KR101030669B1

KR101030669B1 - 채널분리형 전자척 제어장치

Info

Publication number: KR101030669B1
Application number: KR1020100090833A
Authority: KR
Inventors: 조현수
Original assignee: (주) 에이이지
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2011-04-20
Also published as: WO2012036367A1; CN102398184B; CN102398184A; EP2431122A1; EP2431122B1

Abstract

본 발명은 채널분리형 전자척 제어장치에 관한 것으로 가공기계에서 공작물을 클램핑하는 전자척을 전체 또는 일부를 선택적으로 자화시켜 공작물의 크기 등의 특성에 맞게 채널별로 독립적으로 클램핑하도록 하므로, 공작물을 효율적으로 가공하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 메인전원 입력부를 통해 교류전원을 입력받아 전자척의 구동을 제어하는 메인제어장치와, 상기 메인제어장치의 제어에 의하여 다수의 채널로 독립적으로 분리구동하는 각 전자척을 각각 자화 구동하는 전자척구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

채널분리형 전자척 제어장치{Apparatus for Control of Electromagnetic Chuck of Multi Channel Type}

본 발명은 전기 영구 전자척에 관한 것으로, 특히 가공기계에서 공작물을 효율적으로 가공하도록 공작물을 클램핑할 때 전자척을 전체 또는 일부만을 자화시켜 공작물의 크기 등의 특성에 맞게 채널별로 독립적으로 클림핑 하도록 하는 채널분리형 전자척 제어장치에 관한 것이다.

통상적인 전기 영구 전자척은 공작물 가공기계에 의해 가공하도록 공작물의 유동을 방지하도록 클램핑하는 장치이다. 이는 전자척에 전원을 공급 또는 차단을 반복하므로 전자척이 자화되어, 공작물을 착자 또는 탈자를 수행하게 된다.

종래의 전기 영구 전자척은 가공기계의 테이블에 고정시키고, 전기 영구 전자척의 크기에 상관없이 한번의 전원공급으로 전자척 전체를 자화시켜 공작물을 클램핑하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 따른 전기 영구 전자척은 그 크기에 비해 작은 공작물을 클램핑하여야 할 때도 전기 영구 전자척 전체에 자성이 생겨 작은 공작물을 가공할 때 비어있는 전기 영구 전자척에 많은 공작물들이 착자된다.

즉, 공작물이 작은 칩 형태일 경우에 가공을 위한 공작물뿐만 아니라, 인접한 공작물들까지 동시 전자척에 착자되어 이를 조정하고자 탈자시키면 다시 전체 공작물이 모두 탈자되어, 결국 이를 방지하기 위하여 공작물의 위치를 재 세팅해야 하는 번거로움이 있다.

만약, 인접한 공작물이 선 작업에 의해 기 가공된 공작물과 가공 대기중인 공작물이 함께 있을 경우 전자척에 의해 동시에 착자되면, 기 기공된 공작물과 분리하는데 시간이 소요될 뿐만 아니라, 기 가공된 공작물은 다른 장소로 옮겨야 하는 등의 번거로움과 작업 장소를 넓게 차지하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 전기 영구 전자척은 자력의 세기조절이 불가할 뿐만 아니라, 세기 조절이 가능하다 할지라도, 전자척 전 영역이 동일한 크기로 자화됨으로 서로 다른 자력으로 클램핑 해야하는 다양한 소재를 한번에 클램핑하여 가공하는데 어려움이 있었다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 가공기계에서 공작물을 클램핑하는 전자척을 전체 또는 일부를 선택적으로 자화시켜 공작물의 크기 등의 특성에 맞게 채널별로 독립적으로 클램핑하도록 하므로, 공작물을 효율적으로 가공하도록하는 채널분리형 전자척 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

메인전원 입력부를 통해 교류전원을 입력받아 전자척의 구동을 제어하는 메인제어장치와, 상기 메인제어장치의 제어에 의하여 다수의 채널로 독립적으로 분리구동하는 각 전자척을 각각 자화 구동하는 전자척구동부로 구성된 채널분리형 전자척 제어장치에 있어서, 상기 메인제어장치는 상기 메인전원 입력부로부터의 메인전원 및 상기 각 채널의 전자척 구동부의 구동전원 입력 여부를 감지하는 전류감지부; 상기 각 채널별 전자척의 선택 자화 및 착자 세기를 조절하는 제어입력부; 상기 제어입력부의 제어신호 입력에 의해 선택된 전자척의 탈자,착자 및 착자세기 구동신호를 출력하고, 상기 전류감지부를 통해 입력된 전류값에 의해 전자척의 구동여부를 감지하는 메인제어부; 상기 메인제어부의 제어 의해 상기 전자척구동부로 선택된 전자척의 착자세기 조절을 위한 구동펄스를 출력하는 펄스출력부; 상기 메인제어부의 제어에 의해 상기 전자척구동부의 각 채널별 전자척의 착자 또는 탈자를 선택구동하는 릴레이구동부; 및 상기 메인제어부에 주파수 동기신호를 공급하는 동기발생부;를 포함하여 구성되고, 상기 전자척구동부는 상기 메인제어부로부터의 전자척 제어신호를 각 채널별로 입력하는 제어신호입력부; 상기 제어신호입력부를 통해 입력된 각 전자척 제어신호에 의해 입력된 교류전원을 제어하는 교류전원제어부; 및 상기 교류전원제어부를 통해 출력된 전류신호를 해당 채널의 전자척에 공급하여 착자 또는 탈자 및 착자 세기를 제어하는 전자척제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 제어입력부는 사용자에 의해 선택된 채널과 해당 채널의 온 또는 오프여부를 감지하여 상기 메인제어부에 입력하는 채널선택부; 외부의 PLC제어장치로부터 입력된 전자척 제어신호를 상기 메인제어부로 전달하는 외부PLC제어부; 및 상기 채널별 전자척의 착자 또는 탈자, 착자세기 제어신호를 유,무선 원격으로 입력받아 상기 메인제어부로 출력하는 원격제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 채널분리형 전자척 제어장치는 클램핑하는 전자척을 전체 또는 일부를 선택적으로 자화시켜 공작물의 크기 등의 특성에 맞게 채널별로 독립적으로 구동하도록 하므로, 인접하여 세팅된 다른 공작물에 영향을 주지 않고 가공하고자 하는 공작물만을 클램핑할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2 채널분리형 전자척 제어장치의 메인 제어부의 블록구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2 채널분리형 전자척 제어장치의 전자척 구동부의 블록구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 2채널분리형 전자척 제어장치의 구성 및 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1, 2는 본 발명의 실시예에 따른 2채널 분리형 전자척 제어장치의 전체 블록 구성도로서,

공작물의 가공을 위해 착자 또는 탈자시켜 공작물을 클램핑하도록 2개의 채널(171)(172)로 이루어진 전자척(170)과, 상기 전자척(170)의 선택된 자화 세기로 착자하거나, 탈자시키도록 전류를 제어공급하는 전자척구동부(102)와, 사용자의 선택된 채널의 전자척을 구동하기 위한 온/오프 및 착자 세기 제어신호를 상기 전자척구동부(102)로 출력하는 메인제어장치(101)로 구성된다.

여기서, 상기 메인제어장치(101)는 교류전원을 입력받기 위한 주전원입력부 및 구동전원입력부(111)(112)와, 상기 주전원입력부 및 구동전원입력부(111)(112)로부터 메인전원 및 상기 각 채널의 전자척구동부(102)의 구동전원 입력 여부를 감지하는 전류감지부(111); 상기 각 채널별 전자척(171)(172)의 선택 자화 및 착자 세기를 조절하는 제어입력부(121~123)와, 상기 제어입력부(121~123)의 제어신호 입력에 의해 선택된 전자척의 탈자,착자 및 착자세기 구동신호를 출력하고, 상기 전류감지부(113)를 통해 입력된 전류값에 의해 전자척의 구동여부를 감지하는 메인제어부(110)와, 상기 메인제어부(110)의 제어 의해 상기 전자척구동부(102)로 선택된 전자척의 착자세기 조절을 위한 구동펄스를 출력하는 펄스출력부(114)와, 상기 메인제어부(110)의 제어에 의해 상기 전자척구동부(102)의 각 채널별 전자척의 착자 또는 탈자를 선택구동하는 릴레이구동부(131)와, 상기 메인제어부(110)에 주파수 동기신호를 공급하는 동기발생부(132)로 구성된다.

여기서, 상기 전자척구동부(102)는 상기 메인제어장치(101)로부터의 전자척 제어신호를 각 채널별로 입력하는 제1,제2제어신호입력부(141)(142)와, 상기 각 제어신호입력부(141)(142)를 통해 입력된 각 전자척 제어신호에 의해 입력된 교류전원을 제어하는 제1,제2교류전원제어부(151)(152)와, 상기 각 교류전원제어부(151)(152)를 통해 출력된 전류신호를 해당 채널의 전자척(170)에 공급하여 착자 또는 탈자, 착자 세기를 제어하는 전자척제어부(161)로 구성된다.

여기서, 상기 제어입력부(121~123)는 사용자에 의해 선택된 채널과 해당 채널의 온/오프 여부를 감지하여 상기 메인제어부(110)에 입력하는 채널선택부(121)와, 외부의 PLC제어장치로부터 입력된 전자척 제어신호를 상기 메인제어부(110)로 전달하는 외부PLC제어부(122)와, 상기 채널별 전자척(171)(172)의 착자 또는 탈자, 착자세기 제어신호를 유,무선 원격으로 입력받아 상기 메인제어부(110)로 출력하는 리모콘제어부(123)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 1, 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

공작물을 클램핑하여 가공할 때 채널별로 분리된 각 전자척(171)(172)은 사용자의 선택에 따라 해당 채널의 전자척(171)(172)이 선택된 착자세기로 구동하게 된다.

즉, 전자척의 채널선택 및 세기조절은 상기 메인제어부(110)에서 채널선택부(121), 외부 PLC제어부(122) 또는 리모콘제어부(123)을 통해 입력된 신호를 감지하여 해당 채널의 전자척(171)(172) 구동신호를 발생하게 된다.

상기 리모콘제어부(123)을 통해 입력된 착자시 자화 세기는 다음 표 1에서와 같이 5단계로 이루어지며 각 단계별로 자화의 세기를 50 내지 100%로 구동하도록 설정한다.

레벨	1	2	3	4	5
자화세기	50%	75%	85%	95%	100%

자화세기는 착자상태 및 각 채널의 전자척(171)(172)이 동시에 오프된 경우에는 조절하지 못하며, 전자척이 탈자상태일 경우에만 세기를 조절하게 된다.

착자가 완료된 후에는 자화세기의 조절이 불가능하도록 하여 클램핑된 공작물이 자회세기의 변화로 위치가 이탈되지 않도록 한다.

이와 같이 상기 제어입력부(121~123)을 통해 선택된 해당 채널의 전자척(171)(172) 제어신호는 메인제어부(110)에서 감지하여 릴레이구동부(131)를 구동시켜 해당 채널의 전자척(171)(172)을 구동시킨다.

또한, 메인제어부(110)는 펄스출력부(141)를 통해 해당 상기 표 1에서와 같이 채널의 전자척(171)(172)의 자화세기를 제어신호를 출력한다.

상기 펄스출력부(141)은 전자척구동부(102)의 교류전원제어부(151)(152)에서 전류제어를 위한 트라이액을 구동시키는 펄스를 공급하게 된다.

즉, 전자척구동부(102)는 제1, 제2제어신호입력부(141)(142)를 통해 입력된 해당 채널의 전자척 제어신호를 입력받아 각 교류전원제어부(151)(152)의 해당 트라이액을 설정된 자화세기에 해당하는 전류로 구동하게 된다. 상기 교류전원제어부(151)(152)에서 제어출력된 전류값에 의해 상기 전자척제어부(161)는 설정된 자화세기로 해당 채널의 전자척(171)(172)이 구동하도록 입력된 전원을 제어하게 된다.

상기 해당 채널의 전자척(171)(172)이 구동됨에 따라 해당 위치에 세팅된 각 공작물이 클램핑되어 가공하게 된다.

각 공작물의 가공이 완료된 후에는 해당 채널의 전자척(171)(172)에 착자된 공작물을 탈자하게 되는데, 이때 사용자가 상기 제어입력부(121~123)을 이용하여 탈자를 선택하면 착자된 레벨과 상관없이 탈자가 이루어진다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 채널분리형 전자척 제어장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 전자척의 채널 수 또는 자화세기에 따라 다양하게 변경가능하고, 제어입력부의 전자척 제어수단을 다양하게 변경이 가능하며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

101 : 메인제어장치 102 : 전자척구동부
111 : 주전원입력부 112 : 구동전원입력부
113 : 전류감지부 121 : 채널선택부
122 : 외부PLC 제어부 123 : 리모콘제어부
131 : 릴레이구동부 132 : 동기검출부
141,142 : 제1,제2제어신호입력부 151,152 : 제1,제2교류전원제어부
161 : 전자척제어부 170 : 전자척
171,172 : 제1,제2채널전자척

Claims

메인전원 입력부를 통해 교류전원을 입력받아 전자척의 구동을 제어하는 메인제어장치와, 상기 메인제어장치의 제어에 의하여 다수의 채널로 독립적으로 분리구동하는 각 전자척을 각각 자화 구동하는 전자척구동부로 구성된 채널분리형 전자척 제어장치에 있어서,
상기 메인제어장치는,
상기 메인전원 입력부로부터의 메인전원 및 상기 각 채널의 전자척 구동부의 구동전원 입력 여부를 감지하는 전류감지부;
상기 각 채널별 전자척의 선택 자화 및 착자 세기를 조절하는 제어입력부;
상기 제어입력부의 제어신호 입력에 의해 선택된 전자척의 탈자,착자 및 착자세기 구동신호를 출력하고, 상기 전류감지부를 통해 입력된 전류값에 의해 전자척의 구동여부를 감지하는 메인제어부;
상기 메인제어부의 제어 의해 상기 전자척구동부로 선택된 전자척의 착자세기 조절을 위한 구동펄스를 출력하는 펄스출력부;
상기 메인제어부의 제어에 의해 상기 전자척구동부의 각 채널별 전자척의 착자 또는 탈자를 선택구동하는 릴레이구동부; 및
상기 메인제어부에 주파수 동기신호를 공급하는 동기발생부;를 포함하여 구성되고,
상기 전자척구동부는,
상기 메인제어장치로부터의 전자척 제어신호를 각 채널별로 입력하는 제어신호입력부;
상기 제어신호입력부를 통해 입력된 각 전자척 제어신호에 의해 입력된 교류전원을 제어하는 교류전원제어부; 및
상기 교류전원제어부를 통해 출력된 전류신호를 해당 채널의 전자척에 공급하여 착자 또는 탈자 및 착자 세기를 제어하는 전자척제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 채널분리형 전자척 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어입력부는 사용자에 의해 선택된 채널과 해당 채널의 온 또는 오프여부를 감지하여 상기 메인제어부에 입력하는 채널선택부;
외부의 PLC제어장치로부터 입력된 전자척 제어신호를 상기 메인제어부로 전달하는 외부PLC제어부; 및
상기 채널별 전자척의 착자 또는 탈자, 착자세기 제어신호를 유,무선 원격으로 입력받아 상기 메인제어부로 출력하는 원격제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 채널분리형 전자척 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교류전원제어부는 상기 메인제어장치로부터 입력된 펄스신호에 의해 입력된 전류를 제어하는 트라이액을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 채널분리형 전자척 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전자척은 각 채널별로 온 또는 오프가 가능하며, 각 채널별로 서로 다른 세기로 자화시키는 것을 특징으로 하는 채널분리형 전자척 제어장치.