KR20030085806A - Method for protecting toos from interference of ATC - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 공작기계 분야에 이용되는 것으로서, 구체적으로는 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구 및 소경 공구가 주축에서 사용하던 공구와 교환되는 과정에서 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구 및 소경 공구가 서로 간섭을 일으키지 않도록 하는, 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법에 관한 것이다.The present invention is used in the field of machine tools, specifically, the large-diameter tool and the small-diameter tool mounted on the tool magazine interfere with each other while the large-diameter tool and the small-diameter tool mounted on the tool magazine are exchanged with the tool used in the spindle. The large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools so as not to cause.
각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계는 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 부르고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속성형기계라고 부른다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.Machine tools used for the purpose of processing metals or non-metal materials into shapes and dimensions by means of various cutting or non-cutting methods or by using a suitable tool or for more precise machining on semi-materials are called machine tools. The above-mentioned machine tool is called a cutting machine tool in which a chip is generated in a machining process, and a non-cut machine tool in which a chip is not generated in a machining process is called a metal forming machine. The above cutting machine tools include lathes, milling machines, machining centers, drilling machines, boring machines, grinding machines, gear cutters, special processing machines, and the like. The metal forming machines include mechanical presses, hydraulic presses, and cutting machines. Bending machine, forging machine, drawing machine and the like.
상기한 공작기계는 자동화 및 수치제어(NC)화가 급속히 진전되고 있는 바, 공구교환을 빠르게 할 수 있는 자동 공구 교환장치(Automatic Tool Changer, ATC)가 부착된 공작기계가 출시되고 있다. 상기한 자동공구교환장치로서는, 여러 개의 공구를 공구 매거진에 직접 설치하고 공구 매거진을 회전시켜서 공구가 교환위치로 오도록 한 뒤에 공구교환암에 의하여 주축(스핀들)에서 사용하던 공구와 교환되도록 하는 터릿형과, 주축으로부터 떨어진 위치에 여러 개의 공구를 저장하는 공구 보관 매거진을 두고 이 공구 보관 매거진에 내장되어 있는 공구를 교환위치까지 이동시킨 뒤에 공구교환암을 사용하여 주축(스핀들)에서 사용하던 공구와 교환하는 저장형이 출시되고 있다.As the machine tool is rapidly progressing in automation and numerical control (NC), a machine tool equipped with an automatic tool changer (ATC) for rapid tool change has been released. In the above automatic tool changer, a turret type in which several tools are directly installed in a tool magazine and the tool magazine is rotated so that the tool is brought to the exchange position, and then replaced by the tool used in the spindle (spindle) by the tool change arm. And a tool storage magazine to store several tools away from the main shaft, and move the tool in the tool storage magazine to the exchange position, and then use the tool change arm to exchange it with the tool used in the spindle (spindle). The storage type is being released.
그러나, 이와 같은 종래의 자동공구교환장치는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 공구 매거진에 대경 공구(T1, T3)와 소경 공구(T2)가 임의로 장착되어 있는 상태에서, 대경 공구(T1, T3)의 주변에 위치하고 있는 소경 공구(T2)를 교환하고자 하는 경우에, 주축에서 사용하던 공구가 대경 공구인 경우에는 소경 공구(T2)의 위치에 대경 공구가 위치하게 됨에 따라 주변의 대경 공구(T1, T3)와 간섭이 발생하게 되는 문제점 등이 있었다.However, such a conventional automatic tool changer has a large diameter tool T1, in a state where large diameter tools T1 and T3 and small diameter tool T2 are arbitrarily mounted in a tool magazine, as shown in FIG. When the small-diameter tool T2 located in the vicinity of T3) is to be replaced, when the tool used in the main shaft is the large-diameter tool, the large-diameter tool (2) is located at the position of the small-diameter tool T2. T1, T3) and there was a problem that the interference occurs.
이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구 및 소경 공구가 주축에서 사용하던 공구와 교환되는 과정에서 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구 및 소경 공구가 서로 간섭을 일으키지 않도록 하는, 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve such a conventional problem, a large diameter tool and a small diameter tool mounted on the tool magazine in the process of replacing the large diameter tool and the small diameter tool mounted on the tool magazine with the tool used in the main shaft An object of the present invention is to provide a large diameter tool anti-interference control method of an automatic tool changer for a machine tool that does not cause interference with each other.
도 1은 일반적인 공구 매거진의 공구 장착상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a tool mounting state of a general tool magazine.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 동작 흐름도이다.2 is an operation flowchart of a large diameter tool interference prevention control method of an automatic tool changer for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 지령공구와 주축공구가 동일 그룹인 경우에 공구교환과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a tool change process when the command tool and the spindle tool of the large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools according to the embodiment of the present invention is the same group.
도 4는 이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 지령공구와 주축공구가 동일 그룹이 아닌 경우에 공구교환과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a tool change process when the command tool and the spindle tool of the large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools according to the embodiment of the present invention is not the same group.
도 5는 이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 지령공구와 주축공구가 동일 그룹이 아닌 경우에 공구교환과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a tool change process when the command tool and the spindle tool of the large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools according to the embodiment of the present invention is not the same group.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
T1~T3 : 소경 공구 T0 : 더미 공구T1 to T3: small diameter tool T0: dummy tool
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 동작이 시작되면 공구 매거진에서 대경공구와 소경공구 그룹을 설정하는 단계와, 공 주축에 더미 공구번호를 부여하는 단계와, 공구교환명령이 입력되었는지를 판단하는 단계와, 공구교환명령이 입력된 경우에 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹인지를 판단하는 단계와, 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹이 아닌 경우에 일차적으로 더미 공구와 주축 공구를 교환하는 단계와, 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹이거나 더미 공구 교환을 한 경우에 지령 공구를 교환한 후에 동작을 종료하는 단계를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention comprises the steps of setting a large tool and a small tool group in the tool magazine when the operation is started, giving a dummy tool number to the ball spindle, and a tool change command Judging whether the command tool and the spindle tool are the same group when a tool change command is input; and firstly, the dummy tool and the spindle tool when the command tool and the spindle tool are not the same group. And replacing the command tool and ending the operation after replacing the command tool when the command tool and the spindle tool are the same group or the dummy tool exchange.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only to this embodiment. In addition, various changes, additions and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other embodiments that are equally apparent.
이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 구성은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 동작이 시작되는 단계(S10)와, 공구 매거진에서 대경공구와 소경공구 그룹을 설정하는 단계(S20)와, 공 주축에 더미 공구번호(T0)를 부여하는 단계(S30)와, 공구교환명령이 입력되었는지를 판단하는 단계(S40)와, 공구교환명령이 입력된 경우에 지령 공구와 주축 공구가 동일그룹인지를 판단하는 단계(S50)와, 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹이 아닌 경우에 일차적으로 더미 공구와 주축 공구를 교환하는 단계(S60)와, 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹이거나 더미 공구 교환을 한 경우에 지령 공구를 교환하는 단계(S70)와, 동작을 종료하는 단계(S80)를 포함하여 이루어진다.The configuration of the large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the step of starting the operation (S10), and the large diameter tool in the tool magazine and Setting a small tool group (S20), giving a dummy tool number (T0) to the ball spindle (S30), determining whether a tool change command is input (S40), and a tool change command If it is determined that the command tool and the spindle tool is the same group (S50), and if the command tool and the spindle tool is not the same group, the step (S60) to replace the dummy tool and the spindle tool first, and the command When the tool and the spindle tool are the same group or when the dummy tool is exchanged, a step (S70) of replacing the command tool and a step (S80) of terminating the operation are performed.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 공작기계용 자동공구교환장치의 대경공구 간섭방지 제어방법의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the operation of the large diameter tool interference prevention control method of the automatic tool changer for machine tools according to the embodiment of the present invention is as follows.
전원이 인가되어 자동공구교환장치용 제어부와 메커니즘이 동작하기 시작하면(S10), 제어부는 공구 매거진에서 크기가 큰 대경공구와 크기가 작은 소경공구 그룹을 설정한 후에(S20), 공구가 장착되어 있지 않은 공 주축에 더미 공구번호(T0)를 부여한다(S30).When power is applied and the control unit and the mechanism for the automatic tool changer start to operate (S10), the control unit sets a large diameter tool and a small diameter tool group in the tool magazine (S20). The dummy tool number T0 is assigned to the non-occupied ball spindle (S30).
다음에 제어부는 공구교환명령이 입력되었는지를 판단하여(S40), 공구교환명령이 입력된 경우에는 우선적으로 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹인지를 판단한다(S50).Next, the control unit determines whether a tool change command is input (S40), and when a tool change command is input, firstly determines whether the command tool and the spindle tool are the same group (S50).
만약 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹인 경우에는 제어부는 지령공구와 주축 공구를 교환한다(S70).If the command tool and the spindle tool are the same group, the control unit exchanges the command tool and the spindle tool (S70).
일예로서, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 공구 매거진에 소경 공구(T1, T2, T3, T48, T50)와 대경공구(T149)가 혼합되어 장착되어 있고 주축에는 대경공구(T147)가 장착되어 있는 상태에서, 지령공구가 대경공구(T149)인 경우에는 지령 공구와 주축 공구가 대경 공구로서 동일 그룹이기 때문에 지령공구와 주축공구를 곧바로 교환해주어도 아무런 간섭의 문제가 발생되지 않기 때문이다.As an example, as shown in FIG. 3, a small diameter tool (T1, T2, T3, T48, T50) and a large diameter tool (T149) are mixed and mounted on a tool magazine, and a large diameter tool (T147) is mounted on a main shaft. In the state where the command tool is a large diameter tool T149, since the command tool and the spindle tool are the same group as the large diameter tool, there is no problem of interference even if the command tool and the spindle tool are exchanged immediately.
이러한 점은 지령공구가 소경공구이고 주축공구도 소경공구인 경우에 동일하게 적용된다.This applies equally to the case where the command tool is a small tool and the spindle tool is a small tool.
그러나, 지령 공구와 주축 공구가 동일 그룹이 아닌 경우에는 제어부는 일차적으로 지령 공구와 더미 공구를 서로 교환한 뒤에(S60), 이차적으로 지령공구와 주축 공구를 교환한다(S70).However, when the command tool and the spindle tool are not the same group, the control unit first exchanges the command tool and the dummy tool with each other (S60), and then secondly exchanges the command tool and the spindle tool (S70).
일예로서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 공구 매거진에 소경 공구(T1, T3, T48, T50)와 대경공구(T149)와 더미 공구(T0)가 혼합되어 장착되어 있고 주축에는 소경공구(T2)가 장착되어 있는 상태에서 지령공구가 대경공구(T149)인 경우에는, 지령 공구와 주축 공구가 서로 동일 그룹이 아니기 때문에, 일차적으로 더미 공구(T0)와 주축 공구를 교환하고나서, 이차적으로 지령공구와 주축의 더미공구(T0)를 교환함으로써 지령공구와 주축공구가 서로 간섭되지 않도록 한다.As an example, as shown in FIG. 4, the small diameter tools T1, T3, T48, and T50, the large diameter tool T149, and the dummy tool T0 are mixed and mounted in the tool magazine, and the small diameter tool T2 is mounted on the main shaft. In the case where the command tool is a large tool (T149) in the state where) is mounted, since the command tool and the spindle tool are not in the same group, the command tool and the spindle tool are first replaced with the dummy tool T0. Replace the tool and the dummy tool (T0) of the spindle so that the command tool and the spindle tool do not interfere with each other.
또한 일예로서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 공구 매거진에 소경 공구(T1, T2, T3, T48, T50)와 더미 공구(T0)가 혼합되어 장착되어 있고 주축에는 대경공구(T149)가 장착되어 있는 상태에서 지령공구가 소경공구(T2)인 경우에는, 지령 공구와 주축 공구가 서로 동일 그룹이 아니기 때문에, 일차적으로 더미 공구(T0)와 주축 공구를 교환하고나서, 이차적으로 지령공구와 주축의 더미공구(T0)를 교환함으로써 지령공구와 주축공구가 서로 간섭되지 않도록 한다.In addition, as an example, as shown in Figure 5, the small diameter tools (T1, T2, T3, T48, T50) and the dummy tool (T0) is mixed and mounted on the tool magazine and the large diameter tool (T149) is mounted on the main shaft When the command tool is the small-diameter tool T2 in the state of being in a state of being in operation, since the command tool and the spindle tool are not in the same group, the command tool and the spindle are secondarily replaced after the dummy tool T0 and the spindle tool are first exchanged. By replacing the dummy tool (T0), the command tool and the spindle tool do not interfere with each other.
공구 교환이 끝나면 제어부는 동작을 종료한다(S80).When the tool change is complete, the control unit ends the operation (S80).
이상의 실시예서와 같이 이 발명은, 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구및 소경 공구가 주축에서 사용하던 공구와 교환되는 과정에서 공구 매거진에 장착되어 있는 대경 공구 및 소경 공구가 서로 간섭을 일으키지 않도록 하는 효과를 갖는다.As in the above embodiment, the present invention has the effect that the large-diameter tool and the small-diameter tool mounted on the tool magazine do not interfere with each other when the large-diameter tool and the small-diameter tool mounted on the tool magazine are exchanged with the tool used in the main shaft. Has
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