KR20120130666A - Clamping pressure control method for a machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선반과 같은 터닝 머신에 있어서 주축의 축 방향 이동에 따라 가변되는 클램핑 압력을 일정하면서도 최적의 압력으로 조절할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a machine tool, and more particularly to a method capable of adjusting the clamping pressure that is variable according to the axial movement of the main shaft in a turning machine such as a lathe to a constant and optimal pressure.
일반적으로 공작기계에서 소형선반과 같은 터닝 머신은 콜렛(Collet) 방식의 척(Chuck)을 사용하여 비교적 간단한 구조로서 작은 치수의 소재를 효율적으로 클램핑하여 절삭 가공하는 구조를 갖는다.In general, a turning machine such as a small lathe in a machine tool is a relatively simple structure using a collet-type chuck, and has a structure for efficiently clamping and cutting a small sized material.
도 1 및 도 2를 참고하면, 일반적인 소형 터닝 머신에 사용하는 콜렛척의 클램프방식은 액추에이터가 전진함으로써 레버가 슬라이더를 좌측 방향으로 전진시켜 콜렛을 언클램프(unclamp)시키고, 레버를 우측 방향으로 후진시킴으로써 슬라이더를 토글에 단면에 밀어 줌으로써 콜렛을 클램프(clamp)시키는 구조로 되어 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the clamping method of a collet chuck used in a general small turning machine is characterized by an actuator moving forward so that the lever advances the slider to the left to unclamp the collet and reverses the lever to the right. It is structured to clamp a collet by pushing a slider to a cross section on a toggle.
따라서, 스핀들의 전단에 동축 결합되어 있는 콜렛의 구조상 슬라이더의 스트로크 량이 크면 공작물을 콜렛이 강하게 클램핑하게 되고 슬라이더의 스트로크가 짧아지면 클램핑 압력이 감소하는 구조를 갖는다.Therefore, if the stroke amount of the slider is coaxially coupled to the front end of the spindle, the collet of the collet is strongly clamped to the workpiece, and the clamping pressure decreases when the stroke of the slider is shortened.
이와 같은 콜렛척에 클램핑 압력을 조절하는 방법은 별도의 가변 압력 조절 밸브를 액추에이터에 설치하여 직접 가해지는 클램핑 압력을 제어하거나, 수동으로 콜렛의 이송 스트로크를 제한하는 토글 조절 너트와 같은 조절 부재로 상기 슬라이더와 결합하는 토글의 위치를 가변시켜 스트로크 양을 조절하여 클램핑 압력이 변경되는 방법을 사용하였다.The method for adjusting the clamping pressure on the collet chuck is to install a separate variable pressure regulating valve on the actuator to control the clamping pressure applied directly, or to adjust the clamping pressure by means of a control member such as a toggle adjusting nut which manually restricts the feeding stroke of the collet. The method of changing the clamping pressure by adjusting the stroke amount by varying the position of the toggle engaged with the slider was used.
가변 압력조절 밸브와 같은 구조를 부가하여 가해지는 클램핑 압력을 조절하는 방법은 제조비가 상승하고 압력 제어를 위해 별도의 알고리즘이 추가되어야 하므로 종래에 비해 복잡해지는 문제가 있다.The method of controlling the clamping pressure applied by adding a structure such as a variable pressure regulating valve has a problem that the manufacturing cost is increased and a separate algorithm must be added for pressure control, which is complicated compared with the related art.
도 3을 참고하여 토글 조절 너트를 수동으로 조절하여 콜렛척의 장력을 조절하는 방법을 살펴보면, 토글 후면에 위치한 토글 조절 너트의 위치를 수동으로 조절하여 토글과 슬라이드의 밀착 간격을 조정함으로써 결과적으로 슬라이더의 스트로크 양을 조절하여 콜렛척에 로딩되는 소재에 가해지는 클램핑 압력을 변경할 수 있다.Referring to Figure 3 to see how to adjust the tension of the collet chuck by manually adjusting the toggle adjustment nut, by manually adjusting the position of the toggle adjustment nut located on the back of the toggle to adjust the contact between the toggle and the slide as a result of the slider The amount of stroke can be adjusted to change the clamping pressure on the material loaded into the collet chuck.
즉, 액추에이터의 작동으로 콜렛척의 클램프와 클램프 해제를 단속하고, 토글 조절너트의 위치를 조절함으로서 콜렛척의 스트로크 거리가 달라지므로 공작물에 가해지는 클램핑 압력의 조절이 가능하게 된다.That is, the clamping force of the collet chuck is clamped by the operation of the actuator, and the stroke distance of the collet chuck is changed by adjusting the position of the toggle adjusting nut, so that the clamping pressure applied to the workpiece can be adjusted.
이 경우 작업자는 토글 조절 너트의 잠김 위치를 가변시키기 위하여 일련의 수동 조작을 수행하여야 하며, 정확한 간격을 유지하기 위해서 토글 조절 너트가 최대로 잠기는 위치에서 수동으로 토글 조절 너트를 일정 횟수 풀어주는 방법으로 스트로크의 간격을 조정하여 적정한 클램핑 압력을 적용할 수 있다.In this case, the operator should perform a series of manual operation to change the locked position of the toggle adjusting nut.In order to maintain the correct distance, the operator manually loosens the toggle adjusting nut a certain number of times in the position where the toggle adjusting nut is locked to the maximum. By adjusting the distance between strokes, an appropriate clamping pressure can be applied.
일반적으로 상기 토글 조절 너트가 최대로 잠기는 위치에서 공작물에 가해지는 클램핑 압력이 최대가 될 것이며 최대로 잠기는 위치에서 토글 조절 너트를 어느정도 풀어 주느냐에 따라 소재에 가해지는 클램핑 압력이 줄어들면서 적정한 클램핑 압력을 조절할 수 있다.In general, the clamping pressure applied to the workpiece will be the maximum at the position where the toggle adjustment nut is locked to the maximum, and the clamping pressure applied to the material decreases according to how much the toggle adjustment nut is released at the maximum locked position. I can regulate it.
그러나, 이러한 수동으로 스트로크의 간격을 조정하는 방법은 작업자가 수동으로 작업하므로 공작물의 소재마다 기준이 되는 토글 조절 너트의 위치가 일정하지 않으므로 클램핑 압력을 균일하게 적용하기 힘들고, 압력 조절에 비교적 긴 시간과 노력이 소요되어 작업효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, this manual method of adjusting the stroke spacing is difficult for the clamping pressure to be applied uniformly because the position of the toggle adjusting nut, which is the reference for each material of the workpiece, is not constant, and the operator manually works. There is a problem that the work efficiency is reduced due to excessive effort.
본 발명은 전술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 공작기계의 클램핑 장치에 있어서 간편하고 정확하게 적정 클램핑 압력을 조절할 수 있는 자동 클램핑 압력 조절 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made in view of the foregoing, and an object of the present invention is to provide an automatic clamping pressure adjusting device and a method for easily and accurately adjusting an appropriate clamping pressure in a clamping device of a machine tool.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공작기계의 클램핑 압력 조절방법은 공작물의 클램핑 압력이 스핀들과 결합되는 슬라이더의 스트로크에 따라 가변 되는 공작기계의 클램핑 시스템에 있어서, 상기 슬라이더의 스트로크를 조절할 수 있도록 위치가 가변 되는 조정 부재를 고정하는 단계, 상기 스핀들에서 상기 조정 부재의 위치가 클램핑 압력이 변화하는 방향으로 이동되도록 스핀들을 구동하여, 상기 조정 부재의 위치가 설정된 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 기준 위치에 도달시키는 단계, 상기 조정 부재의 위치를 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 설정 위치로 이동시키는 단계 및 상기 조정 부재의 고정을 해제하는 단계를 포함한다.Clamping pressure control method of the machine tool for achieving the technical problem is a clamping system of a machine tool in which the clamping pressure of the workpiece is changed in accordance with the stroke of the slider coupled to the spindle, the position is variable to adjust the stroke of the slider Fixing the adjustment member to be driven, driving the spindle such that the position of the adjustment member in the spindle is moved in a direction in which a clamping pressure is changed, so that the position of the adjustment member reaches a stroke reference position corresponding to a set clamping pressure. And moving the position of the adjustment member to a stroke setting position corresponding to a set working clamping pressure and releasing the adjustment member.
또한, 상기 조정 부재의 위치를 상기 스트로크 기준 위치에 도달시키는 단계에서 상기 조정 부재의 위치가 스트로크 기준 위치에 도달되었는지 여부는 상기 스핀들과 상기 조정 부재의 결합에 의해 발생하는 스핀들의 부하 토크와 지정 토크를 비교하는 토크 제어 방법에 의하며, 상기 조정 부재의 위치가 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 위치에 도달되었는지 여부는 스핀들의 구동에 의해 상기 조정 부재의 위치를 제어하는 위치 제어 방법에 의하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, whether or not the position of the adjustment member reaches the stroke reference position in the step of reaching the position of the adjustment member to the stroke reference position is determined by the load torque and the specified torque of the spindle generated by the engagement of the spindle and the adjustment member. By a torque control method for comparing the position, and whether the position of the adjusting member reaches the stroke position corresponding to the set working clamping pressure is characterized by the position control method for controlling the position of the adjusting member by the drive of the spindle. You can do
나아가, 상기 스핀들의 한쪽에는 콜렛척이 마련되어 상기 슬라이더의 스트로크의 변화에 따라 공작물의 클램핑 압력이 가변 되는 것을 특징으로 할 수 있다.Furthermore, a collet chuck may be provided at one side of the spindle to vary the clamping pressure of the workpiece according to the change of the stroke of the slider.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 공작기계의 클램핑 압력 조절방법은 작업자의 수작업이 아닌 공작기계의 스핀들 모터의 회전력을 이용하여 자동으로 스트로크 조정 부재의 위치를 결정하여 스트로크를 조절함으로써 클램핑 압력이 조절되므로 신속하고 간편한 작업이 가능하여 생산 효율을 높일 수 있다.In the clamping pressure adjusting method of the machine tool according to the present invention made as described above, the clamping pressure is adjusted by automatically adjusting the stroke by determining the position of the stroke adjusting member by using the rotational force of the spindle motor of the machine tool, not by the operator's manual operation. This allows for quick and easy operation, increasing production efficiency.
또한, 클램핑 압력을 토크 또는 위치를 제어하는 방식으로 조절할 수 있으므로 클램핑 압력 변경이 간단하며 공작물 소재에 따라 일정하게 최적의 클램핑 압력을 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the clamping pressure can be adjusted in a manner of controlling torque or position, the clamping pressure can be easily changed, and the optimum clamping pressure can be uniformly applied according to the workpiece material.
도 1은 콜렛척을 사용하는 공작기계의 클램핑 장치의 개략도이다.
도 2는 콜렛척을 사용하는 공작기계의 클램핑 장치에 있어서 토글과 슬라이드에 의한 클램핑 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 콜렛척을 사용하는 공작기계의 클램핑 장치에 있어서 클램핑 압력을 변화시키는 스트로크를 토글 조정 너트에 의해 조절하는 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 클램핑 압력 조절방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 클램핑 압력 조절방법에 있어서 구체적인 제어방법을 설명하는 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 클램핑 압력 조절방법에 있어서 구성될 수 있는 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a schematic view of a clamping device of a machine tool using a collet chuck.
2 is a schematic view showing a clamping structure by toggle and slide in a clamping device of a machine tool using a collet chuck.
Fig. 3 is a schematic diagram showing a configuration of adjusting a stroke for changing a clamping pressure with a toggle adjusting nut in a clamping device of a machine tool using a collet chuck.
4 is a flow chart showing a clamping pressure adjusting method of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a specific control method in the clamping pressure adjustment method of the machine tool according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing a control system that can be configured in the clamping pressure adjusting method of the machine tool according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 클램핑 압력 조절방법에 대해서 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a clamping pressure adjusting method of a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4를 참고하면, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 공작기계의 클램핑 압력 조절방법은 공작물의 클램핑 압력이 스핀들과 결합되는 슬라이더의 스트로크에 따라 가변 되는 공작기계의 클램핑 시스템에 있어서, 상기 슬라이더의 스트로크를 조절할 수 있도록 위치가 가변 되는 조정 부재를 고정하는 단계, 상기 스핀들에서 상기 조정 부재의 위치를 스트로크 기준 위치에 도달시키는 단계, 상기 스핀들에서 상기 조정 부재의 위치가 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 설정 위치로 이동시키는 단계 및 상기 조정 부재의 고정을 해제하는 단계를 포함한다.Referring to Figure 4, the clamping pressure control method of the machine tool for achieving the technical problem is the clamping system of the machine tool in which the clamping pressure of the workpiece is changed in accordance with the stroke of the slider coupled to the spindle, the stroke of the slider Securing an adjustment member having a variable position for adjustment, reaching a position of the adjustment member at the spindle to a stroke reference position, and positioning the adjustment member at the spindle to a stroke setting position corresponding to the working clamping pressure; Moving and releasing the adjustment member.
상술한 바와 같이 공작물의 클램핑 압력이 스핀들과 결합되는 슬라이더의 스트로크에 따라 가변 되는 공작기계의 클램핑 시스템에서 상기 슬라이더의 스트로크를 조절할 수 있도록 위치가 가변 되는 조정 부재는 상기 스핀들의 일단에 동축을 이루도록 회전 결합하여 스핀들에 대하여 축 방향으로 위치가 가변 되는 수단으로 마련될 수 있다.In the clamping system of the machine tool in which the clamping pressure of the workpiece is varied according to the stroke of the slider engaged with the spindle as described above, the adjusting member whose position is adjusted to adjust the stroke of the slider rotates to be coaxial to one end of the spindle. In combination, it may be provided by means for varying the position in the axial direction with respect to the spindle.
따라서, 상기 조정 부재는 스핀들의 일단에 동축으로 회전 결합하는 너트와 같은 구성으로 마련될 수 있으므로 조정 부재의 위치가 가변 되면 스핀들의 일단에 배치되고 상기 슬라이더와 결합하는 토글 위치를 이동시켜 결과적으로 슬라이더의 스트로크를 변화시키는 토글 조정 너트로 제공될 수 있다.Therefore, the adjustment member may be provided in a configuration such as a nut coaxially coupled to one end of the spindle, so that when the position of the adjustment member is changed, the adjustment member is disposed at one end of the spindle and consequently moves the toggle position to engage the slider. It can be provided with a toggle adjustment nut to change the stroke of the.
나아가, 상기 스핀들의 한쪽에는 콜렛척이 마련되어 상기 슬라이더의 스트로크의 변화에 따라 공작물의 클램핑 압력이 가변 될 수 있으며, 스핀들의 전단에 동축 결합되어 있는 콜렛의 구조상 슬라이더의 스트로크 량이 크면 공작물을 콜렛이 강하게 클램핑하게 되고 슬라이더의 스트로크가 짧아지면 클램핑 압력이 감소하게 된다.Furthermore, a collet chuck may be provided at one side of the spindle to change the clamping pressure of the workpiece according to the change of the stroke of the slider, and the collet may be strongly formed if the stroke amount of the slider is large in the structure of the collet coaxially coupled to the front end of the spindle. When clamping and the stroke of the slider is shortened, the clamping pressure decreases.
상기 조정 부재는 상기 스핀들의 일단에 동축을 이루도록 회전 결합하므로 조정 부재를 직접 회전시켜 상기 스핀들에서의 위치를 변경시키는 방법으로 상기 슬라이더의 스트로크를 조절할 수 있다. Since the adjusting member is rotatably coupled to one end of the spindle, the stroke of the slider can be adjusted by directly rotating the adjusting member to change its position on the spindle.
또한, 상기 조정 부재를 고정하고 상기 스핀들을 회전시키는 방법으로도 동일하게 조정 부재의 위치를 조절할 수 있으며, 상기 조정 부재의 고정은 별도의 조정 부재의 고정을 단속할 수 있는 고정 바 또는 다양한 수단으로 구현될 수 있다.In addition, the position of the adjustment member may be adjusted in the same manner as the method of fixing the adjustment member and rotating the spindle, and the fixing of the adjustment member may be performed by a fixing bar or various means capable of intermittently fixing the adjustment member. Can be implemented.
따라서, 상기 조정 부재를 고정하고 스핀들을 구동하면 상기 스핀들에서 상기 조정 부재의 위치가 변하게 되므로 클램핑 압력이 변화하게 되며, 상기 조정 부재의 위치가 설정된 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 기준 위치에 도달시킬 수 있다.Therefore, when the adjustment member is fixed and the spindle is driven, the position of the adjustment member is changed on the spindle, so the clamping pressure is changed, and the position of the adjustment member can reach the stroke reference position corresponding to the set clamping pressure. .
전술한 바와 같이, 상기 스트로크 기준 위치는 공작물을 클램핑한 상태에서 클램핑 압력을 증가시키는 방향으로 조정 부재를 이동시켜 일정한 힘으로 조인 상태를 기준으로 설정되므로, 일반적으로 스트로크 기준 위치에서 클램핑 압력이 최대가 되도록 설정되며 이는 공작물의 재질이나 형상에 따라 다양하게 적용할 수 있다.As described above, since the stroke reference position is set based on the tightening state with a constant force by moving the adjusting member in a direction of increasing the clamping pressure in the state where the workpiece is clamped, the clamping pressure is generally maximized at the stroke reference position. It can be used in various ways depending on the material and shape of the workpiece.
도 5를 참고하면, 상기 조정 부재의 위치가 스트로크 기준 위치에 도달되었는지 여부는 상기 스핀들과 상기 조정 부재의 결합에 의해 발생하는 스핀들의 부하 토크와 지정 토크를 비교하는 토크 제어 방법에 의해 판단될 수 있다.Referring to FIG. 5, whether the position of the adjusting member reaches the stroke reference position may be determined by a torque control method for comparing a load torque and a specified torque of the spindle generated by the engagement of the spindle and the adjusting member. have.
이는 종래 수동으로 작업자가 토크 렌치 또는 작업자의 느낌에 의존하여 최대로 토크 조절 너트와 같은 조정 부재를 최대한 조이는 것으로 스트로크 기준 위치를 결정하는 것에 비해 정확히 제어할 수 있으며 스핀들 모터를 구동하여 자동으로 구현할 수 있는 장점이 있다.This can be precisely controlled compared to determining the stroke reference position by manually tightening an adjustment member such as a torque adjusting nut to the maximum depending on the torque wrench or the operator's feeling, and can be realized automatically by driving the spindle motor. There is an advantage.
또한, 상기 스트로크 기준 위치는 상기 스핀들과 상기 조정 부재의 결합에 의해 발생하는 스핀들의 부하 토크와 지정 토크를 비교하게 되므로, 지정 토크를 설정함에 따라 소재나 가공 공정에 따라 적절하게 변경이 가능하다.In addition, the stroke reference position is compared with the load torque and the specified torque of the spindle generated by the combination of the spindle and the adjustment member, it can be appropriately changed according to the material or processing process by setting the specified torque.
예를 들면, 지정 토크를 스핀들 모터의 최대 토크 대비 30% 내지 60% 범위에서 일정 값을 정하여 지정 토크가 검출되면 설정된 최대 클램핑 압력에 해당한 것으로 판단하게 되므로 소재에 따라 최대 클램핑 압력을 조절할 수도 있고, 조정 부재와 스핀들에 과도한 힘이 가해지지 않도록 제한하는 효과가 있다.For example, if the specified torque is set within a range of 30% to 60% of the maximum torque of the spindle motor and the specified torque is detected, it is determined that it corresponds to the set maximum clamping pressure, so the maximum clamping pressure may be adjusted according to the material. Therefore, there is an effect of limiting excessive force to the adjusting member and the spindle.
나아가, 상기 스핀들을 상기 조정 부재의 위치가 클램핑 압력이 증가하는 방향으로 이동되도록 구동하기 전, 현재 조정 부재의 위치를 기준으로 역방향으로 스핀들을 구동하여 부하 토크가 발생하지 않는 것을 확인하고 이후 토글 조정 너트의 잠김 방향으로 지정 토크와 부하 토크가 같아질 때까지 스핀들을 회전시키는 단계를 더 포함하여 공작기계의 구조를 보호할 수 있다.Furthermore, before driving the spindle to move the position of the adjusting member in a direction in which the clamping pressure increases, it is confirmed that no load torque is generated by driving the spindle in the reverse direction with respect to the position of the present adjusting member, and then adjusting the toggle. The method may further include rotating the spindle until the specified torque and the load torque become the same in the locked direction of the nut, thereby protecting the structure of the machine tool.
위와 같이 스트로크 기준 위치에 도달하게 되면 상기 스핀들을 구동하여 상기 조정 부재의 위치가 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 위치로 이동시키게 되며, 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 설정 위치에 도달되었는지 여부는 스핀들의 구동에 의해 상기 조정 부재의 위치를 제어하는 위치 제어방법에 의해 판단할 수 있다.When the stroke reference position is reached as described above, the spindle is driven to move the position of the adjusting member to the stroke position corresponding to the set working clamping pressure, and whether or not the stroke setting position corresponding to the working clamping pressure is reached It can judge by the position control method of controlling the position of the said adjustment member by drive.
일반적으로 상기 스핀들에서 조정 부재의 위치가 스트로크 기준위치에서 클램핑 압력이 감소하는 방향으로 이동되도록 스핀들을 구동하여, 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 설정 위치로 이동시키게 된다.In general, the spindle is driven so that the position of the adjusting member in the spindle is moved in the direction in which the clamping pressure decreases at the stroke reference position, thereby moving to the stroke setting position corresponding to the set working clamping pressure.
이는, 종래의 수동 조절에 있어서 스트로크 기준 위치에서 토글 조절 너트를 일정 회전 풀어서 클램핑 압력을 조정하는 단계에 해당하는 것으로서, 스트로크 기준 위치에서 스핀들의 회전에 따른 조정 부재의 이송거리를 제어하는 것이다.This corresponds to the step of adjusting the clamping pressure by loosening the toggle adjusting nut at a stroke reference position in the conventional manual adjustment, and controlling the feeding distance of the adjustment member according to the rotation of the spindle at the stroke reference position.
이와 같은 위치 제어는 상기 토크 제어와 마찬가지로 스핀들 모터에서 속도 및 위치는 상호 피드백되므로 실제 스핀들에서의 위치 및 토크가 설정치와 일치하는지 판단하는 구조를 가지는 것이 일반적이며, 별도의 위치 센서에 의해 직접 위치를 제어할 수도 있다.Since the position control is similar to the torque control in the spindle motor, the speed and the position are fed back to each other. Therefore, the position control generally has a structure that determines whether the position and torque of the actual spindle match the set value. You can also control it.
따라서, 상기 조정 부재가 상기 스트로크 기준 위치에서 스핀들의 구동에 의해 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 위치에 도달되면 제어하고자하는 클램핑 압력이 구현된다.Thus, the clamping pressure to be controlled is realized when the adjusting member reaches a stroke position corresponding to the working clamping pressure set by the drive of the spindle at the stroke reference position.
또한, 이러한 지정된 작업 클램핑 압력이 구현되면 스핀들 구동이 멈추게 되며, 별도로 클램핑 자동 압력 조정이 완료 신호를 발생하여 작업자가 이를 인지할 수 있는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, when the specified working clamping pressure is implemented, the spindle drive is stopped, and the clamping automatic pressure adjustment may further include a step of generating a completion signal and allowing the operator to recognize it.
나아가, 상기 조정 부재의 고정을 해제하여 가공 공정을 위해 스핀들을 구동하더라도 조정부재의 위치가 변동되지 않게 되며 상기 지정된 작업 클램핑 압력이 지속적으로 유지된다.Furthermore, even if the adjusting member is released to drive the spindle for the machining process, the position of the adjusting member is not changed and the designated work clamping pressure is continuously maintained.
결론적으로, 통상 소형 선반과 같은 터닝 머신에서 스핀들모터는 가공물을 회전시키는 용도로만 사용하여 왔으나 스핀들 모터에 의한 스핀들의 회전력과 토크 조정 너트와 같은 조정 부재의 체결에 의해 발생하는 스핀들의 부하 토크의 최대 토크 기준으로 토글 조정 너트의 완전 체결 위치까지 일정한 토크로 회전시킨 후 체결이 완료되어 기준 스트로크 위치를 결정한 후, 역방향으로 스핀들을 일정 위치로 회전시켜 클램핑 압력 조절이 가능하도록 구성된다.In conclusion, in turning machines such as small lathes, the spindle motor has been used only for rotating the workpiece, but the maximum load torque of the spindle generated by the rotational force of the spindle by the spindle motor and the fastening of the adjusting member such as the torque adjusting nut. After the torque is rotated with a constant torque to the fully tightened position of the toggle adjusting nut on the basis of the torque, the tightening is completed and the reference stroke position is determined.
따라서, 본 발명은 종래의 수동작업에 의존하였던 클램핑 압력조절에 따른 셋업 시간을 줄이고 별도의 부가 장치의 부착 없이 스핀들의 회전 토크 제어 및 위치제어를 이용하여 클램핑 압력을 정확하게 제어할 수 있도록 하였다.Therefore, the present invention reduces the setup time according to the clamping pressure adjustment, which was dependent on the conventional manual operation, and makes it possible to accurately control the clamping pressure by using the rotational torque control and the position control of the spindle without attaching an additional device.
나아가, 이러한 클램핑 압력 자동 조정은 필요할 경우 외부에서 지령을 주거나 별도의 클램핑 압력 이상 검출 수단을 통해 제어 신호를 발생시키는 것으로 실행시킬 수 있으며, 간편하게 설정된 압력에 맞는 조정 부재의 위치를 유지할 수가 있다.Furthermore, such a clamping pressure automatic adjustment can be executed by giving a command from the outside when necessary or by generating a control signal through a separate clamping pressure abnormality detecting means, and can easily maintain the position of the adjusting member for the set pressure.
도 6을 참고하면, 본 발명의 토크 제어 및 위치제어를 수행하기 위한 제어 블럭도의 예를 이해할 수 있으며 CNC 장치상의 MACRO프로그램에서 지령된 토크 지령이 PMC에 전달되어 토크 지령부와 속도 지령부에서 데이터 화 되어 속도제어 및 토크제어 루프로 전달되어 토크 및 위치를 제어하게 된다.Referring to FIG. 6, an example of a control block diagram for performing torque control and position control of the present invention can be understood. The torque command commanded from the MACRO program on the CNC machine is transmitted to the PMC, and the torque command unit and the speed command unit are used. Data is converted into speed control and torque control loops to control torque and position.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, And all changes or modifications derived from equivalents thereof should be construed as being included within the scope of the present invention.
Claims (3)
상기 슬라이더의 스트로크를 조절할 수 있도록 위치가 가변 되는 조정 부재를 고정하는 단계;
상기 스핀들에서 상기 조정 부재의 위치가 클램핑 압력이 변화하는 방향으로 이동되도록 스핀들을 구동하여, 상기 조정 부재의 위치가 설정된 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 기준 위치에 도달시키는 단계;
상기 조정 부재의 위치를 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 설정 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 조정 부재의 고정을 해제하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 클램핑 압력 조절방법.In a clamping system of a machine tool in which the clamping pressure of the workpiece is varied according to the stroke of the slider engaged with the spindle,
Fixing an adjustment member whose position is variable to adjust the stroke of the slider;
Driving the spindle such that the position of the adjusting member moves in the direction in which the clamping pressure changes in the spindle, such that the position of the adjusting member reaches a stroke reference position corresponding to the set clamping pressure;
Moving the position of the adjustment member to a stroke setting position corresponding to a set working clamping pressure; And
Releasing the adjustment member;
Clamping pressure control method of the machine tool comprising a.
상기 조정 부재의 위치를 상기 스트로크 기준 위치에 도달시키는 단계에서 상기 조정 부재의 위치가 스트로크 기준 위치에 도달되었는지 여부는 상기 스핀들과 상기 조정 부재의 결합에 의해 발생하는 스핀들의 부하 토크와 지정 토크를 비교하는 토크 제어 방법에 의하며,
상기 조정 부재의 위치가 설정된 작업 클램핑 압력에 해당하는 스트로크 위치에 도달되었는지 여부는 스핀들의 구동에 의해 상기 조정 부재의 위치를 제어하는 위치 제어 방법에 의하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 클램핑 압력 조절방법.The method of claim 1,
Whether the position of the adjusting member reaches the stroke reference position in the step of reaching the position of the adjusting member to the stroke reference position compares the load torque of the spindle generated by the engagement of the spindle and the adjusting member with a specified torque. By the torque control method,
Whether the position of the adjusting member reaches the stroke position corresponding to the set working clamping pressure is determined by a position control method of controlling the position of the adjusting member by driving the spindle. .
상기 스핀들의 한쪽에는 콜렛척이 마련되어 상기 슬라이더의 스트로크의 변화에 따라 공작물의 클램핑 압력이 가변 되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 클램핑 압력 조절방법.3. The method according to claim 1 or 2,
A collet chuck is provided on one side of the spindle to adjust the clamping pressure of the machine tool according to the change in the stroke of the slider.
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Cited By (2)
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- 2011-06-07 KR KR1020110054346A patent/KR20120130666A/en not_active Ceased
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Legal Events
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20180723 Patent event code: PE09021S01D |
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Patent event date: 20181101 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20180723 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |