KR20160079372A - Monitoring device of tool install condition for machine tool - Google Patents

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KR20160079372A
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이창훈
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Abstract

The present invention provides a monitoring device of a tool installation condition for a machine tool, which can detect an installation state of a tool with relatively simple composition. To achieve this, according to the present invention, the monitoring device of a tool installation condition for a machine tool comprises: a frame; a tool installation unit rotationally fixated to the frame; and a tool installed in the tool installation unit. Moreover, the monitoring device of a tool installation condition for a machine tool comprises: a sensor fixated to the frame to detect a gap with an external surface of the tool when the tool makes a revolution; and a treatment device determining a tool installation condition by using gap information detected by the sensor.

Description

공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치{Monitoring device of tool install condition for machine tool}Technical Field [0001] The present invention relates to a tool mounting state monitoring apparatus for a tool,

본 발명은 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CNC 공작기계에 사용되는 공구의 장착 상태를 감지하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool, and more particularly, to a tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool that detects a mounting state of a tool used in a CNC machine tool.

일반적으로 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.In general, a machine that is used for machining a metal or non-metal material to a shape and dimensions using a suitable tool, or for more precise machining of a blank material by various cutting or non-cutting methods is called a machine tool.

상기한 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 부르고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라고 한다.Among the above-mentioned machine tools, a machine tool in which chips are generated in the machining process is called a cutting machine tool, and a non-cutting machine tool in which chips are not generated in a machining process is called a metal machining machine.

그리고 수치제어 방식을 적용하여 자동으로 절삭 가공하는 기계를 CNC(Computer Numerical Control)공작기계라 하며, 상기 CNC 공작기계는 지령된 파트 프로그램 즉 엔시코드를 입력받아 서보모터를 구동시킴으로써 원하는 형상을 소재에 자동으로 가공하는 제어장치를 의미한다. 즉, 가공물의 도면이 주어지면 이 도면으로부터 치수라든가 가공조건을 해석하여 시엔시 공작기계가 이해하는 명령어로 파트 프로그램을 작성하고, 이 파트 프로그램을 입력하면 수치제어장치가 내부해석을 통해 엔시 서보 축의 이송을 위한 위치 및 속도제어 지령을 만들고, 이 지령에 따라 서보모터가 회전되어 소재를 가공하게 되는 것으로 다양한 제품을 지속적으로 생산할 수 있는 장점이 있어, 제조 분야에 널리 사용되고 있다.A CNC machine tool is a CNC machine tool that receives a commanded part program, that is, an ENCODE code, and drives a servo motor so that a desired shape is formed on a workpiece Means a control device that automatically processes. In other words, given the drawing of the workpiece, the part program is written by the command understood by the Sienna machine tool by interpreting the dimension or the machining condition from this drawing, and when the part program is inputted, the numerical control device analyzes The position and speed control commands for the transfer are made and the servomotor is rotated according to the command to process the material so that various products can be continuously produced, which is widely used in the manufacturing field.

상기 CNC공작기계, 특히 머시닝 센터는 회전하는 주축이 있고, 상기 주축에 필요한 공구를 장착하여 회전시키고 상기 공구의 회전에 의하여 공작물을 가공하는 형태로 가공이 진행되며, 가공 정도에 따라 다양한 공구를 교환하여 작업을 진행하는 것이 일반적이다.The CNC machine tool, particularly a machining center, has a rotating main shaft. The main shaft is rotated by mounting a necessary tool, and the workpiece is machined by the rotation of the tool. Various tools are exchanged It is common to proceed with the work.

한편, CNC공작기계를 이용하여 가공된 제품의 품질은 공구과 공작물의 접촉에 시 발생하는 진동과 공구의 위치를 제어하는 서보 장치의 정밀도에 의하여 결정되며, 서보 장치의 정밀도는 장착된 서보 장치에 의하여 결정되므로, 제품의 불량은 공구와 공작물의 비정상적인 진동 등에 의하여 발생한다.On the other hand, the quality of products processed using CNC machine tools is determined by the accuracy of the servo device that controls the vibration and the position of the tool when the tool is contacted with the workpiece, and the accuracy of the servo device is controlled by the mounted servo device The defective product is caused by abnormal vibration of the tool and the workpiece.

상기와 같은 특성을 이용하여 절삭 상태를 감시하는 방법들이 다수 제안되었다. 예를 들면, 공개특허 제2001-0037000호에는 NC의 지령에 의해 출력단에 연결된 절삭기계 내부에 장착되어 동력발생하는 스핀들모터의 부하상태를 감지할 수 있도록 하는 스핀들유닛과; 상기 스핀들유닛에 연결되며 동시에 PLC와 연결되어 가공상태를 표시함과 동시에 변경하고자 하는 공구번호등을 입력할 수 있도록 A/D컨버터, 중앙처리장치, 키보드와, 상기 중앙처리장치의 출력단에 연결되어 가공상태 및 검출상태에 대한 경고신호가 문자 또는 숫자등으로 표시될 수 있도록 하는 실행부, 입출력카드로 이루어진 절삭감시장치의 구성이 개시되어 있다.A number of methods have been proposed for monitoring cutting conditions using the above characteristics. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-0037000 discloses a spindle unit mounted inside a cutting machine connected to an output end by a command of NC to detect a load state of a spindle motor generating power, An A / D converter, a central processing unit, and a keyboard, connected to the spindle unit and connected to the PLC to display a machining state and to input a tool number to be changed, An execution unit and an input / output card that enable a warning signal for a machining state and a detection state to be displayed in letters or numbers.

상기의 구성은 스핀들모터의 부하 상태를 감지하여 전체 절삭 상태를 감지하므로, 최종 제품의 특성을 파악할 수 있는 장점은 있으나, 스핀들의 부하는 공구의 장착 상태, 베어링의 상태 그리고 서보 장치와 연결된 스크류 등의 상태들이 결합되어 최종적으로 나타나므로, 불량의 원인을 파악하기에는 다소 무리가 있다.Since the above-described configuration detects the load state of the spindle motor and detects the entire cutting state, there is an advantage in that the characteristics of the final product can be grasped. However, the load of the spindle is dependent on the mounting state of the tool, the state of the bearing, The states of the defects are finally combined, so it is somewhat difficult to grasp the cause of defects.

한편, CNC공작기계를 구동 시에는 주변의 이물질, 특히 절삭에 의하여 발생하는 칩들이 절삭유와 같이 비산하여 공구 교환 시 공구 장착부에 삽입되는 경우가 종종있고, 툴 메거진을 이용하여 공구를 교환하는 경우에는 상기와 같은 이물질 상태를 기계적으로 확인하기 어려우므로, 비정상적으로 장착된 공구에 의한 가공이 종종 수행되고, 상기와 같은 상태에서는 스핀들의 진동을 야기하여 제품 불량이 발생하며, 상기와 같은 원인에 따른 불량이 전체 불량에서 많은 부분을 차지하고 있다.On the other hand, when driving a CNC machine tool, foreign objects around the tool, particularly chips generated by cutting, are scattered like cutting oil, and are often inserted into the tool mounting portion during tool change. When the tool is replaced with a tool magazine Since it is difficult to mechanically confirm the state of the foreign substance as described above, machining by an abnormally mounted tool is often performed, resulting in vibration of the spindle in the above-described state, resulting in product defects, It accounts for a large portion of the total defects.

따라서, 스핀들 진동의 감지하는 방식이 아닌 공구 장착 상태를 확인하여 가공 상태를 감시하는 경우, 비교적 간단한 구성으로 주된 불량을 방지할 수 있는 장점이 예상된다.Therefore, when the machining state is monitored by checking the tool mounting state rather than the method of detecting the spindle vibration, it is expected that main defects can be prevented with a relatively simple structure.

본 발명은 상기와 같은 종래 절삭 감지 장치의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 비교적 간단한 구성으로 공구의 장착 상태를 감지할 수 있는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool capable of detecting a mounting state of a tool with a relatively simple structure, which has been devised in order to overcome the disadvantages of the conventional cutting sensing apparatus.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 프레임, 상기 프레임에 회전 고정되는 공구장착부, 상기 공구장착부에 장착되는 공구를 포함하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치에 있어서, 상기 프레임에 고정되어 상기 공구가 공전하는 경우 공구 외면과의 갭을 감지하는 센서; 및 상기 센서에서 감지된 갭 정보를 이용하여 공구 장착 상태를 판단하는 처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool including a frame, a tool mounting portion rotatably fixed to the frame, and a tool mounted on the tool mounting portion, A sensor for detecting a gap with the tool outer surface when the tool is revolving; And a processor for determining a tool mounting state using the gap information detected by the sensor.

바람직하게는, 상기 처리장치는 상기 갭 정보의 피크 투 피크 값이 사전에 입력된 일정 크기 이상인 경우에 공구 장착 불량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the processing apparatus determines that the tool mounting is defective when the peak-to-peak value of the gap information is equal to or larger than a predetermined size inputted beforehand.

바람직하게는, 상기 처리장치는 상기 갭 정보의 주파수 정보 중, 공구의 공전 주파수 영역의 크기 값이 사전에 입력된 일정 크기 이상인 경우에 공구 장착 불량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the processing apparatus determines that the tool mounting is defective when the magnitude value of the revolution frequency range of the tool is equal to or larger than a predetermined magnitude of the frequency information of the gap information.

더욱 바람직하게는, 상기 공작기계는 제어장치를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 처리장치로 공구 교환 신호를 출력하고, 상기 처리장치는 상기 공구 교환 신호 수신후, 상기 제어장치로 공구 감시 속도 회전 신호를 출력하고, 상기 제어장치는 해당 신호를 수신한 후, 공구 감시를 위한 공전속도로 공구를 회전하고, 상기 센서는 갭 신호를 출력하여 상기 처리장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the machine tool further comprises a control device, wherein the control device outputs a tool change signal to the processing device, and after the tool change signal is received, And the controller outputs a gap signal to the processing device after the controller receives the signal and rotates the tool at the idle speed for tool monitoring.

더욱 바람직하게는, 상기 처리장치가 공구 장착 불량으로 판단한 경우 해당 신호를 상기 제어장치로 전송하고, 상기 제어장치는 공작기계의 작동을 중지하는 것을 특징으로 한다.More preferably, when the processing device determines that the tool is not mounted properly, it transmits the signal to the control device, and the control device stops the operation of the machine tool.

바람직하게는, 상기 프레임에 고정되어 상기 공구 외면과 상기 센서 표면의 이물질을 제거하는 노즐부를 더 포함하며, 상기 노즐부는 상기 처리장치에 의하여 제어되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the apparatus further comprises a nozzle unit fixed to the frame to remove foreign matter from the tool outer surface and the surface of the sensor, wherein the nozzle unit is controlled by the processing apparatus.

본 발명에 따른 공작기계용 공구 장착 상태 감지 장치는 공구의 회전 요동을 감지하여 사전에 입력된 장상 장착 상태의 정보와 대비하여 일정 수준 이상의 진동이 감지되는 경우, 사용자에게 경고를 알람하고 필요한 경우, 공작기계의 작동을 중지시켜, 공구 장착 불량에 따른 제품의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 센서와 상기 센서의 정보를 분석하는 처리장치만으로 구현할 수 있어, 비교적 저렴한 가격으로 구축할 수 있는 추가적인 효과가 있다.A tool mounting state sensing device for a machine tool according to the present invention detects a rotational vibration of a tool and alerts a user to a warning when a vibration of a certain level or more is detected in comparison with information of a ground mounted state inputted in advance, It is possible to stop the operation of the machine tool and to prevent the defective product due to faulty mounting of the tool and to implement the sensor and the processing device for analyzing the information of the sensor, It is effective.

도 1은 본 발명에 따른 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치의 구성도이며,
도 2는 정상적인 공구 장착 상태에서 센서에서 감지되는 갭 신호이며,
도 3은 비정상적인 공구 장착 상태에서 센서에서 감지되는 갭 신호이며,
도 4는 도 1에 도시된 처리장치의 처리 흐름도이다.1 is a configuration diagram of a tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool according to the present invention,
2 is a gap signal sensed by the sensor in a normal tool mounted state,
3 is a gap signal sensed by the sensor in an abnormal tool mount state,
4 is a processing flowchart of the processing apparatus shown in Fig.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 공작기계 프레임(30), 상기 프레임(30)에 회전 고정되며, 별도의 동력원에 의하여 회전하는 공구장착부(20), 상기 공구장착부(20)에 장착되는 공구(10), 상기 프레임(30)에 고정되어 상기 공구(10) 외면과의 거리를 측정하는 센서(40), 상기 센서(40)의 신호를 수신하여 상기 공구(10) 외면의 거리 변화를 산정하여 불량 장착 여부를 판단하는 처리장치(50) 및 상기 공구(10) 외면과 상기 센서(30)에 공압을 분사하여 표면의 이물질을 제거하는 노즐부(60)를 포함하여 구성된다.1, a tool mounting state monitoring apparatus 100 for a machine tool according to the present invention includes a machine tool frame 30, a tool mounting portion 40 which is fixed to the frame 30 and rotates by a separate power source, (10) fixed to the frame (30) and measuring the distance from the outer surface of the tool (10), a signal (40) of the sensor (40) (50) for judging whether or not the tool (10) is mounted on the tool (10) by determining a change in the distance of the tool (10) And a nozzle unit (60).

먼저 상기 프레임(30)은 회전하지 않는 부분으로 주축이 이동하는 경우 같이 이동하는 부분을 의미하며, 주축이 이동하지 않는 경우에는 공작기계의 고정부를 의미한다.First, the frame 30 refers to a portion that does not rotate, and moves when the main shaft moves. In the case where the main shaft does not move, it means a fixed portion of the machine tool.

그리고 상기 공구장착부(20)는 주축에 연결되어 회전하는 부위를 의미하고, 상기 공구(10)는 상기 공구장착부(20)에 장착되어 상기 공구장착부(20)와 같이 회전하면서 공작물을 가공하는 역할을 하며, 상기 프레임(30), 공구장착부(20) 및 공구(10)는 공작기계의 구성요소이다.The tool 10 is attached to the tool mounting part 20 and rotates together with the tool mounting part 20 to machine the workpiece. And the frame 30, the tool mounting portion 20 and the tool 10 are components of a machine tool.

또한 상기 공구(10)는 필요한 작업에 따라 다양한 형태로 구비되며, 툴 메거진 등에 의하여 교체되도록 구성할 수 있다.The tool 10 may be provided in various forms according to the required work, and may be replaced by a tool magazine or the like.

상기 센서(40)는 상기 프레임(30)에 고정되어 공구(10)의 일정 지점의 거리(이하에서는 갭으로 표현한다)를 측정하는 역할을 한다. 이때 상기 공구(10)가 장착되는 주축이 이동하는 경우 상기 프레임(30)은 상기한 바와 같이 주축에서 회전하지 않는 부분을 의미하므로, 상기 센서(40) 역시 상기 주축과 같이 이동하므로, 결국 상기 공구(10)의 회전 상태만 감지한다.The sensor 40 is fixed to the frame 30 and serves to measure a distance (hereinafter, referred to as a gap) of a certain point of the tool 10. In this case, when the main shaft to which the tool 10 is mounted is moved, the frame 30 does not rotate on the main shaft as described above. Therefore, the sensor 40 also moves with the main shaft, (10).

상기 노즐부(60) 역시 상기 프레임(30)에 고정되어 외부에서 공급되는 공압을 상기 공구(10)의 외면과 상기 센서(40)의 감지면에 분사하여 양 표면의 이물질을 제거하는 역할을 하며, 별도의 밸브를 구비하여 필요한 경우에만 공압을 분사하도록 구성될 수도 있으며, 이때 상기 노즐부(60)는 상기 처리장치(50)를 통하여 제어된다.The nozzle unit 60 is also fixed to the frame 30 and injects external pressure to the outer surface of the tool 10 and the sensing surface of the sensor 40 to remove foreign matter on both surfaces , And a separate valve may be provided to inject the air pressure only when necessary, wherein the nozzle unit 60 is controlled through the processing unit 50.

한편, 상기 처리장치(50)는 상기 센서(40)에서 감지되는 공작물(10) 외면의 거리 변화를 즉, 갭 정보를 입력 받아 공구(10)의 장착 불량 여부를 판단하는 역할을 한다.Meanwhile, the processing unit 50 receives the gap information, that is, the distance change of the outer surface of the workpiece 10 sensed by the sensor 40, and determines whether the tool 10 is mounted improperly.

먼저 상기 공구장착부(20)는 공구(10)가 장착된 후에는 회전속도를 증가시킨 후, 공작물에 이동하여 가공을 시작한다.First, the tool mounting portion 20 increases the rotational speed after the tool 10 is mounted, and then moves to the workpiece to start machining.

상기 처리장치(50)는 상기 공구장착부(20)가 가공전에 공전하는 경우에만 상기 공구(10)와 센서(40)의 갭 정보를 수신한다.The processing device 50 receives the gap information of the tool 10 and the sensor 40 only when the tool mounting portion 20 revolves before machining.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 고주파 성분과 간헐적인 피크치가 반복적으로 인식되는 경우, 공구(10) 표면의 흠과 요철부에 의한 영향으로 판단하여 장착이 적절한 것으로 판단한다.At this time, as shown in FIG. 2, when the high frequency component and the intermittent peak value are repeatedly recognized, it is determined that the mounting is proper by judging that the surface of the tool 10 is affected by the scratches and irregularities on the surface thereof.

반면에 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 크기 이상의 회전수와 연동되는 하모닉 성분이 포함되는 경우, 상기 공구(10)가 공구장착부(20)의 중심축에서 일정한 각도로 이격되어 설치된 것으로 판단하여 장착 불량으로 판단한다.3, when it is determined that the tool 10 is installed at a predetermined angle with respect to the center axis of the tool mounting portion 20, We judge it as bad.

한편, 상기 판단은 시간 영역에서 상기 센서(40) 갭 정보에 따라 수행할 수 있다. 예를 들면 전체 갭 신호의 피크 투 피크의 크기가 일정 수준 이상인 경우 공구(10)의 장착 불량으로 판단하도록 수행될 수 있다.Meanwhile, the determination may be performed according to the gap information of the sensor 40 in the time domain. For example, when the size of the peak-to-peak of the entire gap signal is equal to or higher than a certain level, it can be determined that the mounting of the tool 10 is faulty.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 요철부 또는 흠에 의한 갭 정보는 간헐적인 피크로 나타나며, 이때 공구(10)의 장착 불량인 경우 상기 피크에 추가하여 전체 피크 투 피크 값이 증가하므로, 이러한 판단 절차는 적절하다.As shown in FIG. 3, the gap information due to some irregularities or flaws appears as an intermittent peak. At this time, when the tool 10 is mounted improperly, the total peak-to-peak value increases in addition to the peak, Judgment procedures are appropriate.

그리고 필요한 경우, 각 공구(10)마다 적합한 장착 상태를 유지한 후, 해당 공구(10)들을 공전 상태로 구동한 후, 피크 투 피크 값을 측정하여 처리장치(50)에 저장한 후, 상기 사전에 입력된 피크 투 피크보다 큰 값이 입력되는 경우 장착 불량으로 판단하도록 구성할 수도 있다.If necessary, the tool 10 is maintained in a proper mounting state for each tool 10, and then the tools 10 are driven in the idle state. Then, the peak-to-peak value is measured and stored in the processing device 50, It is determined that a mounting failure is detected when a value larger than a peak-to-peak input to the input terminal is input.

또한 상기 처리장치(50)는 공작기계용 제어장치와 연동하여 작업을 진행할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 공구(10)가 교체된 경우 공작기계용 제어장치가 해당 교체 내용을 상기 처리장치(50)로 전송하고, 상기 공구 교환 신호를 수신한 상기 처리장치(50)는 공구 감시 속도 회전 신호를 상기 제어장치로 전송하면, 상기 제어장치는 공구장착부(20)를 공구 회전 속도로 회전 시킨다.In addition, the processing device 50 can work in conjunction with a control device for a machine tool. 4, when the tool 10 is replaced, the control device for the machine tool transmits the corresponding replacement contents to the processing device 50, and the processing device 50, which has received the tool exchange signal, When the tool monitoring speed rotation signal is transmitted to the control device, the control device rotates the tool mounting portion 20 at the tool rotation speed.

이후에는 센서(40)가 공구(20) 갭 정보를 감지하여 상기 처리장치(50)로 신호를 전송한다.Thereafter, the sensor 40 senses the gap information of the tool 20 and transmits a signal to the processing device 50. [

이후 처리장치(50)는 상기 센서(40)에서 감지된 갭 신호를 수신한 후, 데이터 분석을 실시한다.Thereafter, the processing device 50 analyzes the data after receiving the gap signal sensed by the sensor 40.

이때 데이터 분석은 상기 센서(40)에서 수신된 신호의 피크 투 피크를 계산하는 것을 의미한다.The data analysis at this time means to calculate the peak-to-peak of the signal received at the sensor 40.

상기 데이터 분석이 완료된 후, 피크 투 피크 값이 사전에 입력된 크기 이상인 경우에는 공구(10)의 장착이 불량한 것으로 판단하여 상기 처리장치(50)는 상기 제어장치에 정지 신호를 출력하고, 상기 제어장치는 상기 정지 신호에 대응하여 공작기계의 작동을 중지한 후, 알람을 발생시킨다.If the peak-to-peak value is equal to or larger than the previously input magnitude after the data analysis is completed, it is determined that the attachment of the tool 10 is poor and the processing device 50 outputs a stop signal to the control device, The apparatus stops the operation of the machine tool in response to the stop signal, and then generates an alarm.

반면에 피크 투 피크의 값이 사전에 입력된 크기 이내인 경우에는 공구(10) 장착이 정상인 것으로 판단하여 정상 신호를 상기 제어장치로 전송하면, 상기 제어장치는 예정된 가공을 진행한다.On the other hand, when the value of the peak-to-peak is within the pre-input size, it is determined that the tool 10 is mounted properly and a normal signal is transmitted to the control device.

한편, 상기 처리장치(50)는 시간 영역 이외에 주파수 영역에서 공구(10)의 장착 상태를 판단할 수 있다.Meanwhile, the processing apparatus 50 can determine the mounting state of the tool 10 in the frequency domain in addition to the time domain.

공구(10) 장착은 공구장착부(20)가 사전에 입력된 회전수로 공전 시에 갭 정보를 수신하므로, 센서(10)에서 수신된 정보를 주파수 영역으로 변환한 후, 상기 공구장착부(20) 공전 주파수 영역에서 파워가 일정 수준 이상인 경우에는 회전수에 관련된 데이터값이 높은 비율을 나타내는 도 3과 같은 상태이므로, 공구(10) 장착 불량으로 판단할 수 있다.Since the tool mounting section 20 receives the gap information when the tool mounting section 20 revolves at the pre-input rotational speed, the tool mounting section 20 converts the information received from the sensor 10 into the frequency domain, In the case where the power is higher than a predetermined level in the idle frequency range, the data value related to the number of revolutions is in a state as shown in Fig.

이때 해당 주파수의 영역의 크기는 정상적인 공구(10) 장착 상태에서 감지된 정보와 대비하여 판단하면, 상기에 기술한 절차와 동일한 방식으로 공구(10)의 장착 불량을 판단할 수 있다.
At this time, if the size of the region of the frequency is judged in comparison with the information sensed in the state where the normal tool 10 is mounted, it is possible to judge the mounting failure of the tool 10 in the same manner as the above-described procedure.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.

10: 공구 20: 공구장착부
30: 프레임 40: 센서
50: 처리장치 60: 노즐부
100: 공구 장착 상태 감시 장치10: tool 20: tool mounting portion
30: frame 40: sensor
50: processing apparatus 60: nozzle unit
100: Tool mounting status monitoring device

Claims (6)

프레임, 상기 프레임에 회전 고정되는 공구장착부, 상기 공구장착부에 장착되는 공구를 포함하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치에 있어서,
상기 프레임에 고정되어 상기 공구가 공전하는 경우 공구 외면과의 갭을 감지하는 센서; 및
상기 센서에서 감지된 갭 정보를 이용하여 공구 장착 상태를 판단하는 처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
A tool mounting state monitoring apparatus for a machine tool, comprising a frame, a tool mounting portion rotatably fixed to the frame, and a tool mounted on the tool mounting portion,
A sensor fixed to the frame and sensing a gap with the tool outer surface when the tool revolves; And
And a processing device for determining a tool mounting state by using the gap information detected by the sensor.
청구항 1에 있어서, 상기 처리장치는 상기 갭 정보의 피크 투 피크 값이 사전에 입력된 일정 크기 이상인 경우에 공구 장착 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
The tool mounting condition monitoring device for a machine tool according to claim 1, wherein the processing device determines that the tool mounting is inadequate when the peak-to-peak value of the gap information is equal to or larger than a predetermined input size.
청구항 1에 있어서, 상기 처리장치는 상기 갭 정보의 주파수 정보 중, 공구의 공전 주파수 영역의 크기 값이 사전에 입력된 일정 크기 이상인 경우에 공구 장착 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
The tool mounting apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus determines that the tool mounting is bad when the size value of the idle frequency region of the tool is equal to or larger than a predetermined size inputted in the frequency information of the gap information State monitoring device.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 공작기계는 제어장치를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 처리장치로 공구 교환 신호를 출력하고, 상기 처리장치는 상기 공구 교환 신호 수신후, 상기 제어장치로 공구 감시 속도 회전 신호를 출력하고, 상기 제어장치는 해당 신호를 수신한 후, 공구 감시를 위한 공전속도로 공구를 회전하고, 상기 센서는 갭 신호를 출력하여 상기 처리장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
The machine tool according to claim 2 or 3, wherein the machine tool further comprises a control device, the control device outputs a tool change signal to the processing device, and after receiving the tool change signal, And the controller outputs a monitoring speed rotation signal, and after receiving the signal, the control device rotates the tool at the revolution speed for tool monitoring, and the sensor outputs the gap signal to the processing device Tool mounting status monitoring device for machines.
청구항 4에 있어서, 상기 처리장치가 공구 장착 불량으로 판단한 경우 해당 신호를 상기 제어장치로 전송하고, 상기 제어장치는 공작기계의 작동을 중지하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
5. The tool mounting condition monitoring apparatus for a machine tool according to claim 4, wherein when the processing apparatus determines that the tool is improperly mounted, the signal is transmitted to the control apparatus, and the control apparatus stops the operation of the machine tool.
청구항 4에 있어서, 상기 프레임에 고정되어 상기 공구 외면과 상기 센서 표면의 이물질을 제거하는 노즐부를 더 포함하며, 상기 노즐부는 상기 처리장치에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구 장착 상태 감시 장치.
The tool mounting state monitoring device for a machine tool according to claim 4, further comprising a nozzle unit fixed to the frame and removing foreign matter from the tool outer surface and the sensor surface, wherein the nozzle unit is controlled by the processing apparatus .
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CN113467374A (en) * 2021-07-27 2021-10-01 深圳市玄羽科技有限公司 CNC digit control machine tool fault detection sensing device
EP3954481A4 (en) * 2019-04-11 2023-01-04 Citizen Watch Co., Ltd. Machine tool, and detecting method

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