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KR20170087285A - Device of compensating thermal displacement for a machine tool - Google Patents

Device of compensating thermal displacement for a machine tool Download PDF

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KR20170087285A
KR20170087285A KR1020160007073A KR20160007073A KR20170087285A KR 20170087285 A KR20170087285 A KR 20170087285A KR 1020160007073 A KR1020160007073 A KR 1020160007073A KR 20160007073 A KR20160007073 A KR 20160007073A KR 20170087285 A KR20170087285 A KR 20170087285A
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KR
South Korea
Prior art keywords
ball screw
screw shaft
machine tool
measuring
displacement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020160007073A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이정헌
이종언
조기봉
강석규
윤석현
Original Assignee
현대위아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대위아 주식회사 filed Critical 현대위아 주식회사
Priority to KR1020160007073A priority Critical patent/KR20170087285A/en
Publication of KR20170087285A publication Critical patent/KR20170087285A/en
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Abstract

본 발명은 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 위치센서를 이용하여 공작기계의 열 발생에 따른 볼 스크류 샤프트의 변위량을 직접적으로 측정함으로써, 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있게 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a measuring apparatus for measuring a displacement of a conveying shaft of a machine tool, and more particularly, it relates to a measuring apparatus for measuring a displacement of a ball screw shaft caused by heat generation of a machine tool using a position sensor, The present invention relates to an apparatus for measuring a displacement of a conveying shaft of a machine tool.

Description

공작기계의 이송축 열변위 측정장치{Device of compensating thermal displacement for a machine tool}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for compensating thermal displacement of a machine tool,

본 발명은 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 위치센서를 이용하여 공작기계의 열 발생에 따른 볼 스크류 샤프트의 변위량을 직접적으로 측정함으로써, 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있게 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a measuring apparatus for measuring a displacement of a conveying shaft of a machine tool, and more particularly, it relates to a measuring apparatus for measuring a displacement of a ball screw shaft caused by heat generation of a machine tool using a position sensor, The present invention relates to an apparatus for measuring a displacement of a conveying shaft of a machine tool.

일반적으로 공작기계 장치는 피가공물을 이송시키기 위하여 이송계가 설치된다.Generally, the machine tool unit is provided with a transfer system for transferring the workpiece.

도 1은 종래의 공작기계 장치의 이송계를 보여주는 도면으로, 도 1을 참조하면, 종래의 이송계(10)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키기 위한 볼스크류 조립체가 이용된다.FIG. 1 is a view showing a transfer system of a conventional machine tool apparatus. Referring to FIG. 1, a conventional screw system 10 is a ball screw assembly for converting rotational motion into linear motion.

상기 볼 스크류 조립체는 배드(11) 상에 설치된 서보 모터로부터 발생되는 회전 동력을 전달받아 볼 스크류 샤프트(12)가 회전되며, 상기 볼 스크류 샤프트(12) 상에서 볼 스크류 너트(13)가 왕복 이동함으로써, 새들(14) 상에 구비되는 피가공물이 이송되도록 구성된다.The ball screw assembly receives rotation power generated from a servomotor mounted on the ball 11 and rotates the ball screw shaft 12. The ball screw nut 13 reciprocates on the ball screw shaft 12 , And the saddle (14).

이때, 상기 서보 모터가 회전함에 따라, 볼 스크류 샤프트(12), 베어링(15) 및 각 부재에는 열이 발생되어 열 변위가 발생될 수 있다.At this time, as the servo motor rotates, heat is generated in the ball screw shaft 12, the bearing 15, and the respective members, and thermal displacement may be generated.

특히, 볼 스크류 샤프트(12)에 발생되는 열 변위는 상기 볼 스크류 샤프트(12)를 따라 이동되는 새들(14)의 이송거리를 변화시키므로, 피가공물에 대한 가공정밀도를 떨어뜨리는 문제점이 있었다.Particularly, since the thermal displacement generated in the ball screw shaft 12 changes the transfer distance of the saddle 14 moved along the ball screw shaft 12, there is a problem that the machining precision for the workpiece is lowered.

즉, 볼 스크류 샤프트(12)의 원점위치(a)가 열변위에 의해 가변 원점 위치(a' 또는 a'')로 변화되게 함으로써, 가공 정밀도를 떨어뜨리게 되는 것이다.That is, when the origin position (a) of the ball screw shaft 12 is changed to the variable origin position (a 'or a' ') on the heat side, the processing accuracy is lowered.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 이송축 열변위 측정장치가 개발되어 이용되고 있다.In order to solve such a problem, a measuring device for measuring the temperature of the feed axis as shown in Fig. 2 has been developed and used.

하지만, 종래의 이송축 열변위 측정장치는 위치 센서(16)가 새들(14)의 위치를 측정하는 구조이므로, 볼 스크류 샤프트(12)의 열 변위는 직접적으로 측정할 수 없어, 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the conventional displacement sensor for measuring the position of the saddle 14 measures the position of the saddle 14, the thermal displacement of the ball screw shaft 12 can not be directly measured, .

더욱이, 종래의 이송축 열변위 측정장치는 베어링(15)으로부터 높은 열원이 전달되는 베어링 브라켓(17) 상에 위치 센서(16)가 설치되므로, 측정 위치 자체에서 열 변위가 발생되어 열 변위량 측정 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다. In addition, since the position sensor 16 is provided on the bearing bracket 17 to which a high heat source is transmitted from the bearing 15, thermal displacement is generated in the measurement position itself and the thermal displacement measurement accuracy .

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 위치센서를 이용하여 공작기계의 열 발생에 따른 볼 스크류의 변위량을 직접적으로 측정함으로써, 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있게 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring a displacement of a ball screw according to heat generation of a machine tool by using a position sensor, And to provide a device for measuring the displacement of a conveying shaft of a machine.

또한, 본 발명의 다른 목적은 열원과 독립된 위치에 위치 센서를 설치함으로써, 열 변위량의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a device for measuring the displacement of a conveying shaft of a machine tool capable of improving the measurement accuracy of a thermal displacement amount by providing a position sensor at a position independent of a heat source.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베드; 상기 베드에 설치되며, 정회전 및 역회전하여 회전 동력을 발생시키는 구동 모터; 일단이 상기 구동 모터의 회전 축과 연결되어, 회전동력을 전달받는 볼 스크류 샤프트; 상기 볼 스크류 샤프트에 끼워지며, 상기 볼 스크류 샤프트가 회전됨에 따라 상기 볼 스크류 샤프트의 길이방향으로 왕복 이동되는 볼 스크류 너트; 상기 볼 스크류 너트와 연결되어, 상기 볼 스크류 너트와 함께 이동되는 새들(saddle); 및 상기 베드 또는 상기 새들에 설치되되, 상기 볼 스크류 샤프트의 일단과 대응되는 위치에 설치되어, 상기 볼 스크류 샤프크의 일단과의 거리에 따른 전압 값을 발생시키는 위치센서;를 포함하고, 상기 볼 스크류 샤프트의 일단은 일측 단부의 직경과 타측 단부의 직경이 서로 다르게 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 제공한다.In order to achieve the above object, A driving motor installed in the bed, for generating a rotational power by forward rotation and reverse rotation; A ball screw shaft having one end connected to a rotation axis of the driving motor and receiving a rotational power; A ball screw nut inserted into the ball screw shaft and reciprocating in the longitudinal direction of the ball screw shaft as the ball screw shaft rotates; A saddle connected to the ball screw nut and moved together with the ball screw nut; And a position sensor installed on the bed or the saddle and provided at a position corresponding to one end of the ball screw shaft to generate a voltage value according to a distance between the ball screw shaft and one end of the ball screw shaft, Wherein one end of the screw shaft is provided with a diameter of one end and a diameter of the other end of the screw shaft different from each other.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 볼 스크류 샤프트의 일단은 테이퍼진 형상이다.In a preferred embodiment, one end of the ball screw shaft is tapered.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 볼 스크류 샤프트의 타단은 상기 볼스크류 샤프트의 일단과 대응되는 형상으로 구비되고, 상기 위치센서는 상기 볼스크류 샤프트의 일단과 대응되는 위치 및 상기 볼스크류 샤프트의 타단과 대응되는 위치에 각각 설치되어, 한 쌍으로 구비된다.In a preferred embodiment, the other end of the ball screw shaft is formed in a shape corresponding to one end of the ball screw shaft, the position sensor has a position corresponding to one end of the ball screw shaft and a position corresponding to the other end of the ball screw shaft Respectively, and are provided in a pair.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동 모터의 회전축 하중을 지지하는 제1 지지 베어링; 및 상기 베드 상에 설치되고, 상기 볼스크류 샤프트의 타단과 연결되어, 상기 볼스크류 샤프트의 하중을 지지하는 제2 지지 베어링;을 더 포함한다.In a preferred embodiment, a first support bearing supporting a rotational axis load of the drive motor; And a second support bearing installed on the bed and connected to the other end of the ball screw shaft to support a load of the ball screw shaft.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동모터는 서보 모터이다.In a preferred embodiment, the drive motor is a servo motor.

또한, 본 발명은 피가공물을 가공하기 위한 스핀들; 공작기계의 이송축 열변위 측정장치; 및 상기 스핀들과 상기 구동 모터를 제어하는 NC(Numerical Control) 장치를 포함하고, 상기 이송축 열변위 측정장치는 상기 NC 장치와 전기적으로 연결되어, 상기 위치 센서에서 센싱된 전압의 편차를 상기 NC 장치로 실시간 피드백하는 것을 특징으로 하는 공작 기계 장치를 더 제공한다.The present invention also provides a spindle for machining a workpiece; A measuring device for measuring the displacement of the conveying shaft of the machine tool; And a NC (Numerical Control) device for controlling the spindle and the driving motor, wherein the feed axis thermal sensor is electrically connected to the NC device, and the deviation of the sensed voltage from the position sensor is transmitted to the NC device Wherein the real-time feedback is provided to the machine tool device.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 의하면, 위치센서를 이용하여 공작기계의 열 발생에 따른 볼 스크류의 변위량을 직접적으로 측정함으로써, 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있는 효과가 있다.First, according to the apparatus for measuring a displacement of a conveying shaft of a machine tool of the present invention, it is possible to perform reliable correction by directly measuring the amount of displacement of a ball screw due to heat generation of a machine tool using a position sensor .

또한, 본 발명의 공작기계의 이송축 열변위 측정장치에 의하면, 열원과 독립된 위치에 위치 센서를 설치함으로써, 열 변위량의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점을 지닌다.Further, according to the apparatus for measuring the thermal displacement of the conveying shaft of the machine tool of the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy of the thermal displacement amount by providing the position sensor at a position independent of the heat source.

도 1은 종래의 공작 기계 장치의 이송계를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 이송축 열변위 측정장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치의 열변위 측정부의 확대 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 이용한 열변위 측정원리를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a transfer system of a conventional machine tool.
2 is a view showing a conventional conveying-shaft thermal-variable measuring apparatus.
FIG. 3 is a view showing an apparatus for measuring a transport axis thermal displacement of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a thermal displacement measuring unit of the feed axis thermal displacement measuring apparatus of the machine tool according to the embodiment of the present invention. FIG.
5 is a view showing an apparatus for measuring a feed axis thermal displacement of a machine tool according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing the principle of measurement of thermal displacement using a measurement apparatus for measuring a displacement of a feed axis of a machine tool according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치를 보여주는 도면이다.FIG. 3 and FIG. 4 are views showing a device for measuring a displacement of a transport axis of a machine tool according to the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치는 공작기계의 열 발생에 따른 볼 스크류 샤프트(130)의 변위량을 직접적으로 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 베드(110), 구동 모터(120), 볼 스크류 샤프트(130), 볼 스크류 너트(140), 새들(150) 및 위치 센서(160)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIGS. 3 and 4, the device for measuring the displacement of the feed axis of a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a device for directly measuring a displacement amount of the ball screw shaft 130 according to heat generation of the machine tool And includes a bed 110, a driving motor 120, a ball screw shaft 130, a ball screw nut 140, a saddle 150, and a position sensor 160.

상기 베드(110)는 각 부재들(110, 120, 130, 140, 150, 160)을 지지하기 위한 지지체이다.The bed 110 is a support for supporting the respective members 110, 120, 130, 140, 150 and 160.

이러한 상기 베드(110)는 스핀들의 회전 운동 절삭력, 상부 중량 등으로 인해 진동 및 굽힘 등이 발생되기 용이하므로, 충분한 강도를 지닌 재질이 이용된다.Such a bed 110 is easy to generate vibration and bending due to the rotating cutting force of the spindle, the weight of the spindle, and the like, and therefore, a material having sufficient strength is used.

상기 구동 모터(120)는 상기 베드(110) 상에 설치되어, 정회전 및 역회전하여 회전 동력을 발생시키는 모터이다.The driving motor 120 is mounted on the bed 110 and is a motor that generates forward and reverse rotation by generating rotation power.

또한, 상기 구동 모터(120)는 서보 모터(servo motor)로 이용될 수 있다.Also, the driving motor 120 may be used as a servo motor.

상기 볼 스크류 샤프트(130)는 일단(131)이 상기 구동 모터(110)의 회전축과 연결되어, 회전동력을 전달받는다.One end (131) of the ball screw shaft (130) is connected to the rotation axis of the driving motor (110) to receive rotational power.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)은 일측 단부(131a)의 직경과 타측 단부(131b)의 직경이 서로 다르게 구비된다.4, one end 131 of the ball screw shaft 130 is different in diameter from one end 131a to the other end 131b.

일 예로, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)은 터이퍼진 형상일 수 있다.For example, one end 131 of the ball screw shaft 130 may have a turbulent shape.

이는 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)이 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 열 변위 측정을 위한 바로미터(barometer)로 기능되게 하기 위한 것이며, 열 변위 측정 원리에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.This is to allow one end 131 of the ball screw shaft 130 to function as a barometer for measuring the thermal displacement of the ball screw shaft 130. A more detailed description of the principle of the thermal displacement measurement will be given later .

상기 볼 스크류 너트(140)는 상기 볼 스크류 샤프트(130)에 끼워지며, 상기 볼 스크류 샤프트(130)가 회전됨에 따라, 상기 볼 스트류 샤프트(130)의 길이 방향으로 왕복이동된다.The ball screw nut 140 is inserted into the ball screw shaft 130 and is reciprocated in the longitudinal direction of the ball screw shaft 130 as the ball screw shaft 130 is rotated.

상기 새들(150)은 상기 볼 스크류 너트(140)와 연결되어, 상기 볼 스크류 너트(140)와 함께 왕복 이동된다.The saddle 150 is connected to the ball screw nut 140 and reciprocally moved together with the ball screw nut 140.

즉, 상기 구동 모터(120)로부터 발생되는 회전 동력에 의해, 상기 볼 스크류 샤프트(130)는 회전되며, 상기 볼 스크류 너트(140)는 상기 볼 스크류 샤프트(130) 상에서 왕복 이동되므로, 상기 볼 스크류 너트(140)에 고정 설치된 상기 새들(150) 상에 구비되는 피가공물이 이송되게 한다.That is, since the ball screw shaft 130 is rotated by the rotational power generated from the driving motor 120 and the ball screw nut 140 is reciprocated on the ball screw shaft 130, So that the work piece provided on the saddle 150 fixed to the nut 140 is transported.

상기 위치 센서(160)는 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 변위량을 측정하기 위한 센서로서, 상기 베드(110)에 설치된다.The position sensor 160 is a sensor for measuring a displacement amount of the ball screw shaft 130 and is installed in the bed 110.

또한, 상기 위치 센서(160)는 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)과 대응되는 위치에 설치된다.The position sensor 160 is installed at a position corresponding to one end 131 of the ball screw shaft 130.

또한, 상기 위치 센서(160)는 브라켓(161)을 통해 장착될 수 있다.Also, the position sensor 160 may be mounted through the bracket 161.

또한, 상기 위치 센서(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)과 대응되는 상기 새들(150)의 일측에 설치될 수 있다.5, the position sensor 160 may be installed at one side of the saddle 150 corresponding to the one end 131 of the ball screw shaft 130. As shown in FIG.

즉, 상기 위치 센서(160)는 상기 구동 모터(120)가 회전함에 따라 발생되는 열원으로부터 독립적인 베드(110) 또는 새들(140)에 설치됨으로써, 열 변위량의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있게 한다.That is, the position sensor 160 is installed in the independent bed 110 or the saddle 140 independent of the heat source generated by the rotation of the driving motor 120, thereby improving the measurement accuracy of the amount of thermal displacement, Thereby enabling a high correction to be performed.

또한, 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치는 제1 지지 베어링(171)과 제2 지지 베어링(172)을 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for measuring the displacement of the feed axis of the machine tool according to the present invention may further include a first support bearing 171 and a second support bearing 172.

여기서, 상기 제1 지지 베어링(171)은 상기 구동 모터(120)의 회전축 하중을 지지하기 위한 베어링이다.Here, the first support bearing 171 is a bearing for supporting a rotational axis load of the drive motor 120.

또한, 상기 제2 지지 베어링(172)는 상기 베드 상에 설치되고, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 타단(132)과 연결되어, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 하중을 지지하기 위한 베어링이다.The second support bearing 172 is mounted on the bed and is connected to the other end 132 of the ball screw shaft 130 to support the load of the ball screw shaft 130.

한편, 이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 공작기계의 이송축 열변위 측정장치의 측정 원리를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, the principle of measurement of the apparatus for measuring the temperature of the feed axis of a machine tool according to the present invention will be described in more detail.

지령에 따라 반복 이송되어, 열원에 의해 볼 스크류 샤프트(130)에 열 변위가 발생될 때에는, 이송 지령에 의해 축 이송 원점(L)으로 이송되어야 하는 상기 볼 스크류 샤프트(130)는 가변 원점 위치(L1 또는 L2)로 이송되게 된다.When the ball screw shaft 130 is thermally displaced by the heat source, the ball screw shaft 130 to be fed to the axis feed origin L by the feed command is moved to the variable origin position L1 or L2.

이때, 상기 위치 센서(160)는 상기 축 이송 원점(L)과의 거리와 상기 가변 원점 위치(L1 또는 L2)와의 거리의 차이(D1 또는 D2)에 대한 전압차를 감지할 수 있으므로, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 열 변위에 대한 신뢰성 높은 보정을 수행할 수 있게 한다.At this time, the position sensor 160 can detect a voltage difference between the distance to the axis feed origin L and the difference (D1 or D2) between the distance from the variable origin position (L1 or L2) Thereby enabling reliable correction of the thermal displacement of the screw shaft 130 to be performed.

즉, 상기 볼 스크류 샤프트(130)에 열 변위가 발생될 때, 상기 위치 센서(160)는 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)과의 거리 변화에 따른 전압 값을 각각 감지함으로써, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 변위량(신장량 또는 수축량)을 정밀하게 측정할 수 있게 한다.That is, when thermal displacement occurs in the ball screw shaft 130, the position sensor 160 senses a voltage value according to a distance change with respect to the one end 131 of the ball screw shaft 130, The amount of displacement (elongation amount or shrinkage amount) of the ball screw shaft 130 can be precisely measured.

또한, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 타단(132)은 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 일단(131)과 대응되는 형상으로 구비되고, 상기 위치센서(160)는 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 타단(132)과 대응되는 위치에 더 설치될 수 있다.The other end 132 of the ball screw shaft 130 has a shape corresponding to one end 131 of the ball screw shaft 130 and the position sensor 160 has a shape corresponding to that of the ball screw shaft 130. And may be further provided at a position corresponding to the other end 132.

이는, 상기 위치센서(160)가 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 양단(131, 132)과 대응되는 위치 각각에 한 쌍으로 설치됨으로써, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 변위량을 더욱 정밀하게 측정할 수 있게 한다. This is because the position sensor 160 is provided in pairs at positions corresponding to both ends 131 and 132 of the ball screw shaft 130 to thereby measure the displacement amount of the ball screw shaft 130 more accurately I will.

또한, 본 발명에 따른 공장기계의 이송축 열변위 측정장치는 피가공물을 가공하기 위한 스핀들 및 상기 구동 모터(120)를 제어하는 NC(Numerical Control) 장치와 함께 하나의 공작 기계장치로 제공될 수 있다.In addition, the apparatus for measuring the displacement of the factory axis according to the present invention may be provided as a single machine tool device together with a spindle for machining a workpiece and an NC (Numerical Control) device for controlling the drive motor 120 have.

여기서, 상기 위치 센서(130)는 상기 NC 장치와 전기적으로 연결되고, 센싱된 전압의 편차를 상기 NC 장치로 실시간 피드백하여, 상기 볼 스크류 샤프트(130)의 실시간 위치 보정을 가능하도록 한다. Here, the position sensor 130 is electrically connected to the NC device, and real-time position correction of the ball screw shaft 130 is enabled by real-time feedback of the sensed voltage deviation to the NC device.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

110 : 베드 120 : 구동 모터
130 : 볼 스크류 샤프트 131 : 볼 스크류 샤프트의 일단
132 : 볼 스크류 샤프트의 타단 140 : 볼 스크류 너트
150 : 새들 160 : 위치센서
171 : 제1 지지 베어링 172 : 제2 지지 베어링
L : 축 이송 원점위치 L1, L2 : 가변 원점 위치110: bed 120: drive motor
130: Ball screw shaft 131: One end of the ball screw shaft
132: the other end of the ball screw shaft 140: the ball screw nut
150: Saddle 160: Position sensor
171: first support bearing 172: second support bearing
L: Axis feed origin position L1, L2: Variable origin position

Claims (6)

베드;
상기 베드에 설치되며, 정회전 및 역회전하여 회전 동력을 발생시키는 구동 모터;
일단이 상기 구동 모터의 회전 축과 연결되어, 회전동력을 전달받는 볼 스크류 샤프트;
상기 볼 스크류 샤프트에 끼워지며, 상기 볼 스크류 샤프트가 회전됨에 따라 상기 볼 스크류 샤프트의 길이방향으로 왕복 이동되는 볼 스크류 너트;
상기 볼 스크류 너트와 연결되어, 상기 볼 스크류 너트와 함께 이동되는 새들(saddle); 및
상기 베드 또는 상기 새들에 설치되되, 상기 볼 스크류 샤프트의 일단과 대응되는 위치에 설치되어, 상기 볼 스크류 샤프크의 일단과의 거리에 따른 전압 값을 발생시키는 위치센서;를 포함하고,
상기 볼 스크류 샤프트의 일단은 일측 단부의 직경과 타측 단부의 직경이 서로 다르게 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치.
Bed;
A driving motor installed in the bed, for generating a rotational power by forward rotation and reverse rotation;
A ball screw shaft having one end connected to a rotation axis of the driving motor and receiving a rotational power;
A ball screw nut inserted into the ball screw shaft and reciprocating in the longitudinal direction of the ball screw shaft as the ball screw shaft rotates;
A saddle connected to the ball screw nut and moved together with the ball screw nut; And
And a position sensor mounted on the bed or the saddle and provided at a position corresponding to one end of the ball screw shaft to generate a voltage value according to a distance between the ball screw shaft and one end of the ball screw shaft,
Wherein one end of the ball screw shaft has a different diameter at one end and a different diameter at the other end.
제 1항에 있어서,
상기 볼 스크류 샤프트의 일단은 테이퍼진 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein one end of the ball screw shaft is tapered.
제 2항에 있어서,
상기 볼 스크류 샤프트의 타단은 상기 볼스크류 샤프트의 일단과 대응되는 형상으로 구비되고,
상기 위치센서는 상기 볼스크류 샤프트의 일단과 대응되는 위치 및 상기 볼스크류 샤프트의 타단과 대응되는 위치에 각각 설치되어, 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the other end of the ball screw shaft is formed in a shape corresponding to one end of the ball screw shaft,
Wherein the position sensor is installed at a position corresponding to one end of the ball screw shaft and at a position corresponding to the other end of the ball screw shaft, and is provided as a pair.
제 3항에 있어서,
상기 구동 모터의 회전축 하중을 지지하는 제1 지지 베어링; 및
상기 베드 상에 설치되고, 상기 볼스크류 샤프트의 타단과 연결되어, 상기 볼스크류 샤프트의 하중을 지지하는 제2 지지 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치.
The method of claim 3,
A first support bearing for supporting a rotational axis load of the drive motor; And
And a second support bearing installed on the bed and connected to the other end of the ball screw shaft to support a load of the ball screw shaft.
제 1항에 있어서,
상기 구동모터는 서보 모터인 것을 특징으로 하는 공작기계의 이송축 열변위 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the drive motor is a servo motor.
피가공물을 가공하기 위한 스핀들;
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 공작기계의 이송축 열변위 측정장치; 및
상기 스핀들과 상기 구동 모터를 제어하는 NC(Numerical Control) 장치를 포함하고,
상기 이송축 열변위 측정장치는 상기 NC 장치와 전기적으로 연결되어, 상기 위치 센서에서 센싱된 전압의 편차를 상기 NC 장치로 실시간 피드백하는 것을 특징으로 하는 공작 기계 장치.
A spindle for machining a workpiece;
An apparatus for measuring a displacement of a feed shaft of a machine tool according to any one of claims 1 to 5; And
And an NC (Numerical Control) device for controlling the spindle and the driving motor,
Wherein the feed axis thermal impedance measuring device is electrically connected to the NC device and real-time feeds back the deviation of the sensed voltage from the position sensor to the NC device.
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