KR100535963B1 - 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법 - Google Patents

자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동으로 파레트를 교환하기 전에 리미트 스위치를 이용하여 파레트의 정위치를 확인하여 조정을 함으로써 서보 모터의 이상이나 파레트의 충돌을 방지할 수 있는, 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법에 관한 것으로서,
파레트가 APC 원점에 위치하는지를 감지하기 위한 리미트 스위치부와, 파레트의 클램프 및 언클램프 상태를 감지하기 위한 센서부와, 파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하고 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하고, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하고, 파레트를 APC측으로 이동하고, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하고, 파레트를 +X축으로 이동하고, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하고, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 하는 제어부와, 상기한 제어부의 제어신호에 따라 파레트의 이동을 구동하기 위한 파레트 구동부와, 상기한 제어부의 제어신호에 따라 경고동작이 이루어지도록 하는 경고부와, 프로그램 및 데이터가 저장되는 메모리를 포함하여 이루어진다.

Description

자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법{Controller for driving APC and method thereof}
이 발명은 공작기계 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 자동으로 파레트를 교환하기 전에 리미트 스위치를 이용하여 파레트의 정위치를 확인하여 조정을 함으로써 서보 모터의 이상이나 파레트의 충돌을 방지할 수 있는, 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
각종의 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하든가 또는 반소재에 더욱 정밀한 가공을 할 목적으로 사용하는 기계를 공작기계라 한다. 상기한 공작기계는 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라고 부르고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속성형기계라고 부른다. 상기한 절삭공작기계에는 선반(lathe), 밀링기, 머시닝센터(machining center), 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있으며, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 공압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.
상기한 절삭공작기계의 자동화 및 수치제어(NC)화는 급속히 진전되고 있는 바, 근래에는 그동안 회전형 선반계열과 밀링 계열로 양분되어 진행되어 온 절삭공작기계의 수치제어(NC)화가 서로 복합적으로 결합되어 다기능 머시닝 센터가 출현하였으며 산업현장의 폭넓은 수요에 힘입어 머시닝 센터의 시장은 급속히 확대되고 있다.
상기한 머시닝 센터란 몇가지 종류의 절삭가공을 하나의 기계에서 자동적으로 수행하는 NC 자동공구교환기로서, 대개 공구 자동교환기능과 가공물의 2개면 이상을 자동적으로 깎고 또한 분할할 수 있는 기능을 구비하고 있다. 머시닝 센터는 그 발달의 뿌리를 어디에 두었던간에 크게 비회전체 부품을 가공하는 형식과 회전체 부품을 가공하는 형식의 2종으로 구분할 수 있다. 비회전체 부품을 대상으로 하는 머시닝 센터는 NC 밀링 머시인 또는 NC 드릴링 머시인을 발전 모체로 하여 여러가지 부분을 개량하였고, 여기에 자동 공구 교환기(Automatic Tool Changer, ATC), 투울 매거진, 자동 파레트 교환기(Automatic Pallet Change, APC)를 조합하여 만든 것이다. 그리고, 회전체 부품을 대상으로 하는 머시닝 센터는 NC 선반을 발전 모체로 하고 있어 회전체 부품을 선삭후에 각도분할, 홈가공, 구멍가공, 탭작업 등 여러가지 가공을 하며, 자동 공구 교환기 이외에 자동 파레트 교환기도 가지고 있고, 또한 가공중에 별도로 준비된 척으로 소재를 잡고, 가공이 완료된 가공물은 척에서 풀려 나오도록 함으로써 가공물의 탈착이 자동화되고 있다.
위에서 언급한 바와 같이 머시닝센터에는 기본적으로 자동 파레트 교환기가 설치되며, 상기한 자동 파레트 교환기는 구동 제어장치에 의해서 구동이 이루어진다.
종래의 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법은, 동작이 시작되는 단계(S11)와, 파레트를 언클램프하는 단계(S12)와, 파레트가 언클램프되었는지를 판단하는 단계(S13)와, 파레트가 언클램프되지 않은 경우에 경고를 하는 단계(S14)와, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하는 단계(S15)와, 파레트를 APC측으로 이동하는 단계(S16)와, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하는 단계(S17)와, 파레트를 +X축으로 이동하는 단계(S18)와, 파레트를 클램프하는 단계(S19)와, 동작을 종료하는 단계(S20)를 포함하여 이루어진다.
그러나, 이와 같은 종래의 종래의 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법은, 자동으로 파레트를 교환하는 과정에서 파레트의 원점위치를 실제로 감지하는 것이 아니라 파레트의 원점신호를 NC로부터 피드백받아서 파레트가 클램프 및 언클램프되도록 하기 때문에 서보 모터의 이상이나 파레트의 충돌이 발생하게 되는 문제점 등이 있었다.
이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동으로 파레트를 교환하기 전에 리미트 스위치를 이용하여 파레트의 정위치를 확인하여 조정을 함으로써 서보 모터의 이상이나 파레트의 충돌을 방지할 수 있는, 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 파레트가 APC 원점에 위치하는지를 감지하기 위한 리미트 스위치부와, 파레트의 클램프 및 언클램프 상태를 감지하기 위한 센서부와, 파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하고 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하고, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하고, 파레트를 APC측으로 이동하고, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하고, 파레트를 +X축으로 이동하고, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하고, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 하는 제어부와, 상기한 제어부의 제어신호에 따라 파레트의 이동을 구동하기 위한 파레트 구동부와, 상기한 제어부의 제어신호에 따라 경고동작이 이루어지도록 하는 경고부와, 프로그램 및 데이터가 저장되는 메모리를 포함하여 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 구성은, 동작이 시작되면 파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하는 단계와, 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하는 단계와, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하는 단계와, 파레트를 APC측으로 이동하는 단계와, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하는 단계와, 파레트를 +X축으로 이동하는 단계와, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하는 단계와, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 한 뒤 동작을 종료하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치의 구성은, 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 파레트가 APC 원점에 위치하는지를 감지하기 위한 리미트 스위치부(10)와, 파레트의 클램프 및 언클램프 상태를 감지하기 위한 센서부(20)와, 파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하고 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하고, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하고, 파레트를 APC측으로 이동하고, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하고, 파레트를 +X축으로 이동하고, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하고, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 하는 제어부(30)와, 상기한 제어부(30)의 제어신호에 따라 파레트의 이동을 구동하기 위한 파레트 구동부(40)와, 상기한 제어부(30)의 제어신호에 따라 경고동작이 이루어지도록 하는 경고부(50)와, 프로그램 및 데이터가 저장되는 메모리(60)를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법의 구성은, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 동작이 시작되는 단계(S31)와, 파레트를 APC 원점으로 이동시키는 단계(S32)와, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하는 단계(S33)와, 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하는 단계(S34)와, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하는 단계(S35)와, 파레트를 APC측으로 이동하는 단계(S36)와, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하는 단계(S37)와, 파레트를 +X축으로 이동하는 단계(S38)와, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하는 단계(S39)와, 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하는 단계(S40)와, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 하는 단계(S41)와, 동작을 종료하는 단계(S20)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치 및 방법의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면 메모리(60)에 프로그램화되어 저장되어 있는 도 4의 동작수순이 제어부(30)에 의해 실행됨으로써 동작이 시작된다(S31).
동작이 시작되면 제어부(30)는 파레트 구동부(40)를 이용하여 파레트를 APC 원점으로 이동시킨다(S32).
다음에 제어부(30)는 리미트 스위치부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단한다(S33).
파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 제어부(30)는 파레트를 언클램프한 후 센서부(20)로부터 입력되는 신호를 이용하여 파레트가 언클램프되었는지를 판단한다(S34).
파레트가 언클램프된 경우에 제어부(30)는 파레트 구동부(40)를 이용하여 파레트를 -X축으로 이동하고(S35), 파레트를 APC측으로 이동한 뒤에(S36), 파레트를 빈셔틀측으로 이동하고(S37), 파레트를 +X축으로 이동한다(S38).
이어서 제어부(30)는 리미트 스위치부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여(S39), 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프한다(S40).
위의 과정이 수행되는 동안에 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 않은 경우에 제어부(30)는 경고부(50)를 이용하여 경고를 한 뒤에(S41), 동작을 종료한다(S20).
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 자동으로 파레트를 교환하기 전에 리미트 스위치를 이용하여 파레트의 정위치를 확인하여 조정을 함으로써 서보 모터의 이상이나 파레트의 충돌을 방지할 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법의 동작 흐름도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치의 블록 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치의 리미트 스위치부의 설치 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법의 동작 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 리미트 스위치부 20 : 센서부
30 : 제어부 40 : 파레트 구동부
50 : 경고부 60 : 메모리

Claims (2)

  1. 파레트가 APC 원점에 위치하는지를 감지하기 위한 리미트 스위치부와,
    파레트의 클램프 및 언클램프 상태를 감지하기 위한 센서부와,
    파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하고 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하고, 파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하고, 파레트를 APC측으로 이동하고, 파레트를 빈셔틀측으로 이동하고, 파레트를 +X축으로 이동하고, 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하고, 파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 하는 제어부와,
    상기한 제어부의 제어신호에 따라 파레트의 이동을 구동하기 위한 파레트 구동부와,
    상기한 제어부의 제어신호에 따라 경고동작이 이루어지도록 하는 경고부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 파레트 교환기의 구동 제어장치.
  2. 동작이 시작되면 파레트를 APC 원점으로 이동시킨 뒤 리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하는 단계와,
    파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 언클램프한 후 파레트가 언클램프되었는지를 판단하는 단계와,
    파레트가 언클램프된 경우에 파레트를 -X축으로 이동하는 단계와,
    파레트를 APC측으로 이동하는 단계와,
    파레트를 빈셔틀측으로 이동하는 단계와,
    파레트를 +X축으로 이동하는 단계와,
    리미트 스위치를 이용하여 파레트가 APC 원점으로 이동하였는지를 판단하여 파레트가 APC 원점으로 이동한 경우에 파레트를 클램프하는 단계와,
    파레트가 APC 원점으로 이동하지 않았거나 파레트가 언클램프되지 안은 경우에 경고를 한 뒤 동작을 종료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 파레트 교환기의 구동 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102049546B1 (ko) 2018-06-29 2019-11-27 주식회사에이비프로바이오 회전형 분리벽을 갖는 머시닝 센터

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