KR100270633B1

KR100270633B1 - 작업스테이션 및 수치제어식 머시닝센터

Info

Publication number: KR100270633B1
Application number: KR1019940701112A
Authority: KR
Inventors: 미코린드스트롬
Original assignee: 미코린드스트롬; 핀-파우워인터내셔날인코포레이티드
Priority date: 1991-10-10
Filing date: 1992-09-15
Publication date: 2000-11-01
Also published as: CA2119877C; KR940703053A; FI103839B; FI941511A0; US5485391A; CA2119877A1; DE69230376D1; WO1993007579A1; FI941511A; DE69230376T2; JPH06511437A; FI103839B1; ATE187264T1

Abstract

작업편이 효과적으로 작업될 수 있도록 하기 위해 본 발명장치는 공구가 가격하는 횟수를 계수하므로써 공구의 기대수명을 모니터하여 한계횟수에 도달한때 그 공구가 스페어 공구로 대체되어지도록 한다. 선택적으로 혹은 이와 결합하여, 공구의 기대수명을 모니터하는 대신에, 공구의 동작효율이 모니터된다. 따라서, 공구의 동작효율이 일정한도 이하로 떨어질때에는 공구가 스페어 공구로 대체된다. 공구를 스페어로 대체시키고 이 스페어 공구를 또다른 스페어로 교체시키는 것이 무한이 계속될 수 있다. 이같은 장치로 공구의 심각한 고장이 미연에 방지된다.

Description

작업스테이션 및 수치제어식 머시닝센터

제1도는 본 발명이 따르는 금속판재용 기계가공스테이션의 측면도.

제2도는 제1도에 도시된 기계가공스테이션의 평면도.

제3도는 제1도에 도시된 기계가공스테이션에 도시된 터렛의 평면도.

제4도는 제3도에 도시된 기계가공스테이션의 터렛내부에 위치한 수용구에 삽입가능한 공구 및 홀더의 측단면도.

제5도는 본 발명을 따르는 실시예의 단순 블럭선도.

제6도는 본 발명을 따르는 시스템의 서로 다른 작동단계를 도시하는 플로우챠트.

제7도는 본 발명을 따르는 장치에 대한 타격(hit)작용을 감지하는 실시예를 도시한 플로우챠트.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

2 : 머시닝센터 4 : 하부프레임

6 : 상부프레임 8 : 작업대

10 : 작업판 12 : 제 1 캐리지

14 : 제 2 캐리지 16 : 그립퍼

18 : 죠(jaw) 20 : 터렛(turret)

24 : 펀쳐 25 : 펀치드라이버

30 : 케이블 32 : 공구몸체

34 : 상측부 36 : 하우징

40 : 공구수용장치 46 : 센서

47 : 깊이센서 49 : 표시장치

50 : 계수센서 53 : CNC 프로세서

54 : 스핀들 55 : 램깊이계수기

56 : 공구교환제어기 58 : 화살표

62 : 공구마모센서 67 : OR게이트

68 : 계수기 70 : 제 2 레지스터

71 : 타격계수기 72 : 제 1 레지스터

73 : 타격모듈 75 : 프로그램모듈

77 : 터미날

본 발명은 판재(sheet)를 작업하는 머시닝센터(machining center)에 관한 것이며, 특히 작업판(worksheet)과 같은 공작물이 비효율적인 가공공구에 의해 작업되는 것을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

작업판을 가공할 때 터렛펀치프레스의 펀치와 같은 공구가 공구수명에 도달여부를 알지 못한다면, 즉 공구가 손상을 받았는지 또는 수명에 도달여부를 알지 못한다면, 상기 손상된 공구에 의해 작업된 작업판은 쓸모없게 되므로 생산비용이 상승된다. 상기 문제는 심각한 고장이 오랫동안 목격이 되지 않는 자동제어무인장치에서 특히 중요하다.

고장난 공구를 여분의 공구로 교체하여 상기 문제를 해결하는 종래 기술의 장치가 있다. 미국특허 제 4,389,709 호에서 공개된 상기 장치에 따르면, 공구가 사용되는 계수주기를 나타내도록 신호발생기가 사용된다. 다음에 누적된 상기 주기가 정해진 시간을 초과할때까지, 공구가 동작하는 주기가 누적된다. 상기 정해진 시간을 초과할 때, 공구는 여분의 공구로 교체된다. 따라서, 상기 특허 제 4,389,709 호에 따르면, 공구가 사용된 시간을 결정하여, 공구를 여분의 공구로 교체하기 위한 시스템을 설명한다. 공구가 여분의 공구로 교체되는 또다른 시스템이 미국특허 제 4,616,322 호에 설명된다. 상기 특허에 공개된 장치에 의하면, 공구전달 및 공구교체로보트가 사용되어, 여분의 공구가 여분의 공구저장장치로부터 공구매거진으로 이동된다. 공구의 작동주기가 다수의 작동주기섹션으로 나누어지고, 적어도 하나의 최초공구가 각각의 작동주기섹션내에서 사용된다. 다음에 각각의 작동주기섹션에서 사용주기가 최초 공구에 대해 계수된다. 공구의 예상수명(즉 통상의 수명)이 각각의 작동주기섹션에서 결정되며, 공구의 예상수명은 과거에 사용되고 축적된 시간과 데이터메모리내에 기록된 수명주기 및 각 사용주기를 기초로 한다. 상기 미국특허 제 4,389,709 호에 따르면, 공구가 사용된 시간을 측정하지만, 사용주기의 측정방법 및 계수방법이 설명되지 못한다. 또한 상기 특허는 매우 복잡하다.

공작물이 효과적으로 가공될 수 있도록, 본 발명에 따르면, 공구손상을 감지하기 위한 공작기계서브시스템을 포함하는 여분의 공구시스템에 관련된다. 만약 공구손상이 감지되면, 손상된 공구가 여분의 공구로 교체된다.

선택적으로 또는 조합하여, 레지스터수단이 사용되어, 예를들어 펀치가 작업판에 구멍 또는 개구를 형성(타격)할 때, 공구가 작동하는 횟수를 계수하도록 사용될 수 있다. 예를들어 다음에 계수된 공구의 작동횟수(즉, 타격횟수)가 공구제조업자로부터 제공된 작동안전한계치와 비교된다. 따라서, 계수된 공구의 타격횟구가 설정된 안전한계치에 도달하면, 공구는 자동으로 교체된다. 물론 작업자의 경험에 따라 설정된 공구의 안전한계치보다 크거나 작은수를 갖도록 계수레지스터수단이 세트된다. 다시 말해서, 제조업자에 의해 설정된 안전한계치가 지나치게 낙관적이라고 작업자에 의해 판단되면, 공구가 여분의 공구로 교체되기전에, 계수된 타격횟수를 감소시켜, 추가의 안전여유를 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 작업판에 작업되는 공구가 효과적으로 작동하여, 작업판이 효율적으로 작업될 수 있고 간단하며 향상된 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 작업공구의 효율에 대한 어떠한 평가도 무시될 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 공구를 작용시켜, 공작물의 작동을 보장하는 장치를 제공하는 것이다.

제 1도 및 제 2도에 따르면, 본 발명의 시스템이 적용되는 (당해 기술분야에서 공작기계라 하는) 자동식 판금용 머시닝센터가 측면도(제1도) 및 측면도(제2도)로 도시된다. 제1도 및 제2도의 판금용 머시닝센터는 자동식 공구교체장치를 가진 종래의 터렛펀치프레스로 도시되나, 공구가 공작물에 작업하도록 자동으로 사용되는 한, 터렛펀치프레스가 아닌 머시닝센터(machining center)와 본 발명의 장치가 등가하게 적용될 수 있다. 또한 금속 작업판 대신에, 플라스틱 또는 판지나 판 또는 코일로 표시되는 다른종류의 작업판에 동등하게 적용될 수 있다. 하기 설명에서, 상기 모든 재료들이 작업판으로서 설명된다.

도시된 바와 같이, 자동식 판금용 머시닝센터(2)가 한개의 하부프레임(4)을 가지면, 한 개의 상부프레임(6)이 상기 하부프레임위로 장착된다. 작업대(8)위로 작업판(10)이 배열된다. 도시된 자동식 머시닝센터를 위하여 화살표(Y) 방향을 따라 이동가능한 제1 캐리지(12)가 하부프레임(4)으로 이동가능하게 장착된다. 화살표(x)방향으로 제 1 캐리지(12)를 따라 이동가능한 제 2 캐리지(14)가 제1캐리지(12)에서 이동가능하게 장착된다. 두개의 그립퍼(16)가 제2캐리지(14)에 연결된다. 미국특허 제 4,658,682 호에 공개된 바와 같이, 각 그립퍼(16)가 공작물을 위한 한쌍의 죠(jaw)(18)를 갖는다.

터렛(20)이 상부프레임(6)에서 회전할 수 있도록 장착되며, 공구장착위치(22)에서 다수의 공구가 터렛내에 회전할 수 있도록 끼워진다. 도시된 바와 같이, 터렛(20)은 제 3 도의 중심축(CT) 둘레에서 회전가능하여, 주변부에서 해당 수용부에서 회전가능하게 고정된 공구가 작업판(10)에 구멍 또는 개구를 형성하기 위한 작업위치(26)에서 펀쳐(24)의 하부에 놓일 수 있다. 제 2도를 참고할 때, 제 1캐리지(12)가 Y축방향으로 이동가능하고, 제 2캐리지(14)가 X축방향으로 이동가능하며, 작업판(10)이 제 1캐리지(12) 및 제 2캐리지(14)에 의한 운동조합에 의해 작업대(8)상에서 모든 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 작업판(10)의 선택위치가 펀쳐(24)와 적합한 공구하부의 작업위치(26)로 이동될 수 있어서, 펀쳐(24)가 공구를 타격하여 작업판(10)의 선택위치에 개구를 형성가능하다.

제 2도에 도시된 판금용 머시닝센터(2)는 Finn-Power Company에 의해 시판되고, 가령 제조모델번호 TP-250, TP-300, TP-2000, TP-3015 및 TP-4015를 갖는 공지의 머시닝센터이다. 도시된 바와 같이, 제 2도의 머시닝센터(2)는 케이블(30)을 통해 머시닝센터(2)에 연결된 컴퓨터화된 수치제어기(CNC)(28)에 의해 제어된다. 상기 수치제어기는 공지되어 있으며, 상기 Finn-Power TP 펀치프레스센터의 경우, 제조명 Sinumerik 3N 과 880N을 갖는 Siemens Corporation에 의해 생산된다.

터렛(20)은 제3도의 평면도에서 더욱 선명하게 도시된다. 터렛(20)은 그 주변부에서 가령 T1-T21로 표시된 21개의 공구를 수용하기 위한 21개의 수용구를 가진다. 도시된 바와 같이, 공구(T1, T5, T9, T11, T15, T19)는 큰 공구들로부터 MULTI-TOOLS 일 수 있다. 그러나, 용이한 설명을 위해 상기 공구(T1-T9)는 각각 하나의 공구만을 갖는 것으로 간주되며, 제4도에 도시된 공구홀더와 공구몸체의 조합으로 도시된다.

도시된 제3도의 터렛(20)을 설명할 때, 공구(T1, T5, T9, T11, T15, T19)가 문자 M으로 표시된다. 마찬가지로, 공구(T2, T6, T12, T16)가 A로 지정되며, 공구(T3, T7, T10, T13, T17, T20)가 B로 공구(T4, T8, T14, T18, T21)가 C로 지정된다. 본 발명을 설명하기 위하여, 동일하게 지정된 공구는 교체가능한 공구로 간주된다. 즉 각각의 공구가 타격하도록 프로그램되면, 동일한 구멍 또는 개구가 공구(T1, T5, T9, T11, T15, T19)에 의해 또는 공구(T2, T6, T12, T16)에 의해 작업판(10)상에 형성된다. 물론 상기 공구가 니블링등에 의해 작업판을 여러번 타격하도록 프로그램되면, 여러가지 형태의 공구에 의해 상당히 동일한 개구부 또는 구멍이 만들어질 수 있다. 따라서, 서로 다른 공구가 서로 다른 구멍을 만든다하여도, 상당히 동일한 개구를 형성하도록, 서로 다른 공구가 작업판을 여러번 타격하도록 프로그램될 수 있다. 모든 경우에 있어서, 본 발명의 설명에 따르면, 일단 공구가 작업판을 타격할 때, 공구들이 작업판에 동일한 개구 또는 구멍을 형성하는 것에 의해 공구들의 상호교환성이 형성된다. 따라서, 서로 다른 형태의 개구가 서로 다른 공구(A, B, C)들에 의해 실시된다. 또한 터렛(20) 내에 고정되는 4개의 서로 다른 형태의 공구 대신에 동일한 개구를 형성하도록 단 하나의 공구에 의해 터렛(20)이 고정될 수 있다. 상기 설명과 같이, 터렛이 각기 다른 형태의 공구를 수용하도록 도시되지만, 일부분이 상호교환가능한 복수개의 공구들이 상기 메카니즘에 구성되는 한, 터렛이외의 다른 메카니즘이 이용될 수 있다.

제 1도 내지 제 3도를 참고할 때, 본 발명에 대하여, 터렛의 중심선(CL)이 상부프레임(6)과 정렬되고, 공구(T1)과 펀쳐(24)하부의 작업위치(26)에 위치하도록, 터렛(20)이 머시닝센터(2)에 배열된다고 가정한다.

제 4도를 참고할 때 공구 및 공구의 하우징이 도시되고, 상기 하우징 위에서 공구(T2-T21)를 대표하고 펀치와 같은 공구(T1)가 공구몸체(32)로 구성되고, 상기 공구몸체(32)가 하우징(36) 내부의 축을 따라 이동가능하게 끼워맞춤된다. 예를들어 제 3도에서 점선으로 도시된 해당 수용장치내부로 상기 하우징(36)이 터렛(20)위에 끼워맞춰져 놓여진다.

펀쳐(24)에 의해 타격되는 상측부(34)가 공구몸체(32)에 구성된다. 부분(44)에서 하우징(36)을 둘러싸는 동심의 스프링이 명료한 이해를 위해 도시되지 않았다. 공구몸체(32)의 타격작용으로 작업판(10) 위에 개구부가 형성되고, 상측부(34)로부터 펀쳐(24)가 제거된 후에, 상기 스프링에 의해 상측부(34)가 가압되고, 따라서 공구(32)가 펀칭된 작업판으로부터 떨어져 이동하고, 공구는 하우징(36) 내부로 되돌아간다.

본 발명에 대하여, 공구의 이동을 감지하는 것이 필요하다면, 홀효과(Hall effect)센서와 같은 센서(46)에 의해 공구몸체(32)의 운동이 감지될 수 있으며, 공구몸체(32)의 상측부(34)가 화살표(48) 방향으로 운동하는 것을 감지하기 위해 상기 센서(46)가 하우징(36)의 돌출측부에 제공된다. 종방향의 축(38)을 따라 공구몸체(32)가 운동하는 것을 표시하기 위해, 홀효과센서대신에 필수적으로 본 발명의 시스템에 대하여, 공구가 작업을 수행(즉 작업판을 타격)하는 횟수를 결정하기위해 공구몸체의 운동이 이용될때, 중요한 것은 사용되는 센서의 형태가 아니고, 오히려 공구몸체(32)(또는 공구(T1)와 같은 공구)가 타격할때마다. 타격운동이 측정된다는 사상이다. 다시말해 공구몸체(32)가 작업을 수행하는 횟수가 측정되거나 계수될 수 있다. 제 4도에 대해 다른 공구(T2-T21)들이 작동하는 각각의 횟수가 동일하게 계수될 수 있다.

물리적인 다른 센서없이, 작업판위에서 공구에 의한 타격횟수를 측정하는 또다른 방법이 이루어질 수 있다. 각각의 작동에 대해 공구에 의해 이루어지는 타격횟수를 예비설정하기 위하여 머시닝센터의 제어기에 프로그램을 제공하여, 상기 방법이 이루어질 수 있다. 프로그램이 입력되면, 작업위치(26)에서 예를들어 작업판(10)의 선택된 부분이 공구(T1)에 위치할때와 같이, 작업판(10)이 작업대(8)위에 정확하게 놓여질 때 타격모듈(hit module)이 타격신호들을 출력하도록. 머시닝센터에 구성된 제어기의 일부분으로서 타격모듈이 추가로 구성될 수 있다. 종래기술에 따라 상기 타격모듈에 의해 타격신호들이 펀쳐(24)에 제공된다. 동시에 각각의 타격신호가 타격모듈로부터 출력됨에 따라, 타격신호가 타격계수기(hit count)에 의해 계수되고, 상기 타격계수기도 또한 머시닝센터의 수치제어기의 일부분으로 구성가능하다. 따라서 타격계수기가 필수적으로 센서(46)와 동일한 기능을 수행한다. 타격모듈 및 타격계수기에 관한 더욱 상세한 설명이 하기에 제공된다.

제5도를 참고하여, 본 발명을 따르는 시스템의 실시예가 설명된다. (제2도의) 작업위치(26)에서 공구(T1)가 펀쳐(24) 하부에 위치하도록, 터렛(20)이 위치한다. (제4도의 센서(46)에 의해 감지되고) 공구(T1)가 작업을 수행하는 횟수의 계수를 제공하는 신호가 단자(52)에 의해 계수센서(50)에 전달된다. 상기 실시예에 대하여, 계수센서(50)는 사실상 제2도의 센서(46)와 동일한 센서이거나 센서(46)와 전기적으로 연결된 슈미트트리거(Schmitt trigger)와 같은 변환레지스터 또는 임계접전장치일 수 있다.

터렛(20)이 스핀들(spindle)(54)에 의해 회전가능하고, 상기 스핀들이 터렛모터와 연결된다. 작업위치(26)로 이동될 수 있는 다음번 공구가 공구(T2) 또는 공구(T21)로 되도록, 화살표(58) 방향으로 스핀들(54)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다. 제5도의 터렛(20)에 관한 단면도를 참고할때, 단지 공구(T1-T5)가 도시된다. 펀쳐(24)가 상측부(34)와 접촉하도록 하향운동할 때, (도면에 도시되지 않은) 작업판위에 구멍을 형성하도록, 공구몸체가 하향으로 구동된다. 물론 공구몸체(32)(즉 공구(T1))의 운동이 계수센서(50)에 의해 감지되고 계수될 수 있다. 본 발명에 대하여, 터렛(20)상에 장착된 각각의 공구의 운동이 공구(T1)의 공구몸체(32)를 감지하여 개별적으로 계수된다.

제5도의 실시예에 대하여, 계수센서(50)가 씨멘스제어기와 같은 CNC프로세서(processor)(53)에 의해 제어된다. 양방향의 제어선(58, 60)들에 의해 공구마모작동효율시스템(54) 및 종래기술의 자동식 공구교환제어기(56)가 상기 CNC프로세서(53)에 의해 제어된다. 제5도에 있어서, 계수센서(50) 및 공구마모작동효율시스템(54)으로부터 CNC프로세서(53)로 두 개의 입력이 존재한다.

공구마모작용효율시스템(54)이 본 출원인의 동시계류중인 일련번호 제 071773319호에서 상세히 설명된다.

상기 공구마모작동효율시스템에 관해 간단히 설명하면, 작업판위에서 공구에 의해 개구부가 형성되는 효율을 결정하면, 단자(64)에 의해 연결된 공구마모센서(62)를 이용하여, 상기 공구마모작동효율시스템(54)이 공구(T1)와 같은 공구의 작동효율을 확인가능하다. 다시말해 상기 공구마모작동 효율시스템(54)에 의해 공구가 파손, 부분파손 또는 효과적인 작동여부가 결정가능하다.

센서에 의해 공구가 작동되는 횟수를 계수하는 계수센서(50)로부터 전달되는 입력과 관련하여, 계수센서(50)에 의해 제공된 계수가 선(66)에 의해 OR게이트(gate)(67) 및 계수기(68)내부의 계수레지스터(70)에 공급된다. 상기 실시예에 대하여, 계수기(68)가 CNC프로세서(53)의 일부분으로서 구성가능하고, 상기 CNC프로세서(53)는 양방향의 선(51)에 의해 계수센서(50)를 제어한다. 도면에서 계수기(68)가 CNC프로세서(53)의 일부분으로 구성될지라도, 상기 계수기(68)는 CNC프로세서(53)의 외부에 구성된 개별부품일 수 있다. 예를 들어, 계수기(68)가 종래기술의 변환레지스터로 구성될 수 있다.

또한 타격계수기(71)가 단자(69)에 의한 또다른 입력으로서 OR게이트(OR gate)(67)에 연결되고, 다음에 타격모듈(hit module)(73)로부터 발생한 출력이 상기 타격계수기(71)에 입력된다. 프로그램모듈(75)로부터 타격모듈(73)로 입력이 제공된다. 터미널(terminal)(77)로부터 프로그램모듈(75)로 입력이 제공된다. 제5도의 실시예를 참고할 때, 상기 타격계수기(71), 타격 모듈(73) 및 프로그램모듈(75)이 CNC프로세서(53)내부에 각각의 부품으로서 구성될 수 있다. 선택적으로, 타격계수기(71)가 종래형태의 변환레지스터로 구성가능한 반면에, 타격모듈(73)은 종래기술의 신호발생기로서, 입력에 응답하여 신호를 주기적으로 발생시킨다. 프로그램모듈(75)은 프로그램된 디스켓 또는 확장메모리보드일 수 있고, 작업자가 이용하는 터미널(77)에 의해 입력되는 입력, 프로그램 또는 명령을 포함한다.

프로그램모듈(75), 타격모듈(73) 및 타격계수기(71)가 다음과 같이 상호작용한다. 예를들어 작업되어야 하는 작업판들에 대한 각각의 생산과정을 위하여, 시스템의 작업자에 의해 작업과정을 수행하기 위한 프로그램이 터미널(77)로부터 CNC프로세서(53)로 입력된다. 예를들어 공구에 의해 작업판위에 형성되는 타격작용의 타격횟수들이 상기 프로그램에 포함될 수 있다. 다음에, 주어진 형태의 공구에 의해 수행되어야 하는 작업과정에서 각각의 작업판에 대한 타격횟수가 상기 프로그램으로부터 프로그램모듈(75)에 입력될 수 있다. 다시말해 수치제어가 이루어지는 부분프로그램이 프로그램 모듈(75)에 포함되고, 작업판위에 개구부를 형성하기위해, 펀쳐(24)가 터렛(20)의 공구들중 한 개를 타격해야하는 횟수가 상기 부분프로그램에 의해 펀쳐(24)에 전달된다. 따라서 프로그램모듈(75)로부터 타격모듈(73)로 신호가 제공된다. 일단 작업이 이루어져야 하는 작업판이 작업대(8)위에 정확하게 위치하면, 신호발생기를 형성하고 프로그램모듈(75)로부터 신호가 주어지는 타격모듈(75)이 연속적인 타격신호들을 타격계수기(71)에 제공하고, 펀치드라이버(25) 및 선(85)을 통해 펀쳐(24)에 제공한다.

(제2도를 참고할 때) 일단 그립퍼(18)가 작업판(10)의 선택된 부분을 작업위치(26)아래로 이동시키면, 펀치드라이버(25)를 통해 타격모듈(73)이 타격신호를 펀쳐(24)에 전달하기 시작하여, 작업판(10)의 선택된 부분에 개구부를 형성하도록, 펀쳐(24)가 공구(T1)를 타격한다. 동시에 타격모듈(73)로부터 전달된 타격신호가 타격계수기(71)에 의해 계수되고, 단자(69) 내지 OR게이트(gate)(67)를 경유한다. 서로다르게 선택된 작업판(10)의 일부분들이 작업위치(26)로 이동될 때, 타격모듈(73)로부터 펀치드라이버(25) 및 펀쳐(24)까지 연속적인 타격신호가 전달된다. 반면에, 연속적인 신호들이 동시에 타격계수기(71)에 의해 계수되고, OR게이트(67)를 통해 계수기(68)로 제공된다.

공구(T1)가 작업을 수행(또는 작동)하는 횟수를 계수하기 위하여, 공구몸체(32)의 실제 물리적인 운동을 감지하는 대신에, 프로그램모듈(75)에 의해 입력된 신호에 응답하여, 타격모듈(73)에 의해 제공된 타격신호들의 갯수를 계수하여, 공구(T1)의 작업수행횟수가 계수될 수 있다. 운동하는 공구와 근접한 위치에 물리적인 센서를 설치할 수 없거나, 공구의 작동을 제어하는 수치제어기가 타격계수기(71), 타격모듈(73) 및 프로그램모듈(75)로 구성될 수 없는 경우에, 공구에 의한 타격횟수를 측정하는 상기 선택적인 방법이 특히 유용하다.

공구몸체(32)의 물리적운동을 감지하는 대신에, 펀치드라이버(25)에 의해 구동되는 펀쳐(24)의 깊이운동을 감지하는 방법이 이용될 수 있다. 구체적으로, 제4도 및 제5도를 참고할 때, 또다른 종래기술의 깊이센서(47)가 펀쳐(24)와 근접한 위치에 구성가능하고, 머시닝센터에 대한 상기 깊이센서(47)의 부착상태가 명확한 이해를 위해 생략된다. 따라서 펀쳐(24)가 펀치드라이버(25)에 의해 하향구동될 때, 표시장치(49)에 의해 펀쳐(24)의 운동 깊이가 깊이센서(47)를 이용하여 감지된다. 제4도에서 표시장치(49)의 위치 및 깊이센서(47)의 위치설정은 펀쳐(24) 좀더 구체적으로 펀쳐(24)의 하부접촉면(24L) 및 공구몸체(32)의 상측부(34)사이의 관계에 의존한다. 다시말해, (제2도의 작업위치(26)에서 펀쳐(24)가 공구위에 적합한 타격을 실행할 때, 상기 운동이 깊이센서(47)에 의해 감지되고, 선(63)을 통해 계수센서(50)로 신호를 공급한다. 다음에 계수센서(50)가 깊이센서(47)로부터 타격신호를 계수하고 상기 타격신호를 선(66)을 통해 OR게이트(67) 및 제 2 레지스터(70)로 전달한다.

펀쳐(24)의 실제 깊이운동을 감지하기 위한 깊이센서(47)를 이용하는 대신에, 종래기술의 아나로그식 선형가변차동변환기(LVDT)엔코더(encoder)(61)와 같은 다른형태의 센서가 펀치드라이버(25)의 모터축회전수를 감지하기 위해 이용될 수 있다. 펀치드라이버(25)로부터 발생된 펄스들을 감지하기 위한 디지털식 엔코더(61)가 이용될 수 있다. 예를들어, 상기 디지털식 엔코더는 독일소재 Heidenhein사에 의해 제조된다.

특히 디지털식 엔코더(61) 또는 다른 신호감지기가 사용되는 경우에 있어서, 램깊이계수기(ram depth counter)(55)가 또한 CNC프로세서(53)에 제공된다. 펀쳐(24)를 정해진 깊이까지 구동하기 위하여, 램깊이계수기(55)에 의해 펀치드라이버(25)가 펀치드라이버(25)의 모터를 특정회전수만큼 회전시킨다. 예를들어, 램깊이계수기(55)내부에서 펀쳐(24)의 구동깊이를 프로그램밍하는 것이 작업자의 터미널(77)에 의해 수행된다. 종래기술에 따르면, 펀쳐(24)의 운동깊이를 결정하기 위하여, 예를들어 펀치드라이버(25)의 모터축의 회전수(아나로그) 또는 발생된 펄스들의 갯수(디지탈)가 엔코더에 의해 측정된다.

따라서 펀치드라이버(25)가 펀쳐(24)를 주어진 거리(또는 깊이)까지 구동하도록 램깊이계수기(55)가 프로그램되면, 상기 깊이의 도달유무에 관한 엔코더(61)의 감지작용이 CNC프로세서(53)에 피드백된다. 편차를 결정하도록 램깊이계수기(55)로부터 발생한 신호들 및 엔코더(61)에 의해 수집된 깊이데이타신호들을 비교하도록, 상기 피드백작용이 비교기(81)에 의해 이루어질 수 있다.

제5도를 참고할 때, 펀쳐(24)의 깊이운동이 선(57) 및 램깊이계수기(55)에 의해 이루어진다. 펀쳐(24)의 깊이운동이 엔코더(61)에 의해 펀치드라이버(25)의 모터축의 회전수(또는 펀치드라이버(25)로부터 다른표시)로서 감지되고, 선(59)을 통해 비교기(81)로 입력되며, 상기 비교기는 또다른 입력으로서 램깊이계수기(55)로부터 출력(65)을 가진다. 펀쳐(25)가 구동되어야 하는 깊이가 램깊이계수기(55)로부터 발생된 출력(65)으로 도시된다. 종래기술에 따르면, 엔코더(61)에 의해 감지된 펀치드라이버(25)의 표시데이터가 종래기술의 (도면에 도시되지 않은)변환기에 의한 해당신호로 변환된다. 따라서 펀쳐(24)의 실제깊이운동에 해당하는 상기 변환신호가 램깊이계수기(55)로부터 전달된 펀쳐(24)의 목표깊이운동과 비교기(81) 내부에서 비교된다. 양쪽 신호들이 일치하면, 다음에 타격으로서 계수되도록 계수형태의 신호가 비교기(81)로부터 선(83)을 통해 타격계수기(71)로 전달된다. 상기 방법에 의하면, 운동가능한 펀쳐와 근접한 위치에 물리적인 센서를 구성하는 것이 불필요하고, 또한 작업판위에 구멍을 형성하기 위한 서로다른 공구들을 수용하도록 펀쳐(24)의 운동깊이를 정확하게 조절가능한 피드백작용이 제공된다. 감지된 계수신호들이 -공구(T1)의 운동을 물리적으로 감지, 펀쳐(24)의 운동깊이를 결정 또는 공구작동을 위해 타격모듈(73)로부터 제공된 타격신호 또는 이들의 조합에 의해 -OR게이트(67)를 통해 단자(77)를 거쳐 계수기(68)로 전달된다. 또한 운동의 감지작용 또는 공구타격신호의 계수작용은 서로에 대해 독립적이다. 따라서 단지 타격신호계획을 이용하거나 공구운동을 감지하여, 본 발명의 시스템이 양호하게 작동가능하다.

도면을 참고할 때, 제 2 레지스터(70) 이외에 제 1 레지스터(72)가 계수기(68) 내부에 구성된다. 계수기(68)와 동일하게 각각의 제 2 레지스터(70) 및 제 1 레지스터(72)가 CNC프로세서(53)의 외측에 구성되고 최대계수를 가지는 변환레지스터로부터 구성될 수 있다. 제5도의 상기 실시예에 대하여, 제 2 레지스터(70) 및 제 1 레지스터(72)가 공구(T1-T21)들에 해당하는 다수의 서브레지스터들로 나누어진다.

공구가 작동가능한 횟수를 나타내고 예를들어 공구제조업자에 의해 설정되거나 정해지는 예비설정계수 또는 계수한계치가 설정되는 레지스터가 상기 제 1 레지스터(72)를 구성한다. 예를들어 제5도를 참고할 때, 공구(T1)의 계수한계치는 20,000이고, 공구(T2)는 30,000, 공구(T3)는 40,000이다. 예를들어 정상적인 작동상태에서, 공구(T1)는 20,000회에 대해 효율적으로 작동가능하다. 다시말해, 일단 공구(T1)가 20,000회 작업을 수행하면, 다음에 공구는 비효율적으로 작동하게 되고, 파손 또는 균열이 발생하게 된다.

예를들어 단자(77)를 이용하여 작업자에 의해, 제 1 레지스터(72)의 서로다른 서브레지스터들을 위한 계수한계치가 설정될 수 있다. 예를들어, 서로다른 형태의 공구들에 대해 제 1 레지스터(72)의 상기 서브레지스터들이 인식될 수 있다. 따라서, 공구(T1)가 터렛(20)내부의 수용구로부터 제거되고 타격수명이 10,000회인 다른 공구로 교체된다면, 상기 다른 공구에 대한 계수한계치는 10,000회로 재설정된다.

한편, 제 1 레지스터(72)의 서브레지스터의 개수와 동일한 개수의 서브레지스터가 제 2 레지스터(70)에 포함되고, 동일하게 터렛(20)에 장착된 공구들 중 한 개의 공구가 각각의 서브레지스터에 대응된다. 그러나 제 2 레지스터(70)에 대하여, 필수적으로 계수센서(50)에 의해 감지되거나 타격 계수기(71)에 의해 계수되는 타격횟수를 기록하기 위한 레코더(recorder)로서 공구(T1-T21)들의 각각의 서브레지스터들이 구성된다. 제5도의 실시예에 대하여, 예를들어 공구(T1)의 서브레지스터가 19,998회 타격을 기록하고 공구(T2)의 서브레지스터가 24,000회 타격을 기록하며 공구(T3)의 서브레지스터가 0회 타격을 기록하고 있다. 예를 들어 0회타격을 나타내는 서브레지스터들은 새로운 공구(T3, T5)들을 나타낸다. 따라서 제 2 레지스터(70) 내부의 기록에 의하면, 공구(T1)는 추가로 2회의 타격에 의해 설정된 유효수명에 도달하게 되고, 공구(T4)는 단지 557회 타격작동하였으므로, 아직까지 추가로 24,000회 이상의 타격가능한 공구수명을 가진다.

제 1 레지스터(72) 내부에 예비설정된 계수들과 제 2 레지스터(70) 내부에 계수된 횟수를 비교하기 위해 비교기(74)가 이용된다. 예를들어, 20,000회 타격의 공구수명을 나타내는 공구(T1)의 서브레지스터들을 예로든다. 따라서 계수센서(50) 또는 타격계수기(71)에 의해 감지된 2회의 추가 타격작용에 의해 공구(T1)의 공구수명이 도달된다. 이때, 공구(T1)가 작업을 수행한 횟수에 해당하는 기록계수가 적어도 정해진 20,000회 타격에 도달했다는 신호가 비교기(74)로부터 전달된다.

선(76, 78)들을 통해 각각의 제 1 레지스터(72) 및 제 2 레지스터(70)로부터 비교기(74)로 출력들이 전달된다. 선(80)을 통해 비교기(74)로부터 출력신호가 OR게이트(79)로 공급되고, 또한 상기 OR게이트가 공구마모작동 효율시스템(54)으로부터 출력신호를 입력한다. 비교기(74) 또는 공구마모작동효율시스템(54) 또는 양자조합에 의해 제공된 신호에 의해, OR게이트(79)는 선(82)을 통해 작동가능신호를 공구교환제어기(56)에 제공하고, 한편 상기 공구교환제어기(56)는 종래형태의 제어기로서, 예를들어 상기 핀파워(Finn Power)TP 펀치센터내에서 이용된다. 다음에 공구교환제어기(56)는 종래기술의 터렛드라이버(57)에 신호를 보내고, 상기 터렛드라이버(57)는 터렛모터를 회전시키며 그결과 소모된 공구(T1)가 교체된다.

다시 제3도를 참고할 때, 터렛(20)이 가장 가까운 위치의 교체가능한 공구의 위치로 회전되어야 한다면, 양방향회전운동의 터렛모터(56')에 의하여, 터렛(20)이 시계방향으로 회전될 때, 공구(T1)가 공구(T19)로 교체되고, 터렛(20)이 반시계방향으로 회전될 때, 공구(T1)가 공구(T5)로 교체될 수 있다. 공구(T19) 또는 공구(T5)의 사용횟수에 따라, 공구(T19) 또는 공구(T5)가 결정된다. 예를들어 생산작업에 의해 공구가 10,000회 사용되어야 한다면, 공구(T19)는 이미 15,000회의 타격을 기록했기 때문에, 당연히 공구(T5)를 선택하는 것이 적합하다. 그러나 새로운 공구가 이용되기전에 사용된 모든 공구들을 다 써버리는 것이 바람직하다면, 터렛(20)은 시계방향으로 회전되어 공구(T19)를 작업위치(26)에 배열한다. 공구(T19)가 이미 15,000회를 타격했다면, 추가로 5,000회 타격한 후에 또다른 공구교체작업을 개시하는 신호가 비교기(74)에 의해 공구교환제어기(56)로 전달되고, 예를 들어, 상기 공구교체작업에 의해 터렛(20)은 시계방향으로 회전운동하고, 공구(T5) (또는 공구(T9), 공구(T11) 또는 공구(T15) 중 한 개의 공구)를 작업위치(26)에 배열한다.

물론 소모된 공구 또는 오동작 공구를 여분의 공구로 교체하는 대신에, CNC프로세서(53)가 머시닝센터의 작동을 정지시키고 작업자에게 경고신호를 보내며, 오작동공구에 의해 예를들어 생산비용이 증가되어 경제적으로 손실이 야기되고 예를들어 정상적인 주변장치에 손상을 주어 물리적으로 손실이 야기되기 때문에 CNC프로세서의 상기 기능은 무인제어시스템에서 상당히 중요하다.

따라서 상기 설명에서 본 발명에 따르면, 공구(T1)와 교체되는 공구(T19)와 같은 여분의 공구와 같이 각각의 교체공구들은 다음에 상기예에서 여분의 공구(T5)와 같이 대기중인 교체공구를 가지도록 시스템이 구성된다. 따라서 충분한 크기의 터렛 또는 다른 교체 매거진(magazine)들에 의하여, 작업공구가 여분의 공구로 영구적으로 교체될 수 있다. 물론 공구(T1)가 공구(T5)와 교체될 수 있고, 공구(T2)가 공구(T5)와 교체될 수 있는 것처럼, 상기 교체기능은 공구들의 호환성에 의존한다.

제 5도의 실시예에 의하면, 공구의 교체작업을 개시하도록 공구교환 제어기(56)에 신호가 주어질 수 있는 두 개의 선택적 실시예들이 제공될지라도, 각각의 선택적 실시예들은 독립적으로 구성될 수 있다. 다시말해, 공구교체여부를 결정하는 결정인자로서-물리적인 공구운동을 감지하거나 타격신호들에 의해- 공구작동회수가 이용되기만 하면, 제 5도의 실시예가 동일하게 양호하게 작동된다. 선택적으로, 공구마모센서(62) 및 상기 공구마모작동효율시스템(54)을 이용하면, 공구자체의 작동효율만으로 공구교체작업이 결정될 수 있다. 본 발명에 대하여 발명자에 의하면, 각각의 상기 선택적 실시예는 동일하게 양호하게 작동한다. 각각의 선택적 실시예들을 제 5도의 실시예로 결합하면, 각각의 선택적 실시예 및 그 시스템이 다른 한개의 실시예 및 시스템에 대한 예비기능을 제공하는 한, 여분의 능력 및 안전기능이 제공된다.

제 6도는 본 발명을 따르는 장치의 작동단계를 설명하는 플로우챠트이다.

본 발명을 따르는 장치의 작동은 시스템의 작동이 개시되는 블록(90)에서 시작된다. 새로운 생산작업의 진행은 블록(92)에서 표시되어 있다. 블록(94)에서 표시된 바와같이, 가령 공구(T1)가 작업판(10)에서 작업을 수행할 때 작업판에서 작업을 수행하도록 제 1공구가 선택된다. 블록(96)에서는 어떠한 공구가 선택되었는가가 결정된다. 이로부터 각 선택적 장치는 독립적으로 공구가 효율적으로 동작하는지 아니면 그 예상수명에 도달하여 손상 가능상태에 도달하였는지를 결정하게 된다.

플로우챠트의 우측 브랜치에 표시된 바와같이, 공구마모의 실제탐지 작용과 함께 시작하여, 블록(98)은 선택된 공구에 대해 공구마모의 형태를 나타내는 기준데이터를 회수한다. 상기 공구마모는 공구마모센서(62)에 의해 블록(100)에서 감지된다. 이같이 감지된 공구마모상태가 기준데이터와 비교되어, 블록(102)에서 공구가 아직도 효율적으로 작동하는가를 결정한다. 공구가 효율적으로 작동하는가가 블록(104)에서 결정된다. 만약 비효율적으로 작동한다면, 장치는 선택된 공구의 마모상태를 계속해서 감지하기 위해 블록(100)으로 복귀된다. 그러나, 공구가 비효율적으로 작동하는 것으로 결정되었다면, 장치의 작동은 블록(106)으로 배정되어 공구교환제어기(56)를 작동개시하여 선택된 공구를 여분의 공구로 교체한다.

일단 공구가 교체되었다면, 장치작동이 블록(108)로 진행되어 아직 동일한 생산작업이 진행중인가를 결정한다. 만약 아직 동일한 생산작업이 진행중이라면, 작동이 블록(100)으로 복귀되어, 이제는 새로운 선택공구인 여분의 공구에 대해 공구마모를 감지하기 시작한다. 물론 제2 여분의 공구는 이제 선택된 여분의 공구를 교체시키기 위한 위치에 배열된다. 만약 동일한 생산작업진행이 아니라면, 장치의 작동은 블록(92)로 귀환하여, 새로운 생산작업진행을 개시한다.

제 6도의 좌측 및 중앙의 브랜치에 도시된 장치작동과 관련하여, 선택된 공구의 형태가 블록(96)에서 결정되기만하면, 제 2 레지스터(70) 내부의 특정 서브레지스터, 가령 공구(T1)의 서브레지스터가 블록(108)에서 재설정된다. 그러나 각각이 여러 다른 경우에 사용될 수 있는 다수의 공구가 터렛(20)에 구성가능하기 때문에, 이들 각 공구들은 이미 작업을 수행했음을 알아야 한다. 예를들어 공구(T1)가 이미 19,998번의 타격을 수행했기 때문에, 제 2 레지스터(70)에 구성된 공구(T1)의 서브레지스터는 해당기록을 0으로 재설정하지 않고, 마지막으로 기록된 계수를 19,998로 재설정하게 된다.

선택공구의 타격작용이 계수센서(50)로부터 결정될 것인가가 블록(110)에서 결정된다. 만약 그렇다면 시스템작동은 블록(112)으로 진행되며, 여기서 각 선택공구의 타격작용이 계수센서(또는 제 4도의 센서(46))에 의해 결정된다. 각 선택된 계수로, 제 2 레지스터(70)내 해당하는 서브레지스터 기록이 블록(114)에서 증가된다. 여기서부터 제 1 레지스터(72)내부에 구성된 해당 레지스터에 반영된 계수한계치의 도달여부가 블록(116)에서 결정된다. 만약 그렇지 않다면, 장치작동은 블록(112)으로 보내져서 공구에 의한 타격횟수가 계속해서 감시된다. 만약 계수한계치가 도달되었다면, 장치작동이 블록(106)으로 경로배정되어, 사용된 공구가 여분의 공구로 교체되도록 이루어진다. 상기 교체작업후 장치작동은 라인(118)을 통해 블록(120)으로 경로가 배정되어, 아직도 동일한 생산작업진행으로 장치가 작동하는가가 결정된다. 만약 그렇다면, 장치작동은 블록(96)으로 경로가 배정되어, 사용된 공구를 교체시키기 위해 선택된 여분의 공구가 상호 교체가능 하다는 사실에도 불구하고, 선택된 공구를 다시한번 결정한다. 그러나 사용된 공구의 교체후에 새로운 생산작업수행여부가 결정되면, 장치작동은 블록(92)으로 경로배정되어, 새로운 생산작업진행을 개시한다.

블록(110)으로 귀환되어, 감지되는 타격작용이 계수센서(50)에 의한 발생이 아닌 것으로 결정되면, 장치작동은 블록(122)으로 경로가 배정되어, 프로그램모듈(75)로부터 상기 생산작업진행에서 각 작업판에 대하여 수행되는 타격횟수를 구하게 한다. 일단 타격횟수가 구해지면, 신호가 프로그램 모듈(75)로부터 타격모듈(73)로 보내져서, 생산작업수행의 각 작업편에 대한 타격신호의 수를 출력한다. 타격모듈(73)로부터 발생한 타격신호가 블록(126)에서 펀치드라이버(25)(제5도)와 타격계수기(71)에 출력된다. 블록(128)에서 타격모듈(73)로부터 발생한 타격신호출력의 수가 타격계수기(71)에 의해 계수된다. 다음에 블록(130)에서 계수된 각각의 타격신호가 제 2 레지스터(70)에 해당 서브레지스터의 기록을 증가시킨다. 다음에 블록(132)에서 타격모듈(73)로부터 발생한 타격신호출력의 수가 프로그램모듈(75)에 의해 설정된 수와 동일여부가 결정된다. 만약 그렇다면 장치작동이 블록(120)으로 경로배정되어 아직도 동일한 생산작업의 수행여부를 결정하도록 한다. 만약 그렇다면, 작업판을 처리하기 위해 선택될 공구가 블록(96)에서 결정된다. 만약 동일한 생산작업의 수행이 아니라면, 장치작동이 블록(92)로 경로배정되어, 새로운 생산작업을 개시하게 된다.

그러나, 타격모듈(73)로부터 발생한 타격신호의 수가 프로그램모듈(75)에 의해 설정된 수보다 작거나 같지 않다면, 제 1 레지스터(72)와 제 2 레지스터(70)의 해당 서브레지스터들사이의 비교에 의해 선택된 공구의 계수한계치에 도달여부가 블록(34)에서 결정된다. 만약 선택된 공구의 계수한계치가 도달되지 않았다면, 장치작동은 블록(128)으로 경로배정되어, 타격모듈(73)로부터 발생한 타격신호를 계속해서 계수한다. 만약 선택된 공구의 계수한계치가 도달되면, 장치작동은 블록(106)으로 경로가 배정되어, 선택된 공구를 교체가능한 여분의 공구로 교체하도록, 공구교환제어기(56)를 작동개시한다. 다음에, 장치작동은 블록(120)으로 경로배정되어, 아직도 동일한 작업진행여부를 결정한다. 만약 동일한 작업진행중에 있다면, 블록(96)에서 선택된 공구의 형태가 결정된다. 만약 동일한 작업진행중에 있지 않다면, 새로운 생산작업진행이 블록(92)에서 형성된다.

제7도는 본 발명의 실시예를 도시하는 플로우챠트로서, 타격작용이 펀쳐(24)의 깊이운동과 관련된다.

블록(140)에서 시작되고 타격작용을 탐지하는 상기 실시예에서, 조작자에 의해 프로그램되어 펀쳐를 일정한 깊이로 구동시키기 위한 펀치드라이버(25)를 CNC프로세서(53)의 램깊이계수기(55)(제5도)가 작동하도록 한다. 이해할 수 있는 바와 같이, 펀쳐(24)에 의해 각각의 형태의 공구가 다른 깊이를 요구할 수 있다. 따라서, 각각의 형태의 공구에 대하여 램깊이계수기(55)가 프로그램된다. 예를들어, 숫자 5는 펀쳐(24)가 5㎝ 이동되고, 숫자 10은 펀쳐(24)가 10㎝ 이동되는 것을 의미한다. 블록(142)에서 모든 경우에 펀쳐(24)의 구동거리에 관한 신호가 램깊이계수기(55)에 의해 펀치드라이버(25)로 보내진다. 또한 블록(144)에서 상기 신호가 비교기(81)로 보내진다.

펀치드라이버(25)가 펀쳐(24)를 구동할 때, 펀치드라이버(25)의 모터 작동시간, 즉 모터축의 회전수에 의해 펀쳐(24)가 구동된 깊이가 측정될 수 있다. 예를들어 블록(146)에서 엔코더(61)와 같은 감지기에 의해 감지된다. 따라서 엔코더(61)에 의해 측정된 신호가 블록(148)에서 비교기(81)로 공급된다. 앞서 언급한 바와같이, 엔코더(61)에 의해 감지된 깊이운동을 해당신호로 변환시키는 것은 종래기술에 따른다.

블록(150)에서 펀쳐(24)를 구동시키기 위한 펀치드라이버(25)의 운동을 제어하기 위해 램깊이계수기(55)에 의해 보내진 신호가 감지된 신호와 일치하면, 비교된 신호가 블록(152)에서 타격신호로서 타격계수기(71)로 제공된다. 타격계수기(71)가 타격모듈(73)로부터 타격계수기(71)로 수신된 신호의 공급방법에 대해 상기 작동단계가 동일하게 적용될 수 있다. 따라서 비교기(81)로부터 발생한 신호와 관련한 설명은 더 이상 불필요하다. 그러나 램깊이계수기(55)로부터 발생한 신호가 엔코더(61)에 의해 감지된 신호와 상이하면, 비교기(81)로부터 어떠한 타격신호도 타격계수기(71)로 제공되지 않는다. 동시에 램깊이계수기(55)의 정상작동여부가 결정된다. 만약 그렇지 않다면, 블록(154)에 의해 표시된 바와 같이 재설정된다.

Claims

작업되어야 하는 작업판들이 배열되는 작업대를 가진 작업스테이션이 작업위치에서 상기 작업판들중 연속적인 작업판들에 작업을 수행하기 위하여 작업스테이션과 근접한 위치에 있는 제1 공구수단을 가지며, 비효율적으로 작동하는 공구수단에 의해 각각의 상기 작업판들이 작업되는 것을 방지하기 위한 장치를 가지는 작업스테이션에 있어서, 상기 제 1공구수단을 교체하기 위하여 상기 작업스테이션에 대해 배열되고, 상기 작업위치로 이동가능한 한 개이상의 추가공구수단, 상기 제1 공구수단을 작동시키기 위해 타격신호를 발생시키기 위한 타격신호발생수단, 상기 타격신호발생수단으로부터 각각의 타격신호출력을 계수하기 위한 계수수단, 상기 계수수단에 의해 계수될 때, 상기 제 1 공구수단을 작동시키고 상기 타격신호발생수단으로부터 발생된 타격신호출력의 횟수가 정해진 횟수에 도달할 때, 상기 작업위치에서 상기 제 1 공구수단을 상기 추가공구수단으로 자동으로 교체하기 위한 교체수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 작업스테이션.
제1항에 있어서, 상기 계수수단이 정해진 계수로 설정된 제1 레지스터수단, 각각의 상기 타격신호를 계수하는 제2 레지스터수단으로 구성되고, 상기 작업스테이션에 상기 제 1 레지스터수단내부의 정해진 상기 계수에 대해 상기 제 2 레지스터수단내부의 계수를 비교하기 위한 수단이 추가로 구성되며, 상기 제 2 레지스터수단내부의 계수를 비교하기 위한 수단이 추가로 구성되며, 상기 제 2 레지스터수단내부의 계수가 적어도 상기 제1 레지스터수단내부의 정해진 상기 계수와 동일할 때, 상기 교체수단에 의해 상기 제1 공구수단이 상기 추가공구수단과 교체되는 것을 특징으로 하는 작업스테이션.
제1항에 있어서, 추가로 상기 제1 공구수단과 상호교환될수 있는 복수개의 추가공구수단으로 구성되고, 상기 계수수단이 상기 복수개의 추가공구수단들 중 해당공구수단에 대해 각각 설정되고 서로다르게 정해진 제 1 계수한계치를 가지는 제 1 레지스터수단, 상기 복수개의 추가공구수단들 중 해당 공구수단을 위하여 타격신호가 발생되는 횟수를 계수하기 위한 복수개의 계수수단을 가지는 제2 레지스터수단으로 구성되며, 상기 제 1 공구수단을 작동시키기 위하여 타격신호들이 발생되는 횟수를 계수하기 위한 제 1 계수수단이 상기 제 2 레지스터수단에 구성되고, 상기 정해진 제1 계수한계치와 적어도 일치하는 계수에 상기 제 1 계수수단이 도달할 때, 상기 교체수단에 의해 상기 복수개의 추가공구들로부터 교체가능한 공구수단이 상기 제1 공구수단과 교체되고, 교체가능한 상기 공구수단의 해당 제2 레지스터수단이 상기 제1 레지스터수단내부에 설정된 해당 계수한계치와 동일한 계수를 기록하지 않는 것을 특징으로 하는 작업스테이션.
작업되어야 하는 작업판이 배열되는 작업대, 상기 작업판을 상기 작업대위에 배열하기 위한 그립퍼수단, 상기 작업대에 대해 배열된 터렛, 상기 작업판위에서 작업을 수행하기 위해 상기 터렛위에 회전가능하게 장착되고, 상기 작업스테이션의 가공위치에 배열되는 제 1 공구수단 및 상기 작업판이 효율적으로 작업되기위한 장치를 가지는 작업스테이션에 있어서, 상기 작업판위에서 작업을 수행하기 위해 상기 터렛위에 회전가능하게 장착되고 상기 작업스테이션의 상기 작업위치에 대해 위치설정가능한 한개이상의 제 2 공구수단, 시간에 대해 독립적인 공구마모작용에 기초하여, 상기 제 1 공구수단이 상기 공작물위에서 작업을 수행하기에 효율적인가를 확인하기 위한 확인수단, 상기 확인수단에 의하여, 상기 공작물위에 작업을 수행하기 위한 상기 제 1 공구수단이 더 이상 효율적이지 않다고 결정될 때, 상기 터렛을 회전시켜 상기 제 1 공구수단을 상기 작업위치로부터 분리시키고 상기 제 2 공구수단을 상기 작업위치로 이동시켜서, 상기 제 1 공구수단을 상기 제 2 공구수단으로 교체하기 위한 교체수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 작업스테이션.
제4항에 있어서, 추가로 상기 터렛위에 회전가능하게 장착된 상기 제 1 공구수단 및 제 2 공구수단을 포함하는 복수개의 공구수단들이 구성되고, 상기 작업판위에서 작업을 수행하기위해 상기 복수개의 공구수단들 중 한 개이상의 공구수단이 상기 제 1 공구수단 및 제 2 공구수단과 상호교환가능하며, 상기 공작물에 대한 상기 작업에 영향을 주는 공구수단의 작업효율을 결정하기 위하여, 상기 공작물상에 영향을 주는 작업의 품질이 공구마모에 기인하여 설정품질보다 큰가를 결정하여 상기 확인수단이 이용되고, 상기 작업품질이 상기 설정품질보다 작다고 결정되면, 상기 교체수단에 의해 상기 공작물상의 작업에 영향을 주는 상기 공구수단이 상기 복수개의 공구수단으로부터 교체가능한 공구수단으로 교체되는 것을 특징으로 하는 작업스테이션.
한 개이상의 작업스테이션을 가지고, 상기 작업스테이션에 대해 이동하기위한 작업판들중 연속적인 작업판들이 배열되는 작업대를 가지며, 상기 공작물들중 연속적인 각각의 공작물을 상기 작업스테이션에 제공하기 위해 상기 작업대에 연결된 이동수단을 가지고, 각각의 상기 공작물에 작업을 수행가능하고 상기 작업스테이션에 대해 배열되는 복수개의 공구수단을 가지며, 작업위치에서 각각의 상기 작업판에 작업을 수행하도록 선택된 상기 복수개의 공구수단들 중 한 개의 공구수단을 가지는 수치제어식 머시닝센터에 있어서, 상기 한 개의 공구수단을 작동시키기 위한 신호들을 발생시키는 신호 발생수단, 상기 한 개의 공구수단을 작동시키기 위한 신호들을 발생시키는 상기 신호 발생수단에 의해 발생된 상기 신호들의 개수에 대한 계수를 기록하기 위한 기록수단, 상기 한 개의 공구수단에 대해 기록된 계수가 정해진 횟수에 도달할 때, 상기 작업위치에서 작업을 수행하기 위하여, 상기 한 개의 공구수단을 복수개의 상기 공구수단들중 다른 한 개의 공구수단으로 교체하기 위한 교체수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제6항에 있어서, 상기 기록수단이 복수개의 상기 공구수단들 중 해당 공구수단에 대해 정해진 다중의 계수들을 가진 제 1 레지스터수단, 상기 복수개의 공구수단들 중 각각에 대해 해당카격신호들이 발생되는 횟수를 각각 계수하기 위한 제 2 레지스터수단으로 구성되고, 상기 작업판위에서 작업을 수행하도록 선택된 모든 공구수단에 대한 상기 제 2 레지스터수단내부의 계수가 상기 모든 공구수단에 대해 상기 제 1 레지스터수단내부의 정해진 계수와 적어도 동일할 때, 상기 모든 공구수단과 상호교체가능하고, 제 2 레지스터수단내부의 계수가 상기 제 1 레지스터수단 내부의 정해진 해당 계수보다 작은 상기 복수개의 공구수단들 중 한개의 공구수단으로 상기 모든 공구수단이 상기 교체수단에 의해 교체되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제6항에 있어서, 추가로 상기 신호발생수단에 특정갯수의 타격신호를 출력시키도록 명령하는 수단으로 구성되고, 각각의 상기 타격신호에 의해 상기 공구수단이 작업을 1회 수행하는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
한 개이상의 작업스테이션을 가지고, 상기 작업스테이션에 대해 운동하기 위해 작업판이 배열된 작업대를 가지며, 상기 작업판을 상기 작업스테이션에 제공하기위해 상기 작업대와 연결된 이동수단을 가지고, 터렛을 가지며, 상기 터렛위에 회전가능하게 장착되고 상기 작업스테이션에 대해 작업위치로 위치설정가능한 복수개의 공구수단을 가지며, 각각의 상기 공구수단이 상기 작업판위에 작업을 수행할 수 있고, 상기 복수개의 공구수단 중 한 개의 공구수단이 상기 작업판위에 작업을 수행하도록 선택되는 수치제어식 머시닝센터에 있어서, 상기 작업판위에 작업을 수행하는 상기 선택된 공구수단의 작동효율을 감시하기 위해 상기 작업대와 근접하게 위치한 감시수단으로 구성되고, 상기 작동효율은 선택된 상기 공구수단의 마모량에 기초하며, 상기 감시수단에 의하여, 상기 작업판위에 작업을 수행하기 위한 상기 선택된 공구수단이 효율적이지 않다고 결정될 때, 상기 터렛을 회전시켜 상기 선택된 공구수단을 상기 작업위치로부터 분리시키고 또다른 공구수단을 상기 작업위치로 이동시켜서 상기 선택된 공구수단을 상기 또다른 공구수단으로 교체하는 교체수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제9항에 있어서, 추가로 상기 선택된 공구수단 및 또다른 공구수단을 포함한 복수개의 공구수단이 구성되고, 상기 복수개의 공구수단들 중 한 개이상의 공구수단이 상기 작업대위에 작업을 수행하기 위한 상기 선택된 공구수단 및 또다른 공구수단과 상호교체가능하며, 상기 선택된 공구수단의 작동효율을 결정하기 위해 상기 공작물에 수행되는 작업의 품질이 상기 감시수단에 의해 이용되고, 상기 작업품질이 설정품질보다 낮다고 결정되면, 상기 교체수단에 의해 상기 목수개의 공구수단들중 상기 또다른 공구수단으로 상기 선택된 공구수단이 교체되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
한 개이상의 작업스테이션을 가지고, 상기 작업스테이션에 대해 운동하기 위해 작업판이 배열된 작업대를 가지며, 상기 작업스테이션에 상기 공작물을 제공하기 위해 상기 작업대와 연결된 이동수단을 가지고, 상기 작업판위에 작업을 수행하기에 적합하고, 상기 작업스테이션에 대해 위치설정되는 복수개의 공구수단을 가지며, 상기 복수개의 공구수단들 중 한 개가 상기 작업판위에 작업을 수행하도록 선택되는 수치제어식 머시닝센터에 있어서, 상기 한개의 공구수단이 작업을 수행하는 횟수에 관한 한 개이상의 계수를 기록하기 위한 기록수단, 상기 한 개의 공구수단의 작동효율을 감시하기 위해 상기 작업대와 근접하게 위치하는 감시수단, 상기 한 개의 공구수단에 대해 기록된 계수가 정해진 횟수에 도달하거나, 상기 감시수단에 의해 상기 한 개의 공구수단이 비효율적으로 작동한다고 결정될 때, 상기 한 개의 공구수단을 복수개의 상기 공구수단중 다른 한 개의 공구수단으로 교체하기 위한 교체수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제11항에 있어서, 상기 기록수단이 상기 복수개의 공구수단들 중 해당 공구수단에 할당된 다중의 정해진 계수를 가지는 제 1 레지스터수단, 복수개의 공구수단들중 각각의 공구수단이 작업을 수행하는 횟수를 각각 계수하기 위한 제 2 레지스터수단으로 구성되고, 상기 제 2 레지스터수단내부의 상기 한 개의 공구수단에 대한 계수가 제 1 레지스터수단내부에 할당되어 정해진 해당계수와 적어도 동일할 때, 상기 교체수단에 의해서 상기 한 개의 공구수단이 상기 또다른 공구수단과 교체되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제11항에 있어서, 상기 기록수단이 상기 복수개의 공구수단들 중 해당 공구수단에 할당되고 서로 다르게 정해진 계수를 가지는 제 1 레지스터수단, 복수개의 공구수단들 중 각각의 공구수단이 작업을 수행하는 횟수를 각각 계수하기 위한 제 2 레지스터수단으로 구성되고, 상기 제 2 레지스터수단내부의 모든 공구수단에 대한 계수가 상기 모든 공구수단에 대해 제 1 레지스터수단내부에 할당되어 정해진 계수와 적어도 동일할 때, 상기 모든 공구수단과 상호교체가능하고 제 2 레지스터수단 내부의 계수가 상기 제 1 레지스터수단내부의 정해진 해당 계수보다 작은 상기 복수개의 공구수단들 중 한 개의 공구수단으로 상기 모든 공구수단이 상기 교체수단에 의해 교체되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제11항에 있어서, 상기 감시수단이 상기 한 개의 공구수단에 의해 상기 공작물에 수행된 작업의 품질을 결정하기 위한 수단, 상기 한 개의 공구수단의 작동효율을 확인하기 위해 상기 결정된 품질과 설정된 품질을 비교하기 위한 수단으로 구성되고, 결정된 품질이 상기 정해진 품질이하일 때, 상기 교체수단에 의해 상기 한 개의 공구수단이 상기 또다른 공구수단으로 교체되는 것을 특징으로 하는 수치제어식 머시닝센터.
제11항에 있어서, 추가로 상기 한 개의 공구수단이 작업을 수행할때마다 타격신호를 발생시키기 위한 수단, 발생된 각각의 상기 타격신호를 감지하기 위한 계수수단이 구성되고, 감지된 상기 각각의 타격신호들이 개별적인 계수로서 상기 기록수단에 제공되는 것을 특징으로하는 수치제어식 머시닝센터.
제11항에 있어서, 추가로 상기 한 개의 공구수단이 작업을 수행할때마다, 상기 한 개의 공구수단의 운동을 감시하기 위한 감시수단이 구성되고, 상기 기록수단에 의해 기록되어야 하는 신호로서 상기 운동이 제공되는 것을 특지응로 하는 수치제어식 머싱센터.