KR20200092602A - 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법 - Google Patents

공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

공작기계의 회전테이블 제어방법에 있어서, 상기 회전테이블에 고정된 공작물을 가공하기 위해 가공 명령을 지령하는 단계와, 상기 가공 명령의 지령에 따라 회전테이블을 회전시키는 단계와, 상기 가공 명령의 지령에 따라 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터에 상기 회전테이블이 회전함에 따라 상기 회전테이블의 틸팅방향으로 가해지는 회전력에 대응하여 상기 틸팅모터의 회전을 억제하도록 상기 틸팅모터에 가해지는 부하를 검출하는 틸팅모터 부하 검출단계와, 상기 검출된 틸팅모터의 부하가 미리 정해진 허용범위 보다 클 경우 상기 회전테이블을 불균형 회전상태로 판단하는 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계와, 상기 회전테이블이 불균형 회전상태로 판단된 경우 상기 회전테이블의 회전을 정지시키거나 알람 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.

Description

공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법{Method of detecting and controlling rotation unbalance of machine tool rotating table}
본 발명은 회전테이블에 고정된 공작물을 회전테이블과 함께 회전시키면서 공작물을 가공하는 복합 가공기의 회전테이블 진동에 의한 회전 불균형을 감지하고, 이를 제어하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 회전테이블을 지지하고 틸팅시키는 또 다른 회동축의 부하를 검출하여 회전테이블의 회전 불균형을 검출하고 제어하는 방법에 관한 것이다.
5축 복합가공기와 같은 복합 가공기는 테이블에 공작물을 고정시킨 상태에서 밀링 가공도 하지만, 경우에 따라서는 테이블을 고속으로 회전시켜 공작물을 선삭이나 밀링 등의 가공하기도 한다.
이 때 회전테이블의 회전 중심축을 C축이라 하고, 공작물이 이 C축의 중심에 고정되어 있지 않을 경우 회전테이블이 회전함에 따라 회전 불균형이 발생한다. 이러한 회전 불균형은 회전테이블의 진동을 야기하게 되고, 공작물의 가공정밀도를 저하시키는 요인이 된다.
또한 진동이 심한 경우 공작물이 회전테이블로부터 이탈하거나 절삭공구의 파손을 가져오는 등 심각한 사고를 유발할 수 있다.
이와 같이 테이블을 회전시키는 복합 가공기는 회전테이블의 회전 불균형에 의한 사고를 방지하기 위해 회전테이블의 일측에 진동 감지 센서를 부설하여 진동신호를 검출하고, 검출된 신호를 이용하여 회전테이블의 회전불균형 상태를 파악하여 회전테이블의 회전을 정지시켜 사고 예방에 필요한 제어를 수행하게 된다.
하지만 이러한 회전 불균형을 감지하기 위해서는 회전테이블에 진동감지센서를 설치하여야 하기 때문에 회전테이블의 구조가 복잡해지고, 나아가 비용이 증가하는 문제가 발생하게 된다.
한편, 인용발명 1에서는, NC선반의 채터진동을 감지하기 위하여 공구대에 가속도계와 같은 진동감지장치를 설치하여 발생하는 진동을 파악하고, 파악된 진동 데이터를 분석하여 일정한 값에 이르면 NC선반에 채터진동이 발생하고 있다고 판단하는 기술이 개시되어 있다.
이와 같은 인용발명 1 역시, 진동을 발생시키는 공구대에 직접적으로 진동감지장치를 설치함으로 인해 공구대의 구조를 복잡하게 할 뿐만 아니라, 제조비용을 증가시키는 문제가 있디.
(인용발명 1) KR10-0497660 B(2005.07.01 공고) NC선반에서 발생하는 채터진동 감지장치 및 방법
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 공작물을 회전 시키는 회전테이블과, 이 회전테이블의 틸팅 기능을 가진 공작기계에서, 공작물을 회전테이블 상에서 회전시켜 가공을 수행할 때, 회전테이블의 회전 불균형에 의한 진동을 감지함에 있어, 회전테이블 본체에 진동감지장치를 부설하지 않고서도 회전테이블의 회전 불균형에 따른 진동을 조기에 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 회전테이블에 진동감지장치를 설치하지 않음으로써 회전테이블의 구조를 간단하게 하고, 나아가 제조비용을 절감하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하부에 회전모터를 구비하고 상부에는 공작물을 고정하여 회전하는 회전테이블과, 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅시키는 틸팅모터를 구비하고 상기 틸팅모터에 의해 상기 회전테이블을 틸팅 구동하는 회전테이블지지대와, 상기 회전테이블 상에 고정된 공작물에 공구를 직접 작용시켜 가공작업을 수행하는 스핀들과, 상기 회전모터와 상기 틸팅모터를 제어하는 제어부를 포함하는 공작기계의 회전테이블 제어방법에 있어서,
상기 회전테이블에 고정된 공작물을 가공하기 위해 가공 명령을 지령하는 단계와, 상기 가공 명령의 지령에 따라 회전테이블을 회전시키는 단계와, 상기 가공 명령의 지령에 따라 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터에 상기 회전테이블이 회전함에 따라 상기 회전테이블의 틸팅방향으로 가해지는 회전력에 대응하여 상기 틸팅모터의 회전을 억제하도록 상기 틸팅모터에 가해지는 부하를 검출하는 틸팅모터 부하 검출단계와, 상기 검출된 틸팅모터의 부하가 미리 정해진 허용범위 보다 클 경우 상기 회전테이블을 불균형 회전상태로 판단하는 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계와, 상기 회전테이블이 불균형 회전상태로 판단된 경우 상기 회전테이블의 회전을 정지시키거나 알람 신호를 출력하는 단계로 이루어진다.
또한, 상기 틸팅모터 부하 검출단계는 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터 회전축에 클램프를 더 설치하고, 상기 가공 명령이 발생되면 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부를 판단하는 동안에는 상기 클램프를 언클램프 상태로 유지하는 클램핑 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 클램핑 단계는 회전테이블의 회전 불균형 여부에 대한 판단이 종료되면 가공 작업을 수행할 때 회전테이블이 틸팅되지 않도록 틸팅모터 회전축을 클램프 상태로 전환한다.
또한, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는 상기 가공 명령이 발생된 후 상기 회전테이블이 미리 정해진 회전 시간에 도달할 때까지 반복적으로 이루어지는 것을 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는 상기 가공 명령이 발생된 후 상기 회전테이블이 미리 정해진 회전속도에 도달할 때까지 반복적으로 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는, 상기 검출된 틸팅모터의 부하가 미리 정해진 최소허용범위 보다 작을 경우 상기 회전테이블을 불균형 회전상태로 판단하는 단계를 더 포함하여 이루어 질 수도 있다.
이와 같이 본 발명은, 복합가공기와 같이 회전테이블을 구비하고, 회전테이블 상에서 공작물을 회전시켜 가공을 할 경우, 고속으로 회전하게 될 회전테이블에 대해 본격적인 가공에 앞서, 회전테이블의 회전 불균형 여부를 조기에 검출하여 회전테이블의 회전을 정지시킴으로써, 회전 불균형에 의한 공작물의 이탈로 인한 사고를 미연에 방지하고, 회전테이블과 주변 구조물의 진동으로 인한 공작물의 가공정밀도 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 회전테이블과 주변 구조물에 회전테이블의 회전 불균형을 감지하기 위한 진동감지 장치를 부설하지 않아도 됨으로써, 회전테이블과 공작기계의 주변 구조를 간단하게 할 수 있고, 나아가 공작기계의 제조비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예로서, 5축 복합 가공기의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서, 회전테이블의 작동 메커니즘을 나타내는 블록다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예로서, 회전테이블의 회전 불균형을 검출하는 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 회전테이블의 회전 불균형을 검출하는 플로우챠트이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예로서, 회전테이블(C축)이 정상 회전 상태일 때 틸팅모터(B축)의 부하 상태를 나타내는 그래프이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예로서, 회전테이블(C축)이 불균형 회전 상태일 때 틸팅모터(B축)의 부하 상태를 나타내는 그래프이다.
이하에서, 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 2에 의하면, 본 발명의 공작기계 본체(10)는 하부에 회전모터(21)를 구비하고 상부에는 공작물(23)을 고정하여 회전하는 C축에 해당하는 회전테이블(20)과, 상기 회전테이블(20)을 지지함과 동시에 틸팅모터(31)를 구비하고 상기 틸팅모터(31)에 의해 상기 회전테이블(20)을 틸팅 구동하는 B축에 해당하는 회전테이블 지지대(30)와, 상기 회전테이블(20) 상에 고정된 공작물(23)에 공구를 직접 작용시켜 가공작업을 수행하는 A축에 해당하는 스핀들(40)과, 상기 회전모터(21)와 상기 틸팅모터(31)를 제어하는 제어부(50)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법에 대해 도 3 내지 도 5a,b을 인용하여 설명한다.
우선, 도 3은 본 발명의 일실시예로서, 회전테이블(20)이 수평인 상태에서 선삭가공을 수행할 때 회전테이블의 회전 불균형을 검출하는 플로우챠트이다.
먼저 선삭 가공 명령을 지령하는 단계이다.
이 단계는 제어부(50)에서 상기 회전테이블(20)에 고정된 공작물(23)을 선삭 가공하기 위하여 선삭 가공 명령을 지령한다.
다음으로 회전테이블(20)을 회전시키는 단계이다.
이 단계는 상기 선삭 가공 명령에 따라 상기 회전테이블(20)(C축)이 회전을 시작하게 된다.
다음으로 틸팅모터(31) 부하(la) 검출단계이다.
이 단계는 상기 선삭 가공 명령의 지령에 따라 상기 회전테이블(20)이 회전하면 상기 회전테이블(20)을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터(31)(B축)에 틸팅 방향으로 회전력을 가한다.
그러나 이 때 선삭 가공을 위해서는 상기 틸팅모터(31)(B축)가 실질적으로 틸팅 회전을 하지 않아야 하므로, 내부적으로 틸팅방향으로 가해지는 회전력에 대응하여 반대 방향으로 회전하려는 부하(la)를 가하게 된다. 이 때 제어부(50)는 틸팅모터(31)(B축)에 가해지는 부하(la)를 검출한다.
이 때 회전테이블(20)에 고정된 공작물(23)이 회전테이블(20)의 회전 중심(C축 중심)으로부터 이격된 정도나 공작물(23)의 중량에 따라 틸팅모터(31)에 가해지는 틸팅방향 회전력은 더욱 커지고, 따라서 이러한 틸팅 방향 회전력을 억제하기 위해 틸팅모터(31)에 가해지는 부하(la)도 더욱 커지게 된다.
다음으로 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계이다.
이 단계는 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)와 허용범위(M_max)를 비교하는 과정으로, 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 미리 정해진 허용범위(M_max) 보다 클 경우 상기 회전테이블(20)이 불균형 회전상태인 것으로 판단한다.
다시말해, 회전테이블(20)에 고정된 공작물(23)이 회전테이블(20)의 회전 중심(C축 중심)으로부터 이격된 위치에 고정되어, 공작물(23)과 함께 회전테이블(20)의 회전할 때 진동이 심하게 발생하고, 그 결과 회전테이블(20)의 틸팅방향 회전력을 억제하기 위해 틸팅모터(31)에 가해지는 부하(la)도 더욱 커지는 것을 의미한다.
이와 같은 상태는 회전테이블(20)을 더욱 고속으로 회전시켜 선삭 가공을 할 경우 공작물(23)이 회전테이블(20)로부터 이탈하는 사고가 발생할 가능성이 있거나, 선삭 가공 중에 심한 진동으로 가공 정밀도가 저하되거나, 공구의 파손이나 심한 마모를 유발할 수 있는 상황을 의미한다.
다음으로 회전테이블의 회전을 정지시키거나 알람 신호를 출력하는 단계이다.
이 단계는 상기 회전테이블(20)이 불균형 회전상태인 것으로 판단된 경우 상기 회전테이블(20)의 회전을 정지시키거나 알람 신호를 출력한다.
한편, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계에서 상기 회전테이블의 회전 불균형 아닌 정상 회전인 것으로 판단된 경우, 즉, 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 허용범위(M_max) 미만일 경우, 상기 회전테이블(20)을 미리 정해진 회전 시간에 도달할 때까지 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계를 반복해서 수행 한다.
이와 같이 정해진 시간 동안 회전테이블(20)의 회전 불균형 여부를 판단함으로써, 회전테이블(20)의 회전 속도가 서서히 증가하는 속성을 감안할 때, 회전테이블(20)의 회전속도가 저속일 때는 회전테이블(20)의 정상 회전 상태이지만, 회전테이블(20)의 회전속도가 서서히 증가함에 따라 불균형 회전 상태가 되는 것을 검출해 낼 수 있다
다른 한편으로, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계에서 상기 회전테이블의 회전 불균형 아닌 정상회전인 것으로 판단된 경우, 상기 회전테이블(20)이 미리 정해진 회전속도에 도달할 때까지 반복적으로 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 정해진 회전속도에 도달할 때까지 회전테이블(20)의 회전 불균형 여부를 판단함으로써, 회전테이블(20)의 회전속도가 저속일 때는 회전테이블(20)의 정상 회전 상태이지만, 회전테이블(20)의 회전속도가 되었을 때 불균형 회전 상태가 되는 것을 검출해 낼 수 있다.
한편, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계의 다른 실시예를 소개한다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예로서, 회전테이블(20)이 수평이 아닌 상태에서 선삭가공을 수행할 때 회전테이블의 회전 불균형을 검출하는 플로우챠트이다.
이는 회전테이블(20)을 회전 지지하는 틸팅모터(31)(B축)가 일정 각도로 틸팅된 상태에서는, 비록 회전테이블(20)이 회전을 시작하지 않은 상태라도 틸팅모터(31)(B축)의 부하(la)는 ‘0’이 아니라는 점을 감안하여야 한다.
본 실시예에서는 회전테이블(20)이 틸팅모터(31)(B축)에 수평이 아닌 상태로 회전 지지되어 회전함에 따라, 틸팅모터(31)(B축)에 발생하는 부하(la)는 회전테이블(20)의 틸팅 각도에 따라 수평 상태에서 회전할 때보다 일정한 량 만큼 증가 또는 감소하여 발생한다.
따라서, 회전테이블(20)이 수평이 아닌 상태에서 회전하는 경우, 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는 상기 틸팅모터(31)(B축)로부터 검출되는 부하(la)를 회전테이블(20)이 틸팅된 각도에 따라 일정 값만큼 증가 또는 감소시킨 최대 허용범위(M_max)와 최소 허용범위(M_min) 내에서 비교하여 판단한다.
즉, 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 미리 정해진 허용범위(M_max) 보다 크거나, 또는 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 미리 정해진 최소 허용범위(M_min) 보다 작은 경우, 상기 회전테이블(20)이 불균형 회전상태인 것으로 판단하도록 한다.
반면에, 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 미리 정해진 허용범위(M_max) 보다 작고, 상기 검출된 틸팅모터(31)의 부하(la)가 미리 정해진 최소 허용범위(M_min) 보다 큰 경우, 상기 회전테이블(20)이 정상 회전상태인 것으로 판단한다.
한편, 또 다른 실시예로서, 도 2에서와 같이, 상기 틸팅모터(31) 부하(la) 검출단계는 회전테이블(20)을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결되며 회전테이블 지지대(30) 내부에 설치된 틸팅모터(31) 회전축(B축)에, 상기 틸팅모터(31) 회전축(B축)의 회전을 억제할 수 있도록 클램프(33)를 더 설치하고, 선삭 가공 명령이 발생되면 상기 클램프(33)를 언클램프(33)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 클램프(33) 동작을 추가함으로써 회전테이블(20)을 고속으로 회전시키는 선삭 작업 초기에, 제어부(50)로부터 선삭 명령이 지령되고 나서 회전테이블(20)의 회전 불균형 여부를 판단하는 동안은 클램프(33)를 해제(unclamp) 상태를 유지하여, 회전테이블(20)의 회전에 의해 발생한 틸팅 방향 회전력이 회전테이블(20)을 틸팅 가능하게 지지하고 있는 틸팅모터(31)에 가해지게 하고, 틸팅모터(31)가 틸팅 방향 회전력에 대응하여 회전을 억제하는 방향으로 회전하려는 부하(la)를 검출할 수 있도록 한다.
이와 같이 틸팅모터(31)의 부하(la) 검출을 통해 회전테이블(20)의 회전 불균형 여부에 대한 판단이 종료되면, 클램프(33)는 선삭 가공 작업을 수행할 때 회전테이블(20)이 틸팅되지 않도록 틸팅모터(31) 회전축(B축)을 클램프(33) 상태로 전환한다.
한편, 상기와 같이 회전테이블의 회전 불균형 여부를 판단하는 단계는 선삭 명령을 지령하고, 상기 틸팅모터(31)의 부하(la)를 산출하고, 이를 미리 정해진 부하(la) 값과 비교하여 회전테이블(20)의 불균형 회전상태 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 회전테이블(20)의 정지신호나 알람신호를 출력하는 수치제어장치(NC Controller)와 서보드라이버(Servo Driver) 내부에서 이루어진다.
또한 상기 회전모터(21)와 틸팅모터(31)는 회전수 제어와 부하(la) 검출이 가능한 서보모터로 이루어지며, 상기 회전모터(21)와 틸팅모터(31)의 회전수를 검출하여 상기 제어부(50)에 피드백하기 위해 상기 회전모터(21)와 틸팅모터(31)의 후단에 회전수 검출용 엔코더(22,32)를 구비한다.
한편, 상기 회전테이블(20) 지지대 내부에 설치된 틸팅모터(31) 회전축(B축) 상에는 틸팅모터(31)의 회전을 변속시키는 기어박스(34)를 추가로 설치할 수 있다. 이와 같은 기어박스(34)는 틸팅모터(31)의 회전을 변속시킬 필요가 있는 경우에 만 설치하면 된다.
이와 같이 본 발명은, 복합가공기와 같이 회전테이블(20)을 구비하고, 회전테이블(20)상에서 선삭 가공을 할 경우, 고속으로 회전하게 될 회전테이블(20)에 대해 본격적인 선삭 가공에 앞서, 회전테이블(20)의 회전 불균형 여부를 조기에 검출하여 회전테이블(20)의 회전을 정지시킴으로써, 회전 불균형에 의한 공작물(23)의 이탈로 인한 사고를 미연에 방지하고, 회전테이블(20)과 주변 구조물의 진동으로 인한 공작물(23)의 가공정밀도 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 회전테이블(20)과 주변 구조물에 회전테이블(20)의 회전 불균형을 감지하기 위한 진동감지 장치를 부설하지 않아도 됨으로써, 회전테이블(20)과 공작기계의 주변 구조를 간단하게 할 수 있고, 나아가 공작기계의 제조비용을 줄일 수 있다.
한편, 상기 실시예는 선삭가공을 예시적으로 설명하였으나, 선삭가공이 아닌 밀링 가공 등과 같이 회전테이블(20)을 회전시켜 수행하는 모든 가공은 상기 실시예와 동일한 방법으로 회전테이블의 회전 불균형 여부를 판단할 수 있다.
따라서 본 발명에서 회전테이블의 회전 불균형 여부를 판단하는 방법은 선삭 가공을 포함하여 공작물을 회전시켜 수행하는 모든 가공에 적용할 수 있다.
10: 본체
20: 회전테이블
21: 회전모터
22,32: 엔코더
23: 공작물
30: 회전테이블 지지대
31: 틸팅모터
33: 클램프
34: 기어박스
40: 스핀들
50: 제어부

Claims (6)

  1. 하부에 회전모터를 구비하고 상부에는 공작물을 고정하여 회전하는 회전테이블과, 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅시키는 틸팅모터를 구비하고 상기 틸팅모터에 의해 상기 회전테이블을 틸팅 구동하는 회전테이블지지대와, 상기 회전테이블 상에 고정된 공작물에 공구를 직접 작용시켜 가공작업을 수행하는 스핀들과, 상기 회전모터와 상기 틸팅모터를 제어하는 제어부를 포함하는 공작기계의 회전테이블 제어방법에 있어서,
    상기 회전테이블에 고정된 공작물을 가공하기 위해 가공 명령을 지령하는 단계;
    상기 가공 명령의 지령에 따라 회전테이블을 회전시키는 단계;
    상기 가공 명령의 지령에 따라 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터에 상기 회전테이블이 회전함에 따라 상기 회전테이블의 틸팅방향으로 가해지는 회전력에 대응하여 상기 틸팅모터의 회전을 억제하도록 상기 틸팅모터에 가해지는 부하를 검출하는 틸팅모터 부하 검출단계;
    상기 검출된 틸팅모터의 부하가 미리 정해진 허용범위 보다 클 경우 상기 회전테이블을 불균형 회전상태로 판단하는 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계;
    상기 회전테이블이 불균형 회전상태로 판단된 경우 상기 회전테이블의 회전을 정지시키거나 알람 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 틸팅모터 부하 검출단계는 상기 회전테이블을 지지함과 동시에 틸팅 구동할 수 있도록 연결된 틸팅모터 회전축에 클램프를 더 설치하고, 상기 선삭 가공 명령이 발생되면 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부를 판단하는 동안에는 상기 클램프를 언클램프 상태로 유지하는 클램핑 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 클램핑 단계는 회전테이블의 회전 불균형 여부에 대한 판단이 종료되면 선삭 가공 작업을 수행할 때 회전테이블이 틸팅되지 않도록 틸팅모터 회전축을 클램프 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는 상기 가공 명령이 발생된 후에 상기 회전테이블이 미리 정해진 회전 시간에 도달할 때까지 반복적으로 이루어지는 것을 것을 특징으로 하는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는 상기 가공 명령이 발생된 후 상기 회전테이블이 미리 정해진 회전속도에 도달할 때까지 반복적으로 이루어지는 것을 것을 특징으로 하는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 회전테이블의 회전 불균형 여부 판단단계는, 상기 검출된 틸팅모터의 부하가 미리 정해진 최소허용범위 보다 작을 경우 상기 회전테이블을 불균형 회전상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 특징으로 하는 공작기계 회전테이블의 회전 불균형 감지 및 제어 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497660B1 (ko) 2004-06-07 2005-07-01 인하대학교 산학협력단 Nc선반에서 발생하는 채터진동 감지장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497660B1 (ko) 2004-06-07 2005-07-01 인하대학교 산학협력단 Nc선반에서 발생하는 채터진동 감지장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023219320A1 (ko) * 2022-05-10 2023-11-16 주식회사 디엔솔루션즈 공작기계 회전테이블의 불평형 보정장치 및 보정방법
KR20230157712A (ko) 2022-05-10 2023-11-17 주식회사 디엔솔루션즈 공작기계 회전테이블의 불평형 보정장치 및 보정방법

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