KR100379184B1 - 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 금형 부품의 유형별 분류와, 상기 부품유형별 표준공정을 데이터 베이스화하여 데이터 저장기에 저장하는 단계와; 설계도면상의 생산부품을 확인하고, 상기 부품을 상기 데이터 저장기에 저장된 부품유형 중 한가지로 분류하는 단계와; 상기 분류된 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기로부터 조회하여 출력하는 단계와; 상기 출력된 표준공정의 리스트와 상기 설계도면을 대조하면서 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 상기 선택된 공정을 상기 설계도면상에 표시하여 공정도를 작성하는 단계와; 상기 공정도 작성단계에서 선택된 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 데이터 저장기에 입력하고, 이를 공정계획서로 출력하는 단계와; 상기 공정계획서상의 절차에 따라 상기 공정도상의 가공부위를 가공하여 금형 부품을 제작하는 단계를; 포함한다. 따라서, 금형 제작 과정을 표준화하고, 금형의 품질을 향상시킬 수 있으며, 생산 일정을 단축시킬 수 있는 등의 이점을 가진다.
Description
본 발명은 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표준공정을 이용한 공정계획 작성과 이에 근거한 공정도 작성을 통하여 금형 제작 과정을 표준화하고, 금형 품질을 향상시키며, 생산 일정을 단축시킬 수 있는 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 금형은, 같은 제품을 반복적으로 양산하는 것이 아니라, 한가지 제품을 한번씩 생산하는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징으로 인하여 금형은 공정 표준화가 어렵고, 생산에 있어서 새로운 금형 도면에 대한 세심한 이해가 요구된다.
금형 제작에 있어서, 공정계획은, 설계와 생산을 잇는 연결고리로서, 제품 설계로부터 가공 공정 및 가공기, 가공 공정들간의 순서, 공작물 셋업 방법, 공구, 가공 조건 등을 결정하며, NC 프로그램 생성을 공정계획 내용에 포함하여 정의하기도 한다.
그리고 컴퓨터를 이용한 공정계획 시스템(Computer Aided Process Planning)은, 공정계획 생성방법에 따라, 가공 형상 별로 가공방법을 논리적으로 추론하는 창생적인(generative) 방법과, 가공품을 GT(Group Technology)코드 등으로 표현한 후 유사한 코드를 갖는 즉, 유사한 형상을 갖는 부품들로 이루어진 부품군에 대하여 사전에 정의된 표준 공정계획을 추출하여 편집하는 변형적인(variant) 방법으로나뉜다.
이중 창생적인 방법은, 완전히 새로운 부품에 대해서도 공정계획을 창조할 수 있는 장점이 있고, 형상인식 기능은 설계에서 생산에 이르는 완전 무인화의 핵심 기술로서 많이 연구되고 있다. 그러나 추론에 필요한 지식의 상당 부분은 현장 작업자들의 지식에 의존하여야 하나, 작업자들의 지식은 주관적이고 부정확한 면이 많아 이를 일반화하는데 어려운 단점이 있다.
그리고, 변형적인 방법은, 가공형상별 가공방법 지정 논리 등이 명시적으로 표현되지 않으나 과거의 공정계획들을 참조함으로써 모든 현장지식들이 데이터 베이스에 암시적으로 포함되어 있는 형태이므로 현장에서의 활용가능성이 높은 장점이 있다.
종래의 금형 생산 방식은, 표준 공정에 의한 공정계획서가 작성되지 않은 상태에서 작업자의 판단에 의해 생산되거나, 공정계획서가 있는 경우에도 공정도면 없이 설계 도면만을 가지고 생산하도록 되어 있었다.
따라서 공정계획서 없이 금형이 생산될 경우에는, 작업자의 판단에 의한 제작으로 인하여 공정 누락 등으로 인한 금형의 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
그리고 공정계획서에 따라 금형이 생산될 경우에도, 공정도 없이 설계도면만으로 생산될 경우, 여러 장의 설계도면을 작업자가 재해석하여 수치를 계산하여야 하며, 이 경우 계산오류로 인한 품질 문제 발생 또는 계산시간 소요로 인한 공정시간이 늘어나는 문제가 발생하게 된다.
또한, 데이터 베이스에 의한 표준공정관리가 되지 않거나, 데이터 베이스에 의한 제작 이력 관리가 되지 않을 경우에는 공정 시간의 예측이 어렵고 따라서 일정을 계획하기 어려운 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표준공정을 이용한 공정계획 작성과 이에 근거한 공정도 작성을 통하여 금형 제작 과정을 표준화하고, 금형의 품질을 향상시키며, 생산일정을 단축시킬 수 있는 금형 제작용 공정계획 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 설계도면 데이터를 읽어들이는 데이터 입력기와; 금형 부품이 유형별로 분류되어 저장되어 있고, 해당 유형의 부품제작에 사용될 수 있는 공정이 표준공정으로 저장되어 있는 데이터 저장기와; 상기 데이터 입력기가 읽어들인 설계도면 데이터로부터 설계도면상의 부품을 인식하여 해당 부품을 상기 데이터 저장기에 저장된 부품유형 중 한가지로 분류하고, 분류된 해당 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기로부터 조회하여 표준공정 리스트를 작성하며, 작성된 표준공정 리스트와 설계도면을 대조하여 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 선택된 부품 제작 공정을 근거로 공정계획서를 작성하며, 설계도면 상에 해당 공정의 공정부위와 수치를 표시하여 공정도를 작성하는 제어기; 및 상기 제어기가 작성한 표준공정 리스트, 공정계획서, 공정도를 출력하는 출력기를; 포함하여 이루어지는 금형 제작용 공정계획 장치를 제공하는데 특징이 있다.
또한, 본 발명은, 금형 부품의 유형별 분류와, 상기 부품유형별 표준공정을 데이터 베이스화하여 데이터 저장기에 저장하는 단계와; 설계도면상의 생산부품을 확인하고, 상기 부품을 상기 데이터 저장기에 저장된 부품유형 중 한가지로 분류하는 단계와; 상기 분류된 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기로부터 조회하여 출력하는 단계와; 상기 출력된 표준공정의 리스트와 상기 설계도면을 대조하면서 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 상기 선택된 공정을 상기 설계도면상에 표시하여 공정도를 작성하는 단계와; 상기 공정도 작성단계에서 선택된 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 공정계획서로 출력하는 단계와; 상기 공정계획서와 상기 공정도를 상기 부품의 제작 현장에 투입하여 상기 공정계획서상의 절차에 따라 상기 공정도상의 가공부위를 가공하여 금형 부품을 제작하는 단계를; 포함하는 금형 제작용 공정계획 방법을 제공하는데 다른 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 금형 제작 과정을 표준화하고, 금형의 품질을 향상시킬 수 있으며, 생산 일정을 단축시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치의 컴퓨터에 내장된 프로그램의 구성을 도시한 참고도.
도 3은 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치의 데이터 저장기에 저장된 표준공정의 일 예를 도시한 참고도.
도 4는 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 방법을 설명하는 순서도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 컴퓨터 11 : 모니터
12 : 프린터 13 : 키보드
14 : 스캐너 20 : 데이터 저장기
30 : 제어기 31 : 부품 분류부
32 : 표준공정 조회부 33 : 표준공정 출력부
34 : 공정도 작성부 35 : 공정 입력부
36 : 공정계획 출력부 41 : 설계도면
42 : 공정도면 43 : 공정계획서
본 발명에서는 현장에서의 활용가능성이 높은 변형적인 방법을 이용한 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법을 개시하고자 한다.
본 발명에서는 공정분석 및 생산 프로세스 리엔지니어링을 통하여 표준공정을 설정하고, 이를 데이터 베이스로 구축하여 전산화하였다. 본 시스템을 적용함으로써 현장에서 흔히 발생하는 가공누락에 의한 재가공(rework) 및 과다한 수사상 작업을 제거하였으며 가공에 관련된 현장 노-하우(know-how)를 축적함으로써 향후 설계 및 생산을 개선할 수 있는 기반을 구축하였다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 방법을 실시하기에 적합한 장치를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치의 컴퓨터에 내장된 프로그램의 구성을 도시한 참고도이며, 도 3은 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치의 데이터 저장기에 저장된 표준공정의 일 예를 도시한 참고도이고, 도 4는 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 방법을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치는 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 컴퓨터(10)와, 상기 컴퓨터(10)의 내부 또는 외부에 위치하는 데이터 저장기(20)를 구비한다. 그리고 상기 컴퓨터(10)에는 데이터 입력기로서 통상의 키보드(13)와 스캐너(14) 등이 연결되고, 출력기로서의 모니터(11)와 프린터(12) 등이 연결된다.
그리고 데이터 저장기(20)에는, 금형 부품이 유형별로 표 1과 같은 형태로 분류되어 저장되어 있고, 각 부품 유형별로 사용될 수 있는 공정이 표준공정으로 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 저장되어 있으며, 작성된 공정계획에 따른 제작 이력을 저장할 수 있도록 되어 있다.
| 프레스공정분류번호 | 프레스 공정 | 부품분류번호 | 부품구분 |
| 10 | 싱글 액션 드로우(Single Action Draw) | 11 | 로워 블랭크 홀더(Lower blank holder) |
| 12 | 로워 펀치(Lower punch) | ||
| 13 | 어퍼 다이(Upper die) | ||
| 20 | 더블 액션 드로우(Double Action Draw) | 21 | 어퍼 블랭크 홀더(Upper blank holder) |
| 22 | 로워 다이(Lower die) | ||
| 23 | 어퍼 펀치(Upper punch) | ||
| 30 | 트림(Trim) 및 피어스(Pierce) | 31 | 로워 다이(Lower die) |
| 32 | 어퍼 다이(Upper die) | ||
| 33 | 어퍼 패드 | ||
| 40 | 기타 및 후공정 | 41 | 로워 다이(Lower die) |
| 42 | 어퍼 다이(Upper die) | ||
| 43 | 어퍼 패드(Upper pad) | ||
| 44 | 캠 드라이버(Cam driver) | ||
| 45 | 캠 슬라이더(Cam slider) | ||
| 46 | 캠 패드(Cam pad) |
그리고 상기 컴퓨터(10)에는 제어기(30)가 내장되어 있으며, 이 제어기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 저장기(20)로부터 필요한 정보를 입력 및 출력할 수 있으며, 설계도면(41)상의 부품을 상기 데이터 저장기(20)에 저장된 부품 유형 중 한가지로 분류하는 부품 분류부(31)와, 상기 부품 분류부(31)에 의해 분류된 해당 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기(20)에서 조회하여 얻어내는 표준공정 조회부(32)와, 상기 조회된 표준공정의 리스트를 상기 출력기로서의 프린터(12) 또는 모니터(11)를 이용하여 출력하는 표준공정 출력부(33)와, 상기 출력된 표준공정 리스트와 상기 설계도면(41)을 대조하여 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 상기 선택된 공정의 위치를 설계도면(41)상에 표시하여 공정도면(42)을 작성하는 공정도 작성부(34)와, 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 상기 데이터 저장기(20)에 입력하는 공정 입력부(35)와, 상기 입력된 공정들을 공정계획서(43)로 출력해내는 공정계획 출력부(36)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 금형 제작용 공정계획 장치를 이용하여 금형 제작용 공정계획 방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 금형 부품의 유형별 분류와 상기 부품유형별 표준공정을 데이터 베이스화하여 데이터 저장기(20)에 저장하는 단계(S1)를 수행한다.
표 1은 금형 부품을 15개로 분류한 결과를 나타낸다. 표 1의 부품 분류체계에서는 차종에 따라 금형의 크기와 차체 부위에 따라 패널의 종류 등이 달라져도 금형 부품의 크기에만 영향을 주며 가공 공정 기준으로 보면 하나의 부품군 내에서는 큰 차이가 없다.
그리고 공정은 장비의 종류, 가공정도 등의 요소를 고려하여 중공정과 각 중공정을 구성하는 단위공정으로 구분하였다. 중공정의 경우, 셋업과 장비가 바뀔 경우에 대하여 새로운 중공정으로 분류하였다. 각 중공정은 다수의 단위가공으로 세분되며, 단위공정 분류는 가공형상의 특징이나 사용공구의 특징 등을 고려하였다. 중공정의 경우 장비 및 셋업에 따라 구분되는 반면, 단위공정은 장비의 가공정도와 가공형상의 특징 등에 따라 구분된다.
그리고 공정에 대한 분류가 완료되면, 부품군 별로 표준 중공정과 단위공정을 할당하여 표준 공정을 작성한다. 도 3은 표준공정의 일 예로서 표 1의 부품 분류번호 (23)의 더블 액션 드로우(Double Action Draw) 공정에 필요한 금형의 어퍼 펀치(Upper Punch)에 대해 할당된 중공정간의 관계를 보여준다.
부품분류번호(23)의 1차면삭, 2차황삭, 조립 등과 같은 각각의 중공정 노드들은 다시 단위공정 노드들로 전개된다. 각 단위공정에는 작업표준이나 특징들이 기술되어 있다. 도 3에서 RA03 조립 가공 공정의 경우, 상형 블랭크 홀더(Blank Holder)는 제어변수로서 표시되어 있는데 이는 상형 블랭크 홀더(Blank Holder)가 상형 펀치(Punch)와 조립되나 가공 기준점을 제공할 뿐, 상형 펀치(Punch)와 달리 가공되지 않는 것을 나타낸다. 이것은 또한 조립 가공 시점까지 상형 블랭크 홀더(Blank Holder)가 가공 되어져 있어야 함을 의미하며, 따라서 금형 세트단위의 생산 계획시 고려되어야 한다.
그리고 상기와 같이 금형 부품의 유형별 분류와 부품유형별 표준공정을 데이터 베이스화하여 데이터 저장기에 저장하는 단계(S1)를 수행한 상태에서, 설계도면(41)상의 생산부품을 확인하고, 확인한 생산부품을 제어기(30)의 부품 분류부(31) 기능을 이용하여 상기 데이터 저장기(20)에 기 저장되어 있는 부품유형 중 한가지 유형으로 분류하는 단계(S2)를 수행한다.
그리고 분류된 부품유형의 표준공정을 제어기(30)의 표준공정 조회부(32) 기능을 이용하여 데이터 저장기(20)에 기 저장되어 있는 표준공정으로부터 해당 부품의 표준공정을 조회하는 단계를 수행한 후, 제어기(30)의 표준공정 출력부(33) 기능을 이용하여 조회된 표정공정 리스트를 출력하는 단계(S3)를 수행한다.
이때, 표준공정 리스트는 출력기인 프린터(12)나 모니터(11) 중 그 어느 것을 통해 출력하여도 무방하다.
그리고 출력된 표준공정 리스트와 설계도면(41)을 대조하면서 실제 제작에 필요한 공정을 선택하는 단계를 수행한 후, 선택한 공정의 도면상의 위치를 제어기(30)의 공정도 작성부(34) 기능을 통해 표시하여 공정도면(42)을 작성하는 단계(S4)를 수행한다.
여기에서, 공정도면 작성의 예를 들면, 설계도면 중 제작부품이 표시된 평면도 중의 하나를 선택하고, 선택된 평면도상에 공정부위와 해당수치를 기입하여 공정도면(42)을 작성한다.
그리고 상기 단계에서 실제 제작에 필요한 공정으로 선택된 공정들을 제어기(30)의 공정 입력부(35) 기능을 이용하여 데이터 저장기(20)에 입력한 후, 제어기(30)의 공정계획 출력부(35) 기능을 이용하여 공정계획서(43)를 출력기인 프린터(12) 또는 모니터(11)를 통해 출력하는 단계(S5)를 수행한다.
그리고 공정도면(42)과 공정계획서(43)를 제작현장에 투입하여 공정계획서(43)상의 절차에 따라 공정도면(42)상의 공정부위를 가공하여 금형 부품을 제작하는 단계(S6)를 수행한다.
따라서 본 발명에서는 기 작성된 표준공정에 근거하여 필요한 공정을 선택하고, 이를 근거로 공정계획서와 공정도면을 작성하여 공정계획서와 공정도면대로 금형 부품을 제작하도록 되어 있으므로 다음과 같은 효과를 발휘한다.
첫째 : 한가지 금형 부품의 일회 제작이라는 특성에도 불구하고 금형 부품간의 유사성에 근거하여 기 분류된 표준공정을 이용함으로써 표준화된 공정계획을 수립할 수 있다.
둘째 : 공정부위가 별도로 도시된 공정도면을 공정계획서와 함께 제작 현장에 투입함으로써 가공누락 등의 제작 실수를 방지할 수 있다.
셋째 : 기 발행된 설계도면을 이용하여 공정도면을 작성함으로써 공정도면 작성 시간을 줄일 수 있고, 설계도면에 대한 검증을 겸할 수 있다.
넷째 : 데이터 저장기를 이용하여 작업 이력을 관리함으로써 향후 일정계획 수립에 대한 기초자료를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 금형 제작용 공정계획 장치 및 그 방법에 의하면, 금형 제작 과정을 표준화하고, 금형의 품질을 향상시킬 수 있으며, 생산 일정을 단축시킬 수 있는 등의 이점을 가진다.
Claims (2)
- 설계도면 데이터를 읽어들이는 데이터 입력기와;금형 부품이 유형별로 분류되어 저장되어 있고, 해당 유형의 부품제작에 사용될 수 있는 공정이 표준공정으로 저장되어 있는 데이터 저장기와;상기 데이터 입력기가 읽어들인 설계도면 데이터로부터 설계도면상의 부품을 인식하여 해당 부품을 상기 데이터 저장기에 저장된 부품유형 중 한가지로 분류하고, 분류된 해당 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기로부터 조회하여 표준공정 리스트를 작성하며, 작성된 표준공정 리스트와 설계도면을 대조하여 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 선택된 부품 제작 공정을 근거로 공정계획서를 작성하며, 설계도면 상에 해당 공정의 공정부위와 수치를 표시하여 공정도를 작성하는 제어기; 및상기 제어기가 작성한 표준공정 리스트, 공정계획서, 공정도를 출력하는 출력기를; 포함하여 이루어지는 금형 제작용 공정계획 장치.
- 금형 부품의 유형별 분류와, 상기 부품유형별 표준공정을 데이터 베이스화하여 데이터 저장기에 저장하는 단계와;설계도면상의 생산부품을 확인하고, 상기 부품을 상기 데이터 저장기에 저장된 부품유형 중 한가지로 분류하는 단계와;상기 분류된 부품유형의 표준공정을 상기 데이터 저장기로부터 조회하여 출력하는 단계와;상기 출력된 표준공정의 리스트와 상기 설계도면을 대조하면서 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 선택하고, 상기 선택된 공정을 상기 설계도면상에 표시하여 공정도를 작성하는 단계와;상기 공정도 작성단계에서 선택된 상기 부품의 실제 제작에 필요한 공정을 데이터 저장기에 입력하고, 이를 공정계획서로 출력하는 단계와;상기 공정계획서와 상기 공정도를 상기 부품의 제작 현장에 투입하여 상기 공정계획서상의 절차에 따라 상기 공정도상의 가공부위를 가공하여 금형 부품을 제작하는 단계를; 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 금형 제작용 공정계획방법.
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2000
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