KR200223655Y1 - Device to Prevent CNC Vertical Axle from Dropping - Google Patents

Abstract

본 고안은 정전이 되면 수직축에 곧바로 제동이 걸리도록 함으로서 수직축이 낙하하는 양을 최소화 하여 정전사고시 공작물 및 공구의 파손을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 수직축 낙하방지 장치에 관한 것으로,The present invention relates to a vertical axis fall prevention device of a machine tool, characterized in that to prevent the damage of the workpiece and the tool in the event of a power failure by minimizing the fall of the vertical axis by braking the vertical axis immediately when the power failure.

공작기계를 총괄 제어하는 수치제어 컨트롤러와,Numerical control controller for overall control of machine tool,

상기 수치제어 컨트롤러의 출력단에 접속되어 수직축 서보모터 브레이크를 단속하기 위한 제 1 릴레이와,A first relay connected to an output end of the numerical control controller to control a vertical servomotor brake;

상기 제 1 릴레이가 오픈되면 수직축 서보모터 브레이크에 전원공급을 차단하여 브레이크를 작동시켜 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 브레이크 구동부와,When the first relay is open, the brake drive unit for stopping the operation of the vertical axis servo motor by operating the brake by interrupting the power supply to the vertical axis servo motor brake,

메인전원에 연결되어 정전으로 인해 메인전원이 차단되면 상기 브레이크에 공급되는 전원을 차단하여 제동력을 발생시켜 곧바로 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 제 2 릴레이부를 포함하여 구성함이 특징이다.When the main power is disconnected due to the power failure is connected to the main power source is characterized in that it comprises a second relay for stopping the operation of the vertical axis servo motor to generate a braking force to cut off the power supplied to the brake.

Description

공작기계의 수직축 낙하방지 장치{Device to Prevent CNC Vertical Axle from Dropping}Device to Prevent CNC Vertical Axle from Dropping

본 고안은 공작기계의 수직축 낙하방지 장치에 관한 것으로, 특히 정전이 되면 수직축에 곧바로 제동이 걸리도록 함으로서 수직축이 낙하하는 양을 최소화 하여 공작기계의 정전시 공작물 및 공구의 파손을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 수직축 낙하방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical axis fall prevention device of a machine tool, in particular, to prevent the damage of the workpiece and the tool during the power failure of the machine tool by minimizing the fall of the vertical axis by braking the vertical axis immediately in case of power failure It relates to a vertical axis fall prevention device of the machine tool.

일반적으로 가공도를 정밀하게 제어할 수 있도록 하기 위해 공작기계가 산업현장에서 광범위하게 사용되고 있다.In general, machine tools are widely used in industrial fields to precisely control the degree of processing.

한편, 공작기계에 있어 수직축은 일반적으로 해당축의 무게만큼 떨어지려는 힘이 작용하기 대문에 이를 보상하기 위하여 반대방향으로 주물덩어리를 매달던지 아니면 유압 등을 이용한 밸런스 평형장치 등을 추가하는 게 보편이나 최근에는 고속화 및 소형화 추세로 이러한 밸런스 평형장치 등을 제거하고 있는 추세이다.On the other hand, in machine tools, the vertical axis is generally applied by the force to fall by the weight of the corresponding axis, so in order to compensate for this, it is common to add a casting balance in the opposite direction or to add a balance balancer using hydraulic pressure. In the trend of high speed and miniaturization, such a balance balancer is being removed.

그러나 밸런스 평형장치 등이 없는 상태에서 정전 현상이 발생할 경우 짧은시간(수십 - 수백 mS) 동안에 축이 떨어지는 현상이 발생하여 공작물 및 공구파손이 일어나기도 한다.However, in the absence of a balance balancer, if the power failure occurs, the shaft may fall over a short time (tens-hundreds mS), resulting in damage to the workpiece and the tool.

참고로, 현재 적용되는 일반적인 수직축 브레이크 제어회로는 도 1에 도시한 바와같이, 공작기계를 총괄 제어하는 수치제어 컨트롤러(10)와,For reference, a general vertical axis brake control circuit that is currently applied, as shown in Figure 1, the numerical control controller 10 for controlling the machine tool as a whole,

상기 수치제어 컨트롤러(10)의 출력단에 접속되어 수직축 서보모터 브레이크를 단속하기 위한 릴레이(20)와,A relay 20 connected to an output end of the numerical control controller 10 to control a vertical servomotor brake;

상기 릴레이(20)가 오픈되면 수직축 서보모터 브레이크에 전원공급을 차단하여 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 브레이크 구동부(30)로 이루어진다.When the relay 20 is open, the brake 20 is made of a brake driving unit 30 which stops the power supply to the vertical servomotor brake to stop the operation of the vertical servomotor.

여기서 미설명부호 1은 직류로 전환된 전원을 모터에 공급하기 위한 정류기이다.Here, reference numeral 1 denotes a rectifier for supplying power converted to direct current to the motor.

상기한 구성에 의한 종래의 수치제어 공작기계의 수직축 브레이크 장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the vertical shaft brake device of the conventional numerical control machine tool by the above configuration is performed as follows.

메인전원이 인가되면 수치제어 컨트롤러(10)로부터 서보 파워온 신호가 출력됨으로서 릴레이(20)에 전류가 흘러 여자되고 이로 인하여 릴레이의 스위치단 (21)이 온 된다.When the main power is applied, the servo power-on signal is output from the numerical controller 10 so that a current flows through the relay 20, thereby causing the switch stage 21 of the relay to be turned on.

상기와 같이 릴레이(20)의 스위치단(21)이 온되면 브레이크 구동부(30)에 신호가 입력되어 브레이크 구동부(30)가 동작하지 않게 됨으로서, 즉 수직축을 압착하여 제동력을 발생시켰던 스프링력이 해제되어 수직축의 유동이 가능토록 한다.As described above, when the switch stage 21 of the relay 20 is turned on, a signal is input to the brake driver 30 so that the brake driver 30 is not operated. That is, the spring force that generated the braking force by pressing the vertical axis is released. To allow the flow of the vertical axis.

이 상태에서 수치제어 컨트롤러(10)의 제어에 의해 작업이 진행되다가, 공작기계의 동작을 정지시키기 위해 전원을 오프시키면 수치제어 컨트롤러(10)에서 신호의 출력을 중단하여 릴레이(20)의 스위치단(21)을 오프시킨다.In this state, when the work proceeds under the control of the numerical controller 10, and the power is turned off to stop the operation of the machine tool, the numerical control controller 10 stops the output of the signal to switch the end of the relay 20. Turn off (21).

상기와 같이 릴레이(20)의 스위치단(21)이 오프되면 브레이크 구동부(30)에 신호가 입력되지 않음으로서 브레이크 구동부(30)가 동작하게 되어 수직축이 제동된다.When the switch stage 21 of the relay 20 is turned off as described above, the brake driver 30 is operated because no signal is input to the brake driver 30, and the vertical axis is braked.

상기와 같이 정상적인 상태에서 서보제어를 차단하는 경우에는 먼저 브레이크를 동작시킨후에 서보제어를 차단하기 때문에 별다른 문제가 없으나, 정전시에는 이러한 선행제어가 불가능하기 때문에 일정량(기계에 따라 다르나 보통 0.3 - 2㎜정도) 떨어지는 현상이 발생하였다.If the servo control is blocked in the normal state as described above, the servo control is cut off after the brake is operated first, but there is no problem. Dropping occurred).

즉, 정전이 발생하게 되면 수치제어 컨트롤러(10)가 브레이브 구동부(30)를 제어하기 전에 전원이 차단되므로 그 순간 브레이크 구동부(30)에 전원공급 상태가 유지되어 일정길이 더 낙하후 멈추게 되는 것이다.That is, if a power failure occurs, the power supply is cut off before the numerical control controller 10 controls the brave drive unit 30, and thus the power supply state is maintained at the moment of stopping the brake drive unit 30 after a certain length of drop.

따라서, 가공물에 따라 가공불량 및 공구파손등의 요인이 되는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that causes factors such as machining failure and tool damage depending on the workpiece.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 정전상황 발생시 브레이크 구동부를 우선적으로 제어하여 수직축 낙하에 따른 공작물 파손을 막도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, it is the purpose to control the brake drive unit in the event of a power outage to prevent damage to the workpiece due to the fall of the vertical axis.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,

본 고안은 공작기계를 총괄 제어하는 수치제어 컨트롤러와,The present invention is a numerical control controller for overall control of the machine tool,

상기 수치제어 컨트롤러의 출력단에 접속되어 수직축 서보모터 브레이크를 단속하기 위한 릴레이와,A relay connected to an output terminal of the numerical control controller to control a vertical servomotor brake;

상기 릴레이가 오픈되면 수직축 서보모터 브레이크에 전원공급을 차단하여 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 브레이크 구동부를 포함한 공작기계의수직축 낙하방지 장치에 있어서,In the vertical axis fall prevention device of the machine tool including a brake drive unit for stopping the power supply to the vertical servomotor brake when the relay is open to stop the operation of the vertical servomotor,

상기 브레이크 구동부와 릴레이단 사이에, 정전으로 인해 메인전원이 차단되면 상기 브레이크에 공급되는 전원을 차단하여 곧바로 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 릴레이부를 더 추가하여 구성함이 특징이다.Between the brake drive unit and the relay stage, if the main power is cut off due to a power failure, it is characterized in that it further comprises a relay to stop the power supply to the brake immediately stop the operation of the vertical axis servo motor.

도 1은 종래의 수치제어 공작기계의 수직축 브레이크 장치 구성도.1 is a configuration of a vertical shaft brake device of a conventional numerical control machine tool.

도 2는 본 발명의 수치제어 공작기계의 수직축 브레이크 장치 구성도.2 is a configuration of a vertical shaft brake device of the numerical control machine tool of the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 수직축 브레이크 릴레이단의 상세 구성도.Figure 3 is a detailed configuration of the vertical brake relay stage applied to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 수치제어 컨트롤러 20: 제 1 릴레이10: numerical control controller 20: first relay

30: 브레이크 구동부 40: 제 2 릴레이30: brake drive unit 40: second relay

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to be described in detail that can be easily carried out by those of ordinary skill in the art.

도 2 및 도 3은 본 고안의 구성도로서, 도시한 바와 같이,2 and 3 is a block diagram of the subject innovation, as shown,

공작기계를 총괄 제어하는 수치제어 컨트롤러(10)와,Numerical control controller 10 for overall control of the machine tool,

상기 수치제어 컨트롤러(10)의 출력단에 접속되어 수직축 서보모터 브레이크를 단속하기 위한 릴레이(20, 이하에서 편의상 제 1 릴레이부라함)와,A relay (20, hereinafter referred to as a first relay unit for convenience) connected to an output terminal of the numerical control controller 10 to control a vertical servomotor brake;

상기 릴레이(20)가 오픈되면 수직축 서보모터 브레이크에 전원공급을 차단하여 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 브레이크 구동부(30)를 포함한 공작기계의수직축 낙하방지 장치에 있어서,In the vertical axis fall prevention device of the machine tool including a brake drive unit 30 to stop the operation of the vertical axis servo motor by stopping the power supply to the vertical axis servo motor brake when the relay 20 is opened,

상기 브레이크 구동부(30)와 릴레이단(20) 사이에, 정전으로 인해 메인전원이 차단되면 상기 브레이크에 공급되는 전원을 차단하여 곧바로 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 릴레이부(40, 이하에서 편의상 제 2 릴레이부라함)를 더 추가하여 구성한다.Between the brake drive unit 30 and the relay stage 20, when the main power is cut off due to a power failure, the relay unit 40 to cut off the power supplied to the brake immediately to stop the operation of the vertical axis servo motor for convenience. And a second relay unit).

상기 제 2 릴레이부(40)의 스위치단(41)은 3상을 직렬연결하여 1개의 상이라도 이상이 발생하면 곧바로 브레이크 구동부(30)로 향하는 전원을 끊어 제동력을 발생시켜 수직축을 제동함으로서 수직축의 낙하를 곧바로 차단할 수 있도록 하였다.The switch stage 41 of the second relay unit 40 connects three phases in series, and if an abnormality occurs in one phase, the power is directed to the brake drive unit 30 immediately to generate a braking force to brake the vertical axis. It was possible to block the fall immediately.

상기한 구성에 의한, 이 고안의 실시예에 따른 정전시 낙하를 차단하는 수치제어 공작기계의 수직축 브레이크 장치의 작용은 다음과 같다.According to the above-described configuration, the operation of the vertical shaft brake device of the numerically controlled machine tool which blocks the drop during power failure according to the embodiment of the present invention is as follows.

먼저 메인전원이 인가되면 제 2 릴레이(40)가 온됨과 동시에, 수치제어 컨트롤러(10)로부터 신호가 출력됨으로서 제 1 릴레이(20)의 코일에 전류가 흘러 여자되고 이로인해 제 1 릴레이 스위치단이 온 된다.First, when the main power is applied, the second relay 40 is turned on, and at the same time, a signal is output from the numerical controller 10 so that current flows through the coil of the first relay 20, thereby causing the first relay switch stage to be excited. It is on.

그러면, 브레이크 구동부(30)에 신호가 입력되어 브레이크 구동부(30)가 동작하지 않음으로서 수직축을 압착하고 있던 스프링력이 해제되어 수직축을 제동하고 있던 브레이크가 해제 된다.As a result, a signal is input to the brake drive unit 30, and the brake drive unit 30 does not operate, thereby releasing the spring force that squeezes the vertical axis, thereby releasing the brake that brakes the vertical axis.

이 상태에서 수치제어 컨트롤러(10)의 제어에 의해 작업이 진행되다가, 작업자가 전원을 차단하는 경우에는 수치제어 컨트롤러(10)에서 제 1 릴레이(20)를 제어하여 제 1 릴레이(20)의 스위치를 오프시켜 브레이크 구동부(30)가 동작되도록 함으로서 스프링력에 의해 수직축이 제동된다.In this state, when the work proceeds under the control of the numerical control controller 10, and the worker cuts off the power, the numerical control controller 10 controls the first relay 20 to switch the first relay 20. By turning off the brake drive unit 30 is operated by the vertical force is braked by the spring force.

즉, 먼저 브에이크 구동부(30)를 제어하여 수직축을 제동시킨 다음에 서보제어를 차단하게 되는 것이다.That is, the brake drive unit 30 is first controlled to brake the vertical axis, and then servo control is blocked.

한편, 정전으로 인하여 예기치 못하게 전원이 오프된 경우에는 메인전원에 연결된 제 2 릴레이(40)가 작동하게 되어, 제 2 릴레이 스위치단(41)을 오프시키게 된다.On the other hand, when the power supply is unexpectedly turned off due to the power failure, the second relay 40 connected to the main power supply is operated to turn off the second relay switch stage 41.

상기와 같이 제 2 릴레이 스위치단(41)이 오프되면, 브레이크 구동부(30)에 신호가 입력되지 않음으로서 브레이크 구동부(30)가 동작하지 않게 되어 수직축이 제동된다.When the second relay switch stage 41 is turned off as described above, no signal is input to the brake driver 30 so that the brake driver 30 is not operated and the vertical axis is braked.

이 과정에서 제 2 릴레이 스위치단이 오프된 뒤에 브레이크 구동부(30)에 의해서 브레이크가 동작하게 되기까지는 극히 짧은 시간밖에 걸리지 않으므로 수직축의 낙하량은 최소화 된다.In this process, since it takes only a very short time until the brake is operated by the brake driving unit 30 after the second relay switch stage is turned off, the fall amount of the vertical axis is minimized.

상술한 바와 같이 본 고안을 이용하게 되면 정전시 공작기계의 수직축에 곧바로 제동이 걸리도록 함으로서 수직축이 낙하하는 양을 최소화하여 공작기계의 초기 동작 에러를 방지토록 하는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of preventing the initial operation error of the machine tool by minimizing the amount of fall of the vertical axis by braking the vertical axis of the machine tool in case of power failure.

Claims (1)

공작기계를 총괄 제어하는 수치제어 컨트롤러와,Numerical control controller for overall control of machine tool, 상기 수치제어 컨트롤러의 출력단에 접속되어 수직축 서보모터 브레이크를 단속하기 위한 릴레이와,A relay connected to an output terminal of the numerical control controller to control a vertical servomotor brake; 상기 릴레이가 오픈되면 수직축 서보모터 브레이크에 전원공급을 차단하여 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 브레이크 구동부를 포함한 공작기계의수직축 낙하방지 장치에 있어서,In the vertical axis fall prevention device of the machine tool including a brake drive unit for stopping the power supply to the vertical servomotor brake when the relay is open to stop the operation of the vertical servomotor, 상기 브레이크 구동부와 릴레이단 사이에, 정전으로 인해 메인전원이 차단되면 상기 브레이크에 공급되는 전원을 차단하여 곧바로 수직축 서보모터의 운행을 정지토록 하는 릴레이부를 더 추가하여 구성함을 특징으로 하는 공작기계의 수직축 낙하방지 장치.Between the brake drive unit and the relay stage, if the main power is cut off due to a power failure, the power supply to the brake is cut off, and further comprises a relay to stop the operation of the vertical axis servo motor further comprises a configuration of the machine tool Vertical axis fall prevention device.