KR100188683B1 - 공작기계의 직접수치제어 시스템 - Google Patents

공작기계의 직접수치제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 직접수치제어 시스템은 중앙 컴퓨터 및 중앙 컴퓨터로부터의 가공 프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어하는 수치제어부를 포함하고, 수치제어부는 중앙처리소자, 중앙처리소자와 외부 사이의 제어 입출력 신호들을 인터페이싱하는 입출력 장치, 및 통신장치를 포함한다. 여기서, 입출력 장치와 중앙 컴퓨터 사이에는 프로그램 가능 논리제어기가 연결된다. 또한, 중앙 컴퓨터는, 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 상기 프로그램가능 논리제어기를 제어함으로써 상기 중앙처리소자의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점을 제어한다.

Description

공작 기계의 직접수치제어 시스템
제1도는 종래의 직접수치제어 시스템을 보여주는 블록도이다.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 직접수치제어 시스템을 보여주는 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,30 : 수치제어부 20,50 : 중앙 컴퓨터
11 : 중앙처리소자 12 : 롬
13 : 램 14 : 수동 입력 장치
15 : 위치 제어 장치 16 : 표시장치
17, 31, 41 : 입출력 장치 1 : 서보 드라이버
18, 32, 42 : 통신 장치 19 : 통신 케이블
21, 51 : 화면 표시부 22, 52 : 컴퓨터 본체
40 : 프로그램가능 논리제어기 2, 3 : 기계 조작반
본 발명은, 공작 기계의 직접수치제어(Direct Numerical Control)시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수치제어부가 중앙 컴퓨터로부터의 가공 프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어하는 시스템에 관한 것이다.
제1도를 참조하면, 종래의 직접 수치제어 시스템은 중앙 컴퓨터(20), 수치제어부(10), 기계 조작반(2) 및 서보 드라이버(1)를 포함한다. 중앙 컴퓨터(20)는 사용자로부터 입력되는 가공물의 기본 데이터를 처리 및 연산하여 수치제어용 가공 프로그램 데이터를 발생시킨다. 수치제어부(10)는 중앙 컴퓨터(20)로부터의 가공 프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어한다. 기계 조작반(2)은 사용자로 부터 입력되는 동작 명령에 따라 수치제어부(10)의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점의 제어 신호들을 발생시킨다. 서보 드라이버(1)는 수치제어부(10)로 부터의 위치 제어 신호에 따라 서보 모터(M)를 구동한다.
수치제어부(10)는 중앙처리소자(11), 롬(12), 램(13), 수동입력장치(14), 위치제어장치(15), 표시장치(16), 입출력 장치(17) 및 직접수치제어용 통신장치(18)를 포함한다. 참조부호 21은 중앙 컴퓨터(20)의 모니터인 화면표시부를, 그리고 참조부호 22는 중앙컴퓨너(20)의 본체를 가리킨다.
수치제어부(10)의 중앙처리소자(11)는, 롬(12)에 저장된 프로그램에 따라 전체적인 제어를 수행한다. 램(13)에는 중앙처리소자(11)의 처리 및 연산에 필요한 데이터가 일시 저장된다. 수동입력장치(14)는 사용자가 중앙 컴퓨터(20)를 이용하지 않고 직접 가공 프로그램 데이터를 중앙처리소자(11)에 입력시킬 경우에 사용되는 장치이다. 위치제어장치(15)는, 중앙처리소자(11)로부터의수치 제어 데이터에 따라 위치제어 신호를 발생시켜, 서보 드라이버(1)에 입력시킨다. 표시장치(16)는 사용자가 볼 수 있도록 수치제어 프로그램 및 각종 데이터를 표시한다. 입출력 장치(17)는, 기계 조작반(2)으로부터의 동작 제어신호들, 및 공작 기계에 부탁된 센서들(미도시)로부터의 신호들을 인터페이싱하여 중앙처리소자(11)에 입력시키는 한편, 중앙처리소자(11)로부터의 전원 제어 신호들을 인터페이싱하여 공작 기계의 전원 공급 장치(미도시)에 입력시킨다. 직접수치제어용 통신장치(18)는 중앙 컴퓨터(20)의 제2공통포트(COM2)로 부터 RS232케이블(19)을 통하여 입력되는 가공 프로그램 데이터를 인터페이싱하여 중앙처리소자(11)에 전송한다.
사용자가 상기와 같은 종래의 직접수치제어 시스템을 동작시키는 과정은 다음과 같다. 먼저, 기계 조작반(2)을 조작하여 수치제어부(10)의 중앙처리소자(11)가 통신가능한 편집 모드 상태가 되게한다. 다음에, 중앙 컴퓨터(20)를 조작하여 가공 프로그램 데이터가 전송되게 한다. 다음에, 기계 조작반(2)을 조작하여 수치제어부(10)의 중앙처리소자(11)가 실행가능한 자동 모드가 되게 한다. 다음에, 기계 조작반(2)의 기동 스위치를 누름으로써 수치제어부(10)의 중앙처리소자(11)가 수치제어를 수행한다. 이에 따라, 서보드라이버(1)가 서보 모터(M)를 회전시키면서 공작 기계가 가공물을 가공한다. 가공 후, 사용자는 기계 조작반(2)의 정지 스위치를 누름으로써 가공을 종료할 수 있다.
상기와 같은 종래의 직접수치제어 시스템은, 중앙 컴퓨터(20)가 가공 프로그램 데이터를 전송하는 기능만을 수행하므로, 사용자가 중앙 컴퓨터(20)와 기계 조작반(2) 사이를 자주 왕래하여야 하는 번거러움이 있다. 이에 따라, 공작 기계의 가동 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 중앙 컴퓨터가 가공 프로그램 데이터를 전송할 뿐만 아니라 기계 조작반의 주요 기능을 대행할 수 있는 직접수치제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 직접수치제어 시스템은, 사용자로부터 입력되는 가공물의 기본 데이터를 처리 및 연산하여 수치제어용 가공 프로그램 데이터를 발생시키는 중앙 컴퓨터, 및 상기 중앙 컴퓨터로부터의 가공 프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어하는 수치제어부를 포함하고, 상기 수치제어부는, 전체적인 제어를 수행하는 중앙처리소자, 상기 중앙처리소자와 외부 사이의 제어 입출력 신호들을 인터페이싱하는 입출력 장치, 및 상기 가공 프로그램 데이터를 상기 중앙처리소자에 전송하기 위한 통신장치를 포함한다. 여기서 상기 입출력 장치와 중앙 컴퓨터 사이에는 프로그램가능 논리제어기가 연결된다. 또한, 상기 중앙 컴퓨터는, 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 상기 프로그램가능 논리제어기를 제어함으로써 상기 중앙처리소자의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점을 제어하여, 상기 중앙처리소자가 통신가능한 모드 상태이면 상기 통신장치를 통하여 상기 가공 프로그램 데이터를 상기 중앙처리소자에 전송하고, 상기 중앙처리소자가 실행가능한 모드 상태이면 상기 프로그램가능 논리제어기를 통하여 동작 개시 신호 또는 동작 종료 신호를 상기 중앙처리소자에 전송한다.
이에 따라, 중앙 컴퓨터는 가공 프로그램 데이터를 전송할 뿐만 아니라 기계조작반의 주요 기능을 대행할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 직접수치제어 시스템을 보여준다. 제2도의 시스템의 수치제어부(30)는 제1도의 시스템의 수치 제어부(10)와 동일한 기능의 구성 요소들을 가진다. 따라서, 제2도에서는 제1도의 중앙처리소자(11), 롬(12), 램(13)수동입력장치(14), 위치제어장치(15), 서보 드라이버(1), 서보 모터(M) 및 표시장치(16)가 생략되어 있다. 제2도를 참조하면, 본 발명에 따른 직접수치제어 시스템은 중앙 컴퓨터(50), 수치제어부(30), 기계 조작반(3) 및 프로그램가능 논리제어기(40)를 포함한다. 참조부호 51은 중앙 컴퓨터(50)의 모니터인 화면표시부를, 52는 중앙 컴퓨터(20)의 본체, 41은 프로그램가능 논리제어기(40)의 입출력장치(41), 그리고 42는 프로그램가능 논리제어기(40)의 통신장치를 가리킨다.
중앙 컴퓨터(50)는 사용자로부터 입력되는 가공물의 기본 데이터를 처리 및 연산하여 수치제어용 가공 프로그램 데이터를 발생시킨다. 또한, 중앙 컴퓨터(50)는 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 프로그램가능 논리제어기(40)를 제어하여, 수치제어부(30)의 중앙처리소자(미도시)의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점을 제어한다.
수치제어부(30)는 중앙 컴퓨터(50)로부터의 가공프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어한다. 기계 조작반(3)은 사용자로부터 입력되는 특별한 동작 명령에 따라 수치제어부(30)의 동작 제어 신호들을 발생시킨다. 프로그램 가능 논리제어기(40)는 중앙 컴퓨터(50)로부터의 제어 명령에 따라 동작하여, 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 수치제어부(30)의 중앙처리소자의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점의 제어 신호들을 발생시킨다.
수치제어부(30)의 입출력 장치(31)는, 기계 조작반(3) 및 프로그램 가능 논리제어기(40)로부터의 동작 제어 신호들, 및 공작 기계에 부착된 센서들(미도시)로부터의 신호들을 인터페이싱하여 중앙처리소자(미도시)에 입력시키는 한편, 중앙처리소자(미도시)로부터의 전원 제어 신호들을 인터페이싱하여 공작 기계의 전원공급 장치(미도시)에 입력시킨다. 직접수치제어용 통신장치(32)는 중앙 컴퓨터(50)의 제2 공통포트(COM2)로 부터 RS232 케이블을 통하여 입력되는 가공 프로그램 데이터를 인터페이싱하여 중앙처리소자(미도시)에 전송한다.
중앙 컴퓨터(50)는, 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 제1 공통포트(COM1)를 통하여 프로그램가능 논리제어기(40)를 제어함으로써, 수치제어부(30)의 중앙처리소자의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점을 제어한다.
수치제어부(30)의 중앙처리소자가 통신가능한 편집 모드 상태이면, 제2 공통포트(COM2) 및 직접수치제어용 통신장치(32)를 통하여 가공 프로그램 데이터를 수치제어부(30)의 중앙처리소자에 전송한다. 또한, 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 실행가능한 자동 모드 상태이면, 프로그램가능 논리제어기(40)를 통하여 동작 개시 신호 또는 동작 종료 신호를 수치제어부(30)의 중앙처리소자에 전송한다.
이에 따라, 중앙 컴퓨터(50)는 가공 프로그램 데이터를 전송할 뿐만 아니라 기계 조자반(3)의 주요 기능을 대행할 수 있다.
사용자가 본 발명에 따른 직접수치제어 시스템을 동작시키는 과정은 다음과 같다. 먼저, 중앙 컴퓨터(50)를 조작하여 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 통신가능한 편집 모드 상태가 되게 한다. 이때, 중앙 컴퓨터(50)는 프로그램 가능 논리 제어기(40)를 통하여 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 통신가능한 편집 모드 상태가 되게 한다. 다음에, 중앙 컴퓨터(20)를 조작하여 가공 프로그램 데이터가 전송되게 한다. 이때, 중앙 컴퓨터(20)는 직접수치제어용 통신장치(32)를 통하여 가공 프로그램 데이터를 수치제어부(30)의 중앙처리소자에 전송한다. 다음에, 중앙 컴퓨터(50)를 조작하여 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 실행가능한 자동 모드가 되게 한다 이때, 중앙 컴퓨터(50)는 프로그램 가능 논리제어기(40)를 통하여 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 실행가능한 자동 모드 상태가 되게 한다. 다음에, 중앙 컴퓨터(50)를 조작하여, 중앙 컴퓨터(50)가 프로그램가능 논리제어기(40)를 통하여 기동 신호를 발생시킴으로써, 수치제어부(30)의 중앙처리소자가 수치제어를 수행한다. 이에 따라, 서보 드라이버(미도시)가 서보 모터(미도시)를 회전시키면서 공작 기계가 가공물을 가공한다. 가공 후, 중앙 컴퓨터(50)를 조작하여, 중앙 컴퓨터(50)가 프로그램가능 논리제어기(40)를 통하여 정지 신호를 발생시킴으로써, 가공을 종료할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 직접수치제어 시스템에 의하면, 중앙 컴퓨터가 가공 프로그램 데이터를 전송할 뿐만 아니라 기계 조작반의 주요 기능을 대행함에 따라, 사용자가 중앙 컴퓨터와 기계 조작반 사이를 자주 왕래하여야 하는 번거러움을 없앨 수 있다. 이에 따라, 공작 기계의 가동 효율이 보다 높아지게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (1)

  1. (정정) 사용자로부터 입력되는 가공물의 기본 데이터를 처리 및 연산하여 수치제어용 가공 프로그램 데이터를 발생시키는 중앙 컴퓨터 및 상기 중앙 컴퓨터로 부터의 가공 프로그램 데이터를 입력받아 공작 기계의 구동을 제어하는수치제어부를 포함하고 상기 수치제어부는 전체적인 제어를 수행하는 중앙처리소자, 상기 중앙처리소자와 외부 사이의 제어 입출력 신호들을 인터페이싱하는 입출력 장치, 및 상기 가공 프로그램 데이터를 상기 중앙처리소자에 전송하기 위한 통신장치를 포함한 직접 수치제어 시스템에 있어서, 상기 입출력 장치와 중앙 컴퓨터 사이에는 프로그램가능 논리제어기가 연결되고, 상기 중앙 컴퓨터는 사용자로부터 입력되는 동작 명령에 따라 상기 프로그램가능 논리제어기를 제어함으로써 상기 중앙처리소자의 동작 모드, 동작 개시 시점 및 동작 종료 시점을 제어하여, 상기 중앙처리소자가 통신가능한 모드 상태이면 상기 통신장치를 통하여 상기 가공 프로그램 데이터를 상기 중앙처리소자에 전송하고, 상기 중앙처리소자가 실행가능한 모드 상태이면 상기 프로그램가능 논리제어기를 통하여 동작 개시 신호 또는 동작 종료 신호를 상기 중앙처리소자에 전송하는 것을 특징으로 하는 직접수치제어 시스템.
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