KR102305224B1 - Spinning machine with hydraulic servo and electric servo - Google Patents

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Abstract

맨드릴 부재와 센터 부재 사이에 위치한 소재를 한 쌍의 롤러 부재를 이용하여 소성가공하는 스피닝 장치에 있어서, 상기 각각의 롤러 부재와 연결되어 상기 롤러 부재의 변위를 조절하는 새들 부재는, 유압 서보부와 전기식 서보부를 구비하고, 유압 서보부와 전기식 서보부의 병행 제어를 통하여 상기 롤러 부재의 변위를 제어하는 것을 특징으로 하는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공한다.A spinning apparatus for plastically processing a material located between a mandrel member and a center member using a pair of roller members, wherein the saddle member connected to each of the roller members to adjust the displacement of the roller member comprises: a hydraulic servo unit; Provided is a spinning apparatus having an electric servo unit and a hydraulic servo and an electric servo, characterized in that the displacement of the roller member is controlled through parallel control of the hydraulic servo unit and the electric servo unit.

Description

유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치{Spinning machine with hydraulic servo and electric servo}Spinning machine with hydraulic servo and electric servo

본 발명은 스피닝 장치에 관한 것으로, 유압 서보와 전기식 서보를 활용한 병행제어를 통하여 성형작약탄의 라이너 제조를 위한 소성가공의 치수 정밀도와 표면조도를 향상시킬 수 있는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a spinning device, comprising a hydraulic servo and an electric servo capable of improving the dimensional accuracy and surface roughness of plastic processing for liner manufacturing of briquettes through parallel control using hydraulic servo and electric servo It is about a spinning device.

성형작약탄은 먼로 효과(Monroe effect)를 응용한 화학에너지를 이용한 탄으로써, 전차 또는 장갑차 등을 파괴하기 위하여 개발되었다. The shaped charge bomb is a bullet that uses chemical energy to which the Monroe effect is applied, and was developed to destroy tanks or armored vehicles.

먼로 효과란 작약 앞에 원뿔 모양의 라이너(liner)를 설치하면 폭발 에너지가 원뿔의 꼭지점에 집중되는 현상으로, 성형작약탄두가 장갑판에 닿아 신관이 작동하여 작약이 폭발할 때, 먼로 효과로 발생한 화학에너지는 금속의 라이너를 녹이면서 고온 고압의 메탈 제트(metal jet)를 만들어낸다. 성형작약탄의 메탈 제트는 좁은 통로를 통해 빠른 속도로 분사되고, 전차 또는 장갑차를 녹이며 관통하게 되는 것이다.The Monroe effect is a phenomenon in which the explosive energy is concentrated at the vertex of the cone when a cone-shaped liner is installed in front of the peony. melts the metal liner and creates a high-temperature and high-pressure metal jet. The metal jet of the shaped charge bomb is sprayed through a narrow passage at high speed, melting and penetrating a tank or armored vehicle.

따라서 성형작약탄의 성능은 라이너의 형태와 품질에 좌우된다고 할 수 있다.Therefore, it can be said that the performance of the shaped charge bomb depends on the shape and quality of the liner.

성형작약탄의 라이너는 스피닝 장치(spinning machine)로 제조할 수 있다. 즉, 라이너의 소재를 맨드릴(mandrel)과 센터(center) 사이에 고정 및 회전시키면서 롤러(roller)로 소성가공하여 포밍(forming)하는 방식으로 라이너를 제조한다. 상기와 같은 방법은 소재를 국부적으로 가공하기 때문에 적은 힘으로 대용량의 제품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 단조나 절삭가공에 비하여 내구성이 뛰어나므로 양질의 라이너를 생산할 수 있다.The liner of the shaped charge bomb can be manufactured with a spinning machine. That is, the liner is manufactured by plastically processing the material of the liner with a roller while fixing and rotating it between the mandrel and the center, and forming the liner. In the above method, since the material is locally processed, it is possible to manufacture a large-capacity product with little force, and it has superior durability compared to forging or cutting, so that a high-quality liner can be produced.

또한, 소성가공 시 그레인(grain)이 방향성을 가지게 되므로, 스피닝 후 그레인 방향의 패턴(grain orientation pattern)이 형성되고, 회전하는 탄체의 경우 제트의 산란을 최소화하여 성형작약탄의 최대 관통력을 도모할 수 있다. In addition, since the grains have directionality during plastic processing, a grain orientation pattern is formed after spinning, and in the case of a rotating projectile, the scattering of the jet is minimized to promote the maximum penetrating power of the shaped charge projectile. can

따라서 성형작약탄 라이너 제조를 위한 스피닝 장치의 높은 가공 정밀도가 요구되고 있다. 그러나 종래의 유압 시스템 적용방식으로는 응답성이 불균일하고, 유압온도 상승에 따른 Z축 정밀도의 편차가 발생할 수 있고, 이로 인해 동기제어에 오류가 발생할 수 있어 롤러유닛의 가공 정밀도가 저하될 수 있다. 또한, 유압서보의 단일 장비 구성 시에 제품의 벽두께 변화량의 한계로 생산 품질이 저하될 수 있으며, 스피닝 장치 운영에 있어서 작업자의 숙련도에 따라 생산되는 품질이 달라질 수 있다. 이는 성형작약탄의 관통력 저하 및 품질 신뢰도가 낮아지는 원인이 될 수 있으므로, 가공 정밀도가 향상될 수 있는 스피닝 장치에 대한 개발이 필요하다.Therefore, high processing precision of the spinning apparatus for manufacturing the shaped charge bomb liner is required. However, in the conventional hydraulic system application method, the responsiveness is non-uniform, and the Z-axis precision may vary depending on the hydraulic temperature rise, which may cause an error in the synchronous control, thereby reducing the processing precision of the roller unit. . In addition, when a single equipment of the hydraulic servo is configured, the production quality may be deteriorated due to the limitation of the wall thickness change amount of the product, and the produced quality may vary depending on the skill of the operator in operating the spinning device. This may cause a decrease in penetrating power and a decrease in quality reliability of the shaped charge bomb, so it is necessary to develop a spinning device capable of improving processing precision.

한국등록특허 제 10-1282229호(등록일: 2013년 06월 28일)Korean Patent No. 10-1282229 (Registration Date: June 28, 2013) 한국등록특허 제 10-1226483호(등록일: 2013년 01월 21일)Korean Patent Registration No. 10-1226483 (Registration Date: January 21, 2013)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유압 서보와 전기식 서보를 활용한 병행제어를 통하여 성형작약탄의 라이너 제조를 위한 소성가공의 치수 정밀도와 표면조도를 향상시킬 수 있는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.The technical task to be achieved by the present invention is to provide a hydraulic servo and an electric servo capable of improving the dimensional accuracy and surface roughness of plastic processing for liner manufacturing of the shaped charge bomb through parallel control using hydraulic servo and electric servo. It is an object to provide a spinning device.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, Z축 제어를 전기식 서보를 이용하여 수행함으로써 유압 서보보다 응답성이 높고, 장치의 발열 감소로 온도에 따른 정밀도 편차를 최소화할 수 있으며 장시간 장치의 운영이 가능하여 생산성이 향상될 수 있는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공하는 것에 목적이 있다. In addition, another technical task to be achieved by the present invention is that the Z-axis control is performed using an electric servo so that the responsiveness is higher than that of the hydraulic servo, and the precision deviation according to temperature can be minimized by reducing the heat of the device, and the operation of the device for a long time. It is possible to provide a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo capable of improving productivity.

나아가서, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 Z축의 정밀도 편차를 최소화함으로써 그에 따른 동기제어 오류를 최소화할 수 있는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.Furthermore, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo capable of minimizing a synchronous control error by minimizing the precision deviation of the Z-axis.

그리고, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 전기식 서보를 제어하여 스피닝 가공을 수행함으로써 공정 데이터의 수집이 용이하여 장비 운용 및 품질 관리를 위한 작업이 개선될 수 있는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.And, another technical task to be achieved by the present invention is to control the electric servo to perform the spinning process, so that the collection of process data is easy, so that the operation for equipment operation and quality control can be improved with a hydraulic servo and an electric servo It is an object to provide a spinning device.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 맨드릴 부재와 센터 부재 사이에 위치한 소재를 한 쌍의 롤러 부재를 이용하여 소성가공하는 스피닝 장치에 있어서, 상기 각각의 롤러 부재와 연결되어 상기 롤러 부재의 변위를 조절하는 새들 부재는, 유압 서보부와 전기식 서보부를 구비하고, 유압 서보부와 전기식 서보부의 병행 제어를 통하여 상기 롤러 부재의 변위를 제어하는 것을 특징으로 하는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a spinning apparatus for plastically processing a material located between a mandrel member and a center member using a pair of roller members, and is connected to each of the roller members to control the displacement of the roller members. The adjusting saddle member includes a hydraulic servo part and an electric servo part, and a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo, characterized in that the displacement of the roller member is controlled through parallel control of the hydraulic servo part and the electric servo part. can provide

상기 유압 서보부는 상기 롤러 부재의 X축 이동 변위를 조절하고, 상기 전기식 서보부는 상기 롤러 부재의 Z축 이동 변위를 조절하는 병행제어를 통하여 상기 롤러 부재의 변위를 제어할 수 있다.The hydraulic servo unit may control the X-axis movement displacement of the roller member, and the electric servo unit may control the displacement of the roller member through parallel control for adjusting the Z-axis movement displacement of the roller member.

상기 스피닝 장치는, 상기 전기식 서보부의 제어를 위한 전장제어 유닛을 포함할 수 있다.The spinning device may include an electric field control unit for controlling the electric servo unit.

상기 전장제어 유닛은, 상기 유압 서보부의 응답속도와 상기 전기식 서보부의 응답속도를 대응시키기 위한 조정을 수행하는 것일 수 있다.The electric length control unit may be to perform an adjustment for matching the response speed of the hydraulic servo unit with the response speed of the electric servo unit.

상기 전기식 서보부는 전기 서보모터와, 그와 연결된 감속기 및 축 이송용 볼 스크류를 포함할 수 있다.The electric servo unit may include an electric servo motor, a speed reducer connected thereto, and a ball screw for shaft transfer.

상기 스피닝 장치는, 일측에 위치하는 유압유닛을 포함할 수 있다.The spinning device may include a hydraulic unit located at one side.

상기 스피닝 장치는, 상기 센터부재로 소재를 공급하는 소재공급 부재를 포함할 수 있다.The spinning device may include a material supply member for supplying the material to the center member.

상기 스피닝 장치는, 가공된 소재를 외부로 배출하는 소재배출 부재를 포함할 수 있다. The spinning device may include a material discharging member for discharging the processed material to the outside.

상기 소재는, 판재 또는 관재의 형상으로 구비되며, 성형작약탄의 라이너로 제조되는 것일 수 있다.The material is provided in the shape of a plate or tube, and may be manufactured as a liner of a molded charge bomb.

본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치는 유압 서보와 전기식 서보를 활용한 병행제어를 통하여 성형작약탄의 라이너 제조를 위한 소성가공의 치수 정밀도와 표면조도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, Z축 제어를 전기식 서보를 이용하여 수행함으로써 유압 서보보다 응답성이 높고, 장치의 발열 감소로 온도에 따른 정밀도 편차를 최소화할 수 있으며 장시간 장치의 운영이 가능하여 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다. The spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention can improve the dimensional accuracy and surface roughness of plastic processing for liner manufacturing of briquettes through parallel control using hydraulic servo and electric servo. there are advantages to In addition, by performing Z-axis control using electric servo, the responsiveness is higher than that of hydraulic servo, and the precision deviation according to temperature can be minimized by reducing the heat of the device, and the operation of the device for a long time can improve productivity there is

나아가서, Z축의 정밀도 편차를 최소화함으로써 그에 따른 동기제어 오류를 최소화할 수 있으며, 전기식 서보를 제어하여 스피닝 가공을 수행함으로써 공정 데이터의 수집이 용이하여 장비 운용 및 품질 관리를 위한 작업이 개선될 수 있는 장점이 있다.Furthermore, it is possible to minimize the synchronous control error by minimizing the precision deviation of the Z-axis, and by controlling the electric servo to perform spinning processing, it is easy to collect process data, so that the operation for equipment operation and quality control can be improved. There are advantages.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 A 위치의 정면도,
도 3은 도 1의 B 위치의 정면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치의 상면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치의 사진들이다.1 is a view showing a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a front view of the position A in Figure 1,
3 is a front view of position B in FIG. 1;
4 is a top view of a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention;
5 and 6 are photographs of a spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In addition, in the drawings, the length, thickness, etc. of layers and regions may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치를 나타낸 도면, 도 2는 도 1의 A 위치의 정면도, 도 3은 도 1의 B 위치의 정면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치의 상면도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치의 사진들이다.1 is a view showing a spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a position A in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of a position B in FIG. is a top view of a spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are photographs of a spinning apparatus having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention.

스피닝 장치는 맨드릴 부재와 센터 부재 사이에 위치한 소재를 한 쌍의 롤러 부재를 이용하여 소성가공하며, 새들 부재는 상기 각각의 롤러 부재와 연결되어 상기 롤러 부재의 변위를 조절할 수 있다.In the spinning apparatus, a material positioned between a mandrel member and a center member is plastically processed using a pair of roller members, and the saddle member is connected to each of the roller members to adjust the displacement of the roller member.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치(1)는 맨드릴 부재(10)와, 센터 부재(20)와, 롤러 부재(30) 및 새들 부재(40)를 포함하되, 상기 새들 부재(40)는 유압 서보부(410)와 전기식 서보부(420)를 구비하고, 유압 서보부(410)와 전기식 서보부(420)의 병행 제어를 통하여 상기 롤러 부재(30)의 변위를 제어할 수 있다. 1 to 6 , a spinning apparatus 1 having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention includes a mandrel member 10 , a center member 20 , a roller member 30 and A saddle member 40 is included, wherein the saddle member 40 includes a hydraulic servo unit 410 and an electric servo unit 420 , and performs parallel control of the hydraulic servo unit 410 and the electric servo unit 420 . Through this, the displacement of the roller member 30 can be controlled.

예를 들어, 소재를 맨드릴 부재(10)와 센터 부재(20) 사이에 고정시켜 회전하면서 롤러 부재(30)의 변위를 새들 부재(40)를 통하여 제어함으로써 성형작약탄의 라이너를 가공하는 방식으로, 상기 소재는, 판재 또는 관재의 형상으로 구비되며, 성형작약탄의 라이너로 제조되는 것일 수 있다. For example, by fixing the material between the mandrel member 10 and the center member 20 and controlling the displacement of the roller member 30 through the saddle member 40 while rotating, a method of processing the liner of the molding charge. , The material is provided in the shape of a plate or tube, and may be manufactured as a liner of a molded charge.

나아가서, 상기 유압 서보부(410)는 상기 롤러 부재(30)의 X축 이동 변위를 조절하고, 상기 전기식 서보부(420)는 상기 롤러 부재(30)의 Z축 이동 변위를 조절하는 병행제어를 통하여 상기 롤러 부재(30)의 변위를 제어할 수 있다. 즉, 각각의 롤러부재(30A, 30B) 위치 제어 시 'Z'축을 전기식 서보(electric servo), 'X'축을 유압 서보(hydraulic Servo)를 통하여 제어를 수행할 수 있다.Furthermore, the hydraulic servo unit 410 controls the X-axis movement displacement of the roller member 30, and the electric servo unit 420 performs parallel control for adjusting the Z-axis movement displacement of the roller member 30 Through this, the displacement of the roller member 30 can be controlled. That is, when controlling the position of each of the roller members 30A and 30B, the 'Z' axis may be controlled through an electric servo and the 'X' axis may be controlled through a hydraulic servo.

또한, 상기 스피닝 장치(1)의'X'축은 라이너의 치수 특성상 가공 속도가 초당 1mm 이내인 구간이 다수 존재하며, 라이너는 치수뿐만 아니라 최선의 먼로효과를 위해 표면조도 기준 또한 높으므로, 유압 서보부(410)를 이용한 유압 유동 성형을 통하여 라이너의 규격에 적합한 치수와 미려한 표면을 얻을 수 있다. 즉, 전기식 서보는 RPM이 유압식 서보보다 낮으므로 X축 가공을 위한 파워를 위해서는 X축 구동은 유압서보부(410)로 제어되는 것이 바람직할 수 있다. In addition, the 'X' axis of the spinning device 1 has a number of sections in which the processing speed is within 1 mm per second due to the dimensional characteristics of the liner, and the liner has a high surface roughness standard for the best Monroe effect as well as dimensions. Through hydraulic flow molding using the part 410, it is possible to obtain a dimension suitable for the specification of the liner and a beautiful surface. That is, since the RPM of the electric servo is lower than that of the hydraulic servo, it may be preferable that the X-axis drive is controlled by the hydraulic servo unit 410 for power for X-axis machining.

상기 스피닝 장치(1)는 유압 서보부(410)의 구동을 위해 일측에 위치하는 유압유닛(60)을 포함할 수 있다. 즉,'X'축은 유압 서보부(410)를 통한 제어로서 구동되며, 유압 액츄에이터를 위하여 유량과 압력을 조절하는 유압유닛(60) 외에 서보밸브, 필터, 호스 등으로 구성될 수 있다.The spinning device 1 may include a hydraulic unit 60 positioned at one side for driving the hydraulic servo unit 410 . That is, the 'X' axis is driven by control through the hydraulic servo unit 410, and may be composed of a servo valve, a filter, a hose, etc. in addition to the hydraulic unit 60 for controlling the flow rate and pressure for the hydraulic actuator.

상기 스피닝 장치(1)의 'Z'축 구동 시 필요한 파워의 구현을 위해서 상기 전기식 서보부(420)는 전기 서보모터(422)와, 그와 연결된 감속기(424) 및 축 감속기와 연결된 축 이송용볼 스크류(426)를 포함할 수 있다. 'Z'축 구동의 경우, 속력은 거의 일정하도록 조정할 수 있으며, 감속기(424)와 연동하는 적정한 전기 서보모터(424)를 구성하면 소성가공에 필요한 파워의 구현이 가능하다. 또한, 2개의 롤러부재(30A, 30B)가 전기식 서보부(420)에 의해 아주 미세한 위치 조정으로 1차 가공 및 2차 가공을 수행할 수 있으므로 효과적인 먼로효과를 나타내기 위한 라이너의 중심부 가공이 더욱 정밀해질 수 있다. 또한, 롤러부재(30A, 30B)의 위치가 서로 차이가 발생하는 경우 라이너의 두께나 라이너의 기준위치 치수에 영향을 줄 수 있으므로, 전기식 서보부(420)의 신속한 응답성으로 인하여 각 롤러부재(30A, 30B)의 위치를 정확하게 조정 및 유지할 수 있으므로 작업자의 숙련도와 관계없이 균일한 품질의 라이너를 생산할 수 있다. In order to realize the power required for driving the 'Z' axis of the spinning device 1, the electric servo unit 420 includes an electric servomotor 422, a reducer 424 connected thereto, and a shaft transfer ball connected to the axis reducer. A screw 426 may be included. In the case of the 'Z' axis driving, the speed can be adjusted to be almost constant, and if an appropriate electric servomotor 424 interlocking with the reducer 424 is configured, the power required for plastic machining can be realized. In addition, since the two roller members 30A and 30B can perform primary processing and secondary processing with very fine positioning by the electric servo unit 420, processing of the center of the liner to exhibit an effective Monroe effect is further can be precise. In addition, when the positions of the roller members 30A and 30B are different from each other, the thickness of the liner or the reference position of the liner may be affected. Since the positions of 30A, 30B) can be precisely adjusted and maintained, a liner of uniform quality can be produced regardless of the skill level of the operator.

상기 스피닝 장치(1)는 상기 전기식 서보부(420)의 제어를 위한 전장제어 유닛(50)을 포함할 수 있다.The spinning device 1 may include an electric length control unit 50 for controlling the electric servo unit 420 .

상기 전장제어 유닛(50)은 상기 유압 서보부(410)의 응답속도와 상기 전기식 서보부(420)의 응답속도를 대응시키기 위한 조정을 수행하는 것일 수 있다. 스피닝을 통한 라이너의 가공에서'Z'축의 전기식 서보부(420)와 'X'축의 유압 서보부(410)를 구성함에 있어 핵심은 유압 서보부(410)의 제어와 전기식 서보부(420)의 제어 간에 발생할 수 있는 응답속도의 편차를 최소화하는 것이라 할 수 있다. 따라서, 요구되는 품질의 제품을 제작하기 위하여 스피닝 공정 전, 전장제어 유닛(50)을 통하여 유압 서보 제어의 상대적으로 느린 응답속도와 전기식 서보 제어의 빠른 응답 속도를 일치시키기 위한 다양한 조정(tunning) 작업으로 최적화 조건을 찾아 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 비례제어의 피드백 게인값을 조정하여 시간응답 편차를 동기화하여 액추에이터의 출력을 최적화할 수 있다. 즉, Z'축은 전기식 서보를 통한 제어로서 축 이송용 볼 스크류(426)의 회전과 토크값 보정을 위해 감속기(424)를 제어하고, 감속기(424)와 전기 서보모터(422)를 제어하기 위한 전장제어 유닛(50)을 포함하여 유압 서보부(410)와 전기식 서보부(420)의 응답속도 편차를 최소화할 수 있도록 조정할 수 있다.The electric length control unit 50 may be to perform an adjustment to match the response speed of the hydraulic servo unit 410 and the response speed of the electric servo unit 420 . In the processing of the liner through spinning, the key in configuring the electric servo unit 420 of the 'Z' axis and the hydraulic servo unit 410 of the 'X' axis is the control of the hydraulic servo unit 410 and the electric servo unit 420. It can be said to minimize the variation in response speed that may occur between controls. Therefore, in order to produce a product of the required quality, before the spinning process, various tuning operations to match the relatively slow response speed of the hydraulic servo control and the fast response speed of the electric servo control through the electric length control unit 50 to find the optimization conditions and solve the problem. For example, the output of the actuator can be optimized by synchronizing the time response deviation by adjusting the feedback gain value of the proportional control. That is, the Z' axis is controlled through an electric servo, and controls the reducer 424 for rotation and torque value correction of the ball screw 426 for shaft transfer, and for controlling the reducer 424 and the electric servomotor 422. It can be adjusted to minimize the response speed deviation of the hydraulic servo unit 410 and the electric servo unit 420 including the electric length control unit 50 .

따라서 판재 또는 관재 형상의 소재를 맨드릴 유닛(10)과 센터 유닛(20)를 통해 고정 및 회전시키고, 롤러 부재(30)를 사용하여 소성가공을 수행하는 경우, 유압 서보부(410)로 구동되는'X'축과 전기식 서보부(420)로 구동되는'Z'축을 가진 새들 유닛(40)의 제어를 통하여 제 1 롤러부재(30A)와 제 2롤러부재(30B)는 정확한 위치 제어를 수행할 수 있으며, 소재를 정밀 소성가공할 수 있다. Therefore, when the plate or tube-shaped material is fixed and rotated through the mandrel unit 10 and the center unit 20, and plastic processing is performed using the roller member 30, the hydraulic servo unit 410 is driven. Through the control of the saddle unit 40 having the 'X' axis and the 'Z' axis driven by the electric servo unit 420, the first roller member 30A and the second roller member 30B perform accurate position control. and precision plastic processing of the material is possible.

상기 맨드릴유닛(10)은 그의 구동을 위한 스핀들 유닛(spindle unit; 15)을 구비할 수 있으며, 상기 센터유닛(20)은 그의 구동을 위한 테일스톡(tailstock; 25)을 구비할 수 있다.The mandrel unit 10 may include a spindle unit 15 for driving thereof, and the center unit 20 may include a tailstock 25 for driving thereof.

상기 스피닝 장치(1)는 상기 센터 부재(20)로 소재를 공급하는 소재공급 부재(70)를 포함할 수 있으며, 또한, 상기 스피닝 장치(1)는 가공된 소재를 외부로 배출하는 슬라이드형의 소재배출 부재(80)를 포함하여 소재 및 가공이 완료된 제품의 이동을 용이하게 수행할 수 있다.The spinning device 1 may include a material supply member 70 for supplying a material to the center member 20, and the spinning device 1 is a slide type for discharging the processed material to the outside. Including the material discharging member 80, it is possible to easily perform the movement of the material and the processed product.

종래의'Z'축,'X'축의 구동을 모두 유압서보 단독 제어를 사용하던 방식에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치(1)는'Z'축은 전기식 서보, 'X'축은 유압식 서보를 활용한 병행제어를 통하여 성형작약탄의 라이너 제조를 위한 소성가공의 치수 정밀도와 표면조도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, Z축 제어를 전기식 서보를 이용하여 수행함으로써 유압 서보보다 응답성이 높고, 장치의 발열 감소로 온도에 따른 정밀도 편차를 최소화할 수 있으며 장시간 장치의 운영이 가능하여 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다. Compared to the conventional method in which both the driving of the 'Z' axis and the 'X' axis are driven by hydraulic servo alone, the spinning apparatus 1 having a hydraulic servo and an electric servo according to an embodiment of the present invention has a 'Z' axis The electric servo and 'X' axis have the advantage of improving the dimensional accuracy and surface roughness of plastic processing for liner manufacturing of briquettes through parallel control using hydraulic servo. In addition, by performing Z-axis control using electric servo, the responsiveness is higher than that of hydraulic servo, and the precision deviation according to temperature can be minimized by reducing the heat of the device, and the operation of the device for a long time can improve productivity there is

나아가서, Z축의 정밀도 편차를 최소화함으로써 그에 따른 동기제어 오류를 최소화할 수 있으며, 전기식 서보를 제어하여 스피닝 가공을 수행함으로써 공정 데이터의 수집이 용이하여 장비 운용 및 품질 관리를 위한 작업이 개선될 수 있는 장점이 있다.Furthermore, it is possible to minimize the synchronous control error by minimizing the precision deviation of the Z-axis, and by controlling the electric servo to perform spinning processing, it is easy to collect process data, so that the operation for equipment operation and quality control can be improved. There are advantages.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.

1; 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치
10; 맨드릴 부재
20; 센터 부재
30; 롤러 부재
40; 새들 부재
410; 유압 서보부
420; 전기식 서보부
50; 전장제어 유닛
60; 유압유닛
70; 소재공급 부재
80; 소재배출 부재One; Spinning device with hydraulic servo and electric servo
10; Mandrel absence
20; lack of center
30; no rollers
40; absence of birds
410; hydraulic servo
420; electric servo
50; battlefield control unit
60; hydraulic unit
70; Absence of material supply
80; Absence of material discharge

Claims (9)

맨드릴 부재와 센터 부재 사이에 위치한 소재를 한 쌍의 롤러 부재를 이용하여 소성가공하는 스피닝 장치에 있어서,
상기 각각의 롤러 부재와 연결되어 상기 롤러 부재의 변위를 조절하는 새들 부재는, 유압 서보부와 전기식 서보부를 구비하고,
유압 서보부와 전기식 서보부의 병행 제어를 통하여 상기 롤러 부재의 변위를 제어하고,
상기 소재는, 판재 또는 관재의 형상으로 구비되며, 성형작약탄의 라이너로 제조되고,
상기 유압 서보부는 상기 롤러 부재의 X축 이동 변위를 조절하고, 상기 전기식 서보부는 상기 롤러 부재의 Z축 이동 변위를 조절하는 병행제어를 통하여 상기 롤러 부재의 변위를 제어하며, 상기 유압서보부를 이용한 유압 유동 성형을 통하여 상기 라이너의 표면조도를 높이고,
상기 스피닝 장치는, 상기 전기식 서보부의 제어를 위한 전장제어 유닛을 포함하고,
상기 전장제어 유닛은, 스피닝 공정 전 상기 롤러 부재의 X축 이동 변위를 조절하는 유압서보부의 응답속도와 상기 롤러 부재의 Z축 이동 변위를 조절하는 전기식 서보부의 응답속도를 대응시키기 위한 조정을 수행하되, Z축은 축 이송용 볼 스크류의 회전과 토크값 보정을 위해 감속기를 제어하여 이동변위를 조절하며, 상기 유압 서보부와 상기 전기식 서보부의 응답속도 편차를 최소화할 수 있도록 비례제어의 피드백 게인값을 조정하여 시간응답 편차를 동기화하는 것을 특징으로 하는 유압서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치.
A spinning apparatus for plastically processing a material positioned between a mandrel member and a center member using a pair of roller members, the spinning device comprising:
The saddle member connected to each of the roller members to adjust the displacement of the roller member includes a hydraulic servo unit and an electric servo unit,
Controlling the displacement of the roller member through parallel control of the hydraulic servo unit and the electric servo unit,
The material is provided in the shape of a plate or tube, and is manufactured as a liner of molded explosives,
The hydraulic servo unit controls the X-axis movement displacement of the roller member, and the electric servo unit controls the displacement of the roller member through parallel control for adjusting the Z-axis movement displacement of the roller member, and hydraulic pressure using the hydraulic servo unit Increase the surface roughness of the liner through flow molding,
The spinning device includes an electric field control unit for controlling the electric servo unit,
The electric length control unit performs adjustment to match the response speed of the hydraulic servo unit for controlling the X-axis movement displacement of the roller member before the spinning process and the response speed of the electric servo unit for adjusting the Z-axis movement displacement of the roller member. , Z-axis controls the speed reducer to control the rotation and torque value correction of the ball screw for shaft transfer to adjust the displacement, and the feedback gain value of proportional control to minimize the difference in response speed between the hydraulic servo unit and the electric servo unit A spinning device having a hydraulic servo and an electric servo, characterized in that it synchronizes the time response deviation by adjusting.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전기식 서보부는 전기 서보모터와, 그와 연결된 감속기 및 축 이송용 볼 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치.
The method of claim 1,
The electric servo unit includes an electric servo motor, a speed reducer connected thereto, and a ball screw for shaft transfer.
 제 1 항에 있어서,
상기 스피닝 장치는, 일측에 위치하는 유압유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치.
The method of claim 1,
The spinning device is a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo, characterized in that it includes a hydraulic unit located on one side.
 제 1 항에 있어서,
상기 스피닝 장치는, 상기 센터부재로 소재를 공급하는 소재공급 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치.
The method of claim 1,
The spinning device comprises a material supply member for supplying a material to the center member. A spinning device having a hydraulic servo and an electric servo.
 제 1 항에 있어서,
상기 스피닝 장치는, 가공된 소재를 외부로 배출하는 소재배출 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압서보와 전기식 서보를 구비하는 스피닝 장치.
The method of claim 1,
The spinning device is a spinning device having a hydraulic servo and an electric servo, characterized in that it includes a material discharging member for discharging the processed material to the outside.
 삭제delete
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