KR20190110234A - Thermoelectric module device and method for cooling a heating element of a machine tool - Google Patents

Thermoelectric module device and method for cooling a heating element of a machine tool Download PDF

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Abstract

The present invention provides a thermoelectric module device for cooling a heating element of a machine tool, wherein a heat absorption material is in surface contact with a lower portion of a thermoelement (21), and a heat emitting material is in surface contact with an upper portion of the thermoelement. Moreover, a heating element of a machine tool is in surface contact with a lower portion of the heat absorption material. According to the present invention, a control method of a thermoelectric module for cooling a heating element of a machine tool supplies primary power to a thermoelement when a feedback temperature (Tp_c) of a heating element is higher than a predetermined primary cooling reference temperature (Tp_n), and supplies secondary power to the thermoelement after a predetermined time elapses when a feedback temperature (Tp_c2) is higher than a predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2) after the heating element is cooled again.

Description

공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치 및 제어방법{Thermoelectric module device and method for cooling a heating element of a machine tool}Thermoelectric module device and method for cooling a heating element of a machine tool {a thermoelectric module device and method for cooling a heating element of a machine tool}

본 발명은 공작기계와 같은 구조물의 열변형 방지에 관한 것으로, 열전소자를 이용하여 공작기계의 발열부재를 냉각하는 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the prevention of thermal deformation of structures such as machine tools, and to an apparatus and a control method for cooling a heat generating member of a machine tool by using a thermoelectric element.

공작기계와 같은 기계장치의 구조물에서는 작동이 진행됨에 따라 회전 구동부나 마찰 부위에서 열이 발생한다. 이러한 열은 발열 부위를 포함하고 있는 구조물이나 인접한 구조물에 전도되어 열팽창으로 인한 열변형을 야기시킨다. 공작기계에서 이러한 열변형은 구조물의 굽힘을 불러오고, 구조물의 굽힘은 궁극적으로 공구의 위치 변경을 야기시켜 공작물의 가공 정밀도를 떨어뜨리게 된다.In a structure of a mechanical device such as a machine tool, as the operation proceeds, heat is generated at the rotational drive or the friction part. This heat is conducted to adjacent structures or structures that contain heat generating sites, causing thermal deformation due to thermal expansion. In a machine tool, this thermal deformation leads to bending of the structure, and bending of the structure ultimately causes a change in the position of the tool, which reduces the machining precision of the workpiece.

이와 같이 공작기계에서 과도한 발열로 인해 구조물의 굽힘이 발생하는 경우, 구조물이 굽혀진 양 만큼 해당 축계를 반대방향으로 이송시켜 보정하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이와 같은 보정 방식은 공작기계 구동부의 지속적인 미세 이송을 요구하는 바, 이송부의 마찰력이 큰 경우 이송계에 지속적인 부하가 가해지는 상황이 발생한다. 또한 열변형 인자의 측정이나 예측을 통해 얻어진 열변형 데이터를 기준으로 공작기계의 해당 부위를 열변형이 발생한 반대 방향으로 이송하여 보정한다는 것 또한, 열변형이 변화되는 상황에서는 과다 보정이나 부족한 보정이 될 가능성이 있으므로, 여전히 공작물의 가공 결과에 잠재적인 오차 요소가 존재한다.As such, when bending of a structure occurs due to excessive heat generation in a machine tool, a method of correcting by transferring the shaft system in the opposite direction by the amount of the bending of the structure is used. However, such a correction method requires continuous microfeeding of the machine tool drive unit, and a situation in which a continuous load is applied to the feed system when the frictional force of the transfer unit is large. In addition, based on the heat deformation data obtained through the measurement or prediction of heat deformation factors, the corresponding parts of the machine tool are transported in the opposite direction in which heat deformation has occurred. There is still a potential source of error in the machining results of the workpiece.

이와 같은 열변형을 방지하기 위해 발열부에 냉각용 유로를 형성하고 오일이나 냉각수 또는 공기를 순환시켜 발열부를 냉각키는 방식을 사용하고 있다.In order to prevent such heat deformation, a cooling passage is formed in the heat generating portion, and a method of cooling the heat generating portion by circulating oil, cooling water, or air is used.

그러나 이러한 냉각 방식은 어느 정도까지는 발열을 억제할 수 있으나, 과도한 발열에 대해 근본적으로 열변형을 방지하거나 열변형에 대한 정확한 보정에는 한계가 있다. 특히 과도한 열이 발생하는 공작기계의 고부하 토오크 모터나, 직접 구동식 모터(Direct drive motor), 고속 스핀들과 같은 부분에 대해서는 열변형을 억제할 만큼의 냉각 온도 관리에 어려움이 따른다.However, the cooling method can suppress the heat generation to some extent, but there is a limit to the thermal deformation or the correct correction of the heat deformation fundamentally for excessive heat generation. Particularly, for parts such as high load torque motors, direct drive motors, and high speed spindles of machine tools that generate excessive heat, it is difficult to manage cooling temperatures to suppress thermal deformation.

또한, 이러한 냉각 오일이나 냉각수를 사용하는 방식은 누유나, 부식 등 기계에 손상이 발생하는 문제가 있다. 또한, 냉각 오일이나 냉각수를 순환시키고 냉각하기 위해서는 별도로 냉각기를 설치해야 하고, 이로 인한 소음, 고비용의 문제가 발생한다.In addition, the method of using such cooling oil or cooling water has a problem that damage to the machine, such as oil leakage, corrosion. In addition, in order to circulate and cool the cooling oil or the cooling water, a cooler must be separately installed, which causes noise and high cost.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 열전소자 기반의 공작기계의 발열부재 항온 제어 시스템을 제공하는 것이 목적으로 한다.The present invention is to overcome the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a heating member constant temperature control system of a thermoelectric element-based machine tool.

또한, 본 발명의 목적은 실시간 온도 조절 알고리즘을 통해 공작기계 발열부재의 온도를 일정하게 유지하여 발열부재로부터 열전도에 의해 열변형이 우려되는 공작기계 구조물의 열변형을 최소화 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to minimize the thermal deformation of the machine tool structure that is concerned about thermal deformation due to heat conduction from the heating member by maintaining a constant temperature of the machine tool heating member through a real-time temperature control algorithm.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열전소자(21)의 하부에는 흡열재(30)를 면 접합하고, 상기 열전소자(21)의 상부에는 방열재(10)를 면 접합하여 열전소자 모듈(20)로 구성하고, 상기 흡열재(30)의 하부에는 공작기계의 발열부재(40)가 면 접합하고, 상기 열전소자 모듈(20)은 상기 발열부재(40)에 설치된 온도센서(24)로부터 발열부재(40)의 온도를 피드백 받아 상기 열전소자(21)에 전원을 공급하고 제어하는 제어장치(23)와 연결하여 구성한다.The present invention for achieving the above object is surface-bonding the heat absorbing material 30 to the lower portion of the thermoelectric element 21, the surface of the thermoelectric element 21 by the surface-bonding the heat dissipating material 10 thermoelectric element module 20 The heat generating member 40 of the machine tool is bonded to the lower surface of the heat absorbing material 30, and the thermoelectric element module 20 generates heat from the temperature sensor 24 installed in the heat generating member 40. The feedback of the temperature of the member 40 is configured to connect to the control device 23 for supplying power to the thermoelectric element 21 and controlling it.

또한, 상기 흡열재(30)와 방열재(10)는 각각 그 내부에 열전도성 유체가 통과할 수 있는 냉각유로(11)가 형성된다.In addition, each of the heat absorbing member 30 and the heat dissipating member 10 has a cooling passage 11 through which a thermal conductive fluid can pass.

또한, 상기 방열재(10)는 상부에 방열핀(14)을 부착한다.In addition, the heat dissipating material 10 is attached to the heat dissipation fins 14 thereon.

또한, 상기 흡열재(30)는 발열부재(40)와 접촉하는 표면이 원호 형상의 접촉면(31)으로 구성된다.In addition, the heat absorbing material 30 is the surface in contact with the heat generating member 40 is composed of an arc-shaped contact surface 31.

또한, 상기 열전소자 모듈(20)을 공작기계의 볼스크류(41) 표면에 복수개 부착한다.In addition, a plurality of thermoelectric module 20 is attached to the surface of the ball screw 41 of the machine tool.

또한, 상기 열전소자 모듈(20)을 공작기계의 스핀들모터(42)의 주변에 복수개 부착할 수도 있다.In addition, a plurality of thermoelectric module 20 may be attached around the spindle motor 42 of the machine tool.

또한, 본발명은 실시예로서, 상기 제어장치(23)를 통해 구현되는 본 발명의 제어방법은 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교 하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 1차 온도 비교단계;In addition, the present invention is an embodiment, the control method of the present invention implemented through the control device 23 is the primary cooling reference temperature predetermined feedback temperature (Tp_c) of the heating element provided through the temperature sensor 24 Compared to (Tp_n) higher, and if the feedback temperature (Tp_c) of the heat generating member is higher than the predetermined primary cooling reference temperature (Tp_n) proceeds to the next step, if the power of the thermoelectric module 20 A primary temperature comparison step of returning to the off initial state;

상기 1차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 상기 열전소자(21)에 미리 정한 일정 전압의 1차 전원을 공급하는 1차 전원 공급단계;In the primary temperature comparison step, when the feedback temperature Tp_c of the heat generating member is higher than a predetermined primary cooling reference temperature Tp_n, 1 for supplying a primary power having a predetermined voltage to the thermoelectric element 21. A secondary power supply step;

상기 1차 전원 공급단계가 진행된 후에 실시간으로 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 2차 온도 비교단계;Compare whether the feedback temperature Tp_c of the heating element provided in real time is higher than a predetermined primary cooling reference temperature Tp_n after the primary power supply step is performed, and the feedback temperature Tp_c of the heating element is predetermined A second temperature comparison step of returning to an initial state in which the power of the thermoelectric module 20 is turned off when the first cooling reference temperature Tp_n is higher than the first step;

상기 2차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 실시간으로 제공되는 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)보다 높은지를 비교하고, 상기 비교결과 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계를 거친 후 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 3차 온도 비교단계;In the second temperature comparison step, when the feedback temperature Tp_c of the heat generating member is higher than the predetermined first cooling reference temperature Tp_n, the second temperature predetermined by the feedback temperature Tp_c2 after cooling of the heating element provided in real time is preset. Comparing whether it is higher than the cooling reference temperature (Tp_n2), and if the feedback temperature (Tp_c2) after the cooling of the heating element is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2), the predetermined constant time is counted. After proceeding to the next step, if the third temperature comparison step of returning to the secondary temperature comparison step;

상기 3차 온도 비교단계에서 상기 비교결과 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 열전소자(21)에 공급할 수 있는 최대 허용전압 범위 내에서 앞서 1차 전원공급 단계에서 열전소자(21)에 공급한 전압보다 높은 전압으로 미리 정한 일정 시간 동안 열전소자(21)에 전원을 공급하는 2차 전원 공급단계를 포함한다.In the third temperature comparison step, if the feedback temperature Tp_c2 after cooling of the heat generating member is higher than a predetermined second cooling reference temperature Tp_n2, within the maximum allowable voltage range that can be supplied to the thermoelectric element 21. And a second power supply step of supplying power to the thermoelectric element 21 for a predetermined time at a voltage higher than the voltage supplied to the thermoelectric element 21 in the first power supply step.

또한, 상기 3차 온도 비교 단계에서 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 상기 1차 온도 비교단계 또는 2차 온도 비교단계에서 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 온도인 것이다.In addition, the second cooling reference temperature Tp_n2 predetermined in the third temperature comparing step is a temperature higher than the first cooling reference temperature Tp_n predetermined in the first temperature comparing step or the second temperature comparing step.

또한, 상기 3차 온도 비교단계에서 실시간으로 제공되는 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)는 상기 2차 온도 비교단계에서 실시간으로 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c) 검출 부위와 다른 부위의 발열부재의 온도인 것이다.In addition, the feedback temperature (Tp_c2) after cooling of the heating element provided in real time in the third temperature comparison step is the heat generation of the feedback temperature (Tp_c) detection site of the heating element provided in real time in the second temperature comparison step It is the temperature of the member.

또한, 상기 3차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2) 검출 부위가 상기 1차 또는 2차 온도 비교단계에서의 발열부재의 피드백 온도(Tp_c) 검출 부위 보다 열변형이 심한 부위인 경우, 상기 3차 온도 비교 단계에서 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 상기 1차 또는 2차 온도 비교단계에서 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮은 온도인 것이다.In addition, the site where the feedback temperature Tp_c2 after cooling of the heating member in the tertiary temperature comparison step is more thermally deformed than the region where the feedback temperature Tp_c of the heating element is detected in the primary or secondary temperature comparison step. In this case, the secondary cooling reference temperature Tp_n2 predetermined in the tertiary temperature comparison step is a temperature lower than the primary cooling reference temperature Tp_n predetermined in the primary or secondary temperature comparison step.

또한, 상기 3차 온도 비교단계에서 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계는, In addition, the step of counting a predetermined time predetermined in the third temperature comparison step,

발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)에 1을 추가하고;When the feedback temperature Tp_c2 is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature Tp_n2 after cooling the heating element, add 1 to the number of times Rep_tc above the secondary cooling reference temperature;

상기 2차 온도 비교단계에서부터 현재의 단계까지 소요된 시간을 측정한 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)과 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1)을 비교하여, 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우 다음 단계로 진행하고, 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 작은 경우 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)을 반복하는 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp) 비교단계와;By comparing the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) measuring the time taken from the second temperature comparison step to the current step and the predetermined allowable cycle time (T1), the allowable cycle predetermined by the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) If it is larger than the time T1, the process proceeds to the next step. If the temperature measuring cycle time Time_cycle_temp is smaller than the predetermined allowable cycle time T1, the temperature measuring cycle time Time_cycle_temp is repeated. A comparison step;

상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp) 비교단계에서 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우, 상기 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 상회한 횟수(Rep_tc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)를 비교하여, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)보다 많은 경우, 다음 단계를 진행하고, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn) 보다 적은 경우에는 상기 2차온도 비교단계로 복귀하는 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계와;When the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) is greater than a predetermined allowable cycle time (T1) in the temperature measuring cycle time (Time_cycle_temp) comparison step, the feedback temperature (Tp_c2) after cooling the heating element is the secondary cooling reference temperature (Tp_n2) By comparing the number of times exceeding Rep_tc with the predetermined allowable number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), the number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is allowed to exceed the predetermined second cooling reference temperature (Rep_tn). If the number of times greater than the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is less than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), the process returns to the secondary temperature comparison step. Comparing the number of times the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature;

상기 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계에서 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)보다 많은 경우, 열전소자(21)에 전원이 공급 되기 시작한 1차 전원 공급단계부터 현재의 단계까지 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)과 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)을 비교하여, 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 작으면 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하고, 1차 전원 공급단계부터 현재 단계까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 크면 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 총 소요시간 비교단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.When the number of times that the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is greater than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature (Rep_tn) in the comparing step, the thermoelectric element 21 ) Compares the temperature or load rate measurement time (Time_c) with the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) from the primary power supply stage from which the power was supplied to the current stage to the current stage. If it is smaller than the predetermined time or load rate measurement allowable time (Time_p), it proceeds to the next step, the second power supply step, and the temperature or load rate predetermined by the temperature or load rate measurement time (Time_c) from the first power supply step to the present step If the measurement allowable time (Time_p) is greater than the total time required to return to the second temperature comparison step is characterized in that it consists of.

또한, 상기 1차 온도 비교단계에 부가적으로, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)과 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)을 비교하여, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 클 경우, 상기 1차 전원 공급단계를 수행하고, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 작을 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 1차 부하율 비교단계를 더 가진 것이다.Further, in addition to the primary temperature comparing step, the heating element feedback load ratio Util_c and the predetermined primary cooling reference load ratio Util_n are compared to each other, so that the heating element feedback load ratio Util_c is predetermined. If greater than Util_n, the primary power supply step is performed, and if the heating element feedback load factor Util_c is smaller than a predetermined primary cooling reference load factor Util_n, the power of the thermoelectric module 20 is turned off. It further has a primary load ratio comparison step that returns to the initial state.

또한, 상기 2차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)과 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)을 비교하여, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)이 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)보다 클 경우, 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계를 거친 후, 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하는 2차 부하율 비교단계를 더 포함한다.In addition, when the feedback temperature Tp_c of the heating element is higher than a predetermined first cooling reference temperature Tp_n in the secondary temperature comparison step, the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heating element and the predetermined secondary cooling reference Comparing the load ratio Util_n2, if the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heat generating member is greater than the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2, after the predetermined time is counted, the next step, secondary The method further includes a secondary load factor comparison step of proceeding to a power supply step.

또한, 상기 2차 부하율 비교단계에서 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계는, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)이 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)보다 클 경우, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)에 1을 추가하는 단계와; In addition, the step of counting a predetermined predetermined time in the secondary load ratio comparison step, if the secondary feedback load ratio (Util_c2) of the heat generating member is greater than the predetermined secondary cooling reference load ratio (Util_n2), the secondary cooling reference load ratio Adding 1 to the number of times Rep_uc exceeded;

다음 단계로, 상기 1차온도 비교단계에서부터 본 단계까지 소요된 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)을 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2)과 비교하여, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 큰 경우는 다음 단계인 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계로 진행하고, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 작은 경우에는 본 부하율 측정 싸이클타임 비교단계를 반복 하는 부하율 측정 싸이클타임 비교단계와;Next, by comparing the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) from the first temperature comparison step to the present step with a predetermined allowable load rate cycle time (T2), the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is a predetermined allowable load rate cycle If it is larger than the time T2, the process proceeds to a comparison step in which the current load ratio exceeds the secondary cooling reference load ratio, which is the next step, and when the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is smaller than the predetermined allowable load ratio cycle time (T2). A load rate measurement cycle time comparison step of repeating the present load rate measurement cycle time comparison step;

다음 단계로, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un)를 비교하여, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 많은 경우, 다음 단계인 상기 총 소요시간 비교단계로 진행하고, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 적은 경우에는 상기 2차 부하율 비교단계로 복귀하는 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계와;In the next step, the number of times that the secondary cooling reference load ratio is exceeded (Rep_uc) is compared with the number of times that the secondary cooling reference load ratio is exceeded (Rep_uc) and the number of times that the secondary cooling reference load ratio (Rep_uc) is higher than the predetermined number If the number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio (Rep_un) is greater than the next step, the total time required comparison step proceeds to the next step, and the number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio (Rep_uc) is allowed to exceed the predetermined second cooling reference load ratio. If less than Rep_un, comparing the number of times the current load ratio returning to the secondary load ratio comparison step exceeds the secondary cooling reference load ratio;

다음 단계로, 열전소자(21)에 전원이 공급 되기 시작한 1차 전원 공급단계부터 현재의 단계까지 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)과 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)을 비교하여, 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 작으면 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하고, 1차 전원 공급단계부터 현재 단계까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 크면 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 총 소요시간 비교단계로 이루어진다.In the next step, the temperature or load rate measurement time (Time_c) is compared with the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) from the first power supply stage at which power is supplied to the thermoelectric element 21 to the present stage, Alternatively, if the load rate measurement time (Time_c) is less than the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p), the process proceeds to the next step, the secondary power supply step, and the temperature or load rate measurement time from the primary power supply step to the current step ( When Time_c) is greater than a predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p), a total time comparison step is returned to the secondary temperature comparison step.

또한, 상기 2차 전원 공급단계 후에, 추가적으로 냉각 기준온도를 상기 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높은 온도로 설정하고, 열전소자(21)에 공급하는 전원을 최대 허용전압 범위 내에서 상기 2차 전원 공급단계의 전압보다 높은 전압으로 설정하여 상기 2차 온도비교단계부터 상기2차 전원 공급단계까지의 과정을 반복하는 것을 특징으로 한다.Further, after the secondary power supply step, additionally set the cooling reference temperature to a temperature higher than the secondary cooling reference temperature Tp_n2, and supply the power supplied to the thermoelectric element 21 within the maximum allowable voltage range within the secondary voltage. It is characterized by repeating the process from the secondary temperature comparison step to the secondary power supply step by setting a voltage higher than the voltage of the power supply step.

본 발명은 공작기계의 발열부재에 열전소자 기반의 실시간 온도 조절 알고리즘 제공함으로써, 공작기계 발열부재의 온도를 항상 일정하게 유지하여 공작기계 구조물의 열변형을 최소화 할 수 있다.The present invention provides a thermoelectric element-based real-time temperature control algorithm for the heating element of the machine tool, thereby minimizing thermal deformation of the machine tool structure by maintaining a constant temperature of the machine tool heating element at all times.

또한, 공작기계 구조물을 열변형을 최소함으로써 공작기계의 가공 정밀도를 향상 시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving the processing precision of the machine tool by minimizing thermal deformation of the machine tool structure.

도 1은 본 발명의 실시예로서, 열전소자 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예로서, 방열핀을 가지는 열전소자 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서, 열전소자모듈의 흡열재가 원호형으로 형성된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예로서, 열전소자 모듈을 볼스크류에 적용한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, 열전소자 모듈을 공작기계 스핀들 모터에 적용한 사용상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예로서, 열전소자 모듈의 제어프로세스를 나타내는 플로우챠트이다.
도 7은 본 발명의 실시예로서, 부하율을 반영한 열전소자 모듈의 제어프로세스를 나타내는 플로우챠트이다.
도 8은 본 발명의 실시예로서, 2단계로 부하율을 반영한 열전소자 모듈의 제어프로세스를 나타내는 플로우챠트이다.1 is an exploded perspective view of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a thermoelectric module having a heat dissipation fin as an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of an embodiment of the present invention in which the heat absorbing material of the thermoelectric element module is formed in an arc shape.
Figure 4 is an embodiment of the present invention, a state diagram in which the thermoelectric module is applied to the ball screw.
5 is a diagram showing a state in which a thermoelectric module is applied to a machine tool spindle motor as an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a control process of a thermoelectric module according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a control process of a thermoelectric module reflecting a load ratio according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a control process of a thermoelectric module reflecting a load ratio in two steps as an embodiment of the present invention.

우선 본 발명에 적용된 열전소자에 대해 살펴본다.First, a thermoelectric device applied to the present invention will be described.

주지하다시피, 열전소자는 두 종류의 다른 금속을 접합하여 전류를 흘렸을 경우 접합부에서 전류에 비례한 열의 발생 혹은 흡수가 일어나는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 것으로, 이 열 효과는 가역적인 것으로, 전류의 방향을 반대로 하면 열의 발생, 흡수도 반대가 된다. 이와 같이 열전소자는 전원의 인가 방향에 따라 한 쪽 면은 흡열작용을, 반대 쪽 면은 발열작용을 하는 전자 냉각이 이루어진다.As is well known, the thermoelectric element uses the Peltier effect that generates or absorbs heat in proportion to the current when the current flows by joining two different metals. The thermal effect is reversible. If you reverse the direction of, the heat generation and absorption is also reversed. As described above, the thermoelectric element has electronic cooling in which one side has an endothermic action and the other side generates heat depending on the direction in which the power is applied.

한편, 이러한 열전소자는 용적이 큰 기기에 사용할 때는 모듈로 된 열전소자를 여러 개를 직렬로 결합하여 사용하고, 단열재로 열 절연함과 동시에 발열 측에서는 방열 날개(fin)를 부착하여 방열을 촉진한다. On the other hand, when the thermoelectric element is used in a large volume device, a plurality of modular thermoelectric elements are used in series, and thermally insulated with a heat insulating material, and at the same time, a heat dissipation wing (fin) is attached to the heat generating side to promote heat dissipation. .

그러나 이와 같은 열전소자를 공작기계의 발열부재의 냉각 수단으로 사용하기 위해서는 공작기계의 필요한 냉각 수준에 따라 제어 알고리즘을 통해 정교한 제어가 필요할 뿐만 아니라, 공작기계에 적합한 구조로 제작되어야 한다.However, in order to use such a thermoelectric element as a cooling means of the heat generating member of the machine tool, not only sophisticated control is required through a control algorithm according to the required cooling level of the machine tool, but also a structure suitable for the machine tool must be manufactured.

본 발명은 열전소자를 공작기계의 발열부재의 냉각 수단으로 사용하기 위해 이하에서 소개하는 구조와, 공작기계에서 필요로 하는 냉각 수준에 부합하는 열전소자의 흡열량 제어 알고리즘을 구비한다. The present invention includes a structure introduced below for using a thermoelectric element as a cooling means of a heat generating member of a machine tool, and an endothermic amount control algorithm of a thermoelectric element corresponding to a cooling level required by a machine tool.

이하, 도 1내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 냉각에 사용할 열전소자(21)의 하부에는 흡열재(30)를 면 접합하고, 상기 열전소자(21)의 상부에는 방열재(10)를 면 접합하여 열전소자 모듈(20)로 구성한다. 또한, 상기 흡열재(30)의 하부에는 공작기계의 발열부재(40)가 면 접합된다. 또한, 상기 열전소자 모듈(20)은 상기 발열부재(40)에 설치된 온도센서(24)로부터 발열부재(40)의 온도를 피드백 받아 상기 열전소자(21)에 전원을 공급하고 제어하는 제어장치(23)와 연결하여 구성한다.First, as shown in FIG. 1, in the present invention, the heat absorbing material 30 is bonded to the lower surface of the thermoelectric element 21 to be used for cooling, and the heat dissipating material 10 is disposed on the upper surface of the thermoelectric element 21. Bonded to constitute a thermoelectric module 20. In addition, the heat generating member 40 of the machine tool is bonded to the lower portion of the heat absorbing material (30). In addition, the thermoelectric module 20 is a control device for supplying and controlling power to the thermoelectric element 21 by receiving the temperature of the heat generating member 40 from the temperature sensor 24 installed in the heat generating member 40 ( Configure in connection with 23).

여기서 발열부재(40)는 공작기계의 볼스크류(41)나 스핀들모터(42)와 같이 회전이나 마찰에 의해 열을 발생하는 액츄에이터를 총칭 한다. Here, the heat generating member 40 collectively refers to an actuator that generates heat by rotation or friction, such as a ball screw 41 or a spindle motor 42 of a machine tool.

실시예로서, 상기 흡열재(30)는 발열부재(40)의 열을 최대한 흡수하고 열전소자(21)부터 제공되는 냉각 온도에 의해 발열부재(40)를 냉각 시킬 수 있는 열전도성이 높은 금속재를 사용한다. 또한, 상기 방열재(10)는 열전소자(21)에서 발생하는 고온의 열을 외부로 방출할 수 있도록 열전도성이 우수한 금속재를 사용하되, 방열기능이 우수한 구조로 형성된다. In an embodiment, the heat absorbing material 30 may be a metal material having high thermal conductivity capable of absorbing the heat of the heat generating member 40 to the maximum and cooling the heat generating member 40 by the cooling temperature provided from the thermoelectric element 21. use. In addition, the heat dissipating material 10 is formed of a structure having an excellent heat dissipation function using a metal material having excellent thermal conductivity so as to discharge the high temperature heat generated from the thermoelectric element 21 to the outside.

한편, 상기 흡열재(30)와 방열재(10)는 냉각 또는 방열 효율을 높이기 위하여 각각 그 내부에 냉각유로(11)를 형성하고, 이 냉각유로(11)의 유로입구(12)를 통해 냉각유로(11) 내부로 공기나 냉각수 또는 냉각 오일과 같이 열전도성이 우수한 물질을 투입하여 유로출구(13)를 통해 배출함으로써 열전소자(21)의 냉각기능을 극대화 할 수 있다. On the other hand, the heat absorbing material 30 and the heat dissipating material 10 is formed in each of the cooling flow path 11 in order to increase the cooling or heat dissipation efficiency, and cooling through the flow path inlet 12 of the cooling flow path 11 The cooling function of the thermoelectric element 21 may be maximized by introducing a material having excellent thermal conductivity, such as air, cooling water, or cooling oil, into the flow passage 11 and discharging it through the flow passage outlet 13.

한편, 상기 흡열재(30)와 방열재(10)의 내부 냉각유로(11)를 통과면서 얻어진 냉각 유체 또는 고온 유체는 냉각이나 가열이 필요한 다른 부분에 공급하여 사용 될 수 있다.Meanwhile, the cooling fluid or the high temperature fluid obtained while passing through the heat absorbing material 30 and the internal cooling flow path 11 of the heat dissipating material 10 may be used by supplying it to another part requiring cooling or heating.

또한, 한냉 시에는 외부 온도가 너무 낮아 공작기계 웜업(Warm-up)을 위해 발열부재(40)를 일정 온도로 가열할 필요가 있다. 이 때에는 상기 열전소자(21)로 공급되는 전선(22)의 전극을 반대로 연결하여 전원을 공급함으로써, 상기 흡열재(30)를 가열하여 발열부재(40)의 온도를 공작기계의 웜업(Warm-up) 상태에 맞는 정상 온도로 가열할 수도 있다.In addition, during cold, the external temperature is too low to heat the heating member 40 to a predetermined temperature for warming up the machine tool (Warm-up). At this time, by connecting the electrodes of the wire 22 supplied to the thermoelectric element in reverse and supplying power, the heat absorbing material 30 is heated to warm the temperature of the heat generating member 40 to a warm-up of a machine tool. It can also be heated to normal temperature for up) condition.

다른 실시예로서, 도 2와 같이, 상기 방열재(10)는 열교환을 위해 상부에 방열핀(14)을 부착하여 구성할 구성할 수도 있다.As another embodiment, as shown in Figure 2, the heat dissipating material 10 may be configured by attaching the heat dissipation fins 14 to the top for heat exchange.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 발열부재(40)의 표면이 원통형인 경우, 상기 흡열재(30)는 발열부재(40)의 표면과 동일한 원호 형상의 접촉면(31)으로 구성할 수도 있다. 이와 같이 상기 흡열재(30)와 발열부재(40)와의 면 접촉을 향상시킴으로써 발열부재(40)와 흡열재(30) 사이의 열전도성을 높일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, when the surface of the heat generating member 40 is cylindrical, the heat absorbing material 30 may be configured by the same arc-shaped contact surface 31 as the surface of the heat generating member 40. . As such, the surface contact between the heat absorbing member 30 and the heat generating member 40 may be improved to increase the thermal conductivity between the heat generating member 40 and the heat absorbing member 30.

이와 같은 열전소자 모듈(20)은 도 4와 또 5에서 개시한 바와 같이, 공작기계의 볼스크류(41) 표면에 복수개 부착하여 사용할 수 있으며, 스핀들모터(42)의 주변에 다수 개 부착하여 사용할 수 있다.As described in FIGS. 4 and 5, the thermoelectric module 20 may be attached to the surface of the ball screw 41 of the machine tool, and may be attached to the peripheral of the spindle motor 42. Can be.

이하 도 6 내지 도 8을 참조하여, 상기와 같이 열전소자(21)를 공작기계 방열부재의 항온 및 냉각 수단으로 사용함에 있어서, 열전소자(21)의 제어 알고리즘에 대해 설명한다.6 to 8, the control algorithm of the thermoelectric element 21 will be described in the case where the thermoelectric element 21 is used as the constant temperature and cooling means of the heat radiating member of the machine tool as described above.

우선, 도 6은 본 발명의 실시예로서, 제어장치(23)를 통해 구현되는 열전소자 모듈(20)의 제어프로세스를 나타내는 플로우챠트이다.First, FIG. 6 is a flowchart illustrating a control process of the thermoelectric module 20 implemented through the control device 23 as an embodiment of the present invention.

열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 상태에서, 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교 판단하는 1차 온도 비교단계를 가진다. 여기서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높을 경우, 다음 단계인 1차 전원 공급단계로 진행하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮은 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀한다.Primary to compare and determine whether the feedback temperature Tp_c of the heating element provided through the temperature sensor 24 is higher than the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n while the thermoelectric module 20 is powered off. It has a temperature comparison step. Here, when the feedback temperature Tp_c of the heating element is higher than the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n, the process proceeds to the first power supply step, which is the next step, and the feedback temperature Tp_c of the heating element is predetermined 1. When the temperature is lower than the differential cooling reference temperature Tp_n, the thermoelectric module 20 returns to the initial state in which the power is turned off.

다음 단계로, 1차 전원 공급단계가 진행된다. 이 단계는 상기 열전소자(21)에 미리 정한 일정 전압의 1차 전원을 공급하여 흡열 작용을 시작하도록 한다. 이와 같이 열전소자(21)의 흡열 작용이 진행 됨에 따라 발열부재(40)는 냉각이 시작된다. 한편, 이 때 공급되는 1차 전원은 열전소자(21)의 최대 허용 전압 범위 내에서 2차 전원 보다 낮은 전압을 인가하여 열전소자(21)가 일정온도 범위 내에서 냉각작용이 시작되게 한다.In the next step, the primary power supply step proceeds. This step is to supply the primary power of a predetermined voltage to the thermoelectric element 21 to start the endothermic action. As the endothermic action of the thermoelectric element 21 proceeds as described above, the heating member 40 starts cooling. Meanwhile, the primary power supplied at this time applies a voltage lower than the secondary power within the maximum allowable voltage range of the thermoelectric element 21 so that the thermoelectric element 21 starts a cooling operation within a predetermined temperature range.

다음 단계로, 2차 온도 비교단계를 수행한다. 본 단계는 상기 1차 전원 공급단계가 진행된 후에 다시 한번 실시간으로 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교 판단한다. 여기서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 다음 단계인 3차 온도 비교단계로 진행하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮은 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀한다.In the next step, a secondary temperature comparison step is performed. This step compares and determines whether the feedback temperature Tp_c of the heating element provided through the temperature sensor 24 is higher than the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n once again in real time after the primary power supply step is performed. . Here, when the feedback temperature (Tp_c) of the heating element is higher than the predetermined first cooling reference temperature (Tp_n), the process proceeds to the next step, the third temperature comparison step, the feedback temperature (Tp_c) of the heating element is predetermined 1 When the temperature is lower than the differential cooling reference temperature Tp_n, the thermoelectric module 20 returns to the initial state in which the power is turned off.

즉, 열전소자(21)에 1차 전원 공급을 통하여 열전소자(21)의 흡열 작용이 활성화 되고, 이로 인해 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 이하로 떨어지면 열전소자(21)에 전원 공급을 중단하고 초기 상태로 돌아가는 것이다. 만일 열전소자(21)를 통해 흡열 작용을 했음에도 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 이하로 낮아지지 않으면 1차 전원 공급단계를 계속 유지한다.That is, the endothermic action of the thermoelectric element 21 is activated by supplying the primary power to the thermoelectric element 21, whereby the feedback temperature Tp_c of the heat generating member falls below the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n. It stops supplying power to the thermoelectric element 21 and returns to the initial state. If the feedback temperature Tp_c of the heat generating member does not become lower than the primary cooling reference temperature Tp_n even though the heat absorbing action is performed through the thermoelectric element 21, the primary power supply step is maintained.

다음 단계로, 3차 온도 비교단계를 실행한다. 이 단계는 상기 1차 전원 공급단계가 진행된 후 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)보다 높은지를 비교 판단한다. In the next step, a third temperature comparison step is performed. This step compares and determines whether the feedback temperature (Tp_c2) is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2) after cooling the heating element provided through the temperature sensor 24 after the primary power supply step.

여기서 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 상기 1차 온도 비교단계 또는 2차 온도 비교단계에서의 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 온도로서, 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)에 1을 추가하고 다음 단계인 온도 측정 싸이클타임 비교단계로 진행한다. Here, the predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2) is higher than the predetermined primary cooling reference temperature (Tp_n) in the first temperature comparison step or the second temperature comparison step, and the feedback temperature (Tp_c2) after cooling the heating element. If is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2), 1 is added to the number of times (Rep_tc) exceeding the secondary cooling reference temperature and proceeds to the next step, the temperature measurement cycle time comparison step.

반면, 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 낮은 경우에는 상기 2차 온도 비교단계로 복귀한다.On the other hand, if the feedback temperature Tp_c2 is lower than the predetermined secondary cooling reference temperature Tp_n2 after cooling the heating element provided through the temperature sensor 24, the process returns to the secondary temperature comparison step.

즉, 본 단계에서는 열전소자(21)에 1차 전원 공급을 통해 발열부재(40)를 냉각시켰지만, 발열부재(40)의 온도가 계속 상승할 경우 발열부재(40)를 더욱 냉각 시키기 위해 1차 전원 공급단계 때 보다 높은 전압을 열전소자(21)에 인가하는 2차 전원공급 단계를 준비는 과정이다.That is, in this step, the heat generating member 40 is cooled through the primary power supply to the thermoelectric element 21, but if the temperature of the heat generating member 40 continues to rise, the primary element is further cooled to further cool the heat generating member 40. In the power supply step, a secondary power supply step of applying a higher voltage to the thermoelectric element 21 is prepared.

한편, 다른 실시예로서, 상기 3차 온도 비교단계에서 온도센서(24)를 통해 제공되는 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)는 1차 전원 공급단계가 진행 되기 전에 검출한 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)와 다른 부위의 발열부재의 온도일 수 있으며, 이 경우 상기 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮은 온도일수도 있다.Meanwhile, as another embodiment, the feedback temperature Tp_c2 after cooling the heating element provided through the temperature sensor 24 in the third temperature comparison step is the feedback temperature of the heating element detected before the primary power supply step. Tp_c) may be a temperature of the heat generating member in a different part, and in this case, the predetermined secondary cooling reference temperature Tp_n2 may be lower than the primary cooling reference temperature Tp_n.

이와 같이 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)가 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮게 설정되는 경우는, 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)를 검출하는 발열부재의 부위가 1차 전원 공급단계가 진행 되기 전에 검출한 발열부재의 피드백 온도(Tp_c) 검출부위 보다 열변형이 더 심하게 발생하는 부위인 경우이다. 즉, 열변형이 심한 부위일수록 온도가 더 상승하기 전에 보다 낮은 온도에서부터 열전소자(21)에 전압을 증가시켜 냉각효율을 높일 필요가 있기 때문이다.As described above, when the secondary cooling reference temperature Tp_n2 is set lower than the primary cooling reference temperature Tp_n, the portion of the heating member that detects the feedback temperature Tp_c2 after cooling the heating member proceeds to the primary power supply step. This is the case where the heat deformation occurs more severely than the feedback temperature Tp_c detection portion of the heat generating member detected before the process. In other words, the more severe the heat deformation, the more it is necessary to increase the cooling efficiency by increasing the voltage to the thermoelectric element 21 from a lower temperature before the temperature rises further.

다음 단계로, 온도 측정 싸이클타임 비교단계를 실행한다. 이 단계는 상기 2차 온도 비교단계에서부터 현재의 단계까지 소요된 시간인 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)을 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1)과 비교하여, 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우, 다음 단계인 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계로 진행하고, 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정해진 허용 싸이클 타임(T1) 보다 작은 경우에는 현재의 온도 측정 싸이클타임 비교단계를 반복 한다. Next, perform the temperature measurement cycle time comparison step. This step compares the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp), which is the time taken from the secondary temperature comparison step to the present step, with a predetermined allowable cycle time (T1), and the allowable cycle determined by the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) in advance. If it is greater than the time T1, the process proceeds to the comparison step of the number of times the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature, and if the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) is smaller than the predetermined allowable cycle time (T1), Repeat the temperature measurement cycle time comparison step.

다시 말해, 발열부재(40)의 온도가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 상회하여 미리 정한 시간인 온도 싸이클 타임(T1)에 도달할 때까지 열전소자(21)에 1차 전원을 공급하는 것을 의미한다. 즉, 열전소자(21)에 1차 전원을 공급한 후 온도 싸이클 타임(T1)이 경과하고 발열부재(40)의 온도가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 초과할 경우 다음 단계로 진행 한다.In other words, the primary power is supplied to the thermoelectric element 21 until the temperature of the heat generating member 40 exceeds the predetermined second cooling reference temperature Tp_n2 and reaches the predetermined temperature cycle time T1. I mean. That is, when the temperature cycle time T1 elapses after the primary power is supplied to the thermoelectric element 21 and the temperature of the heat generating member 40 exceeds the predetermined secondary cooling reference temperature Tp_n2, the process proceeds to the next step. do.

다음 단계로, 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계를 실행한다. 이 단계는 상기 온도 측정 싸이클타임 비교단계에서 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우, 현재 온도가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 상회한 횟수(Rep_tc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)를 비교하여, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)보다 많은 경우, 다음 단계인 총 소요시간 비교단계로 진행한다. In the next step, a comparison step is performed in which the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature. In this step, when the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) is larger than the predetermined allowable cycle time (T1) in the temperature measuring cycle time comparison step, the number of times that the current temperature exceeds the predetermined second cooling reference temperature (Tp_n2) (Rep_tc) ) And the predetermined number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tn) by comparing the predetermined number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tn) to more than the predetermined number of allowable times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), Proceed to the step, Total time comparison.

만일 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn) 보다 적은 경우에는 상기 2차 온도 비교단계로 복귀한다. If the number of times Rep_tc above the secondary cooling reference temperature is less than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature Rep_tn, the process returns to the secondary temperature comparison step.

이 단계는 상기 온도 측정 싸이클타임 비교단계와 함께 열전소자(21)에 1차 전원을 공급하고 나서 발열부재(40)가 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 초과하여 지속된 시간을 비교하는 것이다.This step compares the time the heating element 40 lasts beyond the secondary cooling reference temperature Tp_n2 after supplying the primary power to the thermoelectric element 21 together with the temperature measuring cycle time comparison step.

다음 단계로, 총 소요시간 비교단계를 실행한다. 이 단계는 열전소자(21)에 전원이 공급 되기 시작한 1차 전원 공급단계부터 현재의 단계까지 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)과 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)을 비교하여, 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 작으면 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하고, 1차 전원 공급단계부터 현재 단계까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 크면 상기 2차 온도 비교단계로 복귀한다. The next step is to run a total time comparison step. This step compares the temperature or load rate measurement time (Time_c) with a predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) from the primary power supply stage in which power is supplied to the thermoelectric element 21 to the present stage. If the load rate measurement time (Time_c) is smaller than the predetermined temperature or load rate measurement allowance time (Time_p), the process proceeds to the next step of the secondary power supply step, and the temperature or load rate measurement time from the primary power supply step to the current step (Time_c). ) Is larger than the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p), and the process returns to the secondary temperature comparison step.

즉, 이 단계는 열전소자(21)에 1차 전원을 인가한 후 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 범위 내에서 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)보다 높고, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn) 보다 많은 경우, 발열부재(40)의 온도가 지속적으로 상승한 것으로 판단하여 발열부재(40)를 추가적으로 냉각시키기 위하여 열전소자(21)에 1차 전원 공급단계 때 보다 높은 전압을 인가하는 2차 전원 공급단계로 진행한다. 반면, 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)이 경과하도록 상기 조건을 만족하지 못할 경우에는 열전소자(21)에 1차 전원 공급단계를 지속하여 현재의 전압 조건으로 발열부재(40)를 계속해서 냉각한다.That is, in this step, after the primary power is applied to the thermoelectric element 21, the secondary cooling reference temperature (predetermined by the feedback temperature Tp_c2) after cooling the heating element within a predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) range. Tp_n2) is higher than the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) more than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), it is determined that the temperature of the heating member 40 is continuously raised In order to further cool the member 40, the process proceeds to the secondary power supply step of applying a higher voltage to the thermoelectric element 21 in the primary power supply step. On the other hand, when the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) does not satisfy the above condition, the primary power supply step is continued to the thermoelectric element 21 to continue the heating member 40 under the current voltage conditions. To cool.

다음 단계로, 2차 전원 공급단계를 실행한다. 이 단계는 열전소자(21)에 공급할 수 있는 최대 허용전압 범위 내에서 앞서 1차 전원공급 단계에서 열전소자(21)에 공급한 전압보다 높은 전압으로 미리 정한 일정 시간 동안 열전소자(21)에 전원을 공급하여 발열부재(40)의 냉각 효과를 높이는 것이다.In the next step, the secondary power supply step is executed. This step supplies power to the thermoelectric element 21 for a predetermined period of time within a maximum allowable voltage range that can be supplied to the thermoelectric element 21 at a voltage higher than the voltage supplied to the thermoelectric element 21 in the first power supply step. By supplying to increase the cooling effect of the heat generating member (40).

이와 같이 일정시간 동안 열전소자(21)에 2차 전원을 공급한 후에는 초기 상태로 복귀하여 앞서 열거한 단계들을 반복하게 된다. 이 때 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)와 1차 전원 공급단계부터 현재까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)등, 각 단계를 수행하면서 취득한 파라메터들은 초기 상태로 리셋된다.As described above, after the secondary power is supplied to the thermoelectric element 21 for a predetermined time, the process returns to the initial state and repeats the above-mentioned steps. At this time, the parameters acquired while performing each step such as the number of times (Rep_tc) exceeding the secondary cooling reference temperature and the temperature or load rate measurement time (Time_c) from the first power supply stage to the present time are reset to the initial state.

이하에서는 도 7에서 개시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예는 상기 실시예의 1차 온도 비교단계에 부가적으로, 1차 부하율비교단계를 더 가진 것이다. Hereinafter, as described with reference to FIG. 7, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment further has a primary load ratio comparison step in addition to the primary temperature comparison step of the above embodiment.

이 부하율 비교단계는 발열부재 피드백 부하율(Util_c)과 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)을 비교하여, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 클 경우, 상기 1차 전원 공급단계를 수행하고, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 작을 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀한다.The load ratio comparison step compares the heating element feedback load rate Util_c with a predetermined primary cooling reference load rate Util_n, and when the heating element feedback load rate Util_c is larger than a predetermined primary cooling reference load rate Util_n, When the primary power supply step is performed and the heating element feedback load factor Util_c is smaller than the predetermined primary cooling reference load factor Util_n, the thermoelectric element module 20 returns to the initial state in which the power is turned off.

즉, 본 단계는 부하율을 기준으로 발열부재(40)의 냉각 필요성을 판단하는 것으로, 앞서 설명한 1차 온도 비교단계와는 독립적으로 수행되어, 본 단계와 1차 온도 비교단계 중에서 어느 하나라도 조건이 성립되면 열전소자(21)에 전원을 인가하는 1차 전원 공급단계가 수행된다. That is, this step is to determine the necessity of cooling the heat generating member 40 on the basis of the load ratio, it is performed independently of the above-described primary temperature comparison step, the condition of any one of this step and the primary temperature comparison step Once established, the primary power supply step of applying power to the thermoelectric element 21 is performed.

또한, 본 부하율 비교단계는, 반복적 실험을 통해 얻은 발열부재(40)의 부하 정도에 따른 발열 예측 데이터를 기준으로 발열부재(40)의 온도 상승을 선재적으로 대처할 수 있도록 함으로서 더욱 안정적으로 발열부재(40)의 항온관리를 할 수 있다.In addition, the load ratio comparison step, the temperature increase of the heat generating member 40 based on the heat generation prediction data according to the load degree of the heat generating member 40 obtained through repeated experiments can be preemptively coped with the heat generating member more stably. (40) Constant temperature control is possible.

한편, 본 실시예의 부하율은 발열부재(40)의 발열원으로 작용하는 스핀들모터(40)의 엔코더(미도시)나 수치제어장치(미도시)로부터 제공받는 것이다. On the other hand, the load ratio of the present embodiment is provided from the encoder (not shown) or the numerical control device (not shown) of the spindle motor 40 acting as a heat generating source of the heat generating member (40).

이하에서는 도 8에서 개시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described as disclosed in FIG. 8.

본 실시예는 상기 실시예에서 상기 2차 온도 비교단계 후에 실행되는 3차 온도 비교단계에 더하여 2차 부하율 비교단계를 독립적으로 수행하는 것이다.This embodiment independently performs the secondary load ratio comparison step in addition to the third temperature comparison step performed after the secondary temperature comparison step in the above embodiment.

본 실시예의 부하율 역시 발열부재(40)의 발열원으로 작용하는 스핀들모터(40)의 엔코더(미도시)나 수치제어장치(미도시)로부터 제공받는 것이다. The load factor of the present embodiment is also provided by an encoder (not shown) or a numerical control device (not shown) of the spindle motor 40 serving as a heat generating source of the heat generating member 40.

본 2차 부하율 비교단계는 1차 전원 공급단계가 진행된 후, 열전소자(21)의 흡열 작용이 시작되어 발열부재(40)의 냉각 작용이 진행된 후에 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)과 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)을 비교하여, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)이 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)보다 클 경우, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)에 1을 추가한 후 다음 단계인 부하율 측정 싸이클타임 비교단계로 진행한다. The secondary load ratio comparison step is performed after the first power supply stage, the endothermic action of the thermoelectric element 21 is started and the cooling action of the heat generating member 40 proceeds with the second feedback load ratio (Util_c2) of the heating element in advance When the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heating element is greater than the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2 by comparing the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2, the number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio Rep_uc Add 1 to and proceed to the next step, load rate measurement cycle time comparison.

여기서 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)은 상기 1차 부하율 비교 단계에서의 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n) 보다 높은 부하율로 설정한다. 즉, 본 단계는 열전소자(21)에 1차 전원 공급을 통해 발열부재(40)를 냉각시켰지만, 발열부재(40)의 온도가 계속 상승할 경우, 발열부재(40)의 부하율을 재차 측정하여 이를 기준으로 1차 전원 공급단계 때 보다 높은 전압을 열전소자(21)에 인가하는 2차 전원공급 단계를 준비는 과정이다.Here, the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2 is set to a load ratio higher than the predetermined primary cooling reference load ratio Util_n in the primary load ratio comparison step. That is, in this step, the heat generating member 40 is cooled through the primary power supply to the thermoelectric element 21, but when the temperature of the heat generating member 40 continues to rise, the load ratio of the heat generating member 40 is measured again. Based on this, the secondary power supply step of applying a higher voltage to the thermoelectric element 21 during the primary power supply step is a process of preparing.

다음 단계로, 부하율 측정 싸이클타임 비교단계를 실행한다. In the next step, the load rate measurement cycle time comparison step is executed.

이 단계는 상기 2차 온도 비교단계에서부터 본 단계까지 소요된 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)을 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2)과 비교하여, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 큰 경우는 다음 단계인 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계로 진행하고, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 작은 경우에는 본 부하율 측정 싸이클타임 비교단계를 반복 한다. This step compares the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) from the second temperature comparison step to the present step with a predetermined allowable load rate cycle time (T2), and the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is a predetermined allowable load rate cycle time. If greater than (T2), proceed to the comparison step where the current load ratio exceeds the secondary cooling reference load ratio, which is the next step, and if the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is smaller than the predetermined allowable load ratio cycle time (T2), Repeat the load rate measurement cycle time comparison step.

즉, 본 단계는 미리 정해진 부하율 싸이클 타임(T2)을 12ms로 설정할 경우, 열전소자(21)에 1차 전원을 공급한 후 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 12ms를 경과하였는지를 비교하는 단계이다.That is, when the predetermined load rate cycle time T2 is set to 12 ms, the step of comparing the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) after 12 ms is supplied after supplying the primary power to the thermoelectric element 21.

다시 말해, 발열부재(40)의 부하율이 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)을 상회하는지를 판단하여, 열전소자(21)에 1차 전원을 공급하고 나서 12ms가 경과하도록 발열부재(40)의 부하율이 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)을 초과할 경우 다음 단계로 진행하게 하는 것이다.In other words, it is determined whether the load ratio of the heat generating member 40 exceeds the secondary cooling reference load ratio Util_n2, and the load ratio of the heat generating member 40 is increased so that 12 ms elapses after the primary power is supplied to the thermoelectric element 21. If the secondary cooling reference load rate (Util_n2) is exceeded, the next step is to proceed.

다음 단계로, 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계를 실행한다. 이 단계는 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un)를 비교하여, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 많은 경우, 다음 단계인 상기 총 소요시간 비교단계로 진행한다. 만일 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 적은 경우에는 상기 2차 부하율 비교단계로 복귀한다.In the next step, a comparison step is performed in which the current load rate exceeds the secondary cooling reference load rate. This step compares the number of times that the secondary cooling reference load ratio is exceeded (Rep_uc) and the predetermined allowable number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio (Rep_un). If the cooling reference load ratio exceeds the allowable number of times (Rep_un), the next step is to proceed to the comparison of the total time required. If the number of times Rep_uc exceeding the secondary cooling reference load rate is less than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference load rate Rep_un, the process returns to the secondary load rate comparison step.

즉, 본 단계는 열전소자(21)에 1차 전원공급 후 재차 부하율을 기준으로 발열부재(40)의 추가 냉각 필요성을 판단하는 것으로, 앞서 설명한 3차 온도 비교단계와는 독립적으로 수행되어 본 단계와 3차 온도 비교단계 중에서 어느 하나라도 조건이 성립되면 열전소자(21)에 2차 전원을 인가하기 위한 다음 단계로 진행된다.That is, this step is to determine the need for additional cooling of the heat generating member 40 on the basis of the load rate again after the primary power supply to the thermoelectric element 21, this step is performed independently of the third temperature comparison step described above If any one of the and third temperature comparison step is established, the process proceeds to the next step for applying the secondary power to the thermoelectric element (21).

또한, 본 2차 부하율 비교단계는, 반복적 실험을 통해 얻은 발열부재(40)의 부하 정도에 따른 발열 예측 데이터를 기준으로 발열부재(40)의 온도 상승을 선재적으로 대처할 수 있도록 함으로서 더욱 안정적으로 발열부재(40)의 항온관리를 할 수 있다.In addition, the secondary load ratio comparison step, more stable by preemptively coping with the temperature rise of the heat generating member 40 based on the heat generation prediction data according to the load degree of the heat generating member 40 obtained through repeated experiments. Constant temperature management of the heat generating member 40 can be performed.

한편, 상기 실시예들에서는 본 발명의 열전소자(21)의 제어단계를 2차 전원 공급단계까지 설명하였으나, 필요하다면 상기 2차 전원 공급단계 후에, 추가적으로 냉각 기준온도를 상기 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높은 온도로 설정하고, 열전소자(21)에 공급하는 전원을 최대 허용전압 범위 내에서 상기 2차 전원 공급단계의 전압보다 높은 전압으로 설정하여 상기 2차 온도비교단계에서 2차 전원 공급단계와 같은 과정을 미리 정한 회수만큼 추가하여 실시할 수도 있다.Meanwhile, in the above embodiments, the controlling step of the thermoelectric element 21 of the present invention has been described up to the secondary power supply step, but if necessary, after the secondary power supply step, the cooling reference temperature is additionally added to the secondary cooling reference temperature ( Tp_n2) is set higher than the temperature, and the power supplied to the thermoelectric element 21 is set to a voltage higher than the voltage of the secondary power supply step within the maximum allowable voltage range to supply the secondary power in the secondary temperature comparison step. The same process as the step may be performed by adding a predetermined number of times.

이와 같이 전원공급 단계를 추가함으로써, 각 전원공급 단계별로 열전소자(21)의 최대 허용 전압 범위 내에서 단계적으로 차등화하여 발열부재(40)의 냉각을 좀 더 정교하게 제어할 수 있다.By adding the power supply step as described above, it is possible to more precisely control the cooling of the heat generating member 40 by differentially making it step by step within the maximum allowable voltage range of the thermoelectric element 21 for each power supply step.

상기 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명은 공작기계의 발열부재(40)에 열전소자(21) 기반의 실시간 온도 조절 알고리즘 제공함으로써, 공작기계 발열부재(40)의 온도를 항상 일정하게 유지하여 공작기계 구조물의 열변형을 최소화 할 수 있다.As described through the above embodiments, the present invention provides a thermoelectric element 21-based real-time temperature control algorithm to the heating element 40 of the machine tool, thereby always maintaining a constant temperature of the machine tool heating element 40. Minimize thermal deformation of machine tool structures.

또한, 공작기계 구조물을 열변형을 최소함으로써 공작기계의 가공 정밀도를 향상 시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving the processing precision of the machine tool by minimizing thermal deformation of the machine tool structure.

10: 방열재
11: 냉각유로
12: 유로입구
13: 유로출구
14: 방열핀
20: 열전소자 모듈
21: 열전소자
22: 전선
23: 제어장치
24: 온도센서
30: 흡열재
31: 접촉면
40: 발열부재
41: 볼스크류
42: 스핀들모터
Tp_c: 발열부재의 피드백 온도
Tp_c2: 발열부재 냉각 후 피드백 온도
Tp_n: 1차 냉각 기준 온도
Tp_n2: 2차 냉각 기준 온도
Util_c: 발열부재 피드백 부하율
Util_c2: 발열부재의 2차 피드백 부하율
Util_n: 1차 냉각 기준 부하율
Util_n2: 2차 냉각 기준 부하율
Rep_tc: 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수
Rep_tn: 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수
Rep_uc: 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수
Rep_un: 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수
Time_cycle_util: 부하율 측정 사이클 타임
Time_cycle_temp: 온도 측정 사이클 타임
T1: 허용 싸이클 타임
T2: 허용 부하율 싸이클 타임
Time_c: 온도 또는 부하율 측정시간
Time_p: 온도 또는 부하율 측정 허용시간10: heat dissipation
11: cooling flow path
12: Euro entrance
13: Euro exit
14: heat sink fin
20: thermoelectric module
21: thermoelectric element
22: wires
23: controller
24: temperature sensor
30: heat absorbing material
31: contact surface
40: heating member
41: ballscrew
42: spindle motor
Tp_c: Feedback temperature of heating element
Tp_c2: Feedback temperature after cooling the heating element
Tp_n: Primary Cooling Reference Temperature
Tp_n2: Secondary Cooling Reference Temperature
Util_c: Heating element feedback load rate
Util_c2: Secondary feedback load factor of the heating element
Util_n: Primary Cooling Base Load Rate
Util_n2: Secondary Cooling Base Load Rate
Rep_tc: Number of times above secondary cooling reference temperature
Rep_tn: Permissible number of times above the secondary cooling reference temperature
Rep_uc: Number of times above secondary cooling reference load rate
Rep_un: Allowable number of times above secondary cooling reference load ratio
Time_cycle_util: Load rate measurement cycle time
Time_cycle_temp: Temperature measurement cycle time
T1: Allowable Cycle Time
T2: Allowable Load Factor Cycle Time
Time_c: Temperature or load rate measurement time
Time_p: Allowable time for temperature or load rate measurement

Claims (15)

열전소자(21)의 하부에는 흡열재(30)를 면 접합하고, 상기 열전소자(21)의 상부에는 방열재(10)를 면 접합하여 열전소자 모듈(20)로 구성하고, 상기 흡열재(30)의 하부에는 공작기계의 발열부재(40)를 면 접합하며, 상기 열전소자 모듈(20)은 상기 발열부재(40)에 설치된 온도센서(24)로부터 발열부재(40)의 온도를 피드백 받아 상기 열전소자(21)에 전원공급을 제어하는 제어장치(23)와 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.Surface-bonding the heat absorbing material 30 to the lower portion of the thermoelectric element 21, surface-bonding the heat dissipating material 10 to the upper portion of the thermoelectric element 21 to constitute a thermoelectric element module 20, the heat absorbing material ( The lower surface of the 30 is bonded to the heat generating member 40 of the machine tool, the thermoelectric module 20 receives the temperature of the heat generating member 40 from the temperature sensor 24 installed in the heat generating member 40 The thermoelectric element module for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that configured in connection with the control device for controlling the power supply to the thermoelectric element (21). 제 1 항에 있어서, 상기 흡열재(30)와 방열재(10)는 각각 그 내부에 열전도성 유체가 통과할 수 있는 냉각유로(11)가 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.According to claim 1, wherein the heat absorbing material 30 and the heat dissipating material 10 is a thermoelectric for cooling the heat generating member of the machine tool, characterized in that a cooling passage 11 through which a thermally conductive fluid can pass. Device module device. 제 1 항에 있어서, 상기 방열재(10)는 상부에 방열핀(14)을 부착한 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.The method of claim 1, wherein the heat dissipating member (10) is a thermoelectric element module device for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that the heat radiation fin (14) attached to the upper portion. 제 1 항에 있어서, 상기 흡열재(30)는 발열부재(40)와 접촉하는 표면이 원호 형상의 접촉면(31)으로 구성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.The method of claim 1, wherein the heat absorbing material 30 is a thermoelectric element module device for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that the surface in contact with the heat generating member 40 is composed of an arc-shaped contact surface (31). 제 1 항에 있어서, 상기 열전소자 모듈(20)을 공작기계의 볼스크류(41) 표면에 복수개 부착한 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.2. The thermoelectric module module of claim 1, wherein a plurality of thermoelectric module (20) are attached to the surface of the ball screw (41) of the machine tool. 제 1 항에 있어서, 상기 열전소자 모듈(20)을 공작기계의 스핀들모터(42)의 주변에 복수개 부착한 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 장치.2. The thermoelectric module module of claim 1, wherein a plurality of the thermoelectric module (20) are attached to the periphery of the spindle motor (42) of the machine tool. 온도센서를 통해 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교 하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 1차 온도 비교단계;
상기 1차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정해진 1차 냉각 기준 온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 상기 열전소자(21)에 미리 정한 일정 전압의 1차 전원을 공급하는 1차 전원 공급단계;
상기 1차 전원 공급단계가 진행된 후에 실시간으로 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은지를 비교하고, 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우에는 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 2차 온도 비교단계;
상기 2차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 실시간으로 제공되는 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)보다 높은지를 비교하고, 상기 비교결과 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계를 거친 후 다음 단계로 진행하고, 낮은 경우에는 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 3차 온도 비교단계;
상기 3차 온도 비교단계에서 상기 비교결과 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 열전소자(21)에 공급할 수 있는 최대 허용전압 범위 내에서 앞서 1차 전원공급 단계에서 열전소자(21)에 공급한 전압보다 높은 전압으로 미리 정한 일정 시간 동안 열전소자(21)에 전원을 공급하는 2차 전원 공급단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.Comparing whether the feedback temperature Tp_c of the heating element provided through the temperature sensor is higher than the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n, and the feedback temperature Tp_c of the heating element is the predetermined primary cooling reference temperature Tp_n. If higher than the first step proceeds, if the low temperature comparison step of returning to the initial state of the power source of the thermoelectric module 20 is off;
In the primary temperature comparison step, when the feedback temperature Tp_c of the heat generating member is higher than a predetermined primary cooling reference temperature Tp_n, 1 for supplying a primary power having a predetermined voltage to the thermoelectric element 21. A secondary power supply step;
Compare whether the feedback temperature Tp_c of the heating element provided in real time is higher than a predetermined primary cooling reference temperature Tp_n after the primary power supply step is performed, and the feedback temperature Tp_c of the heating element is predetermined A second temperature comparison step of returning to an initial state in which the power of the thermoelectric module 20 is turned off when the first cooling reference temperature Tp_n is higher than the first step;
In the second temperature comparison step, when the feedback temperature Tp_c of the heat generating member is higher than the predetermined first cooling reference temperature Tp_n, the second temperature predetermined by the feedback temperature Tp_c2 after cooling of the heating element provided in real time is preset. Comparing whether it is higher than the cooling reference temperature (Tp_n2), and if the feedback temperature (Tp_c2) after the cooling of the heating element is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature (Tp_n2), the predetermined constant time is counted. After proceeding to the next step, if the third temperature comparison step of returning to the secondary temperature comparison step;
In the third temperature comparison step, if the feedback temperature Tp_c2 after cooling of the heat generating member is higher than a predetermined second cooling reference temperature Tp_n2, within the maximum allowable voltage range that can be supplied to the thermoelectric element 21. A second power supply step of supplying power to the thermoelectric element 21 for a predetermined time at a voltage higher than the voltage supplied to the thermoelectric element 21 in the first power supply step;
Thermoelectric module control method for cooling the heating element of the machine tool comprising a. 제 7 항에 있어서, 상기 3차 온도 비교 단계에서 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 상기 1차 온도 비교단계 또는 2차 온도 비교단계에서 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 온도인 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.The method of claim 7, wherein the second cooling reference temperature Tp_n2 predetermined in the third temperature comparing step is higher than the first cooling reference temperature Tp_n predetermined in the first temperature comparing step or the second temperature comparing step. Thermoelectric module control method for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that. 제 7 항에 있어서, 상기 3차 온도 비교단계에서 실시간으로 제공되는 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)는 상기 2차 온도 비교단계에서 실시간으로 제공되는 발열부재의 피드백 온도(Tp_c) 검출 부위와 다른 부위의 발열부재의 온도인 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.The method of claim 7, wherein the feedback temperature (Tp_c2) after the cooling of the heating element provided in real time in the third temperature comparison step and the feedback temperature (Tp_c) detection site of the heating element provided in real time in the second temperature comparison step Thermoelectric module control method for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that the temperature of the heating element of the other part. 제 9 항에 있어서, 상기 3차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2) 검출 부위가 상기 1차 또는 2차 온도 비교단계에서의 발열부재의 피드백 온도(Tp_c) 검출 부위 보다 열변형이 심한 부위인 경우, 상기 3차 온도 비교 단계에서 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)는 상기 1차 또는 2차 온도 비교단계에서 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 낮은 온도인 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.10. The method of claim 9, wherein the feedback temperature (Tp_c2) detection site after the cooling of the heat generating member in the third temperature comparison step is more heat than the feedback temperature (Tp_c) detection site of the heating element in the primary or secondary temperature comparison step In the case of severe deformation, the secondary cooling reference temperature (Tp_n2) predetermined in the tertiary temperature comparison step is lower than the primary cooling reference temperature (Tp_n) predetermined in the primary or secondary temperature comparison step. Thermoelectric module control method for cooling the heating element of the machine tool. 제 7 항에 있어서, 상기 3차 온도 비교단계에서 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계는,
발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 미리 정한 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높을 경우, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)에 1을 추가하고;
상기 2차 온도 비교단계에서부터 현재의 단계까지 소요된 시간을 측정한 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)과 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1)을 비교하여, 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우 다음 단계로 진행하고, 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 작은 경우 상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)을 반복하는 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp) 비교단계와;

상기 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp) 비교단계에서 온도 측정 사이클 타임(Time_cycle_temp)이 미리 정한 허용 싸이클 타임(T1) 보다 큰 경우, 상기 발열부재 냉각 후 피드백 온도(Tp_c2)가 2차 냉각 기준온도(Tp_n2)를 상회한 횟수(Rep_tc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)를 비교하여, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)보다 많은 경우, 다음 단계를 진행하고, 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn) 보다 적은 경우에는 상기 2차온도 비교단계로 복귀하는 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계와;
상기 현재 온도가 2차 냉각 기준 온도를 상회한 횟수 비교단계에서 2차 냉각 기준온도를 상회한 횟수(Rep_tc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 온도 상회 허용횟수(Rep_tn)보다 많은 경우, 열전소자(21)에 전원이 공급 되기 시작한 1차 전원 공급단계부터 현재의 단계까지 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)과 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)을 비교하여, 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 작으면 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하고, 1차 전원 공급단계부터 현재 단계까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 크면 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 총 소요시간 비교단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.The method of claim 7, wherein the step of counting a predetermined time predetermined in the third temperature comparison step,
When the feedback temperature Tp_c2 is higher than the predetermined secondary cooling reference temperature Tp_n2 after cooling the heating element, add 1 to the number of times Rep_tc above the secondary cooling reference temperature;
By comparing the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) measuring the time taken from the second temperature comparison step to the current step and the predetermined allowable cycle time (T1), the allowable cycle predetermined by the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) If it is larger than the time T1, the process proceeds to the next step. If the temperature measuring cycle time Time_cycle_temp is smaller than the predetermined allowable cycle time T1, the temperature measuring cycle time Time_cycle_temp is repeated. A comparison step;

When the temperature measurement cycle time (Time_cycle_temp) is greater than a predetermined allowable cycle time (T1) in the temperature measuring cycle time (Time_cycle_temp) comparison step, the feedback temperature (Tp_c2) after cooling the heating element is the secondary cooling reference temperature (Tp_n2) By comparing the number of times exceeding Rep_tc with the predetermined allowable number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), the number of times for exceeding the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is allowed to exceed the predetermined second cooling reference temperature (Rep_tn). If the number of times greater than the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is less than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature (Rep_tn), the process returns to the secondary temperature comparison step. Comparing the number of times the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature;
When the number of times that the current temperature exceeds the secondary cooling reference temperature (Rep_tc) is greater than the predetermined number of times allowed to exceed the secondary cooling reference temperature (Rep_tn) in the comparing step, the thermoelectric element 21 ) Compares the temperature or load rate measurement time (Time_c) with the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) from the primary power supply stage from which the power was supplied to the current stage to the current stage. If it is smaller than the predetermined time or load rate measurement allowable time (Time_p), it proceeds to the next step, the second power supply step, and the temperature or load rate predetermined by the temperature or load rate measurement time (Time_c) from the first power supply step to the present step If the measurement time (Time_p) is greater than the heating element of the machine tool, characterized in that the total time required for comparing to return to the secondary temperature comparison step Gakyong thermoelectric device module control method. 제 7 항에 있어서, 상기 1차 온도 비교단계에 부가적으로, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)과 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)을 비교하여, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 1차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 클 경우, 상기 1차 전원 공급단계를 수행하고, 발열부재 피드백 부하율(Util_c)이 미리 정해진 차 냉각 기준 부하율(Util_n)보다 작을 경우에는 상기 열전소자 모듈(20)의 전원이 오프된 초기 상태로 복귀하는 1차 부하율 비교단계를 더 가진 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.8. The heating element feedback load factor Util_c of claim 7, wherein the heating element feedback load factor Util_c is compared with the predetermined primary cooling reference load factor Util_n in addition to the first temperature comparison step. When the primary cooling reference load ratio Util_n is greater than the primary power supply step, and when the heating element feedback load ratio Util_c is smaller than a predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n, the thermoelectric module 20 A method of controlling a heating element module for cooling a heating element of a machine tool, characterized by further comprising a first load ratio comparing step of returning to an initial state where the power is turned off. 제 7 항에 있어서, 상기 2차 온도 비교단계에서 상기 발열부재의 피드백 온도(Tp_c)가 미리 정한 1차 냉각 기준온도(Tp_n) 보다 높은 경우, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)과 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)을 비교하여, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)이 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)보다 클 경우, 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계를 거친 후, 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하는 2차 부하율 비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.The method according to claim 7, wherein, in the second temperature comparison step, when the feedback temperature Tp_c of the heating element is higher than a predetermined primary cooling reference temperature Tp_n, the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heating element is predetermined and predetermined. After comparing the secondary cooling reference load ratio Util_n2, if the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heat generating member is larger than the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2, the predetermined constant time is counted. The control method of the thermoelectric element module for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that it further comprises a second load ratio comparison step proceeding to the second power supply step. 제 13 항에 있어서, 상기 2차 부하율 비교단계에서 미리 정한 일정시간을 계수하는 단계는, 발열부재의 2차 피드백 부하율(Util_c2)이 미리 정해진 2차 냉각 기준 부하율(Util_n2)보다 클 경우, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)에 1을 추가하는 단계와;
다음 단계로, 상기 1차온도 비교단계에서부터 본 단계까지 소요된 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)을 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2)과 비교하여, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 큰 경우는 다음 단계인 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계로 진행하고, 부하율 측정 사이클 타임(Time_cycle_util)이 미리 정해진 허용 부하율 싸이클 타임(T2) 보다 작은 경우에는 본 부하율 측정 싸이클타임 비교단계를 반복 하는 부하율 측정 싸이클타임 비교단계와;
다음 단계로, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)와 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un)를 비교하여, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 많은 경우, 다음 단계인 상기 총 소요시간 비교단계로 진행하고, 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수(Rep_uc)가 미리 정한 2차 냉각 기준 부하율 상회 허용횟수(Rep_un) 보다 적은 경우에는 상기 2차 부하율 비교단계로 복귀하는 현재 부하율이 2차 냉각 기준 부하율을 상회한 횟수 비교단계와;
다음 단계로, 열전소자(21)에 전원이 공급 되기 시작한 1차 전원 공급단계부터 현재의 단계까지 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)과 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p)을 비교하여, 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 작으면 다음 단계인 2차 전원 공급단계로 진행하고, 1차 전원 공급단계부터 현재 단계까지의 온도 또는 부하율 측정시간(Time_c)이 미리 정한 온도 또는 부하율 측정 허용시간(Time_p) 보다 크면 상기 2차 온도 비교단계로 복귀하는 총 소요시간 비교단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.The method of claim 13, wherein the counting of the predetermined predetermined time in the secondary load ratio comparison step includes: when the secondary feedback load ratio Util_c2 of the heat generating member is greater than the predetermined secondary cooling reference load ratio Util_n2, Adding 1 to the number of times Rep_uc that exceeds the cooling reference load rate;
Next, by comparing the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) from the first temperature comparison step to the present step with a predetermined allowable load rate cycle time (T2), the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is a predetermined allowable load rate cycle If it is larger than the time T2, the process proceeds to a comparison step in which the current load ratio exceeds the secondary cooling reference load ratio, which is the next step, and when the load rate measurement cycle time (Time_cycle_util) is smaller than the predetermined allowable load ratio cycle time (T2). A load rate measurement cycle time comparison step of repeating the present load rate measurement cycle time comparison step;
In the next step, the number of times that the secondary cooling reference load ratio is exceeded (Rep_uc) is compared with the number of times that the secondary cooling reference load ratio is exceeded (Rep_uc) and the number of times that the secondary cooling reference load ratio (Rep_uc) is higher than the predetermined number If the number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio (Rep_un) is greater than the next step, the total time required comparison step proceeds to the next step, and the number of times exceeding the secondary cooling reference load ratio (Rep_uc) is allowed to exceed the predetermined second cooling reference load ratio. If less than Rep_un, comparing the number of times the current load ratio returning to the secondary load ratio comparison step exceeds the secondary cooling reference load ratio;
In the next step, the temperature or load rate measurement time (Time_c) is compared with the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p) from the first power supply stage at which power is supplied to the thermoelectric element 21 to the present stage, Alternatively, if the load rate measurement time (Time_c) is less than the predetermined temperature or load rate measurement allowable time (Time_p), the process proceeds to the next step, the secondary power supply step, and the temperature or load rate measurement time from the primary power supply step to the current step ( If the time_c) is greater than the predetermined temperature or the load rate measurement allowable time (Time_p), the total time required for returning to the secondary temperature comparison step comparison step comprising the control of the heating element module for cooling the heating element of the machine tool. 제 7 항에 있어서, 상기 2차 전원 공급단계 후에, 추가적으로 냉각 기준온도를 상기 2차 냉각 기준온도(Tp_n2) 보다 높은 온도로 설정하고, 열전소자(21)에 공급하는 전원을 최대 허용전압 범위 내에서 상기 2차 전원 공급단계의 전압보다 높은 전압으로 설정하여 상기 2차 온도비교단계부터 상기2차 전원 공급단계까지의 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 발열부재 냉각용 열전소자 모듈 제어방법.8. The method of claim 7, wherein after the secondary power supply step, the cooling reference temperature is further set to a temperature higher than the secondary cooling reference temperature Tp_n2, and the power supplied to the thermoelectric element 21 is within the maximum allowable voltage range. Method of controlling the heating element module for cooling the heating element of the machine tool, characterized in that by setting the voltage higher than the voltage of the secondary power supply step in the step from the secondary temperature comparison step to the secondary power supply step. .
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