KR100254185B1 - 공작기계의가공공구확인방법 - Google Patents

Abstract

목적; 공작기계의 가공공구의 정상설치여부를 가공공정을 수행하기 전에 미리 확인하여 가공공정을 수행토록 하기 위함

구성; 툴 매거진에 장착한 공구의 해당번호를 입력받아 데이터 영역에 저장하는 과정과, 가공 공정을 수행 전에 가공 공구의 유무확인지령을 받는 과정과, 이어 원하는 공구번호를 찾도록 지령하는 과정과, 찾고자하는 공구번호가 장착 공구수보다 큰지를 확인하여 클 경우 경보하는 과정과, 크지 않으면 데이터 영역에 입력된 공구번호에 확인하고자하는 공구번호가 있는지를 확인하고 가공공구 유무확인 종료지정 지령이 있을때 까지 상기 공구번호를 찾는 과정부터를 반복 수행토록 하는 과정과, 종료지정이 있으면 가공공구 유무 확인을 종료하는 과정으로 수행하여 이루어짐

효과; 공작기계의 가공을 수행하기 전에 가공에 적합한 공구인지를 미리 판단하고 나서 이상이 없을 때 작업을 수행토록 하므로 공구없이 작업하는 문제점을 해소할 수 있다.

Description

공작기계의 가공공구 확인방법

본 발명은 공작기계의 가공공구 확인방법에 관한 것으로, 특히 가공공정을 수행하기 전에 가공공구의 이상여부를 미리 확인하고, 가공공정을 수행토록 하는 공작기계의 가공공구 확인방법에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝 센터에는 사용하는 공구의 자동 교환을 위하여 툴 매거진을 사용하고 있으며 자동 교환할 공구들이 툴 매거진에 장착되도록 한다. 이때의 툴 매건진은 통상 40개 또는 120개 또는 그 이상의 공구들을 보유 장착하고 있다가 지령에 의하여 해당 포트의 공구를 인출하여 자동 교환하면서 공작물을 가공하고 있다. 도 1 은 툴 매거진의 일 예를 나타낸 정면도로, 툴 매거진(10)의 해당 포트(예를 들어p1-p40)에 가공에 사용할 공구를 삽입 보관시키는 기능을 수행한다. 도면에서 사용할 공구의 도시는 생략하였다. 이러한 툴 매거진(10)에서 공구를 교환하려면 공구 교환기(11)를 사용하여 해당 포트(예를 들어 p1)의 공구를 교환시킨다. 이때의 공구 교환 지령은 통상의 제어 수단을 사용한다.

한편 이러한 툴 매거진을 가지는 머시닝센터 등의 공작기계는 작업시 설정된 포트로 공구를 찾아가야 하는 작업을 수행하는바, 이를 위하여는 계수방식을 사용한다. 이는 도 2 와 같이 공구색인지령에 의해 지령된 공구번호와 현재의 공구번호가 기억된 카운터의 내용과 비교하여 상호 공구번호와 일치하면 지령에 따른 공구색인을 완료하고, 비교한 공구번호가 불일치하면 공구 매거진의 회전 방향 및 회전수를 계산하여 이에 대응하게 공구 매거진을 회전시킨 다음 도그 및 감지부에 의하여 공구 매거진을 정지시켜 공구 교환하고 이에 대한 카운트를 공구 매거진이 회전된 방향에 따라 업 또는 다운처리 시킨 후 다음 공구 색인 지령을 상기의 과정을 반복적으로 수행토록 한 것이다. 이는 해당공구의 카운트를 리미트 스위치 등을 포함하여 감지부를 이루고 있어 접점 마모에 따른 오동작이 발생할 경우 지령 공구가 아닌 다른 공구가 세팅되는 문제점이 있다. 이를 위하여 다른 방식을 사용하기도 하는바, 그 제어장치를 소개하면 도 3 과 같이 공구 교환을 위한 프로그램을 수행하고, 제어 전반을 수행하는 중앙 처리장치(15)와, 중앙 처리장치(15)에 데이터를 입력하는 키보드(16)와, 중앙 처리장치(15)의 제어로 공구 매거진 회전과 동시에 시간 계수값을 제공하는 타이머 카운터(20)와, 중앙 처리장치(15)의 실행에 대한 총 회전수(R), 총 계수값(T) 및 기준치(S) 데이터를 지정하고 필요에 따라서 그 데이터를 공급하는 메모리(30)와, 중앙 처리장치(15)의 지령에 의해 공구매거진을 구동시키고 공구 매거진의 현재위치 및 회전 정지 시점을 감지하는 공구 매거진 구동 및 센서부(40)로 이루어진다. 이를 이용하여 공구 위치를 인식하는 방법은 도 4 와 같이 중앙 처리장치(15)의 공구색인 실행시 지령된 공구번호와 현재의 공구번호가 기억된 카운터의 내용이 서로 일치하면 공구색인 실행을 완료하고 그들 내용이 서로 일치하지 않으면 지령된 공구번호에 대응하게 기억된 공구번호를 색인하는 공지의 지령 공구번호 비교과정과; 상기 지령 공구번호 비교과정에서 매공구 순환시마다 타이머 카운터(20)가 작동하여 계수값(C)을 구하여 메모리(30)에 지정된 기준치(S)범위에 만족하지 않으면 알람 발생과 동시에 공구 매거진의 회전을 정지 시키고 기준치(S) 범위내에 계수값이 만족하면 공구 매거진의 총 회전수(R)와 총 카운트값(T)을 구하여 총 카운트값(T)을 총 회전수값(R)으로 나누고, 그 값을 미리 설정된 기준치(S)와 치환하여; 상기 과정에서 누적된 총 회전수(R) 및 총 카운트값(T)이 메모리에 설정된 보상 계수값보다 작아질 때까지 2분배시켜 그들 값이 보상 계수값보다 작으면 공구 색인 과정을 수행하는 공구 오색인 보상 고정을 수행한다. 그러나 이러한 방식 역시 작업을 수행중에 툴 매거진에 공구가 있는지에 관계없이 작업을 하는 것이어선 툴 매거진에 공구가 빠진 경우 해당 공구의 작업이 생략된 상태로 다음 작업을 수행하므로 작업에러 및 제품의 파손을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 실제 가공에 들어가기 전에 미리 툴 매거진에 꽂혀있는 공구번호와 작업에 필요한 공구지령(예를 들어 T-코드)에 의하여 호출할 공구번호를 비교하여 가공에 적합한 공구인지를 미리 판단하고 나서 이상이 없을 때 작업을 수행토록 하여 공구없이 작업하는 문제점을 해소코자 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 공작기계의 툴 매거진에 장착한 공구번호를 입력하고, 가공 공구의 유무와 원하는 공구의 지령이 있으며, 찾고자하는 공구번호가 장착 공구수보다 큰지를 확인하여 크면 경보를 울리고 작업을 멈추고, 크지 않으면 입력된 공구번호에 찾고자하는 공구번호가 있는지를 확인하고 없으면 경보를 울리고 작동을 멈추고, 찾고자하는 공구번호가 있으면 가공공구 유무확인 종료지령이 있을때까지 상기 원하는 공구들을 차례로 확인하는 자동 공구교환을 수행토록 함으로써 공구가 없을 때에는 작업을 중지하도록 한다.

제 1 도는 일반적인 툴매거진을 보이는 정면도,

제 2 도는 일반적인 공구색인의 플로우챠트,

제 3 도는 일반적인 제어 블록도,

제 4 도는 일반적인 공구 색인의 다른 예를 보인 플로우챠트,

제 5 도는 본 발명의 플로우차트이다.

즉 본 발명은 공작기계의 툴 매거진에 공구를 장착하여 원하는 작업을 공구를 교환하면서 일괄 수행하는 제어방법에 있어서, 툴 매거진에 장착한 공구의 해당 번호를 입력받아 데이터 영역에 저장하는 과정과, 가공 공정을 수행 전에 가공 공구의 유무 확인지령을 받는 과정과, 이어 원하는 공구번호를 찾도록 지령하는 과정과, 찾고자하는 공구번호가 장착 공구수 보다 큰지를 확인하여 클 경우 경보하는 과정과, 크지 않으면 데이터 영역에 입력된 공구번호에 확인하고자하는 공구번호가 있는지를 확인하고 가공공구 유무확인 종료 지정 지령이 있을 때까지 상기 공구번호를 찾는 과정부터를 반복 수행토록 하는 과정과, 종료지정이 있으면 가공공구 유무 확인을 종료하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 공작기계의 가공공구 확인방법을 제공하려는 것이다.

이하 본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명의 플로우차트로써, 툴 매거진에 장착한 공구의 해당번호를 입력받아 데이터 영역에 저장하는 과정(110)과, 가공 공정을 수행 전에 가공 공구의 유무확인을 지령하는 과정(120)과, 확인지령에 따라 원하는 공구를 찾도록 지령하는 과정(130)과, 찾고자하는 공구번호가 장착 공구수보다 큰지를 확인하여 클경우 경보하는 과정(140)과, 크지 않으면 데니터 영역에 입력된 공구번호에 확인하고자하는 공구번호가 있는지를 비교하여 없으면 경보하는 과정(150)과, 확인하고자하는 공구번호가 있으면 가공공구 유무확인 종료지령이 있을 때까지 상기 과정(130)부터 반복 수행토록 하는 과정(160)과, 유무확인 종료지정이 있으면 가공공구 유무확인 종료 지정에 따라 가공공구 유무 확인을 종료하는 과정(17)을 수행토록 이루어진다.

즉 본 발명은 상기 과정(110)에서와 같이 가공공구를 도 1에 보인바와 같은 툴 매거진(10)에 장착하여 도 3 에 보인바와 같은 메모리(30)에, 툴메거진(10)장착공구에 해당하는 어드레스를 지정하여 공구번호를 키보드(16) 등의 입력수단을 통하여, 입력되도록 수행한다. 이와 같은 상태에서 본 발명은 가공 공정을 지령하기 전에 가공공구 유무 확인 지령을 지시한다(과정;120). 그러면 가공 공정에 필요한 공구번호를 주 제어장치(15)에서 지령한다(과정;130). 이렇게 지령한 공구번호가 장착한 공구수보다 큰지를 확인한다(과정;140). 만약 공구수보다 크면 툴 매거진(10)에 장착된 공구에 이상이 있으면 경보를 울린다(과정;180). 한편 공구수보다 크지 않으면 NC의 데이터 영역(메모리(30))에 기록해둔 매거진 공구번호에 확인하려는 공구번호가 있는지를 확인한다(과정;150). 만약 해당 공구번호가 없으면 장착된 공구가 아닌 것으로 판단하여 "확인하려는 공구를 찾을 수 없슴" 등의 문구를 표시하고(표시 할 수도 있고, 자체적으로만 판단할 수도 있다)(과정;190), 역시 경보를 울리고 작업을 위한 더 이상의 진행을 차단시킨다(과정;180). 한편 상기 과정(150)에서 확인하려는 공구에 해당하는 공구번호가 있으면 툴 매거진(10)에 장착된 것으로 판단하고 가공공구 유무 확인 종료 지령이 있는가를 판단한다(과정;160). 상기 과정(160)에서 확인종료 지령이 없으면 상기 과정(130)으로 이동시켜 확인하려는 공구번호를 다시 지령하고(예를 들면 공구 번호를 하나씩 늘려서 확인한다), 상기 확인 종료 지령(과정;160)이 있으면 가공 공구 유무확인 과정을 종료한다(과정;170). 이어 일반적인 가공 공정을 수행하므로 공구의 이상이 있음에도 불구하고 작업이 그대로 지속되는 것을 막아준다.

이상과 같이 본 발명은 툴 매거진을 사용하는 금속 가공기에서, 가공 공구를 사용하여 가공하기 전에 미리 가공공구가 툴 매거진에 설치되어 있는지를 확인하는 과정을 수행토록 하고나서 확인된 공구를 사용하여 가공을 수행하므로 가공공구 없이는 가공을 수행할 수 없도록 하여, 가공공구가 없는 상태에서도 지시대로 확인도 없이 무조건 가공함에 따른 가공불량을 해소할 수 있다.

Claims (1)

1. 공작기계의 툴 매거진에 공구를 장착하여 원하는 작업을 공구를 교환하면서 일괄 수행하는 제어방법에 있어서, 툴 매거진에 장착한 공구의 해당번호를 입력받아 데이터 영역에 저장하는 과정과, 가공 공정을 수행 전에 가공 공구의 유무확인지령을 받는 과정과, 이어 원하는 공구번호를 찾도록 지령하는 과정과, 찾고자하는 공구번호가 장착공구수 보다 큰지를 확인하여 클 경우 경보하는 과정과, 크지 않으면 데이터 영역에 입력된 공구번호에 확인하고자하는 공구번호가 있는지를 확인하고 가공공구 유무확인 종료 지정 지령이 있을 때까지 상기 공구번호를 찾는 과정부터를 반복 수행토록 하는 과정과, 종료지정이 있으면 가공공구 유무 확인을 종료하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 공작기계의 가공공구 확인방법.

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