KR20080003610A - 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치에 관한 것으로, 드로바를 축방향으로 밀어주기 위한 실린더 피스톤의 후방부 일측에 수광부와 발광부를 지닌 적외선센서를 설치하거나 RGB센서를 설치하여 센서의 동작 여부로 머시닝 센터 주축의 공구 유·무를 감지할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

머시닝 센터, 주축, 공구, 적외선, 알지비, 센서

Description

머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치{A Tool existence sensing device of a machining center}

도 1은 종래 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지를 위한 단면도

도 2는 본 발명 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치의 사시도

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 피스톤

101. 피스톤로드

102. 수광부

103. 발광부

104. 적외선센서

105. RGB센서

본 발명은 머시닝 센터 주축의 공구 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주축의 길이와 회전 발란싱에 문제를 일으키지 않고 구조가 보다 간단한 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝 센터 주축의 공구 클램핑 장치에 있어서, 공구의 내측부에 홀딩장치가 있는 경우에는 공구가 없는 상태에서 주축을 회전시키게 되면 콜렛의 외경부를 지지할 수 없게 되므로 콜렛의 보호가 어렵고 주축의 회전 발란싱에도 문제가 생긴다.

또한 공구 클램핑용 콜렛의 외경부가 지지되는 형식이라도 공구가 클램핑이 되어 있지 않으면 주축 내부의 드로바를 포함한 공구 클램핑 장치가 고정되지 않기 때문에 초고속 회전시 회전 발란싱에 의한 진동으로 베어링 수명을 단축시킬 수 있다.

따라서 초고속 주축의 경우나 공구홀딩 장치가 있는 공구를 사용하는 주축의 경우 공구 장착의 유·무를 감지하여 주축회전을 제한하여야 할 필요가 있다.

종래 머시닝 센터의 주축공구 장착 유·무를 감지하기 위해서는 도 1에서와 같이 주축 바디의 주축(4) 내부에 드로바(5)가 축방향으로 설치되어 있고, 상기 드로바(5)는 공구 클램핑 스프링(2)력에 의해 축 방향으로 복원 이동이 가능하게 되어 있고 드로바(5)의 선단에 공구를 클램핑하기 위한 콜렛(1)이 연결되어 있다.

드로바(5)를 축방향으로 밀어주기 위해 드로바(5)의 후방측 주축 바디에 실린더 바디(7)와 실린더 피스톤(8)이 설치되어 있고, 실린더 바디(7)는 그리프(6)를 매개로 주축(4)의 후단측과 연결되어 있다.

실린더 바디(7)가 상기 주축 바디에 공구 클램핑 스프링(2)력에 의해 후퇴 이동하는 것을 완충적으로 제한하여 주축 바디와 실린더 바디(7)간에 공구 언클램핑 또는 공구가 없는 경우 소정의 이완간극(L)이 발생하도록 되어 있다.

즉, 공구가 콜렛(1)에 없는 경우는 실린더 피스톤(8)의 위치가 후방에 위치하더라도 실린더 바디(7)는 공구 클램핑 상태와 다르게 주축바디로부터 일정한 이완간극을 갖기 때문에 실린더 위치도그(10)와 공구유·무감지센서(9)의 틈새거리(M)가 이완간극(L)만큼 떨어져 있어 공구 없음을 확인하게 된다.

그러나 상기와 같은 공구 클램핑 장치는 공구의 유·무 및 클램핑, 언클램핑을 확인하기 위하여 피스톤의 후단부에 유압실린더와 연동된 피스톤 위치도그와 센서를 장착하기 위한 별도의 브라켓과 탭 등을 구비하여야 하므로 구조가 복잡해져 제작이 어렵고, 피스톤 위치도그를 통해 공구감지센서가 공구의 장착 유·무를 감지하므로 감지센서나 피스톤 위치도그 둘 중 어느 하나라도 고장이 생기면 공구의 장착 유·무를 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 피스톤 위치도그를 통하지 않고 직접 피스톤 로드의 위치변화를 감지하여 머시닝센터 주축의 공구 유·무 감지의 신뢰성을 높이고 구성이 보다 간단한 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

상세한 설명에 앞서 공지된 구성에 대하여는 본 발명의 구성을 불명료하게 하지 않는 범위 내에서 설명을 생략하여 본 발명의 특징적인 요지를 더욱 명확하게 하기로 한다.

도 2는 본 발명 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치에서 RGB센서를 장착한 예시도이다.

도면에서 보는 바와 같이 드로바(도면미도시)를 축방향으로 밀어주기 위한 실린더 피스톤(100)과 피스톤로드(101)가 나타나 있다.

피스톤(100)의 후방부 일측에 수광부(102)와 발광부(103)를 지닌 적외선센서(104)를 설치하여 머시닝 센터 주축의 공구 유·무를 감지한다.

적외선센서는 적외선을 이용해 온도·압력·방사선의 세기 등의 물리량·화학량을 검지하여 신호처리가 가능한 전기량으로 변환하는 장치이다.

즉, 드로바는 공구클램핑 스프링력에 의해 축방향으로 복원 이동이 가능하게 되어 있으므로 머시닝 센터 주축에 공구가 없으면 적외선센서(104)가 동작을 하고, 공구가 있으면 적외선센서(104)가 동작을 하지 않는다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서 피스톤의 후방부에 RGB센서(105)를 설 치하여 머시닝 센터 주축의 공구장착 유·무를 감지할 수 있게 한 것이다.

RGB센서(105)는 색감지 센서로서 머시닝 센터 주축 공구의 유·무에 따라 피스톤의 위치가 각기 다르므로 이에 따라 RGB센서가 색을 감지하면 공구가 있음을 나타내고 색을 감지하지 못하면 머시닝 센터 주축에 공구가 없음을 나타낸다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 피스톤의 후방부에 적외선센서 혹은 RGB센서를 장착하여 직접 피스톤의 위치변화를 감지하여 머시닝 센터 주축의 공지 유·무를 알 수 있어 구성이 간단해지고 보다 쉽게 제작할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 주축 바디의 주축에 내장되어 선단이 콜렛과 연결되고 공구 클램핑 스프링으로 지지된 드로바를 갖추고 드로바의 후방에 설치된 실린더 바디측 피스톤의 작동방향에 의해 축방향으로 이동되는 드로바의 위치를 감지하여 공구의 유·무를 감지하도록 한 장치에 있어서,

   피스톤(100)의 후방부 일측에 수광부(102)와 발광부(103)를 지닌 적외선센서를 설치하여 적외선센서(104)의 동작 여부로 공구의 유·무를 감지하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치.
2. 제 1항에 있어서, 피스톤(100)의 후방부 일측에 RGB센서(105)를 설치하여 색감지를 통해 공구의 유·무를 감지하는 것을 특징으로 하는 머시닝 센터 주축의 공구 유·무 감지장치.

Images