KR20070068713A - 대형 공작물의 내부 가공장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형공작물의 내부를 가공하는 도중에 공구 교체시 안전하게 후퇴할 수 있도록 하고, 재가공시 입력된 위치를 따라서 진입토록하여 내부가 보이지 않은 가공물의 내부를 공구가 이송하는 도중에 공작물과 간섭이 발생하지 않토록 하는 것을 특징으로 하는 대형 공작물의 내부 가공장치 및 방법에 관한 것으로,

주축을 이송해야할 경로를 저장하고, 공구교환시 프로그램을 출력하여 미리 지정된 경로로 공구가 이송되도록 하는 메크로 프로그램과; 상기 메크로 프로그램으로부터 데이터를 입력받아서 사용자가 미리 지적한 경로로 공구를 이송시키도록 지령하는 NC 제어부와; 상기 NC 제어부의 지령에 따라서 모터 드라이버에 이송명령을 내리는 PLC부와; 상기 PLC부의 제어에 따라 모터를 회전시켜 공구를 공작물 내부로 이송시켜 메크로 프로그램에 따라 공구를 이송시키는 전기적 신호를 출력하는 모터 드라이버를 포함하여 구성함이 특징이다.

대형, 공작물, 가공장치

Description

대형 공작물의 내부 가공장치 및 방법{Apparatus for Inner Manufacturing Unit of Big Material}

도 1은 일반적인 대형 공작물 구성도.

도 2는 본 발명의 구성 블록도.

도 3은 본 발명의 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 메크로 프로그램

200: NC 제어부

300: PLC부

400: 모터 드라이버

500: 모터

본 발명은 대형 공작물의 내부 가공장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 대형 공작물의 내부를 가공하는 도중에 공구 교체시 안전하게 후퇴할 수 있도록 하고, 재가공시 입력된 위치를 따라서 진입토록하여 내부가 보이지 않은 가공물의 내부를 공구가 이송하는 도중에 공작물과 간섭이 발생하지 않토록 하는 것을 특징으로 하는 대형 공작물의 내부 가공장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 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 공작기계중에서 가공과정에서 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라 하고, 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 금속가공기계라 한다.

상기한 절삭공작기계에는 선반, 밀링기, 머시닝센터, 드릴링기, 보링기, 연삭기, 기어가공기, 특수가공기 등이 있고, 상기한 금속성형기계에는 기계식 프레스, 유압식 프레스, 절단절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.

한편, 이러한 공작기계를 이용한 가공은 통상 외부면이나 외주연등을 가공하는 경우가 많으며, 따라서 공구를 교체후 다시 진입시에도 눈에 보이기 때문에 그 자리로 이송시키는데 별 문제가 없었다.

그러나, 대형공작물 같은 경우에는 내부를 정밀하게 가공하는 경우가 있는데, 특히 내부를 깊숙히 파고들어가는 구조물일 경우 가공작업도중에 공구를 교환할시에 내부가 잘 보이지 않아 공구를 이송시에 공작물에 부딪치는 경우가 발생한다.

또한, 도 1과 같이 대형 공작물(10) 내부를 계단형상으로 가공시에, 최초 공 구가 계단형상으로 파고들었을 경우에 공구 교환시에 다시 반대방향으로 공구를 후퇴시켜야 하고 새로운 공구를 집입시에는 다시 계단형상으로 진입해야 하나, 곧바로 최종지점으로 공구를 이송시키게 되면 공구와 공작물이 부딪치는 경우가 발생하며, 특히 육안으로 확인하면서 공구를 진입시키는 것이 어려워서 대형 공작물의 내부를 절삭하는 가공에 에로사항이 많았다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 대형 공작물의 내부 가공시 공구의 입출력 경로를 메크로 프로그램에 미리 저장하고, 공구교환시 상기 메크로 프로그램을 출력하여 원할한 공구이송이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

주축을 이송해야할 경로를 저장하고, 공구교환시 프로그램을 출력하여 미리 지정된 경로로 공구가 이송되도록 하는 메크로 프로그램(100)과; 상기 메크로 프로그램(100)으로부터 데이터를 입력받아서 사용자가 미리 지적한 경로로 공구를 이송시키도록 지령하는 NC 제어부(200)와; 상기 NC 제어부(200)의 지령에 따라서 모터 드라이버에 이송명령을 내리는 PLC부(300)와; 상기 PLC부(300)의 제어에 따라 모터(500)를 회전시켜 공구를 공작물 내부로 이송시켜 메크로 프로그램에 따라 공구를 이송시키는 전기적 신호를 출력하는 모터 드라이버(400)를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 대형 공작물의 내부 가공경로를 프로그램하는 메크로 프로그램 입력단계(S10)와; 대형 공작물의 내부 가공에 대한 매인 프로그램을 가동하는 단계(S20)와; 상기 매인 프로그램에 따라서 공구를 이송하여 대형 공작물의 내부를 가공하는 단계(S30)와; 공구에 대한 모니터링을 하여 알람이 발생하면 공구교환신호로 인식하고 메크로 프로그램을 출력하는 단계(S40)와; 상기 메크로 프로그램에 따라서 미리 지정된 경로로 공구를 이송하여 교체하고, 새로운 공구를 미리 입력된 경로를 따라서 이송시키는 단계(S50)로 이루어짐이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 구성도로서, 도시한 바와 같이 본 발명은 크게 메크로 프로그램(100)과, NC 제어부(200)와, PLC부(300)와, 모터 드라이버(400), 모터(500) 로 이루어진다.

상기 메크로 프로그램(100)은 주축을 이송해야할 경로를 저장하고, 공구교환시 미리 지정된 경로로 공구가 이송되도록 하는 역할을 한다.

상기 NC 제어부(200)는 메크로 프로그램(100)으로부터 데이터를 입력받아서 사용자가 미리 지적한 경로로 공구를 이송시키도록 지령하는 역할을 한다.

상기 PLC부(300)는 NC 제어부(200)의 지령에 따라서 모터 드라이버에 이송명령을 내리는 역할을 한다.

상기 모터 드라이버(400)는 PLC부(300)의 제어에 따라 모터를 회전시켜 공구를 공작물 내부로 이송시키는 역할을 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 메크로 프로그램(100)에 주축의 이송경로를 프로그램하는바, 이는 공구교환시에 공구가 이송된 경로를 역으로 하여 빠져 나와야 하기 때문이며, 새로운 공구를 장착하여 가공이 중단된 구역으로 이송할 때에도 최초 가공 진행라인을 따라서 이송해야 하기 때문이다.

즉, 통상적인 공작물 가공에서는 최단거리를 계산하여 중단된 지점까지 가장 빠른 이송경로로 공구를 움직이도록 하나, 공작물의 내부를 계단식으로 깍을 때에는 가공이 중단된 지점에 최단경로로 공구를 이송하게 되면 공작물과 부딪치기 때문이다.

따라서, 본 발명에서는 새로운 공구를 이송시킬때에 바로전 공구가 이송한 경로를 그대로 따라가서 중단된 지점에서 새롭게 가공이 이루어지도록 하기 위해서 가공경로를 메크로 프로그램(100)에 미리 프로그램하며, 공작물의 내부를 가공시에는 메크로 프로그램(100)에 미리 입력된 내용에 따라서 공구를 이송시키도록 하는 것이다.

상기 NC 제어부(200)는 메크로 프로그램(100)으로 부터 데이터를 입력받아 메크로 프로그램(100)에서 지정한 경로를 따라서 주축이 이송되도록 하며, 공구를 교환시에도 메크로 프로그램(100)으로부터 데이터를 입력받아 전진한 경로를 역으로 하여 후진하며, 새로운 공구를 이송시킬 때에도 메크로 프로그램(100)에 미리 저장된 경로로 공구의 이송이 이루어지도록 제어한다.

그리고, 상기 PLC부(300)는 NC 제어부(200)의 명령에 따라서 모터의 회전 및 이송을 결정하여 모터 드라이브에 신호를 출력하며, 모터 드라이브(400)는 PLC부(300)의 제어신호를 모터(500)의 전기적 구동신호로 변환하여 주축이 원하는 경로를 따라 이송되도록 하여 공구가 공작물 내부에서 서로 충돌하는 일이 없도록 한다.

도 3은 본 발명의 플로우 챠트이다.

도시한 바와 같이 본 발명은, 대형 공작물의 내부 가공경로를 프로그램하는 메크로 프로그램 입력단계(S10)와;

대형 공작물의 내부 가공에 대한 매인 프로그램을 가동하는 단계(S20)와;

상기 매인 프로그램에 따라서 공구를 이송하여 대형 공작물의 내부를 가공하는 단계(S30)와;

공구에 대한 모니터링을 하여 알람이 발생하면 공구교환신호로 인식하고 메 크로 프로그램을 출력하는 단계(S40)와;

상기 메크로 프로그램에 따라서 미리 지정된 경로로 공구를 이송하여 교체하고, 새로운 공구를 미리 입력된 경로를 따라서 이송시키는 단계(S50)로 이루어진다.

결국, 본 발명은 대형 공작물의 내부를 가공하면서, 메크로 프로그램에 미리 지정된 경로를 따라서 공구가 움직이도록 하여, 공구 교환시에 공구가 공작물과 부딪쳐 파손되는 것을 막을 수 있는 장점을 제공한다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (2)

1. 주축을 이송해야할 경로를 저장하고, 공구교환시 프로그램을 출력하여 미리 지정된 경로로 공구가 이송되도록 하는 메크로 프로그램(100)과;

   상기 메크로 프로그램(100)으로부터 데이터를 입력받아서 사용자가 미리 지적한 경로로 공구를 이송시키도록 지령하는 NC 제어부(200)와;

   상기 NC 제어부(200)의 지령에 따라서 모터 드라이버에 이송명령을 내리는 PLC부(300)와;

   상기 PLC부(300)의 제어에 따라 모터(500)를 회전시켜 공구를 공작물 내부로 이송시켜 메크로 프로그램에 따라 공구를 이송시키는 전기적 신호를 출력하는 모터 드라이버(400)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 대형 공작물의 내부 가공장치.
2. 대형 공작물의 내부 가공경로를 프로그램하는 메크로 프로그램 입력단계(S10)와;

   대형 공작물의 내부 가공에 대한 매인 프로그램을 가동하는 단계(S20)와;

   상기 매인 프로그램에 따라서 공구를 이송하여 대형 공작물의 내부를 가공하는 단계(S30)와;

   공구에 대한 모니터링을 하여 알람이 발생하면 공구교환신호로 인식하고 메크로 프로그램을 출력하는 단계(S40)와;

   상기 메크로 프로그램에 따라서 미리 지정된 경로로 공구를 이송하여 교체하 고, 새로운 공구를 미리 입력된 경로를 따라서 이송시키는 단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 대형 공작물의 내부 가공방법.

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