KR20220078203A - air chuck system of CNC machine - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템은, 척블럭으로 공급되는 작동에어의 방향성을 조절하는 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와, 척블럭의 내부에 구비되어 상기 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와 연계되어 가동하는 실린더와, 상기 실린더에 의해 승강되는 한쌍의 핑거조우와, 상기 체크밸브의 오작동을 감지하기 위한 감지수단을 포함하여 이루어진다.
상기 감지수단은 상기 배기 체크밸브와 연결되어 배기 체크밸브에서 누설되는 누설에어의 압력을 전달받는 누기감지밸브와, 상기 누기감지밸브와 연결된 압력스위치를 포함하여 이루어진다.
상기 누기감지밸브는 누설에어의 압력이 일정시간 이내에 기준치를 초과하였을 때 상기 압력스위치로 누설에어가 전달되도록 설정된다.
본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템에 의하면 체크밸브의 이상을 자동으로 신속하게 감지하게 됨으로써 에어척의 오작동을 방지하여 공작물 가공에 따른 작업 안정성이 향상되고, 안전사고 예방에 도움이 된다는 이점이 있다.The system for preventing separation from a work piece of an air chuck according to the present invention includes an intake check valve and an exhaust check valve for controlling the directionality of operating air supplied to a chuck block, and is provided inside the chuck block and is linked to the intake check valve and exhaust check valve and a cylinder which is moved and moved, a pair of finger jaws lifted by the cylinder, and a detection means for detecting a malfunction of the check valve.
The detection means includes a leak detection valve connected to the exhaust check valve to receive the pressure of leak air leaking from the exhaust check valve, and a pressure switch connected to the leak detection valve.
The leak detection valve is set to deliver the leaked air to the pressure switch when the pressure of the leaked air exceeds a reference value within a predetermined time.
According to the system for preventing the departure of the work from the air chuck according to the present invention, an abnormality of the check valve is automatically and quickly detected, thereby preventing the malfunction of the air chuck, improving work stability according to the machining of the work, and helping to prevent safety accidents. .

Description

에어척의 공작물 이탈방지 시스템 {air chuck system of CNC machine}Workpiece separation prevention system of air chuck {air chuck system of CNC machine}

본 발명은 공작기계의 에어척에서 공작물 이탈사고와 그로 인한 추가피해를 미연에 방지하기 위한 에어척의 공작물 이탈방지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a work piece separation prevention system of an air chuck for preventing in advance a work piece detachment accident and additional damage resulting therefrom from an air chuck of a machine tool.

일반적으로, 공작기계는 산업 공정의 핵심 장비 중 하나로 금속 등의 소재를 가공하는 용도로 널리 사용되고 있으며, 자동제어 시스템과 연동되는 형태로 발전되었다.In general, a machine tool is one of the core equipment of an industrial process and is widely used for processing materials such as metal, and has been developed to be linked with an automatic control system.

공작물을 고정하기 위한 APC(Automatic Pallet Changer) 관련 구성은 FRL unit을 거쳐 공급되는 작동에어를 제어하는 솔레노이드 밸브와, 척블럭 내부에 구비되어 작동에어의 방향성을 조절하는 체크밸브와, 척블럭의 내부에 구비되어 가동하는 실린더와, 상기 실린더에 의해 승강되는 한쌍의 핑거조우로 이루어져 있다.The APC (Automatic Pallet Changer) related configuration for fixing the workpiece includes a solenoid valve that controls the working air supplied through the FRL unit, a check valve provided inside the chuck block to control the direction of the working air, and the inside of the chuck block. It consists of a cylinder provided and movable in the cylinder, and a pair of finger jaws that are raised and lowered by the cylinder.

한편, 체크밸브는 공작물의 안정적인 고정을 위하여 견고한 기밀상태가 유지되어야 하는데 그렇지 않은 경우 에어척의 핑거조우에 의한 결합력이 약화됨으로써 공작물이 이탈되어 작업자의 안전사고 및 기계파손 등의 심각한 문제가 발생할 우려가 있다. On the other hand, the check valve must maintain a solid airtight condition for stable fixation of the work piece. have.

따라서, 작업의 효율과 안정성을 유지하기 위해서는 체크밸브의 작동오류가 발생하지 않도록 기밀상태 등을 확인해야 하며, 특히 체크밸브의 기밀유지를 위한 오링은 작동에 따라 점차 마모되므로 세밀한 확인이 필요하지만 이에 대한 마땅한 수단이 마련되어 있지 않아서 장치를 분해하여 직접 확인하는 수 밖에는 없었다.Therefore, in order to maintain the efficiency and stability of the operation, it is necessary to check the airtight state so that an operation error of the check valve does not occur. There was no proper means for this, so I had no choice but to disassemble the device and check it myself.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 체크밸브의 기능상 오류를 자동으로 감지함으로써 공작물이 이탈되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 에어척의 공작물 이탈방지 시스템The present invention is to solve the above-described problems, and the system for preventing the separation of the workpiece from the air chuck, which can effectively prevent the phenomenon of the workpiece from being separated by automatically detecting an error in the function of the check valve.

상기 목적을 이루기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템은, 척블럭으로 공급되는 작동에어의 방향성을 조절하는 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와, 척블럭의 내부에 구비되어 상기 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와 연계되어 가동하는 실린더와, 상기 실린더에 의해 승강되는 한쌍의 핑거조우와, 상기 체크밸브의 오작동을 감지하기 위한 감지수단을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the system for preventing separation from work of an air chuck according to the present invention provided for achieving the above object includes an intake check valve and an exhaust check valve for controlling the directionality of operating air supplied to a chuck block, and is provided inside the chuck block to check the intake It comprises a cylinder movable in connection with the valve and the exhaust check valve, a pair of finger jaws lifted by the cylinder, and a detection means for detecting a malfunction of the check valve.

상기 감지수단은 상기 배기 체크밸브와 연결되어 배기 체크밸브에서 누설되는 누설에어의 압력을 전달받는 누기감지밸브와, 상기 누기감지밸브와 연결된 압력스위치를 포함하여 이루어진다.The detection means includes a leak detection valve connected to the exhaust check valve to receive the pressure of leak air leaking from the exhaust check valve, and a pressure switch connected to the leak detection valve.

상기 누기감지밸브는 누설에어의 압력이 일정시간 이내에 기준치를 초과하였을 때 상기 압력스위치로 누설에어가 전달되도록 이루어진다.The leak detection valve is configured to transmit the leaked air to the pressure switch when the pressure of the leaked air exceeds a reference value within a predetermined time.

본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템에 의하면 체크밸브의 이상을 자동으로 신속하게 감지하게 됨으로써 에어척의 오작동을 방지하여 공작물 가공에 따른 작업 안정성이 향상되고, 안전사고 예방에 도움이 된다는 이점이 있다.According to the system for preventing the departure of the work from the air chuck according to the present invention, an abnormality of the check valve is automatically and quickly detected, thereby preventing the malfunction of the air chuck, improving work stability according to the machining of the work, and helping to prevent safety accidents. .

도 1: 본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2: 본 발명에 있어서 체크밸브의 정상 가동상태를 나타낸 도면
도 3: 본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템의 작동 상태를 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of a system for preventing separation of a work piece of an air chuck according to the present invention;
Figure 2: A view showing the normal operation state of the check valve in the present invention
Figure 3: A view showing the operating state of the system for preventing separation of the work piece of the air chuck according to the present invention

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도 1 부터 도 3 까지 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템은 도 1에 나타난 것과 같이 에어척(5)의 척블럭(10)으로 공급되는 작동에어의 방향성을 조절하는 흡기 체크밸브(20) 및 배기 체크밸브(30)와, 척블럭(10)의 내부에 구비되어 상기 흡기 체크밸브(20) 및 배기 체크밸브(30)와 연계되어 가동하는 실린더(12)와, 상기 실린더(12)에 의해 승강되는 한쌍의 핑거조우(14)와, 상기 체크밸브(20)(30)의 오작동을 감지하기 위한 감지수단(40)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the system for preventing the separation of the work piece of the air chuck according to the present invention is an intake check valve 20 and an exhaust check valve 30 for controlling the directionality of the working air supplied to the chuck block 10 of the air chuck 5 ), a cylinder 12 provided inside the chuck block 10 and operated in connection with the intake check valve 20 and the exhaust check valve 30 , and a pair of fingers lifted by the cylinder 12 . It comprises a jaw 14 and a detection means 40 for detecting a malfunction of the check valves 20 and 30 .

상기 감지수단(40)은 상기 배기 체크밸브(30)와 연결되어 배기 체크밸브(30)에서 누설되는 누설에어의 압력을 전달받는 누기감지밸브(42)와, 상기 누기감지밸브(42)와 연결된 압력스위치(44)를 포함하여 이루어진다.The detection means 40 is connected to the exhaust check valve 30 to receive the pressure of the leak air leaking from the exhaust check valve 30, the leak detection valve 42 is connected to the leak detection valve (42) A pressure switch 44 is included.

상기 누기감지밸브(42)는 솔레노이드 밸브 형태로 이루어지며, 상기 배기 체크밸브(30)의 배기포트(301)와 연결된다.The leak detection valve 42 is formed in the form of a solenoid valve, and is connected to the exhaust port 301 of the exhaust check valve 30 .

그리고, 상기 누기감지밸브(42)는 누설에어의 압력이 일정시간 이내에 기준치를 초과하였을 때 상기 압력스위치(44)로 누설에어가 전달되도록 설정되며, 이러한 기준치는 선택적으로 변경될 수 있다.In addition, the leak detection valve 42 is set to transmit the leak air to the pressure switch 44 when the pressure of the leak air exceeds a reference value within a predetermined time, and this reference value may be selectively changed.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 에어척의 공작물 이탈방지 시스템의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the work piece prevention system of the air chuck according to the present invention as described above will be described as follows.

우선, 도 2에 나타난 것과 같이 정상상태에서는 흡기 체크밸브(20)의 상부 스풀(22)이 상승하여 하부 스플(23)과 분리되고 흡기포트(201)가 개방됨으로써 흡기 체크밸브(20)를 통하여 작동에어가 흡기된다.First, as shown in FIG. 2 , in the normal state, the upper spool 22 of the intake check valve 20 rises to separate from the lower spool 23 and the intake port 201 is opened through the intake check valve 20 . Working air is sucked in.

이와 동시에 배기 체크밸브(30)에서는 유입된 작동에어에 의해 하부 스풀(33)이 상승하고, 하부 스풀(33)에 의해 상부 스풀(32)이 밀려 올라감으로써, 배기 체크밸브(30)의 배기포트(301)가 개방되고, 척블럭(10) 내의 작동에어가 배기 체크밸브(30)를 통해 배출됨으로써 실린더(12)가 하강하게 되고, 핑거조우(14)가 공작물을 클램핑하게 된다.At the same time, in the exhaust check valve 30 , the lower spool 33 rises by the introduced operating air, and the upper spool 32 is pushed up by the lower spool 33 , so that the exhaust port of the exhaust check valve 30 . 301 is opened, the working air in the chuck block 10 is discharged through the exhaust check valve 30, so that the cylinder 12 is lowered, and the finger jaws 14 clamp the workpiece.

그런데, 도 3에 나타난 것과 같이 하부 스풀의(33) 기밀을 유지하는 오링(331) 등의 마모로 인하여 배기 체크밸브(30)의 하부 스풀(33)에 대한 기밀상태가 견고하게 유지되지 않는 경우에는, 배기 체크밸브(30)로 유입된 작동에어가 누설되어 배기포트(301) 측으로 유입되며, 이와 같이 누설된 작동에어(이하 누설에어)에 의해 척블럭(10)으로부터 정상적으로 배기되어야 하는 작동에어의 흐름이 방해되는 저항압력이 발생됨으로써 결과적으로 실린더(12)가 제대로 하강 작동하지 않게 된다.However, when the airtight state of the lower spool 33 of the exhaust check valve 30 is not firmly maintained due to wear of the O-ring 331 that maintains the airtightness of the lower spool 33 as shown in FIG. 3 . In this case, the working air introduced into the exhaust check valve 30 leaks and flows into the exhaust port 301 side, and the working air that should be normally exhausted from the chuck block 10 by the leaked working air (hereinafter, leaked air). As a result, the cylinder 12 does not work properly downward by generating a resistive pressure that prevents the flow.

그리고, 이와 같이 누설에어가 배기 체크밸브(30)의 배기포트(301)를 통하여 상기 감지수단(40)의 누기감지밸브(42)로 전달되면, 상기 누기감지밸브(42)에서는 누설에어의 압력이 일정시간 이내에 기준치를 초과할 경우, 누설에어를 상기 압력스위치(44)로 공급하게 되고, 이에 따라 상기 압력스위치(44)가 작동됨으로써 경고신호를 발생하게 된다.And, when the leakage air is transmitted to the leak detection valve 42 of the detection means 40 through the exhaust port 301 of the exhaust check valve 30 in this way, the leakage air pressure in the leakage detection valve 42 is If the reference value is exceeded within this predetermined time, the leaked air is supplied to the pressure switch 44, and accordingly, the pressure switch 44 is operated to generate a warning signal.

예시적으로 상기 누설에어의 압력 기준치가 1.0 bar 로 설정되고, 이에 도달하기까지의 기준 시간이 10초로 설정되는 경우에 있어서, 정상상태에서는 작동에어의 배기압력(ex: 0.04 bar)이 극히 미미하기 때문에 압력 기준치에 미달하므로 누설에어가 발생하지 않는 것으로 판단된다.Exemplarily, in the case where the standard pressure value of the leaked air is set to 1.0 bar and the reference time to reach it is set to 10 seconds, the exhaust pressure of the working air (ex: 0.04 bar) is extremely insignificant in a normal state. Therefore, it is judged that leakage air does not occur because the pressure does not meet the standard value.

하지만, 상기 누기감지밸브(42)에서 감지되는 압력이 기준치인 1.0 bar를 초과하고 더욱이 압력 기준치에 도달하기까지의 시간이 2초라면 누설에어가 발생한 것으로 판단하여 상기 누기감지밸브(42)에서 누설에어가 압력스위치(44)로 공급되도록 하고 경고신호가 발생된다.However, if the pressure sensed by the leak detection valve 42 exceeds the standard value of 1.0 bar and the time to reach the pressure reference value is 2 seconds, it is determined that leaking air has occurred and the leakage from the leak detection valve 42 Air is supplied to the pressure switch 44 and a warning signal is generated.

이와 같이 본 발명에 의하면 상기 배기 체크밸브(30)에서 발생하는 문제를 신속하게 감지하여 에어척(5)의 오작동을 방지하게 된다.As described above, according to the present invention, a problem occurring in the exhaust check valve 30 is quickly detected to prevent a malfunction of the air chuck 5 .

5: 에어척
10: 척블럭 12: 실린더 14: 핑거조우
20: 흡기 체크밸브
22: 상부 스풀 23: 하부 스풀 201: 흡기포트
30: 배기 체크밸브
32: 상부 스풀 33: 하부 스풀 301: 배기포트
40: 감지수단 42: 누기감지밸브 44: 압력스위치 5: Air chuck
10: chuck block 12: cylinder 14: finger jaw
20: intake check valve
22: upper spool 23: lower spool 201: intake port
30: exhaust check valve
32: upper spool 33: lower spool 301: exhaust port
40: detection means 42: leak detection valve 44: pressure switch

Claims (3)

척블럭으로 공급되는 작동에어의 방향성을 조절하는 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와,
척블럭의 내부에 구비되어 상기 흡기 체크밸브 및 배기 체크밸브와 연계되어 가동하는 실린더와,
상기 실린더에 의해 승강되는 한쌍의 핑거조우와,
상기 체크밸브의 오작동을 감지하기 위한 감지수단
을 포함하여 이루어지는 에어척의 공작물 이탈방지 시스템.
An intake check valve and an exhaust check valve that control the direction of the working air supplied to the chuck block;
A cylinder provided inside the chuck block and operated in connection with the intake check valve and the exhaust check valve;
A pair of finger jaws raised and lowered by the cylinder;
Sensing means for detecting a malfunction of the check valve
Workpiece separation prevention system of the air chuck comprising a.
 제1항에 있어서, 상기 감지수단은
상기 배기 체크밸브와 연결되어 배기 체크밸브에서 누설되는 누설에어의 압력을 전달받는 누기감지밸브와,
상기 누기감지밸브와 연결된 압력스위치를 포함하여 이루어지는 에어척의 공작물 이탈방지 시스템.
According to claim 1, wherein the sensing means is
a leak detection valve connected to the exhaust check valve to receive the pressure of the leaked air leaking from the exhaust check valve;
A system for preventing separation of a work piece of an air chuck comprising a pressure switch connected to the leak detection valve.
 제2항에 있어서, 상기 누기감지밸브는
누설에어의 압력이 일정시간 이내에 기준치를 초과하였을 때 상기 압력스위치로 누설에어가 전달되도록 이루어지는 것
을 특징으로 하는 에어척의 공작물 이탈방지 시스템.
The method of claim 2, wherein the leak detection valve
When the pressure of the leaked air exceeds the standard value within a certain period of time, the leaked air is delivered to the pressure switch
Air chuck's work piece prevention system, characterized in that.
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