KR20210101995A - Machine tool and controlling method of machine tool - Google Patents

Machine tool and controlling method of machine tool Download PDF

Info

Publication number
KR20210101995A
KR20210101995A KR1020200016674A KR20200016674A KR20210101995A KR 20210101995 A KR20210101995 A KR 20210101995A KR 1020200016674 A KR1020200016674 A KR 1020200016674A KR 20200016674 A KR20200016674 A KR 20200016674A KR 20210101995 A KR20210101995 A KR 20210101995A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spindle
sub
main spindle
unit
rotation speed
Prior art date
Application number
KR1020200016674A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장용익
김두현
Original Assignee
두산공작기계 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산공작기계 주식회사 filed Critical 두산공작기계 주식회사
Priority to KR1020200016674A priority Critical patent/KR20210101995A/en
Publication of KR20210101995A publication Critical patent/KR20210101995A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • G05B19/4145Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller characterised by using same processor to execute programmable controller and numerical controller function [CNC] and PC controlled NC [PCNC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/22Turning-machines or devices with rotary tool heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0045Control panels or boxes

Abstract

The present invention relates to a machine tool and a controlling method thereof. The machine tool can: automatically distribute the number of revolutions of the main spindle and a sub-spindle according to a target value of the number of revolutions desired by an operator; rotate the main spindle and the sub-spindle in opposite directions by the number of rotations automatically distributed in the best condition according to condition of equipment; performs various machining including turning process of a workpiece according to performing high-speed rotation at a turning center; reduce a manufacturing cost of the equipment by increasing utilization and compatibility of the turning center; reduce a maintenance cost by minimizing introduction of separate equipment; maximize space utilization by promoting miniaturization of the equipment; and maximize safety and reliability of the machine tool.

Description

공작기계 및 공작기계의 제어방법{Machine tool and controlling method of machine tool}Machine tool and controlling method of machine tool

본 발명은 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하고 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 고속회전을 통해 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행할 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a machine tool and a method for controlling a machine tool, and more particularly, by distributing the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle according to a target value, and rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions by the divided number of rotations. It relates to a machine tool and a control method of a machine tool that can perform various machining including turning of a workpiece in a turning center through high-speed rotation.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.In general, a machine tool refers to a machine used for the purpose of processing a metal/non-metal workpiece into a desired shape and size using an appropriate tool by various cutting or non-cutting methods.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.Various types of machine tools, including turning centers, vertical/horizontal machining centers, door machining centers, Swiss turns, electric discharge machines, horizontal NC boring machines, and CNC lathes, are widely used in various industrial sites for their respective purposes.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.In general, various types of machine tools currently used have an operation panel to which numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) technology is applied. Such an operation panel is provided with various function switches or buttons and a monitor.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다. In addition, the machine tool includes a table on which a workpiece material is seated and transferred for processing the workpiece, a pallet for preparing the workpiece before processing, a spindle that rotates when a tool or workpiece is combined, a tailstock for supporting the workpiece, etc. during processing, a vibration isolator etc. are provided.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.In general, in a machine tool, a table, a tool rest, a main shaft, a tailstock, a vibration isolator, etc. are provided with a conveying unit which conveys along a conveying axis in order to perform various processing.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다. In addition, in general, a machine tool uses a plurality of tools for various processing, and a tool magazine or a turret is used as a tool storage place for storing and storing a plurality of tools.

이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.Such a machine tool uses a plurality of tools for various processing, and a tool magazine is used in the form of a tool storage place storing a plurality of tools.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.In addition, in general, a machine tool is provided with an automatic tool changer (ATC, Automatic Tool Changer) for withdrawing a specific tool from the tool magazine or receiving it again according to the command of the numerical control unit in order to improve the productivity of the machine tool.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.In addition, in general, a machine tool is provided with an automatic pallet changer (APC, Automatic Palette Changer) in order to minimize the non-working time. The automatic pallet changer (APC) automatically exchanges pallets between the workpiece machining area and the workpiece installation area. Pallets may be loaded with workpieces.

일반적으로 선삭은 소재를 회전시키고 절삭공구를 소재에 진입시키면서 회전체 형상의 제품을 가공할 때에 이용된다. 또한, 선삭에서 가공되는 제품은 그 형상이 다양화되고, 특히 고정밀이 요구되며, 가공시간을 단축시킬 것이 요구되고 있다. 이러한 제품의 일례로서 가늘고 기다란 형상의 소재가 있고, 이러한 소재는 선삭 가공할 때에 제품의 길이가 비교적 짧게 절단되어 원래의 하나의 소재를 여러 개의 제품으로 가공될 수 있다. 상술한 바와 같이, 가늘고 기다란 형상의 소재는 선삭가공하는 중에 진동이 발생할 수 있으므로 소재의 안정화가 요구되고 특히 절삭공구의 가까운 곳에서 소재를 지지함으로써 소재의 안정화가 더욱 효과적일 수 있다.In general, turning is used to process a product in the shape of a rotating body while rotating a material and inserting a cutting tool into the material. In addition, the products processed in the turning are diversified in shape, in particular, high precision is required, and it is required to shorten the processing time. As an example of such a product, there is a material having an elongated shape, and when the material is turned, the length of the product is cut relatively short, so that one original material can be processed into several products. As described above, since a thin and elongated material may generate vibration during turning, stabilization of the material is required.

일반적으로, 공작 기계는 터닝 센터와 머시닝 센터로 구분할 수 있다. 머시닝 센터는 회전하는 공구를 이용해서 공작물을 가공할 수 있다. 반면에, 터닝 센터는 회전되는 공작물을 공구를 이용해서 가공할 수 있다.In general, machine tools can be divided into turning centers and machining centers. Machining centers can machine workpieces using rotating tools. On the other hand, a turning center can machine a rotating workpiece using a tool.

공작기계 중에서 터닝센터는 원통형태의 공작물을 턴테이블 상에 홀딩하고, 공작물을 절삭하기 위한 바이트를 주축에 결합한후, 턴테이블을 회전시켜 공작물이 회전되도록 하며 바이트를 이동시켜 목적하는 원통형태의 가공결과물을 얻도록 하는 장치이다. 즉, 이러한 터닝센터는 원통형태의 공작물을 절삭하는 기능을 갖추어 가공결과물의 형태를 제작하기 위한 선삭과정을 수행하는 전용의 장치로 흔히 수직형 선반(lathe)의 장치로 공급된다.Among machine tools, a turning center holds a cylindrical workpiece on a turntable, combines a bite for cutting the workpiece with the main shaft, rotates the turntable to rotate the workpiece, and moves the bite to obtain the desired cylindrical processing result. It is a device to obtain That is, such a turning center has a function of cutting a cylindrical workpiece, and is an exclusive device for performing a turning process to produce a shape of a machining result, and is often supplied as a device of a vertical lathe.

이처럼, 일반적으로 터닝센터는 공작물을 주로 선삭 가공할 수 있다. 최근에, 공작물을 선삭 가공하는 것에 부가하여 밀링 가공도 가능한 구조가 터닝센터에 구비될 수 있다. 이러한 터닝 센터는 공구대에 장착된 밀링 머신을 포함할 수 있다.As such, in general, turning centers are primarily capable of turning the workpiece. In recent years, a turning center may be equipped with a structure capable of milling in addition to turning a workpiece. Such a turning center may include a milling machine mounted on a tool rest.

밀링 머신은 구동축 및 밀링 가공용 스핀들을 포함할 수 있다. 스핀들의 회전 운동은 테이퍼 롤러 베어링에 의해 지지될 수 있다. 스핀들은 구동축에 베벨 기어를 매개로 연결될 수 있다.The milling machine may include a drive shaft and a spindle for milling operations. The rotational motion of the spindle can be supported by tapered roller bearings. The spindle may be connected to the drive shaft via a bevel gear.

그러나, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 터닝센터의 경우 상술한 바와 같이 공구가 아닌 공작물이 회전함에 따라 머시닝센터와 달리 고속으로 회전하는 경우 소음과 진동이 증가되어 고속회전이 요구되는 고속선삭을 수행하지 못해 장비의 호환성이 저하되고, 고속선삭을 위해 별도의 장비를 설치하거나 고속회전을 위한 척이나 클램핑 장치를 별도로 개발해고 설치해야 함에 따라해야 함에 따라 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, in the case of a conventional machine tool and its control method, as described above, in the case of a turning center, when a workpiece, not a tool, rotates at a high speed, unlike a machining center, when rotating at a high speed, noise and vibration are increased to perform high-speed turning that requires high-speed rotation. However, the compatibility of the equipment deteriorated, and the manufacturing cost increased as a separate equipment was installed for high-speed turning, or a chuck or clamping device for high-speed rotation had to be developed and installed separately.

또한, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 별도의 장비가 추가로 많이 설치되고 구조가 복잡해짐에 따라 공작기계의 소형화를 도모할 수 없고, 공간활용도가 저화되며, 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional machine tool and its control method have problems in that the machine tool cannot be miniaturized, space utilization is reduced, and maintenance cost is increased as a lot of additional equipment is additionally installed and the structure is complicated.

더욱이, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 고가의 척이나 클램핑 장치의 설치에도 불구하고 공작물 자체의 크기와 무게에 의해 고속회전시에 진동이나 소음이 발생하여 작업자의 불편을 초래하고 가공정밀도가 저하되며, 토크손해가 발생되어 가공비용이 증가되는 문제점이 있었다.Furthermore, in the conventional machine tool and its control method, vibration or noise is generated during high-speed rotation due to the size and weight of the workpiece itself despite the installation of an expensive chuck or clamping device, which causes inconvenience to the operator and lowers processing precision. However, there was a problem in that the processing cost increased due to the occurrence of torque loss.

게다가, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 고속회전이 필요한 선삭가공을 위해 별도의 장비로 공작물을 이동시켜 선삭가공을 수행함으로써 비가공시간 증가에 의해 생산성이 저하되고, 공작기계의 안전성과 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional machine tool and its control method reduce productivity by increasing the non-working time by moving the workpiece to a separate equipment for turning that requires high-speed rotation, thereby reducing the productivity and lowering the safety and reliability of the machine tool. There was a problem being

대한민국 특허공개공보 제10-2005-0004532호Korean Patent Publication No. 10-2005-0004532 대한민국 특허등록공보 제10-0795470호Korean Patent Registration Publication No. 10-0795470 대한민국 특허공개공보 제10-2009-0045036호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0045036 대한민국 특허공개공보 제10-2011-0038958호Korean Patent Publication No. 10-2011-0038958 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0100968호Korean Patent Publication No. 10-2018-0100968

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 위해 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 터닝센터의 활용도 및 호환성을 증가시켜 장비의 제조비용을 절감하고, 별도 장비 도입을 최소화하여 유지비용을 절감하고, 장비의 소형화를 도모하여 공간활용도를 극대화하며, 공작기계의 안전성과 신뢰성을 극대화할 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to automatically distribute the rotational speed of the main spindle and the subspindle according to the desired rotational speed target value by the operator, and automatically achieve the best state according to the state of the equipment. By rotating the main spindle and sub-spindle in opposite directions according to the number of rotations distributed by Machine tools and machine tool control that can reduce the manufacturing cost of equipment, reduce the maintenance cost by minimizing the introduction of separate equipment, maximize the space utilization by promoting the miniaturization of the equipment, and maximize the safety and reliability of the machine tool to provide a way

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 진동발생과 소음을 최소화하면서 토크 손해없이 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 가공정밀도를 향상하고, 진동발생과 토크 손해 최소화에 따라 공구 수명을 증가시키고, 공작물을 장비 교체없이 고속회전이 필요한 선삭가공 수행이 가능함에 따라 비가공시간 감소에 의해 생산성을 극대화하고, 가공비용을 절감하여 작업자와 소비자의 만족도를 향상할 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to automatically distribute the number of revolutions of the main spindle and the sub-spindle according to the target value of the number of revolutions desired by the operator, and the main spindle and the main spindle by the number of revolutions automatically distributed in the best state according to the state of the equipment By rotating the sub-spindles in opposite directions to each other, vibration and noise are minimized, and high-speed rotation is performed in the turning center without torque loss, thereby improving machining precision, increasing tool life by minimizing vibration and torque damage, and equipping the workpiece. As it is possible to perform turning that requires high-speed rotation without replacement, it is possible to maximize productivity by reducing non-working time and to reduce machining costs to provide machine tools and control methods for machine tools that can improve worker and consumer satisfaction. will be.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계는 공작물 또는 공구를 클램핑하는 메인스핀들; 상기 메인스핀들을 회전 구동하는 메인스핀들 구동부; 상기 메인스핀들과 서로 반대되도록 공작물 또는 공구를 클램핑하는 서브스핀들; 상기 서브스핀들을 회전 구동하는 서브스핀들 구동부; 및 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 목표값에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수를 배분하고 배분된 회전수에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 의한 회전을 수행할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, a machine tool according to the present invention includes a main spindle for clamping a workpiece or a tool; a main spindle driving unit for rotationally driving the main spindle; a sub-spindle for clamping a workpiece or a tool opposite to the main spindle; a sub-spindle driving unit for rotationally driving the sub-spindle; and a control unit controlling rotations of the main spindle and the sub-spindle, wherein the control unit distributes the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle according to a target value, and distributes the rotation number of the main spindle and the sub-spindle according to the divided rotation speed. By rotating the sub-spindles in opposite directions to each other, rotation according to the target value can be performed by relative speed.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 상기 제어부는 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수를 배분하고 상기 목표값에 대한 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 역방향 회전을 수행하기 위한 정보를 저장하는 메모리부; 상기 목표값, 수동배분률, 또는 상기 메모리부에 저장되는 정보를 입력하는 입력부; 상기 목표값과 상기 메모리부에 저장된 정보를 통해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산하는 연산부; 및 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 회전방향을 결정하고 상기 연산부의 결과에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상기 목표값에 해당하는 고속회전을 수행하는 분배부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the control unit of the machine tool distributes the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle and reverse rotation of the main spindle and the sub-spindle with respect to the target value. a memory unit for storing information to be executed; an input unit for inputting the target value, the manual distribution ratio, or information stored in the memory unit; a calculation unit for calculating a rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub-spindle based on the target value and information stored in the memory unit; and a distribution unit that determines a rotation direction of the main spindle and the sub-spindle and rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the result of the operation unit to perform high-speed rotation corresponding to the target value. can

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부의 상기 메모리부는 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 최고 회전수와 최저 회전수, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 마찰계수, 상기 메인스핀들의 회전수 고정값, 및 가공프로그램에 대한 데이터를 저장하는 기본데이터 저장부; 상기 입력부를 통해 입력된 목표값 또는 수동 배분률을 저장하는 입력데이터 저장부; 공작물의 종류, 직경, 무게, 및 길이에 대한 공작물 데이터를 저장하는 공작물데이터 저장부; 상기 메인스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장하는 메인스핀들 데이터 저장부; 상기 서브스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장하는 서브스핀들 데이터 저장부; 및 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 부하 데이터 및 마찰계수 데이터를 저장하는 부하데이터 저장부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the memory unit of the control unit of the machine tool is the highest and lowest rotational speed of the main spindle and the sub-spindle, the friction coefficient of the main spindle and the sub-spindle, a basic data storage unit for storing the fixed rotation speed value of the main spindle and data on the machining program; an input data storage unit for storing the target value or manual distribution ratio input through the input unit; a workpiece data storage unit for storing workpiece data on the type, diameter, weight, and length of the workpiece; a main spindle data storage unit for storing data on output, rotational speed, and torque according to the operating state of the main spindle; a sub-spindle data storage unit for storing data on output, rotational speed, and torque according to the operating state of the sub-spindle; and a load data storage unit configured to store load data and friction coefficient data of the main spindle and the sub-spindle.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부의 상기 연산부는 상기 저장부에 저장된 데이터에 의해 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 상기 목표값을 확인하는 확인부; 및 상기 저장부에 저장된 데이터 및 상기 확인부의 확인결과에 의해 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 부하를 계산하는 부하계산부; 및 상기 저장부에 저장된 데이터 및 상기 부하계산부에서 계산된 부하값에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 상기 목표값에 대한 회전수 배분률을 계산하는 배분률계산부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the operation unit of the control unit of the machine tool is based on the data stored in the storage unit, the operation state of the main spindle and the sub-spindle, the machining diameter of the workpiece, and the target value Confirmation unit to confirm; and a load calculator configured to calculate the loads of the main spindle and the sub-spindle based on the data stored in the storage unit and a result of the confirmation unit. and a distribution ratio calculator configured to calculate a distribution ratio of the rotation speed with respect to the target value of the main spindle and the sub-spindle based on the data stored in the storage and the load value calculated by the load calculator.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부의 상기 분배부는 상기 저장부에 저장된 데이터, 상기 확인부의 확인결과, 및 상기 연산부를 통해 계산된 회전수 배분률에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단결과 및 상기 연산부의 결과에 따라 상기 공구를 이송시키고, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 출력하는 지령부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the distribution unit of the control unit of the machine tool by the data stored in the storage unit, the confirmation result of the confirmation unit, and the rotation speed distribution ratio calculated through the calculation unit. a determination unit for determining the rotational direction of the main spindle and the sub-spindle and the feeding direction of the tool; and a command unit for transferring the tool according to the determination result of the determination unit and the result of the operation unit, and outputting a distribution signal for rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the calculated rotation speed distribution ratio; may include

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 상기 제어부는 상기 분배부를 통해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 대한 회전 수행시에 상기 메인스핀들 구동부와 상기 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 상기 피드백 데이터와 상기 분배부에서 전달되는 신호를 비교하여 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석하는 분석부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the control unit of the machine tool rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions to each other through the distribution unit to perform rotation with respect to the target value by a relative speed. to store feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver in real time, and compare the feedback data with the signal transmitted from the distribution unit to analyze whether the main spindle and the sub-spindle operate normally. It may further include an analysis unit.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 상기 제어부는 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택하는 선택부; 및 상기 입력부, 상기 메모리부, 상기 연산부, 상기 분배부, 상기 분석부, 및 상기 선택부의 결과를 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the control unit of the machine tool is a selection unit for selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle; and a display unit for displaying results of the input unit, the memory unit, the calculation unit, the distribution unit, the analysis unit, and the selection unit.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계는 상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들을 이동시키는 스핀들 이동부; 및 상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들에 클램핑된 상기 공구를 이송시키는 공구 이송부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the machine tool includes a spindle moving unit for moving the main spindle or the sub-spindle; and a tool transfer unit for transferring the tool clamped to the main spindle or the sub-spindle.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 상기 공구이송부는 상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들에 클램핑된 공작물을 가공하기 위해 상기 공구를 실린더 방식 또는 리니어 모터 방식 또는 캠구동 방식을 통해 높이방향으로 이동시킬 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the machine tool according to the present invention, the tool transport unit of the machine tool uses the tool in a cylinder method or a linear motor method or a cam drive method to process a workpiece clamped to the main spindle or the sub spindle. can be moved in the height direction.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법은 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하기 위한 데이터를 저장하는 단계; 상기 목표값에 대한 데이터를 수신하는 단계; 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택하는 단계; 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 상기 목표값을 확인하는 단계; 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 부하를 계산하는 단계; 상기 목표값에 대한 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산하는 단계; 계산된 회전수 배분률에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 공구를 이송시키고, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, a method for controlling a machine tool according to the present invention includes the steps of: storing data for distributing the number of revolutions of a main spindle and a sub-spindle according to a target value; receiving data on the target value; selecting a rotation speed distribution method between the main spindle and the sub-spindle; checking the operating states of the main spindle and the sub-spindle, the machining diameter of the workpiece, and the target value; calculating loads of the main spindle and the sub-spindle; calculating a rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub spindle with respect to the target value; determining the rotational direction of the main spindle and the sub-spindle and the feeding direction of the tool based on the calculated rotational speed distribution ratio; and transferring the tool according to the determination result and outputting a distribution signal for rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the calculated rotation speed distribution ratio.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어방법은 상기 분배신호를 출력하는 단계 이후에 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 대한 회전 수행시에 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 상기 피드백 데이터와 분배신호를 비교하여 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the method for controlling a machine tool according to the present invention, the method for controlling the machine tool rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions to each other after outputting the distribution signal by relative speed. When the rotation is performed with respect to the target value, feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver is stored in real time, and the feedback data and the distribution signal are compared to analyze whether the main spindle and the sub-spindle operate normally. It may further include;

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어방법의 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계는 수동 배분방식, 메인스핀들 고정값 유지방식, 및 자동 배분방식으로 이루어질 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the method for controlling a machine tool according to the present invention, the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle of the machine tool control method is a manual distribution method, maintaining a fixed value of the main spindle method, and an automatic distribution method.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어방법의 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 상기 자동 배분방식을 선택하는 경우에 회전수 배분율을 자동으로 계산하고, 상기 수동 배분방식을 선택하는 경우에는 목표값에 대해 상기 메인스핀들의 회전수 배분률과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률의 수동 입력값에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정될 수 있다.In another preferred embodiment of the method for controlling a machine tool according to the present invention, when selecting the automatic distribution method in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle of the machine tool control method The rotation speed distribution ratio is automatically calculated and, when the manual distribution method is selected, the main spindle and the main spindle and the A rotation speed distribution ratio of the sub-spindles may be determined.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어방법의 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 상기 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택하는 경우에는 기저장된 메인스핀들 회전수 고정값을 기준으로 상기 목표값에서 상기 메인스핀들 회전수 고정값을 차감하여 상기 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정될 수 있다.Further, in another preferred embodiment of the method for controlling a machine tool according to the present invention, in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle of the control method of the machine tool, the main spindle fixed value maintenance method is selected In this case, the rotation speed distribution ratio of the sub-spindles may be determined by subtracting the fixed main spindle rotation speed value from the target value based on the pre-stored fixed main spindle rotation speed value.

본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 터닝센터의 활용도 및 호환성을 증가시키고, 고속선삭이 가능한 장비의 제조비용을 절감하며, 별도 장비 도입을 최소화하여 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The machine tool and the machine tool control method according to the present invention automatically distribute the rotation speed of the main spindle and the sub-spindle according to the target rotation speed desired by the operator, and automatically distribute the rotation speed to the best state according to the state of the equipment. By rotating the main spindle and sub-spindle in opposite directions to perform high-speed rotation in the turning center, various machining including turning of the workpiece is performed in the turning center to increase the utility and compatibility of the turning center, and equipment capable of high-speed turning It has the effect of reducing the manufacturing cost of the product and minimizing the introduction of separate equipment to reduce the maintenance cost.

또한, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 공작기계의 소형화를 도모하여 공간활용도를 극대화하고, 공작기계의 안전성과 신뢰성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention automatically distribute the rotation speed of the main spindle and the sub spindle according to the target rotation speed desired by the operator, and the rotation automatically distributed in the best state according to the state of the equipment As the main spindle and sub-spindle are rotated in opposite directions by number to perform high-speed rotation in the turning center, various machining including turning of the workpiece is performed in the turning center to miniaturize the machine tool and maximize space utilization. It has the effect of maximizing the safety and reliability of the machine tool.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 진동발생과 소음을 최소화하면서 토크 손해없이 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 가공정밀도를 향상하고, 진동발생과 토크 손해 최소화에 따라 공구 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the machine tool and the machine tool control method according to the present invention automatically distribute the rotation speed of the main spindle and the sub-spindle according to the desired rotation speed target value by the operator, and the rotation automatically distributed in the best state according to the state of the equipment By manually rotating the main spindle and sub-spindle in opposite directions to each other, vibration generation and noise are minimized, and high-speed rotation is performed in the turning center without torque loss, thereby improving machining precision, and minimizing vibration and torque damage to shorten tool life. has the effect of increasing it.

게다가, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 터닝센터에서 공작물을 터닝센터 이외에 다른 장비로 교체없이 고속회전이 필요한 선삭가공 수행함에 따라 비가공시간 감소에 의해 생산성을 극대화하고, 가공비용을 절감하며, 작업자의 안전사고를 미연에 방지하여 작업자와 소비자의 만족도를 향상할 수 있는 효과가 있다.In addition, the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention maximize productivity by reducing non-working time as turning processing that requires high-speed rotation is performed without replacing the workpiece with other equipment other than the turning center in the turning center, and processing cost This has the effect of improving the satisfaction of workers and consumers by reducing the cost of workers and preventing worker safety accidents in advance.

도 1은 본 발명에 의한 공작기계의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 공작기계의 제어유닛의 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 공작기계의 일 실시예에 따른 사시도를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 일 실시예 공구 이송부의 작동상태를 설명하기 위한 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 공작기계의 메인스핀들의 회전수-출력 선도에 대한 그래프를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의한 공작기계의 서브스핀들의 회전수-출력 선도에 대한 그래프를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 절차도를 나타낸다.
1 shows a conceptual diagram of a machine tool according to the present invention.
Figure 2 shows the configuration of the control unit of the machine tool according to the present invention.
Figure 3 shows a perspective view according to an embodiment of the machine tool according to the present invention.
4 and 5 are perspective views for explaining the operating state of the tool transfer unit according to an embodiment of the machine tool according to the present invention.
6 shows a graph of the number of revolutions of the main spindle of the machine tool according to the present invention - an output diagram.
7 shows a graph of the number of revolutions of the sub-spindle of the machine tool according to the present invention - an output diagram.
8 is a flowchart showing a method for controlling a machine tool according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the drawings of the machine tool and the control method of the machine tool according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout. The sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of description.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and thus is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

도 1은 본 발명에 의한 공작기계의 개념도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 의한 공작기계의 제어유닛의 구성도를 나타낸다. 도 3은 본 발명에 의한 공작기계의 일 실시예에 따른 사시도를 나타내고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 일 실시예 공구 이송부의 작동상태를 설명하기 위한 사시도를 나타낸다. 도 6은 본 발명에 의한 공작기계의 메인스핀들의 회전수-출력 선도에 대한 그래프를 나타내고, 도 7은 본 발명에 의한 공작기계의 서브스핀들의 회전수-출력 선도에 대한 그래프를 나타낸다. 도 8은 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법의 절차도를 나타낸다.Figure 1 shows a conceptual diagram of a machine tool according to the present invention, Figure 2 shows a configuration diagram of a control unit of the machine tool according to the present invention. Figure 3 shows a perspective view according to an embodiment of the machine tool according to the present invention, Figures 4 and 5 shows a perspective view for explaining the operating state of an embodiment tool transfer unit of the machine tool according to the present invention. 6 shows a graph of the number of rotations of the main spindle of the machine tool according to the present invention-output diagram, and FIG. 7 shows a graph of the rotation number-output diagram of the sub-spindle of the machine tool according to the present invention. 8 is a flowchart showing a method for controlling a machine tool according to the present invention.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "X축 방향"이란 동일부재에서 높이방향, 즉 도 3 내지 도 5에서 X축 방향을 의미하고, "Z축 방향"이란 X축 방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 수평방향, 즉 도 3 내지 도 5에서 Z축 방향을 의미한다. 또한, 상방(상부)이란 "높이방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 3 내지 도 5에서 X축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방(하부)이란 "높이방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 3 내지 도 5에서 X축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, "일측(일단)"과 "타측(타단)"이란 동일부재에서 수평방향 또는 높이방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다. Definitions of terms used below are as follows. "X-axis direction" means the height direction in the same member, that is, the X-axis direction in FIGS. 3 to 5, and "Z-axis direction" is orthogonal to the X-axis direction and horizontal in the same member, that is, in FIGS. 5 means the Z-axis direction. In addition, upper (upper) means an upward direction in "height direction", that is, a direction toward the upper side of the X axis in FIGS. 3 to 5, and downward (lower) means a downward direction in "height direction", that is, FIGS. 5 means the direction toward the bottom of the X-axis. In addition, "one side (one end)" and "the other end (other end)" mean either the tip of either side in the horizontal direction or the height direction in the same member.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)는 메인스핀들(100), 메인스핀들 구동부(200), 서브스핀들(300), 서브스핀들 구동부(400), 및 제어부(700)를 포함한다. 또한, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)는 스핀들 이동부(500) 및/또는 공구 이송부(600)를 더 포함할 수 있다.A machine tool 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 . 1 to 5 , the machine tool 1 according to the present invention includes a main spindle 100 , a main spindle driving unit 200 , a sub spindle 300 , a sub spindle driving unit 400 , and a control unit 700 . ) is included. In addition, as shown in FIGS. 1 to 5 , the machine tool 1 according to the present invention may further include a spindle moving unit 500 and/or a tool transfer unit 600 .

메인스핀들(100)은 베드(10)에 후술하는 스핀들 이동부(500)에 의해 이동가능하거나 베드(10)에 고정설치되어 공작물(30) 또는 공구(40)를 클램핑한다. 또한, 메인스핀들(100)은 베드상에서 스핀들 이동부(500)에 의해 수평방향인 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 바람직하게는 공작기계가 터닝센터인 경우에 메인스핀들은 공작물을 클램핑하고, 머시닝센터인 경우에 메인스핀들은 공구를 클램핑한다.The main spindle 100 is movable by a spindle moving part 500 to be described later on the bed 10 or is fixedly installed on the bed 10 to clamp the workpiece 30 or the tool 40 . In addition, the main spindle 100 may be moved in the horizontal Z-axis direction by the spindle moving unit 500 on the bed. Preferably, when the machine tool is a turning center, the main spindle clamps the workpiece, and in the case of the machining center, the main spindle clamps the tool.

메인스핀들 구동부(200)는 수치제어부 또는 PLC 또는 제어부(700)의 제어신호에 의해 메인스핀들(100)을 제어신호에 의한 회전속도(RPM)로 회전 구동한다. 이러한 메인스핀들 구동부(200)는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성될 수 있다.The main spindle driving unit 200 rotationally drives the main spindle 100 at a rotational speed (RPM) according to the control signal according to a control signal of the numerical control unit or PLC or the control unit 700 . The main spindle driving unit 200 may be formed of a servo motor.

서브스핀들(300)은 베드(10)에 후술하는 스핀들 이동부(500)에 의해 이동가능하거나 베드(10)에 고정설치되어 메인스핀들(100)과 서로 반대되도록 공작물(30) 또는 공구(40)를 클램핑한다. 또한, 서브스핀들(300)은 베드상에서 스핀들 이동부(500)에 의해 수평방향인 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 구체적으로 공작기계가 터닝센터인 경우에 메인스핀들이 공작물을 클램핑함에 따라 서브스핀들은 메인스핀들과 반대로 공구를 클램핑하고, 공작기계가 머시닝센터인 경우에 메인스핀들이 공구를 클램핑함에 따라 서브스핀들은 메인스핀들과 반대로 공작물을 클램핑한다.The sub spindle 300 is movable by a spindle moving part 500 to be described later on the bed 10 or is fixedly installed on the bed 10 so as to be opposite to the main spindle 100 with the workpiece 30 or the tool 40. clamp the In addition, the sub-spindle 300 may be moved in the horizontal Z-axis direction by the spindle moving unit 500 on the bed. Specifically, when the machine tool is a turning center, as the main spindle clamps the workpiece, the sub-spindle clamps the tool opposite to the main spindle. Clamp the workpiece against the spindle.

서브스핀들 구동부(400)는 수치제어부 또는 PLC 또는 제어부(700)의 제어신호에 의해 서브스핀들(300)을 제어신호에 의한 회전속도(RPM)로 회전 구동한다. 이러한 서브스핀들 구동부(400)는 서보모터(SER패 MOTOR)로 형성될 수 있다.The sub-spindle driving unit 400 rotates and drives the sub-spindle 300 at a rotational speed (RPM) according to the control signal according to a control signal of the numerical control unit or PLC or the control unit 700 . This sub-spindle driving unit 400 may be formed of a servo motor.

제어부(700)는 메인스핀들(100)과 서브스핀들(300)의 회전을 제어한다. 즉, 제어부(700)는 후술하는 입력부(710)를 통해 작업자 또는 사용자에 의해 입력된 목표회전수인 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분 및 회전방향을 결정하고 배분된 회전수에 따라 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 목표값에 해당하는 고속회전을 수행하여 선삭가공을 수행할 수 있다. 즉, 상대적으로 10,000RPM과 같은 고속회전을 메인스핀들 5,000RPM, 서브스핀들 5,000RPM으로 회전하되 이들의 회전방향을 서로 반대로 회전하여 상대속도에 의해 목표값에 대한 고속회전을 저속회전으로 달성하여 고속회전이 필요한 공작물의 외경과 같은 선삭가공을 별다른 장비나 변경 없이 수행할 뿐만아니라 진동이나 소음을 감소하여 가공정밀도를 향상하고, 생산성을 증대시키고, 공작기계의 제조비용과 유지비용을 감소시키며, 공작물의 가공비용을 최소화하여 소비자의 만족도를 향상할 수 있다.The controller 700 controls the rotation of the main spindle 100 and the sub-spindle 300 . That is, the control unit 700 determines the number of rotations and rotation directions of the main spindle and the sub-spindle according to the target value, which is the target rotation speed input by the operator or the user through the input unit 710 to be described later, and determines the rotation speed and the distributed rotation speed. Accordingly, turning can be performed by rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions to perform high-speed rotation corresponding to the target value by the relative speed. That is, a relatively high-speed rotation such as 10,000 RPM is rotated by the main spindle 5,000 RPM and the sub-spindle 5,000 RPM. Turning, such as the outer diameter of the required workpiece, is performed without special equipment or changes, as well as reducing vibration and noise to improve machining precision, increase productivity, reduce manufacturing and maintenance costs of machine tools, and By minimizing processing costs, customer satisfaction can be improved.

스핀들 이동부(500)는 메인스핀들(100) 또는 서브스핀들(300)을 베드상에서 수평방향, 수직방향 또는 높이방향으로 이동시킨다. 구체적으로 스핀들 이동부(500)는 메인스핀들(100)만 베드상에서 이동시키거나 서브스핀들(300)만 베드상에서 이동시킬 수 있다. 또한, 스핀들 이동부(500)는 필요에 따라 다양한 가공을 수행하기 위해 수치제어부, PLC, 또는 제어부의 신호에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 베드상에서 상대이동시킬 수 있다. 구체적으로 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 스핀들 이동부(500)는 서브스핀들(300)을 Z축방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 스핀들 이동부(500)는 서보모터, 볼스크류, LM가이드, 리니어 블록이나 체인 형태등 다양한 이동장치가 적용될 수 있다.The spindle moving unit 500 moves the main spindle 100 or the sub-spindle 300 in a horizontal direction, a vertical direction, or a height direction on the bed. Specifically, the spindle moving unit 500 may move only the main spindle 100 on the bed or only the sub-spindle 300 on the bed. In addition, the spindle moving unit 500 may relatively move the main spindle and the sub-spindle on the bed by a signal from a numerical control unit, PLC, or control unit in order to perform various processing as needed. Specifically, as shown in FIGS. 3 to 5 , the spindle moving unit 500 may move the sub-spindle 300 in the Z-axis direction. A variety of moving devices such as a servo motor, a ball screw, an LM guide, a linear block or a chain type may be applied to the spindle moving unit 500 .

공구 이송부(600)는 메인스핀들 또는 서브스핀들에 클램핑된 공구를 이송시킨다. The tool transfer unit 600 transfers the tool clamped to the main spindle or the sub-spindle.

또한, 도 4 내지 도 5에 도시된 것처럼, 이러한 공구이송부(600)는 메인스핀들 또는 서브스핀들에 클램핑된 공작물을 가공하기 위해 공구를 실린더 방식 또는 리니어 모터 방식 또는 캠구동 방식을 통해 높이방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 공구 이송부(600)는 메인스핀들 또는 서브스핀들에 설치되어 메인스핀들 또는 서브스핀들에 클램핑된 공구를 높이방향인 X축방향으로 이동시켜 공작물의 크기와 종류에 따라 다양한 형상과 직경을 갖는 공작물의 외경과 내경을 선삭가공할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 4 to 5 , the tool transfer unit 600 moves the tool in the height direction through a cylinder method, a linear motor method, or a cam drive method to process a workpiece clamped to the main spindle or sub spindle. can do it That is, the tool transfer unit 600 is installed on the main spindle or sub-spindle and moves the tool clamped to the main spindle or sub-spindle in the X-axis direction, which is the height direction, so that the workpiece having various shapes and diameters according to the size and type of the workpiece is formed. Outer and inner diameters can be turned.

일실시예로 공구 이송부(600)가 실린더 방식(cylinder type)인 경우에 유압실린더 또는 공압실린더의 스케일(scale) 기능으로 실린더의 전진과 후진 거리의 자유로운 조정이 가능함에 따라 수치제어부, PLC 또는 제어부의 제어신호에 의해 실린더를 전진시키거나 후진시켜 공구가 메인스핀들 또는 서브 스핀들에 클램핑된 상태에서 공구 선단의 길이를 조절하여 다양한 직경을 갖는 공작물의 외경과 내경을 고속선삭가공을 통해 가공할 수 있다.In one embodiment, when the tool transfer unit 600 is a cylinder type, a numerical control unit, PLC or control unit can freely adjust the forward and backward distances of the cylinder with a scale function of a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder. By moving the cylinder forward or backward according to the control signal of .

다른 실시예로 공구 이송부(600)가 리니어 모터 방식(linear motor type)인 경우에 서브스핀들 또는 메인스핀들의 바디부 내부에 리니어 모터가 설치되어 수치제어부, PLC 또는 제어부의 제어신호에 의해 리니어 모터를 작동시켜 공구를 높이방향으로 이동시킴에 따라 공구가 메인스핀들 또는 서브 스핀들에 클램핑된 상태에서 공구 선단의 길이를 조절하여 다양한 직경을 갖는 공작물의 외경과 내경을 고속선삭가공을 통해 가공할 수 있다.In another embodiment, when the tool transfer unit 600 is a linear motor type, a linear motor is installed inside the body of the sub spindle or the main spindle to operate the linear motor by a control signal from the numerical control unit, PLC, or control unit. By operating the tool to move the tool in the height direction, the length of the tip of the tool is adjusted while the tool is clamped on the main spindle or sub-spindle.

또 다른 실시예로 공구 이송부(600)가 캠구동 방식(cam type)인 경우에 캠회전하는 캠박스와 캠을 구동시키는 모터를 구비하고, 수치제어부, PLC 또는 제어부의 제어신호에 의해 캠구동 모터가 작동하여 캠선도에 따른 캠회전에 의해 공구가 메인스핀들 또는 서브 스핀들에 클램핑된 상태에서 공구 선단의 길이를 조절하여 다양한 직경을 갖는 공작물의 외경과 내경을 고속선삭가공을 통해 가공할 수 있다. In another embodiment, when the tool transfer unit 600 is a cam type, it includes a cam box that rotates a cam and a motor that drives the cam, and a cam driving motor by a control signal from a numerical control unit, PLC, or control unit. is operated and the tool is clamped to the main spindle or sub spindle by cam rotation according to the cam diagram, and the length of the tip of the tool is adjusted to process the outer and inner diameters of workpieces with various diameters through high-speed turning.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계는 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 터닝센터의 활용도 및 호환성을 증가시키고, 고속선삭이 가능한 장비의 구조를 단순화하여 공작기계의 소형화를 도모하며, 공간활용도를 극대화하여 설치시간과 설치비용을 감소하고, 유지비용을 절감할 수 있다.As such, the machine tool according to the present invention automatically distributes the number of revolutions of the main spindle and the sub-spindle according to the target value of the number of revolutions desired by the operator, and the main spindle and As the turning center rotates at high speed by rotating the sub-spindles in opposite directions, the turning center performs various machining including turning of the workpiece to increase the utility and compatibility of the turning center and simplify the structure of equipment capable of high-speed turning. Thus, it is possible to reduce the size of the machine tool and maximize the space utilization to reduce the installation time and cost, and reduce the maintenance cost.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 의한 공작기계는 수치제어부와 PLC를 포함한다.In addition, although not shown in the drawings, the machine tool according to the present invention includes a numerical control unit and a PLC.

수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉, 수치제어부에는 메인스핀들 구동부, 서브스핀들 구동부, 메인스핀들, 서브스핀들, 스핀들 이동부, 및 공구 이송부의 서보모터의 구동프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 수치제어부는 PLC 및 제어부(700)와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.The numerical control unit includes NC (numerical control, NC) or CNC (computerized numerical control), and various numerical control programs are built-in. That is, the numerical control unit includes a main spindle driving unit, a sub spindle driving unit, a main spindle, a sub spindle, a spindle moving unit, and a servo motor driving program and a tool driving program of the tool transfer unit. It automatically loads and works. In addition, the numerical control unit communicates with the PLC and the control unit 700 by a predetermined protocol.

또한, 수치제어부는 제어부, PLC, 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부, 스핀들 이동부, 및 공구 이송부의 구동에 사용되는 서보모터와 통신을 수행하고, 서보모터로부터 피드백 정보를 전달 받는다.In addition, the numerical control unit communicates with the servomotor used for driving the control unit, PLC, main spindle driving unit and sub-spindle driving unit, spindle moving unit, and tool transfer unit, and receives feedback information from the servomotor.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이러한 수치제어부는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다. In addition, although not shown in the drawings, according to a preferred embodiment of the present invention, the numerical control unit includes a main operation unit, and the main operation unit includes a screen display program and a data input program according to the screen display selection, and the screen According to the output of the display program, a software switch is displayed on the display screen, and the ON/OFF of the software switch is recognized to give an input/output command for machine operation.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.In addition, although not necessarily limited thereto, the main operation unit includes a monitor that is installed on the housing, case, or one side of the machine tool to display various function switches or buttons and various information.

PLC(Programmable Logic Controller)는 메인스핀들, 서브스핀들, 메인스핀들 구동부, 서브스핀들 구동부, 스핀들 이동부, 공구 이송부, 수치제어부, 및 제어부 등과 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 및 제어부의 수치 제어 프로그램에 따라 메인스핀들, 서브스핀들, 메인스핀들 구동부, 서브스핀들 구동부, 스핀들 이동부, 및 공구 이송부를 구동시킨다.PLC (Programmable Logic Controller) performs communication according to a predetermined protocol with the main spindle, sub spindle, main spindle driving unit, sub spindle driving unit, spindle moving unit, tool transfer unit, numerical control unit, and control unit, etc. performs the function of That is, the PLC drives the main spindle, the sub-spindle, the main spindle driving unit, the sub-spindle driving unit, the spindle moving unit, and the tool transfer unit according to the numerical control unit and the numerical control program of the control unit.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계는 메인스핀들과 서브스핀들에 목표값에 해당하는 회전수를 회전수 배분률에 따라 배분하여 서로 역방향으로 회전시킴과 공구를 이송시켜 다양한 크기와 직경을 갖는 공작물을 고속회전이 필요한 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행할때에 오작동을 방지하고, 오작동에 의한 공구 또는 다른 장비의 손상이나 파손을 방지하고, 사용자의 편의성을 향상할 수 있다.Therefore, the machine tool according to the present invention distributes the number of revolutions corresponding to the target value to the main spindle and the sub-spindle according to the number of revolutions distribution ratio, rotates them in opposite directions, and transfers the tool to process workpieces having various sizes and diameters at high speed. It can prevent malfunction when performing various machining including turning that requires rotation, prevent damage or breakage of tools or other equipment due to malfunction, and improve user convenience.

도 1 내지 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)의 제어부(700)는 입력부(710), 메모리부(720), 연산부(730), 분배부(740), 분석부(750), 선택부(760), 및/또는 표시부(770)를 포함한다.1 to 2, the control unit 700 of the machine tool 1 according to the present invention includes an input unit 710, a memory unit 720, an operation unit 730, a distribution unit 740, an analysis unit ( 750 , a selection unit 760 , and/or a display unit 770 .

입력부(710)는 목표값, 수동배분률, 또는 메모리부에 저장되는 정보를 입력한다. 즉, 사용자나 작업자는 입력부를 통해 원하는 회전수에 해당하는 목표값을 RPM 또는 주속형태로 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 후술하는 바와 같이 선택부에서 수동 배분방식을 선택한 경우 메인스핀들과 서브스핀들의 배분 회전수를 입력부를 통해 직접 입력할 수 있다. 이러한 입력부 HMI(Human-Machine Interface), 즉 사용자 인터페이스 기반의 프로그램을 갖는 다양한 형태의 장비로 형성될 수 있다.The input unit 710 inputs a target value, a manual distribution ratio, or information stored in the memory unit. That is, a user or operator may input a target value corresponding to a desired rotational speed in the form of RPM or peripheral speed through the input unit. Also, as will be described later, when the manual distribution method is selected in the selection unit, the user may directly input the number of rotations distributed between the main spindle and the sub-spindle through the input unit. Such an input unit may be formed of various types of equipment having a Human-Machine Interface (HMI), that is, a user interface-based program.

메모리부(720)는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하고 목표값에 대한 메인스핀들과 서브스핀들의 역방향 회전을 수행하기 위한 정보를 저장한다. 이러한 메모리부(720)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기일 수 있고, 인터넷(internet)상에서 메모리부의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)일 수도 있다. 메모리부에 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하고 목표값에 대한 메인스핀들과 서브스핀들의 역방향 회전을 수행하기 위한 정보를 저장하는 작업은 작업자가 수치제어부 또는 주조작부를 통해 수행할 수 있고, 프로그램 형태로 PLC 또는 입력부를 통해 저장할 수도 있다.The memory unit 720 stores information for distributing the number of rotations of the main spindle and sub-spindle and performing reverse rotation of the main spindle and sub-spindle with respect to a target value. The memory unit 720 may be various storage devices such as ROM, RAM, EPROM, flash drive, hard drive, etc., and may be web storage that performs a storage function of the memory unit on the Internet. The operation of allocating the number of rotations of the main spindle and sub-spindle in the memory unit and storing information for performing reverse rotation of the main spindle and sub-spindle with respect to a target value can be performed by an operator through the numerical control unit or the main operation unit, It can also be saved in the form of a program through PLC or input unit.

연산부(730)는 입력부(710)를 통해 입력된 목표값과 메모리부(720)에 저장된 정보를 통해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산한다.The calculating unit 730 calculates the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub-spindle based on the target value input through the input unit 710 and the information stored in the memory unit 720 .

분배부(740)는 메인스핀들과 서브스핀들을 회전방향을 결정하고 연산부의 결과에 따라 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 목표값에 해당하는 고속회전을 수행한다. The distribution unit 740 determines the rotation directions of the main spindle and the sub-spindle and rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the result of the operation unit to perform high-speed rotation corresponding to a target value.

분석부(750)는 분배부(740)를 통해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 목표값에 대한 고속회전 수행시에 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 이러한 피드백 데이터와 분배부에서 전달되는 회전수 배분률과 회전방향, 공구 이송 또는 스핀들 이동 신호를 비교하여 메인스핀들과 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석한다. 구체적으로 분석부(750)의 분석결과 메인스핀들과 서브스핀들이 정상적으로 회전수 배분율에 의해 신호에 의한 방향으로 회전구동하고, 공구가 이동된 경우에는 정상 신호를 표시하고, 분배부에서 전달된 신호에 의해 메인스핀들과 서브스핀들이 회전수 배분률에 의해 회전하기 않거나 회전방향이 상이하거나, 공구 이송량이 상이한 경우에는 알람을 발생한다. 이러한 알람은 경고음, 경광등 형태로 발생될 수 있다. 이에 따라 작업자는 장비의 이상유무를 즉각적으로 확인하고 조치함에 따라 공구나 기타 장비의 손상을 방지하고, 공작물 낭비를 방지하여 자원낭비를 예방할 수 있다.The analysis unit 750 rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions to each other through the distribution unit 740 to perform high-speed rotation with respect to the target value by the relative speed, feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver is stored in real time, and the normal operation of the main spindle and sub-spindle is analyzed by comparing the feedback data and the rotation speed distribution rate and rotation direction, tool feed or spindle movement signal transmitted from the distribution unit. Specifically, as a result of the analysis of the analysis unit 750, the main spindle and sub-spindle normally rotate in the direction by the signal according to the rotation speed distribution ratio, and when the tool is moved, a normal signal is displayed, and the signal transmitted from the distribution unit is displayed. An alarm is generated when the main spindle and sub-spindle do not rotate according to the rotation speed distribution ratio, the rotation direction is different, or the tool feed amount is different. Such an alarm may be generated in the form of a warning sound or a warning light. Accordingly, the operator can immediately check whether there is an abnormality in the equipment and take action to prevent damage to tools or other equipment and prevent wastage of resources by preventing waste of workpieces.

선택부(760)는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택한다. 구체적으로 선택부(760)는 작업자가 버튼 등의 조작을 통해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분을 수동 배분방식, 메인스핀들 고정값 유지방식, 및 자동 배분방식중에서 1가지를 선택할 수 있다. The selection unit 760 selects a rotation speed distribution method between the main spindle and the sub-spindle. Specifically, the selector 760 may select one of the manual distribution method, the main spindle fixed value maintenance method, and the automatic distribution method for the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle through the manipulation of a button by the operator.

만약, 작업자가 수동 배분방식으로 선택한 경우에는 입력부를 통해 목표값에 대한 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률을 입력하고 입력된 값으로 메인스핀들과 서브스핀들이 서로 역방향으로 회전구동하게 된다. 예를 들어 목표값이 10,000RPM인 경우에 작업자가 목표값으로 10,000RPM을 입력하고 메인스핀들에 5,000RPM과 서브스핀들에 5,000RPM을 입력하거나 회전수 배분률을 1:1로 입력하면 메인스핀들과 서브스핀들이 각각 서로 반대방향으로 5,000RPM으로 회전하게 된다.If the operator selects the manual distribution method, the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub-spindle with respect to the target value is input through the input unit, and the main spindle and the sub-spindle are rotationally driven in the opposite direction with the input value. For example, if the target value is 10,000RPM, the operator inputs 10,000RPM as the target value and 5,000RPM and 5,000RPM to the main spindle and 5,000RPM to the subspindle, or if the rotation speed distribution ratio is 1:1, the main spindle and sub spindle Each spindle rotates in opposite directions at 5,000 RPM.

마찬가지로, 작업자가 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택한 경우에는 입력부를 통해 기본데이터 저장부에 저장된 메인스핀들 회전수 고정값에 의해 메인스핀들의 회전수는 회전하게 되고, 목표값에서 메인스핀들 회전수 고정값을 차감한 회전수로 서브스핀들이 메인스핀들과 역방향으로 회전하게 된다. 예를 들어 목표값이 8,000RPM인 경우에 메인스핀들의 회전수 고정값이 3,000RPM인 경우에는 메인스핀들은 3,000RPM으로 회전하고, 서브스핀들은 5,000RPM으로 회전하게 된다. 이는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수(RPM)이 자주변하게 되면 메인스핀들과 서브스핀들의 가감속도가 변함에 따라 공작물의 가공조도가 나빠져서 가공정밀도가 저하될 수 있다. 이처럼, 고정밀 가공과 같이 표면조도가 매우 정밀하게 요구되는 고속회전의 선삭가공에서 가공정밀도를 유지하고, 표면조도를 향상하기 위해 작업자는 선택부를 통해 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택하여 고속회전에 의한 선삭가공을 수행하면서 동시에 가공정밀도를 용이하게 확보할 수 있다.Similarly, when the operator selects the main spindle fixed value maintenance method, the main spindle rotation speed is rotated by the fixed main spindle rotation speed value stored in the basic data storage unit through the input unit, and the main spindle rotation speed fixed value is set at the target value. Subspindle rotates in the opposite direction to the main spindle by the number of revolutions minus . For example, when the target value is 8,000RPM and the fixed rotation speed of the main spindle is 3,000RPM, the main spindle rotates at 3,000RPM and the sub-spindle rotates at 5,000RPM. This is because if the rotational speed (RPM) of the main spindle and sub-spindle is changed frequently, the machining roughness of the workpiece may be deteriorated as the acceleration/deceleration of the main spindle and sub-spindle is changed, and thus machining precision may be lowered. In this way, in order to maintain machining precision and improve surface roughness in high-speed turning, which requires very precise surface roughness, such as high-precision machining, the operator selects the main spindle fixed value maintenance method through the selection unit and It is possible to easily secure machining precision while performing turning.

마찬가지로, 작업자가 메인스핀들 자동 배분방식을 선택한 경우에는 입력부를 통해 입력데이터 저장부에 저장된 목표값에 의해 기본데이터 저장부에 저장된 가공프로그램, 공작물 데이터 저장부, 메인스핀들 데이터 저장부, 서브스핀들 데이터 저장부, 부하데이터 저장부에 저장된 데이터들을 통해 부하계산부에서 부하를 계산하고, 배분률 계산부에서 메인스핀들과 서브스핀들의 최적의 회전수 배분률을 자동으로 계산한다. 즉, 목표값과 공작물 종류, 크기, 가공하고자 하는 직경 등에 따라 자동으로 메인스핀들과 서브스핀들의 회전방향과 회전수 배분률을 계산하고 이를 분배부의 출력신호를 통해 자동으로 메인스핀들과 서브스핀들이 역방향으로 회전하고, 공구가 이송하여 고속회전에 따른 선삭가공을 자동으로 수행한다.Similarly, when the operator selects the automatic main spindle distribution method, the machining program, work data storage, main spindle data storage, and sub-spindle data are stored in the basic data storage unit by the target value stored in the input data storage unit through the input unit. The load calculation unit calculates the load based on the data stored in the sub and load data storage units, and the distribution rate calculation unit automatically calculates the optimal rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub spindle. That is, the rotation direction and rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub-spindle are automatically calculated according to the target value, workpiece type, size, and diameter to be machined. , and the tool feeds and automatically performs turning according to high-speed rotation.

표시부(770)는 입력부(710), 메모리부(720), 연산부(730), 분배부(740), 및 분석부(750), 및 선택부(760)의 결과를 표시할 수 있다.The display unit 770 may display the results of the input unit 710 , the memory unit 720 , the calculation unit 730 , the distribution unit 740 , the analysis unit 750 , and the selection unit 760 .

이러한 표시부(770)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The display unit 770 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (Flexible Display). display), a three-dimensional display (3D display), and an electronic ink display (e-ink display) may include at least one.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 표시부(770)는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전부 배분률에 의한 역회전을 위한 각종 공작물정보 또는 가공프로그램 정보나 사용자의 조작 명령을 입력받고 입력받은 조작명령이나 회전수 배분률, 또는 확인정보를 수치제어부, PLC, 제어부로 출력할 수 있는 터치스크린 형태로 형성될 수 있다.In addition, although not necessarily limited thereto, the display unit 770 receives various workpiece information or processing program information or a user's operation command for reverse rotation by the rotation part distribution ratio of the main spindle and the sub spindle, and receives the input operation command or rotation It may be formed in the form of a touch screen capable of outputting a number distribution ratio or confirmation information to a numerical control unit, PLC, or control unit.

또한, 표시부(770)는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다. In addition, the display unit 770 includes a screen display program and a data input program according to screen display selection, and displays a software switch on the display screen according to the output of the screen display program, and turns ON/OFF of the software switch. ) and executes the function of issuing input/output commands for machine operation.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 표시부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있다.In addition, although not necessarily limited thereto, the display unit may be installed on the housing, case, or one side of the machine tool to display various function switches or buttons and various information.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)의 제어부(700)의 메모리부(720)는 기본데이터 저장부(721), 입력데이터 저장부(722), 공작물데이터 저장부(723), 메인스핀들 데이터 저장부(724), 서브스핀들 데이터 저장부(725), 및 부하데이터 저장부(726)을 포함한다.1 and 2, the memory unit 720 of the control unit 700 of the machine tool 1 according to the present invention includes a basic data storage unit 721, an input data storage unit 722, and a work data storage unit. It includes a unit 723 , a main spindle data storage unit 724 , a sub-spindle data storage unit 725 , and a load data storage unit 726 .

기본데이터 저장부(721)는 메인스핀들과 서브스핀들의 최고 회전수와 최저 회전수, 메인스핀들과 서브스핀들의 마찰계수, 메인스핀들의 회전수 고정값, 및 가공프로그램에 대한 데이터를 저장한다.The basic data storage unit 721 stores data on the highest and lowest rotational speeds of the main spindle and the sub-spindle, the friction coefficient of the main spindle and the sub-spindle, a fixed rotational speed of the main spindle, and a machining program.

입력데이터 저장부(722)는 입력부(710)를 통해 입력된 목표값 또는 수동 배분률을 저장한다.The input data storage unit 722 stores the target value or the manual distribution rate input through the input unit 710 .

공작물데이터 저장부(723)은 공작물의 종류, 직경, 무게, 및 길이에 대한 공작물 데이터를 저장한다.The work data storage unit 723 stores work data for the type, diameter, weight, and length of the work piece.

메인스핀들 데이터 저장부(724)는 도 6에 도시된 것처럼 메인스핀들의 회전수-출력 선도에 의해 메인스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장한다.As shown in FIG. 6 , the main spindle data storage unit 724 stores data on the output, the number of revolutions, and the torque according to the operating state of the main spindle according to the rotation speed-output diagram of the main spindle.

서브스핀들 데이터 저장부(725)는 도 7에 도시된 것처럼 서브스핀들의 회전수-출력 선도에 의해 서브스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장한다.As shown in FIG. 7 , the sub-spindle data storage unit 725 stores data on the output, the number of rotations, and the torque according to the operating state of the sub-spindle according to the rotation speed-output diagram of the sub-spindle.

부하데이터 저장부(726)는 메인스핀들과 서브스핀들의 부하 데이터 및 마찰계수 데이터를 저장한다.The load data storage unit 726 stores load data and friction coefficient data of the main spindle and sub spindle.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)의 제어부(700)의 연산부(730)는 확인부(731), 부하계산부(732), 및 배분률계산부(733)을 포함한다.1 and 2, the operation unit 730 of the control unit 700 of the machine tool 1 according to the present invention is a confirmation unit 731, a load calculation unit 732, and a distribution ratio calculation unit 733. ) is included.

확인부(731)는 저장부의 기본데이터 저장부에 저장된 가공프로그램 등의 기본데이터와 입력데이터 저장부에 저장된 목표값 데이터와 공작물데이터 저장부에 대한 공작물정보와 메인스핀들 데이터 저장부와 서브스핀들 저장부에 저장된 메인스핀들 정보와 서브스핀들 정보에 의해 메인스핀들 및 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 목표값을 확인한다.The confirmation unit 731 includes basic data such as a machining program stored in the basic data storage unit of the storage unit, target value data stored in the input data storage unit, work information for the work data storage unit, and a main spindle data storage unit and a sub spindle storage unit. The operation status of the main spindle and sub-spindle and the machining diameter and target value of the workpiece are checked by the main spindle information and sub-spindle information stored in the .

부하계산부(732)는 저장부의 메인스핀들 데이터 저장부와 서브스핀들 데이터 저장부에 저장된 메인스핀들과 서브스핀들의 작동상태에 따른 출력과 회전수와 토크, 및 부하데이터 저장부에 저장된 부하데이터와 마찰계수 및 확인부의 확인결과에 의해 메인스핀들 및 서브스핀들의 부하를 계산한다.The load calculation unit 732 includes the output, rotation speed and torque according to the operating states of the main spindle and sub-spindle stored in the main spindle data storage unit and the sub-spindle data storage unit of the storage unit, and load data and friction stored in the load data storage unit. The load of the main spindle and sub-spindle is calculated based on the counting and verification results of the check unit.

배분률계산부(733)는 저장부의 메인스핀들 데이터 저장부와 서브스핀들 데이터 저장부에 저장된 메인스핀들과 서브스핀들의 작동상태에 따른 출력과 회전수와 토크 및 부하계산부에서 계산된 메인스핀들과 서브스핀들의 부하값에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 목표값에 대한 회전수 배분률을 계산한다.The distribution ratio calculator 733 is configured to calculate output, rotation speed and torque according to the operating state of the main spindle and sub-spindle stored in the main spindle data storage unit and the sub-spindle data storage unit of the storage unit, and the main spindle and sub spindle calculated by the load calculator. Based on the load value of the spindle, the rotation speed distribution ratio for the target value of the main spindle and sub-spindle is calculated.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계(1)의 제어부(700)의 분배부(740)는 판단부(741) 및 지령부(742)를 포함한다.1 and 2 , the distribution unit 740 of the control unit 700 of the machine tool 1 according to the present invention includes a determination unit 741 and a command unit 742 .

판단부(741)은 저장부에 저장된 데이터인 공작물 정보, 가공프로그램 등의 기본데이터, 메인스핀들 정보, 서브스핀들 정보, 부하데이터와 확인부의 확인결과, 및 연산부의 회전수배분률 계산부를 통해 계산된 회전수 배분률에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단한다.The determination unit 741 is the data stored in the storage unit, such as workpiece information, basic data such as a machining program, main spindle information, sub spindle information, load data and the confirmation result of the confirmation unit, and the rotation calculated through the rotation speed distribution ratio calculation unit of the calculation unit The rotation direction of the main spindle and sub-spindle and the feeding direction of the tool are determined by the number distribution ratio.

지령부(742)는 판단부의 판단결과 및 연산부의 배분률계산부의 결과에 따라 공구를 높이방향 상부 또는 하부로 이송시키고, 메인스핀들과 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 회전방향을 결정한 상태에서 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 출력한다.The command unit 742 transfers the tool upward or downward in the height direction according to the determination result of the determination unit and the result of the distribution rate calculation unit of the calculation unit, and determines the rotation direction of the main spindle and the sub spindle according to the calculated rotation speed distribution rate. outputs a distribution signal for rotating in opposite directions to each other.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계는 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 진동발생과 소음을 최소화하면서 토크 손해없이 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 가공정밀도를 향상하고, 진동발생과 토크 손해 최소화에 따라 공구 수명을 증가시킬 수 있으며, 터닝센터에서 공작물을 터닝센터 이외에 다른 장비로 교체없이 고속회전이 필요한 선삭가공 수행함에 따라 비가공시간 감소에 의해 생산성을 극대화하고, 가공비용을 절감하며, 작업자의 안전사고를 미연에 방지하여 작업자와 소비자의 만족도를 향상할 수 있다.As such, the machine tool according to the present invention automatically distributes the number of revolutions of the main spindle and the sub-spindle according to the target value of the number of revolutions desired by the operator, and the main spindle and By rotating the sub-spindles in opposite directions to each other, it is possible to improve machining precision by performing high-speed rotation at the turning center without torque loss while minimizing vibration and noise. As the center performs turning that requires high-speed rotation without replacing the workpiece with other equipment other than the turning center, it maximizes productivity by reducing non-working time, reduces machining costs, and prevents safety accidents for workers and consumers in advance. can improve the satisfaction of

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계와 이의 제어방법의 작동원리를 설명한다.The operating principle of the machine tool and its control method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 7 .

입력부를 통해 회전수-출력 선도를 기초로 메인스핀들과 서브스핀들의 작동상태에 따른 회전수(RPM)와 출력(KW)에 대한 정보를 메인스핀들 데이터 저장부와 서브스핀들 데이터 저장부에 룩업테이블 형태로 저장한다.Based on the rotation speed-output diagram through the input unit, information on the rotation speed (RPM) and output (KW) according to the operating state of the main spindle and sub spindle is provided in the form of a lookup table in the main spindle data storage unit and the sub spindle data storage unit save as

예를 들어 메인스핀들과 서브스핀들에 대한 룩업테이블은 다음과 같다.For example, the lookup table for the main spindle and sub spindle is as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 메인스핀들과 서브스핀들의 부하, 마찰계수를 입력부를 통해 부하데이터 저장부에 저장한다. 부하데이터 저장부에 저장된 부하데이터와 기본데이터 저장부에 저장된 기본데이터, 메인스핀들 데이터 저장부에 저장된 메인스핀들 정보 및 서브스핀들 데이터 저장부에 저장된 서브스핀들 정보를 통해 부하계산부에서 메인스핀들과 서브스핀들의 부하(inertia)를 계산한다.In addition, loads and friction coefficients of the main spindle and sub spindle are stored in the load data storage unit through the input unit. The load data stored in the load data storage unit, the basic data stored in the basic data storage unit, the main spindle information stored in the main spindle data storage unit, and the sub-spindle information stored in the sub-spindle data storage unit are used in the load calculator to calculate the main spindle and the sub-spindle. Calculate the inertia of

부하계산시에 마찰계수(dw/dt)는 각 장비종류나 형태에 따라 룩업테이블 형태로 정해질 수 있다. 예를 들어 마찰계수(dw/dt)가 1로 정해질 경우 부하데이터 정보는 다음과 같은 룩업테이블 형태로 입력될 수 있다.When calculating the load, the friction coefficient (dw/dt) may be determined in the form of a lookup table according to each type or type of equipment. For example, when the friction coefficient (dw/dt) is set to 1, the load data information may be input in the form of the following lookup table.

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, 공작물의 종류, 무게, 직경, 길이에 대한 데이터를 입력부를 통해 공작물데이터 저장부에 저장한다. 기본적인 가공프로그램, 메인스핀들과 서브스핀들의 최저 회전수와 최고 회전수, 메인스핀들의 회전수 고정값, 최저주속과 최고주속은 입력부를 통해 데이터 저장부에 저장된다. 또는 룩업테이블 형태로 PLC나 HMI를 통해 입력될 수 도 있다.In addition, data on the type, weight, diameter, and length of the work is stored in the work data storage unit through the input unit. The basic machining program, the minimum and maximum rotation speeds of the main spindle and sub spindle, the fixed rotation speed of the main spindle, and the minimum and maximum peripheral speeds are stored in the data storage unit through the input unit. Alternatively, it may be input in the form of a lookup table through PLC or HMI.

작업자 또는 사용자는 선택부를 통해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택한다.The operator or user selects the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle through the selection unit.

예를 들어, 작업자가 수동 배분방식으로 선택한 경우에는 입력부를 통해 목표값에 대한 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률을 입력하고 입력된 값으로 메인스핀들과 서브스핀들이 서로 역방향으로 회전구동하게 된다. 구체적으로 작업자는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수-출력 선도를 기초로 작업자가 임의로 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 또는 회전수 배분률을 입력하게 된다. 예를 들어 목표값이 10,000RPM인 경우에 작업자가 목표값으로 10,000RPM을 입력하고 메인스핀들에 5,000RPM과 서브스핀들에 5,000RPM을 입력하거나 회전수 배분률을 1:1로 입력하면 메인스핀들과 서브스핀들이 각각 서로 반대방향으로 5,000RPM으로 회전하게 된다.For example, if the operator selects the manual distribution method, the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub-spindle for the target value is input through the input unit, and the main spindle and the sub-spindle rotate in the opposite direction with the input value. . Specifically, the operator arbitrarily inputs the rotation speed or rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub spindle based on the rotation speed-output diagram of the main spindle and sub spindle. For example, if the target value is 10,000RPM, the operator inputs 10,000RPM as the target value and 5,000RPM and 5,000RPM to the main spindle and 5,000RPM to the subspindle, or if the rotation speed distribution ratio is 1:1, the main spindle and sub spindle Each spindle rotates in opposite directions at 5,000 RPM.

예를 들어, 작업자가 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택한 경우에는 입력부를 통해 기본데이터 저장부에 저장된 메인스핀들 회전수 고정값에 의해 메인스핀들의 회전수는 회전하게 되고, 목표값에서 메인스핀들 회전수 고정값을 차감한 회전수로 서브스핀들이 메인스핀들과 역방향으로 회전하게 된다. 또한, 작업자는 메인스핀들 회전수 고정값을 본인이 메인스핀들 회전수-출력 선도에 의해 변경하거나 수정할 수 있다. 예를 들어 목표값이 8,000RPM인 경우에 메인스핀들의 회전수 고정값이 3,000RPM인 경우에는 메인스핀들은 3,000RPM으로 회전하고, 서브스핀들은 5,000RPM으로 회전하게 된다. 이는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수(RPM)이 자주변하게 되면 메인스핀들과 서브스핀들의 가감속도가 변함에 따라 공작물의 가공조도가 나빠져서 가공정밀도가 저하될 수 있다. 이처럼, 고정밀 가공과 같이 표면조도가 매우 정밀하게 요구되는 고속회전의 선삭가공에서 가공정밀도를 유지하고, 표면조도를 향상하기 위해 작업자는 선택부를 통해 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택하여 고속회전에 의한 선삭가공을 수행하면서 동시에 가공정밀도를 용이하게 확보할 수 있다.For example, when the operator selects the main spindle fixed value maintenance method, the main spindle rotation speed is rotated by the main spindle rotation speed fixed value stored in the basic data storage unit through the input unit, and the main spindle rotation speed is set at the target value. The sub-spindle rotates in the opposite direction to the main spindle at the number of revolutions minus the fixed value. In addition, the operator can change or modify the fixed main spindle rotation speed by the main spindle rotation speed-output diagram. For example, when the target value is 8,000RPM and the fixed rotation speed of the main spindle is 3,000RPM, the main spindle rotates at 3,000RPM and the sub-spindle rotates at 5,000RPM. This is because if the rotational speed (RPM) of the main spindle and sub-spindle is changed frequently, the machining roughness of the workpiece may be deteriorated as the acceleration/deceleration of the main spindle and sub-spindle is changed, and thus machining precision may be lowered. In this way, in order to maintain machining precision and improve surface roughness in high-speed turning, which requires very precise surface roughness, such as high-precision machining, the operator selects the main spindle fixed value maintenance method through the selection unit and It is possible to easily secure machining precision while performing turning.

예를 들어, 작업자가 메인스핀들 자동 배분방식을 선택한 경우에는 입력부를 통해 입력데이터 저장부에 저장된 목표값에 의해 기본데이터 저장부에 저장된 가공프로그램, 공작물 데이터 저장부, 메인스핀들 데이터 저장부, 서브스핀들 데이터 저장부, 부하데이터 저장부에 저장된 데이터들을 통해 부하계산부에서 부하를 계산하고, 배분률 계산부에서 메인스핀들과 서브스핀들의 최적의 회전수 배분률을 자동으로 계산한다. 즉, 목표값과 공작물 종류, 크기, 가공하고자 하는 직경 등에 따라 자동으로 메인스핀들과 서브스핀들의 회전방향과 회전수 배분률을 계산하고 이를 분배부의 출력신호를 통해 자동으로 메인스핀들과 서브스핀들이 역방향으로 회전하고, 공구가 이송하여 고속회전에 따른 선삭가공을 자동으로 수행한다.For example, if the operator selects the automatic main spindle distribution method, the machining program stored in the basic data storage unit, the workpiece data storage unit, the main spindle data storage unit, and the sub spindle according to the target value stored in the input data storage unit through the input unit. The load calculation unit calculates the load based on the data stored in the data storage unit and the load data storage unit, and the distribution rate calculation unit automatically calculates the optimal rotational speed distribution ratio of the main spindle and sub-spindle. That is, the rotation direction and rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub-spindle are automatically calculated according to the target value, workpiece type, size, and diameter to be machined. , and the tool feeds and automatically performs turning according to high-speed rotation.

예를 들어 자동 배분방식을 선택한 경우 상술한 표와 같은 데이터가 입력된 경우에는 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수(RPM), 출력(KW), 토크(torque)는 메인스핀들과 서브스핀들이 회전수-출력 선도에 의해 다음과 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정될 수 있다.For example, if the automatic distribution method is selected and the data as in the above table is input, the number of revolutions (RPM), output (KW), and torque of the main spindle and sub-spindle is the number of revolutions of the main spindle and sub-spindle. - Based on the output diagram, the rotation speed distribution ratio of the following main spindles and sub-spindles can be determined.

Figure pat00003
Figure pat00003

이렇게 결정된 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률과 목표값 및 공작물 정보, 메인스핀들과 서브스핀들의 정보에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전방향과 가공직경에 따라 공구 이송방향이 결정된다. The tool feed direction is determined according to the rotation direction and machining diameter of the main spindle and sub-spindle by the determined rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub-spindle, the target value, and the workpiece information, and the main spindle and sub-spindle information.

이후, 지령부를 통해 공구 이송부를 통해 공구를 가공위치로 이송시키고, 목표값에 따라 배분률계산부에서 계산된 회전수 배분률에 의해 메인스핀들과 서브스핀들 판단부에서 결정된 회전방향으로 회전시키기 위한 지령이 출력된다.Thereafter, the command unit transfers the tool to the machining position through the tool transfer unit, and according to the target value, the rotational direction determined by the main spindle and the sub-spindle determination unit by the rotation speed distribution rate calculated by the distribution rate calculation unit according to the target value. This is output.

이후, 수치제어부 또는 PLC가 해당 분배출력 신호를 독출하여 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부, 스핀들 이동부와 공구 이송부를 작동시켜 고속회전을 통한 선삭가공을 수행하게 된다.Thereafter, the numerical control unit or PLC reads the corresponding distribution output signal and operates the main spindle driving unit, the sub spindle driving unit, the spindle moving unit and the tool feeding unit to perform turning through high-speed rotation.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계는 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 터닝센터의 활용도 및 호환성을 증가시키고, 고속선삭이 가능한 장비의 제조비용을 절감하며, 별도 장비 도입을 최소화하여 유지비용을 절감하고, 터닝센터에서 공작물의 선삭가공을 포함한 다양한 가공을 수행하여 공작기계의 소형화를 도모하여 공간활용도를 극대화하고, 공작기계의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In this way, the machine tool and the machine tool according to the present invention automatically distribute the number of revolutions of the main spindle and the sub-spindle according to the target value of the number of revolutions desired by the operator, and the number of revolutions automatically distributed in the best state according to the state of the equipment. As the main spindle and sub-spindle are rotated in opposite directions to perform high-speed rotation in the turning center, various machining including turning of the workpiece is performed in the turning center to increase the utility and compatibility of the turning center and increase the use of equipment capable of high-speed turning. Reduce manufacturing costs, reduce maintenance costs by minimizing the introduction of separate equipment, and maximize space utilization by miniaturizing machine tools by performing various machining including turning of workpieces in the turning center reliability can be improved.

도 8을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법을 설명한다. 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법은 데이터 저장 단계(S1), 목표값 수신 단계(S2), 회전수 배분 방식 선택 단계(S3), 확인 단계(S4), 부하 계산 단계(S5), 회전수 배분률 계산 단계(S6), 판단 단계(S7), 분배신호를 출력하는 지령 단계(S8), 및 분석 단계(S9)를 포함한다. 본 발명에 의한 공작기계 제어방법의 전체적인 작동원리 제어방식 및 장비 구성 등은 상술한 본 발명에 의한 공작기계와 동일한 바 이하에서는 차이점을 중점으로 설명한다.A method of controlling a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIG. 8 . As shown in Figure 8, the control method of the machine tool according to the present invention is data storage step (S1), target value receiving step (S2), rotation speed distribution method selection step (S3), confirmation step (S4), load calculation It includes a step (S5), a calculation step (S6) of the rotation speed distribution ratio, a determination step (S7), a command step (S8) of outputting a distribution signal, and an analysis step (S9). The overall operation principle control method and equipment configuration of the machine tool control method according to the present invention are the same as those of the machine tool according to the present invention described above. Hereinafter, the differences will be mainly described.

목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하기 위한 데이터를 메모리부에 저장한다.Data for distributing the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle according to the target value is stored in the memory unit.

데이터 저장 단계(S1) 이후에, 입력부를 통해 목표값에 대한 데이터를 수신한다.After the data storage step (S1), data for the target value is received through the input unit.

목표값 수신 단계(S2) 이후에, 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택부를 통해 선택한다. 이러한 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계는 수동 배분방식, 메인스핀들 고정값 유지방식, 및 자동 배분방식으로 이루어지고 사용자나 작업자는 필요에 따라 3가지 방식중 1가지 방식을 선택하여 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분을 결정할 수 있다.After the target value receiving step ( S2 ), the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle is selected through the selection unit. The step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and sub spindle consists of a manual distribution method, a main spindle fixed value maintenance method, and an automatic distribution method. Thus, it is possible to determine the distribution of the rotation speed between the main spindle and the sub-spindle.

메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 작업자가 자동 배분방식을 선택하는 경우에 회전수 배분율을 자동으로 계산하고 이후 단계를 모두 수행한다.When the operator selects the automatic distribution method in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub spindle, the rotation speed distribution ratio is automatically calculated and all subsequent steps are performed.

또한, 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 수동 배분방식을 선택하는 경우에는 목표값에 대해 메인스핀들의 회전수 배분률과 서브스핀들의 회전수 배분률이 입력부를 통해 작업자가 입력하는 수동 입력값에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정된다. 즉 상술한 바와 같이 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수-출력 선도를 기초로 작업자가 임의로 입력하는 회전수 또는 회전수 배분률에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 결정한다. 즉, 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 수동 배분방식을 선택하는 경우에는 확인 단계(S4), 부하 계산 단계(S5), 회전수 배분률 계산 단계(S6), 및 판단 단계(S7)를 거치지 않고, 바로 결정된 수동으로 결정된 회전수 배분률에 따라 지령부를 통해 지령(S8 단계)하고 분석(S8 단계)을 수행한다. 이후 분석단계에 따라 정상작동유무를 판단하고 정상으로 판단된 경우 고속회전에 의한 선삭가공을 수행하고 비정상으로 판단되는 경우 알람을 발생한다.In addition, in the case of selecting the manual distribution method in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and sub spindle, the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the rotation speed distribution ratio of the sub spindle to the target value are determined by the operator through the input unit. The rotation speed distribution ratio of the main spindle and sub-spindle is determined by the manual input value. That is, as described above, the number of rotations of the main spindle and sub-spindle is determined based on the rotation speed-output diagram of the main spindle and sub-spindle based on the rotation speed or rotation speed distribution ratio arbitrarily input by the operator. That is, if the manual distribution method is selected in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub spindle, the confirmation step S4, the load calculation step S5, the rotation speed distribution ratio calculation step S6, and determination Without going through step S7, a command (step S8) and analysis (step S8) are performed through the command unit according to the manually determined speed distribution ratio determined immediately. After that, it is determined whether normal operation is performed according to the analysis step, and if it is determined to be normal, turning by high-speed rotation is performed, and if it is determined to be abnormal, an alarm is generated.

마찬가지로, 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택하는 경우에는 기본데이터 저장부에 기저장된 메인스핀들 회전수 고정값을 기준으로 목표값에서 메인스핀들 회전수 고정값을 차감하여 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정된다. 즉, 확인하는 단계와 부하계산 단계를 거치지 않고 배분률계산부에서 목표값에서 메인스핀들 회전수 고정값을 차감하여 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산하고, 이후 자동 분배 단계와 동일한 단계를 수행하게 된다. 또한, 메인스핀들 회전수 고정값은 공작물의 종류, 직경, 무게, 길이, 메인스핀들과 서브스핀들의 종류, 작업상태, 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부의 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있고, 룩업테이블 형태로 저장될 수 있다. Similarly, if the main spindle fixed value maintenance method is selected in the step of selecting the rotation speed distribution method between the main spindle and the sub spindle, the main spindle rotates from the target value based on the main spindle rotation speed fixed value stored in the basic data storage unit. Subspindle rotation speed distribution ratio is determined by subtracting the fixed number value. That is, without going through the verification and load calculation steps, the distribution ratio calculator subtracts the fixed main spindle rotation speed from the target value to calculate the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub spindle, and then the same step as the automatic distribution step will perform In addition, the fixed main spindle rotation speed can be set in various ways according to the type of work piece, diameter, weight, length, type of main spindle and sub-spindle, work state, and the type of main spindle driving unit and sub-spindle driving unit. can be stored in the form.

이후, 자동 배분방식 선택을 기준으로 다음 단계를 설명한다.Thereafter, the next step will be described based on automatic distribution method selection.

회전수 배분 방식 선택 단계(S3) 이후에, 메인스핀들 및 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 목표값을 확인부에서 확인한다.After the rotation speed distribution method selection step (S3), the operation state of the main spindle and the sub-spindle and the machining diameter and target value of the workpiece are checked in the confirmation unit.

확인 단계(S4) 이후에, 메인스핀들 및 서브스핀들의 부하를 부하계산부에서 계산한다.After the check step S4, the load of the main spindle and the sub-spindle is calculated by the load calculator.

부하 계산 단계(S5) 이후에, 목표값에 대한 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수 배분률을 배분률계산부에서 계산한다.After the load calculation step ( S5 ), the distribution ratio calculator calculates the distribution ratio of the rotation speed of the main spindle and the sub spindle with respect to the target value.

회전수 배분률 계산 단계(S6) 이후에, 계산된 회전수 배분률에 의해 메인스핀들과 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단부에서 판단한다.After the rotation speed distribution ratio calculation step S6, the determination unit determines the rotation directions of the main spindle and the sub-spindle and the feeding direction of the tool by the calculated rotation speed distribution ratio.

판단 단계(S7) 이후에, 판단부의 판단 결과에 따라 공구 이송부를 통해 공구를 이송시키고, 메인스핀들과 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 지령부에서 출력한다.After the determination step (S7), the command unit outputs a distribution signal for transferring the tool through the tool transfer unit according to the determination result of the determination unit and rotating the main spindle and the sub spindle in opposite directions according to the calculated rotation speed distribution ratio do.

분배신호를 출력하는 지령 단계(S8) 이후에, 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 목표값에 대한 회전 수행시에 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 피드백 데이터와 분배신호를 비교하여 메인스핀들과 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석부에서 분석한다. 또한, 분석부는 스핀들 이동부와 공구 이송부의 구동부에서의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고 이러한 피드백 데이터와 분배신호를 비교하여 장비 전체의 정상작동 유무를 분석할 수 있다. 만약, 분석부의 분석결과 정상작동인 경우 계속해서 고속회전에 의한 선삭가공을 수행하고, 비정상 작동인 경우나 이상이 있는 경우 알람을 발생시킨다.After the command step (S8) of outputting the distribution signal, when the main spindle and the sub-spindle are rotated in opposite directions to each other and rotated to the target value by the relative speed, feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver It is stored in real time, and the analysis unit analyzes whether the main spindle and sub-spindle operate normally by comparing the feedback data and the distribution signal. In addition, the analysis unit may store feedback data according to the operation of the spindle moving unit and the driving unit of the tool transfer unit in real time, and compare the feedback data with the distribution signal to analyze whether the entire equipment operates normally. If, as a result of the analysis of the analysis unit, normal operation is found, turning by high-speed rotation is continuously performed, and an alarm is generated in case of abnormal operation or abnormality.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법은 작업자가 원하는 회전수 목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 자동으로 배분하고 장비의 상태에 따라 최상의 상태로 자동으로 배분된 회전수에 의해 메인스핀들과 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 진동발생과 소음을 최소화하면서 토크 손해없이 터닝센터에서 고속회전을 수행함에 따라 가공정밀도를 향상하고, 진동발생과 토크 손해 최소화에 따라 공구 수명을 증가시킬 수 있으며, 터닝센터에서 공작물을 터닝센터 이외에 다른 장비로 교체없이 고속회전이 필요한 선삭가공 수행함에 따라 비가공시간 감소에 의해 생산성을 극대화하고, 가공비용을 절감하며, 작업자의 안전사고를 미연에 방지하여 작업자와 소비자의 만족도를 향상할 수 있다.As such, in the method of controlling a machine tool according to the present invention, the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle are automatically distributed according to the target value of the rotation speed desired by the operator, and the number of rotations automatically distributed in the best state according to the state of the equipment is used. By rotating the main spindle and sub-spindle in opposite directions to each other, it is possible to minimize vibration and noise while performing high-speed rotation at the turning center without torque loss, thereby improving machining precision and increasing tool life by minimizing vibration and torque damage. In addition, the turning center performs turning that requires high-speed rotation without replacing the workpiece with other equipment other than the turning center, thereby maximizing productivity by reducing non-working time, reducing machining costs, and preventing worker safety accidents in advance. It can improve worker and consumer satisfaction.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the technical field of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1 : 공작기계, 100 : 메인스핀들,
200 : 메인스핀들 구동부, 300 : 서브스핀들,
400 : 서브스핀들 구동부, 500 : 스핀들 이동부,
600 : 공구 이송부, 700 : 제어부,
710 : 입력부, 720 : 메모리부,
730 : 연산부, 740 : 분배부,
750 : 분석부, 760 : 선택부,
770 : 표시부.
1: machine tool, 100: main spindle,
200: main spindle driving unit, 300: sub spindle,
400: sub spindle driving unit, 500: spindle moving unit,
600: tool transfer unit, 700: control unit,
710: input unit, 720: memory unit,
730: arithmetic unit, 740: distribution unit,
750: analysis unit, 760: selection unit,
770: display unit.

Claims (14)

공작물 또는 공구를 클램핑하는 메인스핀들;
상기 메인스핀들을 회전 구동하는 메인스핀들 구동부;
상기 메인스핀들과 서로 반대되도록 공작물 또는 공구를 클램핑하는 서브스핀들;
상기 서브스핀들을 회전 구동하는 서브스핀들 구동부; 및
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 목표값에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수를 배분하고 배분된 회전수에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 의한 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
a main spindle for clamping the workpiece or tool;
a main spindle driving unit for rotationally driving the main spindle;
a sub-spindle for clamping a workpiece or a tool opposite to the main spindle;
a sub-spindle driving unit for rotationally driving the sub-spindle; and
Includes; a control unit for controlling rotation of the main spindle and the sub-spindle;
The control unit distributes the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle according to a target value, rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the distributed number of rotations, and rotates by the target value by the relative speed. A machine tool, characterized in that it performs.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수를 배분하고 상기 목표값에 대한 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 역방향 회전을 수행하기 위한 정보를 저장하는 메모리부;
상기 목표값, 수동배분률, 또는 상기 메모리부에 저장되는 정보를 입력하는 입력부;
상기 목표값과 상기 메모리부에 저장된 정보를 통해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산하는 연산부; 및
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 회전방향을 결정하고 상기 연산부의 결과에 따라 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상기 목표값에 해당하는 고속회전을 수행하는 분배부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
According to claim 1,
The control unit is
a memory unit for distributing the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle and storing information for performing reverse rotation of the main spindle and the sub-spindle with respect to the target value;
an input unit for inputting the target value, the manual distribution ratio, or information stored in the memory unit;
a calculation unit for calculating a rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub-spindle based on the target value and information stored in the memory unit; and
A distribution unit that determines a rotation direction of the main spindle and the sub-spindle and rotates the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the result of the operation unit to perform a high-speed rotation corresponding to the target value. Characteristics of machine tools.
제2항에 있어서,
상기 메모리부는,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 최고 회전수와 최저 회전수, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 마찰계수, 상기 메인스핀들의 회전수 고정값, 및 가공프로그램에 대한 데이터를 저장하는 기본데이터 저장부;
상기 입력부를 통해 입력된 목표값 또는 수동 배분률을 저장하는 입력데이터 저장부;
공작물의 종류, 직경, 무게, 및 길이에 대한 공작물 데이터를 저장하는 공작물데이터 저장부;
상기 메인스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장하는 메인스핀들 데이터 저장부;
상기 서브스핀들의 작동상태에 따른 출력, 회전수, 및 토크에 대한 데이터를 저장하는 서브스핀들 데이터 저장부; 및
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 부하 데이터 및 마찰계수 데이터를 저장하는 부하데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
3. The method of claim 2,
The memory unit,
a basic data storage unit for storing data on the highest and lowest rotational speeds of the main spindle and the sub-spindle, the friction coefficient between the main spindle and the sub-spindle, a fixed rotational speed of the main spindle, and a machining program;
an input data storage unit for storing the target value or manual distribution ratio input through the input unit;
a workpiece data storage unit for storing workpiece data on the type, diameter, weight, and length of the workpiece;
a main spindle data storage unit for storing data on output, rotational speed, and torque according to the operating state of the main spindle;
a sub-spindle data storage unit for storing data on output, rotational speed, and torque according to the operating state of the sub-spindle; and
and a load data storage unit for storing load data and friction coefficient data of the main spindle and the sub spindle.
제2항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 저장부에 저장된 데이터에 의해 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 상기 목표값을 확인하는 확인부; 및
상기 저장부에 저장된 데이터 및 상기 확인부의 확인결과에 의해 상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 부하를 계산하는 부하계산부; 및
상기 저장부에 저장된 데이터 및 상기 부하계산부에서 계산된 부하값에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 상기 목표값에 대한 회전수 배분률을 계산하는 배분률계산부;를 포함하는것을 특징으로 하는 공작기계.
3. The method of claim 2,
The calculation unit,
a confirmation unit for confirming the operation state of the main spindle and the sub-spindle, the machining diameter of the workpiece, and the target value according to the data stored in the storage unit; and
a load calculator configured to calculate the loads of the main spindle and the sub-spindle based on the data stored in the storage unit and the verification result of the check unit; and
and a distribution ratio calculation unit for calculating a rotation speed distribution ratio for the target value of the main spindle and the sub spindle based on the data stored in the storage unit and the load value calculated by the load calculation unit. machine tools.
제2항에 있어서,
상기 분배부는,
상기 저장부에 저장된 데이터, 상기 확인부의 확인결과, 및 상기 연산부를 통해 계산된 회전수 배분률에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단하는 판단부; 및
상기 판단부의 판단결과 및 상기 연산부의 결과에 따라 상기 공구를 이송시키고, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 출력하는 지령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
3. The method of claim 2,
The distribution unit,
a determination unit for determining the rotational direction of the main spindle and the sub-spindle and the feeding direction of the tool based on the data stored in the storage unit, the verification result of the verification unit, and the rotation speed distribution ratio calculated through the calculation unit; and
A command unit for transferring the tool according to the determination result of the determination unit and the result of the calculation unit, and outputting a distribution signal for rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the calculated rotation speed distribution ratio; includes; Machine tool, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 분배부를 통해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 대한 회전 수행시에 상기 메인스핀들 구동부와 상기 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 상기 피드백 데이터와 상기 분배부에서 전달되는 신호를 비교하여 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석하는 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
3. The method of claim 2,
The control unit is
When the main spindle and the sub-spindle are rotated in opposite directions through the distribution unit to rotate to the target value by relative speed, feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver is stored in real time, , an analysis unit that compares the feedback data with the signal transmitted from the distribution unit to analyze whether the main spindle and the sub spindle operate normally.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택하는 선택부; 및
상기 입력부, 상기 메모리부, 상기 연산부, 상기 분배부, 상기 분석부, 및 상기 선택부의 결과를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
3. The method of claim 2,
The control unit is
a selection unit for selecting a rotation speed distribution method between the main spindle and the sub-spindle; and
and a display unit for displaying results of the input unit, the memory unit, the calculation unit, the distribution unit, the analysis unit, and the selection unit.
제1항에 있어서,
상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들을 이동시키는 스핀들 이동부; 및
상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들에 클램핑된 상기 공구를 이송시키는 공구 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
According to claim 1,
a spindle moving part for moving the main spindle or the sub-spindle; and
and a tool transfer unit for transferring the tool clamped to the main spindle or the sub-spindle.
제8항에 있어서,
상기 공구이송부는 상기 메인스핀들 또는 상기 서브스핀들에 클램핑된 공작물을 가공하기 위해 상기 공구를 실린더 방식 또는 리니어 모터 방식 또는 캠구동 방식을 통해 높이방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 공작기계.
9. The method of claim 8,
The tool transfer unit moves the tool in the height direction through a cylinder method, a linear motor method, or a cam drive method in order to process the workpiece clamped to the main spindle or the sub-spindle.
목표값에 따라 메인스핀들과 서브스핀들의 회전수를 배분하기 위한 데이터를 저장하는 단계;
상기 목표값에 대한 데이터를 수신하는 단계;
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분 방식을 선택하는 단계;
상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 작동상태와 공작물의 가공직경 및 상기 목표값을 확인하는 단계;
상기 메인스핀들 및 상기 서브스핀들의 부하를 계산하는 단계;
상기 목표값에 대한 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률을 계산하는 단계;
계산된 회전수 배분률에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전방향 및 공구의 이송방향을 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라 상기 공구를 이송시키고, 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 계산된 회전수 배분률에 따라 서로 역방향으로 회전시키기 위한 분배신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.
storing data for distributing the number of rotations of the main spindle and the sub-spindle according to the target value;
receiving data on the target value;
selecting a rotation speed distribution method between the main spindle and the sub-spindle;
checking the operating states of the main spindle and the sub-spindle, the machining diameter of the workpiece, and the target value;
calculating loads of the main spindle and the sub-spindle;
calculating a rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub spindle with respect to the target value;
determining the rotational direction of the main spindle and the sub-spindle and the feeding direction of the tool based on the calculated rotational speed distribution ratio; and
and outputting a distribution signal for transferring the tool according to the determination result and rotating the main spindle and the sub-spindle in opposite directions according to the calculated rotation speed distribution ratio. control method.
제10항에 있어서,
상기 분배신호를 출력하는 단계 이후에,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들을 서로 역방향으로 회전시켜 상대속도에 의해 상기 목표값에 대한 회전 수행시에 메인스핀들 구동부와 서브스핀들 구동부의 작동에 따른 피드백 데이터를 실시간으로 저장하고, 상기 피드백 데이터와 분배신호를 비교하여 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 정상작동 유무를 분석하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.
11. The method of claim 10,
After outputting the distribution signal,
When the main spindle and the sub-spindle are rotated in opposite directions to each other to rotate to the target value by relative speed, feedback data according to the operation of the main spindle driver and the sub-spindle driver is stored in real time, and the feedback data and the distribution are performed. and comparing signals to analyze whether the main spindle and the sub-spindle operate normally.
제10항에 있어서,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계는 수동 배분방식, 메인스핀들 고정값 유지방식, 및 자동 배분방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.
11. The method of claim 10,
The step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub spindle comprises a manual distribution method, a main spindle fixed value maintenance method, and an automatic distribution method.
제10항에 있어서,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 상기 자동 배분방식을 선택하는 경우에 회전수 배분율을 자동으로 계산하고, 상기 수동 배분방식을 선택하는 경우에는 목표값에 대해 상기 메인스핀들의 회전수 배분률과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률의 수동 입력값에 의해 상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.
11. The method of claim 10,
When the automatic distribution method is selected in the step of selecting the rotation speed distribution method of the main spindle and the sub-spindle, the rotation speed distribution ratio is automatically calculated, and when the manual distribution method is selected, the main spindle A method for controlling a machine tool, characterized in that the rotation speed distribution ratio of the main spindle and the sub spindle is determined by a manually input value of the rotation speed distribution ratio of the spindle and the rotation speed distribution ratio of the sub spindle.
제10항에 있어서,
상기 메인스핀들과 상기 서브스핀들의 회전수 배분방식을 선택하는 단계에서 상기 메인스핀들 고정값 유지방식을 선택하는 경우에는 기저장된 메인스핀들 회전수 고정값을 기준으로 상기 목표값에서 상기 메인스핀들 회전수 고정값을 차감하여 상기 서브스핀들의 회전수 배분률이 결정되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.

11. The method of claim 10,
When selecting the main spindle fixed value maintenance method in the step of selecting the rotation speed distribution method between the main spindle and the sub-spindle, the main spindle rotation speed is fixed at the target value based on a pre-stored fixed main spindle rotation speed value A method of controlling a machine tool, characterized in that the rotation speed distribution ratio of the sub-spindle is determined by subtracting the value.

KR1020200016674A 2020-02-11 2020-02-11 Machine tool and controlling method of machine tool KR20210101995A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200016674A KR20210101995A (en) 2020-02-11 2020-02-11 Machine tool and controlling method of machine tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200016674A KR20210101995A (en) 2020-02-11 2020-02-11 Machine tool and controlling method of machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210101995A true KR20210101995A (en) 2021-08-19

Family

ID=77492738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200016674A KR20210101995A (en) 2020-02-11 2020-02-11 Machine tool and controlling method of machine tool

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210101995A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050004532A (en) 2003-07-03 2005-01-12 대우엠티에스(주) Turntable structure for turning work of machining center
KR100795470B1 (en) 2007-03-15 2008-01-16 최욱현 Turning processing apparatus and control method having high-speed grinding function
KR20090045036A (en) 2007-10-30 2009-05-07 도시바 기카이 가부시키가이샤 Precision roll turning lathe
KR20110038958A (en) 2009-10-09 2011-04-15 두산인프라코어 주식회사 Guide bushing for lathe cutting
KR20180100968A (en) 2017-03-03 2018-09-12 두산공작기계 주식회사 Milling machine of a turning center

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050004532A (en) 2003-07-03 2005-01-12 대우엠티에스(주) Turntable structure for turning work of machining center
KR100795470B1 (en) 2007-03-15 2008-01-16 최욱현 Turning processing apparatus and control method having high-speed grinding function
KR20090045036A (en) 2007-10-30 2009-05-07 도시바 기카이 가부시키가이샤 Precision roll turning lathe
KR20110038958A (en) 2009-10-09 2011-04-15 두산인프라코어 주식회사 Guide bushing for lathe cutting
KR20180100968A (en) 2017-03-03 2018-09-12 두산공작기계 주식회사 Milling machine of a turning center

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102598071B1 (en) Auto toool changer and method for controlling the same and machine tool having the same
EP3733341A1 (en) Tool magazine of machine tool
KR102507986B1 (en) Tool path changing device of cycle processing of machine tool
US11897072B2 (en) Apparatus for operating main shaft of machine tool
KR20210111551A (en) Tool magazine of machine tool and method for operating the same
KR102453367B1 (en) Machine tool and method for controlling the same
KR20210101995A (en) Machine tool and controlling method of machine tool
KR102641256B1 (en) Device for modifying axis shift of machine tool and method thereof
KR20220133409A (en) Device for modifying processing error of machine tool and method thereof
KR102562141B1 (en) Machine tool
KR102435068B1 (en) Machine tool
KR102495718B1 (en) Tool change control device and method thereof
CN217767252U (en) High-speed machining control device for machine tool
US20220097188A1 (en) Machine tool and operation method therefor
KR20220083116A (en) Processing control apparatus of machine tool and method thereof
KR102436808B1 (en) Device for preventing collision of machine tool and method thereof
KR20220083114A (en) Tool head of machine tool and control method thereof
KR20210108613A (en) Workpiece cutoff confirmation apparatus of machine tool and method thereof
KR102356856B1 (en) Backlash modification device of machine tool and method thereof
KR20220141546A (en) Automatic tool changer breakage preventing control device of machine tool and method thereof
WO2022030437A1 (en) Numerical control device, manufacturing machine, and manufacturing machine control method
KR20220137451A (en) Machine tool table feed compensation device and method thereof
KR20230171711A (en) Auto tool changer of machine tool and method for controlling thereof
KR20200131586A (en) Machine tool and controlling method of machine tool
KR20210102611A (en) Apparatus and method for controlling auto tool changer of machine tool