KR101782377B1 - Cutting tools correctly installed equipment and installation normal method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치 및 이를 이용한 절삭툴의 정상 설치방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting tool normal setting apparatus for a cutting unit and a normal setting method of the cutting tool using the same.
더 상세하게는, 절삭유닛(예컨대, 미소절삭장치)의 절삭툴의 설치위치를 정확하게 도출할 수 있고, 이 도출결과에 따라 절삭툴의 위치교정도 정확하게 이룰 수 있는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치 및 이를 이용한 절삭툴의 정상 설치방법에 관한 것이다.More specifically, it is possible to precisely derive a mounting position of a cutting tool of a cutting unit (for example, a micro-cutting device), and to accurately position the cutting tool according to the result of the derivation, And a normal installation method of the cutting tool using the same.
초정밀 가공기술은, 반도체나 광통신분야는 물론 항공우주 분야에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있으며, Energy Saving 기술과 초소형부품 생산의 일반화와 맞물려 전 세계 산업으로 확대되고 있는 추세이다. 이에 발맞추어, 에너지 기술(Energy-Technology)과, 나노 기술(Nano-Technology)의 발달과 함께, 자연 모사기술을 바탕으로 한 친수성 및 소수성 표면의 재현과 미세 광학제품의 가공에 대한 수요도 증가하고 있다. 친수성 또는 소수성 표면을 갖는 제품이나 미세광학 제품의 가공을 위해서는, 수십 내지 수μm급의 패턴형상을 유지하며 nm급의 정밀도가 요구된다.Ultra precision machining technology is very important in the field of semiconductor and optical communication as well as in the aerospace industry, and it is expanding into the global industry in conjunction with the generalization of energy saving technology and the production of ultra small parts. In line with this trend, along with the development of energy-technology and nano-technology, demand for reproduction of hydrophilic and hydrophobic surfaces based on natural simulation technology and processing of micro-optical products is also increasing have. In order to process a product having a hydrophilic or hydrophobic surface or a micro-optical product, it is required to maintain a pattern shape of several tens to several microns and to have a precision of nm-scale.
이와 같이, 최근에는 초정밀 가공을 위한 이른바 미세가공 시스템에 관한 개발이 활발히 진행되고 있으며, 높은 가공속도에서 표면작업을 할 수 있는 이른바 미소절삭장치(Fast Tool Servo:FTS)도 계속적으로 발전하고 있다.Recently, a so-called micro-machining system for ultra-precision machining has been actively developed, and a so-called Fast Tool Servo (FTS) capable of surface machining at a high machining speed is continuously being developed.
상기 미소절삭장치는 빠른 주파수 응답특성을 가지면서 정밀 이송이 가능한 피에조 액츄에이터(Piezo Actuator)를 이용해 절삭공구를 미세 진동시켜 소재를 가공하는 장치로서, 가공 중 실시간으로 운동오차를 보정할 수 있어 초정밀 제품 제작에 적용되고 있다.The micro-cutting device is a device for processing a material by micro-vibrating a cutting tool using a piezo actuator capable of precise feeding while having a fast frequency response characteristic. It is capable of correcting a motion error in real time during machining, It is applied to production.
이러한 미소절삭장치와 같이 고정밀도를 추구하는 절삭장치의 경우, 초기 공구의 위치를 정확하게 측정하는 것은 가공정밀도를 향상시키기 위한 첫 번째 작업이다.Accurate measurement of the position of the initial tool in the case of a cutting apparatus seeking high precision as in the case of such a micro-cutting apparatus is the first work for improving the machining accuracy.
고가의 LVDT 센서(Linear Variable Differential Transformer SENSOR)를 사용하는 종래기술인 LVDT 센서가 부착된 플레이트를 전, 후진시키기 위한 샤프트와 에어실린더가 서로 구속되어 있어서 에어실린더로부터 가해지는 힘의 정도에 따라 센서가 부착된 플레이트의 정지위치에 변화가 있게 되어 최종적으로 툴의 위치측정에 필요이상의 오차가 포함된다.Since the shaft and the air cylinder for restoring the plate having the LVDT sensor attached with the conventional LVDT sensor (Linear Variable Differential Transformer Sensor) are confined to each other, depending on the degree of force applied from the air cylinder, There is a change in the stop position of the plate so that an error more than necessary is finally included in the position measurement of the tool.
또한, 다이아몬드 터닝과 같은 초정밀가공기의 경우 X축과 Z축이 분리되어 있는 가공기의 구조적 특성으로 인하여, 툴과 공작물이 직각을 이루면서 가공하게 되고, 이 경우 툴과 공작물의 중심이 일치되지 않으면 공작물의 중심부에 가공되지 않는 부분이 남게 된다.In the case of super precision machining such as diamond turning, the tool and workpiece are machined at right angles due to the structural characteristics of the machining apparatus in which the X axis and the Z axis are separated. In this case, if the center of the tool and the workpiece do not coincide with each other, The unprocessed portion remains in the center portion.
이와 같은 현상은 평면과 비구면을 가공할 때 공작물의 가공불량을 초래하는 중대한 문제가 되고 있으나, 공작물의 형태나 재질 및 가공조건에 따라 툴을 달리 사용해야 하기 때문에 툴의 교체가 잦고, 그때마다 툴의 위치를 재측정하여야 하므로 편리하면서도 간단하고 반복정밀도가 높은 측정방법이 요구되고 있다.Such a phenomenon is a serious problem that causes a defective machining of a workpiece when machining a plane and an aspherical surface. However, since the tool must be used differently depending on the shape and material of the workpiece and the machining conditions, tool replacement is frequent, Since the position must be re-measured, a measuring method which is convenient and simple and has high repeatability is required.
본 발명의 목적은 절삭유닛(예컨대, 미소절삭장치)의 절삭툴의 설치위치를 정확하게 도출할 수 있고, 이 도출결과에 따라 절삭툴의 위치교정도 정확하게 이룰 수 있는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a cutting tool normal installation device of a cutting unit capable of precisely deriving a mounting position of a cutting tool of a cutting unit (for example, a micro-cutting device) and accurately correcting the position of the cutting tool, .
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 이용한 절삭툴의 정상 설치방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for normally installing a cutting tool using the cutting tool normal setting apparatus of the above-mentioned cutting unit.
상기한 본 발명의 목적은, 자신의 선단으로부터 기준체까지의 거리인 A상수값을 측정하는 제1 거리측정수단; 상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 툴홀더의 말단까지의 거리인 B상수값을 측정하는 제2 거리측정수단; 상기 툴홀더의 말단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 C변수값을 측정하는 제3 거리측정수단; 및 상기 제1, 2, 3 거리측정수단과 연결된 채, 상기 제2 거리측정수단에서 측정된 B상수값과 상기 제3 거리측정수단에 의해 측정된 C변수값을 합친 결과값이 A상수값과 같은지 또는 다른지에 따라 절삭툴의 정상설치여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치에 의해 구현될 수 있다.The above object of the present invention can be achieved by a first distance measuring means for measuring an A constant value that is a distance from a tip of the probe to a reference body; Second distance measuring means for measuring a B constant value which is a distance from a tip of the first distance measuring means to an end of the tool holder; A third distance measuring means for measuring a C variable value which is a distance from an end of the tool holder to a tip of the cutting tool; And a resultant value obtained by combining the B constant value measured by the second distance measuring means and the C variable measured by the third distance measuring means while being connected to the first, second and third distance measuring means, And a control unit for determining whether or not the cutting tool is normally installed according to whether the cutting tool is the same or not.
바람직하게, 상기 제1 거리측정수단은 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나로 될 수 있다.Preferably, the first distance measuring unit may be any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, and a vision camera.
바람직하게, 상기 제2 거리측정수단은 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나로 될 수 있다.Preferably, the second distance measuring unit may be an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, or a vision camera.
바람직하게, 상기 제3 거리측정수단은 비젼 카메라로 될 수 있다.Preferably, the third distance measuring means may be a vision camera.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 B상수값과 C변수값을 합산 연산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 연산된 결과값을 A상수값과 비교하여, 결과값이 A값과 같은지 또는 다른지를 판단하는 비교부;로 이루어질 수 있다.Preferably, the control unit includes: an operation unit for summing up the B constant value and the C variable value; And a comparison unit comparing the result value calculated by the operation unit with an A constant value and determining whether the result value is equal to or different from the A value.
바람직하게, 상기 비교부의 판단결과를 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.The display unit may further include a display unit for outputting a determination result of the comparison unit.
또한, 본 발명의 목적은, 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 이용하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법으로, 상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 기준체까지의 거리를 A상수값, 상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 툴홀더 말단까지의 거리를 B상수값, 상기 툴홀더의 말단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리를 C변수값이라 할 때, 상기 B상수값 + C변수값의 결과값이 A상수값과 같은지 또는 다른지에 따라 절삭툴의 정상 설치여부를 판단하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법에 의해 구현될 수 있다.It is still another object of the present invention to provide a cutting tool normal installation method of a cutting unit using a cutting tool normal setting apparatus of a cutting unit, wherein a distance from a tip of the first distance measurement means to a reference body is defined as an A constant value, A distance from the tip of the distance measuring means to the end of the tool holder is represented by B constant value, and a distance from the end of the tool holder to the tip of the cutting tool is C variable value, the result of the B constant value + C variable value is A And determining whether the cutting tool is normally installed according to whether or not the constant value is equal to or different from the constant value.
또한, 본 발명의 목적은, 자신의 선단으로부터 기준체까지의 거리인 D상수값을 측정하는 거리측정수단; 상기 기준체에 절삭툴의 선단이 접촉되었을 때, 기준체에 작용되는 기울기 값을 측정하는 기울기 측정수단; 및 상기 거리측정수단 및 기울기 측정수단과 연결된 채, 상기 기울기 측정수단에서 측정된 기울기 값을 전달받아 그 값이 0인지 또는 0이 아닌지 판단하되, 0인 경우 상기 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 같아지게 되므로 절삭툴이 정상적으로 설치된 것으로 판단하고, 0이 아닌 경우에는 상기 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 다르게 되므로 절삭툴이 비정상적으로 설치된 것으로 판단하는 제어부;를 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치에 의해 구현될 수 있다.It is also an object of the present invention to provide a distance measurement device for measuring a D constant value, which is a distance from a tip of a probe to a reference object; Tilt measuring means for measuring a tilt value applied to the reference body when the tip of the cutting tool contacts the reference body; And a tilt measuring unit that receives the tilt value measured by the tilt measuring unit while being connected to the distance measuring unit and the tilt measuring unit and determines whether the value is 0 or not. If the value is 0, the D constant value and the tip of the distance measuring unit The value of the E variable, which is the distance from the tip of the distance measuring means to the tip of the cutting tool, is determined to be equal to the E variable value, And a controller for determining that the cutting tool is abnormally installed because the tool is different from the first tool.
바람직하게, 상기 기울기 측정수단의 기울기 값이 0이 아닌 경우에는, 상기 기울기 측정수단의 기울기 값이 0이 되는 지점으로 절삭툴을 위치보정하여, 절삭툴이 정상설치되도록 할 수 있다.Preferably, when the tilt value of the tilt measuring means is not 0, the position of the cutting tool is corrected to the point where the tilt value of the tilt measuring means becomes zero, so that the cutting tool can be installed normally.
바람직하게, 상기 제어부와 연결되어 상기 기울기 값을 출력해 주는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.The display unit may further include a display unit connected to the controller to output the tilt value.
또한, 본 발명의 목적은 절삭장치의 절삭툴 정상 설치장치 이용하는 절삭장치의 절삭툴 정상 설치방법으로, 상기 절삭툴을 상기 기준체에 접촉시킨 상태에서 상기 기울기 측정수단에 의해 감지된 기울기 값을 측정하고, 상기 측정된 기울기 값이 0이 되는 지점에 절삭툴을 위치시킴으로써, 상기 거리측정수단의 선단으로부터 기준체까지의 거리인 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 같은 거리가 되도록 함으로써 절삭툴이 정상설치되도록 하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법에 의해 구현될 수 있다.It is another object of the present invention to provide a cutting tool normal installation method of a cutting apparatus using a cutting tool normal installation device of a cutting apparatus, which is capable of measuring a tilt value sensed by the tilt measurement means while the cutting tool is in contact with the reference body A distance between the distal end of the distance measuring means and the reference tool, and a distance D from the distal end of the distance measuring tool to the distal end of the cutting tool by positioning the cutting tool at a point where the measured inclination value becomes zero. So that the values of the variables are equal to each other, so that the cutting tool can be normally installed.
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본 발명은 절삭유닛의 절삭툴의 설치위치를 사전에 정확하게 도출할 수 있고, 이 도출결과에 따라 절삭툴의 위치교정도 정확하게 이룰 수 있어서, 실제 제품 가공시 가공물에 대한 절삭툴의 설치위치에 정확성을 기할 수 있고, 이로 인해 절삭 정밀도를 높일 수 있다.According to the present invention, the installation position of the cutting tool of the cutting unit can be precisely derived in advance, and the positional correction of the cutting tool can be precisely performed according to the result of the derivation. Thus, So that the cutting precision can be increased.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭유닛의 구성도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치의 구성도
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭유닛의 구성도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치의 구성도
도 5 및 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭유닛 및 절삭툴 정상 설치장치의 구성도1 is a schematic diagram of a cutting unit according to a first embodiment of the present invention
FIG. 2 is a schematic view of a cutting tool normal setting device of a cutting unit according to a first embodiment of the present invention
3 is a schematic view of a cutting unit according to a second embodiment of the present invention
4 is a schematic view of a cutting tool normal setting apparatus for a cutting unit according to a second embodiment of the present invention
FIGS. 5 and 6 are schematic views of a cutting unit and a cutting tool normal setting apparatus according to a third embodiment of the present invention
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention and may vary depending on the intention or custom of the user or the operator. Therefore, the definitions of these terms are meant to be in accordance with the technical aspects of the present invention As well as the other.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, optional terms in the following embodiments are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited by the terms. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
절삭툴의 설치위치는 절삭유닛의 구성에 따라 또는 절삭툴의 설치구조에 따라 차이가 있을 수 있다. 아래의 실시예는 이러한 경우를 반영한 실시예이다.The installation position of the cutting tool may differ depending on the configuration of the cutting unit or the installation structure of the cutting tool. The following embodiment is an embodiment reflecting such a case.
[제1 실시예] : 도 1, 2 참조[First Embodiment]: See FIGS. 1 and 2
제1 실시예의 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치는 예컨대, 미소절삭장치(Fast Tool Servo:FTS)의 절삭툴의 위치를 가공작업 전에 미리 정확하게 세팅하기 위한 것이다. 여기서, 상기 절삭유닛(10)은 절삭툴(30)이 툴홀더(20)의 툴 파지홈(21)에 삽입된 구성을 포함한다.The cutting tool normal setting device of the cutting unit of the first embodiment is, for example, for precisely setting the position of the cutting tool of the FTS (Fast Tool Servo) before the machining operation. Here, the
이로부터, 제1 실시예의 절삭툴 정상 설치장치(100)는 제1 거리측정수단(110), 제2 거리측정수단(120), 제3 거리측정수단(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.The cutting tool
상기 제1 거리측정수단(110)은 자신의 선단으로부터 기준체(1)까지의 거리인 A상수값(d1)을 측정하는 역할을 하는 것으로, 상기 A상수값(d1)은 상기 제1 거리측정수단(110)의 감지기능에 의해 측정할 수 있으므로, 알 수 있는 값이다.That serve to the first distance measuring means 110 measures the A constant value (d 1) of the distance to the basic body (1) from its front end, the A constant value (d 1) is the first Can be measured by the sensing function of the distance measuring means 110, and thus is a known value.
여기서, 상기 제1 거리측정수단(110)은 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나로 될 수 있다.Here, the first
상기 제2 거리측정수단(120)은 상기 제1 거리측정수단(110)의 선단으로부터 상기 툴홀더(20)의 말단까지의 거리인 B상수값(d2)을 측정하는 역할을 하는 것으로, 상기 B상수값(d2)은 별도의 측정수단에 의하거나, 절삭유닛을 제작할 때 임의의 고정값이 나올 수 있도록 제작함으로써 측정이 가능하므로, 알 수 있는 값이다.The second distance measuring means 120 measures the B constant value d 2 which is the distance from the tip of the first distance measuring means 110 to the end of the
여기서, 제2 거리측정수단(120) 역시, 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나로 될 수 있다.Here, the second distance measuring unit 120 may be any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, and a vision camera.
상기 제3 거리측정수단(130)은 상기 툴홀더(20)의 말단으로부터 절삭툴(30) 선단까지의 거리인 C변수값(d3)을 측정하는 역할을 하는 것으로, 상기 C변수값(d3)은 상기 절삭툴(30)이 툴 파지홈(21)에 어느 만큼 끼워졌는냐에 따라 길이값이 변할 수 있으므로 변수값에 해당된다.The third distance measuring means 130 measures the C variable value d 3 which is the distance from the distal end of the
여기서, 제3 거리측정수단(130)은 비젼 카메라로 될 수 있다.Here, the third distance measuring means 130 may be a vision camera.
상기 제어부(140)는 상기 제1, 2, 3 거리측정수단(110,120,130)과 연결된 채, 상기 제2 거리측정수단(120)에서 측정된 B상수값(d2)과, 상기 제3 거리측정수단(130)에 의해 측정된 C변수값(d3)을 합친 결과값이 A상수값(d1)과 같은지 또는 다른지에 따라 절삭툴(30)의 정상설치여부를 판단하는 역할을 한다.The
여기서, 상기 제어부(140)는 상기 B상수값(d2)과 C변수값(d3)을 합산 연산하는 연산부(141)와, 상기 연산부(141)에서 연산된 결과값을 A상수값(d1)과 비교하여, 결과값이 A상수값(d1)과 같은지 또는 다른지를 판단하는 비교부(142)로 구성될 수 있다.The
이에 더하여, 제1 실시예의 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치(100)는 상기 비교부(142)의 판단결과를 출력하는 디스플레이부(150)가 더 구성될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이부(150)에 출력된 결과값에 의해 절삭툴(30)의 설치상태를 최종적으로 확인할 수 있게 된다.In addition, the cutting tool normal setting
이하에서는 상기한 제1 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 이용하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법을 설명한다.Hereinafter, a normal cutting tool installation method of the cutting unit using the cutting tool normal setting device of the cutting unit according to the first embodiment will be described.
상기 제1 거리측정수단(110)의 선단으로부터 기준체(1) 까지의 거리를 A상수값(d1), 상기 제1 거리측정수단(110)의 선단으로부터 툴홀더(20) 말단까지의 거리를 B상수값(d2), 상기 툴홀더(20)의 말단으로부터 절삭툴(30) 선단까지의 거리를 C변수값(d3)이라 할 때,A distance from the tip of the first distance measuring means 110 to the
B상수값 + C변수값 = A상수값이 되면, 절삭툴(30)의 선단이 기준체(1)에 기준면(1a)에 접촉된 상태가 되므로 양호한 절삭가공이 이루어지게 되며,B constant value + C variable value = A constant value, the tip of the
B상수값 + C변수값 > A상수값이 되면, 절삭툴(30)의 선단이 기준체(1)의 기준면(1a)을 넘어서게 되므로 오버 커팅이 발생하게 되고,B constant value + C variable value > A constant value, the tip of the
B상수값 + C변수값 < A상수값이 되면, 절삭툴(30)의 선단이 기준체(1)의 기준면(1a)에 미치지 못하는 이경된 상태가 되므로 갭(gap) 발생에 따른 미가공이 발생하게 된다.When the B constant value + the C variable value < A constant value, the tip of the
따라서, B상수값 + C변수값 = A상수값의 관계식이 만족될 수 있도록 절삭툴(30)의 위치를 교정함으로써 오버 커팅이나 미가공의 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다.Therefore, the position of the
[제2 실시예]:도 3 및 4참조[Second Embodiment] See FIGS. 3 and 4
제2 실시예의 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치는 예컨대, 미소절삭장치(Fast Tool Servo:FTS)의 절삭툴의 위치를 가공작업 전에 미리 정확하게 세팅하기 위한 것은 제1 실시예와 동일하다. 여기서, 상기 절삭유닛(10)은 절삭툴(30)의 툴홀더(20)에 안착된 상태를 포함한다.The cutting tool normal setting device of the cutting unit of the second embodiment is the same as the first embodiment for precisely setting the position of the cutting tool of the FTS (Fast Tool Servo: FTS) before the machining operation. Here, the cutting
이로부터, 제2 실시예의 절삭툴 정상 설치장치(200)는 거리측정수단(210), 기울기 측정수단(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.From this, the cutting tool
상기 거리측정수단(210)은 자신의 선단으로부터 기준체(1)까지의 거리인 D상수값(d4)을 측정하는 역할을 하는 것으로, 여기서 D상수값(d4)은 거리측정수단(210)의 감지기능에 의해 측정할 수 있으므로, 알 수 있는 값이다.The
상기 기울기 측정수단(220)은 상기 기준체(1)에 절삭툴(30)의 선단이 접촉될 때, 기준체(1)에 작용되는 기울기 값을 측정하는 역할을 한다.The tilt measuring means 220 serves to measure a tilt value applied to the
여기서, 상기 기울기 측정수단(220)은 상기 기준체(1)의 일단에 설치된 채 기준체(1)의 일단에 작용되는 부하량을 측정하는 제1 부하센서(221)와, 상기 기준체(1)의 타단에 설치된 채 기준체(1)의 타단에 작용되는 부하량을 측정하는 제2 부하센서(222)로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 기준체(1)에 절삭툴(30)이 접촉되었을 때, 제1 부하센서(221) 또는 제2 부하센서(222) 중 어느 한 부하센서에 치중된 부하가 발생하게 되면(기준체의 기울기 값이 0이 아닌 상태), 절삭툴(30)이 기준체(1)에 과하게 접촉된 상태이고, 반대로 두 부하센서가 동일한 부하값이 나오게 되면(기준체의 기울기 값이 0인 상태) 절삭툴(30)이 기준체(1)에 정확하게 접촉된 상태가 되는 것이다.The tilt measuring means 220 includes a
상기 제어부(230)는 상기 거리측정수단(210) 및 기울기 측정수단(220)과 연결된 채, 상기 기울기 측정수단에서 측정된 기울기 값을 전달받아 그 값이 0인지 또는 0이 아닌지 판단하는 역할을 하는 것으로, 판단결과, 0인 경우에는 상기 D상수값(d4)과 거리측정수단(210)의 선단으로부터 절삭툴(30) 선단까지의 거리인 E변수값(d5)이 같아지게 되므로 절삭툴(30)이 정상적으로 설치된 것으로 최종 판단하고, 반대로 0이 아닌 경우에는 상기 D상수값(d4)과 거리측정수단(210)의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값(d5)이 다르게 되므로 절삭툴(30)이 비정상적으로 설치된 것으로 최종 판단하게 된다.The
여기서, 상기 기울기 측정수단(220)의 기울기 값이 0이 아닌 경우에는, 상기 기울기 측정수단(220)의 기울기 값이 0이 되는 지점으로 절삭툴(30)을 위치이동함으로써 절삭툴(30)이 정상설치되도록 보정할 수 있다.If the tilt value of the tilt measuring means 220 is not 0, the cutting
이에 더하여, 제2 실시예의 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치(200)는 상기 제어부(230)와 연결된 채 상기 기울기 값을 출력하는 디스플레이부(240)가 더 구성될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이부(240)에 출력된 기울기 값에 의해 절삭툴(30)의 설치상태를 최종적으로 확인할 수 있고, 이를 근거로 절삭툴(30)의 위치보정도 가능하게 된다.In addition, the cutting tool
이하에서는 상기한 제2 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 이용하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법을 설명한다.Hereinafter, a normal cutting tool installation method of the cutting unit using the cutting tool normal installation device of the cutting unit according to the second embodiment will be described.
먼저, 상기 기준체(1)의 도면상 상단과 하단에 기울기 측정수단(220)인 제1, 2 부하센서(221,222)를 설치한다.First and
다음, 상기 절삭툴(30)을 상기 기준체(1)에 접촉시킨다.Next, the cutting
다음, 절삭툴(30)을 상기 접촉시킨 상태에서 상기 제1, 2 부하센서(221,222)에서 감지된 부하값이 동일한지 아니면 다른지를 확인한다. 만약, 확인된 값이 동일하지 않다면 두 센서값이 동일해 지는 지점으로 절삭툴(30)을 이동시킨다.Next, it is determined whether the load values sensed by the first and
따라서, 상기 거리측정수단(210)의 선단으로부터 기준체(1) 까지의 거리인 D상수값(d4)과 거리측정수단(210)의 선단으로부터 절삭툴(30) 선단까지의 거리인 E상수값(d5)이 같은 거리가 되도록 함으로써 절삭툴(30)를 정상위치에 설치할 수 있게 된다.Therefore, the D constant value d 4 , which is the distance from the tip of the distance measuring means 210 to the
[제3 실시예]:도 4 및 5 참조[Third embodiment]: See FIGS. 4 and 5
제3 실시예의 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치(300)는 예컨대, 미소절삭장치(Fast Tool Servo:FTS)의 절삭툴의 위치를 가공작업 전에 미리 정확하게 세팅하기 위한 것은 제1, 2 실시예와 동일하다. 여기서, 절삭유닛(10)은 툴홀더 몸체(21)와, 상기 툴홀더 몸체(21) 상에 설치된 채 피에조 액추에이터(40)에 의해 진퇴 가능하게 설치되는 가변 툴홀더(22) 및 상기 가변 툴홀더(22)에 안착 설치되는 절삭툴(30)을 포함한다.In the cutting tool
이로부터, 제3 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치(300)는 진퇴감지수단(310) 및 제어부(320)를 포함할 수 있다.Accordingly, the cutting tool
상기 진퇴감지수단(310)은 상기 툴홀더 몸체(21)에 설치된 채, 상기 피에조 액츄에이터(40)로 기인되는 가변 툴홀더(22)의 진퇴변위량(Δd2)을 감지하는 역할을 하고, 상기 제어부(320)는 상기 진퇴감지수단(310)에 의해 감지된 진퇴 변위량(Δd2)을 수신하여 상기 절삭툴(30)의 진퇴변위량(Δd1)을 도출하는 역할을 한다.The advance / retreat sensing means 310 senses the forward / backward displacement amount? D 2 of the
이하에서는 상기한 제3 실시예에 따른 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치를 이용하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법을 설명한다.Hereinafter, a normal cutting tool installation method of the cutting unit using the cutting tool normal setting apparatus of the cutting unit according to the third embodiment will be described.
상기 피에조 액츄에이터(40)에 의한 절삭툴(30)의 변위량(Δd1)은 가변 툴홀더(22)의 변위량(Δd2)과 같다는 점을 이용하여, 상기 진퇴감지수단(310)은 가변 툴홀더(22)와 달리 고정상태로 설치하여, 진퇴감지수단(310)과 가변 툴홀더(22) 사이의 진퇴변위량을 측정함으로써 결국 절삭툴(30)의 진퇴 변위량을 도출할 수 있게 된다.The advancement / retraction detecting means 310 detects the amount of displacement of the
따라서, 이러한 미세 진퇴변위량은 실제 미세 절삭가공시 기준값으로 적용될 수 있다.Therefore, the amount of the fine displacement can be applied as a reference value in actual fine cutting.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is evident that it can be modified or improved.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
10 : 절삭유닛 20 : 툴홀더
21 : 툴 파지홈 30 : 절삭툴
100 : 제1 실시예의 절삭툴 정상 설치장치
110 : 제1 거리측정수단 120 : 제2 거리측정수단
130 : 제3 거리측정수단 140 : 제어부
150 : 디스플레이부
200 : 제2 실시예의 절삭툴 정상 설치장치
210 : 거리측정수단 220 : 기울기 측정수단
230 : 제어부 240 : 디스플레이부
300 : 제3 실시예의 절삭툴 정상 설치장치
310 : 진퇴감지수단 320 : 제어부
330 : 디스플레이부10: cutting unit 20: tool holder
21: tool holding groove 30: cutting tool
100: The cutting tool normal installation device of the first embodiment
110: first distance measuring means 120: second distance measuring means
130: third distance measuring means 140:
150:
200: Cutting tool normal installation device of the second embodiment
210: distance measuring means 220: tilt measuring means
230: Control section 240:
300: cutting tool normal installation device of the third embodiment
310: forward / backward detection means 320:
330:
Claims (14)
상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 툴홀더의 말단까지의 거리인 B상수값을 측정하는 제2 거리측정수단;
상기 툴홀더의 말단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 C변수값을 측정하는 제3 거리측정수단; 및
상기 제1, 2, 3 거리측정수단과 연결된 채, 상기 제2 거리측정수단에서 측정된 B상수값과 상기 제3 거리측정수단에 의해 측정된 C변수값을 합친 결과값이 A상수값과 같은지 또는 다른지에 따라 절삭툴의 정상설치여부를 판단하는 제어부;
를 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
A first distance measurement means for measuring an A constant value, which is a distance from the tip of the probe to the reference body;
Second distance measuring means for measuring a B constant value which is a distance from a tip of the first distance measuring means to an end of the tool holder;
A third distance measuring means for measuring a C variable value which is a distance from an end of the tool holder to a tip of the cutting tool; And
The result obtained by combining the B constant value measured by the second distance measuring means and the C variable measured by the third distance measuring means with the first, second and third distance measuring means is equal to the A constant value A controller for determining whether the cutting tool is normally installed according to whether the cutting tool is installed in a predetermined position or not;
Wherein the cutting tool is mounted on the cutting tool.
상기 제1 거리측정수단은 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나인 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first distance measuring means is any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, and a vision camera.
상기 제2 거리측정수단은 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 비젼 카메라 중 어느 하나인 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second distance measuring means is any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser sensor, and a vision camera.
상기 제3 거리측정수단은 비젼 카메라인 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method according to claim 1,
And the third distance measuring means is a vision camera.
상기 제어부는
상기 B상수값과 C변수값을 합산 연산하는 연산부; 및
상기 연산부에서 연산된 결과값을 A상수값과 비교하여, 결과값이 A상수값과 같은지 또는 다른지를 판단하는 비교부;로 이루어진 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method according to claim 1,
The control unit
An operation unit for summing up the B constant value and the C variable value; And
And a comparison unit comparing the result calculated by the operation unit with an A constant value and determining whether the result is equal to or different from an A constant value.
상기 비교부의 판단결과를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method of claim 5,
And a display unit for outputting a determination result of the comparison unit.
상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 기준체까지의 거리를 A상수값, 상기 제1 거리측정수단의 선단으로부터 툴홀더 말단까지의 거리를 B상수값, 상기 툴홀더의 말단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리를 C변수값이라 할 때,
상기 B상수값 + C변수값의 결과값이 A상수값과 같은지 또는 다른지에 따라 절삭툴의 정상 설치여부를 판단하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법.
A cutting tool normal installation method of a cutting unit using a cutting tool normal installation apparatus of a cutting unit according to any one of claims 1 to 6,
A distance from the tip of the first distance measuring means to the reference body is defined as an A constant value, a distance from the tip of the first distance measuring means to the end of the tool holder is defined as a B constant value, When the distance is called the C variable value,
And determining whether the cutting tool is normally installed according to whether the result of the B constant value + C variable value is equal to or different from the A constant value.
상기 기준체에 절삭툴의 선단이 접촉되었을 때, 기준체에 작용되는 기울기 값을 측정하는 기울기 측정수단; 및
상기 거리측정수단 및 기울기 측정수단과 연결된 채, 상기 기울기 측정수단에서 측정된 기울기 값을 전달받아 그 값이 0인지 또는 0이 아닌지 판단하되, 0인 경우 상기 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 같아지게 되므로 절삭툴이 정상적으로 설치된 것으로 판단하고, 0이 아닌 경우에는 상기 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 다르게 되므로 절삭툴이 비정상적으로 설치된 것으로 판단하는 제어부;를 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
A distance measuring means for measuring a D constant value which is a distance from the tip of the probe to the reference body;
Tilt measuring means for measuring a tilt value applied to the reference body when the tip of the cutting tool contacts the reference body; And
The distance measuring means and the tilt measuring means are connected to each other and the inclination measured by the tilt measuring means is received, and it is determined whether the value is 0 or not. If the value is 0, the D constant value and the distance from the tip of the distance measuring means It is determined that the cutting tool is normally installed because the distance from the tip of the distance measuring means to the tip of the cutting tool is equal to the distance from the D constant value to the tip of the cutting tool. And the controller determines that the cutting tool is abnormally installed because it is different.
상기 기울기 측정수단의 기울기 값이 0이 아닌 경우에는, 상기 기울기 측정수단의 기울기 값이 0이 되는 지점으로 절삭툴을 위치보정하여, 절삭툴이 정상설치되도록 하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method of claim 8,
Wherein when the tilt value of the tilt measuring means is not 0, the position of the cutting tool is corrected to the point where the tilt value of the tilt measuring means becomes zero, so that the cutting tool is installed normally.
상기 제어부와 연결되어 상기 기울기 값을 출력해 주는 디스플레이부를 더 포함하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치장치.
The method of claim 8,
And a display unit connected to the control unit and outputting the tilt value.
상기 절삭툴을 상기 기준체에 접촉시킨 상태에서 상기 기울기 측정수단에 의해 감지된 기울기 값을 측정하고, 상기 측정된 기울기 값이 0이 되는 지점에 절삭툴을 위치시킴으로써, 상기 거리측정수단의 선단으로부터 기준체까지의 거리인 D상수값과 거리측정수단의 선단으로부터 절삭툴 선단까지의 거리인 E변수값이 같은 거리가 되도록 함으로써 절삭툴이 정상설치되도록 하는 절삭유닛의 절삭툴 정상 설치방법.
A cutting tool normal installation method of a cutting apparatus using a cutting tool normal installation apparatus of a cutting apparatus according to claim 8 or 9,
Measuring a tilt value sensed by the tilt measuring means while the cutting tool is in contact with the reference body and positioning the cutting tool at a position where the measured tilt value becomes 0, Wherein a distance between the D constant value and a distance from the tip of the distance measuring means to the tip of the cutting tool is equal to the distance between the D constant value and the reference tool.
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