KR20090004130U

KR20090004130U - 씨앤씨선반의 드릴 파손 검출장치

Info

Publication number: KR20090004130U
Application number: KR2020070017506U
Authority: KR
Inventors: 윤지용
Original assignee: 윤지용
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-05-07

Abstract

본 고안은 드릴의 파손을 감지하여 파손되지 않은 다른 드릴까지 손상되는 것을 방지토록 한 CNC선반/MCT및 기타기계의 드릴및공구류 파손 검출장치를 제공한다.

이를 구현하기 위한 본 발명은 공작물을 가공하는 드릴의 파손유무를 감지하게 되는 CNC선반/MCT및 기타기계의 드릴 파손 검출장치에 있어서, 주축과, 상기 주축의 선단에 결합되며 내부에는 공간부가 형성된 하우징너트와, 상기 하우징너트에 관통 설치되며 상기 드릴과의 접촉에 따라 일측방향으로 밀려나는 누름핀과, 상기 주축의 내부에 설치되며 상기 누름핀의 이동을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 근접센서 및 상기 하우징너트의 공간부에 설치되며 일측방향으로 이동한 누름핀을 텐션력으로 복귀시키는 압축스프링을 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 한다.

CNC선반, 드릴, 파손, 검출장치, 근접센서( 혹은 고정도 터치센서)

Description

씨앤씨선반의 드릴 파손 검출장치{Cutting detector of CNC lathe}

본 발명은 CNC선반의 드릴 파손 검출장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 드릴의 파손을 감지하여 파손되지 않은 다른 드릴까지 손상되는 것을 방지토록 한 CNC선반의 드릴 파손 검출장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, CNC(Computerized Numerical Control)선반은 가공형상이나 가공조건 및 가공동작의 데이터를 컴퓨터에 의하여 프로그램화 시키고 이를 넘버링 컨트롤 데이터화 하여 펄스신호화 된 상태로 보유하고 이를 기초로 하여 공급된 소재를 가공하는 공작기계를 말한다.

첨부된 도 1은 종래 일반적인 CNC선반의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 종래 CNC선반은 스핀들(10), 척(12), 왕복대(20), 다수개의 드릴(24a, 24b, 24c)들 및 승강수단(26)으로 구성하고 있다.

상기한 구성의 CNC선반은 왕복대(20)의 동작에 따라 위쪽에 위치하는 첫 번 째 드릴(24a)이 공작물(14)에 접근하여 가공부위를 형성시키게 되고, 이어서, 두 번째 드릴(24b)과 세 번째에 위치하는 드릴(24c)이 공작물(14)에 순차적으로 접근하여 일차 형성된 가공부위를 연속적으로 가공하게 된다.

그러나 위와 같이 여러개의 드릴(24a, 24b, 24c)들로 공작물(14)의 가공부위를 연속적으로 가공할 경우에는 작업과정에서 어느 하나의 드릴이 파손되는 경우가 발생하게 되는 데, 이때 파손된 드릴은 이탈하지 않고, 공작물(14)의 가공부위내에 삽입된 상태가 됨으로서 다른 드릴이 상기 가공부위에 삽입되는 과정에서 파손된 드릴과 서로 부딧치게 됨으로서 파손되지 않은 드릴까지 손상시키는 문제점을 가져오게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 드릴의 파손유무를 감지하여 제어부로 신호를 출력해 기기의 구동을 정지시키도록 함으로서 파손되지 않은 다른 드릴들의 손상됨을 방지토록 한 CNC선반의 드릴 파손 검출장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 공작물을 가공하는 드릴의 파손유무를 감지하게 되는 CNC선반의 드릴 파손 검출장치에 있어서, 주축과, 상기 주축 의 선단에 결합되며 내부에는 공간부가 형성된 하우징너트와, 상기 하우징너트에 관통 설치되며 상기 드릴과의 접촉에 따라 일측방향으로 밀려나는 누름핀과, 상기 주축의 내부에 설치되며 상기 누름핀의 이동을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 근접센서 및 상기 하우징너트의 공간부에 설치되며 일측방향으로 이동한 누름핀을 텐션력으로 복귀시키는 압축스프링을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 CNC선반의 드릴 파손 감지장치는 가공과정에서 드릴의 파손을 감지하여 제어부로 신호를 출력해 기기(CNC선반)의 구동을 정지시켜 공작물의 가공부위에 삽입되어 있는 파손된 드릴 파편을 빼내도록 함으로서 가공과정에서 파손되지 않은 다른 드릴들이 손상되는 것을 방지할 수 있는 작용효과를 가진다.

한편, 본 고안의 드릴 파손 감지장치를 CNC선반외에 MCT 혹은 기타 여러기계에 다양하게 접목시켜 사용할 수 있는 바, 하기에서는 본 고안의 드릴 파손 감지장치를 CNC선반에 접촉시킨 것을 대표하여 기술하기로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

첨부된 도 2는 본 고안에 따른 CNC선반의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 CNC선반은 스핀들(10)과, 상기 스핀들(10)의 선단에 결합되며 공작물(14)을 클램핑하는 척(12)과, 상기 척(12)의 반대편에 위치한 상태에서 전, 후 왕복 이동하는 왕복대(20)와, 상기 왕복대(20)의 전면에 장착되는 승강수단(26)과, 상기 승강수단(26)에 수직으로 일정간격을 유지한 상태로 설치되는 다수개의 드릴홀더(22a, 22b ,22c) 및 상기 드릴홀더(22a, 22b, 22c)에 각각 끼워지는 드릴(24a, 24b, 24c)들을 포함하여 구성한다.

상기한 구성을 가지는 CNC선반은 척(12)에 공작물(14)을 물려진 다음, 왕복대(20)를 동작시키게 되면 드릴홀더(22a, 22b, 22c)에 끼워져 있는 드릴(24a, 24b, 24c)들중 제일 위쪽에 위치하는 첫 번째 드릴(24a)이 전진 이동하며 공작물(14)을 일차 가공하게 되고, 이어서 상기 드릴(24a) 아래에 위치하는 두 번째 드릴(24b)이 승강수단(26)의 동작으로 공작물(14)의 위치까지 수직 승강한 상태에서 왕복대(20)의 동작으로 전진 이동하며 일차 가공된 공작물(14)의 가공부위를 재차 가공하게 되고, 마지막으로 세 번째 드릴(24c) 역시 두 번째 드릴(24b)과 동일한 방식으로 구동하며 공작물(14)의 가공부위를 연속적으로 가공하게 된다.

한편, 상기한 CNC선반에는 본 발명에서 구현하고자 하는 드릴 파손 검출장치(30)가 포함되어 설치된다. 상기 드릴 파손 검출장치(30)는 여러개의 드릴(24a, 24b, 24c)들중 어느 하나의 드릴이 파손될 경우, 이를 감지하여 제어부(미 도시 함)로 신호를 출력해 기기(즉, CNC선반)의 구동을 정지시키는 장치이다.

즉, 공작물(14)을 가공하는 과정에서 드릴이 파손될 경우, 파손된 드릴 파편은 공작물(14)의 가공부위내에서 외부로 빠져나오지 못하게 되는 데, 이 상태에서 다른 드릴을 공작물(14)의 가공부위로 삽입시켜 재차 가공작업을 수행하게 되면 가공부위에 삽입되어 있는 드릴의 파편과 파손되지 않은 드릴이 서로 충돌하게 됨으로서 파손되지 않은 드릴까지 손상시키는 문제점을 유발하게 되는 바, 본 고안의 드릴 파손 검출장치(30)는 드릴의 파손유무를 자동으로 감지하여 기기의 구동 자체를 정지시키게 됨으로서, 파손되지 않은 드릴의 손상을 방지할 수 있게 된다.

첨부된 도 3은 드릴 파손 검출장치(30)의 구성을 상세하게 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 드릴 파손 검출장치(30)는 공작물(14)이 물려지는 척(12)의 위쪽에 일정거리 이격된 상태로 위치하는 것으로서, 스핀들(10)을 보호하는 커버(16)에 볼트(34) 체결되는 주축홀더(32)와, 상기 주축홀더(32)에 고정 설치되는 주축(36)을 구비한다.

상기 주축(36)의 내부에는 근접센서(38)(혹은 고정도 터치센서)가 설치된다. 상기 근접센서(38)는 후술하는 누름핀(44)의 이동동작을 감지하여 제어부로 신호를 출력하게 된다. 이때 상기 근접센서(38)에서 출력되는 감지신호는 드릴이 파손되지 않았다는 것을 의미한다.

상기 주축(36)의 선단에는 내부로 공간부(42)를 가지는 하우징너트(40)가 결합되고, 상기 하우징너트(40)에는 누름핀(44)이 관통 설치된다. 상기 누름핀(44)은 드릴(24a, 24b, 24c)과의 접촉에 따라 일측방향으로 밀려나게 되는 데, 이때 근접센서(38)는 누름핀(44)의 이동을 감지한 후, 제어부로 감지신호를 출력하게 된다.

상기 하우징너트(40)의 내부 공간부(42)에는 압축스프링(46)이 내설된다. 상기 압축스프링(46)은 누름핀(44)의 이동에 따라 압축된 후, 누름핀(44)과 드 릴(24a, 24b, 24c)의 접촉이 해지됨과 동시에 텐션력으로 상기 누름핀(44)을 처음상태로 복귀시키게 된다.

이하, 본 고안에 따른 CNC선반의 드릴 파손 검출장치(30)의 동작과정을 첨부된 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 척(12)에 공작물(14)을 물린 다음, 왕복대(20)를 구동시키면 3개의 드릴(24a, 24b, 24c)들은 동시에 전진 이동하며 제일 위쪽에 위치하는 첫 번째 드릴(24a)이 공작물을 가공하게 되고(도 4a참조), 이어서 승강수단(26)의 동작에 따라 3개의 드릴(24a, 24b ,24c)들은 모두 수직으로 이동하게 되는 데, 이때 첫 번째 드릴(24a)은 도 4b에서와 같이 본 고안의 드릴 파손 검출장치의 수평선상에 위치하게 된다.

다음, 도 4c에서와 같이 왕복대(20)가 다시 동작하며 3개의 드릴(24a, 24b, 24c)들을 동시에 전진 이동시키게 되는 데, 이때 첫 번째 드릴(24a)은 드릴 파손 검출장치(30)의 누름핀(44)에 접촉하게 되고, 두 번째 드릴(24b)은 공작물(14)의 가공부위에 삽입되어 가공부위를 재차 가공하게 된다.

즉, 첫 번째 드릴(24a)이 전진 이동하며 드릴 파손 검출장치(30)의 누름핀(44)과 접촉하게 되면, 누름핀(44)은 일측방향으로 밀려나며 이동하게 되고, 이에 따라 근접센서(38)는 누름핀(44)의 이동을 감지한 후, 제어부로 감지신호를 출력하게 되는 데, 이때 근접센서(38)가 감지신호를 출력한 것은 드릴(24a)이 파손되지 않은 것을 의미하며, 따라서 감지신호를 출력받은 제어부는 기기를 정상적으로 구동시키게 된다.

만일, 첫 번째 드릴(24a)이 가공과정에서 파손될 경우에는 떨어진 파편만큼 드릴(24a)의 길이가 짧아지게 되는 데, 이때에는 도 4d에서와 같이 드릴(24a)이 전진 이동하더라도 누름핀(44)과의 접촉이 일어나지 않게 됨으로서 누름핀(44)은 일측으로 밀려나지 않게 되고, 이에 따라 근접센서(38)는 누름핀(44)의 이동을 감지하지 못함으로서 제어부로 감지신호를 출력하지 않게 된다. 상기 근접센서(38)가 감지신호를 출력하지 않는다는 것은 드릴(24a)이 파손된 것을 의미하며, 따라서 감지신호를 출력받지 못한 제어부는 기기의 구동을 정지시키게 된다.

위와 같이 기기의 구동이 정지되면 작업자는 파손된 드릴(24a)을 새것으로 교체하고, 또한 공작물(14)의 가공부위에 삽입되어 있는 드릴 파편들을 빼내 파손되지 않은 다른 드릴의 손상을 방지토록 한다.

도 1은 종래 일반적인 CNC선반의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 드릴 파손 검출장치가 설치된 CNC선반의 구조를 도시한 도면.

도 3은 도 2에서 도시하고 있는 드릴 파손 검출장치의 구성을 상세하게 도시한 도면.

도 4a 내지 도 4d는 본 고안에 따른 드릴 파손 검출장치의 동작상태를 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 왕복대 22a, 22b, 22c: 드릴홀더

24a, 24b, 24c: 드릴 26: 승강수단

30: 드릴 파손 검출장치 36: 주축

38: 근접센서 40: 하우징 너트

44: 누름핀 46: 압축스프링

Claims

공작물을 가공하는 드릴의 파손유무를 감지하게 되는 CNC선반의 드릴 파손 검출장치에 있어서,

주축과;

상기 주축의 선단에 결합되며 내부에는 공간부가 형성된 하우징너트와;

상기 하우징너트에 관통 설치되며 상기 드릴과의 접촉에 따라 일측방향으로 밀려나는 누름핀과;

상기 주축의 내부에 설치되며 상기 누름핀의 이동을 감지하여 제어부로 감지신호를 출력하는 근접센서 및 ;

상기 하우징너트의 공간부에 설치되며 일측방향으로 이동한 누름핀을 텐션력으로 복귀시키는 압축스프링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 CNC선반의 드릴 파손 검출장치.