KR20090060521A

KR20090060521A - Automatc impellent force compensating unit of tail stock and method thereof

Info

Publication number: KR20090060521A
Application number: KR1020070127370A
Authority: KR
Inventors: 김태근
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-15
Also published as: KR101438224B1

Abstract

A calibration device of a servo-drive tail stock and a method thereof are provided to reduce the cycle time by increasing the axis transferring speed. A calibration device of a servo-drive tail stock comprises: a pressure sensor(10) detecting the intensity in which a tail stock center(110) suppresses a processed product; an impellent force setting unit setting a impellent force value of a servo motor; an A/D converter changing a measured pressure value into a digital value, and outputting a signal to outside; a comparator determining the pressure value and the impellent force value of the tail stock center; a controller outputting a check signal if the desired pressure value is not sensed within the desired time and outputting a driving signal if the input value is out of the reference range; a servo motor pressing the processed product by operating the center of the servo motor according to the signal of the controller; and a display unit displaying the operation status of the tail stock.

Description

서보 구동형 심압대의 추력 자동 보정 장치 및 방법{AUTOMATC IMPELLENT FORCE COMPENSATING UNIT OF TAIL STOCK AND METHOD THEREOF}Thrust automatic correction device and method for servo-driven tail stock {AUTOMATC IMPELLENT FORCE COMPENSATING UNIT OF TAIL STOCK AND METHOD THEREOF}

본 발명은 선반형 CNC 공작기계에서 사용하는 서보 구동형 심압대에 있어서, 가공시 발생되는 부하에 의해서 소재를 지지하는 압력의 변동이 발생할 경우 추력을 일정하게 자동으로 보정하는 장치를 제공하여, 가공시 부하에 의해 소재를 지지하는 압력의 변동이 발생할 경우 서보 구동형 심압대의 추력을 자동으로 보정하는 것을 특징으로 하는 서보 구동형 심압대의 추력 자동 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention, in the servo-driven tailstock used in lathe CNC machine tools, provides a device for automatically and automatically correct the thrust in the case of fluctuations in the pressure supporting the material due to the load generated during machining, The present invention relates to a thrust automatic correction apparatus and method for servo-driven tail stock automatically correcting the thrust of the servo-driven tail stock when a change in pressure supporting the work due to the load occurs.

일반적으로, 선반형 CNC 공작기계에서 소재의 길이가 긴 경우 가공 중 소재의 흔들림과 밀림을 방지하기 위해서 유압 혹은 서보 구동형 심압대를 적용한다. 이때, 소재를 지지하는 힘인 추력을 일정하게 유지하는 것은 소재의 정밀도를 높이는 것이 중요한 기술 요소이다.In general, when the length of the material is long in the lathe CNC machine tool, hydraulic or servo-driven tailstock is applied to prevent the shaking and push of the material during machining. At this time, maintaining the thrust, which is the force supporting the material, is an important technical element to increase the precision of the material.

도 1은 일반적인 종래기술로서 심압대가 소재에 도달하기전 동작 상태도이고, 도 2는 일반적인 종래기술로서 심압대가 도달한 후 동작 상태도이며, 도 3은 심압대를 구동하는 통상적인 제어 구성도로서, 도시한 바와 같이 소재(200)에 심압 대(100)가 진입하여 심압대 퀼이 소재의 정중앙을 맞물려 고정시킨 다음 공구를 이용하여 소재(200)를 가공토록 한다. 아울러 이때 PMC로부터 토크 및 허용속도 지령을 서보제어계에 인가하여 서보모터의 속도를 제어하여 적절한 속도로 십압대(100)가 소재에 맞물리도록 한다.1 is a general state of the art prior to the tailstock reaches the material, Figure 2 is a conventional state of the art after the tailstock reaches the state of operation, Figure 3 is a typical control configuration for driving the tailstock, shown As described above, the tailstock 100 enters the material 200, and the tailstock quill is fixed by engaging the center of the material, and then processing the material 200 using a tool. At this time, the torque and allowable speed command are applied from the PMC to the servo control system to control the speed of the servo motor so that the ten rods 100 engage with the material at an appropriate speed.

한편, 종래의 심압대(100)를 가공하고자 하는 소재(200)에 지지하는 방법은 비접촉방식인 바, 콘트롤러 제조사에서 제공하는 토크 리미터 기능을 이용하여 십압대(100)를 이송하는 축의 자동 이송정지신호로부터 피드 이송속도가 변화가 감지되는 경우에 지지가 된 것으로 인식한다.On the other hand, the method of supporting the conventional tailstock 100 to the material 200 to be processed is a non-contact method, using the torque limiter function provided by the controller manufacturer, the automatic transfer stop of the axis for feeding the ten rods 100 From the signal it is recognized that the feed feedrate is supported when a change is detected.

그러나, 이러한 비접촉방식은 이송중 슬라이드면에 이물질이 유입된 경우 혹은 외란에 의해 십압대(100)가 소재(200)에 도달하지 않은 경우에도 피드 이송속도의 변화가 감지됨에 따라 심압대(100)가 소재(200)를 지지한 것으로 인식하게 된다. 그에 따라 오동작을 일으킴으로서 가공작업시 가공물을 정확히 지지하지 못하여 가공불량이나 공구파손등의 위험성이 존재한다.However, such a non-contact method according to the tailstock 100 as a change in the feed feed rate is detected even when the foreign material flows into the slide surface during the transfer or even if the rod 10 does not reach the material 200 due to disturbance. It will be recognized as supporting the material 200. Accordingly, there is a risk of malfunction or tool breakage due to malfunction of the workpiece due to malfunction.

즉, 비접촉방식에서는 십압대(100)를 소재(200)로 이송하는 축의 이송속도를 지령한 후, 서보모터 엔코터에서 속도를 피드백받아 일정속도 이하로 변동이 발생하면 이송을 완료하게 되는데, 외란에 의해서 소재(200)에 센터가 완전하게 밀착되지 않은 상태에서 이송속도의 변동이 발생할 경우에 이를 감지하지 못하게 되므로, 실제로는 십압대(100)가 소재(200)에 도달하지 않았음에도 불구하고 십압대(100)가 소재(200)에 도달한 것으로 잘못 인식하게 되므로 이후 계속되는 가공작업에서 공구파손이나 장비의 파손과 같은 많은 문제를 일으키는 것이다.That is, in the non-contact method, after commanding the feed speed of the shaft feeding the tens of rods 100 to the material 200, the servo motor encoder feeds back the speed and completes the feed if a change occurs below a certain speed. Since the center is not completely in contact with the material 200 by the change of the feed rate does not detect this, so in fact, even though the rod 10 does not reach the material 200 Since the rod 100 is erroneously recognized as reaching the material 200, it will cause a lot of problems such as tool breakage or equipment damage in subsequent machining operations.

아울러, 십압대(100)는 자동 이송만 가능하기 때문에 현재 셋팅된 추력이 정상적으로 수행되고 있는지 여부를 보상하기 위한 피드백 회로가 구성되어 있지 않으며, 이러한 요인으로 인해서 소재(200)를 완전하게 밀착하지 않은 경우 가공중 소재(200)의 흔들림이 발생하여 불량이 발생되는 문제점이 있다.In addition, since the push rod 100 is only capable of automatic transfer, a feedback circuit for compensating whether or not the currently set thrust is being normally performed is not configured, and due to such factors, the material 200 is not completely adhered to. In this case, there is a problem in that a defect occurs due to shaking of the material 200 during processing.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로서, 심압대가 움직이는 시간을 미리 세팅하여 세팅된 시간내에 심압대가 도달하지 않으면 이송구간에 이물질이 발생한 것으로 판단하여 체크신호를 출력하고, 아울러 심압대의 추력을 압력센서를 통해 감지하여 공구 지지에 필요한 추력이 보장되도록 서보모터를 항시 제어토록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, if the tailstock does not reach within the set time by setting the tailstock moving time in advance, it is determined that the foreign matter occurred in the transport section and outputs a check signal, and also the thrust of the tailstock The purpose is to control the servomotor at all times to ensure the thrust required to support the tool by detecting it through the pressure sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 심압대 센터(110)에 설치되어 심압대 센터(110)가 가공물을 압박하는 강도를 센싱하는 역할을 하는 압력감지 센서(10)와; 심압대 센터(110)를 통해 제공되어야할 압력값을 미리 세팅하는 압력 세팅부(20)와; 심압대(100)를 유동시키는 서보모터의 추력값을 세팅하여 원하는 추력으로 심압대(100)의 이송이 이루어지도록 하는 추력 세팅부(30)와; 상기 압력감지센서(10)에 의해서 측정된 압력값을 디지털값으로 변경하여 변경된 신호를 외부로 출력하는 A/D 변환기(40)와; 상기 압력감지 센서(10)로부터 출력된 데이터와 미리 세팅된 압력 세팅부(20)와 추력 세팅부(30)에 설정된 데이터를 상호 비교하여 심압대 센터(110)의 압력값과 추력값이 기준범위 이내인가를 판단하는 비교기(50)와; 상기 비교기(50)의 판단결과 원하는 시간에 원하는 압력값이 센싱되지 않으면 이송경로에 이물질이 낀 것으로 판단하여 체크신호를 출력하고, 압력값이 기준범위를 벗어난 경우에는 구동수단에 구동신호를 출력하여 원하는 추력으로 소재를 압박 하도록 제어하는 제어부(60)와; 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라서 심압대의 센터(110)를 동작시켜 가공물을 압박하게하는 하는 서보모터(70)와; 상기 제어부(60)의 제어신호에 따라서 심압대(100)의 작동상황을 외부에 표시하는 표시부(80)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.As a means for achieving the above object, the present invention is a pressure sensor sensor 10 is installed in the tail stock center 110 to serve to sense the strength of the tail stock center 110 to press the workpiece; A pressure setting unit 20 for presetting a pressure value to be provided through the tail stock center 110; A thrust setting unit 30 for setting the thrust value of the servomotor to flow the tail stock 100 so that the tail stock 100 is transferred to a desired thrust; An A / D converter 40 for changing the pressure value measured by the pressure sensor 10 to a digital value and outputting the changed signal to the outside; The pressure and thrust values of the tail stock center 110 are compared with each other by comparing the data output from the pressure sensor 10 with the data set in the pre-set pressure setting unit 20 and the thrust setting unit 30. Comparator 50 for determining whether or not within; As a result of the determination of the comparator 50, if the desired pressure value is not sensed at the desired time, it is determined that the foreign material is caught in the transport path, and a check signal is output. If the pressure value is out of the reference range, the drive signal is output to the driving means. A control unit 60 which controls to press the material with a desired thrust; A servo motor 70 for operating the center 110 of the tail stock according to the control signal of the controller 60 to press the workpiece; It characterized in that it comprises a display unit 80 for displaying the operation status of the tail stock 100 to the outside in accordance with the control signal of the controller 60.

또한, 본 발명에 따른 서보 구동형 심압대의 추력 자동 보정 방법은, 소재(200)에 적합한 압력과 추력을 NC의 데이터 테이블값에 압력값과 추력값을 kg/f 와 Nm의 단위로 설정하는 단계(S10)와; 상기 S10 단계에서 설정된 값을 PMC에서 제공하는 비휘발성 어드레스로 저장하는 단계(S20)와; 심압대(100)를 이송을 원하는 속도로 지령하는 단계(S30)와; 가공할 소재(200)의 방향으로 심압대(100)가 이송되는 단계(S40)와; 압력 검출 센서(10)에서 검출되는 데이터값이 설정된 시간 이내에 S10에서 미리 설정한 압력값 만큼 검출되지 않으면 이동 경로에 외란에 의해서 간섭이 발생한 것으로 판단하여 이동 경로 간섭 체크 알람을 송출하는 단계(S50)와; 설정한 시간이내에 S10에서 설정한 값의 범위를 충족할 경우, 심압대 이송 완료 신호를 송출한 후 가공을 시작하는 단계(S60)와; 가공중 소재(200)를 지지하는 압력을 감지하여 감지된 값을 기초로 추력값을 연산하고 추력을 자동으로 보정하는 단계(S70~S110)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the thrust automatic correction method of the servo-driven tail stock according to the present invention, the pressure and thrust suitable for the material 200 is set in the NC data table value, the pressure value and the thrust value in units of kg / f and Nm (S10); Storing the value set in the step S10 as a nonvolatile address provided by the PMC (S20); Commanding the tailstock 100 at a desired speed for conveying (S30); The tail stock 100 is transferred in the direction of the material 200 to be processed (S40); If the data value detected by the pressure detection sensor 10 is not detected by the pressure value set in advance in S10 within the set time step, it is determined that the interference has occurred due to the disturbance in the movement path and sends a movement path interference check alarm (S50). Wow; If the range of values set in S10 is satisfied within the set time, sending a tailstock transfer completion signal and starting processing (S60); It is characterized in that it comprises a step (S70 ~ S110) to calculate the thrust value and automatically correct the thrust based on the detected value by detecting the pressure supporting the material 200 during processing.

한편, 바람직하게는 가공중 소재(200)를 지지하는 압력을 감지하여 감지된 값을 기초로 추력값을 연산하고 추력을 자동으로 보정하는 단계(S70~S110)는, 가공중 소재(200)를 지지하는 추력의 반대방향으로 압력의 변동이 발생하거나 설정한 범위이내로 감지되는지를 확인하는 단계(S70)와; 이때 감지된 값이 설정범위 이내 이면 추력이 정상임을 실시간으로 표시부(80)에서 추력 OK LED가 점등하게 되고, 설정한 범위룰 벗어나는 비정상적인 상태가 검출되면 PMC에서 지원하는 비교기(50)를 통해서 압력값과 추력값을 연산하는 단계(S80)와; 압력의 오차량만큼 서보 드라이브에 에러량을 전송하고 펄스를 생성하여 서보 모터(70)를 전진 이송 시키는 단계(S90)와; 심압대(100)의 이송을 통해서 추력의 자동 보정을 수행하는 단계(S100)와; 일시적으로 압력의 변동량만큼 추력을 조정하게 되며, 조정에 의한 루틴이 완료되게 되면, 설정했던 압력과 추력을 유지시키는 단계(S110)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.On the other hand, preferably, the step of sensing the pressure supporting the material 200 during processing to calculate the thrust value based on the detected value and automatically correct the thrust (S70 ~ S110), the material 200 during processing Checking whether a change in pressure occurs in a direction opposite to the supporting thrust or detected within a set range (S70); At this time, if the detected value is within the setting range, the thrust OK LED is turned on in real time that the thrust is normal, and if an abnormal state is detected outside the set range, the pressure value is provided through the comparator 50 supported by the PMC. Calculating a thrust value (S80); Transmitting an error amount to the servo drive as much as an error amount of pressure and generating a pulse to move the servo motor 70 forward (S90); Performing automatic correction of thrust through the conveying of the tail stock (100) (S100); The thrust is temporarily adjusted by the amount of change in pressure, and when the routine by the adjustment is completed, it is characterized in that it comprises a step (S110) to maintain the set pressure and thrust.

본 발명은 하기와 같은 효과를 제공한다.The present invention provides the following effects.

첫째, 소재의 지지를 위해 심압대 구동축의 이송시 센터의 끝단에 장착한 압력센서를 이용하여 이송중 외란에 의해 속도의 변동이 발생할 경우 이를 보정하여 센터가 소재에 완벽하게 밀착될 수 있다.First, in the case of the transfer of the tailstock drive shaft for the support of the material, the center can be perfectly adhered to the material by correcting it when the speed fluctuation occurs due to the disturbance during the transport using a pressure sensor mounted at the end of the center.

둘째, 압력 검출을 통한 서보 구동형 심압대의 이송 완료 신호를 검출할 수 있으므로 소재 지지를 위한 축이송 속도를 높일 수 있어 사이클 타임을 단축할 수 있다.Second, since it is possible to detect the transfer completion signal of the servo-driven tailstock through pressure detection, it is possible to increase the axis feed speed for supporting the material, thereby reducing the cycle time.

셋째, 표시부인 인디케이터 램프를 통해 소재를 밀어주는 추력의 상태를 확인 할 수 있다.Third, it is possible to check the state of the thrust pushing the material through the indicator lamp as a display unit.

넷째, 압력의 설정 범위에서 벗어날 경우 CNC 내부적인 데이터 비교기를 통해서 추력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 오차량을 펄스로 환산하여 심압대 이송 축을 전/후진으로 동작시켜 추력을 자동보정할 수 있다.Fourth, if the pressure is out of the setting range, the thrust can be automatically corrected by operating the tailstock feed axis forward and backward by converting the error amount into pulse so that the thrust can be kept constant through the CNC internal data comparator.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 전체 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 표시부를 나타낸 도면이며, 도 6는 본 발명에 따라 추력이 자동보정되는 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 동작 플로우 차트이다.Figure 4 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention, Figure 5 is a view showing a display portion, Figure 6 is a view for explaining how the thrust is automatically corrected in accordance with the present invention, Figure 7 according to the present invention Operation flow chart.

도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명은 압력감지센서(10)와, 압력 세팅부(20)와, 추력 세팅부(30)와, A/D변환기(40)와, 비교기(50)와, 제어부(60)와, 서보모터(70) 및, 표시부(80)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the present invention provides a pressure sensor 10, a pressure setting unit 20, a thrust setting unit 30, an A / D converter 40, a comparator 50, It consists of the control part 60, the servomotor 70, and the display part 80. FIG.

상기 압력감지 센서(10)는 심압대 센터(110)의 후단에 설치되어 심압대 센터(110)가 가공 소재(200)를 압박하는 강도를 센싱하는 역할을 한다.The pressure sensor 10 is installed at the rear end of the tail stock center 110 serves to sense the strength of the tail stock center 110 to press the workpiece 200.

압력 세팅부(20)는 심압대 센터(110)를 통해 제공되어야할 압력값을 미리 세팅한다.The pressure setting unit 20 presets a pressure value to be provided through the tail stock center 110.

추력 세팅부(30)는 심압대를 유동시키는 서보모터의 추력값을 세팅하여 원하 는 추력으로 심압대(100)의 이송이 이루어지도록 한다.The thrust setting unit 30 sets the thrust value of the servomotor which flows the tail stock so that the tail stock 100 is transferred to the desired thrust.

A/D 변환기(40)는 압력감지센서에 의해서 측정된 압력값을 디지털값으로 변경하여 변경된 신호를 외부로 출력한다.The A / D converter 40 changes the pressure value measured by the pressure sensor into a digital value and outputs the changed signal to the outside.

비교기(50)는 압력감지 센서(10)로부터 출력된 데이터와 미리 세팅된 압력 세팅부(20)와 추력 세팅부(30)에 설정된 데이터를 상호 비교하여 심압대 센터(110)의 압력값과 추력값이 기준범위 이내인가를 판단한다.The comparator 50 compares the data output from the pressure sensing sensor 10 with the data set in the pre-set pressure setting unit 20 and the thrust setting unit 30 to each other and the pressure value and thrust of the tail stock center 110. Determine if the value is within the standard range.

제어부(60)는 비교기(50)의 판단결과 원하는 시간에 원하는 압력값이 센싱되지 않으면 이송경로에 이물질이 낀 것으로 판단하여 체크신호를 출력하고, 압력값이 기준범위를 벗어난 경우에는 구동수단에 구동신호를 출력하여 원하는 추력으로 소재를 압박하도록 제어한다.If the desired pressure value is not sensed at the desired time as a result of the determination of the comparator 50, the control unit 60 outputs a check signal by determining that the foreign material is caught in the transport path, and drives the driving means when the pressure value is out of the reference range. It outputs a signal and controls to press the material with the desired thrust.

서보모터(70)는 제어부(60)의 제어신호에 따라서 소재를 적절히 압박하여 소재가 심압대의 센터(110)에 단단히 고정될 수 있도록 한다.The servo motor 70 properly presses the material according to the control signal of the controller 60 so that the material can be firmly fixed to the center 110 of the tail stock.

표시부(80)는 제어부(60)의 제어신호에 따라서 심압대(100)가 정상적으로 작동중인지 에러 상황인지를 외부에 표시한다.The display unit 80 externally displays whether the tail stock 100 is operating normally or in error according to a control signal of the controller 60.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention according to the configuration as described above are as follows.

도 4에서 가공소재(200)에 서보 구동형 심압대(100)를 이송축 서보모터(70)를 이용하여 지령한 속도로 소재(200) 방향으로 이송하며, 도 4의 압력 셋팅부(20)와 추력 셋팅부(30)의 설정값은 PMC 데이터로 변환되어 비휘발성 어드레스에 설정값로 저장되어진다.In FIG. 4, the servo drive tail stock 100 is transferred to the workpiece 200 in the direction of the workpiece 200 at the speed commanded by using the feed shaft servomotor 70, and the pressure setting unit 20 of FIG. 4. The set value of the thrust setting unit 30 is converted into PMC data and stored as a set value in the nonvolatile address.

이송축 서보모터(70)에 의해 심압대(100)가 이송하다가 압력감지 센서(10)에 서 설정된 값이 검출되는 경우 심압대(100)는 소재(200)에 완벽하게 밀착되며, 이 경우 이송 완료 신호를 PMC장치에 피드백하게 된다.When the tail stock 100 is transported by the feed shaft servomotor 70 and the value set by the pressure sensor 10 is detected, the tail stock 100 is completely in close contact with the material 200. The completion signal is fed back to the PMC apparatus.

또한, 가공시 센터(110)의 끝단에 설치된 압력감지센서(10)의 데이터는 A/D변환기(40)를 통해서 디지털 신호로 변환되어 제어부(60)로 입력되며, PMC 연산기인 비교기(50)를 통해서 압력허용치를 설정값과 피드백된 검출 데이터를 비교한 결과를 오차검출이 발생하지 않으면 도 5의 표시부(80)에서 추력정상 LED가 점등한다.In addition, during processing, the data of the pressure sensor 10 installed at the end of the center 110 is converted into a digital signal through the A / D converter 40 is input to the controller 60, the comparator 50 which is a PMC calculator The thrust normal LED is turned on in the display unit 80 of FIG.

그리고, 상기 비교기(50)를 통해 압력허용값과 현재 압력센서를 통해 입력되는 데이터 사이에 오차가 검출된 경우 발생된 에러량을 드라이브에 전송하며, 이에 따라 제어부(60)는 심압대 이송축 서보모터(70)의 펄스양을 조정하며 추력을 자동으로 보정하여 압력과 추력을 일정하게 유지하도록 심압대(100)의 위치를 전/후진으로 이송한다.In addition, when an error is detected between the pressure allowable value and the data input through the current pressure sensor through the comparator 50, an error amount generated is transmitted to the drive. Accordingly, the controller 60 transmits the tailstock feed shaft servo. The pulse amount of the motor 70 is adjusted, and the thrust is automatically corrected to transfer the position of the tail stock 100 to the front / rear to maintain the pressure and the thrust constant.

도 5는 소재에 적합한 압력/추력 셋팅부 및 현재의 추력의 상태를 나타내기 위한 표시부(80)에 대한 구조를 나타내고 있다.5 shows the structure of the pressure / thrust setting unit suitable for the material and the display unit 80 for indicating the state of the current thrust.

도 5에서 소재의 특성에 맞는 압력 셋팅부(20)에 압력값을 kg/f의 단위로 설정하고, 추력 셋팅부(30)에 추력값을 Nm의 단위로 설정을 하며, 설정된 추력으로 소재를 지지하고 있을때 데이터를 피드백하여 정상적인 추력이 가해지고 있음을 표시부(80)을 통해서 실시간으로 확인이 가능하다.In FIG. 5, a pressure value is set in units of kg / f in the pressure setting unit 20 according to the characteristics of the material, and a thrust value is set in units of Nm in the thrust setting unit 30. When supporting, it is possible to confirm in real time through the display unit 80 that the normal thrust is applied by feeding back the data.

도 6은 본 발명에 따라 압력과 추력의 크기를 일정하게 유지하는 구조를 도식화한 것이다.6 is a schematic diagram of a structure for maintaining a constant magnitude of pressure and thrust according to the present invention.

도 6에서 서보 구동형 심압대(100)가 소재(200)를 지지해주는 추력(FA)과 센터의 후단에 설치되어 있는 압력감지 센서(10)에서 감지되는 압력(FB)의 크기를 동일하게 유지하여 소재의 흔들림량을 최대한 억제 하므로 정밀도 향상 및 소재 불량을 최소화 할 수 있다.In FIG. 6, the servo-driven tailstock 100 maintains the thrust FA supporting the material 200 and the size of the pressure FB detected by the pressure sensor 10 installed at the rear end of the center. Therefore, the amount of shaking of the material can be suppressed to the maximum, thereby improving precision and minimizing material defects.

결국, 본 발명은 심압대 센터(110)의 후단에 압력감지 센서(10)를 설치하고, 상기 압력감지 센서(10)에 의해서 센싱된 데이터 값을 A/D 변환기(40)에 의해서 디지털 값으로 변환하여 비교기(50)로 입력하며, 비교기는 미리 기준 압력값과 추력값을 세팅시켜놓고, 상기 압력 감지 센서(10)로부터 입력되는 정보와 미리 세팅된 압력값 및 미리 세팅된 추력값을 상호 비교한다.As a result, the present invention provides a pressure sensor 10 at the rear end of the tail stock center 110, and converts the data value sensed by the pressure sensor 10 into a digital value by the A / D converter 40. After converting and inputting into the comparator 50, the comparator sets a reference pressure value and a thrust value in advance, and compares the information input from the pressure sensor 10 with a preset pressure value and a preset thrust value. do.

상기 비교된 결과 압력값 및 추력값이 기준범위 이내이면 표시부(80)를 통해 정상적인 심압대(100)의 작동이 이루어지고 있는 것을 표시하고, 비교된 결과 현재 압력감지 센서(10)에 의해서 측정되는 심압대 센터(110) 압력값이 정해진 시간 이내에 입력되지 않으면, 심압대(100)의 이송경로에 이물질등이 가로막고 있는 것으로 판단하여 체크신호를 표시부를 통해 디스플레이 하며, 현재 입력되는 압력감지 센서(10)의 데이터가 미리 세팅된 압력값이나 추력값에 미치지 못하면, 이를 제어부(60)에 출력하고, 제어부(60)는 서보모터(70)에 구동신호를 인가하여 소재(200) 방향으로 심압대(100)를 더 이송시킨다.When the result of the comparison, the pressure value and the thrust value within the reference range indicates that the normal tailstock 100 is operating through the display unit 80, the result of the comparison is measured by the current pressure sensor 10 When the tail stock center 110 pressure value is not input within a predetermined time, it is determined that foreign matters are blocked in the conveying path of the tail stock 100, and a check signal is displayed through the display unit. If the data of) does not reach the preset pressure value or thrust value, it is output to the controller 60, and the controller 60 applies a driving signal to the servomotor 70 to provide a tailstock ( Transfer 100) further.

이에 따라 심압대 센터(110)의 후단에 설치된 압력감지 센서(10)에 의해 측정되는 압력값 및 추력값이 상승하며, 상승된 신호는 A/D 변환기(40)를 통해 비교기(50)에 입력되어 비교기가 실시간으로 미리 세팅된 압력값 및 추력값과 비교하여 이후, 기준범위 이내에 들어오면 서보모터(70)의 구동을 중단시키고, 아직 기준범위이내로 들어오지 않으면 기준범위 이내로 압력값과 추력값이 들어올 수 있도록 서보모터(70)를 계속 구동시켜 원하는 압력값과 추력값으로 심압대 센터가 소재를 항시 지지토록 하는 것이다.Accordingly, the pressure value and the thrust value measured by the pressure sensor 10 installed at the rear end of the tail stock center 110 are increased, and the raised signal is input to the comparator 50 through the A / D converter 40. The comparator compares the pre-set pressure value and thrust value in real time and then stops the drive of the servomotor 70 if it is within the reference range, and if the pressure is not within the reference range, the pressure value and the thrust value are within the reference range. The servomotor 70 is continuously driven so that the tailstock center always supports the material with the desired pressure value and thrust value.

도 7은 본 발명에서 본 기능 구현을 위한 PMC와 동작 처리에 대한 상세과정을 플로우 차트로 도시하고 있다.7 is a flowchart illustrating a detailed process of the PMC and operation processing for implementing the present function in the present invention.

소재에 적합한 압력과 추력을 NC의 데이터 테이블값에 압력값과 추력값을 kg/f 와 Nm의 단위로 설정하면(S10), 이 설정된 값이 PMC에서 제공하는 비휘발성 어드레스로 저장된다(S20).When the pressure and thrust value suitable for the material are set in the NC data table value in units of kg / f and Nm (S10), the set value is stored as a nonvolatile address provided by the PMC (S20). .

이후, 서보 구동형 심압대(100) 이송을 위해 원하는 속도로 지령하면(S30), 가공할 소재(100)의 방향으로 이송축의 모터가 구동하여 심압대(100)가 이송하며(S40), 이때 압력 검출 센서(10)에서 검출되는 데이터값이 설정된 시간 이내에 S10에서 미리 설정한 압력값 만큼 검출되지 않으면 이동 경로에 외란에 의해서 간섭이 발생한 것으로 판단하여 이동 경로 간섭 체크 알람을 송출하게 한다. 이에 따라 오동작에 의한 충돌 혹은 가공 불량을 사전에 방지할 수 있게 된다.Subsequently, when the servo drive type tailstock 100 is commanded at a desired speed (S30), the motor of the feed shaft is driven in the direction of the material 100 to be processed to feed the tailstock 100 (S40). If the data value detected by the pressure detection sensor 10 is not detected as much as the pressure value previously set in S10 within the set time, it is determined that interference has occurred due to the disturbance in the movement path, and sends a movement path interference check alarm. As a result, collisions or machining defects caused by malfunctions can be prevented in advance.

아울러, 설정한 시간이내에 S10에서 설정한 값의 범위를 충족할 경우(S50), 심압대 이송 완료 신호를 송출(S60) 한 후 가공을 시작하게 된다.In addition, when the range of values set in S10 is satisfied within the set time (S50), the tailstock feed completion signal is sent (S60), and then processing starts.

가공중 소재(200)를 지지하는 추력의 반대방향으로 압력의 변동이 발생하거나 설정한 범위이내로 감지되면(S70) 실시간으로 표시부(80)에서 추력 OK LED가 점등하게 되고, 설정한 범위룰 벗어나는 비정상적인 상태가 검출되면 PMC에서 지원하 는 비교기(50)를 통해서 압력값과 추력값 연산하게 되며(S80), 압력의 오차량만큼 서보 드라이브에 에러량을 전송하고 펄스를 생성하여 서보 모터(70)를 전진 이송 시킨다(S90).When a change in pressure occurs in the opposite direction of the thrust supporting the material 200 during processing or is detected within the set range (S70), the thrust OK LED is turned on in real time in the display unit 80, and the abnormal range is out of the set range. When the state is detected, the pressure value and the thrust value are calculated through the comparator 50 supported by the PMC (S80). The error amount is transmitted to the servo drive by the error amount of the pressure, and a pulse is generated to generate the servo motor 70. Transfer forward (S90).

심압대(100)의 이송을 통해서 추력의 자동 보정(S100)을 수행하여, 일시적으로 압력의 변동량만큼 추력을 조정하게 되며, 조정에 의한 루틴이 완료되게 되면, 설정했던 압력과 추력이 유지하게 된다(S110).The thrust is automatically corrected through the transfer of the tail stock 100 (S100), and the thrust is temporarily adjusted by the amount of change in pressure. When the routine by the adjustment is completed, the set pressure and the thrust are maintained. (S110).

이러한 압력 센서(10)의 변동을 감지하므로써 서보구동형 심압대(100)의 추력값과 압력값을 소재에 맞게 유지하여 가공물의 정밀도를 향상시키고, 이동 경로 간섭 체크를 통해 충돌을 사전에 방지할 수 있다.By detecting the fluctuation of the pressure sensor 10 to maintain the thrust value and pressure value of the servo-driven tailstock 100 according to the material to improve the precision of the workpiece, and to prevent the collision in advance through the movement path interference check Can be.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. Although specific embodiments of the present invention have been described above, the spirit and scope of the present invention are not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. Those skilled in the art will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform the scope of the invention to those skilled in the art, it should be understood that they are exemplary in all respects and not limited. The invention is only defined by the scope of the claims.

도 1은 종래 기술에 따라 심압대가 소재에 도달하기 전의 동작 상태도.1 is an operational state diagram before the tail stock reaches the material according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따라 심압대가 도달한 후의 동작 상태도.2 is an operational state diagram after the tail stock arrives in accordance with the prior art;

도 3은 심압대를 구동하는 통상적인 제어 구성도.3 is a conventional control configuration for driving the tail stock.

도 4는 본 발명의 추력 자동 보정 장치에 대한 전체 구성을 나타내는 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the overall configuration of the automatic thrust correction device of the present invention.

도 5는 본 발명의 추력 자동 보정 장치에 이용되는 표시부를 나타낸 도면.5 is a view showing a display portion used in the automatic thrust correction device of the present invention.

도 6는 본 발명에 따라 추력이 자동보정되는 모습을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a state in which the thrust is automatically corrected in accordance with the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 동작 플로우 차트.7 is an operational flow chart in accordance with the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of the code for the main part of the drawing>

10: 압력감지센서 20: 압력 세팅부10: pressure sensor 20: pressure setting unit

30: 추력 세팅부 40: A/D변환기30: thrust setting unit 40: A / D converter

50: 비교기 60: 제어부50: comparator 60: control unit

70: 서보모터 80: 표시부70: servomotor 80: display unit

100: 심압대 200: 소재100: tailstock 200: material

Claims

심압대 센터(110)에 설치되어 심압대 센터(110)가 가공물을 압박하는 강도를 센싱하는 역할을 하는 압력감지 센서(10)와;A pressure sensing sensor 10 installed at the tail stock center 110 to serve to sense the strength of the tail stock center 110 to press the workpiece;

심압대 센터(110)를 통해 제공되어야할 압력값을 미리 세팅하는 압력 세팅부(20)와;A pressure setting unit 20 for presetting a pressure value to be provided through the tail stock center 110;

심압대(100)를 유동시키는 서보모터의 추력값을 세팅하여 원하는 추력으로 심압대(100)의 이송이 이루어지도록 하는 추력 세팅부(30)와;A thrust setting unit 30 for setting the thrust value of the servomotor to flow the tail stock 100 so that the tail stock 100 is transferred to a desired thrust;

상기 압력감지센서(10)에 의해서 측정된 압력값을 디지털값으로 변경하여 변경된 신호를 외부로 출력하는 A/D 변환기(40)와;An A / D converter 40 for changing the pressure value measured by the pressure sensor 10 to a digital value and outputting the changed signal to the outside;

상기 압력감지 센서(10)로부터 출력된 데이터와 미리 세팅된 압력 세팅부(20)와 추력 세팅부(30)에 설정된 데이터를 상호 비교하여 심압대 센터(110)의 압력값과 추력값이 기준범위 이내인가를 판단하는 비교기(50)와;The pressure and thrust values of the tail stock center 110 are compared with each other by comparing the data output from the pressure sensor 10 with the data set in the pre-set pressure setting unit 20 and the thrust setting unit 30. Comparator 50 for determining whether or not within;

상기 비교기(50)의 판단결과 원하는 시간에 원하는 압력값이 센싱되지 않으면 이송경로에 이물질이 낀 것으로 판단하여 체크신호를 출력하고, 압력값이 기준범위를 벗어난 경우에는 구동수단에 구동신호를 출력하여 원하는 추력으로 소재를 압박하도록 제어하는 제어부(60)와;As a result of the determination of the comparator 50, if the desired pressure value is not sensed at the desired time, it is determined that the foreign material is caught in the conveying path, and a check signal is output. A control unit 60 for controlling the pressure to the desired thrust;

상기 제어부(60)의 제어신호에 따라서 심압대의 센터(110)를 동작시켜 가공물을 압박하게하는 하는 서보모터(70)와;A servo motor 70 for operating the center 110 of the tail stock according to the control signal of the controller 60 to press the workpiece;

상기 제어부(60)의 제어신호에 따라서 심압대(100)의 작동상황을 외부에 표 시하는 표시부(80)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 서보 구동형 심압대의 추력 자동 보정 장치.And a display unit (80) for displaying the operation state of the tail stock (100) to the outside according to the control signal of the controller (60).

소재(200)에 적합한 압력과 추력을 NC의 데이터 테이블값에 압력값과 추력값을 kg/f 와 Nm의 단위로 설정하는 단계(S10)와;Setting the pressure and thrust suitable for the material 200 to the NC data table value in units of kg / f and Nm (S10);

상기 S10 단계에서 설정된 값을 PMC에서 제공하는 비휘발성 어드레스로 저장하는 단계(S20)와;Storing the value set in the step S10 as a nonvolatile address provided by the PMC (S20);

심압대(100)를 이송을 원하는 속도로 지령하는 단계(S30)와;Commanding the tailstock 100 at a desired speed for conveying (S30);

가공할 소재(200)의 방향으로 심압대(100)가 이송되는 단계(S40)와;The tail stock 100 is transferred in the direction of the material 200 to be processed (S40);

압력 검출 센서(10)에서 검출되는 데이터값이 설정된 시간 이내에 S10에서 미리 설정한 압력값 만큼 검출되지 않으면 이동 경로에 외란에 의해서 간섭이 발생한 것으로 판단하여 이동 경로 간섭 체크 알람을 송출하는 단계(S50)와;If the data value detected by the pressure detection sensor 10 is not detected by the pressure value set in advance in S10 within the set time step, it is determined that the interference has occurred due to the disturbance in the movement path and sends a movement path interference check alarm (S50). Wow;

설정한 시간이내에 S10에서 설정한 값의 범위를 충족할 경우, 심압대 이송 완료 신호를 송출한 후 가공을 시작하는 단계(S60)와;If the range of values set in S10 is satisfied within the set time, sending a tailstock transfer completion signal and starting processing (S60);

가공중 소재(200)를 지지하는 압력을 감지하여 감지된 값을 기초로 추력값을 연산하고 추력을 자동으로 보정하는 단계(S70~S110)Steps to detect the pressure supporting the material 200 during processing to calculate the thrust value based on the detected value and automatically correct the thrust (S70 ~ S110)

를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 서보 구동형 심압대의 추력 자동 보정 방법.Thrust automatic correction method of the servo-driven tail stock characterized in that comprises a.

제1항에 있어서, The method of claim 1,

가공중 소재(200)를 지지하는 압력을 감지하여 감지된 값을 기초로 추력값을 연산하고 추력을 자동으로 보정하는 단계(S70~S110)는 Detecting the pressure supporting the material 200 during processing to calculate the thrust value based on the detected value and to automatically correct the thrust (S70 ~ S110)

가공중 소재(200)를 지지하는 추력의 반대방향으로 압력의 변동이 발생하거나 설정한 범위이내로 감지되는지를 확인하는 단계(S70)와;Checking whether a change in pressure occurs in a direction opposite to a thrust supporting the material 200 during processing or is detected within a set range (S70);

이때 감지된 값이 설정범위 이내이면 추력이 정상임을 실시간으로 표시부(80)에서 추력 OK LED가 점등하게 되고, 설정한 범위룰 벗어나는 비정상적인 상태가 검출되면 PMC에서 지원하는 비교기(50)를 통해서 압력값과 추력값을 연산하는 단계(S80)와;At this time, if the detected value is within the setting range, the thrust OK LED is turned on in real time that the thrust is normal, and if an abnormal state is detected outside the set range, the pressure value is provided through the comparator 50 supported by the PMC. Calculating a thrust value (S80);

압력의 오차량만큼 서보 드라이브에 에러량을 전송하고 펄스를 생성하여 서보 모터(70)를 전진 이송 시키는 단계(S90)와;Transmitting an error amount to the servo drive as much as an error amount of pressure and generating a pulse to move the servo motor 70 forward (S90);

심압대(100)의 이송을 통해서 추력의 자동 보정을 수행하는 단계(S100)와;Performing automatic correction of thrust through the conveying of the tail stock (100) (S100);

일시적으로 압력의 변동량만큼 추력을 조정하게 되며, 조정에 의한 루틴이 완료되게 되면, 설정했던 압력과 추력을 유지시키는 단계(S110)The thrust is temporarily adjusted by the amount of change in pressure, and when the routine by the adjustment is completed, maintaining the set pressure and thrust (S110).