KR950011754B1

KR950011754B1 - 실시간 절삭상태 모니터링 및 이상진단 기능이 내장된 엔.시(n.c)컨트롤러

Info

Publication number: KR950011754B1
Application number: KR1019930015116A
Authority: KR
Inventors: 이장무; 주종남; 박동삼; 권원태; 민병성
Original assignee: 이장무; 민병성
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1995-10-10
Also published as: KR950005449A

Abstract

내용 없음.

Description

실시간 절삭상태 모니터링 및 이상진단 기능이 내장된 엔.시(N.C)컨트롤러

제1도는 본 발명의 실시간 절삭상태 이상 진단 기능이 내장된 N.C 컨트롤러의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공구동력제 2 : AE 센서

3 : 앰프 4 : AE 센서의 앰프

5 : A/D 변환기 6 : AE 변환기

7 : 검출알고리듬 8 : 주축 모터

9 : 엔코더 10 : 모터 앰프

11 : D/A 변환기 12 : PID 컨트롤러

14 : 마이크로 프로세서

본 발명은 N.C.(Nunerical Control)절삭 시스템 이상진단을 위한 공구파괴 모니터링에 사용될 공구파손 감시 장치를 N.C. 컨트롤러 내에 내장시켜 NC컨트롤러와 공구파괴 모니터링 장치의 접합기술에 관한 것이다.

종래의 N.C 컨트롤러의 기능만을 가졌을 뿐이고 공구파괴 감시 시스템은 시스템대로 따로 설치되어 있었다.

이와같이 시스템은 N.C. 컨트롤러와 감시시스템이 따로 있기 때문에 장소를 많이 차지 할 뿐더러 두 시스템을 따로 만들어야 하기 때문에 경비도 많이 들었다.

본 발명은 종래에 분리되었던 컨트롤러내에 공구파괴 감시시스템을 내장하는 방법을 창출한 것이다.

PID컨트롤 기법을 사용하는 종래 컨트롤러는 제1도에서와 같이 엔코더(9), 모터 앰프(10), D/A변환기(11), PID 컨트롤러(12) 등으로 구성되어 있다.

이중에서 주어진 절삭조건에서 래퍼런스 신호를 만들어 내는 것과 주축대의 주축모터(8)에 부착된 엔코더(9)에서 주축의 위치신호를 받아 들여 레퍼런스 신호와 비교 그 에러값으로 PID 컨트롤러(12)를 작동시킨 뒤 그 신호를 D/A 변환기(11)를 통해 모터 앰프(10)로 보낸뒤 그 증폭된 신호로 주축 모터(8)를 구동하는 시스템으로 되어 있다. 그러나 본 발명은 이와같은 구조에 실시간 모니터링 및 이상진단 기능을 N.C 컨트롤러에 내장시킨 것으로서 그 요지를 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 엔코더(9), 모터앰프(10), D/A 변환기(11), PID 컨트롤러(12)등으로 구성되며, 이중에서 주어진 절삭조건에서 레퍼런스 신호를 만들어 내는것과 주축대의 주축모터(8)에 부착된 엔코더(9)에서 주축의 위치신호를 D/A 변환기(11)를 통해 모터 앰프(10)로 보낸뒤 그 증폭된 신호로 주축 모터(8)를 구동하는 시스템에 있어서, AE 센서와 절삭력 신호를 이용 공구파괴를 검출하는 NC정삭 시스템 이상진단을 위한 공구파괴 모니터링 방법의 알고리듬을 마이크로 프로세서(14)를 설치하여 모터를 컨트롤 하면서 동시에 공구동력계(1)에서 측정되어 앰프(3)와 A/D 변환기(5)를 통해 마이크로 프로세서(14)로 입력된 절삭력과 변환기(6)을 통해 마이크로 프로세서(14)에 입력된 AE신호로 계속 공구 상태를 감시하고 공구파괴가 발생하면 마이크로 프로세서(14)에서 이를 감지, 하고 있던 모든 계산을 정지하며 모터 앰프(10)에 급송정치 명령을 내려 주축모터(8)가 즉시 정지하게 만든 구조이다. 도면중 미설명부호(2)는 AE 센서(4)는 AE 센서의 앰프(5)는 A/D변환기(7)은 파괴 알고리듬이다.

본 발명에서는 종래의 컨트롤러 기능에, AE 센서와 절삭력 신호를 이용 공구파괴를 검출하는 NC 절삭시스템 이상진단을 위한 공구 파괴 모니터링방법(1992년 특허출원 제 17574호)에 사용되었던 알고리듬을 마이크로 프로세서(14)가 모터를 컨트롤 하면서 동시에 공구동력계(1)에서 측정되어 앰프(3)와 A/D변환기(5)를 통해 마이크로 프로세서(14)로 입력된 절삭력과 AE 변환기(6)을 통해 마이크로 프로세서(14)에 입력된 AE 신호로 계속 공구 상태를 감시한다. 공구파괴가 발생하면 마이크로 프로세서(14)에서 이를 감지하고 있던 모든 계산을 정지하고 모터 앰프(10)에 급송정치 명렬을 내려 주축모터(8)가 즉시 정지하게 만듦으로써 공구파괴로 생성되는 나쁜 영향들 즉 공작물의 치수변형, 공작물의 표면 거칠기 하락 심지어는 공구와 공작물이 꽉 물림으로써 공구대의 파괴나 모터의 파손 등의 악영향을 방지하게 된다.

상술한 바와같이 본 발명은 공구 파손으로 인한 공작물 및 공작기계에 미치는 악영향을 방지하기 위해 파괴검출 알고리듬을 공작기계의 컨트롤러에 내장하여 공구파괴시 공작기계를 급정지하는 기능을 부과함으로써 콘트롤러와 공구마모감시 시스템을 따로 설치함으로서 발생하는 부대 비용 및 장소를 줄일 수 있어 공작기계 산업분야에 널리 실용화시킬수 있는 것이다.

Claims

엔코더(9), 모터 앰프(10), D/A 변환기(11), PID 컨트롤러(12) 등으로 구성되며 이중에서 주어진 절삭조건에서 래퍼런스 신호를 만들어 내는것과 주축대의 주축모터(8)에 부착된 엔코더(9)에서 주축의 위치신호를 받아들여 레퍼런스 신호와 비교 그 에러값으로 PID 컨트롤러(12)를 작동시킨뒤 그 신호를 D/A 변환기(11)를 통해 모터 앰프(10)로 보낸뒤 그 증폭된 신호로 주축 모터(8)를 구동하는 시스템에 있어서, AE센서와 절삭력 신호를 이용 공구파괴를 검출하는 NC 절삭시스템 이상진단을 위한 공구 파괴 모니터링방법의 알고리듬을 마이크로 프로세서(14)를 설치하여 모터를 컨트롤 하면서 동시에 공구동력계(1)에서 측정되어 앰프(3)와 A/D 변환기(5)를 통해 마이크로 프로세서(14)에 입력된 절삭력과 AE 변환기(6)를 통해 마이크로 프로세서(14)에 입력된 AE 신호로 계속 공구 상태를 감시하고 공구파괴가 발생하면 마이크로 프로세서(14)에서 이를 감지, 하고 있던 모든 계산을 정지하며 모터 앰프(10)에 급송정지 명령을 내려 주축모터(8)가 즉시 정지하게 만든 것을 특징으로 하는 실시간 절삭상태 모니터링 및 이상진단 기능이 내장된 엔.시(N.C)컨트롤러.