KR20080015560A

KR20080015560A - 호빙머신의 정밀동기제어 구조

Info

Publication number: KR20080015560A
Application number: KR1020060077022A
Authority: KR
Inventors: 박영선
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2008-02-20

Abstract

본 발명은 호빙머신의 정밀동기제어 구조에 관한 것으로, 호빙공구에 의해 가공물을 기어 가공하는 통상의 호빙머신에서, 상기 호빙공구의 회전에 관여하는 호브모터와, 상기 호브모터의 회전수를 측정하는 로터리 엔코드 카운터와, 상기 가공물을 지지하는 로터리 테이블의 회전에 관여하는 서보모터와, 상기 가공물의 회전 정도를 측정하는 포지션 코드 카운터와, 상기 로터리 엔코드 카운터와 포지션 코드 카운터로부터 정보를 제공받고 이들 정보에 의해 상기 호브모터와 서보모터를 제어하여 상기 호브모터와 서보모터의 동작을 동기화시키는 제어부를 포함하는 구성을 추가함으로써 가공물의 가공 정도를 향상시키는 효과를 갖는다.

호빙머신, 동기화, 회전수, 공차, 백래시

Description

호빙머신의 정밀동기제어 구조{Precise synchronising control structure of hobbing machine}

도1은 본 발명에 따른 호빙머신의 정밀동기제어 구조를 나타낸 블록도;

도2는 본 발명의 구조에 따라 가공물을 지지하는 로터리 테이블에 동력을 전달하는 구조를 개략적으로 나타낸 도면;

도3은 도2의 측면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 호브모터

2 : 로터리 엔코드 카운터

3 : 로터리 테이블

4 : 서보모터

5 : 로터리 엔코드 카운터

6 : 포지션 코드 카운터

7 : 제어부

본 발명은 호빙머신의 정밀동기제어 구조에 관한 것으로서, 호빙공구의 회전 정도를 감지하여 출력하는 로터리 엔코드 카운터 외에 가공물의 회전 위치를 측정하여 출력하는 포지션 코드 카운터를 더 추가하여 호빙공구와 가공물을 동기 제어함에 의해 가공물의 가공 정도를 향상시킬 수 있는 호빙머신의 정밀동기제어 구조에 관한 것이다.

일반적으로 호빙머신은 기어를 절삭 가공하는 장치로서, 호빙공구는 X, Y, Z축의 이동 및 축 방향 회전이 가능하게 장착되고, 가공물은 Y축을 축선으로 하도록 설치되어 축 방향 회전이 가능하게 장착된다.

호빙머신의 가동시, 상기 호빙공구의 회전 정도와 가공물의 회전 정도가 각각 최적의 조건에 있을 때, 가공 오차가 발생하지 않고, 원하는 가공물의 가공 정도를 얻을 수 있다.

대개 가공물은 로터리 테이블에 장착되어 축 방향 회전이 가능한 구성을 갖는다.

상기 호빙공구의 축 방향 회전 정도는 가공속도와 관련된 중요한 요소이기 때문에, 로터리 엔코드 카운터에 의해 회전수가 측정되고 이렇게 측정된 회전수에 대한 정보는 호빙머신의 제어부에 실시간으로 제공된다.

따라서 호빙머신의 제어부는 로터리 엔코드 카운트에 의해 제공된 호빙공구의 회전수 정보에 따라 가공물의 회전 정도를 제어하고 이러한 제어에 의해 최적의 가공 조건으로 가공물을 가공한다.

그러나 호빙머신을 이루는 기계구성요소들, 특히 호빙공구 및 가공물을 지지 하는 로터리 테이블의 회전에 관련된 부품들이 비록 정밀하게 가공되었을지라도 이들을 통해 전달되는 동력의 일부가 손실되고 게다가 회전 및 물림 백래시 등에 의한 공차가 필연적으로 발생되므로, 단지 호빙공구의 회전수 정보만 고려하여 가공물의 회전 정도를 제어하는 종래의 호빙머신을 이용하여 가공물을 가공하는 경우 가공오차가 여전히 존재하는 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 호빙공구의 회전 정도를 감지하여 출력하는 로터리 엔코드 카운터 외에 가공물의 회전 위치를 측정하여 출력하는 포지션 코드 카운터를 더 추가하여 호빙공구와 가공물을 동기 제어함에 의해 가공물의 가공 정도를 향상시킬 수 있는 호빙머신의 정밀동기제어 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 가공물의 회전에 관여하는 서보모터의 회전수를 측정하여 출력하는 로터리 엔코드 카운터를 더 설치하여 가공물의 회전 정도를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 호빙머신의 정밀동기제어 구조를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 호빙공구에 의해 가공물을 기어 가공하는 통상의 호빙머신으로, 상기 호빙공구의 회전에 관여하는 호브모터와, 상기 호브모터의 회전수를 측정하는 로터리 엔코드 카운터와, 상기 가공물을 지지하는 로터리 테이블의 회전에 관여하는 서보모터와, 상기 가공물 의 회전 정도를 측정하는 포지션 코드 카운터와, 상기 로터리 엔코드 카운터와 포지션 코드 카운터로부터 정보를 제공받고 이들 정보에 의해 상기 호브모터와 서보모터를 제어하여 상기 호브모터와 서보모터의 동작을 동기화시키는 제어부를 포함하여 구성된 호빙머신의 정밀동기제어 구조를 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 호빙머신은 이하에서 설명하는 구조 외에는 통상의 구조를 갖는 호빙머신과 동일한 구조를 가지므로 이러한 부위에 대한 상세한 구조의 설명은 생략하고자 한다.

도1은 본 발명에 따른 호빙머신의 정밀동기제어 구조를 나타낸 블록도이다.

본 발명의 구조는, 미도시된 호빙공구의 회전에 관여하는 호브모터(1)의 회전수를 측정하여 그 회전수에 대한 정보를 제어부(7)에 제공하도록 설치되는 로터리 엔코드 카운터(4)를 갖는다.

이러한 로터리 엔코드 카운터(4)는, 바람직하게는 상기 호브모터(1)의 출력에 의해 회전하는 호빙공구의 회전수를 직접 측정하도록 장착되어도 좋다.

또한 본 발명은, 미도시된 가공물을 지지하는 로터리 테이블(3)의 회전 정도를 측정하여 그 정보를 제어부(7)에 제공하도록 설치되는 포지션 코드 카운터(6)를 갖는다.

바람직하게는, 상기 로터리 테이블(3)의 회전 구동시키도록 설치된 서보모터(4)의 회전수를 측정하여 그 회전수에 대한 정보를 제어부(7)에 제공하도록 설치 된 로터리 엔코드 카운터(5)를 갖는다.

그리고 상기 제어부(7)에는 상기 로터리 엔코드 카운터(2)(5) 및 포지션 코드 카운터(6)로부터 입력된 정보를 미리 입력된 프로그램에 의해 연산 및 판단함으로써 필요한 경우 피드백에 의해 호브모터(1) 및/또는 서보모터(4)의 회전을 제어한다.

이렇게 호브모터(1)와 서보모터(4)의 회전을 동기화에 의해 제어하면 동력전달 부위를 통과하면서 누적된 공차 및 백래시 등에 의해 호빙공구의 회전 정도와 가공물의 회전 정도가 서로 부합하여 가공물의 가공 정도를 열악하게 하였던 종래의 문제점이 해결된다. 따라서 가공물의 가공 정도를 획기적으로 향상시킨다.

상기 호브모터(1)와 로터리 엔코드 카운터(2)의 구성은 종래의 호빙머신에 갖춰진 것과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고, 가공물을 지지하는 로터리 테이블(3)의 구성에 대하여만 도2 및 도3을 참조하여 설명하고자 한다.

도2는 본 발명의 구조에 따라 가공물을 지지하는 로터리 테이블에 동력을 전달하는 구조를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도3은 도2의 측면도이다.

미도시된 로터리 테이블은 회전축(14)에 의해 회전되도록 연결된다.

상기 회전축(14)은 워엄휠(12)을 가지며, 이 워엄휠(12)은 워엄(10)에 맞물려 결합된다.

그리고 상기 워엄(10)은 서보모터(4)에 의해 회전되도록 그 서보모터(4)로부터 동력을 제공받는다.

따라서 서보모터(4)가 회전 구동되면, 그 서보모터(4)에 연결된 워엄(10)이 회전되며, 또한 상기 워엄(10)에 의해 워엄휠(12)이 회전되어 회전축(14) 및 이에 연결된 로터리 테이블이 회전된다.

본 발명은 상기 회전축(14)의 회전 정도를 측정하여 제어부(7)에 전송하기 위한 포지션 코드 카운터(6)를 갖는다. 이러한 포지션 코드 카운터(6)에 의해 측정된 값은 실질적으로 로터리 테이블 및 그에 의해 지지된 가공물의 회전 정도를 나타낸다.

바람직하게는, 상기 서보모터(4)의 회전수를 측정하여 제어부(7)에 전송하기 위한 로터리 코드 카운터(5)를 갖는다. 이러한 로터리 코드 카운터(5)에서 제공된 서보모터(4)의 회전수 정보와, 상기 포지션 코드 카운터(6)에서 제공된 로터리 테이블의 회전 정도에 대한 정보는 서보모터(4)의 동력이 로터리 테이블에 전달될 때, 동력전달 부위의 누적 공차나 백래시 등에 의해 어느 정도의 영향을 받는지를 파악하는데 매우 유용하다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

호브모터(1)에 의해 회전되는 호빙공구(2)는 로터리 테이블에 지지된 가공물을 기어 가공하며, 상기 로터리 테이블은 서보모터(4)에 의해 회전된다.

이러한 구조에서는 호브모터(1)에 의해 회전하는 호빙공구(2)의 회전 정보와 가공물의 회전 정도가 서로 조화를 이루는 경우에 가공물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 구조는 상기 호브모터(1)의 회전수를 측정하도록 설치된 로터리 엔코드 카운터(2)와, 로터리 테이블(3)의 회전 정도를 측정하도록 설치된 포지션 코드 카운터(6)의 정보를 제어부에서 제공받아 이들이 서로 조화를 이루는지를 판단하고, 판단 결과, 조화가 이루어지지 않는 경우, 호브모터(1)와 서보모터(4)의 회전 상태를 조절하는 동기화에 의해 가공물의 가공정밀도를 향상시킨다.

게다가 제어부(7)는 로터리 테이블(3)의 회전에 관여하는 로터리 엔코드 카운터(5)에서 측정된 정보를 더 제공받아 호브모터(1)와 서보모터(4)의 회전 상태를 보다 정밀하게 동기화시켜 호빙머신의 가공정밀도를 향상시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 호빙머신의 정밀동기제어 구조에 의하면, 호빙공구와 가공물의 회전 상태에 대한 모든 정보를 제공받고 이러한 정보에 의해 호브모터와 서보모터의 동작을 동기화시킴에 의해 호빙공구에 의한 가공물의 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims

호빙공구에 의해 가공물을 기어 가공하는 통상의 호빙머신으로,

상기 호빙공구의 회전에 관여하는 호브모터와,

상기 호브모터의 회전수를 측정하는 로터리 엔코드 카운터와,

상기 가공물을 지지하는 로터리 테이블의 회전에 관여하는 서보모터와,

상기 가공물의 회전 정도를 측정하는 포지션 코드 카운터와,

상기 로터리 엔코드 카운터와 포지션 코드 카운터로부터 정보를 제공받고 이들 정보에 의해 상기 호브모터와 서보모터를 제어하여 상기 호브모터와 서보모터의 동작을 동기화시키는 제어부를 포함하여 구성된 호빙머신의 정밀동기제어 구조.
제1항에 있어서, 상기 서보모터의 회전수를 측정하여 그 정보를 상기 제어부에 제공하는 로터리 엔코드 카운트를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 호빙머신의 정밀동기제어 구조.