KR20240042841A - Apparatus for detecting tight contact state of tool holder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치에 관한 것으로, 고압의 에어에 의해 탄성 변형되어 기밀을 유지하는 탄성변형체(200) 및 단면접촉부(11)의 에어 누설을 검출하는 에어센서(400)를 활용하여 공구홀더(10)와 스핀들(20)이 접촉하는 단면접촉부(11)의 에어 누설을 검출하고, 이를 통해 공구홀더(10)의 단면접촉부(11)의 밀착상태를 확인할 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to a device for checking the adhesion status of a tool holder of a machine tool, and includes an elastic deformable body (200) that is elastically deformed by high-pressure air to maintain airtightness, and an air sensor (400) that detects air leakage of the end surface contact portion (11). By using , it is possible to detect air leakage of the end-face contact part 11 where the tool holder 10 and the spindle 20 are in contact, and through this, to check the adhesion state of the end-face contact part 11 of the tool holder 10. .
Description
본 발명은 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공구홀더와 스핀들이 단면접촉부 및 테이퍼접촉부에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부의 밀착상태를 확인할 수 있는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a device for checking the adhesion state of a tool holder of a machine tool. More specifically, a device for checking the adhesion state of the end-face contact part in a structure where the tool holder and the spindle are in double contact at the end-face contact part and the tapered contact part. This is a technology related to a device for checking the holder adhesion status.
일반적으로 금속 또는 비금속의 소재를 적절한 공구를 사용해서 절삭 또는 비절삭 방법으로 가공하는 기계를 공작기계라 하는데, 공작기계에는 통상적으로 알려진 선반, 밀링, 연마기, 드릴 머신, 탭핑 머신, 보링 머신 등의 범용 공작기계를 비롯하여, NC(Numerical Control) 공작기계, CNC(Computer Numerical Control) 공작기계, 머시닝 센터(Machining Center Tool) 등이 있다.In general, machines that process metal or non-metallic materials using cutting or non-cutting methods using appropriate tools are called machine tools. Machine tools include commonly known lathes, milling machines, grinders, drill machines, tapping machines, boring machines, etc. In addition to general-purpose machine tools, there are NC (Numerical Control) machine tools, CNC (Computer Numerical Control) machine tools, and machining center tools.
아울러, 공구 매거진(magazine)과 주축과의 사이에서 자동 공구 교환을 행하면서 가공을 행하는 공작기계가 광범위하게 이용되고 있다.In addition, machine tools that perform machining while automatically exchanging tools between a tool magazine and a spindle are widely used.
이러한 공작기계에서는 가공에 의해 발생한 절삭 칩이나 이물질 등이 주축에서 공구홀더와 스핀들의 접촉면에 부착되는 일이 발생하기도 한다.In these machine tools, cutting chips or foreign substances generated during machining sometimes attach to the contact surface of the tool holder and the spindle on the main axis.
이와 같이 공구홀더와 스핀들이 접촉하는 면에 칩이나 이물질 등이 끼이게 되면 공구홀더는 스핀들에 완전히 밀착되지 않은 상태로 공작물의 가공이 진행되고, 이로 인해 가공을 행하는 공구의 위치가 정확하게 위치하지 않음에 따라 가공 품질이 나빠지고, 경우에 따라서 공구나 주축에 손상을 주게 되는 단점이 있다.In this way, if chips or foreign matter, etc., become stuck on the contact surface between the tool holder and the spindle, the workpiece is processed without the tool holder being completely adhered to the spindle, and as a result, the position of the tool performing the machining is not positioned accurately. This has the disadvantage of deteriorating processing quality and, in some cases, damaging the tool or spindle.
상기한 단점을 예방하기 위해 종래에는 주축에 갭 센서를 설치해서 공구홀더와 스핀들의 밀착상태를 검출하였으나, 갭 센서는 가격이 비싸고 특히 설치방식에 난이도가 있어서 숙련도가 필요한 단점이 있다.In order to prevent the above-described shortcomings, a gap sensor was conventionally installed on the main axis to detect the close contact between the tool holder and the spindle. However, the gap sensor has the disadvantage of being expensive and particularly difficult to install, requiring skill.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as background technology above are only for the purpose of improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledgment that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은, 공구홀더와 스핀들이 단면접촉부 및 테이퍼접촉부에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부의 밀착상태를 확인할 수 있는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치로서, 고압의 에어에 의해 탄성 변형되어 기밀을 유지하는 씰(seal)의 역할을 하는 탄성변형체를 포함한 구성으로, 종래의 갭 센서에 비해 가격이 저렴하고, 간단하게 설치가 가능하여 쉽게 활용할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.The present invention is a tool holder adhesion checking device for a machine tool that can check the adhesion state of the end-face contact part in a structure where the tool holder and the spindle are in double contact at the end-face contact part and the tapered contact part. It is elastically deformed by high-pressure air and is airtight. It is composed of an elastic deformable body that acts as a seal to maintain the gap sensor, and its purpose is to make it easier to use by being cheaper and easier to install than a conventional gap sensor.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공구홀더와 스핀들이 단면접촉부 및 테이퍼접촉부에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부의 밀착상태를 확인할 수 있는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치로서, 상기 스핀들을 관통해서 단면접촉부와 연결되게 형성된 에어통로; 상기 스핀들에 설치되고 공급되는 에어에 의해 탄성 변형되며 탄성 변형시 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성변형체; 상기 탄성변형체로 고압의 에어를 공급하는 에어공급기; 및 상기 탄성변형체가 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지한 상태에서 에어통로로 일정압력의 에어를 분사하여 단면접촉부의 누설량을 검출하는 에어센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the above object is a device for checking the adhesion state of the tool holder of a machine tool, which can check the adhesion state of the end-face contact part in a structure where the tool holder and the spindle are in double contact at the end-face contact part and the tapered contact part, an air passage formed through the spindle and connected to the cross-sectional contact portion; An elastic deformable body that is installed on the spindle and is elastically deformed by the supplied air, and is in close contact with the spindle surface during elastic deformation to maintain airtightness; An air supply device that supplies high-pressure air to the elastic deformable body; And an air sensor that detects the amount of leakage of the end-face contact portion by spraying air at a certain pressure into the air passage while the elastic deformable body is in close contact with the spindle surface and maintains airtightness.
상기 탄성변형체와 에어공급기사이의 에어라인에 설치되어서 스핀들의 회전 여부에 따라 탄성변형체로 에어 공급을 제어하는 솔레노이드밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A solenoid valve is installed on the airline between the elastic deformable body and the air supply device and controls air supply to the elastic deformable body depending on whether the spindle rotates.
상기 솔레노이드밸브는 스핀들의 회전시 오프되고 스핀들의 정지시 온되며, 솔레노이드밸브의 오프시 탄성변형체로 에어 공급이 중단되고, 솔레노이드밸브의 온시 탄성변형체로 에어가 공급되는 것을 특징으로 한다.The solenoid valve is turned off when the spindle rotates and turned on when the spindle stops. When the solenoid valve is turned off, air supply to the elastic deformable body is stopped, and when the solenoid valve is turned on, air is supplied to the elastic deformable body.
상기 에어센서는 스핀들의 정지시에 작동해서 일정압력의 에어를 에어통로로 분사하여 단면접촉부의 누설량을 검출하는 것을 특징으로 한다.The air sensor operates when the spindle stops and sprays air at a certain pressure into the air passage to detect the amount of leakage from the end-face contact part.
상기 탄성변형체는 원형 고리모양으로 형성되어서 스핀들의 외주면에 끼워지게 설치된 것을 특징으로 한다.The elastic deformable body is formed in a circular ring shape and is installed to be inserted into the outer peripheral surface of the spindle.
상기 탄성변형체는 에어홀이 형성되고 에어에 의해 외형이 불변하는 본체; 및 상기 본체와 연결되고 에어에 의해 탄성 변형되면서 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The elastic deformable body includes a main body in which an air hole is formed and the external shape remains unchanged due to air; and an elastic part connected to the main body and elastically deformed by air and in close contact with the spindle surface to maintain airtightness.
상기 본체는 T형 단면으로 형성되고; 상기 탄성부는 본체의 양측에 결합되되 본체의 양측을 개방시키도록 결합되는 개방형 탄성립 또는 본체의 양측과 폐공간을 형성하는 밀폐형 탄성립 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.The main body is formed with a T-shaped cross section; The elastic portion is coupled to both sides of the main body and is characterized in that it is formed of either an open elastic lip that is coupled to open both sides of the main body or a closed elastic lip that forms a closed space with both sides of the main body.
상기 에어홀은 탄성변형체의 원주방향을 따라 서로 대향된 위치에 형성된 제1에어홀 및 제2에어홀을 포함하고; 상기 제1에어홀은 스핀들의 에어통로와는 연결되지 않고 제2에어홀만 에어통로와 연결된 것을 특징으로 한다.The air hole includes a first air hole and a second air hole formed at opposite positions along the circumferential direction of the elastic deformable body; The first air hole is not connected to the air passage of the spindle, but only the second air hole is connected to the air passage.
상기 제1에어홀은 본체의 외주면을 관통해서 솔레노이드밸브의 에어라인과 연결되고 본체의 양측면을 관통해서 탄성부를 향해 개구된 것을 특징으로 한다.The first air hole penetrates the outer peripheral surface of the main body, is connected to the airline of the solenoid valve, and is characterized by penetrating both sides of the main body and opening toward the elastic portion.
상기 제2에어홀은 본체의 외주면과 내주면을 관통해서 에어통로와 연결된 것을 특징으로 한다.The second air hole is characterized by penetrating the outer and inner circumferential surfaces of the main body and being connected to the air passage.
본 발명에 따른 실시예는, 공구홀더와 스핀들이 단면접촉부 및 테이퍼접촉부에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부의 밀착상태를 확인할 수 있는 장치로서, 고압의 에어에 의해 탄성 변형되어 기밀을 유지하는 탄성변형체 및 단면접촉부의 에어 누설을 검출하는 에어센서를 활용한 구성으로, 종래의 갭 센서를 이용해서 공구홀더의 밀착상태를 확인하는 구조에 비해 가격이 저렴하고, 간단하게 설치가 가능하여 쉽게 활용할 수 있는 효과가 있다.The embodiment according to the present invention is a device that can check the adhesion state of the end-face contact part in a structure where the tool holder and the spindle are in double contact at the end-face contact part and the tapered contact part. The elastic device maintains airtightness by being elastically deformed by high-pressure air. It is a configuration that utilizes an air sensor that detects air leakage from the deformable body and end-face contact area. Compared to a structure that uses a conventional gap sensor to check the adhesion state of the tool holder, it is cheaper and can be installed easily, making it easy to use. There is an effect.
도 1은 본 발명에 따른 공구홀더 밀착상태 확인장치를 구비한 공작기계 주축의 도면,
도 2는 도 1에서 하우징을 제거한 상태의 도면,
도 3 내지 도 4는 도 2의 A부 및 B부의 확대도,
도 5는 본 발명에 따라 개방형 탄성립을 구비한 탄성변형체의 도면,
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따라 밀폐형 탄성립을 구비한 탄성변형체의 도면이다.1 is a diagram of a machine tool spindle equipped with a tool holder adhesion status confirmation device according to the present invention;
Figure 2 is a view with the housing removed from Figure 1;
Figures 3 and 4 are enlarged views of parts A and B of Figure 2;
Figure 5 is a view of an elastic deformable body with open elastic grains according to the present invention;
6 to 7 are diagrams of an elastic deformable body with closed elastic grains according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어 장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다.In addition, the unit or control unit included in names such as motor control unit (MCU) and hybrid control unit (HCU) is a control device that controls specific vehicle functions. It is only a term widely used in naming, and does not mean a generic function unit.
제어기(Controller)는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.A controller is a communication device that communicates with other controllers or sensors to control the function it is in charge of, a memory that stores the operating system, logic commands, input/output information, etc., and a device that performs the judgments, calculations, and decisions necessary to control the function it is in charge of. It may include more than one processor.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, we will look at a device for checking the adhesion state of a tool holder of a machine tool according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 7을 참고해서 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명하기로 한다.An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
도시된 바와 같이 공작기계의 주축(1)은 공작물을 가공하기 위해 공구를 고정한 후 회전하여 공작물을 가공하는 역할을 수행하는 부품이다.As shown, the main axis 1 of a machine tool is a part that functions to process the workpiece by fixing the tool and then rotating it to process the workpiece.
주축(1)은 크게 공구를 클램핑하는 클램핑부, 공구를 회전시키는 회전부, 클램핑부와 회전부를 지지하는 고정부를 포함한다.The main shaft 1 largely includes a clamping part that clamps the tool, a rotating part that rotates the tool, and a fixing part that supports the clamping part and the rotating part.
주축(1)의 클램핑부는 공구홀더(10), 드로바어셈블리, 공구 언클램프 실린더를 포함한다.The clamping part of the main axis (1) includes a tool holder (10), a drawbar assembly, and a tool unclamping cylinder.
공구홀더(10)는 공작물을 가공하기 위한 공구가 설치되는 부품으로 후술하는 스핀들(20)과 밀착되게 설치되며, 본 발명에 따른 실시예는 공구홀더(10)와 스핀들(20)이 단면접촉부(11) 및 테이퍼접촉부(12)에서 이중으로 접촉하는 구조로 설치된다.The
드로바어셈블리는 콜렛 및 스프링이 조합된 조합체로 공구홀더(10)를 스프링력으로 고정하는 부품이고, 공구 언클램프 실린더는 드로바어셈블리의 스프링을 압축시켜서 공구홀더(10)를 스핀들(20)에서 분리시키는 역할을 한다.The drawbar assembly is a combination of a collet and a spring and is a part that fixes the tool holder (10) with spring force, and the tool unclamp cylinder compresses the spring of the drawbar assembly to secure the tool holder (10) from the spindle (20). It serves to separate.
주축(1)의 회전부는 스핀들(20), 베어링(30), 커플링, 모터를 포함한다.The rotating part of the main shaft 1 includes a
스핀들(20)은 전술한 클램핑부를 포함하여 공구를 고정하는 회전시키는 객체이고, 베어링(30)은 회전체인 스핀들(20)과 고정체인 후술하는 하우징(40), 스핀들 지지바디)을 연결하는 부품이다.The
커플링은 스핀들(20)과 모터를 연결하는 부품이고, 모터는 전기동력으로 작동해서 스핀들(20)을 회전시키는 부품이다.The coupling is a part that connects the
주축(1)의 고정부는 헤드바디, 하우징(40), 커버류를 포함한다.The fixing part of the main shaft (1) includes a head body, housing (40), and covers.
헤드바디는 스핀들(20)의 카트리지를 지지하여 컬럼에 고정되는 몸체이고, 하우징(40)은 베어링(30)을 중간 매개체로 하여 스핀들(20)의 회전을 지지하는 고정몸체이며, 커버류는 가공 중 칩과 같은 이물질 유입을 방지하기 위한 부품이다.The head body is a body that supports the cartridge of the
주축(1)의 고정부는 회전하지 않는 고정체여서 베어링 냉각홈, 윤활오일 및 가공시에 필요한 에어와 쿨런트 등의 경로가 되는 역할을 한다.The fixed part of the main shaft (1) is a fixed body that does not rotate, and serves as a path for bearing cooling grooves, lubricating oil, and air and coolant necessary for processing.
본 발명에 따른 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치는, 공구홀더(10)와 스핀들(20)이 단면접촉부(11) 및 테이퍼접촉부(12)에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부(11)의 밀착상태를 확인할 수 있는 장치로서, 상기 스핀들(20)을 관통해서 단면접촉부(11)와 연결되게 형성된 에어통로(100); 상기 스핀들(20)에 설치되고 공급되는 에어에 의해 탄성 변형되며 탄성 변형시 스핀들(20) 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성변형체(200); 상기 탄성변형체(200)로 고압의 에어를 공급하는 에어공급기(300); 및 상기 탄성변형체(200)가 스핀들(20) 면과 밀착하여 기밀을 유지한 상태에서 에어통로(100)로 일정압력의 에어를 분사하여 단면접촉부(11)의 누설량을 검출하는 에어센서(400);를 포함한다.The device for checking the tool holder adhesion status of a machine tool according to the present invention has a structure in which the tool holder (10) and the spindle (20) are in double contact at the end surface contact part (11) and the tapered contact part (12). A device capable of checking the adhesion state, comprising: an
에어통로(100)의 일단은 스핀들(20)의 외주면으로 관통되고 타단은 공구홀더(10)와 스핀들(20)이 접촉하는 단면접촉부(11)고 관통된다.One end of the
탄성변형체(200)는 에어통로(100)의 일단이 위치하는 위치에서 스핀들(20)의 외주면에 끼워지도록 설치된다.The elastic
에어공급기(300)는 고압의 에어를 탄성변형체(200)로 공급하기 위한 것으로 에어탱크 및 에어펌프를 포함한다. The
에어공급기(300)와 탄성변형체(200)는 에어라인(500)을 통해 연결된다.The
본 발명에 따른 실시예는 탄성변형체(200)와 에어공급기(300)사이의 에어라인(500)에 설치되어서 스핀들(20)의 회전 여부에 따라 탄성변형체(200)로 에어 공급을 제어하는 솔레노이드밸브(600)를 더 포함한다.An embodiment according to the present invention is a solenoid valve installed in the
솔레노이드밸브(600)는 스핀들(20)의 회전시 오프(off)되고 스핀들(20)의 정지시 온(on)되며, 솔레노이드밸브(600)의 오프시 탄성변형체(200)로 에어 공급이 중단되고, 솔레노이드밸브(600)의 온시 탄성변형체(200)로 에어가 공급된다.The
에어센서(400)는 스핀들(20)의 정지시에 작동해서 일정압력의 에어를 에어통로(100)로 분사하여 단면접촉부(11)의 누설량을 검출하는 역할을 하며, 제어부(ECU)는 에어센서(400)의 검출신호를 이용해서 단면접촉부(11)의 누설 여부를 판단한다.The
에어센서(400)는 에어통로(100)로 일정압의 에어를 공급할 수 있는 구성을 갖추고 있으며, 동시에 에어통로(100)로 공급된 에어 압을 검출할 수 있는 기능을 갖추고 있다.The
제어부는 에어통로(100)로 공급된 어에 압과 에어센서(400)에서 검출된 에어 압이 기준범위 내에 포함되면 단면접촉부(11)에서 에어의 누설이 없는 정상상태로 판단하고, 에어통로(100)로 공급된 어에 압보다 에어센서(400)에서 검출된 에어 압이 기준범위 이하로 낮으면 단면접촉부(11)에서 에어가 누설된 것으로 판단하며, 제어부의 판단결과는 제어반을 통해 공작기계 운영자(사용자)에게 전달되도록 한다.If the air pressure supplied to the
본 발명에 따른 탄성변형체(200)는 원형 고리모양으로 형성되고 스핀들(20)에 형성된 에어통로(100)의 일단에 위치하도록 스핀들(20)의 외주면에 설치된다.The elastic
탄성변형체(200)는 에어홀(210)이 형성되고 에어에 의해 외형이 불변하는 본체(220), 및 상기 본체(220)와 연결되고 에어에 의해 탄성 변형되면서 스핀들(20) 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성부(230)를 포함한다.The elastic
탄성변형체(200)의 본체(220)는 T형 단면으로 형성된다.The
탄성변형체(200)의 탄성부(230)는 본체(220)의 양측에 결합되되 본체(220)의 양측을 개방시키도록 결합되는 개방형 탄성립(231) 또는 본체(220)의 양측과 폐공간(240)을 형성하는 밀폐형 탄성립(232) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The
도 1 내지 도 5에는 개방형 탄성립(231)이 설치된 구조가 도시되어 있으며, 개방형 탄성립(231)은 탄성변형체(200)로 고압의 에어 공급시 스핀들(20)의 외주면과 밀착되어서 기밀을 유지하게 된다.1 to 5 show a structure in which an open
도 6 내지 도 7은 밀폐형 탄성립(232)이 도시되어 있으며, 밀폐형 탄성립(232)은 탄성변형체(200)로 고압의 에어 공급시 스핀들(20)의 외주면 및 양측면의 부품과 밀착되어서 기밀을 유지하게 된다.6 and 7 show the sealed
탄성변형체(200)의 본체(220)에 형성된 에어홀(210)은 탄성변형체(200)의 원주방향을 따라 서로 대향된 위치에 형성된 제1에어홀(211) 및 제2에어홀(212)을 포함한다.The
제1에어홀(211)은 스핀들(20)에 형성된 에어통로(100)와는 연결되지 않고 제2에어홀(212)만 에어통로(100)와 연결된다.The
즉, 제1에어홀(211)은 탄성변형체(200)의 본체(220)의 외주면을 관통해서 솔레노이드밸브(600)의 에어라인(500)과 연결되고 본체(220)의 양측면을 관통해서 탄성부(230)를 향해 개구되게 형성된다.That is, the
제2에어홀(212)은 탄성변형체(200)의 본체(220)의 외주면과 내주면을 관통해서 에어통로(100)와 연결되게 형성된다.The
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 공구홀더(10)와 스핀들(20)이 단면접촉부(11) 및 테이퍼접촉부(12)에서 이중으로 접촉하는 구조에서 단면접촉부(11)의 밀착상태를 확인할 수 있는 장치로서, 고압의 에어에 의해 탄성 변형되어 기밀을 유지하는 탄성변형체(200) 및 단면접촉부(11)의 에어 누설을 검출하는 에어센서(400)를 활용한 구성으로, 종래의 갭 센서를 이용해서 공구홀더의 밀착상태를 확인하는 구조에 비해 가격이 저렴하고, 간단하게 설치가 가능하여 쉽게 활용할 수 있는 장점이 있다.As described above, the embodiment according to the present invention maintains a close contact state of the end-
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments, it is known in the art that various improvements and changes can be made to the present invention without departing from the technical spirit of the invention as provided by the following claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge.
1 - 주축 10 - 공구홀더
11 - 단면접촉부 12 - 테이퍼접촉부
20 - 스핀들 30 - 베어링
40 - 하우징 100 - 에어통로
200 - 탄성변형체 210 - 에어홀
211 - 제1에어홀 212 - 제2에어홀
220 - 본체 230 - 탄성부
231 - 개방형 탄성립 232 - 밀폐형 탄성립
240 - 폐공간 300 - 에어공급기
400 - 에어센서 500 - 에어라인
600 - 솔레노이드밸브1 - Spindle 10 - Tool holder
11 - single-sided contact part 12 - tapered contact part
20 - spindle 30 - bearing
40 - Housing 100 - Air passage
200 - Elastic deformable body 210 - Air hole
211 - 1st air hole 212 - 2nd air hole
220 - main body 230 - elastic part
231 - Open elastic lip 232 - Closed elastic lip
240 - Closed space 300 - Air supplier
400 - Air Sensor 500 - Airline
600 - Solenoid valve
Claims (10)
상기 스핀들을 관통해서 단면접촉부와 연결되게 형성된 에어통로;
상기 스핀들에 설치되고 공급되는 에어에 의해 탄성 변형되며 탄성 변형시 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성변형체;
상기 탄성변형체로 고압의 에어를 공급하는 에어공급기; 및
상기 탄성변형체가 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지한 상태에서 에어통로로 일정압력의 에어를 분사하여 단면접촉부의 누설량을 검출하는 에어센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.A device for checking the adhesion status of the tool holder of a machine tool that can check the adhesion status of the end-face contact area in a structure where the tool holder and the spindle are in double contact at the end-face contact area and the tapered contact area,
an air passage formed through the spindle and connected to the cross-sectional contact portion;
An elastic deformable body that is installed on the spindle and is elastically deformed by the supplied air, and is in close contact with the spindle surface during elastic deformation to maintain airtightness;
An air supply device that supplies high-pressure air to the elastic deformable body; and
An air sensor that detects the amount of leakage from the end-face contact portion by spraying air at a certain pressure into the air passage while the elastic deformable body is in close contact with the spindle surface and maintains airtightness; confirming the adhesion state of the tool holder of the machine tool, including a. Device.
상기 탄성변형체와 에어공급기사이의 에어라인에 설치되어서 스핀들의 회전 여부에 따라 탄성변형체로 에어 공급을 제어하는 솔레노이드밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 1,
A solenoid valve installed in the airline between the elastic deformable body and the air supply device to control air supply to the elastic deformable body depending on whether the spindle rotates.
상기 솔레노이드밸브는 스핀들의 회전시 오프되고 스핀들의 정지시 온되며, 솔레노이드밸브의 오프시 탄성변형체로 에어 공급이 중단되고, 솔레노이드밸브의 온시 탄성변형체로 에어가 공급되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 2,
The solenoid valve is turned off when the spindle rotates and turned on when the spindle stops. When the solenoid valve is turned off, air supply to the elastic deformable body is stopped, and when the solenoid valve is turned on, air is supplied to the elastic deformable body. Holder adhesion check device.
상기 에어센서는 스핀들의 정지시에 작동해서 일정압력의 에어를 에어통로로 분사하여 단면접촉부의 누설량을 검출하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 3,
The air sensor operates when the spindle stops and sprays air at a certain pressure into the air passage to detect the amount of leakage from the end-face contact area.
상기 탄성변형체는 원형 고리모양으로 형성되어서 스핀들의 외주면에 끼워지게 설치된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 1,
A device for checking the adhesion state of a tool holder for a machine tool, characterized in that the elastic deformable body is formed in a circular ring shape and installed to be inserted into the outer peripheral surface of the spindle.
상기 탄성변형체는 에어홀이 형성되고 에어에 의해 외형이 불변하는 본체; 및
상기 본체와 연결되고 에어에 의해 탄성 변형되면서 스핀들 면과 밀착하여 기밀을 유지하는 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 1,
The elastic deformable body includes a main body in which an air hole is formed and the external shape remains unchanged due to air; and
An elastic part connected to the main body and elastically deformed by air and in close contact with the spindle surface to maintain airtightness.
상기 본체는 T형 단면으로 형성되고;
상기 탄성부는 본체의 양측에 결합되되 본체의 양측을 개방시키도록 결합되는 개방형 탄성립 또는 본체의 양측과 폐공간을 형성하는 밀폐형 탄성립 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 6,
The main body is formed with a T-shaped cross section;
The elastic part is coupled to both sides of the main body and is formed of either an open elastic lip that is coupled to open both sides of the main body or a closed elastic lip that forms a closed space with both sides of the main body. Device.
상기 에어홀은 탄성변형체의 원주방향을 따라 서로 대향된 위치에 형성된 제1에어홀 및 제2에어홀을 포함하고;
상기 제1에어홀은 스핀들의 에어통로와는 연결되지 않고 제2에어홀만 에어통로와 연결된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 6,
The air hole includes a first air hole and a second air hole formed at opposite positions along the circumferential direction of the elastic deformable body;
A device for checking the adhesion status of a tool holder for a machine tool, characterized in that the first air hole is not connected to the air passage of the spindle and only the second air hole is connected to the air passage.
상기 제1에어홀은 본체의 외주면을 관통해서 솔레노이드밸브의 에어라인과 연결되고 본체의 양측면을 관통해서 탄성부를 향해 개구된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 8,
The first air hole penetrates the outer peripheral surface of the main body, is connected to the air line of the solenoid valve, and penetrates both sides of the main body and opens toward the elastic part.
상기 제2에어홀은 본체의 외주면과 내주면을 관통해서 에어통로와 연결된 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구홀더 밀착상태 확인장치.In claim 8,
The second air hole is a device for checking the adhesion status of the tool holder of a machine tool, characterized in that the second air hole penetrates the outer and inner peripheral surfaces of the main body and is connected to the air passage.
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KR20100116228A (en) | 2008-03-31 | 2010-10-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | Tight contact state detector of tool in machine tool |
-
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KR20100116228A (en) | 2008-03-31 | 2010-10-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | Tight contact state detector of tool in machine tool |
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