KR20020039495A - 공작기계의 비상정지방향 자동인식 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원점도그와 플러스측 비상정지용 도그가 겹치도록 설계함으로서, 이송축에서 오버 트래블로 인하여 비상상황이 발생시 플러스 방향 위치인지 마이너스 방향 위치인지를 정확히 파악하여 작업자가 빠른 시간내에 조치를 취할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 비상정지 방향 자동인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 플러스측에서 이송축이 기준거리를 벗어날 때 2개의 리미트 센서를 통해 원점도그의 돌출부와 플러스 방향 비상정지 도그가 동시에 센싱되도록, 플러스측 비상정지용 도그 방향으로 원점 도그에 돌출부를 형성한 것이 특징이다.

Description

공작기계의 비상정지방향 자동인식 장치 및 방법{Emergency Stop Situation Automatic Sensing Unit of Numerical Control Machine and Method}

본 발명은 공작기계의 비상정지방향 자동인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 원점도그와 플러스측 비상정지용 도그가 겹치도록 설계함으로서, 이송축에서오버 트래블(over travel)로 인하여 비상 상황이 발생시 플러스 방향 위치인지 마이너스 방향 위치인지를 정확히 파악하여 작업자가 빠른 시간내에 조치를 취할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 비상정지 방향 자동인식 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 도 1과 같이 가공할 가공물(도시하지 않음)을 올려놓고 필요시 가공물을 회전시키는 회전수단(11)을 가지는 B축 테이블(12)과, B축 테이블(12)이 안치되며 X축 이송수단(13)에 의하여 X축으로 이송되는 X축 베드(14)와, X축 베드(14) 인접부위에 안치되는 Z축 베드(21)위에서 Z축 이송수단(22)에 의하여 Z축으로 이송되는 칼럼(23)과, 칼럼(23)에 유착되어 주축 수단(30)을 Y축으로 이송시키는 Y축 이송수단(24) 및 Y축 이송수단(24)에 의하여 이송되며 끝에 주축 헤드(32)를 가지는 주축(33)으로 이루어진 주축 수단(30)을 포함하여 이루어진다.

이러한 이송수단은 일정한 스트로크(행정거리)를 정하여 더 이상의 진행을 차단함으로서 각축의 볼 스크류나 베어링의 파손을 예방토록 한다.

즉, 각각의 이송수단에는 도그가 설치되고, 상기 도그를 센싱하기 위한 리미트 스위치가 고정되어, 상기 이송수단의 유동으로 도그가 움직이면서 일정한 거리를 벗어나게 되면 리미트 스위치가 이를 체크하여 비상상황이 발생하였음을 디스플레이를 통해 출력하도록 하고 있는 것이다.

도 2는 상기와 같이 비상 정지 디스플레이 기능을 나타내는 도그와 리미트 스위치를 설명하기 위해 3축중 X축 상에 위치하는 도그 및 리미트 스위치를 도시한 것으로,

좌측에는 마이너스방향 도그(41, 편의상 중앙을 기준으로 좌측으로 명기함)가 설치되고, 우측에는 기준위치를 설정하는 원점 도그(42)와, 플러스방향 도그 (43, 편의상 중앙을 기준으로 우측으로 명기함)가 위치하며, 상기 도그를 감지하기 위해 리미트 스위치(50)가 일지점에 위치한다.

상기 도면에서 51, 52는 리미트 스위치 소자가 위치하는 것을 나타낸 것으로 51번 리미트 스위치 소자는 마이너스 방향 도그 및 플러스 방향 도그를 감지하고, 52번 리미트 스위치 소자는 원점도그를 감지하게 된다.

또한, 상기에서 도그(41, 42, 43)와 리미트 스위치(50)는 상대 운동을 하면서 이송축이 행정거리를 벗어나는 것을 감지하는 바, 리미트 스위치(50)는 고정되고 도그(41, 42, 43)가 이송축을 따라 유동되도록 설치할 수도 있고, 도그(41, 42, 43)를 고정한 상태에서 리미트 스위치(50)가 이송축을 따라 유동되도록 설치할 수도 있다.

그러나, 축이 행정거리를 벗어나 비상상황 발생시 마이너스 방향을 벗어난 것인지 플러스 방향을 벗어난 것인지의 인지가 불가능한 문제가 있었다.

왜냐하면, 이송축이 행정거리를 벗어나는 것을 감지하기 위한 도그(41, 42, 43)를 센싱하더라고 상기 도그가 마이너스 방향의 도그인지 플러스 방향의 도그인지를 확인하는 것이 불가능하기 때문이다.

즉, 현재까지의 시스템은 이송축이 행정거리를 벗어나 비상 상황이 발생하였을 때 단지 행정거리를 벗어난 상황만을 화면을 통해 출력하기 때문에, 상기 화면을 보고 어느 방향으로 벗어난 것인지를 인식하지 못하여 대처하는데 일정시간을낭비하는 요소가 발생하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 원점 도그와 플러스 방향의 비상정지 도그가 겹치도록 설계함으로서 이송축이 어느 방향에서 멈추었는지를 쉽게 확인할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 원점 도그를 제작시 플러스측 비상정지도그 방향으로 돌출부를 형성하여 수직방향 가상축에 서로 겹쳐지는 부분이 발생되도록 하여 원점 도그와 플러스 방향 비상정지 도그가 동시에 센싱되도록 하는 것이 특징이다.

또한 본 발명은 공작기계가 작동하면 이송축의 작동을 제어하고, 이송축 오버 트래블이 발생하였는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 X축 이송축 에러인가를 판단하여 X축 리미트 스위치가 작동하면 X축 이송축 에러를 디스플레이하고, Y축 리미트 스위치가 작동하면 Y축 이송축 에러를 디스플레이하며, Z축 리미트 스위치가 작동하면 Z축 이송축 에러를 디스플레이 하는 단계와;

상기 단계에서 리미트 스위치의 작동개수를 확인하여 1개의 리미트 스위치 소자가 작동하면 마이너스측 오버 트래블 에러를 디스플레이하고, 2개의 리미트 스위치 소자가 작동하면 플러스측 오버 트래블 에러를 디스플레이 하는 단계를 포함하여 이루어진다.

도 1은 일반적인 공작기계의 사시도.

도 2는 일반적인 공작기계의 축 이송 감지장치 구성도.

도 3은 본 발명의 원점도그를 나타낸 평면 개략도.

도 4는 본 발명의 비상정지방향을 파악하는 과정을 나타낸 플로우챠트

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11: 회전수단 13: X축 이송수단

22: Z축 이송수단 24: Y축 이송수단

30: 주축 수단 41: 마이너스 방향 도그

42: 원점 도그 43: 플러스 방향 도그

50: 리미트 스위치

이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 구성을 나타낸 도면으로서, 도시한 바와 같이

플러스측 비상정지용 도그(43) 방향으로 원점 도그(42)에 돌출부(42a)를 형성하여 수직방향 가상축선상에 서로 겹쳐지도록 제작하였다.

상기와 같이 본 발명을 제작하게 되면, 각 축의 이송범위는 원점 도그(42)와 마이너스 비상정지 사이가 되며, 그 외 위치에 놓이게 되면 비상정지가 되는바, 이때 비상정지 확인용 리미트 스위치의 접점을 이용하여 비상정지 방향이 플러스측인지 마이너스측인지를 알 수 있도록 한다.

즉, 각 축이 이송중 비상정지 상태가 되면 리미트 스위치(50) 접점 갯수를 확인하여, 도그 확인용 리미트 스위치 소자가 1개 온 되면 마이너스 방향에 오버 트래블이 발생한 것이고, 도그 확인용 리미트 스위치 소자가 2개 온 되면 플러스방향 오버 트래블이 발생한 것으로 인식한다.

그리고, 이송축(13)이 비상정지에 놓이게 되면 비상 상황이 발생한 축과 방향을 디스플레이 화면에 출력하게 되어, 사용자는 디스플레이 화면에 나타난 메시지를 보고 비상정지를 해제할 수 있게 된다.

상기의 도그 확인용 리미트 스위치 소자(51, 52)는 통상 2개 설치되는 바, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 1개는 원점 도그를 체크하며, 다른 하나는 플러스측과 마이너스측 도그를 체크하기 위함이다.

본 발명에서 원점 확인용 도그와 플러스 방향 비상정지 도그가 겹치도록 배치하는 이유는, 원점 확인용 도그와 플러스 방향 비상정지 도그를 동시에 감지할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 원점 확인용 도그의 일단에 직선형태의 바를 연장하여 설치하면 플러스 방향 비상정지 도그(43)가 감지될 때 동시에 원점 확인용 도그(42)를 감지하게 되어, 결국 2개의 비상정지 도그 확인용 리미트 스위치 소자가 반응하게 되고, 이러한 데이터를 입력받는 수치제어부에서 비상상황을 해석할 때, 이송축이 플러스 방향에서 비상정지 한 것으로 판단하게 되는 것이다.

그리고, 일개의 비상정지 도그 확인용 리미트 스위치 소자가 반응하게 되면 이송축이 마이너스 방향에서 비상 정지한 것으로 판단하게 되는 것이다.

한편, 상기에서 비상정지 도그 확인용 리미트 스위치에는 고유 넘버가 부가되어, 이송축이 X축인지 아니면 다른 축인지를 쉽게 인지할 수 있다.

따라서, 본 발명을 이용하게 되면 이송축을 감지하는 것은 물론 그 방향을 정확히 인지하여 디스플레이장치를 통해 출력해 줌으로서 작업자는 작업현장을 가지 않고도 어느 축 어느 방향에서 오버트래블에 의한 에러가 발생하였는지를 쉽게 알 수 있게 되는 것이다.

즉, 종래에는 오버 트래블로 인해 에러가 발생한 이송축만을 감지하게 되므로, 정확히 이송축이 어느 지점에서 비상 정지해 있는가를 판단하기가 어렵지만 본 발명을 이용하게 되면 도그 확인용 리미트 스위치의 정보를 조합하여 이송축의 비상정지 방향을 쉽게 확인 가능한 잇점이 있다.

도 4는 본 발명의 동작순서도로서,

공작기계가 작동하면 이송축의 작동을 제어하고, 이송축 오버 트래블이 발생하였는가를 판단하는 단계(S1)와;

상기 단계(S1)에서 X축 이송축 에러인가를 판단하여 X축 리미트 스위치가 작동하면 X축 이송축 에러를 디스플레이하고, Y축 리미트 스위치가 작동하면 Y축 이송축 에러를 디스플레이하며, Z축 리미트 스위치가 작동하면 Z축 이송축 에러를 디스플레이 하는 단계(S2)와;

상기 단계(S2)에서 리미트 스위치의 작동개수를 확인하여 1개의 리미트 스위치가 작동하면 마이너스측 오버 트래블 에러를 디스플레이하고, 2개의 리미트 스위치가 작동하면 플러스측 오버 트래블 에러를 디스플레이 하는 단계(S3)를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이송축에서 오버 트래블로 인하여 비상상황이 발생시 플러스 방향 위치인지 마이너스 방향 위치인지를 정확히 파악하여 작업자의 신속한 대응을 도와주는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 이송수단에 도그가 설치되고, 상기 도그를 센싱하는 리미트 스위치가 고정되어, 상기 이송수단의 유동으로 도그가 움직이면서 일정한 거리를 벗어나면 리미트 스위치가 이를 체크하여 비상 상황을 출력하는 공작기계의 비상정지 자동인식장치에 있어서,

   2개의 도그가 동시에 센싱되면 플러스측 이탈로 판단하고 1개의 도그가 센싱되면 마이너스측 이탈로 판단할 수 있도록, 가상의 직선상에 겹쳐지는 원점도그와 플러스 방향 비상정지 도그를 구비하고, 상기 원점도그와 플러스방향 비상정지 도그를 동시에 센싱하는 2개의 리미트 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 공작기계의 비상정지방향 자동인식 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   플러스측 비상정지용 도그 방향으로 원점 도그에 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 공작기계의 비상정지방향 자동인식 장치.
3. 공작기계가 작동하면 이송축의 작동을 제어하고, 이송축 오버 트래블이 발생하였는가를 판단하는 단계(S1)와;

   상기 단계(S1)에서 X축 이송축 에러인가를 판단하여 X축 리미트 스위치가 작동하면 X축 이송축 에러를 디스플레이 하고, Y축 리미트 스위치가 작동하면 Y축 이송축 에러를 디스플레이 하며, Z축 리미트 스위치가 작동하면 Z축 이송축 에러를 디스플레이 하는 단계(S2)와;

   상기 단계(S2)에서 리미트 스위치의 작동개수를 확인하여 1개의 리미트 스위치 소자가 작동하면 마이너스측 오버 트래블 에러를 디스플레이 하고, 2개의 리미트 스위치 소자가 작동하면 플러스측 오버 트래블 에러를 디스플레이 하는 단계(S3)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계의 비상정지방향 자동인식 방법.