KR20040100445A

KR20040100445A - 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치

Info

Publication number: KR20040100445A
Application number: KR1020030032817A
Authority: KR
Inventors: 손종현
Original assignee: 주식회사 남선기공
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-02

Abstract

본 발명은 머시닝 센터의 헤드의 회전시 로우 헤드가 한계치를 벗어나 업 헤드에 충돌하여 각종 기어 및 베어링에 손상이 발생되는 것을 방지하는 회전 헤드의 충돌 방지 장치에 관한 것으로 헤드를 회전시키는 램 샤프트의 회전각을 감지하여 로우-헤드가 소정 범위를 벗어나는 것을 감지하는 센서, 램 샤프트에 장착되고, 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것을 센서가 감지하도록 일정 영역이 개방된 링 형상의 제1링 브래킷, 제1링 브래킷과 함께 전체적으로 무게의 균형을 갖도록 제1링 브래킷의 개방 영역에 상대적인 개방 영역을 갖는 링 형상의 제2링 브래킷, 센서를 통해 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것으로 감지될 때 머시닝 센터의 기계 동작을 정지시키는 NC 컨트롤러를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명의 회전 헤드의 충돌 방지 장치는 램 샤프트의 회전각을 감시하여 로우 헤드의 회전각이 한계치를 벗어나는 경우 머시닝 센터의 동작을 정지시킴으로 로우-헤드가 업-헤드에 충돌하는 것을 막아 각종 기어 및 베어링에 치명적인 손상이 가해지는 것을 방지한다.

Description

머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치{CLASH PREVENTION APPARATUS FOR ROTATING MAIN HEAD OF MACHINING CENTER}

본 발명은 머시닝 센터(machining center)에 관한 것으로, 구체적으로는 머시닝 센터의 헤드의 회전시 로우 헤드(low head)가 한계치를 벗어나 업 헤드(up head)에 충돌하여 각종 기어 및 베어링에 손상이 발생되는 것을 방지하는 회전 헤드의 충돌 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 머시닝 센터는 선반, 드릴링, 보링 머신에서 각종 작업을 필요로 하는 가공물을 자동적으로 가공하는 NC(Numerical Control) 공작기계로서, 공구 자동교환기능과 가공물의 2개면 이상을 자동적으로 깎고 또한 분할 할 수 있는 기능을 구비하고 있다. 머시닝센터는 비회전체 부품을 가공하는 형식과 회전체 부품을 가공하는 형식으로 크게 구분할 수 있다.

그런데, NC 컨트롤러의 프로그램에 의해 자동적으로 회전하는 헤드에서 360°회전이 가능한 업-헤드(up head)의 경우에는 충돌의 우려가 없다. 그러나 +100°에서 -100°까지의 회전 한계치를 갖는 로우-헤드(low head)의 경우에는 그 한계치를 벗어나 회전하는 경우에는 업-헤드에 충돌할 수 있다. 로우-헤드가 업-헤드에 충돌하는 경우 각종 기어 및 베어링에 치명적인 손상을 입히게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 머시닝 센터의 헤드의 회전시 로우-헤드가 한계치를 벗어나 회전하여 업-헤드에 충돌하는 것을 방지할 수 있는 충돌 방지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 충돌 방지 장치가 머시닝 센터에 설치된 일 예를 보여주는 도면;

도 2 및 도 3은 도 1의 램 샤프트에 설치된 링 브래킷과 센서 브래킷에 센서가 설치된 상태를 상세히 보여주는 도면;

도 4 및 도 5는 도 1의 링 브래킷의 구조를 보여주는 도면; 그리고

도 6은 머시닝 센터를 제어하기 위한 NC 컨트롤러의 제어 로직을 보여주는 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 램 20: 램 샤프트

30: 로우-헤드 40: 업-헤드

50: 센서 브래킷 52: 센서

53, 55: 링 브래킷 60: 머시닝 센터

62: NC 컨트롤러

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치는: 헤드를 회전시키는 램 샤프트의 회전각을 감지하여 로우-헤드가 소정 범위를 벗어나는 것을 감지하는 센서; 램 샤프트에 장착되고, 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것을 센서가 감지하도록 일정 영역이 개방된 링 형상의 제1링 브래킷; 램 샤프트에 장착되고, 제1링 브래킷과 함께 전체적으로 무게의 균형을 갖도록 제1링 브래킷의 개방 영역에 상대적인 개방 영역을 갖는 링 형상의 제2링 브래킷; 센서를 통해 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것으로 감지될 때 머시닝 센터의 기계 동작을 정지시키는 NC 컨트롤러를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서는 근접 스위치 센서로 구성되고, 제1링 브래킷과 소정의 감지 거리를 갖도록 램의 내부 일 측에 고정 장착되는 센서 브래킷에 설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2링 브래킷은 램 샤프트에 볼트로 체결되고, 장착되는 위치를 가변 조정할 수 있도록 볼트 체결을 위한 가이드 홀이 링 형상을 따라 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1링 브래킷은 200°의 원주를 갖고, 제2링 브래킷은 160°의 원주를 갖는다.

(실시예)

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

도 1은 본 발명의 충돌 방지장치가 머시닝 센터에 설치된 일 예를 보여주는 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 램 샤프트에 설치된 링 브래킷과 센서 브래킷에 센서가 설치된 상태를 상세히 보여주는 도면이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 회전 헤드의 충돌 방지장치는 업-헤드(30)와 로우 헤드(40)가 장착된 램(10)의 내측에 센서 브래킷(50)과 센서(52)를 장착하고, 램 샤프트(20)에 일부분이 개방된 링 형상의 링 브래킷(53, 55)을 설치한다. 링 브래킷(53, 55)은 제1링 브래킷(53)과 제2링 브래킷(55)으로 구성되며 램 샤프트(20)의 중간 영역에 장착된다.

이 실시예에서, 센서(52)는 근접 스위치 센서로 구성되며, 제1링 브래킷(53)과 소정의 감지 거리를 갖도록 램(10)의 내부 일 측에 고정 장착되는 센서 브래킷(50)의 일단에 장착된다. 이와 같이 설치된 센서(52)는 헤드을 회전시키는 램 샤프트(20)의 회전각을 감지하여 로우-헤드(40)가 소정 범위 예컨대, +100°에서 -90°까지의 회전 한계치를 벗어나는 것을 감지한다. 제2링 브래킷(55)은 제1링 브래킷(53)과 함께 전체적으로 무게의 균형을 갖도록 제1링 브래킷(53)의 개방 영역에 상대적인 개방 영역을 갖는다.

도 4 및 도 5는 도 1의 링 브래킷의 구조를 보여주는 도면이다.

도면을 참조하여, 제1 및 제2링 브래킷(53, 55)은 램 샤프트(20)에 각각 볼트(54, 56)로 체결되고, 장착되는 위치를 가변 조정할 수 있도록 볼트 체결을 위한 가이드 홀(57, 58)이 링 형상을 따라 형성된다. 제1링 브래킷(53)은 200°의 원주를 갖고, 제2링 브래킷(55)은 160°의 원주를 갖는다. 이와 같이, 제1링 브래킷(53)은 로우 헤드(40)가 +100°에서 -100°까지의 회전 한계치에서 각각 10°이상을 벗어나게 되는 경우 근접 센서(52)가 감지할 수 없게 된다.

도면을 참조하여, 본 발명의 회전 헤드의 충돌 방지장치는 센서(52)를 통해 로우-헤드(40)가 한정된 회전각을 벗어나는 것으로 감지될 때 NC 컨트롤러(62)는 머시닝 센터(60)의 기계 동작을 정지시킨다. 따라서, 로우-헤드(40)가 업-헤드(30)에 충돌하는 것을 막아 각종 기어 및 베어링에 치명적인 손상이 가해지는 것을 방지한다.

이상에서 본 발명에 따른 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였으나, 이는 일 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명의 머시닝 센터의 회전 헤드 충돌 방지장치는 램 샤프트의 회전각을 감시하여 로우 헤드의 회전각이 한계치를 벗어나는 경우 머시닝 센터의 동작을 정지시킴으로 로우-헤드가 업-헤드에 충돌하는 것을 막아 각종 기어 및 베어링에 치명적인 손상이 가해지는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

NC 컨트롤러의 제어를 받아 가공물을 자동적으로 가공하는 머시닝 센터에 있어서,

헤드을 회전시키는 램 샤프트의 회전각을 감지하여 로우-헤드가 소정 범위를 벗어나는 것을 감지하는 센서;

상기 램 샤프트에 장착되고, 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것을 센서가 감지하도록 일정 영역이 개방된 링 형상의 제1링 브래킷;

상기 램 샤프트에 장착되고, 제1링 브래킷과 함께 전체적으로 무게의 균형을 갖도록 제1링 브래킷의 개방 영역에 상대적인 개방 영역을 갖는 링 형상의 제2링 브래킷;

센서를 통해 로우-헤드가 한정된 회전각을 벗어나는 것으로 감지될 때 머시닝 센터의 기계 동작을 정지시키는 NC 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치.
제1 항에 있어서,

상기 센서는 근접 스위치 센서로 구성되고, 제1링 브래킷과 소정의 감지 거리를 갖도록 램의 내부 일 측에 고정 장착되는 센서 브래킷에 설치되는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2링 브래킷은 램 샤프트에 볼트로 체결되고, 장착되는 위치를 가변 조정할 수 있도록 볼트 체결을 위한 가이드 홀이 링 형상을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1링브래킷은 200°의 원주를 갖고, 제2링 브래킷은 160°의 원주를 갖는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터의 회전 헤드의 충돌 방지장치.