KR101848070B1 - Displacement sencing apparatus of machine tool - Google Patents

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KR101848070B1
KR101848070B1 KR1020170145242A KR20170145242A KR101848070B1 KR 101848070 B1 KR101848070 B1 KR 101848070B1 KR 1020170145242 A KR1020170145242 A KR 1020170145242A KR 20170145242 A KR20170145242 A KR 20170145242A KR 101848070 B1 KR101848070 B1 KR 101848070B1
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박석지
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(주)대흥이에스티
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Abstract

The present invention relates to a displacement sensing apparatus of a machine tool, which can output displacement information of temperature and voltage generated when operating a machine tool. According to the present invention, the displacement sensing apparatus comprises: connection terminals (102, 104) attached to a plurality of points of a machine tool (200), and connected to a connector to receive a measurement value from sensor units (10, 20) sensing a change in temperature and voltage in each point; a data conversion unit (110) converting and leveling the measurement value received through the connection terminals (102, 104) to a digital value; and at least two communication channels (132, 134) transmitting the digital value converted by the data conversion unit (110) to the machine tool (200) through at least two different communication modes or at least two same communication modes. Moreover, one of the communication channels (132, 134) outputs a temperature value, and the other one outputs a voltage value.

Description

공작기계용 변위 감지장치{DISPLACEMENT SENCING APPARATUS OF MACHINE TOOL}DISPLACEMENT SENCING APPARATUS OF MACHINE TOOL

본 발명은 변위 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작기계의 복수 개소에 대해서 측정된 온도 및 전압 값을 함께 공작기계로 출력되게 하여 작업의 편의성을 향상시키도록 하는 공작기계용 변위 감지장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a displacement sensing apparatus, and more particularly, to a displacement sensing apparatus for a machine tool that improves the convenience of operation by outputting measured temperature and voltage values to a plurality of points of a machine tool together with a machine tool .

공작기계의 구조물은 금속으로 되어 있어서 장시간 운전하면 운동면의 마찰로 인해 각종 구동부위에서 열이 발생하게 되고 이에 따른 기구부의 변형이 가공정도에 악영향을 미치게 된다. 또한, 계절에 따라 온도변화가 많이 발생하게 된다. 특히, 고속 고정밀도 추세에 따라 주축의 높은 회전수 및 이송계의 고속화는 기구부에 열을 발생시키는 원인이 되어 장비의 성능을 좌우하고, 가공 정도에 많은 영향을 미친다. 즉, 공작기계에서 발생하는 오차 중 이와 같은 원인에 따른 열변위 오차는 약 50% ~ 70% 정도를 차지하고 있고 이는 공작기기의 정밀도에 심각한 문제로 대두되고 있는 것이다. Since the structure of the machine tool is made of metal, if it is operated for a long time, heat is generated on various driving parts due to the friction of the motion surface, and the deformation of the mechanism part adversely affects the machining accuracy. In addition, there are many temperature changes depending on the season. Particularly, the high rotation speed of the main spindle and the speeding up of the feed system due to the high-speed and high-precision trend cause heat to be generated in the mechanism portion, thereby influencing the performance of the equipment and greatly affecting the machining accuracy. That is, among the errors occurring in the machine tool, the thermal displacement error due to the above causes accounts for about 50% to 70%, which is becoming a serious problem in the accuracy of the machine tool.

따라서 공작기계의 정확하고 정밀한 온도 변화 상태를 감지하는 방법이 필요하였고, 이러한 방법들은 종래에도 제안된 바 있다. 예를 들면 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0118666호는 발열이 추정되는 부분에 온도센서를 구비하고, 온도센서로부터 얻어지는 정보를 근거로 열적인 변위 량을 검출하며, 그 변위 량을 환산하여 각 축에 관한 상대 이동량을 보정하도록 하는 방법이다. 또한 본 출원인에 의해 출원되고 등록된 등록특허 10-1468014호를 보면 공작기계의 복수 개소에 대한 온도변화를 정확하게 판단하고 출력하는 공작기계용 열변위 감지장치가 공개되고 있다. Therefore, there is a need for a method of detecting accurate and precise temperature change of a machine tool, and these methods have been proposed in the past. For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0118666, a temperature sensor is provided at a portion where an exotherm is estimated, a thermal displacement amount is detected based on information obtained from a temperature sensor, Thereby correcting the relative movement amount with respect to the axis. In addition, the registered patent No. 10-1468014 filed by the present applicant discloses a thermal displacement detecting device for a machine tool which accurately determines and outputs a temperature change at a plurality of locations of a machine tool.

이처럼 공작기계의 온도 변화를 감지하는 기술은 종래에도 많이 제안되고 있음을 알 수 있다. 그러나 종래 대부분의 열 변위 감지장치들은 공작기계의 구동에 따라 소정 개소에 부착된 온도 센서가 감지한 온도 값만을 전송하도록 설계되어 있다. As described above, many techniques for detecting the temperature change of the machine tool have been proposed in the past. However, most conventional thermal displacement sensing devices are designed to transmit only the temperature value sensed by a temperature sensor attached to a predetermined location according to the driving of the machine tool.

반면, 최근에는 공작기계의 구동시 온도 정보 이외에 전압 정보를 필요로 하는 경우도 있다는 점에서 상기한 열 변위 감지장치의 개선이 필요한 것은 사실이다. 즉, 전압 정보를 획득하기 위해서는 종래 열 변위 감지장치 이외에 전압 정보를 감지하고 처리하기 위한 장치를 별도로 사용해야 하기 때문이다. 이는 서로 다른 장치를 이용하여 온도와 전압을 측정하고 처리한다는 점에 그만큼 작업 환경이 좋지 못하고 불편한 점이 있을수 밖에 없었던 것이다.On the other hand, in recent years, in addition to the temperature information at the time of driving the machine tool, voltage information may be required. Thus, it is necessary to improve the above-described thermal displacement sensing apparatus. That is, in order to obtain voltage information, a device for detecting and processing voltage information other than the conventional thermal displacement sensing device must be used separately. This is because the temperature and voltage are measured and processed by using different devices, which makes the working environment poor and inconvenient.

또한 종래의 열 변위 감지장치는 측정된 데이터를 공작기계로 전송할 때 하나의 통신방식에만 의존하였다. 예를 들면, 열 변위 감지장치는 이더넷 방식 또는 RS-232C 방식 중 어느 하나의 통신 방식만이 사용되도록 제조되었다. 그렇기 때문에, 공작기계의 종류에 따라 열 변위 감지장치와 서로 다른 통신 프로토콜을 지원하는 공작기계의 경우, 그 열 변위감지장치를 원천적으로 사용하지 못하는 문제가 있었다. 그만큼 열 변위 감지장치를 사용에 제한이 있을 수 밖에 없다. Also, the conventional thermal displacement sensing apparatus relied on only one communication method when transmitting the measured data to the machine tool. For example, the thermal displacement sensing device is manufactured so that only one of the Ethernet or RS-232C communication methods is used. Therefore, in the case of a machine tool supporting different communication protocols with the thermal displacement detection device depending on the type of the machine tool, there is a problem that the thermal displacement detection device can not be used as a source. There is a limit to the use of thermal displacement sensors.

물론, 열 변위 감지장치와 공작기계의 서로 다른 통신 프로토콜을 변환하는 변환모듈을 사용할 수 있을 것이다. 그러나 변환모듈의 사용상의 번거로움과 함께 측정된 값의 실시간 전송에 장애가 있을 수 있고, 또한 변환 과정에서 측정된 값이 달라질 수 있다는 문제가 있다.Of course, a transformation module may be used to transform different communication protocols of the thermal displacement sensing device and the machine tool. However, it is troublesome to use the conversion module, and there may be a problem in real-time transmission of the measured value, and the measured value may be changed in the conversion process.

이에 본 발명의 목적은, 공작기계의 온도 변화 및 전압 변화에 따른 정보를 함께 측정하고 출력하여 온도 및 전압의 변위정보를 확인할 수 있도록 하는 공작기계용 변위 감지장치를 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a displacement detecting apparatus for a machine tool which can measure temperature information and temperature information of a machine tool together with information on the change in temperature and voltage.

본 발명의 다른 목적은 다양한 통신방식(통신 프로토콜)을 지원하는 공작기계에 어떠한 변환모듈의 사용없이도 그 공작기계의 변위 정보를 그대로 제공할 수 있도록 하는 공작기계용 변위 감지장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a displacement detecting device for a machine tool capable of directly providing displacement information of a machine tool without using any conversion module to a machine tool supporting various communication methods (communication protocols).

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 공작기계의 복수의 개소에 부착되며, 각 개소의 온도 및 전압 변화를 감지하는 센서부로부터 측정 값을 입력받도록 커넥터가 연결되는 연결단자; 상기 입력받은 측정 값을 디지털 값으로 변환하고 평균화하는 데이터 변환부; 상기 데이터 변환부에 의해 의해 변환된 디지털 값을 둘 이상의 상이한 통신모드 또는 둘 이상의 동일한 통신모드를 통해 상기 공작기계로 전송하는 둘 이상의 통신채널을 포함하고, 상기 통신채널 중 하나는 온도 값을 출력하고 다른 하나는 전압 값을 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 공작기계용 변위 감지장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a connector comprising: a connection terminal attached to a plurality of locations of a machine tool, the connector being connected to receive a measured value from a sensor unit for sensing temperature and voltage changes at respective locations; A data converter for converting the input measured value into a digital value and averaging the digital value; And at least two communication channels for transmitting the digital value converted by the data conversion unit to the machine tool via two or more different communication modes or two or more identical communication modes, wherein one of the communication channels outputs a temperature value And the other is configured to output a voltage value.

여기서 상기 통신모드는, RS-232 통신방식, TCP/IP 통신방식, PROFINET 통신방식이고, 상기 통신채널은 RS-232 통신방식을 제공하는 제1 통신채널과 상기 TCP/IP 통신방식 및 PROFINET 통신방식을 제공하는 제2 통신채널이며, 상기 공작기계용 변위감지장치에 상기 제1 통신채널과 제2 통신채널은 함께 구성되거나 둘 이상의 제1 통신채널로만 구성된다. 그리고 이러한 제1 통신채널과 제2 통신채널을 통해 온도 값과 전압 값이 상기 공작기계로 동시에 전송된다. Wherein the communication channel is a RS-232 communication method, a TCP / IP communication method, and a PROFINET communication method, the communication channel is a first communication channel providing an RS-232 communication method, Wherein the first communication channel and the second communication channel are configured together or only two or more of the first communication channels are provided to the displacement sensing apparatus for machine tool. And a temperature value and a voltage value are simultaneously transmitted to the machine tool through the first communication channel and the second communication channel.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 통신채널과 상기 제2 통신채널의 초기 설정을 위한 모드 스위치와; 그리고 상기 모드 스위치의 조작시 관련 정보를 화면 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a communication system including: a mode switch for initial setting of the first communication channel and the second communication channel; And a display unit for displaying related information on operation of the mode switch.

이와 같은 본 발명의 공작기계용 변위 감지장치에 따르면, 공작기계의 온도 변화된 값과 함께 특정 개소의 전압 변화된 값을 입력받도록 설계되어 있다. 따라서 공작기계의 온도 및 전압 변화와 관련된 변위정보를 하나의 장치로 처리할 수 있어, 그만큼 작업성이 개선되는 효과가 있다.According to the displacement detecting apparatus for a machine tool of the present invention, the temperature changed value of the machine tool is designed to receive a voltage changed value at a specific point. Therefore, it is possible to process the displacement information related to the temperature and the voltage change of the machine tool by a single apparatus, thereby improving the workability.

또한 본 발명의 공작기계용 변위 감지장치는 공작기계와의 통신을 위한 통신 프로토콜이 복수 개로 설계됨은 물론, 이러한 통신 프로토콜을 서로 다른 통신 프로토콜로 설계함으로써, 다양한 방식에 따라서 그 측정된 값을 공작기계로 전송할 수 있는 이점이 있다. 그리고 이러한 구성으로 인하여 공작기계용 변위 감지장치는 온도 및 전압과 관련된 변위 정보를 한 번에 공작기계로 전송할 수 있음은 물론, 다양한 통신 프로토콜을 지원하는 모든 공작기계에 별도의 변환모듈을 사용하지 않고 바로 적용할 수 있다는 점에서 실제 작업 능률을 개선할 수 있는 기대를 할 수 있다. The apparatus for detecting displacement of a machine tool according to the present invention is designed not only to have a plurality of communication protocols for communication with a machine tool but also to design such communication protocols with different communication protocols, And the like. Due to this configuration, the displacement detecting device for machine tool can transmit the displacement information related to temperature and voltage to the machine tool at one time, and also it is possible to transmit the displacement information related to temperature and voltage to the machine tool without using a separate conversion module It can be expected that the actual work efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공작기계용 변위 감지장치가 포함된 전체 구성도
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공작기계용 변위 감지장치의 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공작기계용 변위 감지장치의 동작을 설명하는 흐름도
도 4a 및 도 4b는 도 2의 공작기계용 변위 감지장치가 2개의 통신채널을 이용하여 정보를 전송하는 과정을 보인 예시 흐름도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a displacement detecting apparatus for a machine tool according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a block diagram of a displacement sensing apparatus for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation of a displacement sensing apparatus for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B illustrate an example flow chart showing a process of transmitting information by using two communication channels,

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 공작기계용 변위 감지장치(이하 '변위 감지장치'라 칭하기로 함)(100)는 공작기계(200)에 직접 설치되거나 공작기계(200)와 인접한 개소에 별도로 설치된다. 물론 직접 설치하거나 별도 설치되더라도 상기 변위 감지장치(100)는 공작기계(200)의 복수의 개소에 장착되어 온도 변화를 감지하는 온도센서(10) 및 전압을 감지하는 전압센서(20)로부터 측정 값을 전달받고, 일련의 과정을 거친 후 소정 통신 방식에 의해 공작기계(즉 공작기계의 전체 동작을 제어하는 제어장치 등)(200)로 출력할 수 있도록 설치되어야 함은 당연하다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2, a displacement sensing apparatus 100 for a machine tool according to the present invention may be installed directly on a machine tool 200 or may be mounted on a machine tool 200 They are installed separately at adjacent positions. The displacement sensing device 100 may be mounted on a plurality of points of the machine tool 200 to detect a temperature change from a temperature sensor 10 sensing a temperature change and a voltage sensor 20 sensing a voltage, It is a matter of course that it should be installed so as to be able to output to a machine tool (that is, a control device for controlling the overall operation of the machine tool) 200 by a predetermined communication method after a series of processes.

그리고 공작기계(200)는 상기 변위 감지장치(100)가 전송한 정보를 기초로 하여 공작기계(200)의 각 부위별 온도변화나 전압변화 상태를 판단하고, 온도 및 전압 변위에 대한 가공 정보를 보정하도록 할 것이다. The machine tool 200 determines a temperature change or a voltage change state of each part of the machine tool 200 based on the information transmitted by the displacement sensing apparatus 100, .

이와 같은 변위 감지장치(100)는, 상기 온도센서(10)가 센싱한 온도 값(아날로그 값임)을 입력받기 위해 커넥터가 연결되는 제1 연결단자(102)와, 전압센서(20)가 센싱한 전압 값을 입력받기 위해 커넥터가 연결되는 제2 연결단자(104)를 구비한다. The displacement sensing apparatus 100 includes a first connection terminal 102 to which a connector is connected to receive a temperature value (analog value) sensed by the temperature sensor 10 and a second connection terminal 102 to which the voltage sensor 20 senses And a second connection terminal 104 to which a connector is connected for receiving a voltage value.

여기서 상기 온도센서(10)는 -20 ~ 80℃ 까지의 온도 측정이 가능하며, 공작기계(100)의 복수의 개소에 장착되어 온도 변화를 감지한다. 본 발명의 실시 예에서는 총 8개(8ch)가 사용된다. 이러한 온도 센서(10)는 예를 들면, 공작기계(200)의 스핀들의 상부 베어링, 스핀들의 하부 베어링, 스핀들의 회전모터 또는 공작기계(200)의 지지몸체 중 적어도 어느 하나의 개소와 같이 공작기계(200)가 구동할 때 열이 많이 발생하는 개소에 부착된다. 물론 이러한 부착 장소 및 개수는 일 실시 예에 불과하고 필요에 따라 그 개수와 부착 장소는 달리할 수 있을 것이다. 그리고 상기 전압센서(20)는 -10V ~ +10V까지의 전압 측정이 가능하며, 실시 예에서는 2개(2ch)가 사용된다. The temperature sensor 10 is capable of measuring a temperature from -20 to 80 ° C and is mounted at a plurality of locations of the machine tool 100 to detect a temperature change. In the embodiment of the present invention, a total of eight (8 channels) are used. Such a temperature sensor 10 may be used as part of at least one of the upper bearing of the spindle of the machine tool 200, the lower bearing of the spindle, the rotating motor of the spindle or the support body of the machine tool 200, (200) is driven, it is attached to a place where a lot of heat is generated. Of course, these attachment locations and numbers are only examples, and the number and location of attachment may be different if necessary. The voltage sensor 20 can measure a voltage from -10 V to +10 V, and in the embodiment, two (2 channels) are used.

상기 측정된 아날로그 형태의 온도 및 전압 값을 디지털 값으로 변환하는 데이터 변환부(110)가 구비된다. 데이터 변환부(110)는 온도 값을 변환하는 제1 변환부, 전압 값을 변환하는 제2 변환부로 구분할 수 있다. 제1 변환부는 A/D 변환부(112a), 평균화부(114), 유효값 검사부(116)를 포함한다. 상기 A/D 변환부(112a)는, 측정된 아날로그 온도 값을 디지털 값으로 변환하는 기능을 한다. 그리고 상기 평균화부(114)는 디지털 값으로 변환된 온도 값의 평균 값을 산출하는 기능을 하는데, 실시 예는 각 채널별로 칼만필터를 적용하여 100회 이상 데이터를 평균화 처리하고 있다. 그리고 유효값 검사부(116)는 산출된 평균 값이 기 정의된 유효값 범위내에 존재하는지 검사한다. 한편 제2 변환부는 측정된 전압 값을 디지털 전압 값으로 변환하는 A/D 변환부(112b)만 구비하고 있다. And a data conversion unit 110 for converting the measured temperature and voltage values of the analog form into digital values. The data conversion unit 110 may be divided into a first conversion unit for converting a temperature value and a second conversion unit for converting a voltage value. The first conversion unit includes an A / D conversion unit 112a, an averaging unit 114, and an effective value checking unit 116. The A / D converter 112a converts the measured analog temperature value into a digital value. The averaging unit 114 calculates the average value of the temperature values converted into the digital values. In the embodiment, the Kalman filter is applied to each channel to average the data more than 100 times. Then, the validity checker 116 checks whether the calculated average value is within the predefined validity range. On the other hand, the second conversion unit includes only the A / D conversion unit 112b for converting the measured voltage value into a digital voltage value.

상기 데이터 변환부(110)에 의해 변환된 디지털 값을 저장하는 저장부(120)가 구비된다. 저장부(120)는 각 온도 센서별 및 전압 센서별로 측정된 값을 구분하여 저장할 수 있도록 되어 있다.And a storage unit 120 for storing the digital values converted by the data conversion unit 110. The storage unit 120 can store measured values for each temperature sensor and for each voltage sensor separately.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 저장부(120)에 저장된 디지털 형태의 온도 값 및 전압 값을 미리 정해진 통신방식에 의해 상기 공작기계(200)로 출력하도록 2개의 통신채널(132, 134)이 구비된다. 여기서 2개의 통신채널(132, 134)은 통신방식이 동일하거나 상이하다. 즉, 하나의 통신채널(132)은 RS-232C 통신방식을 지원하고, 다른 하나의 통신채널(134)은 TCP/IP 방식이나 PROFINET 방식의 이더넷 통신방식이라 할 수 있다. 이와 같은 통신채널(132, 134)에 대응하는 커넥터(케이블)의 일단이 연결되고, 타단은 공작기계(100)용 제어장치와 연결되어, 한 번에 온도 및 전압 정보를 전송할 수 있는 것이다. According to the embodiment of the present invention, there are two communication channels 132 and 134 for outputting the digital temperature value and voltage value stored in the storage unit 120 to the machine tool 200 according to a predetermined communication method do. Here, the two communication channels 132 and 134 have the same or different communication methods. That is, one communication channel 132 supports the RS-232C communication system and the other communication channel 134 is the Ethernet communication system of the TCP / IP system or the PROFINET system. One end of a connector (cable) corresponding to the communication channels 132 and 134 is connected and the other end is connected to a controller for the machine tool 100 so that temperature and voltage information can be transmitted at one time.

그리고 본 발명은 2개의 통신채널(132, 134)이 위와 같이 서로 다른 통신방식을 지원하도록 설계되는 것 외에도 동일한 통신방식, 즉 RS-232C 통신방식만 제공하는 통신채널이나 이더넷 통신방식만 제공하는 통신채널로 얼마든지 구성할 수 있다. 물론 이러한 구성 예들은 하나의 실시 예에 불과하고, 본 발명에서는 통신채널의 개수 및 통신채널의 세트를 다양하게 구성할 수 있을 것이다. In addition to the two communication channels 132 and 134 being designed to support different communication methods as described above, the present invention can also be applied to a communication channel providing only an RS-232C communication system or an Ethernet communication system You can configure any number of channels. Of course, these configuration examples are only one embodiment. In the present invention, the number of communication channels and the set of communication channels may be variously configured.

한편, 본 발명의 변위 감지장치(100)는 전체 동작을 제어하는 제어부(130)와 함께, 초기 동작시 상기 통신채널(132, 134)별 통신방식을 설정하는 모드스위치(140)와, 모드스위치(140)의 조작에 따른 설정 메뉴 및 과정을 표시하는 표시부(136)를 더 구성하고 있다. 따라서 작업자는 상기한 모드스위치(140)의 조작과 함께 화면 표시되는 정보를 확인하면서, 통신채널(132, 134) 별 통신방식을 셋팅할 수 있다. 예를 들면, IP나 포트 설정, 전송 통신속도 등을 셋팅하는 것이다. The displacement sensing apparatus 100 of the present invention includes a control unit 130 for controlling the overall operation and a mode switch 140 for setting a communication mode for the communication channels 132 and 134 in an initial operation, And a display unit 136 for displaying a setup menu and a process according to the operation of the operation unit 140. [ Accordingly, the operator can set the communication method for each of the communication channels 132 and 134 while checking the information displayed on the screen together with the operation of the mode switch 140. [ For example, setting the IP, port setting, transmission communication speed, and the like.

그리고 도면에서 미 설명된 부호 138은 전원공급 및 동작상태를 표시하는 LED이다. Reference numeral 138, which is not shown in the drawing, is an LED for indicating power supply and operation status.

다음에는 이러한 변위 감지장치(100)가 측정 값을 공작기계(200)로 전송하는 과정을 설명한다. 도 3에 도시한 바와같이 작업자는 모드 스위치(140)를 조작하여 통신 채널별(132, 134) 통신방식을 설정한다(S102). 이러한 설정은 최초 1회 작업으로 저장된 상태일 수 있거나, 작업시마다 설정할 수도 있다. Next, a process of transmitting the measured values to the machine tool 200 by the displacement sensing apparatus 100 will be described. As shown in FIG. 3, the operator operates the mode switch 140 to set communication methods 132 and 134 for each communication channel (S102). These settings can be stored in the first job, or they can be set at each job.

그리고 이와 같은 통신방식을 설정한다는 것은, 변위 감지장치(100)가 센서(10, 20) 및 공작기계(200)와 정상적으로 연결된 상태임을 전제로 한다. 즉 온도센서(10)와 전압센서(20)는 커넥터를 통해 각각 제1 연결단자(102) 및 제2 연결단자(104)와 연결된 상태이고, 또한 제1 통신채널(132) 및 제2 통신채널(134)도 커넥터를 통해 공작기계(200)용 제어장치와 연결된 상태인 것이다. Setting the communication method is based on the assumption that the displacement sensing apparatus 100 is normally connected to the sensors 10 and 20 and the machine tool 200. That is, the temperature sensor 10 and the voltage sensor 20 are connected to the first connection terminal 102 and the second connection terminal 104 via the connector, respectively, and the first communication channel 132 and the second communication channel (134) is also connected to the controller for the machine tool (200) through the connector.

이러한 상태에서 공작기계(200)가 구동하면(S104), 단계 106에 기재한 바와 같이 온도센서(10) 및 전압센서(20)는 공작기계(200)의 온도 및 전압 정보를 센싱하고 상기 제1 연결단자(102) 및 제2 연결단자(104)를 통해 변위 감지장치(100)로 전달한다. 그리고 상기 제1 변환부 및 제2 변환부의 동작에 따라 측정된 온도 값 및 전압 값을 디지털 값으로 변환 처리한다. 이때, 제1 변환부는 칼만필터를 적용하여 100회 이상 데이터를 평균화 처리하는 과정도 수행할 것이고, 이러한 과정은 각 채널별로 실시된다. 또한, 제2 변환부는 전달받은 아날로그 전압 값을 디지털 전압 값으로 변환한다. 그리고 이렇게 디지털로 변환된 온도 값과 전압 값은 저장부(120)에 저장된다(S108).When the machine tool 200 is driven in this state (S104), the temperature sensor 10 and the voltage sensor 20 sense temperature and voltage information of the machine tool 200 as described in step 106, And transmits it to the displacement sensing apparatus 100 through the connection terminal 102 and the second connection terminal 104. The temperature and voltage values measured in accordance with the operations of the first and second conversion units are converted into digital values. In this case, the first transform unit may also perform a process of averaging data over 100 times by applying a Kalman filter, and this process is performed for each channel. The second conversion unit converts the received analog voltage value into a digital voltage value. The digital value and the voltage value are stored in the storage unit 120 (S108).

그리고 상기 저장부(120)에 저장된 온도 값과 전압 값은 미리 셋팅된 통신채널(132, 134)을 통해 공작기계(200)로 출력된다(S110). 즉, 제1 통신채널(132)은 온도 값을 전송하고, 제2 통신채널(134)은 전압 값을 전송하도록 셋팅된 경우, 온도 값과 전압 값은 각각 제1 통신채널(132)과 제2 통신채널(134)을 통해 공작기계(200)로 전달되는 것이다. The temperature value and the voltage value stored in the storage unit 120 are output to the machine tool 200 through the preset communication channels 132 and 134 at step S110. That is, when the first communication channel 132 is set to transmit a temperature value and the second communication channel 134 is set to transmit a voltage value, the temperature value and the voltage value are set to the first communication channel 132 and the second communication channel 134, And transmitted to the machine tool 200 through the communication channel 134.

이처럼 본 발명은 공작기계(200)에 설치된 온도센서(10)와 전압센서(20)가 측정한 정보를 소정 통신방식을 이용하여 한 번에 공작기계(200)로 제공할 수 있는 것이다. 그리고 상기 제1 통신채널(132)과 제2 통신채널(134)의 통신방식이 상이하거나 동일한 경우, 처리과정이 다소 상이하기 때문에, 다음에는 통신채널(132, 134)의 모드에 따른 처리과정을 구분하여 살펴보기로 한다.As described above, the present invention can provide information measured by the temperature sensor 10 and the voltage sensor 20 installed in the machine tool 200 to the machine tool 200 at a time using a predetermined communication method. If the communication methods of the first communication channel 132 and the second communication channel 134 are different or identical to each other, the process is somewhat different. .

도 4a는 제1 통신채널과 제2 통신채널의 통신방식이 서로 상이한 경우를 보인 흐름도이다. 즉 제1 통신채널(132)은 이더넷 방식으로 셋팅된 상태이고, 제2 통신채널(134)은 RS-232C 방식으로 셋팅된 상태이다. 4A is a flowchart illustrating a case in which the communication methods of the first communication channel and the second communication channel are different from each other. That is, the first communication channel 132 is set in the Ethernet mode and the second communication channel 134 is set in the RS-232C mode.

따라서 상기 저장부(120)에 전송할 정보가 저장된 상태에서, 제어부(130)는 제1 통신채널(132) 및 제2 통신채널(134)의 연결상태를 확인한다(S120, S122). 그런 다음, 제 124 및 제 126 단계에서 연결상태가 모두 정상인 경우, 제1 통신채널(132)은 전송할 데이터(예를 들면 온도정보 또는 전압정보가 됨)를 공작기계(200)로 전송한다(S130). 반면 제2 통신채널(134)의 경우 RS-232C 처리과정에 따라 먼저 공작기계(200)에서 통신요청이 발생하였는지를 검사하고(S128), 이러한 통신요청이 발생한 경우에만 전송할 데이터(즉, 제1 통신채널과는 다른 정보가 됨)를 공작기계(200)로 전송한다(S130). 따라서 통신요청이 발생하지 않는다면 전송할 데이터는 계속 저장부(120)에 저장된 상태가 된다(S129). Accordingly, the control unit 130 checks the connection state of the first communication channel 132 and the second communication channel 134 in a state where information to be transmitted to the storage unit 120 is stored (S120, S122). Then, if the connection state is all normal in steps 124 and 126, the first communication channel 132 transmits data (for example, temperature information or voltage information) to be transmitted to the machine tool 200 ). On the other hand, in the case of the second communication channel 134, it is first checked whether the communication request is generated in the machine tool 200 according to the RS-232C processing procedure (S128). Only when the communication request is generated, Channel) to the machine tool 200 (S130). Accordingly, if a communication request is not generated, the data to be transmitted is stored in the storage unit 120 (S129).

여기서, 상기 연결상태가 정상이 아닌 경우 작업자가 확인할 수 있도록 제어부(130)는 표시부(136)에 오류 메시지를 출력하게 될 것이다(S127). If the connection status is not normal, the control unit 130 outputs an error message to the display unit 136 so that the operator can confirm the connection status (S127).

이와 같이 제1 통신채널(132)과 제2 통신채널(134)의 통신방식이 서로 상이하더라도 측정된 온도 및 전압 정보를 공작기계(200)로 전송할 수 있다. Thus, even if the communication methods of the first communication channel 132 and the second communication channel 134 are different from each other, the measured temperature and voltage information can be transmitted to the machine tool 200. [

도 4b는 제1 통신채널과 제2 통신채널의 통신방식이 서로 동일한 경우를 보인 흐름도이다. 즉 제1 통신채널(132) 및 제2 통신채널(134)이 모두 RS-232C 방식으로 셋팅된 상태이다. 이러한 구성에서도 우선하여 제어부(130)는 제1 통신채널 (132) 및 제2 통신채널(134)의 연결상태를 확인한다(S140, S141). 그런 다음, 제 142 단계 및 제 143 단계에서의 판단 결과, 연결상태가 모두 정상인 경우 공작기계(200)에서 통신요청이 발생하였는지를 체크한다(S145, S147). 4B is a flowchart illustrating a case where communication methods of the first communication channel and the second communication channel are the same. That is, the first communication channel 132 and the second communication channel 134 are all set to the RS-232C mode. Also in this configuration, the control unit 130 confirms the connection state of the first communication channel 132 and the second communication channel 134 (S140, S141). If it is determined in step 142 and step 143 that the connection status is all normal, it is checked whether a communication request is generated in the machine tool 200 (steps S145 and S147).

그리고 통신요청이 발생한 경우에만 저장부(120)에 저장되어 있는 전송할 정보를 공작기계(200)로 전송하게 된다(S149). 따라서 통신요청이 발생하지 않는다면 전송할 데이터는 계속 저장부(120)에 저장된 상태를 유지하게 될 것이다(S148). Only when a communication request is generated, the information to be transmitted stored in the storage unit 120 is transmitted to the machine tool 200 (S149). Therefore, if the communication request does not occur, the data to be transmitted will be stored in the storage unit 120 (S148).

이와 같이 본 발명은 공작기계(200)의 복수의 개소에 설치된 온도센서(10) 및 전압센서(20)가 측정한 데이터를 서로 동일한 통신방식 또는 상이한 통신방식으로 공작기계(200)로 전송할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 전압 값의 처리를 위한 별도의 기기가 필요하지 않아도 되고, 또한 다양한 통신방식을 적용하고 있어 특정한 통신프로토콜을 사용하는 공작기계마다 대응하는 변위 감지장치(100)를 선택하여 사용할 필요도 없는 것이다. As described above, the present invention can transmit data measured by the temperature sensor 10 and the voltage sensor 20 provided at a plurality of locations of the machine tool 200 to the machine tool 200 using the same communication method or different communication method . Therefore, it is not necessary to use a separate device for processing the voltage value, and various communication methods are applied. Therefore, it is not necessary to select and use the corresponding displacement sensing device 100 for each machine tool using a specific communication protocol.

그리고 본 발명의 실시 예는, TCP/IP와 RS232C, PROPINET와 RS232C를 한 쌍으로 하여 통신채널을 구비하거나 RS-232C와 RS-232C를 한 쌍으로 하여 통신채널을 구비하여 온도값과 전압값을 출력하는 구성을 설명하고 있으나, 다른 통신방식을 적용하여 이러한 기능을 제공할 수 있음은 당연하다. 또한, 본 발명의 변위 감지장치는, 채택되는 통신채널에 따라 구성 일부가 제거될 수도 있는데, 예를 들면, 통신채널을 RS-232C와 RS-232C를 한 쌍으로 할 경우에는 표시부 등의 구성을 제거할 수도 있다는 것이다. In the embodiment of the present invention, a communication channel is provided with a pair of TCP / IP, RS232C, PROPINET and RS232C, or a pair of RS-232C and RS-232C is provided so that a temperature value and a voltage value However, it is a matter of course that such a function can be provided by applying another communication method. In addition, the displacement sensing apparatus of the present invention may be partially removed in accordance with the adopted communication channel. For example, when a pair of RS-232C and RS-232C communication channels is used, It can also be removed.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 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 will be apparent that modifications, variations and equivalents of other embodiments are possible. Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 온도센서 20: 전압센서
100: 변위 감지장치 102: 제1 연결단자
104: 제2 연결단자 110: 데이터 변환부
112a,112b: A/D 변환부 114: 평균화부
116: 유효값 검사부 120: 저장부
130: 제어부 132: 제1 통신채널
134: 제2 통신채널 136: 표시부
138: LED 140: 모드 스위치
200: 공작기계10: Temperature sensor 20: Voltage sensor
100: displacement detecting device 102: first connection terminal
104: second connection terminal 110:
112a, 112b: A / D conversion unit 114:
116: Valid value checking unit 120:
130: control unit 132: first communication channel
134: second communication channel 136:
138: LED 140: Mode switch
200: Machine tools

Claims (3)

공작기계(200)의 각 부위별 온도변화나 전압변화 상태를 판단하고, 온도 및 전압 변위에 대한 가공정보를 보정하기 위한 변위감지 장치이고,
상기 공작기계(200)의 복수의 개소에 부착되며, 각 개소의 온도 및 전압 변화를 감지하는 센서부(10, 20)로부터 측정 값을 입력받도록 커넥터가 연결되는 제1 연결단자 및 제2 연결단자(102, 104);
상기 제1 연결단자(102)를 통해 입력된 온도 값을 변환하는 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부(112a), 각 채널별로 칼만필터를 적용하여 상기 디지털 값의 평균 값을 산출하는 평균화부(114), 산출된 평균 값이 기 정의된 유효값 범위내에 존재하는지 검사하는 유효값 검사부(116)를 구비하는 제1 변환부와, 상기 제2 연결단자(104)를 통해 입력된 전압 값을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부(112b)를 구비하는 제2 변환부로 이루어진 데이터 변환부(110);
상기 데이터 변환부(110)에 의해 의해 변환된 온도값과 전압값을 상기 공작기계(200)로 전송하는 제1 통신채널(132) 및 제2 통신채널(134); 그리고
상기 제1 통신채널(132)과 상기 제2 통신채널(134)의 통신방식을 설정하는 모드 스위치(140)를 포함하고,
상기 제1 통신채널(132) 및 제2 통신채널(134)은 각각 RS-232 통신방식, TCP/IP 통신방식, PROFINET 통신방식 중 어느 하나로 셋팅되어 상기 온도값과 전압값을 서로 동일한 통신방식 또는 서로 상이한 통신방식으로 상기 공작기계로 전송하며,
상기 제1 통신채널(132)과 상기 제2 통신채널(134)은 상기 모드 스위치(140)의 조작에 의하여 통신방식이 변경되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 변위 감지장치.A displacement sensing device for determining a temperature change or a voltage change state of each part of the machine tool (200) and correcting machining information for temperature and voltage displacement,
A first connection terminal and a second connection terminal which are attached to a plurality of locations of the machine tool 200 and to which a connector is connected to receive measured values from the sensor sections 10 and 20 for sensing temperature and voltage changes at respective locations, (102, 104);
An A / D converter 112a for converting a temperature value inputted through the first connection terminal 102 into a digital value for converting the temperature value, an averaging unit 112b for calculating an average value of the digital value by applying a Kalman filter to each channel, (114), and a valid value checking unit (116) for checking whether the calculated average value is within a predefined effective value range, and a valid value checking unit (116) for checking whether the voltage value inputted through the second connecting terminal And a second conversion unit having an A / D conversion unit (112b) for converting the digital value into a digital value;
A first communication channel 132 and a second communication channel 134 for transmitting the temperature value and the voltage value converted by the data conversion unit 110 to the machine tool 200; And
And a mode switch (140) for setting a communication mode of the first communication channel (132) and the second communication channel (134)
The first communication channel 132 and the second communication channel 134 may be set to any one of an RS-232 communication method, a TCP / IP communication method, and a PROFINET communication method, To the machine tool in a different communication manner,
Wherein the communication mode of the first communication channel (132) and the second communication channel (134) is changed by operation of the mode switch (140). 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 모드 스위치(140)의 조작시 관련 정보를 화면 표시하는 표시부(136)를 더 포함하여 구성되는 공작기계용 변위 감지장치.The method according to claim 1,
And a display unit (136) for displaying relevant information on operation of the mode switch (140).
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