 수 있도록 한다.During this process, the machining
이와 같은 방식으로 재설정 및 변경된 가공모드에 따라 가공동작을 진행한 후 완료되면, 상기 스핀들 구동부(130)에 의해 상기 스핀들(110)은 원점으로 복귀된 후 가공이 완료된다.
When the machining operation is performed according to the machining mode that has been reset and changed in this manner, the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템 및 이를 포함하는 스핀들 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
1000: 공작기계용 스핀들 장치
100: 가공부
110: 스핀들
120: 스핀들 구동부
130: 소재 고정부
140: 칩 배출 및 절삭유 공급부
200: 제어부
210: 이물 검출 센서
220: 지시/알림부
230: 가공모드 설정부
240: 로직부
250: 압력 검출 센서
260: 가공모드 재설정부
270: 가공모드 변경부 1000: Spindle device for machine tools
100:
110: spindle
120: spindle driving part
130:
140: chip discharge and coolant supply part
200:
210: Foreign object detection sensor
220: Instruction /
230: machining mode setting section
240: logic section
250: Pressure detection sensor
260: Processing mode resetting unit
270: machining mode changing section
Claims (10)
상기 이물 검출센서를 통해 간섭물체 검출 시 상기 스핀들에 원점복귀를 지시하고, 간섭물체 검출을 알리는 지시 알림부;
상기 스핀들의 가공모드를 설정하는 가공모드 설정부;
상기 스핀들에 장착된 공구에 부여된 고유코드와 상기 가공모드에 부여된 고유코드 간의 일치 여부에 따라 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 적합한지 여부를 판단하는 로직부;
상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 따라 가공소재에 접촉할 때 발생되는 압력을 계측하는 압력 검출센서;
가공 전 상기 압력 검출센서를 통해 계측된 압력 값에 기초하여 상기 가공모드에서 상기 스핀들의 가공피드를 조절하는 가공모드 재설정부; 및
가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값에 기초하여 상기 가공모드의 세부설정을 변경하는 가공모드 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템.A foreign object detecting sensor installed on the spindle for detecting presence or absence of an interference object on the movement path of the spindle;
An instruction notifying unit for instructing the spindle to return to the origin when the interference object is detected through the foreign object detecting sensor and detecting the interference object;
A machining mode setting unit for setting a machining mode of the spindle;
A logic unit for determining whether a tool mounted on the spindle is suitable for the machining mode according to whether a unique code assigned to a tool mounted on the spindle matches an intrinsic code assigned to the machining mode;
A pressure detecting sensor for measuring a pressure generated when a tool mounted on the spindle contacts the workpiece in accordance with the machining mode;
A machining mode resetter for adjusting a machining feed of the spindle in the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detection sensor before machining; And
And a machining mode changing unit for changing a detailed setting of the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining.
상기 이물 검출센서는 레이저 센서 또는 포토 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the foreign object detecting sensor includes a laser sensor or a photo sensor.
상기 가공모드 재설정부는, 상기 압력 검출센서를 통해 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값이 될 때까지 상기 스핀들의 가공피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩을 조정하는 것을 특징으로 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the machining mode resetting unit adjusts the machining feed of the spindle by 10% of the entire machining feed until the pressure value detected through the pressure detecting sensor reaches a predetermined reference value. Mode control system.
상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되며 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 상기 세부설정을 변경하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the machining mode changing unit repeatedly performs the machining operation by dividing the machining operation into a plurality of steps when the pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining exceeds a predetermined reference value, And changing the setting of the machining mode of the spindle device.
상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 칩 배출 및 절삭유의 추가공급을 지시하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치의 가공모드 제어 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein said machining mode changing section instructs to supply chip discharge and cutting oil when the pressure value measured through said pressure detecting sensor during machining exceeds a predetermined reference value. Control system.
가공모드에 따라 스핀들을 구동하는 스핀들 구동부;
가공소재가 결합되어 고정되는 소재 고정부;
상기 스핀들에 설치되고, 상기 스핀들의 이동경로 상에 간섭물체의 존재여부를 검출하는 이물 검출센서;
상기 이물 검출센서를 통해 간섭물체 검출 시 상기 스핀들 구동부에 원점복귀를 지시하고, 간섭물체 검출을 알리는 지시/알림부;
상기 스핀들의 가공모드를 설정하는 가공모드 설정부;
상기 스핀들에 장착된 공구에 부여된 고유코드와 상기 가공모드에 부여된 고유코드 간의 일치 여부에 따라 상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 적합한지 여부를 판단하는 로직부;
상기 스핀들에 장착된 공구가 상기 가공모드에 따라 가공소재에 접촉할 때 발생되는 압력을 계측하는 압력 검출센서;
가공 전 상기 압력 검출센서를 통해 계측된 압력 값에 기초하여 상기 가공모드에서 상기 스핀들의 가공피드를 조절하는 가공모드 재설정부; 및
가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값에 기초하여 상기 가공모드의 세부설정을 변경하는 가공모드 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치.A spindle on which the tool is mounted;
A spindle driver for driving a spindle in accordance with a machining mode;
A material fixture to which the workpiece is coupled and fixed;
A foreign object detecting sensor installed on the spindle and detecting whether an interference object exists on the movement path of the spindle;
An instruction / notification unit for instructing the spindle driving unit to return to the home position when the interference object is detected through the foreign object detection sensor and for detecting the interference object;
A machining mode setting unit for setting a machining mode of the spindle;
A logic unit for determining whether a tool mounted on the spindle is suitable for the machining mode according to whether a unique code assigned to a tool mounted on the spindle matches an intrinsic code assigned to the machining mode;
A pressure detecting sensor for measuring a pressure generated when a tool mounted on the spindle contacts the workpiece in accordance with the machining mode;
A machining mode resetter for adjusting a machining feed of the spindle in the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detection sensor before machining; And
And a machining mode changing unit for changing a detailed setting of the machining mode based on a pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining.
상기 이물 검출센서는 레이저 센서 또는 포토 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치.The method according to claim 6,
Wherein the foreign object detecting sensor includes a laser sensor or a photo sensor.
상기 가공모드 재설정부는, 상기 압력 검출센서를 통해 검출된 압력 값이 기설정된 기준 값이 될 때까지 상기 스핀들의 가공피드를 전체 가공 피드 대비 10%씩을 조정하는 것을 특징으로 공작기계용 스핀들 장치.The method according to claim 6,
Wherein the machining mode resetting unit adjusts the machining feed of the spindle by 10% of the entire machining feed until the pressure value detected through the pressure detecting sensor reaches a preset reference value.
상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 가공동작이 복수의 단계로 나누어 반복 진행되며 각 단계마다 후진동작이 추가 진행되도록 상기 세부설정을 변경하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치.The method according to claim 6,
Wherein the machining mode changing unit repeatedly performs the machining operation by dividing the machining operation into a plurality of steps when the pressure value measured through the pressure detecting sensor during machining exceeds a predetermined reference value, And changing the setting of the spindle device.
칩 배출 및 절삭유 공급을 수행하는 칩 배출 및 절삭유 공급부를 더 포함하고,
상기 가공모드 변경부는, 가공 중 상기 압력 검출센서를 통해 계측되는 압력 값이 기설정된 기준 값을 초과하는 경우, 칩 배출 및 절삭유 공급부에 칩 배출 및 절삭유의 추가공급을 지시하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 장치.10. The method of claim 9,
Further comprising a chip discharge and a coolant supply unit for performing chip discharge and coolant supply,
Wherein the machining mode changing section instructs chip discharge and supply of cutting fluid and cutting fluid to the cutting fluid supply section when the pressure value measured through the pressure detection sensor during machining exceeds a preset reference value. Spindle device.
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KR1020140098232A KR101562473B1 (en) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | A system for controlling processing mode of spindle device for a machine tool and the spindle device compring the system |
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JP2007319995A (en) | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Denso Corp | Machine tool and method for judging foreign matter biting by machine tool |
JP2008161959A (en) | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Jtekt Corp | Working method and working device |
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