KR970005350Y1

KR970005350Y1 - Nc선반의 스핀들 속도 제어장치

Info

Publication number: KR970005350Y1
Application number: KR2019940022380U
Authority: KR
Inventors: 최상원
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 석진철
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1997-06-02
Also published as: KR960007209U

Abstract

없음

Description

NC선반의 스핀들 속도 제어장치

제1도는 본 고안에 따른 스핀들 속도 제어장치를 도시한 구성도

제2도는 제1도에 따른 스핀들 속도 제어장치의 실시예이고,

제3도는 본 고안에 따른 수동 운전모드에서 속도 제어패널을 도시한 개략도

제4도는 종래 자동 운전모드에서 속도 제어패널을 도시한 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 수치제어부20 : 수동 속도제어부

30 : 모드선택부40 : 스핀들 서보앰프

본 고안의 수치제어 (NC)선반과 같이 스핀들(SPINDLE)을 이용하는 공작기계장치의 스핀들 속도 제어장치에 관한 것으로, 특히 수동 운전모드에서 가변저항을 사용하여 미세한 속도조정이 가능하게 된 스핀들 속도 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, NC선반과 공작기계장치는 가공을 위한 주축인 스핀들의 회전에 의해 각종 작업을 수행하기 때문에 스핀들의 속도를 정확하게 제어하는 것이 가공품질 향상에 지대한 영향을 미치게 되는바, 종래의 스핀들 속도 제어장치는 제4도에 도신된 바와 같이 자동 운전모드(AUTO/MDI MODE)에서 로터리 스위치(RS1,RS2)를 이용하여 회전방향과 회전속도를 제어하였다.

즉, 제4도에서와 같이 제1로터리스위치(RS1)는 회전방향을 조절하는 바, "FWD"는 순방향으로의 회전을 지시하고 "RVS"는 역방향으로의 회전을 지시하며, 제2로터리스위치(RS2)는 지령한 회전속도(RPM)에 대한 백분율(%)로서 분할 가능한 단수에 의해서만 제어하는바, "50"은 지령속도의 50%의 속도로 회전하도록 제어하는 것이고, "60, 70, 80, 90, 100, 110, 120"은 마찬가지로 지령속도에 대한 해당 숫자만큼의 "%"로 스핀들의 회전속도를 제어하도록 한다. 예를들어, 자동운전(AUTO/MDI MODE) 모드에서 제2로터리스위치(RS2)가 "50%"에 있을 때 지령속도가 3000RPM이라면 실제회전 RPM은 3000×0.5 = 1500 RPM이 되고, "100%"에 있으면 실제 회전속도는 3000 RPM이 된다.

이와 같이 종래의 스핀들 속도 제어방식은 로터리스위치를 사용하여 분할 가능한 단수 (예를 들면, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120%와 같이 8단계)에 의해서만 불연속적으로 속도를 제어할 수 있으므로, 스핀들 속도의 미세조정이 불가능할 뿐만 아니라 수동 운전모드에서는 스핀들 속도제어가 불가능한 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위하여 수동 운전모드에서 가변저항을 사용하여 스핀들의 회전속도를 연속된 속도범위에서 가변하여 미세 조정이 가능하도록 된 스핀들 속도 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 스핀들 속도 제어장치는, 자동운전모드에서 지령속도를 출력하는 수치제어(NC)부; 와

수동운전모드에서 가변저항에 따라 전압의 분배값을 조정하여 회전속도를 연속덕인 범위에서 강제 지령하는 수동 속도제어부;

상기 자동 운전모드에서는 상기 수치제어부의 출력을 선택하고, 수동운전모드에서는 상기 수동속도제어부의 출력을 선택하는 모드 선택부; 및

상기 모드선택부의 출력에 따라 스핀들 서보 모터에 인가되는 전류를 조정하여 스핀들의 회전속도를 제어하는 스핀들 서보앰프를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안을 자세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 고안에 따른 스핀들 속도 제어장치를 도시한 구성도로서, 자동 운전모드에서 지령속도를 출력하는 수치제어부(10); 와 수동 운전모드에서 가변저항에 따라 전압의 분배값을 조정하여 회전속도를 연속적인 범위에서 강제 지령하는 수동속도제어부(20); 상기 자동 운전모드에서는 상기 수치제어부(10)의 출력을 선택하고, 수동 운전모드에서는 상기 수동속도제어부(20)의 출력을 선택하는 모드선택부(30); 및 상기 모드선택부(30)의 출력에 따라 모터에 인가되는 전류의 크기를 조절하여 스핀들의 회전속도를 제어하는 스핀들 서보앰프(40)를 구비하여 스핀들의 회전속도를 제어한다.

제2도는 본 고안에 따른 실시예로서, 참조부호 'LSVC'는 수치제어부(10)의 출력과 모드선택부(30)를 연결하는 신호선을 나타내고, 'LDA2'는 모드선택부(30)와 스핀들 서보앰프(40)를 연결하는 신호선을 나타내며, 'MSC'는 모드선택부(30)의 수동속도제어부(20)를 연결하는 신호선을 나타낸다. 그리고 '15V'는 스핀들 서보앰프(40)가 수동속도제어부(20)에 제공하는 전압을 나타냄과 아울러 이 전압이 인가되는 신호선을 나타내며, 'ES'는 수치제어부(10)와 수동속도제어부(20)와 스핀들 서보앰프(40)에 공통으로 연결되는 공동(common) 접지 신호선을 나타낸다. 'LMSP-A'는 MSC 신호선과 LDA2 신호선을 연결 혹은 차단하기 위한 제1접점으로서 평상시에는 차단되어 있다가 활성화되면 연결되고 (이러한 접점을 a접점이라 함), 'LMSP-B'는 LSVC 신호선과 LDA2 신호선을 연결 혹은 차단하기 위한 제2접점으로서 평상시에는 연결되어 있다가 활성화되면 차단된다. (이러한 접점을 b접점이라 함).

또한, 참조번호 '10'은 수치제어부를 나타내며 신호선 "LSVC"를 통해 모드선택부(30)로 연결되고 신호선 "ES"를 통해 수동속도제어부(20) 및 스핀들 서보앰프(40)와 공통 연결된다. 이러한 수치제어부(10)는 자동 운전모드에서 스핀들 속도를 제어하기 위한 지령신호전압을 제공하는데, 종래 기술에서 언급한 바와 같이, 분할된 단수에 따라 불연속적인 신호레벨을 제공한다.

예를 들어, 수치제어부(10)는 자동운전(AUTO/MDI MODE) 모드에서 로터리스위치(제4도의 RS2)가 "50%"에 있을때 지령속도가 3000 RPM 이라면 실제회전 RPM 은 3000×0.5 = 1500 RPM 이 되도록 신호레벨을 제공하고, "100%"에 있으면 실제 회전속도는 3000 RPM 이 되도록 신호레벨을 제공한다. 이와 같이 수치제어부(10)는 자동 운전모드에서 단계에 따라 불연속적인 신호레벨을 제공한다.

제2도를 참조하면, 참조번호 '20'은 수동 속도제어부로서 가변저항(VR1) 및 가변저항(VR1)의 양단에 각각 직렬 연결되는 저항(R1, R2)으로 구성되는데, 저항(R2)은 스핀들 서보앰프(40)의 "ES" 신호선으로 연결되고 저항(R1)은 15V 신호선에 연결되며, 가변저항(VR1)은 가변단자의 조절에 따라 MSC 신호선을 통해 출력되는 지령신호만을 연속적으로 가변시킨다. 즉, 가변단자의 연결탭(22)이 15V쪽으로 가까워지면 가변저항(VR1)을 통해 분배된 전압이 증가하여 이에 따라 회전속도가 커지게 하고, 반대로 가변단자의 연결탭(22)이 "ES"쪽으로 가까워지면 분배된 전압이 작아져 이에 따라 회전속도가 감소하게 한다. 이때, 가변저항(VR1)에 의해 조절되는 분배전압은 소정 값의 범위에서 연속적인 값을 가지므로, 이에 따라 스핀들 서보앰프(40)도 연속된 속도범위에서 미도시된 스핀들 서보모터의 회전속도를 제어하게 된다.

그리고, 참조번호 '30'은 모드선택부를 나타내며 수치제어부(10)로부터 "LSVC" 신호선으로 지령신호를 입력받아 "LDA2" 신호선으로 출력하는 제2접점(LMSP-B)은 b접점으로 동작하여 자동 운전모드에서 연결되어 수치제어부(10)의 지령신호를 스핀들 서보앰프(40)로 전달하고, 수동모드에서 차단된다. 또한 수동속도제어부(20)로부터 "MSC" 신호선으로 지령신호를 입력받아 "LDA2" 신호선으로 출력하는 제1접점(LMSP-A)은 a접점으로 동작하여 수동모드에서 연결되어 수동속도제어부(20)의 지령신호를 스핀들 서보앰프(40)로 전달하는데, LMSP-A 접점과 LMSP-B 접점은 연동되어 어느 한 접점이 연결되면 다른 접점은 차단된다.

또한, 스핀들 서보앰프(40)는 수동속도제어부(20)와 "15V" 신호선과 "ES" 신호선으로 연결되어 15V 전원을 수동속도제어부(20)에 제공하고, 모드선택부(30)로부터 자동 운전모드에서는 수치제어부(10)의 지령신호를 입력받으며, 수동 운전모드에서는 수동속도제어부(20)의 지령신호를 입력받아 미도시된 스핀들 서보모터에 인가되는 전류의 크기를 조절하여 스핀들의 회전속도를 제어한다.

즉, 평상시에는 모드선택부(30)의 LMSP-B 접점이 연결되고 LMSP-A 접점이 차단되어 있으므로 자동 운전모드로 동작하여 수치제어부(10)의 출력이 스핀들 서보앰프(40)로 입력된다. 이에 따라 스핀들 서보앰프(40)는 수치제어부(10)가 제공하는 불연속적인 신호레벨에 따라 스핀들 서보모터를 제어하여 스핀들의 속도를 불연속적으로 제어한다.

만일, 보다 정밀한 속도제어가 요구될 경우에 조작자는 LMSP-A 및 LMSP-B 접점을 활성화시키기 위한 스위치를 조작하여 수동 운전을 시도하게 되고, 이에 따라 모드선택부(30)의 LMSP-A 접점이 연결되고 LMSP-B 접점이 차단되면 수동 운전모드가 선택되어 수동속도제어부(20)의 출력이 스핀들 서보앰프(40)로 입력된다. 이때 수동 운전모드에서 조작자가 가변저항(VR1)을 돌리면 이에 따라 수동속도제어부(20)가 연속적인 신호레벨을 스핀들 서보앰프(40)로 제공하게 되고, 따라서 스핀들 서보앰프(40)는 스핀들 서보모터를 제어하여 스핀들 속도를 연속적으로 조절할 수 있게 된다.

제3도는 본 고안에 따른 수동 운전모드에서의 속도제어패널을 도시한 개력도로서, 푸시버튼(PB5)는 회전을 시작하는 스타트(START) 스위치이고, 푸시버튼6(PB6)은 회전을 정지하는 스톱(STOP) 스위치이며 가변저항(VR1)을 조절하여 연속된 범위에서 회전속도를 조절할 수 있다. 즉, 가변저항(VR1)을 "LOW" 측으로 돌리면 스핀들 회전속도가 감소되고, 가변저항(VR1)을 "HIGH" 측으로 돌리면 스핀들 회전속도가 증가되어 수동으로 스핀들의 회전속도를 조절할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 NC선반의 스핀들 속도 제어장치에 사용되어 가변저항으로, 분배된 전압을 조절하여 수동 운전모드에서 스핀들의 회전속도를 연속적인 속도범위에서 조정할 수 있으므로 스핀들 속도의 미세조정이 가능하여 가공품질을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims

자동 운전모드에서 수치제어부(10)가 제공하는 지령번호를 입력받아 스핀들 서보앰프(40)가 스핀들 서보 모터의 회전속도를 제어하도록 된 수치제어(NC) 선반에 있어서,

가변저항(VR1)을 포함하여 수동 운전모드에서 상기 가변저항(VR1)의 저항값에 따라 출력전압을 조정하여 회전속도를 연속적인 범위에서 강제 지령하도록 된 수동속도재어부(20); 와

일 접점이 연결되면 타 접점이 차단되도록 된 복수개의 접점으로 이루어져 자동 운전모드에서는 상기수치제어부(10)의 출력을 상기 스핀들 서보앰프(40)에 연결하고, 수동 운전모드에서는 상기 수동속도제어부(20)의 출력을 상기 스핀들 서보앰프(40)에 연결하는 모드선택부(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 스핀들 속도 제어장치