KR20000046994A - 머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주축의 상면에 쌓이는 칩을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 냉각액(C)을 저장하는 냉각제 저장탱크(T)와, 상기 냉각제 저장탱크(T)에 저장되어 있는 냉각액(C)을 압송하기 위한 펌프(P)와, 주축(S)의 상면을 향해 설치되어 이 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사노즐(N)을 갖는 플렉시블관(F)과, 상기 펌프(P)의 토출구로부터 상기 플렉시블관(F)을 연결하기 위한 관연결블록(30)과, 상기 펌프(P)의 토출구와 상기 관연결블록(30) 사이의 냉각액 이송라인(L)상에 설치되어 유로를 차단하거나 개방하는 전자밸브(SV)로 구성되며, 이러한 것은 주축(S)의 상면에 쌓인 칩(20)을 제거하는 칩제거명령이나 공구교환명령이 있게 되면, 다음 명령의 수행을 일시 중지하고 이송축을 제어하여 주축(S)을 분사노즐(N)이 있는 세척위치로 이동시키는 위치결정단계(S1); 상기 이송축으로부터 전송되는 위치신호에 의해 세척위치로의 주축(S)의 이송을 검출하는 위치확인단계(S2); 펌프(P)를 구동한 다음 전자밸브(SV)를 여자시켜 분사노즐(N)을 통해 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사단계(S3); 소정의 분사시간동안 명령을 지연하는 시간지연단계(S4)들에 의해 제어되도록 구성된다.

Description

머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법

본 발명은 머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주축의 상면에 쌓이는 칩을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝센터는 주축이 수직으로 설치되어 있는 수직형 머시닝센터와, 주축이 수평하게 설치되어 있는 수평형 머시닝센터로 대별되는데, 수직형 머시닝센터의 경우에는 가공중에 소재가 주축의 아래쪽에 위치하기 때문에 주축으로 칩(CHIP)이 쌓이는 일이 없으나 수평형 머시닝센터의 경우에는 주축이 소재의 아래쪽에서 가공하는 일이 많기 때문에 주축유닛의 상면으로 칩이 쌓이는 일이 발생된다.

이러한 칩은 절삭가공중에 마찰에 의해 열을 가지고 있으므로, 이러한 칩이 주축유닛에 과다하게 쌓이게 되면, 열팽창을 가져와 정밀도를 저하시키게 되며, 자동공구교환중에 공구나 공구교환장치에 칩이 떨어지게 되면, 공구교환동작에 오동작을 일으키게 된다.

위와 같은 것을 예방하기 위해 종래에는 기계 운전자가 일정한 시간간격을 두고 머시닝센터를 정지한 다음 주축 상면에 쌓인 칩을 제거한 다음 다시 재가동하여야 하는 비생산적인 문제점을 가지고 있었으며, 만일 이러한 청소작업을 잊어버리게 되면, 앞에서 지적한 가공정도의 저하는 물론이고 공구교환동작중에 오동작이 발생된다는 문제점을 가지고 있었다. 이를 위하여 공작물을 재치하고 있는 테이블을 2개 이상 마련하여 선행된 공작물에 대한 가공이 끝난 후에는 후속되는 가공물을 주축위치로 회전시켜 새로운 가공물에 대한 가공을 수행할 때 대기하는 가공물로의 칩비산을 방지하는 방지벽을 제공하는 기술이 국내 실용신안 공고 제 95-4582호로 개시되었으나, 주축 상면의 칩을 제거하는 기술을 제공할 수는 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 가공중에 주축에 쌓인 칩을 자동으로 제거하거나 공구교환명령이 있는 경우 공구교환전에 주축에 쌓인 칩을 자동으로 제거할 수 있는 머시닝센터의 칩제거장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉각액을 저장하는 냉각제 저장탱크와, 상기 냉각제 저장탱크에 저장되어 있는 냉각액을 압송하기 위한 펌프와, 주축의 상면을 향해 설치되어 이 주축의 상면으로 냉각액을 분사하여 칩을 제거하는 분사노즐을 갖는 플렉시블관과, 상기 펌프의 토출구로부터 상기 플렉시블관을 연결하기 위한 관연결블록과, 상기 펌프의 토출구와 상기 관연결블록 사이의 냉각액 이송라인상에 설치되어 유로를 차단하거나 개방하는 전자밸브로 구성하여 머시닝센터의 칩제거장치가 제공된다.

본 발명은 또한, 주축의 상면에 쌓인 칩을 제거하는 칩제거명령이나 공구교환명령이 있게 되면, 다음 명령의 수행을 일시 중지하고 이송축을 제어하여 주축을 분사노즐이 있는 세척위치로 이동시키는 위치결정단계;

상기 이송축으로부터 전송되는 위치신호에 의해 세척위치로의 주축의 이송을 검출하는 위치확인단계;

펌프를 구동한 다음 전자밸브를 여자시켜 분사노즐을 통해 주축의 상면으로 냉각액을 분사하여 칩을 제거하는 분사단계;

소정의 분사시간동안 명령을 지연하는 시간지연단계로 구성되는 머시닝센터의 칩제거장치의 제어방법이 제공된다.

도 1 은 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치를 개략적으로 보이는 블록도,

도 2 는 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치에서 노즐의 설치예를 보이는 단면도,

도 3 은 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치의 동작을 보이는 플로우차트이다.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

C : 냉각액 30 : 관연결블록

T : 냉각제 저장탱크 L : 냉각액 이송라인

P : 펌프 SV : 전자밸브

S : 주축 10 : 케이스상판

20 : 칩 32 : 플랜지

N : 분사노즐 33,34 : 엘보

F : 플렉시블관

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1은 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치를 개략적으로 보이는 블록도이고, 도2는 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치에서 노즐의 설치예를 보이는 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 냉각액(C)을 저장하는 냉각제 저장탱크(T)와, 상기 냉각제 저장탱크(T)에 저장되어 있는 냉각액(C)을 압송하기 위한 펌프(P)와, 주축(S)의 상면을 향해 설치되어 이 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사노즐(N)을 갖는 플렉시블관(F)과, 상기 펌프(P)의 토출구로부터 상기 플렉시블관(F)을 연결하기 위한 관연결블록(30)과, 상기 펌프(P)의 토출구와 상기 관연결블록(30) 사이의 냉각액 이송라인(L)상에 설치되어 유로를 차단하거나 개방하는 전자밸브(SV)로 구성하였다.

상기 관연결블록(30)은 케이스상판(10)에 부착되는 플랜지(32)를 가지며, 그 상하측에 끼워지는 엘보(33)(34)를 통해 상기 냉각액 이송라인(L)과 플렉시블관(F)을 연결하도록 구성하였으며, 상기 플랜지(32)에는 스크류(50)(52)가 관통되어 상기 케이스상판(10)에 나사결합되도록 구성하였다.

첨부도면 도3은 본 발명에 따른 머시닝센터의 칩제거장치의 동작을 보이는 플로우차트로서, 이에 도시된 바와 같이 소재 가공중에 주축(S)의 상면에 쌓인 칩(20)을 제거하라는 소정의 칩제거명령(예를 들어서 M46이란 기계어)이나 공구교환명령이 있게 되면, 다음 명령의 수행을 일시 중지하고 이송축을 제어하여 주축(S)을 분사노즐(N)이 있는 세척위치로 이동시키는 위치결정단계(S1)와, 상기 이송축의 위치측정수단인 로우터리인코더 또는 리니어스케일로부터 전송되는 위치신호에 의해 세척위치로의 주축(S)의 이송을 검출하는 위치확인단계(S2)와, 펌프(P)를 구동한 다음 전자밸브(SV)를 여자시켜 분사노즐(N)을 통해 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사단계(S3)와, 소정의 분사시간동안 다음 명령의 수행을 지연하는 시간지연단계(S4)로 구성하였다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도3의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 소재 가공중에 주축(S)의 상면에 쌓인 칩(20)을 제거하라는 소정의 칩제거명령(예를 들어서 M46이란 기계어)이나 공구교환명령이 있게 되면, 수치제어장치(도시 않됨)는 다음 명령의 수행을 일시 중지하고 이송축을 제어하여 주축(S)을 분사노즐(N)이 있는 세척위치(예컨대 Y축은 500위치, Z축은 원점위치)로 이송하게 된다. (위치결정단계 S1)

이때 수치제어장치는 상기 이송축의 위치측정수단인 로우터리인코더 또는 리니어스케일로부터 전송되는 위치신호에 의해 세척위치로의 주축(S)의 이송을 수시로 검출하여 위치를 확인하게 되는데, 만약 주축(S)이 아직 세척위치로 이송되지 않았다면 세척위치로 올때까지 다음명령을 지연하게 된다. (위치확인단계 S2)

이후 수치제어장치는 주축(S)이 세척위치로 위치결정되었다는 것이 확인되면, 펌프(P)를 구동한 다음 전자밸브(SV)를 여자시켜 분사노즐(N)을 통해 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하게 된다. (분사단계 S3)

그리고 위와 같은 냉각액(C)의 분사는 소정의 분사시간동안 다음 명령의 수행을 지연하는 것에 의해 이루어지게 된다. (시간지연단계 S4)

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 소재를 가공하는 도중에 수치제어장치의 메모리로 다운된 주기적인 칩제거명령 또는 공구교환명령에 의해 주축 상면에 쌓인 칩을 자동으로 제거하도록 구성되어 있으므로, 기계의 무인운전이 가능하게 되며, 칩이 주축에 쌓이면서 발생될 수 있는 정도저하를 막을 수 있고, 공구교환전에 주축의 상면에 쌓인 칩을 반드시 제거하도록 구성되어 있으므로, 공구교환동작중에 칩에 의해서 오동작되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉각액(C)을 저장하는 냉각제 저장탱크(T);

   상기 냉각제 저장탱크(T)에 저장되어 있는 냉각액(C)을 압송하기 위한 펌프(P);

   주축(S)의 상면을 향해 설치되어 이 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사노즐(N)을 갖는 플렉시블관(F);

   상기 펌프(P)의 토출구로부터 상기 플렉시블관(F)을 연결하기 위한 관연결블록(30);

   상기 펌프(P)의 토출구와 상기 관연결블록(30) 사이의 냉각액 이송라인(L)상에 설치되어 유로를 차단하거나 개방하는 전자밸브(SV)를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 칩제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 관연결블록(30)은 케이스상판(10)에 부착되는 플랜지(32)를 가지며, 그 상하측에 끼워지는 엘보(33)(34)를 통해 상기 냉각액 이송라인(L)과 플렉시블관(F)을 연결하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 머시닝센터의 칩제거장치.
3. 주축(S)의 상면에 쌓인 칩(20)을 제거하는 칩제거명령이나 공구교환명령이 있게 되면, 다음 명령의 수행을 일시 중지하고 이송축을 제어하여 주축(S)을 분사노즐(N)이 있는 세척위치로 이동시키는 위치결정단계(S1);

   상기 이송축으로부터 전송되는 위치신호에 의해 세척위치로의 주축(S)의 이송을 검출하는 위치확인단계(S2);

   펌프(P)를 구동한 다음 전자밸브(SV)를 여자시켜 분사노즐(N)을 통해 주축(S)의 상면으로 냉각액(C)을 분사하여 칩(20)을 제거하는 분사단계(S3);

   소정의 분사시간동안 명령을 지연하는 시간지연단계(S4)로 구성된 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 칩제거장치의 제어방법.