KR20000046984A - 자동 공구 교환기의 미세 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 공구 교환기의 미세 조정장치에 관한 것으로, 주 조작반에 의하여 제어되는 수치 제어기와, 프로그래머블 제어기와, 기계 제어부에 의하여 제어되는 자동 공구 교환기 및 자동 팔레트 교환기를 포함하여 이루어지는 공작기계에서,

미세 이동 메뉴(17-2)와 스타트 버튼(17-3)을 가지는 자동공구 교환기의 수동 조작반(17-1)과, 미세 조정 가능한 설정시간 타이머를 내장한 프로그래머블 제어부(14)와, 상기 스타트 버튼에 연동하여 스위칭 온 될 때 교류전원을 자동 공구 교환기 모터(30)에 정, 역회전 가능토록 인가하는 시리얼 상의 제 1 차단기(32) 및 마그네틱 콘택터(40)와, 상기 제 1 차단기(32)와 마그네틱 콘택터(40)가 온 될 때 연동하여 모터 브레이크(50)를 작동 해제시키는 제 2 차단기(34)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정장치이며,

자동 공구 교환기의 구동이 종래에는 유압 방식을 사용하여 미세 조정이 용이하지 않았으나, 설정 타이머를 두고 수동 상태에서 미세조정을 지령하면 정 역회전 가능토록 공구 교환 모터를 구동시키고 브레이크를 동시에 작동시켜 미세 조정을 위한 모터의 작동 시에만 브레이크가 상기 타이머 기간 작동하므로 순발력 있게 공구 교환을 수동 상태에서도 가능케 한다.

Description

자동 공구 교환기의 미세 조정장치

본 발명은 자동 공구 교환기의 미세 조정장치에 관한 것으로, 미세 이동 메뉴와 스타트 버튼을 가지는 자동 공구 교환기의 수동 조작반과, 미세 조정 가능한 설정시간 타이머를 내장한 프로그래머블 제어부와, 상기 스타트 버튼에 연동하여 스위칭 온 될 때 교류전원을 자동 공구 교환기 모터에 정, 역회전 가능토록 인가하는 시리얼 상의 차단기 및 마그네틱 콘택터와, 상기 차단기와 마그네틱 콘넥터가 온 되면 모터의 구동 방지를 해제하는 모터 브레이크를 포함하여 이루어지고, 자동 공구 교환기의 제어를 모터로 미세 조절 가능토록 한 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계 특히 수직형 머시닝 센터는 도 1 과 같이 칼럼(1)에 의하여 이동하는 스핀들 유니트(2)의 하부에는 가공물을 안치하는 팔레트(3)가 설치되며, 스핀들 유니트(2)에 결착된 공구(4)는 자동공구 교환기(5)를 사용하여 공구 매거진(6)의 공구를 교환 사용토록 이루어진다.

도 2 는 공작기계 특히 머시닝 센터의 동작을 제어하는 구성을 나타낸 블록도로, 주 조작반(11)의 지령을 인식하고 프로그램 저장부(12)의 프로그램을 통하여 제어하는 수치 제어부(13)와, 수치 제어부(13)의 지령에 따라 시퀀스 제어를 지령하는 프로그래머블 제어부(14)와, 기계 입출력부(15)와, 기계 제어부(16)와, 자동 공구 교환기(17) 및 자동 팔레트 교환기(18)를 포함한다. 상기 수치 제어부(13)는 스핀들 구동부(19)와 서보 구동부(21)의 지령을 제어한다. (20)는 스핀들 모터, (22)는 서보 모터, (17-1)는 자동 공구 교환기(17)의 수동 조작반, (18-1)은 자동 팔레트 교환기(18)의 수동 조작반이다.

이와 같이 구성된 일반적인 공작기계는 국내 특허 공고 제 96-13175호의 일반적인 동작을 수행하는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그러나 이러한 구성은 특히 자동 공구 교환기에서 공구의 교환을 위하여는 유압 및 공압 솔레노이드를 사용하여 공구 교환 동작을 수행할 때 단위 동작만 가능하다. 따라서 공작 기계가 공구 교환 동작중 에러가 발생하여 자동 공구 교환기가 정지할 경우 유공압 동작 특성상 에러 이전의 상태로 복귀하기가 어려운 실정이다. 그리고 기계 조정시 자동 공구 교환기를 미세하게 움직여야할 경우가 발생하는데 유공압 특성상 이런 미세한 위치 조정은 사실상 불가능하다.

본 고안의 목적은 머시닝 센터에 적용하는 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정을 가능케 하며 자동 공구 교환기의 유지 보수 및 오동작시에 기계 조작자가 수동 조작으로 공구 교환기의 위치를 원하는 방향 및 양만큼 제어 가능토록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 미세 이동 메뉴와 스타트 버튼을 가지는 자동공구 교환기의 수동 조작반과, 미세 조정 가능한 설정시간 타이머를 내장한 프로그래머블 제어부와, 상기 스타트 버튼에 연동하여 스위칭 온 될 때 교류전원을 자동 공구 교환기 모터에 정, 역회전 가능토록 인가하는 시리얼 상의 제 1 차단기 및 마그네틱 콘택터와, 상기 제 1 차단기와 마그네틱 콘택터가 온 될 때 연동하여 모터 브레이크를 작동 해제시키는 제 2 차단기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정장치를 제공한다.

도 1 은 일반적인 머시닝 센터의 요부 구성도,

도 2 는 일반적인 머시닝 센터의 블록도,

도 3 은 본 발명의 블록도,

도 4 는 본 발명의 요부 회로도,

도 5 는 본 발명의 요부 회로도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

14;프로그래머블 제어부 14-1;타이머

17;자동 공구 교환기 17-1;수동 조작반

17-2;미세 이동 메뉴 17-3;스타트 버튼

30;모터 32;제 1 차단기

34;제 2 차단기 40;마그네틱 콘택터

41;제 1 접점 42;제 2 접점

43;스파크 킬러 44;마그네틱 콘택터

45;보조 접점 50;보조 브레이크

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명의 블록도로, 주 조작반(11)의 지령을 인식하고 프로그램 저장부(12)의 프로그램을 통하여 제어하는 수치 제어부(13)와, 수치 제어부(13)의 지령에 따라 시퀀스 제어를 지령하는 프로그래머블 제어부(14)와, 기계 입출력부(15)와, 기계 제어부(16)와, 자동 공구 교환기(17) 및 자동 팔레트 교환기(18)를 포함하고, 상기 수치 제어부(13)는 스핀들 구동부(19)와 서보 구동부(21)의 지령을 제어하며, 스핀들 모터(20), 서보 모터(22), 자동 공구 교환기(17)의 수동 조작반(17-1), 자동 팔레트 교환기(18)의 조작반(18-1)을 가지는 공작기계에서,

미세 이동 메뉴(17-2)와 스타트 버튼(17-3)을 가지는 자동공구 교환기의 수동 조작반(17-1)과, 미세 조정 가능한 설정시간 타이머(14-1)를 내장한 프로그래머블 제어부(14)를 포함하여 이루어진다.

도 4 는 본 발명의 요부 회로도로, 도 3 에 보인 스타트 버튼(17-3)에 연동하여 스위칭 온 될 때 교류전원을 이하에 설명할 자동 공구 교환기 모터(30)에 정, 역회전 가능토록 인가하는 시리얼 상의 제 1 차단기(32) 및 마그네틱 콘택터(40)와, 상기 차단기(32)와 마그네틱 콘넥터(40)가 온 될 때 연동하여 모터(30)의 구동 방지를 해제하도록 이하에 설명되는 모터 브레이크(50)를 구동하는 제 2 차단기(34)를 포함하여 이루어진다. 상기 마그네틱 콘택터(40)는 정방향을 지령토록 접속하는 제 1 접점(41)과, 역방향을 지령토록 접속하는 제 2 접점(42)을 가진다. (43)은 스파크 킬러이고, (44, 44')는 제 2 차단기(34)와 연동하는 마그네틱 콘택터이다. (45)는 제 1 및 제 2 접점(41,42)에 연동하는 보조 접점이다. (46)은 터미널이다.

도 5 는 본 발명의 자동 공구 교환기 모터(30)와 이를 브레이크 제어하는 모터 브레이크(50)의 결선 회로를 나타낸 요부 구성도이다.

이하 본 발명의 작동을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 사용된 자동 공구 교환기는 삼상 유도 전동기(도 5 에 보인 자동 공구 교환기 모터(30))와 캠으로 이루어져 삼상 유도 전동기가 1회전할 때 자동 공구 교환기는 공구 교환 동작을 1 회전한다. 공구 교환 동작은 공구를 언크램프, 자동 공구 교환기 90도 회전, 공구 배출, 자동 공구 교환기 180도 회전, 공구 주입, 크램프 동작이 일련으로 수행된다. 자동 공구 교환은 전후 운동과 회전운동이 동시에 수행되는 동작으로 이루어져 있는데 이 공구교환 동작 수행중 에러 발생으로 일련 동작중에 정지하였을 경우 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정을 가능케 한다. 이 때 본 발명의 미세 위치 조정은 수동에서만 가능한데 그 이유는 미세 위치 조정은 공작기계가 에러가 생겼거나 기계 조정중일 경우 등 비정상 적인 상황에서 주 조작반(11)을 수동상태로 선택하고 자동공구 수동 조작반(17-1)에서도 수동을 선택한다. 그 다음 미세 이동 메뉴(17-2)를 선택하고 스타트 버튼(17-3)을 누르면 된다. 이때 스타트 버튼(17-3)을 누르면, 자동 공구 교환기를 구동하는 삼상 유도 전동기를 전원과 연결시킨다. 즉, 스타트 버튼(17-3)을 누르면 마그네틱 콘택터(40)와 제 1 차단기(32)가 자화되어 접점을 온(ON)시키고, 이는 도 4 의 터미널 박스(48)를 통하여 연결된 도 5 의 자동 공구 교환기 모터(30)를 구동시킨다. 아울러 보조 마그네틱 콘택터(44)와 제 2 차단기(34)를 통하여 인가되는 교류전원은 도 5 의 정류부(49)를 통하여 모터 브레이크(50)를 구동시킨다. 이 경우 모터 브레이크(50)는 노말 상태에서는 모터의 구동을 정지시키는 상태로 작동하나 모터 브레이크(50)가 온 되면 모터(30)의 구동을 해제하는 상태로 작동하므로, 자동 공구 교환기 모터(30)의 구동을 가능케 한다. 아울러 이러한 구동의 시간은 수동 모드에서 자동공구 교환기의 미세 이동을 가능토록 프로그램 제어부(14)에 설정한 타이머(14-1) 구간동안 작동하고 원위치 하므로 순발력 있게 사용 가능하다. 즉, 상기 타이머(14-1)의 미소 시간이 지나면 제 1 차단기(32)와 마그네틱 콘택터(40)는 오프 되고 아울러 보조 마그네틱 콘택터(44)와 제 2 차단기(34)도 오프 되어 브레이크 기능이 복원되므로 자동 공구 교환기 모터(30)의 회전이 멈추게 된다. 이 때 바람직한 일 예로는 스타트 버튼(17-3)을 한 번 누를 때 자동 공구 교환기의 이동량을 조정 가능하므로, 원하는 만큼의 거리에 상응하는 회수로 스타트 버튼(17-3)을 반복해 눌러 미세 위치를 조정 가능토록 한다. 이 때 스파크 킬러(43)는 스파크를 제거하는 기능을 수행한다. 상기에서 마그네틱 콘택터(40)는 제 1 접점(41)과 제 2 접점(42)이 교대로 온 되는 기능을 수행하는 것으로, 이는 모터(30)의 회전 방향을 선택하는 것인바 이는 가까운 방향으로 회전토록 제어하는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 자동 공구 교환기의 미세 조정을 할 필요가 있을 때 손쉽게 미세 조정할 수 있고, 에러 발생으로 자동 공구 교환기가 비정상적일 때 기계 조작자가 수동 조작으로 자동 공구 교환기의 위치를 원하는 방향 및 양만큼 동작 하도록 하여 자동공구교환시의 문제 발생을 보다 효율적으로 대처가 가능하다.

Claims (1)

1. 주 조작반에 의하여 제어되는 수치 제어기와, 프로그래머블 제어기와, 기계 제어부에 의하여 제어되는 자동 공구 교환기 및 자동 팔레트 교환기를 포함하여 이루어지는 공작기계에서,

   미세 이동 메뉴(17-2)와 스타트 버튼(17-3)을 가지는 자동공구 교환기의 수동 조작반(17-1)과, 미세 조정 가능한 설정시간 타이머를 내장한 프로그래머블 제어부(14)와, 상기 스타트 버튼에 연동하여 스위칭 온 될 때 교류전원을 자동 공구 교환기 모터(30)에 정, 역회전 가능토록 인가하는 시리얼 상의 제 1 차단기(32) 및 마그네틱 콘택터(40)와, 상기 제 1 차단기(32)와 마그네틱 콘택터(40)가 온 될 때 연동하여 모터 브레이크(50)를 작동 해제시키는 제 2 차단기(34)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 공구 교환기의 미세 위치 조정장치.