KR101665119B1 - 공작기계용 터치 조작반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절삭유 등의 유체 침투를 방지할 수 있도록 함과 더불어 조작이 편리하고 시인성이 우수하면서도 제조 단가를 최소화할 수 있는 새로운 형태에 따른 공작기계용 터치 조작반에 관한 것으로, 터치장착영역 및 스위치장착영역이 각각 마련되어 이루어진 리어케이스; 상기 리어케이스의 터치장착영역 전면에 설치되면서 투시 가능한 재질로 이루어고, 배면에는 복수의 기능조작용 심볼(Symbol)이 형성되어 이루어진 터치패널; 상기 리어케이스의 터치장착영역 배면에 설치되면서 상기 터치패널의 전면 중 각 심볼이 형성된 부위의 인체 접촉시 이를 센싱하여 제어신호를 제공하도록 복수의 터치센서 스위치가 구비되어 이루어진 회로기판어셈블리; 상기 리어케이스의 스위치장착영역 전면에 설치되며, 상기 회로기판어셈블리와는 별도의 외부 전원 및 신호 연결이 이루어지면서 비상정지나 전원공급을 위한 복수의 조작 스위치가 구비되어 이루어진 스위치패널; 상기 리어케이스의 전면에 결합되면서 상기 터치패널 및 스위치패널의 테두리를 덮는 틀 형상으로 형성되어 이루어진 베젤(bezel);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반이 제공된다.
Description
본 발명은 컴퓨터 수치제어(CNC) 공작기계의 가동, 동작선택, 데이터 입력 등의 조작을 위해서 지령을 입력하는 조작반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭유 등의 유체 침투를 방지할 수 있도록 함과 더불어 조작이 편리하고 시인성이 우수하면서도 제조 단가를 최소화할 수 있는 새로운 형태에 따른 공작기계용 터치 조작반에 관한 것이다.
현재, CNC(컴퓨터 수치제어) 공작기계는 운용기능에 적합한 최적화된 생산기반 시스템 구축을 추구하는 고객의 요구에 따라 다품종 소량생산 체계로 나아가고 있다.
이러한 시장의 변화는 공작기계업계의 생존 및 지속적인 성장과 직결되는 절대적인 전략기술로 부각되고 있으나, 일부 모듈화된 부품은 그 기술구성 및 제조공정 등의 이유로 다품종 소량생산에 그 한계가 있어서 시장 및 기술적 변화에 부합하지 못하고 있는 실정이며, 이의 대표적인 예가 CNC 공작기계의 기동, 동작선택, 데이터 입력 등의 조작을 위해서 지령을 입력받는 조작반(Machine Control Panel)을 들 수 있다.
이와 같은 종래의 공작기계용 조작반에 관련하여는 등록실용신안등록 제20-0420458호, 등록특허 제10-1473590호, 실용신안공보 실1994-0007674호, 등록실용신안공보 제20-0299472호, 등록실용신안공보 제20-0379622호, 공개특허공보 특2001-0036985호 등에 기재된 바와 같다.
하지만, 전술된 종래의 공작기계용 조작반은 통상 기계적 스위치형으로 구성되어 있으며, 이러한 종래의 기술은 PCB에 구비된 택트 스위치(Tact Switch) 이외에도 별도의 방수용 푸시버튼이 구비되어 전체적인 구성이 복잡하고, 대량생산 부품의 구성 비율이 높아 고객 맞춤형 디자인에 적합하지 못하며, 고비용의 제조원가가 요구된다.
뿐만 아니라, 전술된 종래의 공작기계용 조작반은 택트 스위치의 손상에 따른 문제와, 동작선택 등의 심볼(Symbol) 인쇄가 절삭유에 노출되어 지워지는 등의 내구성 문제가 지속적으로 발생하고 있어서, 이를 극복할 수 있는 뛰어난 제품이 요구되고 있는 실정이다.
특히, 공작기계용 조작반은 절삭유 등의 유체 침투가 많이 이루어짐에 따라 그의 표면에 방수를 위한 필름을 추가로 부착하여 제공되는데, 이러한 필름의 경우 잦은 버튼 조작에 의해 벗겨지는 등의 손상이 발생되어 절삭유의 침투로 인한 조작 불량이 야기될 수밖에 없었던 문제점이 있다.
물론, 최근에는 LCD 디스플레이와 함께 구성되는 ITO 박막 필름 방식의 터치스크린 기술을 적용한 터치패널형 조작반이 개발되고 있으며, 이를 통해 조작 편의성 및 시인성의 향상을 이룰 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이와 같은 터치패널형 조작반의 경우는 성능이나 다양한 기능 면에서는 우수한 반면, 터치 스크린의 가격이 고가라는 단점이 있으며, 이로 인한 유지 보수 비용의 증가 역시 발생될 수밖에 없다는 단점이 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 CNC 공작기계의 가동, 동작선택, 데이터 입력 등의 조작을 위해서 지령을 입력하는 조작반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭유 등의 유체 침투를 방지할 수 있도록 함과 더불어 조작이 편리하고 시인성이 우수하면서도 제조 단가를 최소화할 수 있는 새로운 형태에 따른 공작기계용 터치 조작반을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 터치장착영역 및 스위치장착영역이 각각 마련되어 이루어진 리어케이스; 상기 리어케이스의 터치장착영역 전면에 설치되면서 투시 가능한 재질로 이루어고, 배면에는 복수의 기능조작용 심볼(Symbol)이 형성되어 이루어진 터치패널; 상기 리어케이스의 터치장착영역 배면에 설치되면서 상기 터치패널의 전면 중 각 심볼이 형성된 부위의 인체 접촉시 이를 센싱하여 제어신호를 제공하도록 복수의 터치센서 스위치가 구비되어 이루어진 회로기판어셈블리; 상기 리어케이스의 스위치장착영역 전면에 설치되며, 상기 회로기판어셈블리와는 별도의 외부 전원 및 신호 연결이 이루어지면서 비상정지나 전원공급을 위한 복수의 조작 스위치가 구비되어 이루어진 스위치패널; 상기 리어케이스의 전면에 결합되면서 상기 터치패널 및 스위치패널의 테두리를 덮는 틀 형상으로 형성되어 이루어진 베젤(bezel);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 터치패널에 형성되는 복수의 기능조작용 심볼은 해당 터치패널의 배면에 프린팅되거나 혹은, 별도의 투명 필름에 프린팅되어 상기 터치패널의 배면에 부착되도록 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 리어케이스는 중앙이 개방된 사각틀 구조로 형성되면서 상기 리어케이스의 테두리 부위를 따라 복수의 체결공 및 복수의 관통공이 관통 형성됨과 더불어 상기 리어케이스의 배면에는 상기 회로기판어셈블리를 관통하면서 볼팅 체결되는 복수의 제1체결허브가 돌출 형성되어 이루어지며, 상기 베젤의 배면 중 외측 테두리 부위에는 상기 리어케이스의 각 관통공을 통과하여 공작기계의 컨트롤 박스에 체결되는 복수의 제2체결허브 및 상기 리어케이스의 각 체결공에 일치되어 상기 리어케이스와의 볼팅 체결을 위한 복수의 제3체결허브가 돌출 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 회로기판어셈블리는 전면으로 정전용량 방식의 각 터치센서 스위치 및 터치센서 IC, 상기 터치센서 스위치의 선택시 발광되는 엘이디(LED)가 구비되어 이루어진 인쇄회로기판과, 공작기계의 수치제어장치(NC:Numerical Control)로부터 입출력 전압을 공급받도록 이루어진 커넥터와, 상기 인쇄회로기판의 각 터치센서 IC에서 발생된 각 신호를 I2C 통신으로 제어하여 상기 수치제어장치와의 인터페이스 및 어드레스(address) 지정 등의 기능 수행을 위한 마이컴과, 상기 커넥터를 통해 제공되는 수치제어장치의 입출력 전압을 상기 인쇄회로기판의 각 터치센서 IC와 엘이디 및 마이컴의 입출력 전압과 일치시키는 DC/DC컨버터를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 리어케이스와 상기 스위치패널 및 리어케이스와 터치패널 간의 접촉 부위에 구비되면서 유체 유입을 차단 및 방진을 위한 패킹부재가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 각종 기능 조작을 위한 스위치는 터치형으로 구성되면서도 NC와는 DC/DC컨버터를 통해 마이컴과 통신하도록 구성됨과 더불어 공작기계의 동작에 관련한 조작 스위치의 경우에는 공작기계의 NC로부터 직접 입출력 전압을 제공받도록 구성되기 때문에 저렴한 가격으로 ITO 박막 필름 방식의 터치 패널과 유사한 느낌 및 기능을 제공할 수 있게 된 효과를 가진다.
뿐만 아니라, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 NC의 동작 제어에 의한 공작기계의 운전이 진행되는 도중 공작물의 가공시 제공되는 절삭유 등의 다량의 유체가 터치 조작반으로 침투할 가능성이 높지만, 상기 터치 조작반으로 유체가 튄다 하더라도 상기 터치 조작반을 이루는 회로기판어셈블리는 터치패널의 후방에 위치된 상태이고, 상기 터치패널은각 터치 영역에 어떠한 구멍이나 틈새가 존재하지 않는 단일의 평판으로 이루어져 있음과 더불어 이러한 단일의 평판에 패킹부재가 결합되어 있기 때문에 상기 절삭유의 침투로 인한 통전불량 등의 우려가 발생되지 않는다는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 터치패널이 단일의 평판으로 이루어지면서 그의 배면에 각 기능별 선택을 위한 심볼이 프린팅되도록 구성되기 때문에 오랜 시간 터치패널을 사용하여도 심볼의 훼손 및 마모 등과 같은 손상을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 결합 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 분해하여 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 결합하여 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 리어케이스의 배면 구조를 설명하기 위해 나타낸 배면 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 회로기판어셈블리의 구조를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 회로도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 베젤의 배면 구조를 설명하기 위해 나타낸 배면 사시도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 리어케이스에 패킹부재가 결합된 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 결합 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 분해하여 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 결합하여 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 리어케이스의 배면 구조를 설명하기 위해 나타낸 배면 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 회로기판어셈블리의 구조를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 회로도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 베젤의 배면 구조를 설명하기 위해 나타낸 배면 사시도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 리어케이스에 패킹부재가 결합된 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도
이하, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 나타낸 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 분해하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 결합 구조를 설명하기 위해 결합하여 나타낸 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반은 크게 리어케이스(100)와, 터체패널(200)과, 회로기판어셈블리(300)와, 스위치패널(400)과, 베젤(500)을 포함하여 이루어지며, 특히 터치 방식의 조작 및 수동 조작을 위한 구조가 통합되어 단일의 터치 조작반을 이룰 수 있도록 하면서도 절삭유의 유입 및 조작 부위의 훼손이나 손상 등이 방지될 수 있도록 함을 그 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 리어케이스(100)는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 몸체를 형성하면서 공작기계의 컨트롤 박스(도시는 생략됨)에 수용 결합되는 부위이다.
이와 같은 리어케이스(100)는 알루미늄 또는, 엔지니어링 플라스틱 재질의 중앙이 개방된 사각틀 구조로 형성되며, 상기 리어케이스(100)를 이루는 내측 부위의 양측에는 상측 변 및 하측 변을 상하로 가로지는 보조프레임(110)이 각각 형성되어 상기 리어케이스(100)의 중앙으로 터치장착영역(120)이 마련됨과 더불어 상기 터치장착영역(120)의 양측으로는 두 스위치장착영역(130)이 각각 마련되도록 이루어진다.
이와 함께, 상기 리어케이스(100)의 테두리 부위를 따라서는 복수의 체결공(140) 및 복수의 관통공(150)이 각각 관통 형성되고, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 상기 리어케이스(100)의 배면에는 복수의 제1체결허브(160) 및 복수의 돌출리브(170)가 돌출 형성되어 이루어진다. 이때, 각 제1체결허브(160)는 후술될 회로기판어셈블리(300)에 볼팅 체결되는 부위로 제공되고, 상기 관통공(150)은 후술될 베젤(500)의 제2체결허브(520)가 관통하는 부위로 제공되며, 상기 각 돌출리브(170)는 상기 컨트롤 박스와의 결합시 정 위치를 유지하도록 보조하는 부위로 제공된다.
다음으로, 상기 터치패널(200)은 작업자의 터치 조작을 위한 부위이다.
이와 같은 터치패널(200)은 상기 리어케이스(100)의 터치장착영역(120) 전면에 설치되면서 투시 가능한 재질로 이루진다. 이때, 상기 투시 가능한 재질이라 함은 강화유리 혹은, 폴리 카보네이트(Poly-Carbonate) 재질임이 바람직하며, 이를 통해 내화학성과 내구성 및 내마모성의 향상이 이루어질 수 있도록 한다.
특히, 상기 터치패널(200)의 배면에는 복수의 기능조작용 심볼(Symbol)(이미지 혹은, 글씨)(201)이 형성된다. 즉, 상기한 각 기능조작용 심볼(201)을 통해 작업자가 조작 위치를 정확히 인지한 상태로 조작할 수 있도록 한 것이다.
여기서, 상기 각 기능조작용 심볼(201)은 해당 터치패널(200)의 배면에 직접 프린팅하여 형성되도록 할 수도 있지만, 별도의 투명 필름(도시는 생략됨)에 각 기능조작용 심볼(201)을 프린팅한 후 상기 터치패널(200)의 배면에 부착하도록 구성함이 더욱 바람직하다. 즉, 터치패널(200) 자체에 심볼을 프린팅하는 것은 그의 작업이 어려울 수 있을 뿐만 아니라 각 기능조작을 위한 터치 조작 부위를 변경하고자 할 경우에는 해당 터치패널(200) 자체를 교환할 수밖에 없다는 비용상의 단점이 야기될 수 있기 때문에 전술된 설명에서와 같이 별도의 투명 필름에 각 기능조작용 심볼(201)을 프린팅한 후 상기 터치패널(200)의 배면에 부착하도록 구성함이 작업의 편리성 및 각 터치 조작 부위의 변경을 위한 설계가 용이하다는 점에서 가장 바람직한 것이다.
이때, 상기 각 기능조작용 심볼(201)은 공작기계의 기동, 정지, 동작선택, 모드전환, 동작표시 등의 표시를 위한 심볼이 포함된다.
다음으로, 상기 회로기판어셈블리(300)는 상기 터치패널(200)을 통해 선택된 조작 명령을 공작기계의 수치제어장치(NC:Numerical Control, 이하, “NC”라 함)(10)로 제공함과 더불어 공작기계의 NC(10)로부터 각종 제어를 위한 입출력 전압 및 신호를 공급받아 구동되는 부위이다.
이와 같은 회로기판어셈블리(300)는 리어케이스(100)의 터치장착영역(120) 배면에 설치되며, 첨부된 도 4와 도 6에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(310)과, 커넥터(320)와, 마이컴(330)과, DC/DC컨버터(340)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 인쇄회로기판(310)은 회로가 프린팅되어 이루어진 기판으로써, 전면으로는 정전용량 방식의 각 터치센서(정전용량센서) 스위치(311) 및 터치센서 IC(312), 상기 터치센서 스위치의 선택시 발광되는 엘이디(LED)가 각각 구비되어 이루어진다. 이때, 상기 터치센서 스위치(311)는 터치패널(200)의 각 기능조작용 심볼(201)이 위치된 부위에 대한 인체 접촉시 이를 센싱하는 스위치로써 상기 터치패널(200)의 배면에 접촉되도록 이루어지고, 상기 터치센서 IC(312)는 상기 터치센서 스위치(311)의 조작이 발생될 경우 그에 대한 기능 제어신호를 제공하는 각 기능별 전용 IC이며, 상기 엘이디(313)는 상기 터치센서 스위치(311)의 선택시 발광되도록 이루어진 부위로써 각 터치센서 스위치(311)의 내측 부위에 위치된다.
또한, 상기 커넥터(320)는 공작기계의 NC(10)로부터 입출력 전압을 공급받아 마이컴(330)으로 제공하도록 이루어진 부위이고, 상기 마이컴(330)은 상기 인쇄회로기판(310)의 각 터치센서 IC(312)에서 발생된 각 신호를 I2C 통신으로 제어하여 상기 NC(10)와의 인터페이스 및 어드레스(address) 지정 등의 기능 수행을 위해 제공되는 부위이며, 상기 DC/DC컨버터(340)는 상기 커넥터(320)를 통해 제공되는 NC(10)의 입출력 전압을 상기 인쇄회로기판(310)의 각 터치센서 IC(312)와 엘이디(313) 및 마이컴(330)의 입출력 전압과 일치시키는 부위이다.
즉, 종래의 CNC 공작기계는 조작반의 각 조작스위치가 NC(10)로부터 직접적인 동작 제어 및 신호 전달을 제공받도록 이루어지는 반면, 본 발명의 실시예에서는 상기 인쇄회로기판(310)에 마이컴(330) 및 커넥터(320)를 추가로 구비함으로써 상기 NC(10)로부터의 제공되는 입출력 전압 및 각종 신호 전달을 상기 마이컴(330)이 중계하도록 하고, 이와 함께 상기 마이컴(330)이 각 터치센서 IC(312)로부터 I2C통신을 통해 각종 제어가 이루어질 수 있도록 한 것이다.
특히, 통상적인 NC(10)로부터 제공되는 입출력 전압의 경우는 DC 24V이고, 엘이디(313)나 각 터치센서 IC(312) 및 마이컴(330) 등과 같은 회로부품의 입출력 전압은 DC 2.5V~ DC 5V 정도인 저전압임을 고려할 때 상기 DC/DC컨버터(340)를 통해 상기 엘이디(313)나 터치센서 IC(312) 및 마이컴(330)의 입출력 전압과 상기 NC(10)로부터 제공되는 입출력 전압을 일치시킬 수 있도록 한 것이다. 이때, 상기 DC/DC컨버터(340)는 레벨시프터(level Shifter)(341) 혹은, 포토 커플러(Photo Coupler)(342) 및 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)(343)를 포함하여 이루어지며, 상기 터체센서 IC(311)와 마이컴(330) 및 엘이디(313)는 상기 에스엠피에스(343)로부터 2.5~5V의 구동전압을 제공받도록 이루어진다.
한편, 공작기계용 조작반은 그의 사용 특성상 다수의 입,출력 채널이 요구되지만 상기 마이컴(330)의 채널은 그 한계가 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 상기 회로기판어셈블리(300)에 멀티플렉스(MUX;Multiplexer)(350)와 디멀티플렉스(DEMUX;deMultiplexer)(360)가 추가로 구비됨을 제시하며, 이를 통해 다채널의 확보가 가능하도록 한다.
다음으로, 상기 스위치패널(400)은 상기 회로기판어셈블리(300)와는 별도로 NC(10)로부터 입출력 전원 및 신호를 송수신받도록 이루어지면서 비상정지나 전원공급을 위한 복수의 조작 스위치(410)가 구비되어 이루어진 부위이다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 상기한 스위치패널(400)을 전술된 회로기판어셈블리(300)와는 별개로 구비함과 더불어 상기 회로기판어셈블리(300)를 이루는 마이컴(330)으로부터 제어를 받는 것이 아니라 NC(10)로부터 직접 입출력 전압 및 동작 제어가 이루어지도록 한 것이며, 특히 이러한 조작 스위치(410)에는 기계식 조작 스위치가 포함됨으로써 상기 회로기판어셈블리(300)의 마이컴(330)에 의한 동작 제어를 받지 못하고 상기 NC(10)로부터 직접 동작 제어를 받게 된다.
이와 같은 스위치패널(400)은 상기 리어케이스(100)의 스위치장착영역(130) 전면에 설치된다. 이때, 상기 스위치패널(400)에 설치되어야 할 조작 스위치(410)의 수량에 따라 상기 스위치패널(400)은 본 발명의 실시예로 도시된 바와 같이 두 개로 제공되거나 혹은, 도시되지는 않았지만 하나로도 제공될 수 있다.
또한, 상기한 스위치패널(400)은 전술된 터치패널(200)과 같이 강화유리 혹은, 폴리카보네이트로 형성할 수도 있지만, 통상의 불투명 금속판이나 합성수지판으로 형성할 수도 있다.
다음으로, 상기 베젤(Bezel)(500)은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 전방측 테두리를 형성하는 부위이다.
이와 같은 베젤(500)은 상기 리어케이스(100)의 전면에 결합되면서 상기 터치패널(200) 및 스위치패널(400)의 테두리를 덮도록 형성된다.
특히, 첨부된 도 7과 같이 상기 베젤(500)의 배면 중 내측 테두리를 따라서는 상기 터치패널(200) 및 스위치패널(400)과 후술될 패킹부재(600)가 안착되는 안착영역(511)을 제공하기 위한 안착턱(510)이 돌출 형성되고, 상기 베젤(510)의 배면 중 외측 테두리에는 상기 리어케이스(100)의 각 관통공(150)을 통과하여 공작기계의 컨트롤 박스에 체결되는 복수의 제2체결허브(520) 및 상기 리어케이스(100)의 각 체결공(140)에 일치되어 상기 리어케이스(100)와의 볼팅 체결을 위한 복수의 제3체결허브(530)가 돌출 형성되어 이루어진다.
즉, 전술된 베젤(500)의 배면 구조로 인해 해당 베젤(500)과 리어케이스(100) 간의 결합 및 각 패널(200,400)의 결합과 후술될 패킹부재(600)의 결합이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하면서도 해당 베젤(500)이 공작기계의 컨트롤 박스에 직접 체결될 수 있도록 함으로써 안정적인 고정 상태로의 유지가 가능하도록 한 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 리어케이스(100)와 상기 스위치패널(400) 및 리어케이스(100)와 터치패널(200) 간의 접촉 부위인 베젤(500)의 안착영역(511)에는 유체 유입을 차단 및 방진(防塵)을 위한 패킹부재(600)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.
즉, 상기한 패킹부재(600)의 추가 제공을 통해 회로기판어셈블리(300)로의 절삭유 및 각종 먼지나 오염 물질의 침투가 방지될 수 있도록 한 것이다. 이때 첨부된 도 8은 리어케이스(100)에 패킹부재(600)가 결합된 상태를 나타내고 있다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 터치 조작반의 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 작업자는 터치 조작반을 이루는 터치패널(200)을 통해 각종 설정을 위한 조작을 수행한다. 이때 상기 터치패널(200)을 통한 조작은 모드의 선택을 위한 조작, 동작 속도나 가공 속도에 대한 조작, 절삭유 공급 여부에 대한 조작 등이 될 수 있다.
이때, 상기 작업자는 터치패널(200)을 통해 투시되어 보이는 각종 기능조작용 심볼(201)의 위치를 터치(인체 접촉)함으로써 그 조작을 수행하게 된다.
그리고, 이러한 작업자의 조작이 발생될 경우 해당 터치패널(200)의 후면에 접촉되어 있던 인쇄회로기판(310)의 특정 터치센서 스위치(311)에 대한 정전용량의 변화를 해당 터치센서 스위치(311)에 연결된 터치센서 IC(312)가 확인한 후 그 선택에 대한 신호를 I2C 통신으로 마이컴(330)에 제공한다.
계속해서, 상기 마이컴(330)에서는 상기 신호를 DC/DC컨버터(340)에서 NC(10)가 읽을 수 있는 전압(DC 24V)으로 변환한 후 커넥터(320)를 통해 상기 NC(10)로 제공하며, 상기 NC(10)에서는 상기와 같이 제공받은 신호를 토대로 공작기계를 제어하게 된다.
또한 이러한 제어에 관련된 신호는 상기 커넥터(320)를 통해 마이컴(330)으로 다시금 제공된다. 이때, 상기 커넥터(320)를 통해 상기 마이컴(330)으로 제공되는 NC(10)의 신호는 DC/DC컨버터(340)에서 상기 마이컴(330)이 읽을 수 있는 저전압(DC 2.5V ~ 5V)으로 변환한 후 상기 마이컴(330)으로 제공된다.
이후, 상기 마이컴(330)은 상기 제공받은 신호를 토대로 각 엘이디(313)의 발광 제어를 수행하며, 이로써 작업자는 조작 내용 및 그 조작에 따른 동작 여부를 상기 터치패널(200)을 통해 쉽게 인지할 수 있게 된다.
한편, NC(10)의 동작 제어에 의한 공작기계의 운전이 진행되는 도중 작업자의 필요에 따라 M.P.G(Manual Pulse Generator), 비상정지, 동작시작 및 동작정지 등을 위한 각 조작 스위치(410)의 조작이 발생되면, 이 조작 스위치(410)의 조작에 따른 신호는 별도의 입출력 전압 변화 없이 NC(10)로 직접 제공되며, 이로써 상기 NC(10)에서는 상기 조작 스위치(410)의 조작에 따른 동작 제어를 실시간으로 수행하게 된다.
결국, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 NC(10)의 동작 제어에 의한 공작기계의 운전이 진행되는 도중 공작물의 가공시 제공되는 절삭유 등의 다량의 유체가 터치 조작반으로 침투할 가능성이 높지만, 상기 터치 조작반으로 절삭유가 튄다 하더라도 상기 터치 조작반을 이루는 회로기판어셈블리(300)는 터치패널(200)의 후방에 위치된 상태이고, 상기 터치패널(200)은 각 터치 영역에 어떠한 구멍이나 틈새가 존재하지 않는 단일의 평판으로 이루어져 있고 이러한 단일의 평판에 패킹부재(600)가 포함되어 있기 때문에 상기 절삭유의 침투로 인한 통전불량 현상은 방지된다.
더욱이, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 터치패널(200)이 단일의 평판으로 이루어지면서 그의 배면에 각 기능별 선택을 위한 기능조작용 심볼(201)이 프린팅되도록 구성되기 때문에 터치패널(200)의 전면에 대한 터치로 인한 기능조작용 심볼(201)의 훼손 등과 같은 손상 발생은 방지된다.
특히, 본 발명의 공작기계용 터치 조작반은 각종 기능 조작을 위한 스위치는 터치형으로 구성함과 더불어 공작기계의 동작에 관련한 조작 스위치(410)의 경우에는 공작기계의 NC(10)로부터 직접 입출력 전압을 제공받도록 구성되기 때문에 저렴한 가격으로 ITO 박막 필름 방식의 터치 패널과 유사한 느낌 및 기능을 제공할 수 있게 된 장점을 가진다.
10. NC 100. 리어케이스
110. 보조프레임 120. 터치장착영역
130. 스위치장착영역 140. 체결공
150. 관통공 160. 제1체결허브
170. 돌출리브 200. 터치패널
201. 기능조작용 심볼 300. 회로기판어셈블리
310. 인쇄회로기판 311. 터치센서 스위치
312. 터치센서 IC 313. 엘이디
320. 커넥터 330. 마이컴
340. DC/DC컨버터 341. 레벨시프터
342. 포토 커플러 343. 에스엠피에스
350. 멀티플렉스 360. 디멀티플렉스
400. 스위치패널 410. 조작스위치
500. 베젤 510. 안착턱
511. 안착영역 520. 제2체결허브
530. 제3체결하브 600. 패킹부재
110. 보조프레임 120. 터치장착영역
130. 스위치장착영역 140. 체결공
150. 관통공 160. 제1체결허브
170. 돌출리브 200. 터치패널
201. 기능조작용 심볼 300. 회로기판어셈블리
310. 인쇄회로기판 311. 터치센서 스위치
312. 터치센서 IC 313. 엘이디
320. 커넥터 330. 마이컴
340. DC/DC컨버터 341. 레벨시프터
342. 포토 커플러 343. 에스엠피에스
350. 멀티플렉스 360. 디멀티플렉스
400. 스위치패널 410. 조작스위치
500. 베젤 510. 안착턱
511. 안착영역 520. 제2체결허브
530. 제3체결하브 600. 패킹부재
Claims (5)
- 공작기계의 컨트롤 박스에 결합되며, 사각 틀의 구조로 형성됨과 더불어 상측 변과 하측 변을 가로지르는 보조프레임이 형성되면서 서로 구분된 터치장착영역 및 스위치장착영역이 각각 마련되어 이루어진 리어케이스;
상기 리어케이스의 터치장착영역의 전면에 접촉되어 고정되면서 투시 가능한 재질로 이루어고, 배면에는 복수의 기능조작용 심볼(Symbol)이 형성된 터치패널;
상기 리어케이스의 터치장착영역 배면에 접촉되어 고정되면서 상기 터치패널의 전면 중 각 심볼이 형성된 부위의 인체 접촉시 이를 센싱하여 제어신호를 제공하기 위한 복수의 터치센서 스위치가 구비되어 이루어진 회로기판어셈블리;
상기 리어케이스에 마련된 스위치장착영역 전면에 접촉되어 고정되며, 상기 회로기판어셈블리와는 별도로 NC로부터 입출력 전원 및 신호를 송수신받도록 이루어지면서 비상정지나 전원공급을 위한 복수의 조작 스위치가 구비되어 이루어진 스위치패널;
상기 리어케이스의 전면에 결합되면서 상기 터치패널 및 스위치패널의 테두리를 덮는 틀 형상으로 형성되어 이루어진 베젤(bezel);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반. - 제 1 항에 있어서,
상기 터치패널에 형성되는 복수의 기능조작용 심볼은 해당 터치패널의 배면에 프린팅되거나 혹은, 별도의 투명 필름에 프린팅되어 상기 터치패널의 배면에 부착되도록 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반. - 제 1 항에 있어서,
상기 리어케이스는 중앙이 개방된 사각틀 구조로 형성되면서 상기 리어케이스의 테두리 부위를 따라 복수의 체결공 및 복수의 관통공이 관통 형성됨과 더불어 상기 리어케이스의 배면에는 상기 회로기판어셈블리를 관통하면서 볼팅 체결되는 복수의 제1체결허브가 돌출 형성되어 이루어지며,
상기 베젤의 배면 중 외측 테두리 부위에는 상기 리어케이스의 각 관통공을 통과하여 공작기계의 컨트롤 박스에 체결되는 복수의 제2체결허브 및 상기 리어케이스의 각 체결공에 일치되어 상기 리어케이스와의 볼팅 체결을 위한 복수의 제3체결허브가 돌출 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반. - 제 1 항에 있어서,
상기 회로기판어셈블리는
전면으로 정전용량 방식의 각 터치센서 스위치 및 터치센서 IC, 상기 터치센서 스위치의 선택시 발광되는 엘이디(LED)가 구비되어 이루어진 인쇄회로기판과,
공작기계의 수치제어장치(NC:Numerical Control)로부터 입출력 전압을 공급받도록 이루어진 커넥터와,
상기 인쇄회로기판의 각 터치센서 IC에서 발생된 각 신호를 I2C 통신으로 제어하여 상기 수치제어장치와의 인터페이스 및 어드레스(address) 지정 등의 기능 수행을 위한 마이컴과,
상기 커넥터를 통해 제공되는 수치제어장치의 입출력 전압을 상기 인쇄회로기판의 각 터치센서 IC와 엘이디 및 마이컴의 입출력 전압과 일치시키는 DC/DC컨버터를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반. - 제 1 항에 있어서,
상기 리어케이스와 상기 스위치패널 및 리어케이스와 터치패널 간의 접촉 부위에 구비되면서 유체 유입을 차단 및 방진을 위한 패킹부재가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 공작기계용 터치 조작반.
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| JP2000071146A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-07 | Digital Electronics Corp | タッチスクリーン付きｆａコンピュータ |
| JP2002072917A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-12 | Yaskawa Electric Corp | 操作パネル |
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| KR20160094627A (ko) | 2016-08-10 |
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