KR100358188B1 - 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공구 매거진 2개와 트랜스 포트를 이용하여 듀얼 매거진 제어를 구현함으로써, 최대 240개의 공구를 사용할 수 있도록 한 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어장치에 관한 것으로, 일정한 갯수의 공구를 구비하며 제 1 서브 체인저를 통해 자동공구 교환장치로 공구를 전달하는 제 1 공구 매거진(10)과; 제 1 공구 매거진(10)과 동일한 공구 갯수를 장착한 상태에서 일정한 거리를 유지하면서 위치하며 트랜스 포트에 의해 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 전달하는 제 2 공구 매거진(20)과; 상기 제 2 공구 매거진(20)으로부터 공구를 분리 및 결합하는 제 3 서브 체인저(30)와; 상기 제 2 공구 매거진(20)으로부터 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 이송후 제 1 공구 매거진(10)에 공구를 결합하거나, 제 1 공구매거진(10)으로부터 제 2 공구매거진(20)으로 공구를 이송하기 위해 공구를 매거진으로부터 분리하기 위한 제 2 서브 체인저(40)와; 상기 제 1 공구 매거진(10)상에 부착되는 공구를 자동공구 교환장치로 이송하기 위한 제 1 서브 체인저(50)와; 상기 제 1 공구 매거진(10)과 제 2 공구 매거진(20) 사이에 위치하여 원하는 공구를 나르도록 하는 트랜스 포트(60)를 포함하여 구성함이 특징이다.
Description
본 발명은 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어장치에 관한 것으로, 특히 공구 매거진 2개와 트랜스 포트를 이용하여 듀얼 매거진 제어를 구현함으로써, 최대 240개의 공구를 사용할 수 있도록 하고, 고객이 원하는 다양한 공구를 매거진에 장착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 머시닝 센터는 공구의 신속한 교환기능을 갖는 수치제어 복합 공작기계로써 공구를 최고 60개 이상 가진 자동공구 교환장치(ATC: Automatic Tool Changer)를 갖추고 프로그램에 의하여 차례로 새로운 가공면에 대응해 필요한 공구를 자동적으로 배치하여 절삭, 천공, 구멍 넓히기, 연마 등 각종 작업공정을 모두 한대의 기계에 의하여 이루어지도록 한 것이다.
그러므로, 작업순서만 정해놓으면 모든 작업 공정이 프로그램에 의하여 밀링, 보링 또는 나사깍기와 같은 여러가지 작업에 필요한 광범위한 기계부품을 한대의 기계위에 완비하고 자동적으로 완전가공할 수 있는 기계를 말한다.
따라서, 공작기계에 사용되는 공구 매거진에 공구를 장착할 수 있는 숫자에 따라 40, 60, 90, 120 공구 매거진으로 불리어 진다.
그러나, 이러한 구성은 공구를 최대 120개 밖에 사용할 수 없는 한계에 있으며, 120개 이상의 공구를 장착하여 사용하기 위해서는 보다 더 큰 매거진을 부착하거나 고가의 매트릭스 매거진을 사용하여야 하는 문제점이 있었다.
즉, 공구 매거진을 한개만 사용함으로써, 매거진 포트의 수를 증가시키는데 한계가 있기 때문에 많은 공구를 장착하여 사용하지 못하게 되며, 이로 인하여 원하는 작업속도를 유지하는 것이 불가능 하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 툴 매거진을 2개 사용하여 동시에 동작되도록 제어함으로써, 최대 240개의 공구를 장착하여 사용할 수있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
즉, 본 발명은 공구매거진 2개를 사용하고, 제 1 공구 매거진과 제 2 공구 매거진 사이로 공구를 이동 시키는 트랜스포트와, 제 1 공구 매거진의 웨이팅 포트에 공구를 장착하는 제 1 서브 체인저와, 제 2 공구 매거진에서 가지고 온 공구를 제 1 공구 매거진에 장착할 수 있는 제 2 서브 체인저와, 제 2 공구 매거진에는 지령된 공구를 트랜스퍼 포트에 장착하는 제 3 서브 체인저를 포함하여 구성하는 것이 특징이다.
도 1은 제 2 공구 매거진 측에서 바라본 본 발명의 정면도.
도 2는 제 1 공구 매거진 및 제 2 공구 매거진이 모두 보이는 본 발명의 평면도.
도 3은 본 발명의 동작 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 제 1 공구 매거진 20: 제 2 공구 매거진
30: 제 3 서브 체인저 40: 제 2 서브 체인저
50: 제 1 서브 체인저 60: 트랜스퍼 포트
이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 일정한 갯수의 공구를 구비하며 제 3 서브 체인저를 통해 자동공구 교환장치로 공구를 전달하는 제 1 공구 매거진(10)과;
제 1 공구 매거진(10)과 동일한 공구 갯수를 장착한 상태에서 일정한 거리를 유지하면서 위치하며 트랜스 포트에 의해 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 전달하는 제 2 공구 매거진(20)과;
상기 제 2 공구 매거진(20)으로 부터 공구를 분리 및 결합하는 제 3 서브 체인저(30)와;
상기 제 2 공구 매거진(20)으로 부터 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 이송후 제 1 공구 매거진(10)에 공구를 결합하거나, 제 1 공구매거진(10)으로 부터 제 2 공구매거진(20)으로 공구를 이송하기 위해 공구를 매거진으로 부터 분리하기 위한 제 2 서브 체인저(40)와;
상기 제 1 공구 매거진(10)상에 부착되는 공구를 자동공구 교환장치로 이송하기 위한 제 1 서브 체인저(50)와;
상기 제 1 공구 매거진(10)과 제 2 공구 매거진(20) 사이에 위치하여 원하는 공구를 나르도록 하는 트랜스 포트(60)를 포함하여 구성한다.
이하에서 툴 매거진의 공구수가 180개일 경우를 예로 들어 본원발명의 동작을 설명한다.
그러면 제 1 공구 매거진은 1 - 90번을 이용하여 공구를 장착할 수 있고, 제 2 공구 매거진은 91 - 180번을 이용하여 공구를 장착할 수 있다.
가공 프로그램에서 가공에 필요한 공구가 장착되어 있는 공구 번호를 지령하면, 이때 지령된 공구번호가 90번 보다 큰 공구인지 작은 공구인지 판단한다.
상기에서 작은 공구의 경우에는, 공구매거진 1개를 사용할 때의 방법과 같이 제어방법으로 제 2 공구 매거진(20)은 정지시키고 제 1 공구 매거진(10)만 구동하여 지령한 공구를 찾아서 공구교환의 대기위치에 공구를 장착한다.
공구번호 90보다 큰 공구를 지령했을 때는, 제 2 공구 매거진(20)을 동작하여 지령한 공구번호에서 90을 뺀 후 공구 기준점과 제 3 서브 체인저(30) 사이의 공굿 갯수인 8을 더한 공구번호를 찾는다.
즉, 이는 170번을 지령시에 지령한 공구번호를 찾는 위치와 트랜스퍼 포트(60)및 제 3 서브 체인저(30) 위치가 매거진의 8포트 차이가 있고 실제의 매거진 포트는 90개가 장착되어 있으므로 170 - 90 + 8 = 88번을 찾는다.
88번을 찾으면 제 3 서브 체인저(30)가 동작하여 공구를 뽑아 트랜스퍼 포트(60)에 장착하는 것은 170번 공구가 되는 것이다.
한편, 173부터 180번을 지령시에 90을 빼고 8을 더하게 되면 90번을 초과하여 공구 매거진에 존재하지 않는 공구 번호를 지정하게 되는바, 이때에는 구해진 번호에서 90을 뺀 것을 찾으면 된다.
즉, 지령한 공구번호를 찾는 위치와 트랜스퍼 포트(60) 및 제 3 서브 체인저 (30)위치가 매거진의 8포트 차이가 있고 실제의 매거진 포트는 90개가 장착되어 있고, 매거진의 포트 번호는 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 180, 179, 178,...의 순서로 되므로 180 - 90 + 8 - 90 = 8번을 찾는다.
8번을 찾으면 제 3 서브 체인저(30)가 동작하여 공구를 뽑아 트랜스퍼 포트(60)에 장착하는 것은 180번 공구가 된다.
상기와 같은 방법에 의해 계산된 공구번호가 180 이상을 나타낼 경우 공구번호 지령 이상이라는 알람을 발생시켜 공구지령을 재지령 하도록 한다.
상기에서 에러가 발생하지 않는 범위에서 제 2 공구 매거진에 있는 번호가 선택되면, 제 1 공구 매거진(10)은 동작하여 90번 포트(통상 제 1 공구 매거진의 90번 포트에는 공구를 장착하지 않고 비워둔 상태에서, 상기 90번 포트를 이용하여 제 2 공구 매거진의 공구를 장착시켜 공구 교환 기능을 담당토록 한다)를 제 2 서브 체인저 위치(40)에 찾아서 대기한다(여기서 제 1 공구 매거진의에서 실제 기준 포인트에 해당하는 포트는 82번이다).
상기에서 제 1 공구 매거진(10)을 이동시키는 이유는 제 2 공구 매거진(20)으로 부터 공구가 트랜스퍼(60) 포트를 통해 이송되어 오면, 제 2 서브 체인저(40)를 동작시켜 트랜스퍼 포트(60)에 있는 공구를 뽑아 제 1 공구 매거진(10)의 90번 포트에 장착할 수 있도록 하기 위함이다.
상기의 동작을 정리하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 공구 매거진(20)에 속해있는 공구를 지령하게 되면, 트랜스퍼 포트(60)가 제 2 공구 매거진(20)으로 이동한다.
이후, 제 2 공구 매거진(20)이 동작하여 지령된 공구를 찾은 다음, 제 3 서브 체인저(30)가 동작하여 제 2 공구 매거진(20)에 있는 공구를 뽑아 트랜스퍼 포트(60)에 장착하고, 트랜스퍼 포트(60)가 제 1 공구 매거진(10)으로 이동한다.
이후, 제 2 서브 체인저(40)가 동작하여 트랜스퍼 포트(60)에 있는 공구를 뽑아서 제 1 공구 매거진(10)의 90번 포트(실제의 매거진 포트; 82번)에 장착하고 매거진은 다시 동작하여 90번(실제의 매거진 포트; 90번)을 찾아 정지한다.
그리고, 제 1 서브 체인저(50)가 동작하여 트랜스퍼 포트(60)에 있는 공구를 뽑아서 웨이팅 포트에 장착하고 웨이팅 포트는 주축에 장착된 공구와 교환하기 위한 위치인 주축 쪽으로 이동한다.
또한, 제 1 공구 매거진(10)과 제 2 공구 매거진(20)은 공구 교환시 주축에 있는 공구를 장착하기 위하여 주축에 있는 공구를 찾아서 대기하며, 공구 교환 지령시, 새로운 공구인 웨이팅 포트에 있는 공구와 주축에 있는 공구를 교환하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 듀얼 매거진 제어방법을 이용하면 120개의 매거진 2개를 이용하여 240개의 공구를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 동작 순서도로써,
공구번호를 지령하면 공구번호가 제 1 공구 매거진의 공구갯수를 초과하는가를 판단하여 그렇지 않으면 제 2 공구 매거진을 정지시키고 제 1 공구 매거진을 구동하여 지령공구를 찾는 제 1 단계(S1)와;
지령된 공구번호가 제 1 공구 매거진의 공구갯수를 초과하면 제 1 공구매거진 플러스 제 2 공구 매거진의 공구갯수를 초과하는가를 판단하여 그러면 알람을 통보하는 제 2 단계(S2)와;
상기 제 2 단계(S2)에서 지령된 공구번호가 제 1 공구 매거진 갯수와 제 2 공구 매거진 갯수 사이이면, 공구번호 - 제 1 공구매거진 갯수 + (공구 시작점 + 제 3 서브 체인저 까지의 공구갯수)를 셈하여 공구번호를 찾는 제 3 단계(S3)와;
상기 제 3 단계(S3)에서 셈한 공구 번호가 제 2 공구 매거진의 공구 갯수를 초과하지 않으면 그 번호로 공구를 찾고, 공구번호가 제 2 공구 매거진의 공구 갯수를 초과하면 공구 번호 - 제 2 공구 매거진 공구 갯수를 셈하여 공구 번호를 찾는 제 4 단계(S4)와;
제 2 공구 매거진을 이동시켜 기준점으로 공구번호가 위치하였는가를 판단하여 위치하였으면 제 2 공구 매거진을 스톱 시키는 제 5 단계(S5)와;
제 3 서브 체인저를 동작시켜 제 2 공구 매거진으로 부터 공구를 분리하는 제 6 단계(S6)와;
트랜스 포트를 이용하여 제 3 서브 체인저에 의해 분리된 공구를 제 1 공구매거진으로 이동하는 제 7 단계(S7)와;
제 2 공구 매거진으로 부터 이송된 공구를 지정된 지점에 위치시키기 위해 제 1 공구 매거진을 유동시킨후 지정된 위치점에서 정지시키는 제 8 단계(S8)와;
제 2 서브 체인저를 이용하여 제 2 공구 매거진으로 부터 이송해온 공구를 제 1 공구 매거진에 결합시키는 제 9 (S9)단계와;
제 1 공구 매거진을 웨이팅 포인트 까지 유동하여 제 1 서브 체인저를 이용하여 공구를 자동 교환하는 단계(S10)로 이루어진다.
상술한 바와같이 본 발명을 이용하게 되면, 공구 매거진 2개와 트랜스퍼 포트를 이용하여 듀얼 매거진 제어를 구현함으로써, 최대 240개의 공구를 사용할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
Claims (2)
- 일정한 갯수의 공구를 구비하며 제 1 서브 체인저를 통해 자동공구 교환장치로 공구를 전달하는 제 1 공구 매거진(10)과;제 1 공구 매거진(10)과 동일한 공구 갯수를 장착한 상태에서 일정한 거리를 유지하면서 위치하며 트랜스 포트에 의해 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 전달하는 제 2 공구 매거진(20)과;상기 제 2 공구 매거진(20)으로부터 공구를 분리 및 결합하는 제 3 서브 체인저(30)와;상기 제 2 공구 매거진(20)으로부터 제 1 공구 매거진(10)으로 공구를 이송후 제 1 공구 매거진(10)에 공구를 결합하거나, 제 1 공구매거진(10)으로부터 제 2 공구매거진(20)으로 공구를 이송하기 위해 공구를 매거진으로부터 분리하기 위한 제 2 서브 체인저(40)와;상기 제 1 공구 매거진(10)상에 부착되는 공구를 자동공구 교환장치로 이송하기 위한 제 1 서브 체인저(50)와;상기 제 1 공구 매거진(10)과 제 2 공구 매거진(20) 사이에 위치하여 원하는 공구를 나르도록 하는 트랜스 포트(60)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어장치.
- 공구번호를 지령하면 공구번호가 제 1 공구 매거진의 공구갯수를 초과하는가를 판단하여 그렇지 않으면 제 2 공구 매거진을 정지시키고 제 1 공구 매거진을 구동하여 지령공구를 찾는 제 1 단계(S1)와;지령된 공구번호가 제 1 공구 매거진의 공구갯수를 초과하면 제 1 공구매거진 플러스 제 2 공구 매거진의 공구갯수를 초과하는가를 판단하여 그러면 알람을 통보하는 제 2 단계(S2)와;상기 제 2 단계(S2)에서 지령된 공구번호가 제 1 공구 매거진 갯수와 제 2 공구 매거진 갯수 사이이면, 공구번호 - 제 1 공구매거진 갯수 + (공구 시작점 + 제 3 서브 체인저 까지의 공구갯수)를 셈하여 공구번호를 찾는 제 3 단계(S3)와;상기 제 3 단계(S3)에서 셈한 공구 번호가 제 2 공구 매거진의 공구 갯수를 초과하지 않으면 그 번호로 공구를 찾고, 공구번호가 제 2 공구 매거진의 공구 갯수를 초과하면 공구 번호 - 제 2 공구 매거진 공구 갯수를 셈하여 공구 번호를 찾는 제 4 단계(S4)와;제 2 공구 매거진을 이동시켜 기준점으로 공구번호가 위치하였는가를 판단하여 위치하였으면 제 2 공구 매거진을 스톱 시키는 제 5 단계(S5)와;제 3 서브 체인저를 동작시켜 제 2 공구 매거진으로 부터 공구를 분리하는 제 6 단계(S6)와;트랜스 포트를 이용하여 제 3 서브 체인저에 의해 분리된 공구를 제 1 공구 매거진으로 이동하는 제 7 단계(S7)와;제 2 공구 매거진으로 부터 이송된 공구를 지정된 지점에 위치시키기 위해 제 1 공구 매거진을 유동시킨후 지정된 위치점에서 정지시키는 제 8 단계(S8)와;제 2 서브 체인저를 이용하여 제 2 공구 매거진으로 부터 이송해온 공구를 제 1 공구 매거진에 결합시키는 제 9 (S9)단계와;제 1 공구 매거진을 웨이팅 포인트 까지 유동하여 제 1 서브 체인저를 이용하여 공구를 자동 교환하는 단계(S10)로 이루어짐을 특징으로 하는 공작기계의 듀얼 공구 매거진 제어방법.
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| Date | Code | Title | Description |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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