KR920003748B1 - 수치제어장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수치제어장치
제 1 도는 본 발명의 1실시예를 도시한 구성도.
제 2 도는 본 발명의 1실시예를 태핑피치 데이타군 메모리를 나타낸 설명도.
제 3 도는 본 발명의 1실시예의 평균 태핑피치 데이타 메모리를 나타낸 설명도.
제 4 도는 평균 태핑피치를 산출하는 동작을 나타낸 흐름도.
제 5 도는 반송속도 산출 동작을 나타낸 흐름도.
제 6 도는 종래의 NC 장치를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : NC 장치 12 : 태핑피치 데이타군 메모리
13 : 평균 태핑피치 데이타 메모리 26 : 주축
27 : 주축모터 31a, 31b : 주축 헤드
32 : 주축 인코더 161~169 : 태핑공구
T1, T2 : 공구번호
본 발명은 수치제어장치에 관한 것으로써, 특히 여러개의 태핑공구를 유지한 주축 헤드가 장착된 피제어 기계에서 태핑공구의 회전에 대하여 주축의 반송을 최적으로 할 수 있는 수치제어장치(이하, NC 장치라 한다)에 관한 것이다.
제 6 도는 종래의 NC 장치를 나타낸 구성도이다. 제 6 도에 있어서, (1)은 RAM으로 구성된 메모리로써, 프로그램이나 데이타를 기억하는 것이다. (2)는 CPU(2a)를 주체로한 제어부로써, 메모리(1)에 로드된 시스템 소프트웨어에 따라서 NC 장치의 기능을 제어하는 부분이다. (3)은 연산부로써, 제어부(2)의 제어하에 수치연산을 실행하는 부분이다. (4)는 테이프리더로서, NC 가공의 프로그램이 천공되어 있는 종이 테이프를 리드하는 장치이다. 또한, 본 명세서에서는 NC 가공의 프로그램을, 이하 가공 프로그램이라 하기로 한다. (5)는 프로그램 인터페이스, (6)은 서보 증폭기등을 포함하는 반송축 구동부, (7)은 반속축을 구동하는 반송축 모터, (8)은 피드백 신호를 출력하는 반송축 인코더이다.(9)는 입출력 신호 인터페이스로써, NC 장치를 기동 또는 정지시키기 위하여 필요한 입력 신호와 NC 장치의 상태 신호 및 NC 장치에서 외부의 기기를 제어하기 위한 보고 기능 신호등의 출력 신호의 인터페이스이다. 또한, 가공 프로그램을 라이트하는 매체는 종이 테이프에 한정되지 않고 플로피 디스크등이어도 좋다.
(20)은 감속기, (21)은 볼나사등의 구동기구, (22)는 기계의 이동 테이블, 즉 워크 부착대이다.
(26)은 주축, (27)은 주축 모터, (28)은 주축 모터의 구동 신호를 증폭하는 주축 앰프이다. (30)은 기어로써, 주축 모터(27)의 회전수를 변환하고, 다음에 기술하는 주축 헤드(31)에 전달하는 것이다. (31)은 주축 헤드로써, 여러개의 태핑공구(161)~(164)를 유지함과 동시에 기어(30)을 거쳐서 전달되는 주축 모터(27)의 회전력을 태핑공구 각각에 전달하는 것이다. (32)는 주축 인코더로써, 주축 모터(27)과 1 : 1로 결합되어 있는 검출기이다. (33)은 주축 인코더 인터페이스로서, 주축 인코더(32)의 출력을 제어부(2)로 입력하는 것이다.
또한, 상기의 태핑공구(161)~(164)는 각각 피치가 다르다.
이상의 구성에서 워크(15)의 태핑가공을 실행할때는 태핑공구(161)~(164)의 피치가 다르므로, 각각의 피치의 평균을 수동으로 계산하고, 그 평균값에 따라서 반송축을 이동시켜 태핑공구의 완충기구에 가능한한 부담을 주지 않도록 하고 있다.
또한, 여기에서 완충기구라 함은 태핑공구가 1회전마다 1피치 진행하므로(1개의 나사일때), 기계의 반송과 일치하지 않을 경우에 양자의 이동거리의 차이를 흡수하기 위하여 마련한 기구를 말한다.
또, 제 6 도에서는 위크(15)를 이동시키고 있지만, 워크(15)는 고정하고, 태핑공구를 회전시키면서 반송축 모터(7)에 의해 주축(26)을 이동시켜도 좋다.
상기와 같은 종래의 NC 장치에서는 여러개의 태핑공구의 평균피치를 수동으로 계산하고 있으므로, 시간이 많이 걸린다는 문제점이 있었다.
또, 주축 헤드를 교환할 수 있는 기계로 가공을 실행할때는 한층 더 번거롭다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로써, 각각의 태핑공구의 태핑을 나타내는 데이타를 주축 헤드마다 데이타군으로써 기억하는 메모리를 마련하고, 평균피치를 자동적으로 산출해서 반송축을 이동시킬 수 있는 수치제어장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 관한 수치제어장치는 각각의 태핑공구의 태핑피치를 나타내는 데이타를 주축 헤드마다 데이타군으로써 기억하는 태핑피치 데이타군 메모리를 마련하고, 가공 프로그램에 따라 공구번호가 지정되면, 태핑피치 데이타군의 메모리중에서 대응하는 것을 선택해서 평균값을 구하고, 그 평균값에 따라서 태핑공구의 회전에 대해서 주축의 반송이 최적으로 되는 제어를 실행하는 것이다.
본 발명에서는 가공 프로그램에 따라 공구번호가 지정되면, 사전에 기억시켜둔 태핑피치 데이타군의 메모리중에서 지정된 공구번호에 대응한 데이타군이 선택되어 수동으로 하는 일 없이 평균피치가 산출되어 주축이 반송속도가 최적으로 되는 제어가 실행된다.
이하 본 발명의 구성에 대해서 실시예와 함께 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 NC 실시예를 도시한 구성도, 제 2 도는 태핑피치 데이타군의 메모리를 나타내는 설명도, 제 3 도는 평균 태핑피치 데이타 메모리를 나타내는 설명도, 제 4 도 및 제 5 도는 제 1 도의 동작을 나타내는 흐름도이다.
제 1 도에서 제 6 도와 동일한 부분을 동일부호를 붙이고 그 설명은 생략한다. 동일도면에 있어서, (12)는 태핑피치 데이타군의 메모리로써, 메모리(1)내의 소정의 영역이 할당되어 있으며, 다음에 기술하는 바와 같이 각 태핑공구의 피치를 나타내는 데이타가 저장되어 있다. (13)은 평균 태핑피치 데이타 메모리로써, 메모리(1)내의 소정의 영역이 할당되어 있으며, 다음에 기술하는 바와 같이 주축 헤드마다 평균 태핑피치를 나타내는 데이타가 저장되는 메모리이다. 주축 헤드(31a)에는 태핑공구(161)~(164)가 유지되어 있으며, 제 6 도에 도시하는 주축 헤드(31)과 동일한 것이지만, 다음에 기술한 주축 헤드(31b)와 구별하기 위해서 (31a)로 하고 있다. 주축 헤드(31a)와 주축 헤드(31b)는 교환 가능하게 되어 있으며, 기어(30ba), (30bb)를 포함해서 교환된다. 화살표(34)는 교환 가능한 것을 나타내는 것이다.
또한, 주축헤드(31b)에는 태핑공구(161)~(164)가 유지되어 있다. 또, 태핑공구(161)~(164)로 되는 공구군에는 공구번호 T1, 태핑공구(165)~(169)로 되는 공구군에는 T2의 공구번호가 부가되어 있다.
태핑피치 데이타군 메모리(12)에는 제 2 도에 도시한 바와 같이 주축 헤드(31a)에 유지되어 있는 태핑공구(161)의 피치 11, 태핑공구(162)의 피치 12, 태핑공구(163)의 13, 태핑공구(164)의 피치 14가 데이타군(12a)로써 저장되어 있다. 또, 마찬가지로 주축 헤드(31b)에 유지되어 있는 태핑공구(165)~(169)의 각 피치 21~25가 데이타군(12b)로서 저장되어 있다.
평균 태핑피치 데이타군 메모리(13)은 데이타군(12a) 및 (12b)에서 산출된 평균 태핑피치가 저장되는 메모리로써 주축 헤드(31a)의 평균 태핑피치 P1=12.5는 영역(13a)에, 주축 헤드(31b)의 평균 태핑피치 P2=23는 영역(13b)에 저장된다.
다음에, 제 4 도에 도시하는 흐름도에 따라서 NC 장치(10)의 동작을 설명한다. 먼저, 평균 태핑피치를 산출하는 동작에 대해서 설명한다.
스텝(S1)에서 가공 프로그램에 따라 공구번호가 지정되었는가를 판단한다. YES이면, 스텝(S2)로 진행하여 주축 헤드(31a)에 대응한 데이타군(12a)을 메모리(12)에서 선택한다. 다음에 스텝(S3)에서 데이타군(12)에서 평균 태핑피치 P1을 산출하고 메모리(13)에서 저장한다
이상 기술한 것은 NC 장치(10)의 동작이지만, PC(Programmable Controller)(300)의 시켄스 제어에 대해서 스텝(S1)에서 공구번호가 지정되었을때, 즉 YES인 경우에 지정된 공구번호 T1은 버스(35)를 거쳐서 PC(300)으로 전송되고, PC(300)은 주축 헤드를 교환하는 시켄스 제어를 하여 용도가 끝난 주축 헤드(도시하지 않음)을 떼어내고, 태핑공구(161)~(164)가 유지된 주축 헤드(31a)를 주축(26)에 장착한다.
다음에, 제 5 도에 도시하는 흐름도에 따라서 NC 장치(10)에 의해 반송속도를 산출하고, 반송축의 이동을 제어하는 동작에 대해서 설명한다.
스텝(S11)에서 주축 헤드(31a)의 회전수 S를 주축 인코더(32)에서의 피드백신호에 따라 산출한다. 이 산출은 주축 모터(27)의 회전력을 주축 헤드(31a) 및 (31b)에 전달하는 기어의 기어비 A 및 B를 태핑피치 데이타군과 마찬가지로 사전에 메모리(1)에 기억시켜 놓고, 공구번호 T1이 지정되었을 때는 A, 공구번호 T2가 지정되었을 때는 B를 참조하는 것에 의해 주축 모터 회전수×기어비를 연산해서 구한다. 또한, 주축 헤드를 회전수라 함은 태핑공구(161)~(164) 및 (165)~(169)의 회전수이다.
다음에, 스텝(S12)에서 F=K×S×P를 연산하고, 공구의 회전에 동기한, 즉 공구의 회전에 대해서 주축의 반송이 최적으로 되는 반송축 모터(7)의 반송속도를 산출한다.
여기서, F : 반송축 모터의 반송속도. K : 반송속도 정수, S : 주축 헤드의 회전수, P : 평균 태핑피치이다.
스텝(S13)에서 반송속도 F로서 반송축을 이동시키는 제어를 행한다.
이상 설명한 것에 의해 태핑공구의 회전에 대해서 주축의 반송이 최적으로 되는 동기 운전 제어를 실행할 수가 있다.
다음에, 가공 프로그램에 따라 공구번호가 T2가 지정되며, 즉 주축 헤드(31b)가 지정되면 상기와 마찬가지로 동작해서 주축 헤드(31a)가 주축 헤드(31b)와 교환되고, 태핑피치 데이타군(12b)가 선택되어 평균피치 P2가 산출되고, F=K×S×P의 연산에 의해 반송축 모터의 반송속도가 산출되어 주축과 반송축의 동기 회전이 실행된다.
상기 실시예는 PC(300)에 의한 시켄스 제어에 따라서 주축 헤드가 자동으로 교환되는 경우에 대해서 기술하였지만 NC 장치(10)과 피제어 기계만으로 구성되어 주축 헤드를 수동으로 교환하는 기계에 대해서도 적용할 수 있다.
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 태핑공구 각각의 태핑피치를 나타내는 데이타를 주축 헤드마다 데이타 군으로써 기억하는 태핑피치 데이타군 메모리를 마련하는 것에 의해 평균 태핑피치를 자동적으로 산출해서 주축의 반송이 최적으로 되는 제어를 실행할 수가 있다.

Claims (1)

  1. 메모리(1), 수치제어장치의 기능을 제어하는 제어부(2), 수치연산을 실행하는 연산부(3), 및 여러개의 태핑공구(161~164)를 유지한 주축 헤드가 장착된 주축을 구비한 수치제어장치에 있어서, 태핑공구(161~169)의 각각의 태핑피치를 나타내는 데이타를 교환 가능한 주축헤드(31a, 31b)마다 데이타군(12a, 12b)로서 미리 기억시킨 태핑피치를 데이타군 메모리(12), 상기 주축 헤드(31a, 31b)가 지정된후, 상기 태핑피치 데이타군 메모리(12)에 기억된 데이타군(12a, 12b)를 선택해서 평균 태핑피치(P1, P2)를 산출하는 산출수단( 2a), 상기 산출수단에 의해 산출된 평균 태핑피치(P1, P2)를 저장하는 평균 태핑피치 데이타 메모리(13)과 상기 평균 태핑피치 데이타 메모리(13)내에 저장된 평균값, 상기 주축 헤드(31a, 31b)의 회전수 및 반송 속도에 따라서 주축의 반송을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수치제어장치.
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