KR100254191B1 - 머시닝센터의자동전원투입에의한워밍업제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업자가 작업을 마치고 제어기의 전원을 차단하면, 자동 전원 투입 모드 스위치가 온(on)되었는지를 판단하여 주단위 타이머(Weekly Timer)에서 예약된 시간을 확인하고, 예약된 시간이 되면 제어기의 전원에 온(on) 신호를 주어 워밍업 모드 여부를 판단하고, 제어기의 프로그램 서치 기능을 이용하여 메모리에 미리 등록되어 있는 워밍업 프로그램을 찾아 가동시켜 작업자가 기계에 도달하기 전에 기계에 전원을 자동으로 투입하여 운전 준비 상태로 만들고, 필요한 경우에는 워밍업 프로그램을 자동으로 호출하여 기계를 워밍업 시킴으로써 작업자가 기계의 운전 준비를 위한 불필요 동작을 제거하고, 대형 기계나 추운 지방의 경우 자동으로 기계의 워밍업까지도 수행하도록 한 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어장치 및 방법으로 가공전 대기 시간을 줄여 생산성을 향상시킨다.

Description

머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어장치 및 방법

본 발명은 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 작업자가 기계에 도달하기 전에 설정시간이 되면 기계에 전원을 자동으로 투입하여 운전 준비 상태로 만들고, 필요한 경우에는 워밍업 프로그램을 자동으로 호출하여 기계를 워밍업 시킴으로서 초기 가공 대기 시간을 줄여 기계의 작동 효율 및 생산 효율을 극대화시키도록 한 것이다.

일반적으로 머시닝센터(Machining Center)는 공구를 최고 60개 이상 가진 ATC(Automatic tool changer)를 갖춘 NC 공작 기계 중 가장 진보된 것으로, 차례로 새로운 가공 면에 대응해 필요한 공구를 자동적으로 배치하여 절삭, 천공, 구명 넓히기, 연마등 각종 작업을 모두 한 대의 기계로 수행하도록 이루어진다. 따라서, 운전 개시에 앞서 전원을 투입하여 기계가 작동이 가능하게 될 때까지는 상당한 시간이 걸린다.

따라서, 종래 머시닝센터의 전원 투입에 의한 워밍업 방법은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 작업자로부터의 자동 전원 차단 지령 입력 여부를 판단하는 단계(1)와,

상기한 자동 전원 차단인 경우 온/오프 타이머 가동후 릴레이 출력을 하고, 자동 전원 차단 명령이 없는 경우 작업자의 전원 차단을 기다리는 단계(2)(2')와,

릴레이 출력에 따라 제어기의 파워를 오프 시키는 단계(3)와,

파워를 오프 시키고 가공개시 전까지 작업자가 기다리는 단계(4)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 머시닝센터의 전원 투입에 의한 워밍업 방법은 작업자가 가공 프로그램의 후미 부분에 작업을 마무리하는 코드를 지령하면, NC제어부(4a)를 통하여 상기 코드 지령을 받아 해당 작업을 지시하는 프로그래머블 머신 컨트롤러(PMC;Programmable Machine Controller)(1a)와,

전원 차단을 지시하기 위해 릴레이를 구동시키는 온/오프 타이머(2a)와,

온/오프 타이머(2a)에 의하여 NC제어부(4a)로의 전원 공급을 차단하는 제어기 파워 유니트(3a)로 구성되어 작업을 마무리하였고, 다시 작업을 개시할 경우에는 작업자가 반드시 전원을 키 입력부(5a) 를 통하여 지시함으로써 재투입하여 대형 기계의 경우나 환경의 영향을 받는 경우를 대비하여 워밍업 작업을 시킨다.

따라서, 전원이 차단된 후 다시 작업을 시작할 경우에는 작업자가 반드시 전원을 재투입해 주어야 하고, 워밍업 중 작업자가 전원 투입 후에 상당한 시간을 가공하지 못하고 기다려야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 종래에 작업자가 머시닝센터에 직접 전원을 투입하여 워밍업 시키는 방법을 지양하고, 작업자가 기계에 도달하기 전에 기계에 전원을 자동적으로 투입하여 운전 준비 상태로 만들고, 필요한 경우에는 워밍업 프로그램을 자동으로 호출하여 기계를 워밍업 시킴으로서 초기 가공 대기 시간을 줄임으로써 기계의 작동 효율 및 생산 효율을 극대화시키는 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어방법을 제공하는데 있다.

이를 위하여 본 발명은 작업자가 작업을 종료하면 자동 전원 투입 모드인지를 확인하고, 미리 설정한 주단위 타이머의 작업 개시 예약 시간에 제어기 유니트를 구동시켜 워밍웝 모드를 미리 수행토록 하여, 작업 개시 시간에 작업자가 바로 작업을 수행토록 하는 기술을 제공하려는 것이다.

도 1 은 종래의 머시닝센터 전원 투입 제어회로를 나타낸 구성도,

도 2 는 종래 머시닝센터의 전원 투입에 의한 워밍업 방법의 동작 플로우차트,

도 3 는 본 발명의 머시닝센터 자동 전원 투입 제어회로를 나타낸 구성도,

도 4 은 본 발명의 머시닝센터 자동 전원 투입 및 차단이 적용된 워밍업 제어방법의 동작 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1a : PMC(Programmable Machine Controller),

2a : 온/오프 타이머, 31 : 주간 타이머(Weekly Timer),

3a : 제어기 파워 유니트, 41 : 제어기(Controller),

51 : 제어기 부분 쉘부 52 : 제어기 유니트,

AS : 자동 전원 투입 모드 스위치

즉 본 발명의 장치는 NC제어부의 지령에 따라 수동 또는 자동작업 정지를 확인하여 해당 지령에 따른 출력을 제공하는 프로그래머블 머신 컨트롤러(PMC;31)와; 자동 작업 정지시 설정한 주간 타임에 따라 구동하는 주단위 타이머와; 주단위 타이머의 구동 출력에 따라 제어기 파워 유니트와 워밍업을 위한 제어기 부분 쉘부를 구동시켜 수치 제어부를 워밍업 시키는 제어기 유니트를 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명의 방법은 주 단위 타이머 설정과, 설정 타이머가 작동될 때 제어기 파워 유니트와 제어용 유니트가 구동토록 설정하여 자동모드시에 구동토록 세팅하는 과정과; 작업 완료후 자동 모드가 설정되면 제어기 유니트의 운전 준비를 위한 전원을 인가하는 과정과; 상기 과정에 따라 자동으로 전원이 인가되면 작업자의 조작이 있을 때까지 워밍업을 수행하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어방법을 제공하려는 것이다.

구체적으로 본 발명의 방법은 주 단위 타이머 설정과, 설정 타이머가 작동될 때 제어기 파워 유니트와 제어용 유니트가 구동토록 설정하여 자동모드시에 구동토록 세팅하는 과정과; 작업자가 작업을 마치고 제어기의 전원을 차단하면, 자동 전원 투입 모드 스위치가 온(on)되었는지를 판단하여 주단위 타이머(Weekly Timer)에서 예약된 시간을 확인하는 과정과; 예약된 시간이 되면 제어기의 전원에 온(on) 신호를 주어 워밍업 모드 여부를 판단하고, 제어기의 프로그램 서치 기능을 이용하여 메모리에 미리 등록되어 있는 워밍업 프로그램을 찾아 가동시켜 작업자가 기계에 도달하기 전에 기계에 전원을 자동으로 투입하여 운전 준비 상태로 만들고, 필요한 경우에는 워밍업 프로그램을 자동으로 호출하여 기계를 워밍업 시킴으로써 작업자가 기계의 운전 준비를 위한 불필요 동작을 제거하고, 대형 기계나 추운 지방의 경우 자동으로 기계의 워밍업까지도 수행하므로 가공전 대기 시간을 줄여 생산성을 향상시키는 과정으로 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명의 장치를 도시한 구성도로, NC제어부의 지령에 따라 수동 또는 자동작업 정지를 확인하여 해당 지령에 따른 출력을 제공하는 프로그래머블 머신 컨트롤러(PMC ; 1a)와; 자동 작업 정지시 설정한 주간 타임에 따라 구동하는 주단위 타이머(31)와; 주단위 타이머(31)의 구동 출력에 따라 작동하는 제어기 파워 유니트(41)와 워밍업을 위한 제어기 부분 쉘부(51)로 이루어지고 수치 제어부(4a)를 통하여 워밍업 프로그램을 수행토록 하는 제어기 유니트(52)를 포함하여 이루어진다.

도 4 는 본 발명의 플로우차트로써, 작업자가 작업을 마치기 위하여 수치 제어부에 키 입력부를 통하여 전원 공급을 차단토록 지령하는 단계(10)와, 상기 단계(10)에 이어 자동 전원 투입 모드 스위치(AS)가 온(on)되었는지를 판단하는 단계(20)와, 주간 단위로 일과의 작업시간을 설정할 수 있는 주단위 타이머(Weekly Timer)(31)에서 펄스 출력을 위해 예약된 시간을 확인하는 단계(30)와, 예약된 시간이 되면 본 주간 타이머에서 펄스가 출력되어, 제어기 파워 유니트(41)의 전원 제어 단자(P1)에 전원을 인가토록하는 단계(40)와, 상기 전원이 입력되면 기계조작 준비단자를 가지는 제어기 부분 쉘부도 운전 준비 상태가 되도록 하는 단계(50)로 이루어진 제어기 유니트로의 전원 인가과정과;

이어 워밍업 모드 여부를 판단하는 단계(60)와, 워밍업 모드의 경우는 제어기의 프로그램 서치 기능을 이용하여 메모리에 미리 등록되어 있는 워밍업 프로그램을 찾아 본 프로그램을 자동으로 가동시키고, 워밍업 모드의 경우가 아니면 작업자의 지시를 기다리는 단계(70)(70')와, 상기한 프로그램은 주축만을 회전시키는 시키며 작업자의 지시를 기다려야 하는지, 자동화 라인에서 지시되는 프로그램으로 가공해야 하는지를 판단하는 단계(80)로 이루어진 워밍업 과정을 포함하여 이루어진다. 물론 본 발명은 주 단위 타이머 설정과, 설정 타이머가 작동될 때 제어기 파워 유니트와 제어기 부분 쉘부가 구동토록 설정하고 자동모드시에 이를 구동토록 세팅하는 과정이 선행되어야 함을 알 수 있을 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 방법의 작용을 도 3 의 장치와 함께 설명한다.

우선 본 발명은 주간 타이머(31)를 통하여 주간별 작업 개시 시간을 세팅하여야 한다. 이는 주간별로 작업 개시 시간(또는 공정별 작업 개시 시간도 가능함)을 입력토록 하여 작업 개시시간의 변동에 유기적으로 대응토록 하기 위함이다. 이 상태에서 작업자가 일정 분량의 작업(또는 하루 작업)을 마치고, NC제어부(4a)의 전원 스위치(키 입력부(5a)에 있는 것으로 가정한다)를 오프 시켜 전원 공급을 차단한다(10).

전원이 차단되면 자동 전원 투입 모드의 여부를 확인(키 입력부(5a)의 자동 전원 투입 모드 스위치(AS)를 온 시켜 자동 전원 투입 모드를 세팅할 수 있다)하여 자동 전원 투입 모드인 경우 주단위 타이머(Weekly Timer)(31)의 예약 여부를 확인하고, 자동 전원 투입 모드가 아닌 경우는 작업자의 수동 동작을 기다린다(20)(30)(70'). 물론 수동 모드인 경우는 도 3 의 타이머(2a) 조작에 따라 제어기 파워 유니트(41)를 조작하여 그때부터 워밍업을 시작함은 종래와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기한 주단위 타이머 기능이 예약된 경우는 주단위 타이머(31)에서 펄스가 출력되고(예를 들어 9시부터 작업이 시작하고 워밍업에 5분이 소요된다면 주단위 타이머(31)의 개시 시간은 8시 55분이 될 것이다), 이는 제어기(41)의 전원 제어단자(P1)에 입력되어 수치 제어부(4a)에 전원을 인가하는 온(on) 신호를 준다.(40)

상기 전원이 입력되면 내부 신호에 따라서 제어기 부분 쉘부(51)의 기계운전 준비단자(P2)에도 온 신호를 인가하여 운전 준비 상태가 된다(제어유니트(52)로의 전원인가 과정;50).

이어 수치 제어부(4a)는 워밍업 모드 여부를 판단하여 워밍업 모드가 온 된 경우는 자체의 프로그램 서치 기능을 이용하여 메모리에 미리 등록되어 있는 워밍업 프로그램을 찾아 본 프로그램을 자동으로 가동시키고, 워밍업 모드의 경우가 아니면 작업자의 수동 동작을 기다린다(60)(70)(70'). 상기 워밍업을 위한 프로그램은 수치 제어부(4a)에 저장하여도 되고, PMC(1a)에 저장하여도 된다.

상기 서치한 프로그램을 수행하고, 자동화 라인에서 기계를 운전자가 키 입력부(5a)를 통하여 작업 지시를 하면(예를 들어 9시에), 이미 8시 55분부터 워밍업 중이었으므로 바로 워밍업 없이 가공 프로그램을 수행시켜 가공하므로 초기 가공 대기 시간을 줄임으로써 기계의 작동 효율 및 생산 효율을 극대화시키는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 작업자가 기계에 도달하기 전에 기계에 전원을 자동으로 투입하여 운전 준비로 만들고, 워밍업 프로그램을 자동으로 호출하여 기계를 워밍업 시킴으로써 작업자가 기계의 운전 준비를 위해 불필요 동작을 제거하고, 대형 기계나 추운 지방의 경우 자동으로 기계의 워밍업까지도 수행하므로 가공전 대기 시간이 필요 없고, 자동으로 전원을 온/오프 시키므로 자동화 라인에 적합한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 머시닝센터를 제어함에 있어서, 주단위 작업의 타이머 설정과, 설정 타이머가 작동될 때 제어기 파워 유니트와 제어용 유니트가 구동토록 설정하여 자동모드시에 구동토록 세팅하는 과정과; 작업 완료후 자동 모드가 설정되면 제어기 유니트의 운전 준비를 위한 전원을 인가하는 제어기 유니트로의 전원 인가과정과; 상기 과정에 따라 자동으로 전원이 인가되면 작업자의 조작이 있을 때까지 워밍업을 수행하는 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기 유니트로의 전원 인가과정은 작업자가 작업을 마치기 위하여 수치 제어부에 키 입력부를 통하여 전원 공급을 차단토록 지령하는 단계(10)와, 상기 단계(10)에 이어 자동 전원 투입 모드 스위치(AS)가 온(on)되었는지를 판단하는 단계(20)와, 주간 단위로 일과의 작업시간을 설정할 수 있는 주단위 타이머(Weekly Timer)에서 펄스 출력을 위해 예약된 시간을 확인하는 단계(30)와, 예약된 시간이 되면 본 주간 타이머에서 펄스가 출력되어, 제어기 파워 유니트의 전원 제어 단자(P1)에 전원을 인가토록 하는 단계(40)와, 상기 전원이 입력되면 기계조작 준비단자를 가지는 제어기 부분 쉘부도 운전 준비 상태가 되도록 하는 단계(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 워밍업을 수행하는 과정은 워밍업 모드 여부를 판단하는 단계(60)와, 워밍업 모드의 경우는 제어기의 프로그램 서치 기능을 이용하여 메모리에 미리 등록되어 있는 워밍업 프로그램을 찾아 본 프로그램을 자동으로 가동시키고, 워밍업 모드의 경우가 아니면 작업자의 지시를 기다리는 단계(70)(70')와, 상기한 프로그램은 주축만을 회전시키는 시키며 작업자의 지시를 기다려야 하는지, 자동화 라인에서 지시되는 프로그램으로 가공해야 하는지를 판단하는 단계(80)로 이루어진 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 자동 전원 투입에 의한 워밍업 제어방법.

Images