KR100222447B1 - 공작기계, 특히 edm 기계 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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모랄 요제 엘.
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Abstract

본 발명은 전체 기계가공작업이 공작물, 가공단계 등의 개별적인 기계가공목적으로 분류되고, 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태가 전체 기계가공작업 전, 전체 기계가공작업중 및/또는 전체 기계가공작업 후에 모니터되어 필요시 표시되는 공작기계, 특히 EDM기계의 전체 기계가공작업 제어방법과 장치에 관한 것이다.

Description

공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법 및 장치
본 발명은 공작기계, 특히 EDM 기계 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기 종류의 공작기계는 NC 또는 CNC 제어 등의 수치제어를 통상적으로 갖는다. 수치제어에 필요한 소정의 공작물 기계가공을 위한 위치 및/또는 경로 또는 외형 데이터 등의 제어데이타가 제어입력 형태로 제어장치에 제공되어 공작기계의 서보 구동기용의 제어시그널로 변환된다.
상기의 일예로서 EDM 기계, 즉 침전식 다이 싱킹 (erosive die sinking) 또는 절삭기가 언급된다. 이 EDM 기계가, 예컨대 수행물들의 스탬프 및/또는 다이의 제조용으로 사용된다. 고도의 기계가공 정밀성이 장점이다. 이 EDM 기계들의 경제적인 합리적 사용은 기본적으로 다량생산용 몰드제조에 있다. 이러한 것이, 하나 이상의 공작물을 기계가공하기 전에, EDM 기계의 표준작업중 특정의 공작물에 적용할 수 있는 개별적인 제어데이타를 입력할 필요성을 만든다. 소정의 기계가공단계의 할당에 부가하여, 예컨대, 절삭기 침전중의 배선단락, 즉 작업자가 기계가공중의 상황에서 기계가공 시퀀스에서 수동으로 중지해야만 하는 가능성 있는 사고가 또한 고려되어야 한다. 따라서, 작업자로부터 연속적인 명령을 접수할 때까지 제어장치가 기계가공 시퀀스를 정지시켜, 작업자에게, 예컨대 다이 또는 스탬프를 절단시 제조되는 "절단편 (dropout peice)"을 제거하거나 또는 부착시키도록 하여 공구 등을 교환하도록 한다. 따라서, 다음의 두 중단방법이 구별될 수 있다. 하나는 공구교환, 절단편의 고정 또는 제거 등의 계획적이고 예측 가능한 중단이고, 다른 하나는 배선단락, 단선 등의 예측 불가능한 중단이다.
공작기계를 새로운 기계가공 시퀀스로 준비할 때, 소위 설정할 때, 기계작업자는 기계가공 시퀀스가 정지하여 기계가 작업자로부터 부가적인 명령을 기다릴 때 예측 가능한 중단 또는 "고장"을 위한 프로그램이어야 한다. 예컨대, EDM 기계를 구비한 현대식 3 차원 침전 공작기계에서 공작물 기계가공의 복잡성을 증가시키기 때문에, 기계작업자가 전체 기계가공작업에서 이미 완료된 공정이 무엇이고, 기계가공 시퀀스가 정확히 어디에 위치하는지를 이해하기가 대단히 어렵게 만든다.
종래기술 상태에 따른 전술한 형태의 제어방법은 소위 시퀀셜 제어 프로그램인 완성된 "프로그램"의 형태로 제어 입력을 필요로 한다. 이와 같은 형태의 프로그램은 모든 제어데이타를 포함하여 예컨대, 기계가공된 공작물상의 위치와 시퀀스 등에서의 품질로 어떤 절삭경로가 수행될지를 분류한다. 제어데이타는 시퀀셜 계열의 명령으로 분류된다. 따라서, 특정의 공정단계에 따른 명령은, 제어프로그램의 명령 시퀀스에서의 새로운 기계가공단계에 대한 새로운 명령에 의해 대체될 때까지 여전히 실행한다. 상기 시퀀셜 기계가공에서 예측할 수 없는 사고가 발생한 경우, 제어장치는 전체 기계가공작업 시퀀스를 멈추고, 작업자의 입력을 기다린다. 예컨대, 밤새도록 작동하는 기계류는 사고 경우에 비교적 기계가공 시퀀스의 초기에 정지될 수 있다. 사고를 교정한 후에, 기계가공 대부분이 다음날 계속될 수 있을 뿐이고, 이것이 단점이다. 따라서, 상기 형태의 제어장치는 시간을 줄이는 데 바람직하지 않으며 경제적으로 효율있게 작동하지 않는다.
본 발명의 목적은 사용의 편리성과 기계가공 경제성에 관하여 공작기계, 특히 EDM 기계를 개선하는 데 있다.
공작기계를 제어하기 위해 발명된 방법에 있어서, 공작기계의 전체 기계가공 작업은 공작물, 가공단계 등의 개별적인 기계가공목적으로 분류되고, 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태가 전체 기계가공작업 전, 전체 기계가공작업중 및/또는 전체 기계가공작업 후에 모니터되어 필요시 표시된다. 작업이 하나 이상의 목적으로 수행될 전부 또는 일부가 선택된 가공단계의 입력을 갖는 경우, 전체 기계가공작업이 시작될 것이다. 발명된 방법 및/또는 장치와 함께 작업자는 적합한 표시장치와 필요시 기계가공 시퀀스의 중단에 의해 각각의 기계가공목적의 기계가공상태를 용이하게 추적할 수 있다.
본 발명에 따른 제어장치는 작업중에 기계가공목적에 영향을 미치는 원인들을 고려할 수 있다. 이러한 원인들은 전체 기계가공작업이 완료된 후에 작업자에게 지시될 수 있어서, 작업자가 개별적인 기계가공목적의 기계가공장태를 기초로하여, 전체 기계가공작업중에 원인들이 발생하는 것을 정확하게 식별할 수 있도록 한다.
바람직하게, 작업자는 어떤 방식과 언제라도, 즉 전체 기계가공작업이 시작하기 전과, 기계가공 정지중 및/또는 기계가공 후에, 기계가공목적의 기계가공상태를 변경할 수 있다. 예컨대, 작업자는 적합한 상태의 주어진 목록에서 변경을 선택할 수 있다. 따라서, 특정의 기계가공목적에 대하여 적합한 상태를 미리 선정할 수 있으며, 상기 상태는, 예컨대 또 다른 하부구조 및/또는 고단계의 기계가공상태에서 결정되어, 필요시 작업자에게 표시된다.
기계가공목적의 상태의 목록이 소위 "개방된 (open)" 목록으로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서 기계작업자는 목록에 가능성 있는 부수적인 상태를 필요시 부가할 수 있으며, 예외적인 상황에 대한 개별적인 태양을 한정할 수 있다. 임의의 가공단계 등의 작업에 대한 노하우가 고려되어, 제어장치가 이 노하우에 영구적으로 적용될 수 있는 것이 상기의 장점이다.
작업자가 공작물 기계가공의 개별적인 가공단계를 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위하여 계통 방식으로 기계가공목적이 세분된 경우 특히 이점이 있다. 기계가공목적의 계통상 구조는 기계가공목적의 상태가 상호간 바람직하게 영향을 미치도록 하는 부수적 이점을 가진다. 예컨대, 특정의 기계가공단계의 상태가 "사용중" 상태로 설정된 경우, 제어장치는 고단계의 공작물의 기계가공그룹 등의 고단계의 기계가공목적의 상태를 동일한 상태로 또한 설정한다. 따라서, 작업자는 공작물이 부수적인 기계가공을 여전히 필요로 하도록 직접 지시할 것이다.
실제 또는 전체 기계가공작업, 즉 수행될 가공단계의 시퀀스가 다음의 표준을 고려하여 특정의 기계가공전략, 즉 절단편에 대한 모든 분리절단이 전체 기계가공작업중에 가급적 초기에 절단될지 또는 가급적 말기에 절단될지를, 및/또는 개별적인 기계가공목적에 대한 임의의 상위단계, 즉 또 다른 기계가공단계 전 또는 후에 임의의 가공단계가 수행될지의 문제를 고려하여 한정된다.
본 발명에 따른 제어장치에 있어, 메모리 관리장치는 전체 기계가공작업을 공작물, 가공단계 등의 개별적인 기계가공목적의 형태로 관리하는 장치이고, 모니터링 장치는 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태를 모니터하기 위한 장치이며, 표시장치는 전체 기계가공작업 전, 전체 기계가공작업중 및 전체 기계가공작업 후의 어느 한 시점 이상에서, 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태를 필요시 표시하기 위한 장치이며, 분배장치는 하부구조와 상위단계 중 일부나 전부의 기계가공목적의 상태를 고려하여 기계가공목적에 기계가공상태를 자동으로 할당하기 위한 장치이며, 입력장치는 기계가공 전. 기계가공중 및 기계가공 후의 어느 한 시점 이상에서, 개별적인 기계가공목적의 기계가공상태를 입력하기 위한 장치인 것을 특징으로 하는 공작기계 특히 EDM 기계 제어장치이다.
요약서에서, 기존의 제어방법과 비교하여, 개별적인 기계가공단계가 더 이상 분리하여 관찰되지 않고 기계가공단계의 시퀀스와 확고하게 결합되지 않지만, 그러나 별도의 기계가공목적으로서의 목적지향의 방식으로 기술된다. 따라서, 전체 기계가공작업의 시퀀스가 전체적으로 유동적이고 형편없는 재프로그래밍 없이 언제라도 용이하게 변경될 수 있다. 제어장치는 모든 기계가공상태를 모니터하고, 또 다른 기계가공목적의 기계가공상태에 대한 기계가공목적의 상태의 변경효과를 고려한다.
임의의 기계가공전략을 간단히 선택하여 표시장치상에 개별적인 기계가공목적의 기계가공상태를 최적으로 표시함으로써, 필요시 기계작업자가 개별적인 기계가공 시퀀스를 간단한 전략으로 설정하여 이를 표시장치에 직접 검토 및 변경하는 것이 가능하다.
유사한 전략으로, 필요시, 기계가공 작업자가 공작기계용의 "새로운" 기계가공목적을 삽입시켜서 이미 존재하는 목적구조를 보충할 수 있다. 상기 방법에서, 새로운 기계가공목적이 기계가공제어의 목적구조에 포함될 수 있으며, 발명된 방법으로 미래의 기계가공에 사용될 수 있다.
제1도는 침전식 절삭기의 제어장치의 구성요소를 도시하는 도면이다.
제2(a)도는 침전식 절삭기에서 서로 다른 기계가공목적들로 분할된 전체 분류체계의 기계가공작업의 실시예를 도시하는 도면이다.
제2(b)도는 제2(a)도에 도시된 기계가공목적들에 적합한 기계가공상태를 도시하는 견본목록이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어장치 20 : 메모리 관리장치
30 : 모니터링 장치 40 : 분배장치
50 : 표시장치 60 : 입력장치
70 : 유전준비 (dielectic preparation) 장치
80 : 펄스발생기 90 : 기계가공장치
지금부터 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 설계를 보다 상세하게 설명한다.
침전식 절삭기에 기초하여 이하 본 발명에 대해 기술한다. 그러나, 공작기계의 기술에서의 사용법은 폭넓은 범위이기 때문에, 하기 설명은 어떤 방식으로도 본 발명을 제한하지 않는다.
상기 형태의 침전식 절삭기는 일반적으로 공작물 기계가공에 필요로 하는 절삭 외형을 결정하도록 공작물과 배선전극간의 상대적 운동을 제어하는 CNC 제어기를 갖는다. 이 경우, X/Y 구동기가 제공되고, 이 구동기는 X/Y 축선방향으로 운동할 수 있도록 공작대와 함께 결합되어 있다. 구동기는 또한 CNC 제어기의 제어신호를 수용한다. CNC 제어기는 하나 이상의 공작물을 공작대에 고정시키는 위치데이타, 소정의 절삭외형 등의 윤곽 또는 외형 데이터 등의 제어 데이터를 함유하여 X/Y 구동의 작동을 위하여 이를 제어 시그널로 변환하는 제어 프로그램을 필요로 한다.
본 발명에 따른 제어장치의 하드웨어 실행의 일예가 제1도에 도시되어 있다. 제어장치(10)는 전체 목적 기초의 기계가공을 기계가공상태와 연결시킨 개별 기계가공목적의 형태로 영구 저장하는 메모리 관리장치(20)로 구성된다. 또, 제어장치는 기계가공목적의 통상의 기계가공상태를 모니터하는 모니터링 장치(30)와, 기계가공목적의 기계가공상태를 결정하여 이 상태를 모니터링 장치(30)로 분배하는 분배장치(40)로 구성된다. 제어장치(10)는 표시장치(50)와 이와 연결된 그래픽 사용자 인터페이스의 입력장치(60)를 갖는다. 본 침전식 절삭기의 경우에, 제어장치(10)는 펄스발생기(80)와 기계가공장치(90)와 함께 유전준비장치(70)에 접속되어 있다. 상기에 표시된 모든 장치 (20, 30, 40, 50, 60)는 두 개 이상 존재할 수 있다.
CNC 제어기의 파일관리는 이하 "작업단계"로 칭해지는 여러 가지의, 계통화된 편성관리단계로 분배된다. CNC 제어기의 모든 작업단계는 침전식 절삭기상의 하나 이상의 기계가공목적으로 구성된다. 예컨대, 제1도에 도시된 메모리 관리장치(20)는 다음의 관리단계들을 관리한다. 즉, 기계단계, 공작대단계, 팔렛단계, 공작물 그룹단계, 특정 기계가공을 요하는 공작물 단계 등을 관리한다. 상기 형태의 유동가능한 목적구조는 다수의 복잡한 단일 기계가공 상태 또는 가공단계에 유용하다. 그룹화된 기계가공 목적들은 필요한 경우 기계작업자 자신이 설정할 수 있는, 체계화되어 계통화된 명령에 따라 처리될 수 있다.
제2(a)도에 여러 가지 기계가공목적으로 계통적으로 분할된 전체 기계가공작업의 설정을 도시한다. 계통도의 상부에 있는 기계가공목적은 공작기계 "WZM"이다. 공작기계 "WZM"은 이와 관련된 공작대 "TIS"와 하부구조의 공구 "WZ"를 구비한 공구그룹 "WZG"를 갖는다. 이와 같은 구조는 어떤 고도로 자동화된 공작기계, 특히 자동화된 공구와 공작물이 제공된 침전식 절삭기에 적합하다. 팔렛 "PAL"과 그 기준점 "BPKT"는 공작대 "TIS"에 하부구조이다. 차례로, "PAL"의 하부구조는 기준점 "BPKT"와 두 공작물 "WST"이다. 부수의 하부구조 공작물 "WST"를 갖는 공작물 그룹 "WSG"는 제2(a)도의 우측에 도시된 공작물 "WST"에 계통상 하부구조이다. 여기에서 계통도는 하방 신장의 나무구조를 가질뿐 아니라 부수의 시작목적 (고단계의 목적이 없음)을 갖는 계통도들이 설정될 수 있음(공작물 그룹 "WSG"의 기계가공목적은 팔렛 기계가공목적 "PAL"과 관련됨)을 명백히 알 수 있다. 예컨대, 공작물 그룹 "WSG"는 여러 가지 팔렛 "PAL"의 공작물로 구성될 수 있다. 상기 예에서, 작업자가, 그에게는 전체 기계가공작업에 대한 최적의 프로그래밍 결과가 되도록 나타내는 어떤 특별한 관리단계의 구조를 준비할 수 있음이 명백하다.
기계가공 그룹 "GRU"와 두 개의 하부구조인 가공단계 "AS"를 갖는 기계가공작업 "ARB"는 제2(a)도의 좌측상에 도시된 공작물 "WST"에 하부구조이다. 제 1 기계가공작업 "ARB"와 세 개의 작업단계 "AS"로 구성된 제 2 기계가공작업 "ARB"는 차례로 기계가공그룹 "GRU"에 하부구조이다.
실시예에 있어서, 제2(b)도는 제2(a)도에 도시된 개별적인 기계가공목적에 적합한 기계가공상태의 목록을 도시한다. 공작기계 "WZM", 팔렛 "PAL"과 공작대 "TIS"의 기계가공목적은 "나타나지 않음", "사용 가능", "나타남" 과 "사용중"의 상태로 취해질 수 있고, 공작물 "WST", 공작물 그룹 "GRU"와 기계가공작업 "ARB"의 기계가공목적은 "행함", "중지"와 "끝냄"의 상태로 취해질 수 있다. 기계가공목적으로서의 단일의 가공단계 "AS"는 "길게 행함", "짧게 행함", "길게 중지", "짧게 중지" 및 "끝냄" (이하 참조)의 상태를 가질 수 있다. 절단편 "AUS"의 기계가공목적 (이하 참조)은 "존재하지 않음", "존재함", "제거됨", "존재하지 않음을 계산함"의 상태를 가질 수 있다. 공구그룹 "WZG"와 공구 "WZ"의 기계가공목적은 "나타내지 않음", "사용 가능" 및 "사용중"의 기계가공상태를 가질 수 있고, 기준점 "BPKT"의 기계가공목적은 "사용불가능", "자유" 및 "사용중"의 상태를 갖는다.
침전식 절삭기를 설치하는 경우, 작업자는 임의의 기계가공목적, 예컨대, 기계가공그룹 "GRU"를 선택한다. 분배장치(40)는 메모리 관리장치(20)를 통해 기계가공그룹 "GRU"에 적절한 기계가공상태를 탐색한 후, 이들을 표시장치(50)의 윈도우에 출력한다. 상기 방식에서, 적합한 상태의 목록은 상응하는 상태에 대하여 목적과 전략 (이하 참조)에 한정된다. 지금 기계작업자가 적합한 상기 기계가공상태의 한정된 목록에서 특정의 기계가공상태를 선택한다. 공정 그룹에 있어서 기계가공 하부구조가 "사용중" 상태에 있다 하더라도, 예컨대, 기계가공 상태 "끝냄"등을 예상할 수는 없다. 기계가공상태 "사용중"은 분배장치(40)에 의해 미리 선택되어 이에 따라 (예컨대 눈에 보이기 용이한 색으로) 표시장치(50)상에 표시될 수 있다.
기계가공그룹이 "사용중"의 기계가공상태로 설정된 경우, 분배장치(40)가 목록의 형태에서 기술적으로 감지 가능한 기계가공상태에 의한 어떤 선택을 계통상 각각의 고단계 기계가공목적에 분배하여 이를 표시장치(50)의 부수적인 윈도우에 표시하거나, 또는 특정의 기계가공상태와 무관하게 기계가공목적을 명령하고 필요시 이를 표시한다. 첫 번째의 경우에서는, 기계작업자가 현재 선택된 목록에서 그래픽 인터페이스의 입력장치(60)에 의해 소정의 기계가공상태를 선택한다. 두 번째의 경우에서는, 분배장치(40)가 기계가공상태 "끝냄"을 고단계 공작물 "WST"에 또한 분배하게 한다.
전체 기계가공작업의 조건과 복잡성에 따라서, 개별 기계가공목적이 "생략"될 수 있다. 이러한 생략은 EDM 기계의 여러 가지 관리단계에서의 공정조건이 정확하게 동일하여 기계가공목적에 상응하는 기계가공상태의 임의의 분배가 심지어 선별될 필요가 없을 때에 항상 유용하다.
여기서 제안된 계통구조는 신속하면서 효율적인 EDM 기계의 설정을 보장하는 한편, 다른 한편으로는 기계가공상태와 결합된 제어장치(10)내에 저장된 기계가 공목적의 효과적인 관리를 동일하게 보장하기 위하여 대단히 유용하다. 상기 방식에서, 개별적인 기계가공단계를 결정하기 위한 아트(art) 시퀸셜 제어프로그램의 상태는 제거되게 된다.
전체 기계가공작업이 현재 작업중인 기계가공목적이 명확하고 완전하게 기술되는 언제라도 착수될 수 있다. 이 경우, 계통도의 상부단계의 기계가공목적을 전부 기술할 필요는 없다. 또, 전체 기계가공작업이 완전하게 기술된 후에 계통도에 하부구조인 각각의 기계가공목적에 대하여 착수할 수 있다.
예컨대, 전체 기계가공작업중에 특정의 가공단계 "AS"에서의 배선이 단락된 경우, 그 다음 상기 가공단계 "AS"의 기계가공상태는 "중지"로 설정되고, 다음의 가공단계 "AS"등으로 건너뛰도록 제어한다. 그 다음 제어장치(10)는 다음의 가공단계 "AS"를 실행하거나, 또는 모든 기계가공목적이 "끝냄" 또는 "종지" 상태에 있는 경우, 전체 기계가공작업을 멈춘다. 예컨대, 공작물 "WST"의 모든 기계가공목적이 "끝냄" 상태에 있는 경우, 그 다음 공작물의 상태는 "끝냄" 상태로 설정된다. 그러나, 하나의 가공단계 "AS"가 "중지" 상태에 있는 경우, 그 다음공작물 "WST"의 상태는 "중지"상태로 또한 설정된다. 계속해서, 작업자는 공작물 "WST"가 전체적으로 기계가공되어 그 공작물들이 부수적인 기계가공을 필요로 하는 것을 후에 인식하게 된다. 이에 관하여 작업자는 계통상 모든 작업상태를 검사하여 문제를 발생시킨 기계가공작업을 찾는다. 이러한 작업을 위해, 작업자는 기계가공이 기술적으로 불가능한지 또는 단순히 더 이상 바람직하지 않는 경우에, 결국 기술계수를 변경하여 수동으로 "중지"에서 "행함" 또는 가급적 "끝냄"으로 그 상태를 설정하게 된다. 그 다음, 제어장치(10)는 계통도에서의 모든 고단계 기계가공목적의 상태를 "중지"상태에서 "행함" 상태로 역시 변경시킨다. 그 다음, 작업자가 전체 기계가공작업을 새롭게 재가동하는 경우에는, 제어장치(10)는 아직까지 완성되지 않는 동일공정을 수행할 뿐이다.
또, 작업자는 개별적인 기계가공목적의 상태를 기계가가공중 어느 때라도 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 기계가공이 더 이상 바람직하지 않을 때, 또는 이와 반대로 예를 들어 기계가공을 반복하여 수행함으로써 품질이 개선될 수 있는 경우에, 작업자는 "끝냄"상태로 설정할 수 있다. 이러한 변경은 작업자가 어느 때라도 반복실시할 수 있으며, 제어장치(10)는 모든 고단계의 기계가공목적의 상태를 적합하게 자동 변경한다. 전체 기계가공작업이 완료되면, 작업자는 표시장치(50)에 의해 가공단계 "AS"등이 아직까지 수행되지 않았음을 용이하게 식별할 수 있다. 전체 프로그램은 모든 부속물, 즉 최초의 프로그램이 변경되지 않았는지 또는 새로 준비된 프로그램이 아닌지를 다시 입력할 필요가 없다.
종종 스탬프(stamp)또는 다이가 침전식 절삭기상에서 소위, 절단편이 제조되도록 절단된다. 절단편이 특히 적기에 공작물에 부착되어야 한다. 따라서, 가공단계 "AS"의 기계가공상태는, 예컨대 스탬프 및/또는 다이의 외형을 절단하도록, 장기 절단 (완전 절단)과 단기 절단(분리 절단)으로 분할된다. 장기 절단의 경우, 외형은 소형 바가 절단된 스탬프 또는 절단편에 공작물을 연결시키는 정도까지 외형이 전달될 뿐이다. 장기 전달후에, 절단편이 고정된다. 그 다음 단기 절단이 진행되어, 웨브 나머지가 분리된다. 그 다음 제조된 절단편이 제거된다.
일반적으로, 기계가공중 공작물로부터 절단편이 제거되어서, 예컨대, 마무리 절단 등이 장기 절단을 따라 수행될 수 있도록 하며, 여기서 임의의 부착수단은 방해물을 의미할 수 있다. 따라서, 절단편은 여러 가지 가능한 기계가공상태를 갖는 기계가공목적으로 또한 취급될 수 있다 (제2(b)도 참조). 절단편의 기계가공상태가 "존재하지 않음을 계산함" 상태인 경우에는, 그 다음 제어장치(10)는 이러한 상황에서 어떤 절단편도 제조될 수 없도록, 외형을 절단할 입력절단 데이터를 기초하여, 독립적으로 계산한다. 일예를 들어 이하 설명한다.
공작물상에서, 기계가공작업 "ARB"는 가공단계 "AS"를 포함하여 수행됨으로써, 절단편이 절단된다. 따라서, 제어장치(10)는, 수행될 절단에 기초하여, 절단편이 제조되어 절단편의 상태를 "존재함"으로 설정하고, 가공단계 "AS"의 상태를 "길게 행함"으로 설정하는 것을 자동으로 인식한다 (또한 사용자가 수동으로 프로그램할 수 있음). 그 다음, 제어장치(10)는 장기 절단을 수행하여 가공단계 "AS"의 상태를 "끝냄"으로 변경시킨다. 다음은, 제어장치(10)가 정지하여 작업자가 절단편을 고정시키도록 한다. 절단편이 고정되면, 사용자는 수동으로 절단편의 상태를 "존재함"에서 "고정됨"으로 변경시킨다. 계속해서, 사용자는 제어장치(10)가 기계가공을 계속 수행시킨다. 제어장치(10)는 상기 가공단계"AS"에 대하여 사용자에게 상태 "짧게 행함"을 제공한다. 작업자가 이를 선택하여 새로이 전체 기계가공작업을 시작하면, 제어장치(10)는 단기 절단을 수행하고, 가공단계"AS"의 상태를 "짧게 중지"로 설정한다. 그 다음, 제어장치는 기계가공을 다시 정지시키고 작업자에게 절단편을 제거하도록 시킨다. 절단편이 제거되면, 작업자는 수동으로 절단편의 상태를 "고정됨"에서 "제거됨"으로 변경한다. 그 다음, 임의의 부가적인, 유사한 가공단계 "AS" 다음에는 마무리 절단이 시작된다. 제어장치(10)가 기계가공 초기에 어떤 절단편도 제조되지 않았음을 결정하는 경우, 예상된 절단편의 상태를 "존재하지 않음을 계산함"으로 설정한다. 작업자는 또 이 상태를 수동으로 입력할 수 있다.
절단편을 자동적으로 고정 및/또는 제거시킨 침전식 절삭기계 등의 공작기계에 있어, 상술한 수동작업이 적어도 부분적으로 자동수행될 수 있다. 그래서, 절단편의 자동적인 고정 및/또는 제거를 위해 장치로부터 절단편의 상태에서의 특별한 변경을 제어장치(10)에 알려준다.
작업자가 모두 조정한 후에, 수동으로 입력한 변경상태가 실제상태와 또한 부합하는 것이 대단히 중요하다. 예컨대, 기계가공으로 제조된 절단편이 아직 제거되지 않은 경우, 절단편의 상태가 상태"제거됨"으로 설정될 수는 없다. 따라서, 제어장치(10)는 일정한 법칙을 가지고 있어서 작업자에 의해 기인한 상태에서의 어떤 변경이 유효한지를 검사할 수 있도록 한다. 예컨대, 제어장치(10)가 허용 불가능한 상태의 변경을 요구받는 경우, 작업자에게 이를 통보하여 전체 기계가공작업을 정지시킬 수 있다. 그러나 제어장치(10)는 상기 법칙에 따른 기계가공목적에 적합한 기계가공에서의 그 목록을 변경할 수 있기 때문에, 작업자가 허용 불가능한 임의의 상태의 변경을 요구할 수 없도록 한다. 예컨대, 모든 법칙을 고려하여 제어장치(10)에 의해 목록이 준비된 경우, 작업자는 기계가공목적의 모든 특별한 목록만을 선택할 수 있을 뿐이다.
기계가공시 상태의 변경이 가능하고, 이들이 어떤 효과를 가지며, 어떤 조건들이 만족되어야 하는지를 몇 개의 예를 기초로 지금부터 설명한다.
공작물 "WST", 기계가공그룹 "GRU"와 기계가공작업 "ARB"의 기계가공목적에 있어, 작업자는 "행함"에서 "끝냄"으로 상태를 변경시킬 수 있다. 따라서 분배장치(40)는 절단편에 대하여 각각의 하부구조 기계가공목적의 상태를 상태 "끝냄" 또는 "제거됨"으로 또한 변경시킨다 (상태가 변경되지 않으면, 그 결과 작업자가 어떤 공정이 아직까지 완료되지 않았는지를 계속 알 수 있다). 분배장치(40)는 모든 부수적인 기계가공목적이 또한 "끝냄" 상태로 있는 경우에 고단계의 기계가공목적의 상태를 "끝냄" 상태로 또한 변경시킨다. 이러한 변경은 상부단계가 도달될 때까지 기계가공목적의 게통도에서 계속한다.
유사하게는, 작업자가 공작물의 상태 "WST", 기계가공그룹의 상태 "GRU" 또는 기계가공작업 "ARB"를 "끝냄"에서 "행함"으로 변경시킬 때에, 분배장치(40)는 모든 하부구조와 고단계의 기계가공목적의 상태를 또한 변경시킨다.
작업자가 가공단계 "AS" 의 상태를 "길게 행함"에서 "짧게 행함"으로 변경시킨 경우, 이와 관련된 절단편의 상태가 "존재함" 또는 "제거됨"의 상태로 되어야 하고, 가공단계 "AS"가 완전 절단이거나, 그 상태가 "길게 행함" 또는 "길게 중지"인 전술한 가공단계 'AS"와 함께 다이의 마무리 절단이거나, 또는 그 상태가 "짧게 행함" 상태인 전술한 가공단계 "AS"와 함께 스탬프의 마무리 절단이어야 한다. 그렇지 않으면, 상기 상태의 변화는 불가능하다. 상기 상태의 변경은 다른 기계가공목적에 영향을 미치지 않는다.
작업자가 가공단계 "AS"의 상태를 "길게 행함"에서 "끝냄"으로 변경시킨 경우, 가공단계 "AS"는 스탬프를 절단하면 않된다. 즉, "존재하지 않음" 또는 "존재하지 않음을 계산함" 상태에 있는 절단편으로는 가공단계 "AS"는 다이의 완전 절단이어야 하거나, 또는 상태가 "끝냄"인 전술한 가공단계 "AS"와 상태가 "존재함" 또는 "고정됨"인 절단편으로는 마무리 절단이어야 한다. 그렇지 않으면, 상기 상태변경은 불가능하다. 상태의 변경이 상기 관리단계의 최종적으로 완료된 가공단계에 영향을 준다면, 고단계의 기계가공목적에 영향을 미친다.
전체 기계가공작업 시퀀스는 다음의 표준, 즉 기계가공작업의 상태, 선택된 공정전략, 프로그램의 작용, 할당된 상위단계들과 부수적인 계수들을 고려하여 얻어진다. 공작대 "TIS"에 대하여, 기계가공전략 "초기"로, 그리고 기계가공작업 "ARB"에 대하여는 상위단계 할당 "상위단계 : 1"과 가공그룹 " GRU"에 대해서는, "상위단계 : 2"로 제2(a)도에 표시되어 있다.
부가하여, 개별관리단계, 예컨대 공작물 "WST"와 공작물 그룹 "WSG"에 대한 공정 전략들 사이에서 구별될 수 있다. 따라서 개별전략은 기계가공목적과 같이 계열적으로 배열되고, 상호간 영향을 미칠 수 있다. 공작물 그룹 "WSG"에 대한 전략이 "WST"에 대한 전략보다 고단계로 설정되어서, 상기 공작물 "WST"의 기계가공중에, 공작물 "WST"에 대한 전략에 부가하여, 고단계의 공작물 그룹 "WSG"에 대한 전략이 고려된다 (각 공작물이 그 자체의 독립한 전략에 따라서만 처리되도록, 전략이 공구그룹을 포함하지 않는 경우).
침전식 절삭기의 일예를 사용하여 공작물 "WST"에 대한 몇 가지 공정전략, 즉 기계가공전략 "초기", "말기", "공작물". "가공단계" 및 "초기 공작물" 또는 "말기 공작물"을 설명한다.
"초기" 기계가공전략에서는 작업자가 모든 활동 (절단편의 부착 또는 제거)을 수행할 수 있을 때에, 전체 기계가공작업중에 최초에 가능한 시점에서의 모든 절삭단계에 집중하도록 하였다. 따라서 전체 기계가공작업의 과정을 다음과 같이 표시할 수 있다.
- 첫째, 다이 및 스탬프에 대한 모든 장기 절단
- 그 다음은, 절단편의 부착
- 그 다음은, 모든 분리기가 절단함
- 그다음은, 절단편의 제거
- 그다음은, 절단편 없이 모든 마무리 절단과 기타 절단
"말기" 기계가공전략에 있어서 개별적인 절단이 순차로 배열되어 작업자가 가급적 늦게 모든 수동작업을 수행해야 한다. 따라서, 전체 공정과정은 다음과 같이 표시할 수 있다.
- 첫째, 절단편 없이 다이의 전체 절단 및 마무리 절단
- 그 다음은, 절단편과 함께 다이와 스탬프의 전체 절단 및 마무리 절단
- 그 다음은, 절단편의 부착
- 그 다음은, 모든 분리기가 절단함
- 그다음은, 모든 절단편의 제거
- 끝으로, 모든 마무리 절단
"공작물" 기계가공 전략에서, 공정 시퀀스는, 기계가공그룹 "GRU"가 최상위 단계로 수행되고 기계가공작업 "ARB"가, 최상위단계로 수행된 최상위단계와 함께, 개별적인 기계가공목적과 제 1 공작물 "WST"에 할당된 상위단계에 의해 결정된다. 공작물 "WST"에 대한 기계가공전략이 개별적인 기계가공작업 "ARB"에 대한, 기계가공전략에 명료하지 않게 연결된 경우, 제어장치(10)는 기계가공작업 "ARB"를 바람직한 전략, 예컨대 "초기" 전략에 내부적으로 할당할 수 있다. 두 기계가공작업 "ARB"가 동일한 상위단계를 갖는 경우, 이들은 동시에 또한 수행될 수 있다.
"가공단계" 기계가공전략에 있어서 소위 기계가공 시퀀스 발생기가 사용된다. 가공단계 "AS"의 개별적인 장기 절단 및 단기 절단에 대한 상위단계가 자동적으로 또는 작업자의 입력에 의하여 결정된다. 다음은, 최상위단계를 갖는 가공단계 "AS"가 수행된다.
"초기 공작물" 또는 "말기 공작물" 기계가공전략에 있어서, 공작물의 기계가공은 "초기" 또는 "말기" 기계가공전략으로 수행된다. 그 다음, 공작물에 하부구조가 아닌 나머지 가공단계는 이들에 할당된 상위단계의 시퀀스로 처리된다. 예컨대, 공작물이 "초기"전략으로 기계가공되어 여러 가지 상위단계를 갖는 부수적인 두 가공단계"AS"가 남아 있는 경우, 우선 상위단계인 가공단계"AS"가 처리된다.
가공그룹 "WSG"는, 공작물 "WST"에 대한 전술한 공정전략에 부가하여, 부수의 "공작물"고 "모든 공작물" 전략이 있다.
"공작물" 전략에 있어서, 우선 최상위단계를 갖는, 특히 상기 공작물 "WST"에 대하여 기계가공전략을 갖는 공작물 "WST"가 처리된다. 상기 공작물 "WST"의 전체 기계가공작업이 완성되면 (고정 및 제거한 절단편을 포함함), 다음의 공작물 "WST"가 기계가공된다.
"모든 공작물"전략에 있어서, 우선 최상위단계를 갖는, 특히 상기 공작물 "WST"에 대한 기계가공전략을 갖는 공작물 "WST"가 처리된다. 작업자가 상기공작물 (절단편 따위)을 기계가공하기 위해 조정해야만 하는 기계가공 시점에서, 전체 기계가공작업이 중단되지 않지만, 다음 공작물 "WST"가 할당된 상위단계에 따라 처리된다. 작업자가 조정하여서만 수행할 수 있는 때까지, 공작물 그룹의 모든 공작물에 대해 상기 공정이 계속된다
본 발명에 따른 EDM 기계 등의 공작기계의 전체 기계가공작업 제어 방법과 장치는, 작업자가 적합한 표시장치와 필요시 기계가공 시퀀스에서의 조정에 의해 각각의 기계가공목적의 기계가공상태를 용이하게 추적할 수 있으며, 작업중에 기계가공목적에 영향을 미치는 원인들을 고려할 수 있도록 한다. 이러한 원인들은 전체 기계가공작업이 완료된 후에 작업자에게 지시할 수 있기 때문에, 작업자가 개별적인 기계가공목적의 기계가공상태를 기초로 하여, 전체 기계가공작업중에 원인들이 발생하는 것을 정확하게 식별할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. 또한, 작업자는 어떤 방식과 언제라도, 즉 전체 기계가공작업이 시작하기 전과, 기계가공 정지중 및/또는 기계가공 후에, 기계가공목적의 기계가공상태를 변경할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (8)

  1. 공작기계, 특히 EDM 기계의 전체 기계가공작업 제어방법에 있어서, a) 전체 기계가공작업 중 일부 또는 전부가 공작대(TIS), 팔렛(PAL), 공작물 그룹(WSG), 공작물(WST), 기계가공그룹(GRU), 기계가공작업(ARB), 단일가공단계(AS), 절단편(AUS), 공구그룹(WZG), 단일 공구(WZ), 기준점(BPKT) 등의 EDM 기계(WZM) 와 같이 복수의 기계가공목적에 관련되며, b) 각각의 기계가공목적의 기계가공상태는 적합한 기계가공상태의 선택 목록에서 기술되며, c) 각각의 기계가공목적의 현재의 기계가공상태가 모니터되며, d) 주어진 기계가공상태는 기계가공상태의 각각의 그룹의 또 다른 기계가공상태와 대체 가능하며, e) 기계가공목적의 기계가공상태가 기계가공상태의 각각의 그룹의 또 다른 상태와 대체된 경우에는, 또 다른 기계가공목적에 대한 적합성이 보증되며, f) 기계가공상태가 대체된 경우, 또 다른 기계가공목적의 기계가공상태가 적용되는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 기계가공목적의 기계가공상태가 기계가공 전, 기계가공중 및 기계가공 후의 어느 한 시점 이상에서, 적합한 상태의 목록에서 수동 또는 자동으로 선택되어 기계가공목적에 할당되는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 기계가공목적의 상태가 계통상 하부구조와 상부단계 중 일부나 전부의 기계가공목적의 상태에 의해 영향받는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전체 기계가공작업의 시퀀스는 다음의 표준, - 특정의 기계가공 방법의 할당과, - 개별적인 기계가공목적에 대한 상위단계의 할당과, - 개별적인 기계가공목적의 기계가공상태와, - 프로그램된 기계가공 시퀀스와, - 부가적인 계수를 고려하여 수행되는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기계가공목적에 대한 적합한 상태의 목록은 필요시 보충될 수 있는 개방된 목록인 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  6. 제4항에 있어서, 특정의 기계가공목적을 선택한 후에, 제5항에 목록된 표준들을 고려하여 설정된 적합한 상태의 목록은 일부 이상 표시되는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어방법.
  7. 메모리 관리장치(20), 모니터링 장치(30), 분배장치(40), 표시장치(50), 입력장치(60), 유전준비장치(70), 펄스발생기(80) 및 기계가공장치(90)로 구성된 공작기계, 특히 EDM 기계 제어장치에 있어서, 상기 메모리 관리장치(20)는 전체 기계가공작업을 공작물, 가공단계 등의 개별적인 기계가공목적의 형태로 관리하는 장치이고, 상기 모니터링 장치(30)는 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태를 모니터하기 위한 장치이며, 상기 표시장치(50)는 전체 기계가공작업 전, 전체 기계가공작업중 및 전체 기계가공작업 후의 어느 한 시점 이상에서, 현재 사용중인 기계가공목적의 기계가공상태를 필요시 표시하기 위한 장치이며, 상기 분배장치(40)는 하부구조와 상위단계 중 일부나 전부의 기계가공목적의 상태를 고려하여 기계가공목적에 기계가공상태를 자동으로 할당하기 위한 장치이며, 상기 입력장치(60)는 기계가공 전, 기계가공중 및 기계가공 후의 어느 한시점 이상에서, 개별적인 기계가공목적의 기계가공상태를 입력하기 위한 장치인 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 입력장치(60)와 상기 표시장치(50)로 구성된 사용자 인터페이스는 그래픽 인터페이스이고, 상기 표시장치(50)는 기계가공목적의 적합한 기계가공상태의 목록의 일부분 이상을 표시하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 공작기계, 특히 EDM 기계 제어장치.
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