KR102016328B1

KR102016328B1 - 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치

Info

Publication number: KR102016328B1
Application number: KR1020190053377A
Authority: KR
Inventors: 김재문
Original assignee: 주식회사 명문정밀
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2019-09-10

Abstract

본 발명은 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치에 관한 것으로서, 점접촉이 가능한 기준접촉부재(100)를 머시닝센터(1)의 주축(30)에 장착하는 기준접촉부재 장착단계(S1); 상기 기준접촉부재(100)가 상기 머시닝센터(1) 내의 일정위치에 오도록 상기 주축(30)을 이동시키는 기준접촉부재 임의 위치단계(S2); 공작물(w)을 상기 머시닝센터(1)에 사전 설정된 x축(X)에 평행하도록 상기 머시닝센터(1)의 고정테이블(20) 상에 안착시키는 공작물 안착단계(S3); 상기 공작물(w)이 상기 기준접촉부재(100)와 점접촉이 되도록, 상기 공작물(w)을 상기 기준접촉부재(100) 측으로 밀어 이동시키는 공작물 밀착단계(S4); 상기 공작물(w)이 상기 고정테이블(20)에 고정되도록 상기 고정테이블(20)을 좁아지게 구동시키는 공작물 고정단계(S5); 및 상기 x축(X)과, 상기 기준접촉부재(100)의 중심(101)에서 상기 x축(X)에 수직으로 그은 수선(P)이 만나는 교차점을 가공좌표계의 원점(O)으로 설정하는 원점 설정단계(S6);를 포함한다.

Description

머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치{A method of setting the zero point of a machining center and its apparatus}

본 발명은 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면을 갖는 공작물을 머시닝센터의 주축에 장착된 기준접촉부재에 밀착시키는 방식으로 가공좌표계의 원점을 설정하는 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치에 관한 것이다.

머시닝 센터는 공작물의 작업 준비 및 교체 없이 공구를 자동적으로 교환하면서 밀링가공, 드릴링가공, 보링가공 등을 연속해서 할 수 있는 CNC공작기계이다. 머시닝 센터는 주축의 설치 방향에 따라 크게 수직형과 수평형으로 구분된다.

통상의 머시닝 센터는 전체적인 받침대 역할을 하는 베드와, 베드의 한쪽에 부착되어 수직기둥 역할을 하는 컬럼을 포함한다. 컬럼에는 주축대가 결합되며 주축대는 컬럼의 안내를 따라 Z축 방향으로 운동한다. 주축대에는 공구가 결합되는 주축이 구성된다. 베드 위에는 Y축 방향 운동을 하는 새들과 새들 위에서 X축 방향 운동을 하며 공작물을 지지하는 고정테이블이 구성된다.

공구와 공작물 간의 위치를 정의하기 위해서 좌표계가 사용되는데, 통상적으로 기계좌표계(MachineCoordinate System), 가공좌표계(Work Coordinate System), 로컬좌표계(Local Coordinate System)등이 사용된다.

기계좌표계는 장비 제조사에서 정한 기계상의 고유의 기준이 되는 점인 기계원점을 기준으로 하는 좌표계를 말한다.

가공좌표계는 작업자가 가공할 공작물을 기준으로 설정한 하나의 지점인 공작물 원점을 기준으로 하는 좌표계를 말한다. 공작물 원점은 작업자가 공작물을 보고 가공이 용이할 것으로 판단하여 정한 임의의 한 지점으로써, 프로그램 원점이라고도 한다.

로컬좌표계는 가공좌표계를 기준으로 작업자가 필요에 따라 새로이 만든 좌표계를 말한다.

공작물에 대한 가공 형상과 그 가공을 위한 작업순서등이 정의되는 수치가공 프로그램 데이타는 공작물 원점을 기준으로 작성되어 머시닝 센터에 입력된다. 따라서 머시닝 센터를 통해 공작물을 가공하기 위해서 작업자는 공작물 원점이 기계좌표계상 어느 위치에 있는지 설정해주어야만 하고, 머시닝 센터는 입력된 공작물 원점을 기준으로 프로그램 데이타를 참조하여 공작물을 가공하게 된다.

지금까지는, 가공좌표계를 설정하기 위해, 아큐센터라고 불리는 공구를 많이 사용하였다.

아큐센터는 임의의 편심이 부여된 스핀들 아세이로서, 주축대에 장착하여 일정 RPM으로 회전시킨 상태에서, 공작물의 측면에 서서히 접근시켜 편심회전하던 스핀들 아세이가 동심원으로 회전하던 상태(±0.002mm 이내)가 되면, 그 좌표값을 읽어 공작물 원점 좌표값을 산출하는데 사용하는 특수공구이다.

더 구체적으로, 아큐센터를 이용한 방법은 다음과 같았다. 먼저, 작업자는 공작물을 머시닝 센터의 테이블에 고정한다. 주축에 아큐센터를 장착한다. 아큐센터는 보통 10mm의 지름을 가지나 공구에 따라서는 다른 크기의 지름을 갖기도 한다.

작업자는 아큐센터를 공작물의 수직면에 접하도록 위치시킨 후 기계원점으로부터의 X축 좌표값 x1을 읽어 메모한다. 다시 아큐센터를 공작물의 수평면에 접하도록 위치시킨 후 기계원점으로부터의 Y축 좌표값 y1을 읽어 메모한다. 아큐센터의 반지름을 Rc라고 하면, 공작물 원점의 좌표는 (x1+Rc, y1+Rc)가 된다. 작업자는 머시닝 센터의 조작판에 표시되는 x1, y1좌표값을 별도로 메모하였다가 수기 또는 계산기로 공작물 원점 좌표값을 계산후, 계산한 값을 조작판에 통하여 머시닝 센터에 입력하였다.

이와 같이, 종래에는 아큐센터를 ±0.002mm 이내의 정밀도로 동심 회전될 때까지 맞춰야 하므로, 시간과 노력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

특히, 종래에는 공작물을 고정한 상태에서, 주축 조작에 의하여 아큐센터를 움직이면서 가공좌표계의 원점을 설정하는 방식이었기 때문에, 작업자의 오조작으로 인해 아큐센터가 손상되는 문제가 빈번하게 발생되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1577572호(2015년12월14일 등록 공고, 발명의 명칭 : 공작물 원점 자동 설정 방법, 장치 및 이를 포함하는 머시닝 센터)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신속하고 간편하게 머시닝센터의 원점을 설정할 수 있고, 원점 설정 과정에서 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 보다 정밀하게 원점을 설정할 수 있는 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 머시닝센터의 원점 설정방법은, 점접촉이 가능한 기준접촉부재(100)를 머시닝센터(1)의 주축(30)에 장착하는 기준접촉부재 장착단계(S1); 상기 기준접촉부재(100)가 상기 머시닝센터(1) 내의 일정위치에 오도록 상기 주축(30)을 이동시키는 기준접촉부재 임의 위치단계(S2); 공작물(w)을 상기 머시닝센터(1)에 사전 설정된 x축(X)에 평행하도록 상기 머시닝센터(1)의 고정테이블(20) 상에 안착시키는 공작물 안착단계(S3); 상기 공작물(w)이 상기 기준접촉부재(100)와 점접촉이 되도록, 상기 공작물(w)을 상기 기준접촉부재(100) 측으로 밀어 이동시키는 공작물 밀착단계(S4); 상기 공작물(w)이 상기 고정테이블(20)에 고정되도록 상기 고정테이블(20)을 좁아지게 구동시키는 공작물 고정단계(S5); 및 상기 x축(X)과, 상기 기준접촉부재(100)의 중심(101)에서 상기 x축(X)에 수직으로 그은 수선(P)이 만나는 교차점을 가공좌표계의 원점(O)으로 설정하는 원점 설정단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법의 또 다른 일례로서, xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 상기 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')를 준비하는 머시닝센터 준비단계(Z1); 일단에는 상기 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 상기 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 상기 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 기준접촉부재(1000)를 준비하는 기준접촉부재 준비단계(Z2); 상기 기준접촉부재(1000)의 조립구(1010a)를 상기 주축(30)에 장착한 다음, 상기 기준접촉부재(1000)가 상기 머시닝센터(1') 내의 일정위치에 오도록 상기 주축(30)을 이동시킨 후, 상기 기준접촉부재(1000)의 서포트바(1010b)를 상기 베드(40)에 고정하는 기준접촉부재 고정단계(Z3); 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)을 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60) 사이에 안착시키되, 상기 직선면(w1)이 상기 기준접촉부재(1000)와 마주보도록 안착시킨 후, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격을 좁혀 상기 공작물(w)을 가고정하는 공작물 가고정단계(Z4); 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중, 상기 주축(30)에 인접한 제1 y방향 이동플레이트(51)가 상기 조립구(1010a)와 점접촉되도록, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 및 상기 공작물(w)을 y방향(Y)으로 밀어 이동시키는 1차 밀착단계(Z5); 상기 베드(40)에 대하여, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)가 움직이지 않도록 고정하는 y방향 이동플레이트 고정단계(Z6); 상기 공작물(w)이 상기 기준접촉부재(1000)의 접촉구(1020)와 점접촉이 되도록, 복수의 x방향 이동플레이트(60) 및 상기 공작물(w)을 x방향(X)으로 밀어 이동시키는 2차 밀착단계(Z7); 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)에 대하여, 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)가 움직이지 않도록 고정하는 x방향 이동플레이트 고정단계(Z8); 및 상기 접촉구(1020)와 상기 공작물(w) 간의 접촉점에서 y방향(Y)과 나란하게 그은 선과, 상기 제1 y방향 이동플레이트(51)와 상기 조립구(1010a) 간의 접촉점에서 x방향(X)과 나란하게 그은 선이 교차하는 교차점을 가공좌표계의 원점(O')으로 설정하는 원점 설정단계(Z9);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 머시닝센터의 원점 설정장치는, 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)에 대한 가공좌표계의 원점(O)을 설정하기 위한 장치로서, 점접촉이 가능한 강체로서, 머시닝센터(1)의 주축(30)에 장착되는 기준접촉부재(100); 상기 머시닝센터(1)에 사전 설정된 x축(X)과 일치되도록 상기 머시닝센터(1)의 고정테이블(20) 상에 결합되어 상기 공작물(w)이 1차적으로 밀착되며, 상기 공작물(w)의 직선면(w1)이 상기 기준접촉부재(100)에 밀착되도록 상기 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동을 일측에서 가이드하는 제1 가이드지그(200); 상기 제1 가이드지그(200)과 평행하게 상기 고정테이블(20) 상에 결합되고, 상기 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동을 타측에서 가이드하는 제2 가이드지그(300); 및 상기 제2 가이드지그(300)를 상기 제1 가이드지그(200) 측으로 밀고 당기면서, 상기 공작물(w)의 가고정모드와 상기 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동모드를 선택적으로 전환하는 직선구동부(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치의 또 다른 일례로서, xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 상기 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')에 적용되고, 일단에는 상기 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 상기 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 상기 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 기준접촉부재(1000); 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향 운동을 안내하도록, 상기 베드(40) 상에 설치되는 y방향 가이드부재(2000); 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 안내하도록, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에 설치되는 x방향 가이드부재(3000); 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격을 조정하는 간격구동부(4000); 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, 상기 y방향 가이드부재(2000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향 운동을 선택적으로 억제하는 제1 잠금부(5000); 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, 상기 x방향 가이드부재(3000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 선택적으로 억제하는 제2 잠금부(6000); 상기 접촉구(1020)의 내부에 결합되어 상기 공작물(w)과의 밀착압력을 측정하는 압력센서부(7000); 및 상기 압력센서부(7000)에서 측정된 밀착압력값을 입력받고, 상기 밀착압력값이 미리 설정된 일정범위 이내이면 정상신호를 출력하고, 그 밖이면 비정상신호를 출력하는 제어부(미도시);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치에 따르면, 일정한 길이의 직선면을 갖는 공작물을 머시닝센터의 주축에 장착된 기준접촉부재에 밀착시켜 가공좌표계의 원점을 설정하는 방식을 채택함으로써, 아큐센터를 이용하는 기존의 원점 설정방법보다 신속하고 간편하게 원점을 설정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명은 공구장착면의 곡면과 기준접촉부재의 외면이 곡선과 직선이 접하는 형태로 접촉됨으로써, 기준접촉부재의 면 상태에 영향을 받지 않으면서 원점 설정의 기준 조건을 정확하게 잡을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 절삭공구 또는 절삭공구와 동일한 형태의 치구가 사용되는 바, 기존의 아큐센터를 주축에 탈부착하는 과정이 생략될 수 있으므로, 이를 위한 시간과 노력을 절약할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법의 순서도.
도 2a 내지 도 2b는 도 1의 머시닝센터의 원점 설정방법의 수행과정을 순서대로 나타낸 과정도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치를 모식적으로 나타낸 평면도.
도 4는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치의 측면도.
도 5는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치의 정면도.
도 6은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 누름블록의 전후 동작과정을 나타낸 과정도.
도 7은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 기준접촉부재의 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법의 순서도.
도 9a 내지 도 9c는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정방법의 수행과정을 순서대로 나타낸 과정도.
도 10은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 기준접촉부재의 고정과정을 순서대로 나타낸 과정도.

이하, 본 발명에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법의 순서도이고, 도 2a 내지 도 2b는 도 1의 머시닝센터의 원점 설정방법의 수행과정을 순서대로 나타낸 과정도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법은 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면을 갖는 공작물을 머시닝센터의 주축에 장착된 기준접촉부재에 밀착시키는 방식으로 가공좌표계의 원점을 설정하는 머시닝센터의 원점 설정방법으로서, 기준접촉부재 장착단계(S1), 기준접촉부재 임의 위치단계(S2), 공작물 안착단계(S3), 공작물 밀착단계(S4), 공작물 고정단계(S5)와 원점 설정단계(S6)를 포함하여 구성된다.

기준접촉부재 장착단계(S1)는 도 2a의 (a)에 도시된 바와 같이, 점접촉이 가능한 기준접촉부재(100)를 머시닝센터(1)의 주축(30)에 장착하는 단계이다.

기준접촉부재(100)에서 점접촉이 가능하다는 의미는, 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)에 점 대 면으로 접촉할 수 있다는 것이다.

만약, 기준접촉부재(100)와 공작물(w)의 직선면(w1)이 면 대 면으로 접촉하게 되면, 기준접촉부재(100)의 면에서 가장 돌출된 어느 한 임의의 점이 공작물(w)의 직선면(w1)에 밀착된다. 기준접촉부재(100)의 면 거칠기 상태에 따라 접촉점이 무작위로 달라질 수 있는 것이다. 이는 공작물(w)과의 밀착점이 달라짐을 의미하며, 공작물(w)의 원점 설정 기준이 부정확하다는 것을 의미한다.

이를 방지하기 위해, 본 실시예에서 기준접촉부재(100)는 주축(30)에 장착된 절삭공구 또는 절삭공구와 동일한 형태의 치구가 사용된다.

절삭공구에는 일정반경을 갖는 원형 단면의 외측이 정밀하게 다듬어진 공구장착면이 기본적으로 구비되어 있으므로, 상기 공구장착면의 곡면과 기준접촉부재(100)의 외면이 곡선과 직선이 접하는 형태로 접촉될 수 있다. 이로써, 기준접촉부재(100)의 면 상태에 영향을 받지 않으면서 원점 설정의 기준 조건을 정확하게 잡을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 절삭공구 또는 절삭공구와 동일한 형태의 치구가 사용되는 바, 기존의 아큐센터를 주축(30)에 탈부착하는 과정이 생략될 수 있으므로, 이를 위한 시간과 노력을 절약할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

기준접촉부재 임의 위치단계(S2)는 도 2a의 (b)에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(100)가 머시닝센터(1) 내의 일정위치에 오도록 주축(30)을 이동시키는 단계이다.

이 단계(S2)에서 원복 지령 시의 복귀위치가 되는 기계좌표계의 원점, 즉 주축(30)의 자동원점 복귀 위치로 기준접촉부재(100)를 위치시키는 것이 가공좌표계 계산의 편의 및 주축의 임의 조작의 생략 측면에서 바람직하다.

공작물 안착단계(S3)는 도 2a의 (c)에 도시된 바와 같이, 공작물(w)을 머시닝센터(1)에 사전 설정된 x축(X)에 평행하도록 머시닝센터(1)의 고정테이블(20) 상에 안착시키는 단계이다.

이를 위해, 고정테이블(20) 상에는 x축(X)과 일치되도록 제1 가이드지그(200)가 설치되고, 이와 이격되어 제2 가이드지그(300)가 결합된다. 제2 가이드지그(300)는 직선구동부(400)의 정·역회전 구동에 따라 제1 가이드지그(200)에 가까워지거나 제1 가이드지그(200)로부터 멀어진다.

공작물 밀착단계(S4)는 도 2b의 (d)에 도시된 바와 같이, 공작물(w)이 기준접촉부재(100)와 점접촉이 되도록, 공작물(w)을 기준접촉부재(100) 측으로 밀어 이동시키는 단계이다.

이때, 공작물(w)은 제1 가이드지그(200)와 제2 가이드지그(300) 사이에서 x방향으로의 제한된 이동이 가능한 상태이다. 즉, 공작물(w)이 제2 가이드지그(300)에 의해 제1 가이드지그(200) 측에 비압박상태로 밀착된 상태이다.

공작물 고정단계(S5)는 도 2b의 (e)에 도시된 바와 같이, 공작물(w)이 고정테이블(20)에 고정되도록 고정테이블(20)을 좁아지게 구동시키는 단계이다.

직선구동부(400)의 정회전 구동에 따라, 제2 가이드지그(300)가 제1 가이드지그(200) 측으로 이동되면서 공작물(w)이 완전 압박상태가 된다.

원점 설정단계(S6)는 도 2b의 (f)에 도시된 바와 같이, x축(X)과, 기준접촉부재(100)의 중심(101)에서 x축(X)에 수직으로 그은 수선(P)이 만나는 교차점을 가공좌표계의 원점(O)으로 설정하는 단계이다.

x축(X)은 미리 정해지는 상수라고 볼 수 있고, y축(Y)은 정해야 하는 변수라고 볼 수 있는데, 기준접촉부재(100)의 중심(101)에 해당되는 기계좌표를 (a, b)라 하고, 기준접촉부재(100)의 반경을 δ라고 하면, (a+δ, 0) 지점이 새로운 가공좌표계의 원점(O)이 되는 것이다.

이처럼, 가공좌표계의 원점(O)이 설정되면, 도 2b의 (g)에 도시된 바와 같이, 주축(30) 및 공구가 주어진 형상데이터에 따라 3축 운동을 하면서 새로운 가공좌표계의 원점(O)을 기준으로 공작물(w)을 가공하게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법은 일정한 길이의 직선면을 갖는 공작물을 머시닝센터의 주축에 장착된 기준접촉부재에 밀착시켜 가공좌표계의 원점을 설정하는 방식을 채택함으로써, 아큐센터를 이용하는 기존의 원점 설정방법보다 신속하고 간편하게 원점을 설정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치에 대해 설명한다.

도 2a를 참조하면, 본 실시예에 따른 원점 설정장치는 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)에 대한 가공좌표계의 원점(O)을 설정하기 위한 장치로서, 기준접촉부재(100), 제1 가이드지그(200), 제2 가이드지그(300)와 직선구동부(400)를 포함하여 구성된다.

기준접촉부재(100)는 점접촉이 가능한 강체로서, 머시닝센터(1)의 주축(30)에 장착되는 구성이다.

기준접촉부재(100)는 곡면, 모서리, 꼭지점이 존재하는, 점 대 면 접촉이 가능한 강체이다.

제1 가이드지그(200)는 머시닝센터(1)에 사전 설정된 x축(X)과 일치되도록 머시닝센터(1)의 고정테이블(20) 상에 결합되어 공작물(w)이 1차적으로 밀착되며, 공작물(w)의 직선면(w1)이 기준접촉부재(100)에 밀착되도록 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동을 일측에서 가이드하는 지그이다.

본 실시예에서 제1 가이드지그(200)는 단면이 'ㄴ'자 형상을 이루고, 고정테이블(20)에 2개의 LM가이드(미도시)를 매개로 슬라이딩 가능하게 결합된다.

제2 가이드지그(300)는 제1 가이드지그(200)과 평행하게 고정테이블(20) 상에 결합되고, 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동을 타측에서 가이드하는 지그이다. 세부구성은 제1 가이드지그(200)와 동일하다.

직선구동부(400)는 제2 가이드지그(300)를 제1 가이드지그(200) 측으로 밀고 당기면서, 공작물(w)의 가고정모드와 공작물(w)의 x축(X) 방향 이동모드를 선택적으로 전환하는 구성이다.

본 실시예에서 직선구동부(400)는 볼스크류이다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치는 구성이 적고, 조작 및 절차가 간단하며, 기존의 머시닝센터의 구조에 큰 변화를 주지 않으면서 적용가능하다는 장점이 있다.

지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치를 모식적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치의 측면도이며, 도 5는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치의 정면도이고, 도 6은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 누름블록의 전후 동작과정을 나타낸 과정도이며, 도 7은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 기준접촉부재의 단면도이고, 도 10은 도 3의 머시닝센터의 원점 설정장치에 포함된 기준접촉부재의 고정과정을 순서대로 나타낸 과정도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치는, xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')에 기본적으로 적용되는 원점 설정장치로서, 기준접촉부재(1000), y방향 가이드부재(2000), x방향 가이드부재(3000), 간격구동부(4000), 제1 잠금부(5000), 제2 잠금부(6000), 압력센서부(7000)와 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

기준접촉부재(1000)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일단에는 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 부재이다.

지지대(1010)의 조립구(1010a)는 주축(30)에 형성된 콜렛척 형상과 동일하게 구성되고, 서포트바(1010b)의 하단부가 볼트-너트를 매개로 베드(40)에 탈부착 가능하게 결합된다.

조립구(1010a)는 지지대(1010)의 일단부에 별도로 장착된 중량추(1010c)의 상단부에 고정되는 것이 바람직하다. 중량추(1010c)는 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중, 주축(30)에 인접한 제1 y방향 이동플레이트(51)와 점접촉되는 부분으로서, 점접촉 과정에서 조립구(1010a)가 밀리지 않도록 저항하는 관성추 역할을 함과 동시에, 하반부(1010d)가 곡면으로 구성되어 제1 y방향 이동플레이트(51)와 점접촉될 수 있는 조건을 제공한다.

일실시예에서는 기준접촉부재(1000)의 양단 중, 일단은 고정되고 타단은 미고정상태였기 때문에, 공작물(w)에 밀려 기준접촉부재(1000)가 휘는 현상이 간혹 발생될 여지가 있었다. 즉, 원점 설정에 미세한 오차가 발생할 수 있었다. 이에 반해, 본 실시예는 접촉구(1020)가 결합된 지지대(1010)의 양단이 고정됨으로써, 기준접촉부재(1000)가 공작물(w)에 밀려 휘는 현상이 억제되는 효과를 얻을 수 있다.

이와 더불어, 도 7에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(1000)에 보조가이드레일(1012), 슬라이드블록(1030), 잠금볼트(1040), 잠금너트(1050)가 더 포함되는 것이 바람직하다.

보조가이드레일(1012)은 지지대(1010)의 상면에 일정길이로 형성되는 레일홈이고, 슬라이드블록(1030)은 가이드홈(1011) 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되고 전면에 접촉구(1020)가 결합되는 구성이며, 잠금볼트(1040)는 슬라이드블록(1030)의 상면에서 보조가이드레일(1012)을 통과하여 외부에 노출되는 나사볼트부이고, 잠금너트(1050)는 잠금볼트(1040)에 체결되어 슬라이드블록(1030)의 상면에 밀착되는 너트이다.

따라서, 잠금너트(1050)를 잠그면, 슬라이드블록(1030)이 지지대(1010)의 상면에 밀착되면서 접촉구(1020)가 이동 불가능한 상태가 되고, 잠금너트(1050)를 풀면, 슬라이드블록(1030)이 지지대(1010)의 상면에서 이격되어 접촉구(1020)가 이동 가능한 상태가 된다.

이에 따라, 잠금너트(1050)를 잠그거나 풀면서 도 3에 도시된 바와 같이, 공작물(w)의 직선면(w1) 위치에 대응하여 접촉구(1020)의 위치를 적절히 조정하면서 원점 설정을 보다 신속하고 정밀하게 할 수 있으며, 공작물(w)의 직선면이 여러곳이 존재하면, 이 중 원점 설정에 가장 유리한 곳을 선정하여 접촉구(1020)의 위치를 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

여기서 한 단계 더 나아가, 도 10에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(1000)에 다단슬라이드바(1060) 및 고정볼트(1070)이 더 포함되는 것이 바람직하다.

도 10의 좌측에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(1000)의 일단은 주축(30)에 먼저 결합된 상태로, 상기 주축(30)을 기준으로 회전될 수 있다. 주축(30) 자체의 회전에 의해서도 기준접촉부재(1000)가 회전될 수 있고, 주축(30)에 대하여 기준접촉부재(1000) 자체적으로 회전될 수도 있다.

기준접촉부재(1000)가 베드(40)의 측면에 정확히 수직을 이루지 않으면, 추후에 이루어지는 원점 세팅 시에 오차가 크게 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 도 10의 우측에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(1000)의 타단부에 다단 슬라이드 형태로 접철되게 결합되는 다단슬라이드바(1060)의 길이를 조정하여 베드(40)의 측면 측에 맞춘 후, 고정볼트(1080)를 이용하여 다단슬라이드바(1060)의 말단에 고정된 고정브라켓(1070)을 베드(40)의 측면에 고정하면, 주축(30)에 대한 기준접촉부재(1000)의 각도를 수직으로 정확하게 설정할 수 있다.

y방향 가이드부재(2000)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향(도면상 깊이방향) 운동을 안내하도록, 베드(40) 상에 설치되는 가이드부재이다. 통상의 LM가이드 구조가 적용된다.

x방향 가이드부재(3000)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 안내하도록, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에 설치되는 가이드부재이다.

간격구동부(4000)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격을 조정하는 구동부로서, 양단이 볼스크류-나사 결합방식으로 복수의 x방향 이동플레이트(60)에 각각 결합되고, 연장된 단부에 회전구동을 위한 핸들이 장착된다.

핸들을 돌리면, 복수의 y방향 이동플레이트(50)가 가까워지거나 멀어지는 직선 운동을 하게 된다.

제1 잠금부(5000)는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, y방향 가이드부재(2000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향 운동을 선택적으로 억제하는 잠금수단이다.

본 실시예에서 제1 잠금부(5000)는, 누름블록(5010), 쐐기부재(5020), 누름구동부재(5030)를 구비한다.

누름블록(5010)은 y방향 이동플레이트(50)의 승강홈(51) 내에 승강 가능하게 삽입되어 y방향 가이드부재(2000)에 선택적으로 밀착되고, 중앙부에 수평으로 형성되되 상부면이 갈수록 낮아지는 형태로 형성된 테이퍼홈(5011)이 구비되는 블록이다.

쐐기부재(5020)는 테이퍼홈(5011)과 동일한 형태로 소정비율 크게 제작되어 테이퍼홈(5011)에 삽입되는 부재이다. 쐐기부재(5011)는 내부에 중공을 갖으며, 중공면에는 나사산이 형성된다.

누름구동부재(5030)는 쐐기부재(5020)를 밀고 당기면서 y방향 이동플레이트(50)의 가고정모드를 선택적으로 전환하는 구동수단이다.

본 실시예에서 누름구동부재(5030)는, 쐐기부재(5011)의 중공에 나사결합되는 체결구간(5031)과, 체결구간(5031)에서 승강홈(51) 측면에 장착된 베어링(80)에 회전가능하게 결합되는 회전지지구간(5032)와, 체결구간(5031)에서 외부로 연장되는 연장구간(5033)과, 연장구간(5033)에 결합되어 회전구동력을 부여하는 핸들(5034)로 구성된다.

핸들(5034)을 정회전시키면, 도 6의 상측에 도시된 바와 같이, 제자리 회전되는 누름구동부재(5030)를 기준으로, 쐐기부재(5020)가 도면상 우측으로 전진되고, 이 과정에서 쐐기부재(5020)의 상부 빗면이 누름블록(5010)을 위로 가압하면서 누름블록(5010)이 상승하게 된다.

이에 따라, 누름블록(5010)이 y방향 가이드부재(2000)에 가압밀착됨으로써, y방향 이동플레이트(50)의 y방향 움직임이 억제된다. 공작물(w)의 y방향 위치가 고정됨을 의미한다.

핸들(5034)을 역회전시키면, 도 6의 하측에 도시된 바와 같이, 제자리 회전되는 누름구동부재(5030)를 기준으로, 쐐기부재(5020)가 도면상 좌측으로 후퇴되면서 누름블록(5010)이 하강하게 된다. 공작물(w)의 y방향 고정이 해제됨을 의미한다.

제2 잠금부(6000)는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 x방향 이동플레이트(60) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, x방향 가이드부재(3000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 선택적으로 억제하는 구성이다.

제2 잠금부(6000)는 상기 제1 잠금부(5000)의 구조와 동일하게 구성되어, 제2 잠금부(6000)를 정회전시키면 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 움직임이 억제되고, 역회전시키면 해제된다.

본 발명에 따른 머시닝센터의 원점 설정장치에 따른 접촉구(1020)는 일정위치에 고정되고 공작물(w)이 이동하여 접촉구(1020)에 밀착되는 방식을 채택하고 있다. 따라서, 접촉구(1020)의 손상·변형을 고려하여, 공작물(w)을 천천히 밀면서 접촉구(1020)에 밀착시켜야 한다.

그런데, 공작물(w)을 접촉구(1020)에 상대적으로 강하게 밀착시키면, 접촉구(1020)가 변형되면서 원점 설정의 오차가 발생할 수 있다. 반대로, 공작물(w)을 접촉구(1020)에 상대적으로 약하게 밀착시키면, 접촉구(1020)와 소정의 간극이 발생하면서 또한 원점 설정의 오차가 발생할 수 있다.

이에 대한 대책으로, 압력센서부(7000)와 제어부(미도시)가 더 포함된다.

압력센서부(7000)는 도 7에 도시된 바와 같이, 접촉구(1020)의 내부에 결합되어 공작물(w)과의 밀착압력을 측정하는 센서이다. 공지의 로드셀(load-cell)이 사용될 수 있다.

제어부(미도시)는 압력센서부(7000)에서 측정된 밀착압력값을 입력받고, 밀착압력값이 미리 설정된 일정범위 이내이면 정상신호를 출력하고, 그 밖이면 비정상신호를 출력하도록 구성된다.

이를 통해, 공작물(w)의 밀착작업 시에, 공작물(w)의 밀착을 작업자의 감에 의존하지 않고 정확한 계측값에 기초하여 신속하고 정확하며 안정적으로 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1에서의 미설명부호 65는 양단이 걸려 있는 공작물(w)의 중간 부분을 지지하기 위한 받침블록이다.

지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법의 순서도이고, 도 9a 내지 도 9c는 도 3의 머시닝센터의 원점 설정방법의 수행과정을 순서대로 나타낸 과정도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 머시닝센터의 원점 설정방법은, 머시닝센터 준비단계(Z1), 기준접촉부재 준비단계(Z2), 기준접촉부재 고정단계(Z3), 공작물 가고정단계(Z4), 1차 밀착단계(Z5), y방향 이동플레이트 고정단계(Z6), 2차 밀착단계(Z7), x방향 이동플레이트 고정단계(Z8)와 원점 설정단계(Z9)를 포함하여 구성된다.

머시닝센터 준비단계(Z1)는 도 9a의 (a)에 도시된 바와 같이, xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')를 준비하는 단계이다.

기준접촉부재 준비단계(Z2)는 도 9a의 (b)에 도시된 바와 같이, 일단에는 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 기준접촉부재(1000)를 준비하는 단계이다.

기준접촉부재 고정단계(Z3)는 도 9a의 (c)에 도시된 바와 같이, 기준접촉부재(1000)의 조립구(1010a)를 주축(30)에 장착한 다음, 기준접촉부재(1000)가 머시닝센터(1') 내의 일정위치에 오도록 주축(30)을 이동시킨 후, 기준접촉부재(1000)의 서포트바(1010b)를 베드(40)에 고정하는 단계이다.

공작물 가고정단계(Z4)는 도 9a의 (d)에 도시된 바와 같이, 적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)을 복수의 x방향 이동플레이트(60) 사이에 안착시키되, 직선면(w1)이 기준접촉부재(1000)와 마주보도록 안착시킨 후, 공작물(w)을 가고정하는 단계이다.

간격구동부(4000)를 돌리면, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격이 좁아지면서, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 사이에 공작물(w)이 압착고정된다.

1차 밀착단계(Z5)는 도 9b의 (e)에 도시된 바와 같이, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중, 주축(30)에 인접한 제1 y방향 이동플레이트(51)가 기준접촉부재(1000)와 점접촉되도록, 복수의 y방향 이동플레이트(50) 및 공작물(w)을 y방향(Y)으로 밀어 이동시키는 단계이다.

이때, 제1 y방향 이동플레이트(51)와 마주보고 있는 기준접촉부재(1000)의 중량추(1010c) 하반부가 곡면 형태로 구성되어 있기 때문에, y방향 이동플레이트(50)의 측면이 중량추(1010c)에 면 대 점 형태로 점접촉될 수 있다.

y방향 이동플레이트 고정단계(Z6)는 도 9b의 (f)에 도시된 바와 같이, 베드(40)에 대하여, 복수의 y방향 이동플레이트(50)가 움직이지 않도록 고정하는 단계이다.

제1 잠금부(5000)를 정회전시키면, 복수의 y방향 이동플레이트(50)가 쐐기 누름 방식에 의해 고정된다.

2차 밀착단계(Z7)는 도 9b의 (g)에 도시된 바와 같이, 공작물(w)이 기준접촉부재(1000)의 접촉구(1020)와 점접촉이 되도록, 복수의 x방향 이동플레이트(60) 및 공작물(w)을 x방향(X)으로 밀어 이동시키는 단계이다.

x방향 이동플레이트 고정단계(Z8)는 도 9b의 (h)에 도시된 바와 같이, 복수의 y방향 이동플레이트(50)에 대하여, 복수의 x방향 이동플레이트(60)가 움직이지 않도록 고정하는 단계이다.

제2 잠금부(6000)를 정회전시키면, 복수의 x방향 이동플레이트(60)가 쐐기 누름 방식에 의해 고정된다.

이와 같이, 본 실시예는 2개의 잠금부에 의하여 공작물(w)의 축 방향 변위가 제한됨으로써, 점접촉 후에 발생될 수 있는 미세변위를 억제할 수 있고, 이를 통해, 원점 설정의 정밀도를 보다 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

원점 설정단계(Z9)는 도 9c의 (i)에 도시된 바와 같이, 접촉구(1020)와 공작물(w) 간의 제1 접촉점에서 y방향(Y)과 나란하게 그은 선(L1)과, 제1 y방향 이동플레이트(51)와 조립구(1010a) 간의 제2 접촉점에서 x방향(X)과 나란하게 그은 선(L2)이 교차하는 교차점을 가공좌표계의 원점(O')으로 설정하는 단계이다.

주축(30)의 중심(31)에 해당되는 기계좌표를 (c, d), 주축(30)의 중심(31)을 지나는 y축에서 제1 접촉점까지의 거리를 Δx, 주축(30)의 중심(31)을 지나는 x축에서 제2 접촉점까지의 거리를 Δy라고 하면, (c+Δx, d+Δy)가 새로운 가공좌표계의 원점(O)이 되는 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 머시닝센터의 원점 설정방법 및 이를 위한 원점 설정장치는, 일정한 길이의 직선면을 갖는 공작물을 머시닝센터의 주축에 장착된 기준접촉부재에 밀착시켜 가공좌표계의 원점을 설정하는 방식을 채택함으로써, 아큐센터를 이용하는 기존의 원점 설정방법보다 신속하고 간편하게 원점을 설정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

S1 : 기준접촉부재 장착단계
S2 : 기준접촉부재 임의 위치단계
S3 : 공작물 안착단계
S4 : 공작물 밀착단계
S5 : 공작물 고정단계
S6 : 원점 설정단계

Claims

xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 상기 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')를 준비하는 머시닝센터 준비단계(Z1);
일단에는 상기 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 상기 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 상기 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 기준접촉부재(1000)를 준비하는 기준접촉부재 준비단계(Z2);
상기 기준접촉부재(1000)의 조립구(1010a)를 상기 주축(30)에 장착한 다음, 상기 기준접촉부재(1000)가 상기 머시닝센터(1') 내의 일정위치에 오도록 상기 주축(30)을 이동시킨 후, 상기 기준접촉부재(1000)의 서포트바(1010b)를 상기 베드(40)에 고정하는 기준접촉부재 고정단계(Z3);
적어도 일측면에 일정한 길이의 직선면(w1)을 갖는 공작물(w)을 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60) 사이에 안착시키되, 상기 직선면(w1)이 상기 기준접촉부재(1000)와 마주보도록 안착시킨 후, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격을 좁혀 상기 공작물(w)을 가고정하는 공작물 가고정단계(Z4);
상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중, 상기 주축(30)에 인접한 제1 y방향 이동플레이트(51)가 상기 조립구(1010a)와 점접촉되도록, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 및 상기 공작물(w)을 y방향(Y)으로 밀어 이동시키는 1차 밀착단계(Z5);
상기 베드(40)에 대하여, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)가 움직이지 않도록 고정하는 y방향 이동플레이트 고정단계(Z6);
상기 공작물(w)이 상기 기준접촉부재(1000)의 접촉구(1020)와 점접촉이 되도록, 복수의 x방향 이동플레이트(60) 및 상기 공작물(w)을 x방향(X)으로 밀어 이동시키는 2차 밀착단계(Z7);
상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)에 대하여, 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)가 움직이지 않도록 고정하는 x방향 이동플레이트 고정단계(Z8); 및
상기 접촉구(1020)와 상기 공작물(w) 간의 접촉점에서 y방향(Y)과 나란하게 그은 선과, 상기 제1 y방향 이동플레이트(51)와 상기 조립구(1010a) 간의 접촉점에서 x방향(X)과 나란하게 그은 선이 교차하는 교차점을 가공좌표계의 원점(O')으로 설정하는 원점 설정단계(Z9);를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 원점 설정방법.
xy 평면으로 구성된 베드(40), y방향(Y)으로 슬라이딩되면서 상호 간격 조절이 가능하도록 상기 베드(40) 상에 설치되는 복수의 y방향 이동플레이트(50), 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에서 x방향(X)으로 슬라이딩되도록 각각 설치되는 복수의 x방향 이동플레이트(60)를 구비하는 머시닝센터(1')에 적용되고,
일단에는 상기 머시닝센터(1')의 주축(30)에 선택적으로 장착되는 조립구(1010a)가 형성되고 타단에는 상기 베드(40)에 고정되는 서포트바(1010b)가 구비되는 지지대(1010)와, 상기 지지대(1010)를 따라 이동 가능하게 결합되고 점접촉이 가능한 접촉구(1020)를 구비하는 기준접촉부재(1000);
상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향 운동을 안내하도록, 상기 베드(40) 상에 설치되는 y방향 가이드부재(2000);
상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 안내하도록, 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 상에 설치되는 x방향 가이드부재(3000);
상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 간의 간격을 조정하는 간격구동부(4000);
상기 복수의 y방향 이동플레이트(50) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, 상기 y방향 가이드부재(2000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 상기 복수의 y방향 이동플레이트(50)의 y방향 운동을 선택적으로 억제하는 제1 잠금부(5000);
상기 복수의 x방향 이동플레이트(60) 중 적어도 하나 이상에 결합되고, 상기 x방향 가이드부재(3000)에 쐐기 누름 방식으로 밀착되어 상기 복수의 x방향 이동플레이트(60)의 x방향 운동을 선택적으로 억제하는 제2 잠금부(6000);
상기 접촉구(1020)의 내부에 결합되어 공작물(w)과의 밀착압력을 측정하는 압력센서부(7000); 및
상기 압력센서부(7000)에서 측정된 밀착압력값을 입력받고, 상기 밀착압력값이 미리 설정된 일정범위 이내이면 정상신호를 출력하고, 그 밖이면 비정상신호를 출력하는 제어부(미도시);를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 원점 설정장치.
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