KR960700126A - Cnc 작동식 공작 기계용 제어 장치(controller for cnc-operated ma-chine tools) - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC 작동식 공작 기계에서 최적 금속 가공용 제어기에 관한 것으로, 이 제어기는 실제의 동시 절단 토오크를 설정하도록 공작 기계의 주구동 토오크를 감지하는 제1유닛(14)과, 터칭 모드에서 절단 토오크의 속도를 설정하는 제2유닛(16)과, 일정한 수준으로 절단 토오크를 유지하는데 요구되는 유입 속도를 계산하고 유입 드라이브를 제어하는 제3유닛(20)과, 감지된 주 구동 토오크에 따라 반응하고 파열에 대한유입 속도를 제공하는 제4유닛(18)을 포함한다. 유입 속도를 계산하는 유닛은 제1유닛에 의해 나타나 실제의 동시 토오크로 설정된 토오크와 비교하는 비교 유닛(24)에서 나온 신호와 그리고 절단의 동시 단면적을 계산하는 식별기 유닛(22)에서 나온 신호에 반응하는 보상 유닛(30)에 의해 어드레스된다.

[선택도]제1도.

Description

CNC 작동식 공작 기계용 제어 장치(CONTROLLER FOR CNC-POERATED MACHINE TOOLS)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른 제어기의 제1실시예의 블록도,

제2도는 보완 유닛이 공급 속도값과 토르크 값에 미치는 영향을 도시한 선도,

제3도는 본 발명에 따른 제어기의 제2실시예의 블록도,

제4도 및 제5도는 본 발명에 따른 제어기의 제3 및 제4실시예를 도시한 블록도.

Claims (16)

1. 공구 기계의 공구 축에 동력을 공급하는 메인 드라이브와 상기 공구 기계의 공급 장치에 동력을 공급하는 공급 드라이브를 가지며, 상기 공급 드라이브는 제어 가능하여 상기 공구축에 의하여 생성된 절단 토크의 미리 설정된 조절에 의하여, 또는 제어기의 티칭 모드의 상기 조절을 무시하는 제어기에 의하여 결정된 공급율을 생성하는 CNC-동작 공구 기계에서 금속 가공의 최적화를 위한 제어기에 있어서, 실질적이고 즉각적인 절단토크를 설정하기 위하여 상기 공구 기계의 메인 드라이브의 토크를 감시하는 제1의 유닛과, 감시되는 상기 메인-드라이브 토크에 따라 상기 티칭 모드의 정격 절단 토크를 조절하는 제2의 유닛과, 일정한 레벨에서 상기 절단 토크를 유지하기 위하여 요구된 상기 공급율을 계산하여 상기 공구 기계의 공급 드라이브를 제어하는 제3의 유닛과, 상기 감시된 메인-드라이브 토크에 반응하여 상기 공구 기계를 파손으로부터 보호하기 위하여 공급을 제한 신호를 상기 제3의 유닛에 제공하는 제4의 유닛을 포함하며, 상기 공급율을 계산하는 상기 유닛은, 한편으로는, 조절되는 상기 토크와 상기 제1의 유닛에 의하여 지시되는 실질적이고 즉각적인 토크를 비교하는 비교기 유닛으로부터의 신호와, 또 다른 한편으로, 상기 제1의 메인-드라이브 토크 감시 유닛과 상기 공급을 계산 유닛으로부터의 신호에 따라 상기 절단의 즉각적인 절단 영역을 계산하는 인지기 유닛으로부터의 신호에 반응하며 상기 토크의 고정밀 안정화를 촉진하는 보상기 유닛에 의하여 번지 지정되는 것을 특징으로 하는 제어기.
2. 제1항에 있어서, 상기 공급율 계산 유닛은 공구 기계 상태 표시기에 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 제어기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어기의 시스템을 시험하고 상기공급을 계산 유닛에 인에이블 신호를 공급하기 위한 자기 진단 유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어기.
4. 제1항에 있어서, 상기 공구 기계의 조작자에 대해 액세스 가능하고, 상기 절단 토크를 수동 설정하기 위해 제1수단과 상기 수동 설정 모드나 상기 티칭 모드중 하나를 선택하기 위한 수단을 포함하는 제어 패널을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어기.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제어기를 CNC프로그램으로 어드레스 시킬 수 있는 프로그램 인터페이스를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 제어기.
6. 제1항에 있어서, 사용될 서로 다른 공구 기계에 대한 정격 절단 토크값을 저장하는 메모리 유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어기.
7. 공작 기계의 공구 스핀들을 구동하는 주 드라이브와 상기 공작기계의 공급 메카니즘을 구동하는 공급 드라이브, 상기 공구 스핀들의 토크의 고정밀 안정화에 관한 회로를 구성하는 개량을 갖는 CNC-동작 공작기계용 제어기에 있어서, 한편으로, 상기 주 드라이브의 토크를 모니터하는 유닛에 의해 표시되는 순간 토크와 실질적으로 세트된 공구 스핀들 토크를 비교하는 비교유닛으로부터의 신호에, 다른 한편으로, 상기 주 드라이브 토크 모니터링 유닛과 공급 레이트 계산 유닛 둘다로 부터의 신호에 응답하여 커트의 순간 절단 영역을 계산하는 유닛으로부터의 신호에 응답하는 보상 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC-동작 공작 기계용 제어기.
8. 상기 공작기계의 공구스핀들은 구동하는 주드라이브와 상기 공구 스핀들에 의해 생성된 커팅 토크의 소정의 세팅 또는 티칭 모드에서 상기 세팅을 분리하는 상기 제어기의 둘중 하나에 의해 결정되는 공급 레이트를 생성하도록 제어 가능하게 되고 상기 공작기계의 공급 메카니즘을 구동하는 공급 드라이브를 갖는 CNC-동작 공적기계의 금속 가공의 최적화용 제어기에 있어서, 실제의 순간 커팅토크를 설정하기 위해 상기 공작기계의 주 드라이브의 토크를 모니터하는 제1유닛과; 모니터될때 상기 주 드라이브 토크에 종속하여 상기 터칭 모드에 레이트된 커팅 토크를 세팅하는 제2유닛과; 상기 공작 기계의 공급 드라이브를 제어하고 일정 레벨에서 상기 커팅 토크를 유지하도록 요구되는 공급 레이트를 계산하는 제3유닛과; 상기 모니터된 주 드라이브 토크에 응답하고 손상되지 않게 기계를 보호하는 상기 제3유닛에 공급 레이트 제한 신호를 제공하는 제4유닛을 포함하는데, 상기 제4유닛은 한편으로, 상기 제1유닛에 의해 표시되는 순간 토크와 실질적으로 세팅된 상기 토크를 비교하는 비교 유닛으로 부터의 신호에, 다른 한편으로, 상기 제1주 드라이브 토크 모니터링 유닛과 상기 공급 레이트 계산 유닛 둘다로 부터의 신호에 응답하여 커트의 순간 절단 영역을 계산하는 식별 유닛으로 부터의 신호에 응답하여 보상 유닛에 의해 어드레스되는 상기 공급 레이트를 계산하고, 상기 보상 유닛은 특정 작업에 대하여 최대 생상성 또는 가공의 최소 비용, 또는 이들 기준의 임의의 혼합성 및/또는 소정의 기계 활용도를 달성하도록 제어가능한 상기 주 드라이브, 상기 토크의 고정밀 안정화를 용이하게 하고, 사용되게끔 기구에 관련하는 제1계수를 상기 계산 유닛에 공급하는 제1메모리 유닛을 통해 CNC프로그램에 의해 가공되게끔 재료에 관련하는 적어도 하나의 제2계수를 제2메모리 유닛을 통해 공급하는 프로그램에 의해 어드레스되는 상기 공구 스핀들의 속도를 계산하고, 소정의 기준 또는 그것의 임의의 혼합성에 대한 최적화를 달성하기 위해 필요한 최적 기계 수명을 계산하는 특정 유닛에 의해 및 커트 영역의 상기 순간 값을 공급하는 상기 식별 유닛에 의해 어드레스되는 상기 공작기계 스핀들의 속도를 계산하는 제4유닛을 추가로 포함하며, 상기 계산유닛은 상기 공작 기계의 동작으로 최적화하도록 상기 제어기를 인에이블 하는 속도 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 CNC 동작 공작 기계의 금속 가공 최적화용 제어기.
9. 상기 공작기계의 공구 스핀들에 동력을 공급하는 메인 구동부와, 상기 공작기계 공급 기구에 동력을 공급하는 구동부를 갖는 CNC작동식공작기계용 제어기에 있어서, 최대 생상성 또는 최소 가공비용이나, 그 혼합성 또는 예정된 공구 수명을 얻기 위해 상기 공구 스핀들의 속도를 제어하는 최소로 이루어지고, 상기 유니트는, 사용되는 공구에 대한 제1계수를 갖는 계산기 유니트를 공급하는 제1메모리 유니트를 거친 CNC 프로그램과, 가공될 재료에 대한 적어도 하나의 제2계수를 공급하는 제2메모리 유니트를 거친 상기 프로그램과, 정격 커팅 토오크를 공급하는 논리 요소와, 계획된 공구 수명을 제공하는 상기 프로그램과, 커트 영역의 일정 값을 공급하는 아이덴티파이어 유니스에 의해 어드레스되며, 상기 계산기 유니트는 제어기에 의해 공작 기계의 최적 작동을 가능하게 하는 속도 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 CNC작동식 공작 기계용 제어기.
10. 동작 기계의 툴 스핀들에 전원을 공급하는 메인 드라이브와 상기 동작 기계의 이송 기구에 전원을 공급하는 이송 드라이브를 포함하여 CNC-동작기계상에서의 금속 작업을 최적화시키며, 상기 이송 드라이브가 상기 동작기계에 의해 발생된 절단 토크의 소정 세팅에 의해 또는 티이칭 모드에서 상기 세팅을 분리하는 제어기에 의해 결정된 이송 속도를 발생하도록 제어가능한 제어기에 있어서, 실제적인 순간 절단 토크를 구하기 위해 상기 동작 기계의 메인 드라이브의 토크를 모니터링하는 제1유니트와; 모니터링된 상기 메인 드라이브 토크에 따라 상기 티이칭 모드에서 정격 절단 토크를 설정하는 제2유니트와; 상기 절단 토크를 일정 레벨로 유지하기 위해 필요한 이송속도를 계산하여 상기 동작 기계의 이송 드라이브를 제어하는 제3유니트와 모니터링된 상기 메인 드라이브 토크에 응답하며 상기 동작 기계의 파손을 방지하기 위해 상기 제3유니트와 모니터링된 이송속도 제한 신호를 제공하는 제4유니트를 구비하는데, 상기 이송속도 계산 유니트는 상기 제1유니트에 의해 표시된 실제 순간 토크와 설정된 토크를 비교하는 비교기 유니트로부터 출력된 신호에 응답하거나 또는 상기 제1메인 드라이브 토크 모니터링 수단 및 상기 이송속도 계산 유니트에서 출력된 신호들에 응답하여 절단부의 순간 단면적을 계산하는 식별자 유니트에서 출력된 신호에 응답하여 보상기 유니트에 의해 어드레싱되며, 상기 보상기 유니트는 상기 토크에 대한 고정밀 안정화를 용이하게 하고 상기 메인 드라이브는 특정 분야에 대해 최대 생산성 혹은 최소 비용의 기계 작업 또는 이러한 기준 및/또는 사전 선택된 공구 수명의 조화를 이루도록 제어가능하며; 사용될 공구에 관련한 제1계수를 갖는 상기 계산 유니트를 공급하는 제1메모리 유니트를 통해 CNC프로그램에 의해 어드레싱되며 기계 처리될 재료에 관련한 적어도 하나의 제2계수를 제2메모리 유니트를 통해 공급하는 상기 프로그램에 의해 어드레싱되고, 선택된 최적화 기준에 요구되는 공구 수명을 계산하는 특수 유니트 및 절단 영역의 값으로 속도를 계산하는 상기 유니트를 공급하는 상기 식별자 유니트에 의해 어드레싱되는 상기 공구 스핀들의 속도를 계산하는 제5유니트를 포함하는데, 상기 계산 유니트는 상기 동작기계의 동작을 최적화하기 위해 상기 제어기를 인에이블시키는 속도 제어 신호를 발생하며, 상기 이송속도 계산 유니트는 상기 토크를 모니터링 하는 센서 유니트에 응답하여 상기 이송 드라이브의 토크에 대한 조화를 분석하는 분석기 수단에 응답하여 신호 변환기 유니트에 의해 어드레싱되며, 상기 분석기 유니트는 상기 센서 유니트 및 신호 변환기 유니트와 함께 얇은 작업편 부분의 정밀 가공을 용이케 하는 것을 특징으로 하는 제어기.
11. 제10항에 있어서, 상기 피트 비율을 계산하는 상기 유니트는 공작 기구 진동을 해석하기 위해 해석 장치에 응답하여 신호 변환 유니트에 의해 추가로 어드레스되고 상기 진동을 억제하기 위해 필요한 정도로 피드율 F를 변경하는 것을 특징으로 하는 제어기.
12. 공작 기구의 룰 스핀들에 동력을 공급하는 메인 드라이브와 상기 공작기구의 피드 메카니즘을 동력을 공급하는 피드 드라이브를 갖춘 CNC-작동 공작 기구용의 제어기에 있어서, 고정밀도로 공작물의 얇은 벽 부분의 다듬질 가공을 용이하게 하는 회로로 구성된 개량부는 피드-드라이브 토크의 고조파를 해석하는 해석기를 피드하는데, 상기 해석기는 피드율 계산기로 피드되어 최종 출력 신호를 변경시키는 신호를 발생시키는 신호 변환기를 어드레스하며, 센서가 얇은 부분의 효과적인 개시를 지시할때 마다 피드율을 경감시켜 센서가 이 부분의 종료를 나타낼때 이전의 피드율을 저장하는 것을 특징으로 하는 제어기.
13. 공작 기구의 룰 스핀들에 동력을 공급하는 메인 드라이브와 상기 공작기구의 피드 메카니즘을 동력을 공급하는 피드 드라이브를 갖춘 CNC-작동 공작기구의 금속 가공을 최적화하는 방법에 있어서, 상기 피드 드라이브는 상기 툴 스핀들에 의해 발생된 컷팅 토크의 소정의 세팅에 의해 혹은, 상기 제어기의 티칭 모드(teaching mode)에서 상기 세팅을 오버라이드하는 상기 제어기에 의해 판정된 피드 비율을 발생시킬 수 있도록 제어할 수 있으며, 실제적이고 동시적인 커팅 토크를 확립하기 위해 상기 공작 기계의 메인 드라이브의 토크를 모니터하는 단계와; 모니터에 따라 상기 메인-드라이브 토크에 의해 상기 티칭 모드에서 평가된 커팅 토크를 세팅하는 단계와, 피드 비율 계산 유니트에서 일정 레벨의 상기 커팅 토크를 유지하기 위해 필요한 피드 비율을 계산하고 상기 공작 기계의 피드 비율을 제어하는 단계와; 상기 기계의 파손을 방지하기 위해 피드 비율 계산 장치에 피드 비율 제한 신호를 공급하는 단계와; 세트됨에 따라 비교 장치에서 상기 토크와 상기 실제적이고 순간적인 토크를 비교하는 단계와; 식별 장치에서 상기 메인 드라이브 토크 모니터링 장치와 상기 피드 비율계산 장치인 2장치에 의해 발생된 신호에 따라 컷트의 순간적인 횡단면을 계산하는 단계와; 상기 2장치로부터 보상 장치에 상기 신호를 피드하는 단계와; 상기 2장치로부터 보상 장치에 상기 신호를 피드하는 단계와; 상기 보상 장치로부터 상기 피드율 게산 장치에 상기 신호를 피드하는 단계를 포함하고 있으며, 이에 의해 상기 커팅 토크의 고정밀도 안정화를 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 최대의 생산성 또는 최소의 공작 비용, 또는 이들의 결합, 또는 소정의 공작 기계 수명을 성취하기 위해 공작 기계 스핀들 속도를 계산하는 단계와 그에 따라 스핀들 속도를 수정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 공급 구동부의 토오크의 하모니를 감시하는 단계; 상기 하모니를 분석하는 단계; 상기 하모니를 분석함으로써 발생된 신호를 형성시키는 단계; 및 얇은 공작물 부분의 공작을 용이하게 하기 위해 상기 공급율 계산 유닛으로 신호를 공급하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 공작 기계의 진동을 감시하는 단계; 상기 진동을 분석하는 단계; 상기 진동 분석에 의해 발생되는 신호를 형성시키는 단계; 상기 진동을 억제하기 위해 상기 공급을 계산 유닛으로 상기 신호를 공급하는 단계; 및 일단 이것이 성취되면 원래의 공급율로 복귀하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.