KR100483448B1 - 판금 가공 통합 지원 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 숙련자의 노하우를 저장 및 재이용하는데 적합하고 배열 작업을 실제 가공 단계로부터 설계 단계로 이동시킴으로써 판금 제품의 품질 및 공작 기계의 작업률을 개선시키는 판금 가공 통합 지원 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템은, 가공측(A)에서의 실제 가공 처리 도중에 얻어진 실제 가공 정보 및 실제 가공 데이터의 기준을 제공하는 고유 속성 정보를 수집하고, 상기 수집된 실제 가공 정보 및 현장 속성 정보를 공작 기계를 제어하는 가공 정보(720) 및 상기 가공 정보(720)에 관한 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 데이터 저장 수단(700)으로 피드백하는데 적합하다.

Description

판금 가공 통합 지원 장치{INTEGRATED SUPPORT APPARATUS FOR SUPPORTING SHEET METAL MACHINING}
본 발명은 판금 가공 통합 지원 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 작업 현장으로부터 공급된 판금 가공 데이터를 중앙 집중식으로 수집, 및 재이용하여 숙련자의 노하우를 효과적으로 축적 및 활용하는 동시에, 배열의 작업을 실제 가공 단계로부터 설계 단계로 이동시켜 판금 제품의 품질 및 공작 기계의 가동률을 개선시키는 판금 가공 정보 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 판금 가공은 사무실에서 CAE(computer aided engineering)를 이용하는 설계 단계 및 작업 현장의 실제 가공 단계를 포함하는 두 가지 처리 단계를 가진다. 사무실에는 CAD/CAM 기능을 가진 CAE 장치(또한 자동 프로그래밍 장치라고도 함)가 제공되는 반면, 작업 현장에는 가공될 제품(이하 제품이라고 함)을 펀칭, 레이저 가공 및 벤딩하는 기계를 포함하는 판금 제품 생산용 각종 공작 기계가 설치된다. 공작 기계는 사무실에서 CAE 장치에 의하여 작성된 NC 데이터(즉, 공작 기계 제어용 가공 프로그램)에 의하여 제어된다. CAE 장치 및 공작 기계의 제어 단말 장치는 구내 회선으로 서로 접속된다.
다음에, 종래 기술의 판금 가공 순서에 대하여 요약한다.
첫째, 설계 단계의 순서를 신규 주문 접수와 관련하여 후술한다.
먼저, 설계 단계에서, 주문 제품에 대한 3면 설계도를 준비한다. 3면 설계도(도 1 (A)) 상의 데이터 및 가공 조건을 CAD 기기에 입력한다. 이에 따라, 전개도(도 1 (B))를 작성하여 실제 가공 작업용 기준 데이터를 제공한다.
보다 구체적으로, 전개도를 작성하기 위하여, CAD 작업자는 3면 설계도의 중요한 치수값을 확인하고 도면에 따라 제품의 입체 형태를 영상화함으로써, 플랜지 및 간섭용 다른 부분의 검사, 벤딩을 포함하는 상이한 가공 작업에 관한 속성값의 결정 및 각각의 작업이 가능한 가의 여부 판정을 포함하는 여러 가지 작업을 실행해야 한다. 전개도의 작성 작업을 흔히 두뇌 전개라고 한다. 다음에, 두뇌 전개를 기초로 하여 제품 각 면의 합성도가 제공된다.
합성 처리시 벤딩 작업을 포함하는 각종의 상이한 가공 작업에 대한 속성값이 결정된다. 가공 작업에 대한 속성값 중에서, 벤딩 작업으로 인한 제품 스트레치(stretch)는 사무실에 저장된 스트레치 데이터와 숙련자에 의하여 제공된 데이터의 표를 참조하여 결정되는 것이 일반적이다. 벤딩 관련 속성은 스트레치, 각도, 라인 및 제품의 각 만곡부 둘레에 생긴 리지와 리세스의 프로파일 속성을 포함할 수 있다.
다음에, CAM 장치(또한 자동 프로그램밍 장치라고도 함)가 공작 기계를 할당하는 데이터를 포함하는 CAD 기기에서 작성된 전개도에 제품 생산용 배열 데이터를 부여하고, 상기 할당된 공작 기계를 제어하는 천공 테이프 형태의 G 코드를 포함하는 NC 데이터를 출력한다. 따라서, 설계 단계에서 작성된 NC 데이터가 소정의 표준 데이터를 기초로 하고 숙련자에 의하여 제공된 데이터를 참조하여 선택 및 완성된다. 다음에, 가공 단계를 설명한다.
설계 단계에서 작성된 전개도 데이터의 정확도 및 신뢰도가 떨어지기 때문에, 3면 설계도를 포함하는 NC 데이터 및 설계 단계에서 판금 제품용으로 작성된 테이프가 가공 지시서와 함께 가공 단계에 제공된다. 따라서, 전개도의 데이터가 가공 단계에 이용되지 않으므로 가공측에 제공되지 않는다.
가공 단계에서, 펀칭 및 레이저 가공 단계를 먼저 시작한다. 실제 가공 작업 전에 가공 단계를 위한 배열을 해야 한다. 배열 작업은 크게 두 가지 단계로 나누어 진다. 제1 단계의 배열에서, NC 테이프를 입력하고 금형를 선택하여 제 위치에 배열시키는 한편, 클램프를 정렬시키고 가공 처리 개시에 필요한 다른 작업을 실행하여 제1 단계의 배열이 세팅된다. 제2 단계의 배열에서, 설계 단계에서 제공된 NC 데이터를 검증하고, 필요한 경우, 이들 데이터 중 몇 가지는 아마도 작업 현장 고유의 요구에 충족되도록 수정되어야 한다.
NC 데이터의 검증 작업은 NCT(numerically controlled turret punch press) 단계(펀칭 및 레이저 가공 작업)에서 종래적으로 실행된다. 전개도의 데이터가 제공되지 않기 때문에, 검증 단계를 위한 시험 펀칭 및 레이저 가공 작업을 예비적으로 실행하는 것이 필요하다.
시험 펀칭 및 레이저 가공 작업 후, 숙련자가 블랭크(blank)(시트 또는 로드 재료를 소정의 치수로 절단하여 벤딩을 포함하는 후속 작업에 이용될 수 있도록 제조된)를 베이스 시트(모재) 상에 위치시키고, 3면 설계도 및 블랭크를 이용하여 3면 설계도가 설계 단계의 경우에서와 같이 두뇌 전개에 의하여 전개도를 성공적으로 제공하는데 이용될 수 있는 가의 여부를 시험하는 것을 포함하여 NC 데이터를 검증하는 일련의 작업을 실행하는 것이 일반적이다. 입체 벤딩 작업으로 인한 제품의 스트레치를 포함하는 데이터는 피어싱(piercing)을 위한 정확한 지점을 정밀하게 정해야 함을 고려하는 것이 필요할 수 있다. 따라서, 제공된 데이터가 NCT/레이저 가공 단계를 위하여 검증되어야 한다. 즉, 종래의 시스템에서는, 하자(즉, 원하는 프로파일을 갖지 않은 최종 제품이 얻어진 경우)를 방지하기 위하여 전개도의 데이터 검증 작업을 가공 단계에서 반복해야 한다.
또한, 벤딩 작업을 위한 배열이 필요하다. 보다 구체적으로, 숙련자가 자신의 두뇌에 기억된 입체 영상에 따른 3면 설계도를 참조하고 벤딩 순서를 고려하여 두뇌에 의하여 전개도의 데이터를 검증하는 일련의 작업을 실행하는 것이 일반적이다. 배열은 숙련자에 의하여 벤딩 오더(즉, 벤딩 순서)를 위하여 완성되고, 두뇌의 결과에 따라 벤딩 및 다른 벤딩 관련 작업을 위하여 이용될 금형이 선택된다.
스트레치와 같은 벤딩 관련 속성 세트 또한 배열 정보의 일부로서 결정되어야 한다. 제품의 스트레치는 날씨, 휨 및 작업 현장에서 금형의 튀어오름을 포함하는 복잡한 요인들을 조심스럽게 고려하여 결정해야 한다. 따라서, 종래에는 벤딩 관련 속성이 작업 현장의 숙련자의 노하우에 따라 결정되었다. 다음에, 벤딩 작업에 이용될 NC 데이터의 L-값 및 D-값과 같은 매개 변수가, 필요한 경우, 수정되어 각각의 금형과 벤딩 관련 속성 및 배열 데이터에 따라 가공될 제품 사이의 위치 관계에 대한 데이터를 형성한다. 본 명세서에서, L-값은 금형의 중심으로부터 접촉을 위하여 이동한 거리를 지칭하며, D-값은 제품과 금형이 서로 접촉된 후 제품의 벤딩에 필요한 금형의 이동 거리를 지칭한다.
작업 현장의 작업자는 벤딩 시험 및 다른 작업을 실행하고 벤딩 기계의 제어용 단말 장치를 통해 수정 데이터를 입력하여 설계 단계에서 제공된 NC 데이터를 수정한다. 수정된 NC 데이터가 현장에서 실제 가공 작업에 이용된다.
전술한 바와 같이, 금형의 선택을 포함하는 배열 데이터 및 제품의 스트레치를 포함하는 벤딩 순서와 벤딩 관련 속성은 설계 단계에서 이용된 표준 및 일반 속성값뿐만 아니라 현장에서 가공에 이용될 공작 기계 및 금형에 관한 속성값 및 현장의 환경 고유의 다른 속성값에 따라 작업 현장에서 결정된다. 다음에, 상기 값을 이용하여 NC 데이터를 완성한다.
특히, 제품을 벤딩하는 경우, 펀치 벤딩 및 다른 벤딩 작업의 필요한 정밀 레벨은 설계 단계에 이용된 속성값(벤딩값 포함)에 따라 간단하게 확보될 수 없다.
이와 반대로, 가공 정밀 레벨은 공작 기계의 상태 및 작업 현장의 다른 요소에 정통한 숙련자의 노하우에 따라 유지 및 개선된다. 설계 단계에 의하여 제공된 NC 데이터는 숙련자의 노하우에 의하여 수정되어 완성된다.
또한, 작업 현장의 두뇌 전개에는 현장의 공작 기계를 일시적으로 정지시키는 것이 필요하다. 즉, 두뇌 전개는 내부 작업 배열을 지칭하며, 작업 현장에서 공작 기계의 정지 시간 대부분을 차지한다.
동시에, 두뇌 전개는 사람의 생각에만 전적으로 의존하기 때문에, 사람의 실수(예를 들면, 부주의한 실수)는 필연적이다. 따라서 두뇌 전개로 인하여 불량 전개(불량 NC 가공 데이터 및 원하는 프로파일을 가진 최종 제품이 얻어지지 않은 경우)가 야기된다.
또한, 수정 및 정정된 NC 가공 데이터는 현재의 가공 작업에만 이용되고, 데이터를 저장하는 수단은 제공되지 않는다. 따라서, 과거 제품(이하, 리피터(repeater)라고 함)과 동일한 제품의 주문이 있는 경우, 과거 제품에 이용된 NC 가공 데이터를 더 이상 이용할 수 없다. 따라서 동일한 두뇌 전개 처리를 해야 리피터를 생산할 수 있다.
따라서, 간단히 말해서, 전술한 종래의 판금 가공 처리에서의 문제점을 요약하면 다음과 같다.
위에서 지적한 바와 같이, 판금 가공에서 얻어진 판금 제품의 품질은 공작 기계의 상태, 가공 작업 환경 및 특히 판금 가공 작업 현장의 다른 요인에 크게 좌우된다. 즉, 정밀 가공을 위한 확실한 데이터를 전적으로 기준 속성값 및 시뮬레이션에서 얻은 예상 속성값에 의해서만 얻을 수는 없다. 이것은 특히 벤딩의 경우에 더 확실하다. 따라서, 기준 속성값 외에 환경 요인을 포함하여 가공측 고유의 속성을 고려하는 것이 절대적으로 필요하다.
그러나, 종래에는 현장 고유의 속성은 단지 숙련자의 두뇌에 노하우로 존재하고 작업 현장의 각각의 기계 배열에 대한 요구에 데이터를 맞추기 위하여 단지 NC 가공 데이터의 수정에만 이용되었다. 즉, 숙련자의 노하우는 설계 단계로 피드백되지 않고 일과성 기준으로만 이용되므로 설계 단계로부터 공급된 특정의 기계 배열에 대한 NC 가공 데이터의 수정에 이용된 데이터는 간단히 폐기된다.
따라서, 전개도, 각종 속성값 및 설계 단계에서 얻은 배열 데이터(벤딩 순서 및 금형 선택 등에 대한)를 포함하는 데이터가 표준 데이터로서 유지된다. 이와 반대로, 설계 단계에서 얻은 데이터는 가공측, 특히 현장 고유의 속성과 관련하여 얻은 대응하는 데이터와 차이가 있으므로 신뢰할 수가 없다.
가공 데이터(NC 데이터)는 전적으로 기준 속성값에 따라 설계 단계에서 작성되고, 실제 가공 작업에 필요한 미세한 조정은 가공측에서만 실행된다.
더 바람직하지 못한 점은, 상기 조정을 책임질 현장에 설계 단계에서 얻은 데이터가 제공되지 않는다는 점이다. 위에 지적한 바와 같이, 전개도 및 다른 데이터는 설계 단계에서 작성되지만, 이들 모두가 작업 현장에 공급되지 않으므로 작업 현장에서 이용할 수 없다.
작업 현장의 데이터에는 현장의 공작 기계를 제어하는 생 데이터(raw data)인 NC 데이터가 제공되고, 이것은 어떤 점에서는 원하는 제품을 생산하는데 공작 기계를 정확하고 정밀하게 제어하는 관점에서는 부족하다. 따라서, 스트레치 및 벤딩 관련 속성은 전적으로 숙련자의 노하우에 따라 완성된다. 제품의 전개도 데이터 및 입체 프로파일은 설계 단계에서 공급된 3면 설계도, 및 설계 단계의 두뇌 전개를 위하여 이용된 검증 절차를 반복해서 따르도록 작업 현장에서 실행된 가공 시험 결과를 참조하여 작업 현장에서 검증된다. 또한, 벤딩 처리 및 금형 선택에 대한 배열 정보는 현장 고유의 속성을 고려하여 완성되어야 한다.
작업 현장에서의 상기 검증 및 배열 작업에는 현장의 공작 기계를 일시적으로 정지(다운)시키는 것이 필요하다. 즉, 상기 작업은 작업 현장의 공작 기계를 정지시키는데 필요한 내부 작업 배열 시간의 대부분을 차지하게 되어 판금 가공의 생산성이 저한된다.
끝으로, 판금 산업의 환경을 간략하게 요약한다. 최근에는 상이한 제품의 소량 공급을 원하는 주문이 증가하여 내부 배열 및 검사에 많은 시간이 필요하게 되어 가공 효율이 저하되고 있다. 또한, ISO가 널리 보급되고 있기 때문에, 품질에 보다 강력한 요구 조건이 부과되어 효율이 더 저하되고 있다. 이것은 전술한 검증 및 배열 작업이 판금 가공의 효율성을 향상시키는데 있어서 장애 요인으로서 작용한다는 의미이다.
종래의 판금 가공 CAE 환경에서, 설계 단계에서 얻은 NC 데이터만이 설계실로부터 작업 현장의 공작 기계용으로 작업 현장에 제공된다. 이와 반대로, 작업 현장의 작업은 정보 흐름과는 상관이 없다. 즉, 설계 데이터(사무실) 및 가공 데이터(작업 현장)는 효율적인 공유, 가공 연구 및 가공 관련 정보면에서 조정되지 않는다.
전술한 바와 같이, 종래 기술의 첫번째 문제는 두뇌 전개의 여러 가지 문제는 작업 현장의 소수의 숙련자의 노하우에 좌우되고, 즉 두뇌 전개 및 다른 내부 작업 배열에 대한 시간 소모가 작업 현장의 총 가공 시간, 공작 기계의 정지 시간을 증가시키게 된다.
종래 기술의 두번째 문제는 현장 고유의 속성은 설계 작업 및 검증을 위하여 설계 단계로 피드백되지 않고, 따라서 연산에서 얻어진 예상 데이터에 따른 두뇌 전개에 전적으로 의존하여 실행된다. 따라서, 특히 가공 및 설계면에서 두뇌 전개로부터 여러 가지 단점이 생긴다(예를 들면, 전개도의 결점).
종래 기술의 세번째 문제는 작업 현장의 숙련자의 노하우가 다음 이용을 위하여 축적 및 저장되지 않으므로 동일한 NC 가공 데이터를 수차례 작성해야 함으로 사이클 시간이 증가될 수 있다.
상기 및 다른 문제는 공작 기계의 작업률 및 생산된 판금 제품의 품질면에서 부정적으로 작용한다.
도 1은 판금 가공용으로 생성되어 입력될 수 있는 그래픽 데이터의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템의 기능 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 내부 데이터 구성 및 액세스 관련 기능의 예를 도시한, 판금 가공 정보 저장 수단의 블록도.
도 4는 판금 가공 데이터 저장 수단에 저장된 가공 속성 데이터의 데이터 구조 예의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템 실시예의 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예의 구성품을 수집하는 실제 가공 데이터의 연산 플로차트.
도 7은 본 발명의 실시예의 CAD부 및 가공 시뮬레이션부의 연산 플로차트.
도 8은 본 발명의 실시예의 전개도 및 입체도를 생성하는 프로세스의 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예로 실행가능한 가공 순서 시뮬레이션의 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예로 실행가능한 가공 순서 시뮬레이션의 개략도.
도 11은 시제품을 이용하여 NC 데이터를 자동적으로 정정하는 실제 가공 데이터 수집부의 연산 플로차트.
도 12는 본 발명의 변형 실시예를 이용하여 실행된 상이한 가공 단계의 시제품의 개략 사시도.
본 발명은 여러 단계의 판금 가공이 몇 명의 숙련자의 노하우에 좌우되며 내부 작업 배열 시간이 숙련자의 작업량 증가로 인하여 증가되고, 숙련자의 노하우를 일과성 기준으로만 이용하고 시스템식으로 이용되지 않아 가공된 판금 제품의 품질의 유지 및 개선이 곤란하게 되는 상기 문제점을 해소하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 가공 단계에서 얻은 데이터를 설계 단계로 피드백하여 이들 데이터를 축적하여 현장의 숙련자의 노하우에 의하여 판금 가공 정보의 장확도를 귀납적으로 개선시킨는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 현장 숙련 작업자의 작업량을 감소시키고 가공 배열의 조작을 가공 단계(작업 현장)로부터 설계 단계(사무실)로 이동시킴으로써 공작 기계의 가동률을 개선시키는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가공 지원 데이터를 포함하는 판금 가공 정보를 저장하여 상기 저장된 정보가 중앙에서 제어될 수 있도록 데이터베이스를 설정 및 발전시키는 네트워크 시스템을 제공하는 것이다. 상기 시스템은 범용의 기계를 네트워크 시스템에 결합시켜 네트워크 시스템의 기계 각각에 관한 데이터가 용이하게 검색되어 시스템의 기계 조작자를 위하여 표시되어 작업 현장의 작업자는 물론 정밀한 설계 작업(자동 프로그램밍)을 지원한다.
본 발명의 발명자는 상기 문제점을 해소하기 위하여 현장 고유의 속성에 관한 작업 현장 숙련자의 노하우를 축적 및 저장하는 시스템을 실현하는데 연구 초점을 맞추었다. 즉, 본 발명은 작업 현장으로부터 현장 가공 데이터 및 속성 데이터로서 피드백된 판금 가공 정보(가공 데이터 및 가공 지원 데이터)를 수집, 축적, 중앙 관리 및 재이용하여 이상적인 환경에 적용가능한 기준 속성과 현장 고유의 속성 간의 상이점을 최소화시키고 또한 사무실과 작업 현장 간의 인식 갭을 최소화시켜 이들 사이에 양방향 통신을 실현하는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 있어서, 상기 목적은 작업 현장의 실제 가공에 대한 속성으로부터 가공 데이터 및 가공 지원 데이터를 귀납적으로 추출 및 생성시킨 다음 설계측으로 피드백시킴으로써 달성된다.
보다 구체적으로(도 2에 도시된 바와 같이), 본 발명의 제1 실시예에 있어서, 공작 기계를 제어하는 가공 데이터 및 가공 데이터에 관련된 가공 지원 데이터를 포함하는 판금 가공 데이터를 관리하는 판금 가공 통합 지원 시스템이 제공되고, 이 시스템은
가공측에서 실제 가공할 때의 실제 가공 데이터 및/또는 실제 가공 정보의 기초로 되는 고유 속성 데이터를 수집하여 판금 가공 데이터로서 피드백하는 수집부(600) 및
판금 가공 데이터를 저장하는 저장부(700)
를 포함한다.
수집부(600)(실제 가공 데이터 수집부)는 실제 가공 처리 도중에 수정 및 가산된 NC 데이터 및 고유 속성 데이터를 그들이 현장 조작자에 의하여 제어용 단말 장치를 통해 입력될 때 수집 및 저장한다.
수집부(600)는 실제 가공 처리 중에 얻어진 데이터를 이용하여 저장부(700)(판금 가공 데이터 저장 수단)의 수정 및 가산에 영향을 미친다. 실제 가공 처리 중에 얻어진 정보를 정정된 최종값으로 하는 것이 바람직하다.
수집부(600)는 실제 가공 데이터(720) 및 실제 가공 처리 전의 시험 가공 중에 얻어진 고유 속성 데이터(753)를 자동적으로 판독 및 수집한다.
상기 구성으로, 정정된 정보가 얻어져서 가공 데이터를 수정하여 실제 작업 현장 환경에 영향을 줄 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 저장부(700)(판금 가공 정보 저장 수단)는 공작 기계 제어용 가공 데이터(NC 데이터)(720) 및 가공 데이터의 생성 및 검증에 필요한 가공 지원 데이터(750)를 저장한다.
가공 지원 데이터(750)는 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)를 포함하며, 영상 데이터 및 음성 데이터를 포함하는 멀티미디어 데이터를 추가로 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 속성 데이터(753)는 표준 일반 속성용의 기준 속성부(758) 및 각각의 작업 현장에서 얻어진 현장 속성부(759)의 두 영역을 포함한다.
상기 영역은 판금 가공에 필요한 5개의 상이한 카테고리의 속성 데이터를 저장한다.
5개의 상이한 카테고리의 속성 데이터는 가공 대상의 공작물(work)에 관한 재료 속성 데이터, 가공에 이용될 공작 기계에 관한 기계 속성 데이터, 가공에 이용될 금형에 관한 금형 속성 데이터, 실제 가공 처리에 관한 가공 속성 데이터 및 가공 작업에 영향을 미칠 수 있는 환경 요인에 관한 환경 속성 데이터를 포함한다.
상기 구성으로, 특별한 기준으로 이용되고 재이용을 위해 비숙련 작업자의 연구되지 않은 노하우는 실제 가공 매개 변수 및 현장 고유의 속성값으로서 수집된 다음, 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 피드백된다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 판금 가공 처리는 작업 현장에서의 실제 가공 처리 전에 시뮬레이터되어 가공 데이터 및 가공 지원 데이터를 검증한다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이,
공작 기계 제어용 가공 데이터(720) 및 가공 데이터에 관련된 가공 지원 데이터(750)를 포함하는 판금 가공 데이터(700)를 생성하는 설계부(A) 및
상기 생성된 판금 가공 정보(700)에 따라 실제 가공 작업을 실행하는 가공부(B)
를 포함하고, 상기 설계부(A)는
가공으로 생산할 판금 제품의 설계 데이터 및 가공 조건의 입력에 따라, 설 게측(A)에서의 가공 대상 제품의 프로파일 및/또는 가공 순서를 검증하는 검증부(200)를 포함하며, 상기 판금 가공 데이터는 상기 검증 후에 생성되는 판금 가공 통합 지원 시스템을 제공한다.
검증부(200)(가공 시뮬레이션 검증부)는 입력된 설계 데이터 및 설계 데이터로부터 생성된 최종 제품(예를 들면, 입체도)의 데이터를 확임함으로써 가공으로 생산될 제품의 프로파일을 검증한다.
또한, 검증부(200)는 최종 제품에 대한 데이터를 이용하여, CAE 장치 상의 실제 가공 순서에 이어 순방향 및/또는 역방향으로 가공 순서를 실질적으로 검증한다.
상기 실질적인 시뮬레이션은 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 저장된 속성 데이터(753)를 이용하여 실행되는 것이 바람직하다.
시뮬레이션에 이용될 방법 및 기술은 상기 설명에 한정되지 않는다.
바람직하기로는, 제품의 프로파일 데이터 및 최종 제품에 대한 데이터가 여기에 가산된 대응하는 속성 데이터를 포함한다.
상기 구성으로, 작업 현장에 관한 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)를 가진 정확도 및 신뢰도가 높은 가공 데이터(720)를 제공할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 있어서, 정보 네트워크가 작업 현장의 공작 기계와 설계 CAE 장치를 접속하도록 형성되어 상기 네크워크에 의하여 공작 기계의 상이한 가공 단계를 구성하여 이들 전체에 이용가능한 가공 지원 데이터를 구성한다.
본 발명의 제3 실시예에 있어서, 도 5에 도시된 바와 같이,
설계측의 CAE 장치,
가공측에서의 공작 기계(70, 80) 및
각각의 공작 기계에 연결된 단말 장치(30, 40, 50, 60)
를 포함하고,
상기 단말 장치(30, 40, 50, 60)와 상기 CAE 장치가 네트워크 접속되어 상호 통신하는 판금 가공 통합 지원 시스템을 제공한다.
네트워크에 로컬 또는 리모트 접속된 단말 장치(30, 40, 50, 60) 및 CAE 장치(10)는 서버 유닛(20)에 의하여 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 저장된 데이터에 액세스할 수 있다. 액세스가능한 데이터는 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)를 포함한다. 가공 지원 데이터(750)는 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)를 포함하며, 영상 데이터 및 음향 데이터를 포함하는 멀티미디어 데이터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 구성으로, 공작 기계가 가공 데이터(750) 및 각각의 공작 기계에 대한 속성 데이터(753)를 포함하는 가공 지원 데이터(750)(예를 들면, 스트레치)를 교차 참조함으로써 고정밀도의 가공 작업을 실행할 수 있다.
상기 구성은 설계측에서 생성되어 축적된 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로부터 데이터를 검색하여 이들 데이터를 용이한 입력 방법(예를 들면, 현장의 바코드 판독기)으로 즉시 편집할 수 있다.
따라서, 상기 구성으로, 가공측에 제공된 정정된 최종값이 실시간 베이스로 피드백되어 설계 및 가공측이 양방향으로 통신할 수 있다.
본 발명의 추가적인 목적, 특징 및 장점은 단지 예시적인 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 개시된 후술하는 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.
다음에, 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템의 실시예의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템의 실시예는 판금 가공 정보 저장 수단(700) 및 상기 판금 가공 정보 저장 수단을 공유하는 설계측(A)과 가공측(B)으로 기능적으로 분할된다.
설계측(A)는 3면 설계도 및 다른 설계 데이터를 수신하여 판금 가공 기준으로서 전개도를 생성하는 CAD(computer aided design)부(100), 전개도 데이터 및 실제 가공 순서를 검증하는 가공 시뮬레이션부(200), 그리고 NCT/레이저 기계 및 벤딩 기계를 포함하는 NC 기계에 제공될 지령 정보를 전개도 데이터를 이용하여 생성하는 NC 데이터 생성부(300)를 포함한다.
한편, 가공측(B)은 판금의 모재를 펀칭 및 절단하여 블랭크를 생성하는 NCT/레이저 가공부(400), 블랭크를 벤딩하는 벤딩부(500), 그리고 실제 가공할 때의 현장의 최종 보정값 및 고유 속성을 수집하고 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로 피드백하는 실제 가공 데이터 수집부(600)를 포함한다.
먼저, 상기 실시예의 설계측(A)의 실시예를 도 2를 참조하여 설명한다.
설계측(A)에서, CAD부(100)는 주문받은 가공 대상 판금 제품에 대해서 페이퍼에 그려지거나 그려지지 않은 3면 설계도를 수신한다. 다음에, 이에 대응하는 입체도 및 전개도를 생성하여 출력한다.
가공 시뮬레이션부(200)는 CAD부(100)에서 얻어진 전개도 데이터가 정확한 가의 여부 및 전개도에 대한 가공 순서(벤딩 순서 및 금형 선택 포함)를 컴퓨터 상에서 가상적으로 검증한다. 다음에, 가공 시뮬레이션부(200)는 주어진 가공 조건을 충족할 수 있는 최적의 전개도 데이터(210)를 대응하는 속성 데이터와 함께 출력한다. 가공 순서를 포함하는 배열의 검증 작업은 기계와 공작물(work)과의 가능한 상호 간섭 및 금형과 공작물과의 가능한 상호 간섭을 검사하거나 가공 순서를 순방향 및 역방향으로 분석함으로써 다양하게 행해진다.
NC 데이터 생성부(300)는 CAM 기능을 가지며, 가공 시뮬레이션부(200)로부터 최종적으로 출력된 전개도 데이터에 기초하여 가공 명령 제어 데이터로서 이용되는 NC 데이터를 생성한다. 생성된 NC 데이터는 NC 기계에 인가되기 전에 판금 가공 정보 데이터베이스(700)에 저장된다.
다음에, 가공측(B)의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.
가공측(B)에서, NCT/레이저 가공부(400)는 특정 판금 제품의 부품 번호(즉, 유형 ID)에 관한 NCT/레이저 기계용의 NC 데이터를 판금 가공 정보 저장 수단(700)으로부터 판독한다. 다음에, NCT/레이저 가공부(400)는 판독한 NC 데이터에 따라 가공용 모재에 대하여 펀칭 및 절단 가공을 행하여 벤딩 가공 전의 블랭크를 형성한다.
벤딩부(500)는 판금 가공 정보 저장 수단(700)으로부터 특정 부품 번호(예를 들면, 유형 ID)에 대한 벤딩 작업용의 NC 데이터를 판독한다. 다음에, 벤딩부(500)는 판독된 NC 데이터에 따라 블랭크를 벤딩 가공을 하고 특정 입체 프로파일을 가진 최종 판금 제품을 생산한다.
실제 가공 데이터 수집부(600)는 벤딩 가공을 포함하는 실제 가공 작업에 이용된 값에 따라 NC 데이터에 대한 보정값 및 고유 속성을 수집하고 수집된 데이터를 판금 가공 정보 데이터베이스(700)에 축적한다.
다음에, 본 발명에 따른 판금 정보 저장 수단(700)을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.
판금 가공 정보 저장 수단(700)은 판금 가공에 관한 데이터를 일원적으로 저장한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 저장된 데이터는 NC 기계에 인가되는 가공 지시 데이터인 가공 데이터(720)(NC 데이터) 및 설계 단계에서 NC 데이터 생성의 기초로 되며 또한 각종 가공 단계에서 작업자를 지원하는 데 이용되는 가공 지원 데이터(750)를 포함한다.
가공 데이터(720)는 NC 기계의 제어에 이용되는 NC 데이터이며, 설계 단계에서 생성된 표준 데이터와 상이한 가공 단계에서의 각종 치수 데이터 및 각도 데이터를 수정하여 얻은 실제 가공 데이터를 포함한다. 표준 데이터의 보정된 부분은 후속하여 얻어지는 실제 가공 데이터에 의하여 적절하게 갱신되도록 배열될 수 있다.
가공 지원 데이터(750)는 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)를 포함한다. 필요한 경우, 이들 데이터는 시뮬레이션 데이터(754), 영상 데이터(755) 및 음성 데이터(756)를 포함할 수 있다.
그래픽 데이터(752)는 가공 대상인 판금 제품에 대하여 CAE 장치에 입력한 설계도를 이용하여 2차원으로 투영하여 얻은 3면 설계도에 대한 3면 설계도 데이터, 가공 데이터의 기준으로 되는 프로파일을 도시하는 3차원 전개도용 전개도 데이터, 벤딩 작업 후 생산될 최종 판금 제품의 영상을 위한 3차원 형상 데이터, 제품의 각 면을 합성하여 도시하는 면-합성도용 면-합성도 데이터 및 가공될 판금 제품에 관한 다른 그래픽 데이터를 포함한다. 면-합성도 데이터는 간헐적으로 작성되는 데이터이다. 한편, 전개도는 면-합성도의 맞댄 영역을 제거하여 외측 프레임 및 제품의 벤드 라인을 추출함으로써 얻어진다.
도 1은 판금 가공용으로 생성 및 입력될 수 있는 그래픽 데이터의 개략도이다. 도 1에 있어서, (A)는 3면 설계도이며, (B)는 전개도이며, (C)는 입체도이다.
시뮬레이션 데이터(754)는 가공 시뮬레이션부(200)에 의하여 실행된 각종 시뮬레이션 조건에 관한 데이터 및 시뮬레이션의 결과를 포함한다.
영상 데이터(755) 및 음성 데이터(756)는 실제 가공 데이터 수집부(600)에 실제 가공용의 추가 데이터(팁 데이터)로서 입력될 멀티미디어 데이터의 일부이다.
다음에, 속성 데이터(753)의 내용을 설명한다.
속성 데이터(753)는 후술하는 재료 속성, 기계 속성, 금형 속성, 가공 속성 및 환경 속성의 5대 속성용 데이터를 포함한다.
(1) 재료 속성
재료 속성은 명칭, 재질, 두께 및 치수로 가공 대상인 공작물을 특정하는 데이터이다.
(2) 기계 속성
기계 속성은 유형, 명칭, 번호로 가공 대상 기계를 특정하는 데이터이다.
(3) 금형 속성
금형 속성은 가공에 이용되는 펀치 및 금형 등의 공구를 프로파일 및 각도로 특정하는 데이터이다.
(4) 가공 속성
가공 속성은 실제 가공에 나타나는 스트레치, 벤드 라인, 벤드 각, 제품의 각 밴드 둘레의 리지와 리세스(도 4 (C) 참조) 등의 실제 가공 속성과 벤딩 순서(벤딩 오더) 및 사용 금형 등을 포함하는 실제 가공 작업에 필요한 배열 데이터(도 4 (D) 참조)에 관한 것이다. 가공 속성은 예시한 내용에만 한정되는 것은 아니라는 점에 유의해야 한다. 이들은 실제 가공 작업 도중에 직접적 또는 간접적으로 얻어질 수 있는 어떤 데이터도 포함한다.
(5) 환경 속성
환경 속성은 실제 가공 동작에 영향을 미칠 수 있는 온도 및 습도와 같은 환경 요인에 관한 데이터이다. 온도 및 습도는 벤딩의 되튀김(spring back)에 영향을 미칠 수 있다.
도 3은 판금 가공 저장 수단(700) 내의 속성 데이터(753)의 예시적인 데이터 구조를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 속성 데이터(753)는 기준 속성부(758) 및 고유 속성부(759)로 할당되어 있다. 1개의 기준 속성에 대하여 총 n(n은 1을 포함하는 정수임)개의 고유 속성이 대응하고 있다.
5대 주요 속성 중, 재료 속성, 기계 속성 및 금형 속성은 일반적이며 표준적인 값이 미리 결정될 수 있는 속성이며, 이 값은 기준 속성부(758)에 포함된다.
기준 속성부(758)와는 달리, 고유 속성부(759)는 각각의 가공측 고유의 각 기계 및 공구(금형)에 대하여 상이해질 수 있는 고유의 속성값을 포함한다. 고유 속성은 각각의 가공 현장에 특수한 속성이며, 현장의 실제 가공 환경을 반영한다. 고유 속성은 현장에서 실제 가공 작업 시의 숙련자의 노하우에 대응한다. 고유 속성부(759)는 재료 속성, 기계 속성 및 금형 속성 외에 실제 가공 환경을 반영한 가공 속성 및 환경 속성을 포함한다. 고유 속성 중 가공 속성 및 환경 속성은 실제 가공에 나타나는 스트레치, 벤딩 순서 및 사용 금형(벤드 라인에 대응하는 금형를 포함할 수 있음)에 대한 데이터이다. 가공 속성 데이터 및 환경 속성 데이터는 가공 데이터(720) 외에 고유 속성부(759) 중 재료 속성, 기계 속성 및 금형 속성에 대하여 피드백된다.
고유 속성부(759) 내의 데이터는 실제 가공 처리 도중에 현장의 공작 기계에 접속된 제어용 단말 장치로부터 실제 가공 데이터 수집부(600)를 통하여 수집된다. 요구 처리 속도 및 하드웨어 리소스에 따라, 재료 속성, 기계 속성 및 금형 속성에 대해서는 최종 가공 작업을 갱신하는 데 이용되는 값만을 고유 속성부(759)에 축적하도록 배열하거나, 또는 축적된 값으로부터 최적의 속성값을 검색할 수 있도록 시스템을 설치할 수 있다. 또 다른 방법으로서, 기준 속성부(758)에 대응하는 속성에 대해 고유 속성이 유지되고 있는 지를 나타내는 보정 플래그(도시하지 않음)를 부여하고, 실제 가공 처리에서 고유 속성 데이터를 수집하는 타이밍과는 다른 타이밍으로 속성 데이터가 갱신되도록 할 수도 있다.
속성 데이터(753)는 키 항목으로서 가공 대상 판금 제품의 부품 번호 등을 나타내는 유형 ID(757)를 포함한다.
유형 ID는 속성 데이터(753) 뿐만 아니라 그래픽 데이터(752) 등의 가공 지원 데이터(750) 및 가공 데이터(720)에 대해서도 대응하는 레크드로 부여되어 있으며, 이들 데이터가 적절한 유형 ID(757)를 키로서 이용하여 관련 데이터로서 검색될 수 있다. 판금 가공 정보 저장 수단(700)의 어떤 항목도 키 항목을 이용하지 않고 필요할 때마다 직접 검색될 수 있다는 점은 두말할 필요가 없다. 기준 속성부(758)의 속성 데이터 자체를 고유 속성부(759)의 대응하는 데이터에 의하여 적절하게 갱신하고 이들을 작업 현장에 대해 규격화시킬수 있다.
간략하게 말해서, 중요한 점은 재료 속성 데이터, 기계 속성 데이터 및 금형 속성 데이터가 기준 속성 데이터로 이용되고, 재료 속성 데이터, 기계 속성 데이터 및 환경 속성 데이터는 작업 현장의 실제 가공 처리에서 얻어진 숙련자의 노하우에 대응하는 현장 속성 데이터로서 저장된다는 점이다. 데이터베이스의 데이터 구조 및 데이터 저장 시스템은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 적절하게 변형될 수 있다.
판금 가공 정보 저장 수단(700)은 유연하게 액세스가능한 관계형 데이터베이스로서 구성되는 것이 바람직하지만, 데이터베이스의 구성은 관계형 데이터베이스에 한정되지는 않는다. 판금 가공 정보 저장 수단(700)은 하나의 데이터베이스에 일의적으로 대응할 필요가 없다. 필요한 경우, 데이터베이스는 모델 그래픽 데이터 및 기준 속성 데이터와 같은 모델 데이터를 포함하는 마스터부와 액세스 회수에 따른 고유 속성 데이터를 포함하는 공작물부로 분할될 수 있다. 전술한 배열 데이터(도 4 (C) 참조)는 판금 가공 정보 저장 수단(700)의 일부 다른 특정 영역(예를 들면, (754))에 저장될 수 있다. 대안으로서, 속성 데이터로부터 2차 데이터로서 생성된 배열 데이터는 다른 데이터베이스와 같은 상이한 저장 수단에 저장되어 임의의 데이터가 포인터에 의하여 판금 가공 정보 저장 수단(700)으로부터 검색될 수 있다.
판금 가공 정보 저장 수단(700)의 내용 모두 또는 일부는 FD, CD 및/또는 다른 기록 매체에 의하여 자동적으로 백업된다. 백업된 내용을 데이터베이스에 복원함으로써 예상하지 못한 상황이 발생하는 경우 가공 기계의 정지를 효과적으로 방지할 수 있다.
다음에, 도 3에 도시된 가공 지원 데이터(750)로의 데이터의 입력 및 이로부터 데이터의 출력에 관한 기능을 설명한다. 상기 입력/출력 관련 기능은 설계 데이터 저장 모듈(1), 가공 지원 데이터 추출 모듈(2), 실제 가공 데이터 피드백 모듈(3), 가공 지원 데이터 표시 모듈(4), 가공 지원 데이터 검색 수단(5) 및 속성 데이터 치환 모듈(6)을 포함한다.
설계 데이터 저장 모듈(1)은 가공 시뮬레이션부(200)로부터 액세스될 수 있다. 설계 데이터 저장 모듈(1)은 설계 단계에서 얻은 그래픽 데이터에 대응하는 기준 속성 데이터를 가공 지원 데이터(750)의 일부로서 저장한다. 판금 가공 정보 데이터베이스(700)는 기준 속성 데이터를 표준 라이브러리로서 초기에 로드할 수 있다.
가공 지원 데이터 추출 모듈(2)은 설계측의 가공 시뮬레이션부(200)와 가공측의 NCT/레이저 가공부(400) 및 벤딩부(500)로부터 액세스될 수 있다. 판금 가공 추출 모듈(2)은 입력된 가공 조건(벤딩, 절단 등)에 대응하여 (가공 데이터를 생성하기 위하여) 가공될 판금 제품의 설계에 필요한 속성 데이터를 추출한다. 또한, 가공 지원 데이터 추출 모듈(2)은 실제 가공에 나타나는 스트레치, 벤드 라인, 벤드 각도, 제품의 각 만곡부 둘레의 리지 및 리세스와 같은 상이한 가공에 필요한 속성 데이터 및 벤딩 순서와 사용 금형 등의 실제 가공 작업의 배열에 필요한 속성 정보(에를 들면, 배열 데이터)를 추출한다. 추출된 속성 데이터로부터 2차 데이터로서 생성한 L-값 및 D-값 등의 스트레치값에 따른 가공 데이터(즉, 가공 매개 변수)에 관한 정보는 액세스 회수에 따라 판금 가공 정보 저장 수단(700) 또는 별개의 워크 데이터 베이스에 데이터 테이블 형태로 미리 저장될 수 있다.
실제 가공 데이터 피드백 모듈(3)은 실제 가공 데이터 수집부(600)로부터 액세스될 수 있다. 실제 가공 데이터 피드백 모듈(3)은 실제 가공 처리 중에 얻어진 고유 속성 데이터를 속성 데이터(753)를 갱신하기 위해서 또는 속성 데이터(753)에 추가되는 추가 데이터로서 피드백한다.
가공 지원 데이터 표시 모듈(4)은 설계측(A) 및 가공측(B)의 각 부분(100 내지 600)에 의하여 적절하게 호출될 수 있다. 가공 지원 데이터 표시 모듈(4)은 가공 지원 데이터 추출 모듈(2)을 통하여 속성 데이터(753)에 액세스할 수 있다. 다음에, 가공 지원 데이터 표시 모듈(4)은 속성 데이터(753)의 액세스에 의하여 얻어지는 작업 중의 판금 제품에 대한 속성 데이터 및 배열 데이터를 관련 표시 데이터와 함께 제어용 단말 장치의 모니터 또는 CAE 장치 및 각각의 관련 기계의 조작 패널 상에 표시한다.
가공 지원 데이터 검색 모듈(5)은 가공 지원 데이터 표시 모듈(4)의 경우와 같이 설계측(A)과 가공측(B)의 각 부분에 의하여 적절하게 액세스될 수 있다. 가공 지원 데이터 검색 모듈(5)은 가공 지원 데이터 추출 모듈(2)을 통하여 속성 데이터(753)에 액세스하여 유형 ID(757) 및 속성 데이터(756)의 다른 데이터 항목 중 임의의 것을 지정함으로써 제공된 검색 요구를 충족시키는 속성 데이터를 얻을 수 있다. 다음에, 얻어진 데이터는 가공 지원 데이터 표시 모듈(4)에 의하여 각각의 관련 단말 장치에 표시된다.
속성 데이터 치환 모듈(6)은 기준 속성부(758)의 데이터를 외부로부터 인가된 데이터 치환 지시에 따라 고유 속성부(759)의 대응하는 데이터로 전체적으로 또는 부분적으로 치환한다.
도 3에 도시된 모듈은 도 2의 각 부(100 내지 600)의 내부에 배열될 수 있다. 또는, 모듈은 도 2의 각 부의 외부에 배열되어 판금 가공 정보 저장 수단(700)(가공 지원 데이터(750))에 대한 범용 I/O 루틴으로서 작용할 수 있다. 모듈의 구체적인 배열은 적절하게 변경될 수 있다.
다음에, 실시예의 하드웨어 구성을 도 5를 참조하여 설명한다.
설계측(A)의 CAD부(100), 가공 시뮬레이션부(200) 및 NC 데이터 생성부(300)는 도 5에 자동 프로그래밍 유닛이라고 하는 CAE 장치(10) 상에 배치된다. 그러나, 이들은 하나의 CAE 장치 상에 배치될 필요는 없고, 종업원의 수, 이용가능한 공간 및 작업 효율에 따라 복수의 CAE 장치 상에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 판금 가공 정보 저장 수단(700)은 도 5에 도시된 서버 유닛(20)으로 관리된다. 그러나, 판금 가공 정보 저장 수단(700)은 반드시 서버 유닛(20)의 하드 디스크 상에 있을 필요는 없고, 서버 유닛(20) 상에 위치하거나 또는 다른 단말 장치 사이에 분산하여 존재할 수도 있다. 만악 다른 단말 장치 사이에 분산된 경우, 고객이 데이터 베이스에 임의로 액세스하는 것은 데이터 베이스의 물리적인 위치와는 상관없으므로 고객은 데이터 베이스의 물리적 위치에 대하여는 의식할 필요가 없다. 또한, 서버 유닛(20) 및 CAE 장치(10)는 동일한 컴퓨터 내에 내장될 수 있다. 서버 유닛(20)은 임의의 장소에 물리적으로 배치될 수 있고 설계측(A) 상에 위치할 필요는 없다.
도 2에 도시된 NCT/레이저 가공부(400)는 NCT/레이저 기계(80) 및 NCT/레이저 제어용 단말 장치(40)에 배치될 수 있다. NCT 가공 및 레이저 가공은 상이한 기계에 의하여 실행되거나, 또는 두 가지 유형의 기능이 탑재된 복합 기계에 의하여 실행될 수 있다.
도 2의 벤딩부(500)는 도 5의 벤딩 기계(7) 내에 배치된다. 벤딩 기계에는 가공 지원 데이터를 표시하는 제어용 단말 장치 또는 모니터 화면을 포함하는 조작 패널이 제공될 수 있다.
도 2의 실제 가공 데이터 수집부(600)는 도 2의 서버 유닛(20)에 내장될 수 있으며 또는 현장 작업자의 판단을 통하여 데이터를 수집하는 경우나 실제 가공 시에 부가적 데이터(팁 데이터)를 함께 송신한 경우에는 각각의 NC 기계의 제어용 단말 장치 내에 내장될 수 있다.
전술한 CAE 장치, 서버 유닛(20), 제어용 단말 장치(30, 40) 각각에는 네트워크 접속 및 데이터 통신에 적합한 네트워크 OS가 제공된다. 상기 유닛은 예를 들면, 이더넷(Ethernet) 또는 토큰 링(token ring)에 의하여 랜(local area network: LAN)에 접속될 수 있고, 이들 유닛의 접속은 LAN에만 한정되지 않고 각종 회선 및/또는 전파를 통하여 원격 접속될 수 있다. 예를 들면, 판금 가공 설비를 해외에 건설하고 국내 작업자가 원격지를 포함하는 네트워크를 이용하여 가공 처리에 대한 지시(가공 데이터 및 가공 지원 데이터)를 참조하여 공작 기계를 조작할 수 있다.
CAE 장치(10), 서버 유닛(20), 제어용 단말 장치(30 40)는 각각의 컴퓨터로 실현할 수 있고, 이들 각각은 CPU, 키보드, 마우스, 바코드 판독기 등의 입력 장치, 디스크 및 메모리 등의 외부 기억 장치, 그리고 표시 장치 및 프린터 등의 출력 장치를 포함한다. CPU는 각종 처리 작업을 실행하는 연산부 및 처리 작업에 이용될 명령 및 데이터를 저장하는 주 기억부를 가진다.
전술한 바와 같은 가공 지원 데이터 저장 수단을 중심으로 하는 판금 가공용 통합 지원 시스템을 실현하는 프로그램은 메모리, 자기 디스크, 광 디스크(도 5의 10B) 등의 기록 매체에 저장될 수 있다. 따라서, 프로그램을 기억 장치로부터 판독하고 프로그램을 실행함으로써 본 발명을 실시할 수 있다.
다음에, 도 2에 도시된 설계측(A)의 처리 작업과 가공측(B)의 처리 작업의 흐름을 도면을 참조하여 설명한다.
신규의 판금 제품 주문을 받아서 설계측에서 설계 작업을 시작했다고 가정하자.
먼저, CAE부(100)에 의한 전개도 작성 작업을 도 7을 참조하여 설명한다.
첫째로, 가공될 판금 제품의 3면 설계도(도 8 (A))를 포함하는 설계도용 데이터를 제품의 각 면에 대하여 CAD부(100)에 입력한다(S100). 다음에, 벤딩 각도 및 벤딩 방향을 포함하는 가공 조건을 제품의 면의 접합부에 대한 조건과 함께 입력한다. 또한, 재료에 대한 제한 조건을 입력한다(S110).
판금 가공 데이터 저장 수단(700)에 저장된 속성 데이터(753)가 입력된 가공 조건을 정확하게 또는 대체로 만족하는 데이터를 포함하는 경우, 스트레치 데이터를 포함할 수 있는 속성 데이터가 자동적으로 판독될 수 있다. 다음에, 제품의 면이 스트레치 데이터를 포함할 수 있는 판독된 속성 데이터로부터 합성되어 각각의 면에 대한 합성도가 생성된다(도 8 (B))(S120). 면을 3면 설계도의 치수 데이터를 이용하여 각각의 면에 대한 합성도에 의하여 서로 일치시켜 기준 속성 데이터가 부가된 전개도 데이터를 생성한다(도 8 (C))(S130).
신규 판금 제품인 경우, 전개도 데이터는 범용 데이터로서 미리 저장된 기준 속성 데이터를 이용하여 작성될 수 있다. 제품이 이미 생산된 제품과 유사한 경우, 고유 속성 데이터(스트레치값, 벤딩 순서, 사용 금형 등) 또한 전개도 데이터및 입체도 데이터에 반영할 수 있다.
한편, 판금 가공 데이터 저장 수단(700)에 저장된 속성 데이터(753)가 입력된 가공 조건과 정확하게 또는 대체로 일치되는 데이터를 포함하지 않는 경우, 유한 요소법(finite-element method: FET)을 이용하여 입력된 가공 조건으로부터 스트레치 데이터 등의 예측 속성 데이터를 일반적으로 생성하고 이렇게 생성된 데이터는 기준 속성 데이터로서 데이터베이스에 저장된다. 생성된 속성 데이터는 재이용할 수 있다.
전개도 데이터 작성과 함께, 얻어진 속성 데이터에 기초한 벤딩 조건에 따라 벤딩 가공을 실시한 후에 얻어질 수 있는 판금의 입체도(도 8 (D))를 작성한다(S130). 보다 구체적으로, 벤딩 속성(스트레치값, 벤드 라인, 벤드 각도, 제품 벤드 각각의 리지 및 리세스, 각 벤드의 내부 곡률 반경) 및 접합부 조건(어버팅(abutting), 오버래핑(overlapping), 릴리프 홀의 제거(removal of relief holes))은 조작자에 의하여 CAE 장치(10)의 표시 화면 상에 표시된 검색 요청에 응답하여 속성 데이터(753)로부터 얻어진다. 다음에, 벤딩 속성 및 접합부 조건을 이용하여 입체도를 준비한다. 동시에, 벤딩 속성 및 접합부 조건이 CAE 장치(10)의 표시 화면 상에 표시되어 조작자가 표시된 입체도 상의 벤딩 및 접합부 가공 조건을 적절하게 펀집하여 입체도에 영향을 미치는 편집 및 수정된 조건을 즉시 볼 수 있다. 또한, 판독된 속성 데이터를 이용하여 입체도의 간섭 부분을 강조하여 조작자의 주의를 환기시킬 수 있다.
속성 데이터는 전개도의 경우에서와 같이 입체도에 부가된다는 점에 유의해야 한다. 입체도의 데이터(분석 모델로서 이용됨)는 통상 표면 모델 데이터이다. 표면 모델 형태로 나타낸 입체도의 데이터는 판독된 재료 속성 데이터로부터 별도 생성된 판금의 두께에 대한 추가 데이터가 부가된다. 판금의 두께에 대한 데이터가 다른 데이터와 함께 처리되므로 솔리드 모델과 같은 완성품의 영상이 생성된다. 해석용 모델을 처음부터 솔리드 모델로서 준비하여 판금 두께용 데이터를 포함하는 질량 성질 데이터를 해석용 모델 내에 포함한 데이터 구조를 제공할 수 있다. 각종의 속성 데이터가 제공된 입체도가 화면 상에 표시되어 처리되기 때문에, 경험이 부족한 조작자도 종래 두뇌 전개로 작성한 전개도 및 입체도를 용이하고 정확하게 작성할 수 있다.
다음에, 도 2의 가공 시뮬레이션부(200)에 의하여 실행될 수 있는 각종의 시뮬레이션을 설명한다. 상기 실시예에서, 프로파일 및 가공 배열(가공 순서)을 검증하는 작업은 CAD부(100)에 의하여 작성되고 속성 데이터가 제공된 입체도 및 전개도에 따라 설계 단계에서 가상적으로 실행된다.
(1) 전개도 데이터 검증
전개도는 가공의 기준으로 되는 전개도 데이터의 프로파일이 정확한 가의 여부의 관점에서 검증된다. 보다 구체적으로, 표시된 입체도와 3면 설계도를 대조하여 전개도 데이터의 치수 및 프로파일을 조사한다(S140). 동시에, 있을 수 있는 플랜지부의 간섭, 오버래핑 및 어버팅이 적절하게 조사될 수 있다. CAE 장치 상의 검증 작업은 실제 가공 단계에서 실행진 전개도 하자의 조사를 하지 않아도 되므로 검사로 인해 소모되는 내부 배열에 대한 시간이 절약된다. 입체도는 CAE 장치의 표시 화면 상에 확대 또는 축소 및/또는 회전시킬 수 있다. 또한, 도 1 (C)에 도시된 바와 같이, 임의의 특정 부분의 치수 및 각도가 표시 화면 상에 표시될 수 있다. 판금 두께에 대한 데이터는 간략하게 하기 의하여 도 1 (C)에 생략되었지만, 두말할 필요없이 상기 데이터는 입체도 표시에 대한 데이터 내에 결합될 수 있다.
(2) 가공 순서 검증
가공 순서는 벤딩 순서 및 벤딩 작업에 사용되는 금형을 포함하는 배열 데이터를 입력함으로써 먼저 검증된다(S150). 배열 데이터는 설계 단계에서 얻어진 예측값을 먼저 나타내지만, 예측 배열 데이터는 실질적으로 검증될 수도 있다.
다음에, 입체도가 표시 화면 상에 표시되고, 전개도부터 입체도까지의 벤딩 순서를 역으로 실행하는 역시뮬레이션 작업 및/또는 벤딩 순서를 순방향으로 실행하는 순시뮬레이션 작업이 실행된다(S160). 시뮬레이션은 속성 데이터(753)로부터 얻은 스트레치값 및 벤딩 각도 등의 벤딩 속성 데이터 및 어버팅 데이터가 변형될 때마다 컴퓨터로 실행될 수 있다. 따라서, 시뮬레이션으로, 도 9 (A) 및 도 9 (B)에 도시된 바와 같이 공작물(11)과 기계(12)의 간섭 및 공작물(11)과 금형(13)의 간섭을 조사하거나 치수를 확인할 수 있다. 시뮬레이션으로 인하여, 가공측에서 두뇌 전개 작업으로서 벤딩 순서의 결정 및 금형 선택 등의 내부 배열에 필요한 속성 데이터(즉, 배열 데이터)를 미리 설계 단계에서 결정 및 검증할 수 있고, 따라서 실제 가공에 이용될 속성 데이터를 결정하는데 필요한 내부 배열을 배제할 수 있다.
속성 데이터(753)를 이용한 시뮬레이션에 의하여 검증 및 완성된 전개도 데이터(210)는 대응하는 속성 데이터(753) 및 그래픽 데이터(752)를 포함하는 가공 지원 데이터(705)와 함께 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 저장된다(S710).
끝으로, 도 2에 도시된 NC 데이터 생성부(300)는 속성 데이터가 제공된 완성 전개도(210)의 데이터에 따라 가공 작업의 레이아웃을 제공한다. 다음에, NC 데이터 생성부(300)가 G 코드를 포함하는 NC 데이터를 생성하여 이들을 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 저장한다. NC 데이터는 각각의 대응하는 가공 지원 데이터(750)와 함께 저장된다.
다음에, 가공측(B)의 처리 작업에 대하여 설명한다.
가공측(B)에서는 네트워크 또는 지시서에 의하여 부품 번호를 나타내는 유형 ID(757) 및 설계 완료의 데이터를 포함하는 지시를 수신한다. 다음에, NCT/레이저 기계의 제어용 단말 장치가 서버 유닛(20)에 액세스하여 판금 가공 정보 저장 수단(700)으로부터 대응하는 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)를 판독한다. 따라서, 가공측에 NC 가공 작업을 제어하는 NC 데이터 및 지시서를 별도로 제공하는 종래의 방법과는 반대로, 지시 데이터, 가공 데이터 및 가공 지원 데이터가 서로 관련되어 상기 실시예로 실시간에 가공측(B)에 전송된다.
지시서가 유형 ID(757)를 나타내는 인쇄된 바코드를 싣고 있는 경우, 제어용 단말 장치에 부속된 바코드 판독기가 바코드를 판독하여 대응하는 NC 데이터를 제어용 단말 장치에 즉시 전달하여 로드한다. 지시서는 가공될 제품의 인쇄된 입체도를 추가로 포함할 수 있다.
다음에, 먼저 NCT/레이저 가공 단계에서는, 실제 가공에 앞서 가공에 사용할 기계 및 금형을 선택하고 정렬을 위한 배열 작업을 지시서를 참조하여 실행한다.
전개도 데이터는 설계측(A)에서 이미 검증되었음을 유의해야 한다. 따라서, 두뇌 전개로 인한 3면 설계도와 전개도 사이의 전개 불량에 관한 검사를 재차 할 필요가 없다. 또한, 전개도 데이터 및 제품의 오버래핑 영역에 대한 가공 작업은 종래 샘플을 이용하여 시험 가공에 의하여 검증되고, 시험 가공에 의해 생산된 샘플 블랭크는 실제 측정값과 3면 설계도 상의 대응하는 값을 비교함으로써 검사되지만, 가공측에서의 상기 시험 가공은 이미 컴퓨터에서 실행되었기 때문에 상기 실시예에서는 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 내부 배열 시간은 기계를 실제 작업할 수 있도록 하는데 전적으로 이용되고, 검증 작업을 위하여 소모된 시간은 완전히 없어진다.
또한, NC/레이저 가공 전에, 가공 지원 데이터(750)를 참조하여 가공할 판금 제품의 전개도 데이터를 속성 데이터와 대응시켜 제어용 단말 장치의 표시 화면 상에 임의의 레이아웃으로 표시할 수 있다. 따라서, 표시된 가공 지원 데이터를 이용하여 작업 현장의 조작자가 가공 작업에 사용되는 NC 데이터를 용이하게 검증 및 편집할 수 있다.
다음에, NCT/레이저 가공부(400)는 서버 유닛으로부터 전송된 NC 데이터 및 서버 유닛으로부터 전송된 데이터를 적절하게 변형한 NC 데이터에 따라 블랭크 상에서 펀칭 및 레이저 가공 작업을 실행한다.
다음에, 벤딩 처리 작업에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.
벤딩 처리에서 신규 판금 제품을 처리할 때, 스트레치값 및 스트로크(금형를 밀어 넣음)를 고려한 금형과 공작물(블랭크)의 적절한 위치 데이터(예를 들면, L-값, D-값)는 선택해야 한다. 스트레치값을 결정하기 위하여는, 마모(wear), 휨(warp), 되튀김(spring back), 온도, 습도 및 작업 현장의 환경에서 관찰가능한 모든 다른 속성을 고려해야 한다.
본 실시예에서는, NC 데이터에 관련된 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)를 판독하여 가공에 이용될 속성을 결정한다(S10). 다음에, 치수 데이터 및 각종의 다른 속성 데이터가 제공된 입체도 상의 데이터를 포함하는 가공 지원 데이터(750)에 따라, 가공의 실제 환경에 적합한 벤딩 순서 및 금형 선택 등의 데이터를 용이하게 작성할 수 있다.
L-값 및 D-값을 포함하는 벤딩 가공용 NC 데이터(720)는 대응하는 부분의 수정에 의하여 생성된다. 동시에, 금형 및 벤딩 순서 등의 가공 속성 데이터(753)(현장 속성부(759)에 원래 저장되어 있음)는 판금 가공 정보 저장 수단(700) 내에 추가의 데이터 또는 갱신된 데이터로서 또한 저장된다. 설계 단계의 가공 시뮬레이션에서 최적으로 선택된 벤딩 순서 및 금형 데이터를 포함하는 속성 데이터(753)가 가공 데이터(720)에 대응하도록 배열된다. 따라서, 가공 데이터(720)는 현장 작업자가 제어용 단말 장치로 대응하는 가공 지원 데이터(750)와 함께 이 데이터를 검색하여 적절한 속성이 제공된 입체도와 함께 멀티-창 상에 표시함으로써 용이하게 확인될 수 있다. 검증으로 인하여 특히, 금형 속성, 재료 속성, 기계 속성, 가공 속성 및 환경 속성 등에 관한 전개 불량(원하는 프로파일을 가진 판금 제품을 얻을 수 없는 상태)이 판명된 경우, 대응하는 NC 데이터를 수정한다(S40). 동시에, 수정된 데이터가 판금 가공 정보 저장 수단(700)의 NC 데이터(720), 그래픽 데이터(752) 및 속성 데이터(753)에 대하여 피드백된다.
다음에, 벤딩 작업 단계에서, 실제 가공에 앞서 가공에 사용할 기계 및 금형를 선택하고 중심을 맞추도록 배열시킨다. 다음에, NC 데이터의 제어로 블랭크에 대하여 벤딩 작업을 하여 원하는 판금 제품을 생산한다.
끝으로, 생산된 판금 제품에 대하여 가공 지원 데이터(750)의 입체도 데이터의 중요한 치수 및 각도에 대한 데이터를 참조하여 최종 검수 작업이 행해진다(S50). 따라서, 제품이 원하는 수준의 정밀도를 나타내는 가를 조작자가 용이하게 검사할 수 있다.
이 단계에서, 작업에 이용될 명확한 NC 데이터(720), 정정된 최종 NC 데이터, 가공 작업에 의하여 얻어진 고유 속성 데이터 및 실제 측정으로 얻은 데이터가 실제 가공 데이터 수집부(600)에 의하여 수집된다(S60). 고유 속성 데이터 및 실제 측정 데이터는 판금 가공 정보 저장 수단(700) 내의 대응하는 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)의 적절한 저장 영역에 추가 데이터 또는 갱신된 데이터로서 저장된다. 이 데이터는 각각의 데이터가 얻어질 때 하나씩 자동적으로 수집되거나 최적의 데이터만이 조작자의 판단에 따라 선택적으로 수집될 수 있다.
전술한 설계 단계에서의 가공 시뮬레이션은 기계에 접속된 제어용 단말 장치의 표시 화면 또는 조작 패널 상에 제공될 수 있는 대형 모니터 화면 등에서 임의로 실행될 수 있다. 따라서, 실제 가공에 앞서 전개도 데이터 및 3면 설계도 데이터가 서로 비교에 의하여 검증될 수 있고, NC/레이저 가공 작업 후에 블랭크와 속성 데이터가 제공된 전개도 데이터 사이의 검증이 가공측에서 행해질 수 있다. 이 작업 단계의 가공 시뮬레이션 때문에 임의의 불량이 전개도의 프로파일 및 배열 상에서 나타나는 경우, 수정된 데이터가 피드백되어 적절한 NC 데이터(720), 그래픽 데이터(752) 및/또는 속성 데이터(756)를 수정한다. 가공측의 가공 시뮬레이션은 벤딩 처리를 위하여 또한 실행될 수 있다는 점은 두말할 필요가 없다.
실제 가공 단계에 이용된 가공 데이터(720) 및 가공 데이터에 관한 각종의 속성 데이터를 포함하는 가공 지원 데이터(750)는 판금 가공 정보 데이터베이스(700)에 저장되어 이들은 임의의 단말 장치로부터 액세스될 수 있다. 따라서, 상이한 가공 단계에서 사용되는 공작 기계는 네트워크에 의하여 서로 접속될 수 있으므로, 전체적인 가공 작업을 다른 위치에 저장된 속성 데이터를 교차 참조함으로써 매우 정확하고 신속하게 실행할 수 있다. 예를 들면, 벤딩 처리에서 얻은 스트레치값을 이용하여 NCT 공정에 이용될 펀치의 정밀한 위치 데이터를 결정할 수 있다.
본 발명의 효과는 NCT/레이저 가공 처리 및 벤딩 처리에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 얻어진 속성 데이터를 이용하여 용접 처리를 또한 매우 신속하고 정확하게 실행할 수 있다.
과거 생산된 제품과 동일(이하 반복품이라 함)하거나 또는 유사(이하 유사품이라 함)한 제품의 생산 주문이 있는 경우, 유형 ID(757)를 키로서 사용하여 대응하는 가공 지원 데이터(750)를 이용할 수 있다. 축적된 가공 지원 데이터(750)를 이용함으로써 전개도를 두뇌 전개로서 작성하고 벤딩 순서 및 금형 선택에 대한 배열 데이터를 선택하는 것이 매우 용이하거나 불필요하게 되어 공작 기계의 작업률을 개선시킬 수 있다. 즉, 반복품의 경우, 가공 처리는 축적된 현장의 숙련자의 노하우에 따라 얻어진 고유 속성 데이터(759)를 이용함으로써 거의 자동적으로 실행될 수 있고, 검증에 필요한 내부 배열 시간이 거의 제로로 감소될 수 있다.
가공될 제품이 반복품이건 아니건 간에 지시서의 바코드를 판독함으로써 즉시 결정될 수 있다. 반복품의 경우, 관련된 판금 가공 데이터를 자동적으로 전송 및 로드하여 실제 가공을 행할 수 있다.
일부는 설계측(A)에 위치하고 나머지는 가공측(B)에 위치하는, 네트워크로 접속된 CAE 장치(10), 서버(20) 및 제어용 단말 장치(30, 40, 50, 60)는 설계 또는 가공 작업 뿐만 아니라 판금 가공 데이터 검색 모듈(5)을 통하여 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 대하여 임의의 선택된 키를 지정한 자유도가 높은 검색을 행할 수 있다. 이러한 유연한 데이터 검색 기능으로 인하여 필요한 가공 데이터(720) 및 각종의 가공 지원 데이터(750)를 언제라도 실시간으로 얻을 수 있다. 또한, 데이터 검색 기능으로 인하여 가공 대상 판금 제품 뿐만 아니라 유사품 및 반복품에 대한 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)를 얻을 수 있다.
전술한 가공 시뮬레이션을 가공측의 조작 패널의 모니터 화면 상에 재생할 수 있다. 재생한 시뮬레이션으로 인하여 설계측(A) 및 가공측(B) 양쪽 모두에서 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)를 이중으로 검사하여 가공의 정확도를 더 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 실시예의 변형예로서, 가공 처리의 NC 데이터를 최종 데이터로서 자동적으로 보정하는 기능에 대하여 도 11의 플로차트를 참조하여 설명한다.
서버로부터 데이터를 수신하는 단계 및 벤딩 순서를 결정하고 이용될 금형을 선택하는 단계(도 11의 S210 및 S220)는 상기 실시예의 S10 및 S20(도 6 참조)과 유사하다.
변형된 실시예에서, 시험 가공 작업은 가공될 블랭크와 동일한 두께를 가진 재료로 제조된 시제품에서 실행된다(S230). 다음에, 시제품의 치수 및 각도에 대한 실제 측정된 데이터가 자동적으로 수집된다(S240). 다음에, 얻어진 데이터 및 가공 데이터로서 저장된 치수 및 각도에 대한 대응하는 데이터를 비교하여 연산에 의하여 차이가 얻어질 수 있다(S250). 가공 데이터(720) 및 가공 지원 데이터(750)는 차이에 따라 자동적으로 수집된다. 실제 벤딩 처리는 정정된 가공 데이터를 이용하여 실행된다(S260). 도 12에 도시한 바와 같이, 시제품은 이들이 일반적으로 유효 치수 및 각도를 가진 경우 가공될 블랭크(도 12 (B) 참조)의 일부와 동일한 블랭크(도 12 (A) 참조)일 수 있다. 또한, 시제품의 입체도 및 블랭크의 입체도는 중요한 치수 및 각도로 표시될 수 있다. 상기 실시예(도 11의 S270, S280)의 경우, 판금 제품이 검사되고 정정값이 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 S60 및 S70(도 6 참조)과 같이 피드백된다.
전술한 기능으로, 블랭크는 작업 현장의 환경에 미칠수 있도록 정정된 NC 데이터를 이용하여 실제로 가공될 수 있다. 따라서, 상기 기능은 고유 속성 데이터를 이용할 수 없는 제품의 가공 처리에 특히 유용하다.
전술한 바와 같이, 상기 실시예에서, 정정된 최종값 및 고유 속성 데이터를 포함하는 가공 데이터는 수집되어 판금 가공 정보 저장 수단(700)에 저장된다. 축적된 데이터는 특히 정정된 최종값 및 현장 속성 데이터면에서 유기적인 방식으로 중앙에서 제어된다. 상기 기능으로, 가공측의 숙련자의 노하우가 설계 단계로 효과적으로 피드백될 수 있다.
또한, 상기 실시예로, 가공에 의하여 생산될 프로파일 및 가공 배열(가공 순서)에 대하여 작업 현장의 환경에 영향을 미치는 매우 정확도가 높은 가공 지원 데이터를 이용하여 실제 가공 전에 시뮬레이션이 실행된다. 상기 제2의 기능으로 인하여 NC 데이터를 CAE 장치 상에 검증된 하자가 없는 전개도 데이터에 따라 생성하여 NCT/레이저 가공 및 벤딩을 포함하는 일련의 가공 작업을 정정된 NC 데이터에 따라 실행할 수 있다.
또한, 작업 현장의 숙련자의 노하우에 영향을 미치는 최종 데이터는 실제 가공 처리 후에 판금 가공 정보 데이터베이스에 피드백된다. 즉, 예상 데이터와 비교될 수 없는 매우 정확한 가공 데이터 및 가공 지원 데이터가 축적된다. 축적된 판금 가공 데이터는 데이터의 정확도를 귀납적으로 개선시켜 매우 정확한 가공 데이터 및 가공 지원 데이터를 자동적으로 수집할 수 있다. 따라서, 숙련자의 기술 및 노하우가 기술이 부족한 작업자에게 전수되어 이들이 축적된 판금 가공 데이터를 공유 및 이용함으로써 기술이 부족한 작업자도 자신들의 직무를 용이하고 확실하게 수행할 수 있다. 축적된 판금 가공 데이터의 공유 및 재이용 시스템으로 인하여 상이한 현장에 동일하거나 유사한 가공 데이터를 준비하지 않아도 됨으로써 전체적인 내부 배열의 상당 부분을 차지하는 검증 및 시제품 가공에 필요한 임의의 내부 배열 작업을 배제하고 종래의 판금 가공 실행에서의 병목을 취소시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예로, 가공측의 상이한 가공 단계는 네트워크에 의하여 양방향으로 서로 통신할 수 있다. 실제 가공측 및 설계측 또한 양방향으로 서로 통신할 수 있다. 상기 제3 기능이 작업 현장의 공작 기계를 구성하여 상호 접속시키고, 이로써 공작 기계의 가공 지원 데이터가 교차 참조되어 그들의 정확도가 개선된다. 따라서, 공작 기계의 작업률이 현저하게 개선된다.
끝으로, 검증 작업 및 배열 제조 작업은 표시 화면 상에 표시된 가공 지원 데이터를 참조하여 용이하게 실행 및 확인될 수 있다. 따라서, 검증 작업 및 배열 제조 작업을 숙련자에게 의존하지 않아도 되고, 상기 작업은 숙련 수준에 상관없이 어떤 작업자도 실행할 수 있다. 따라서, 공작 기계의 작업률이 현저하게 개선되며 가공 라인이 일년 365일 매일 24시간 자동적으로 구동될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템은 실제 가공 작업에서 얻은 작업 현장의 숙련자의 노하우에 양향을 미치는 최종 데이터를 수집 및 축적하는 기능을 제공한다. 데이터가 피드백되어 설계 단계용으로 축적되기 때문에, 숙련자가 비숙련자에게 전수하여 판금 가공의 정확도가 작업 현장의 숙련자의 노하우에 따라 귀납적으로 개선될 수 있다. 상이한 공작 기계를 통해 얻어진 데이터를 상호 이용하여 공작 기계의 작업률을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템은, 가공 데이터(전개도의 검증) 및 가공 지원 데이터(배열 데이터)를 이용하여, 실제 가공 전에 설계측에서 실행될 수 있는 실질적인 시뮬레이션 기능을 제공한다. 상기 실질적인 시뮬레이션 기능은 가공측(작업 현장)의 내부 배열 작업을 설계측(사무실)의 추가 배열 작업으로 이동시켜 매우 정확한 가공 데이터에 따라 실제 가공을 실현한다. 따라서, 작업자의 작업 부하가 감소되고 공작 기계의 작업률이 개선된다.
끝으로, 본 발명에 따른 판금 가공 통합 지원 시스템은 검색되어 네트워크로 접속된 디스플레이 상에 표시될 수 있는 가공 데이터 및 가공 지원 데이터의 데이터베이스를 형성하는 기능을 제공한다. 상기 검색/표시 기능으로 인하여 설계자는 네트워크로 접속된 단말 장치에서 공작 기계마다 상이한 속성 데이터를 참조하여 설계할 수 있고, 작업 현장의 작업자는 최종 제품의 영상에 따라 가공 작업을 실행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 있어서, 공작 기계의 작업률이 개선되고, 하자가 있는 판금 제품이 배제되어 최종 제품의 품질이 향상될 수 있다. 다음에, 판금 제품의 제조 비용이 저감되고 회전 시간이 감소되므로 전체적인 생산성이 향상된다. 따라서, 본 발명은 시장에서 아주 경쟁력있는 판금 제품을 제공할 수 있으므로 공급자의 이익이 증가될 수 있다.
당해 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 청구 범위를 벗어나지 않고 여러 가지로 변형시킬 수 있다. 따라서, 전술한 설명 및 도면에 포함된 모든 문제는 단지 예시적인 것이며 본 발명에만 한정하는 것은 아니다.

Claims (47)

  1. 공작 기계 제어용 가공 정보(720) 및 상기 가공 정보(720)에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보를 관리하는 판금 가공 통합 지원 장치에 있어서,
    가공측에서 실제 가공할 때의 실제 가공 정보 및 상기 실제 가공 정보의 기초로 되는 고유 속성 정보를 수집하여 판금 가공 정보로서 피드백하는 수집부(600) 및
    상기 판금 가공 정보를 저장하는 저장부(700)
    를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보는 보정된 최종값인 판금 가공 통합 지원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    판금 가공 정보를 생성하는 설계부(A)를 추가로 포함하며,
    상기 판금 가공 정보로서 축적된 상기 가공 정보(720) 및 상기 가공 지원 정보(750)가 상기 설계부(A)에 의하여 생성되는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    판금 가공 정보를 생성하는 설계부(A)를 추가로 포함하며,
    상기 판금 가공 정보로서 축적된 상기 가공 정보(720) 및 상기 가공 지원 정보(750)가 상기 설계부(A)에 의하여 생성되는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  5. 공작 기계 제어용 가공 정보(720) 및 상기 가공 정보(720)에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보를 관리하는 판금 가공 통합 지원 장치에 있어서,
    가공측에서 실제 가공할 때의 실제 가공 정보 및 상기 실제 가공 정보의 기초로 되는 고유 속성 정보를 수집하여 판금 가공 정보로서 피드백하는 수집부(600) 및
    상기 판금 가공 정보를 저장하는 저장부(700)
    를 포함하며,
    상기 가공 지원 정보는
    가공 대상인 판금 제품의 그래픽 데이터(752) 및
    가공 정보의 기준으로 되며 상기 그래픽 데이터(752)에 대응하는 가공용 속성 데이터(753)
    를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 속성 데이터(753)는
    가공 대상인 판금 제품에 대한 범용의 속성 데이터인 기준 속성 데이터부(758) 및
    실제 가공 판금 제품용으로 이용할 고유 속성 데이터부(759)
    를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 속성 데이터(753)는
    가공 대상인 공작물(work)에 관한 재료 속성 데이터,
    가공에 이용할 공작 기계에 관한 기계 속성 데이터,
    가공에 이용할 금형에 관한 금형 속성 데이터,
    실제 가공에 관한 가공 속성 데이터 및
    가공 작업에 영향을 주는 환경 요인에 관한 환경 속성 데이터
    를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 속성 데이터(753)는
    가공 대상인 공작물에 관한 재료 속성 데이터,
    가공에 이용할 공작 기계에 관한 기계 속성 데이터,
    가공에 이용할 금형에 관한 금형 속성 데이터,
    실제 가공에 관한 가공 속성 데이터 및
    가공 작업에 영향을 주는 환경 요인에 관한 환경 속성 데이터
    를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기준 속성 데이터부(758)는 재료 속성 데이터, 기계 속성 데이터 및 금형 속성 데이터를 포함하고,
    상기 고유 속성 데이터부(759)는 재료 속성 데이터, 기계 속성 데이터, 금형 속성 데이터, 가공 속성 데이터 및 환경 속성 데이터를 포함하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 가공 지원 정보(750)는 상기 속성 데이터로부터 생성되며 가공에 관한 배열 데이터(754)를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 가공 지원 정보(750)는 가공에 관한 영상 데이터(755)를 추가로 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 기준 속성 데이터부의 상기 속성 데이터를 외부로부터 인가된 데이터 치환 정보에 따라 상기 고유 속성 데이터부(759)의 상기 속성 데이터의 일부 또는 전체로 치환하는 치환부(6)를 추가로 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 가공 지원 정보(750)는 설계측에서의 상기 판금 가공 데이터의 검증에 이용하는 검증 데이터를 추가로 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  18. 제5항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  19. 제6항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  20. 제7항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  21. 제8항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  22. 제9항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  23. 제10항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  24. 제11항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  25. 제12항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  26. 제13항에 있어서,
    상기 실제 가공 정보 및 상기 고유 속성 정보는 실제 가공에 앞서 실행되는 시제품 가공 처리 도중에 자동적으로 수집되는 정보인 판금 가공 통합 지원 장치.
  27. 판금 제품의 실제 가공 전에 공작 기계를 제어하기 위한 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보를 포함하는 판금 가공 정보를 생성하는 설계부(A) 및
    상기 생성된 판금 가공 정보에 따라 실제 가공을 행하는 가공부(B)
    를 포함하고,
    상기 설계부(A)는 가공으로 생산할 판금 제품의 설계 데이터 및 가공 조건의 입력에 따라, 설계측(A)에서의 가공 대상 제품의 프로파일 또는 가공 순서를 검증하는 검증부(200)를 포함하며,
    상기 판금 가공 정보는 상기 검증 후에 생성되는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  28. 제3항에 있어서,
    상기 설계부(A)는 가공으로 생산할 판금 제품의 설계 데이터 및 가공 조건의 입력에 따라, 설계측(A)에서의 가공 대상 제품의 프로파일 또는 가공 순서를 검증하는 검증부(200)를 포함하며,
    상기 판금 가공 정보는 상기 검증 후에 생성되는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  29. 제4항에 있어서,
    상기 설계부(A)는 가공으로 생산할 판금 제품의 설계 데이터 및 가공 조건의 입력에 따라, 설계측(A)에서의 가공 대상 제품의 프로파일 또는 가공 순서를 검증하는 검증부(200)를 포함하며,
    상기 판금 가공 정보는 상기 검증 후에 생성되는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 가공 대상 제품의 프로파일에 대한 검증은 상기 입력된 설계 데이터 및 상기 설계 데이터로부터 생성된 완성품의 데이터를 검증함으로써 행해지는 판금 가공 통합 지원 장치.
  31. 제27항에 있어서,
    상기 가공 순서에 대한 검증은 가공측에서의 실제 가공 순서를 순방향 및 역방향으로 CAE 장치 상에서 가상으로 실행함으로써 행해지는 판금 가공 통합 지원 장치.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 프로파일의 검증으로 얻어지는 상기 가공 대상 제품의 프로파일에 대한 상기 데이터는 가공 정보의 기초로 되는 가공 속성 데이터를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 완성품에 대한 데이터는 가공 정보의 기초로 되는 가공 속성 데이터를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 완성품에 대한 데이터는 가공 정보의 기초로 되는 가공 속성 데이터를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  35. 판금 제품의 실제 가공 전에 공작 기계를 제어하는 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보를 포함하는 판금 가공 정보를 생성하는 설계부(A) 및
    상기 생성된 판금 가공 정보에 따라 실제 가공 작업을 행하는 가공부(B)
    를 포함하고,
    가공할 판금 제품의 설계 데이터 및 가공 조건의 입력에 따라, 상기 설계부는
    상기 가공 조건에 대한 상기 가공 조건을 상기 축적된 판금 가공 정보로부터 검색된 상기 가공 조건과 동일하거나 유사한 속성 데이터와 일치시키고,
    상기 가공 조건과 동일하거나 유사한 속성 데이터에 대응하는 판금 가공 정보를 이용하여, 미리 설계측에서 가공 대상 제품의 프로파일 또는 가공 순서를 검증하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  36. 설계측에서의 CAE 장치(10),
    가공측에서의 공작 기계(70, 80) 및
    각각의 공작 기계에 연결된 단말 장치(30, 40, 50, 60)
    를 포함하고,
    상기 단말 장치는 서로간에 네트워크 접속되어 상호 통신하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  37. 설계측에서의 CAE 장치(10),
    가공측에서의 공작 기계(70, 80) 및
    각각의 공작 기계에 연결된 단말 장치(30, 40, 50, 60)
    를 포함하고,
    상기 단말 장치와 상기 CAE 장치가 네트워크 접속되어 상호 통신하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 네트워크 접속이 리모트(remote) 접속을 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 네트워크 접속이 리모트 접속을 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 상호 통신은 제어 데이터로서의 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보(720)를 축적한 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로부터 상기 공작 기계로 관련된 판금 가공 정보를 송신함으로써 행해지는 판금 가공 통합 지원 장치.
  41. 제37항에 있어서,
    상기 상호 통신은 제어 데이터로서의 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보(720)를 축적한 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로부터 상기 공작 기계로 관련된 판금 가공 정보를 송신함으로써 행해지는 판금 가공 통합 지원 장치.
  42. 제36항에 있어서,
    제어 데이터로서의 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보(720)를 축적한 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로부터 가공 지원 정보를 포함하는 데이터를 추출하는 가공 데이터 추출부(2)를 추가로 포함하며,
    상기 단말 장치(30, 40, 50, 60)가 상기 추출된 데이터를 출력하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  43. 제37항에 있어서,
    제어 데이터로서의 가공 정보 및 상기 가공 정보에 관련된 가공 지원 정보(750)를 포함하는 판금 가공 정보(720)를 축적한 판금 가공 정보 데이터베이스(700)로부터 가공 지원 정보를 포함하는 데이터를 추출하는 가공 데이터 추출부(2)를 추가로 포함하며,
    상기 단말 장치(30, 40, 50, 60)가 상기 추출된 데이터를 출력하는
    판금 가공 통합 지원 장치.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 가공 데이터 추출부(2)는 상기 단말 장치로부터 송신된 임의의 판금 제품에 대응하는 판금 가공 정보의 검색 요청에 응답하여 상기 가공 지원 정보를 포함하는 데이터를 추출하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  45. 제43항에 있어서,
    상기 가공 데이터 추출부(2)는 상기 단말 장치로부터 송신된 임의의 판금 제품에 대응하는 판금 가공 정보의 검색 요청에 응답하여 상기 가공 지원 정보를 포함하는 데이터를 추출하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  46. 제36항에 있어서,
    한 세트의 데이터가 공작 기계 제어용 가공 정보에 관련되며, 코드 데이터, 그래픽 데이터, 영상 데이터 및 음성 데이터 중 적어도 하나로 구성되는 가공 지원 정보를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
  47. 제37항에 있어서,
    한 세트의 데이터가 공작 기계 제어용 가공 정보에 관련되며, 코드 데이터, 그래픽 데이터, 영상 데이터 및 음성 데이터 중 적어도 하나로 구성되는 가공 지원 정보를 포함하는 판금 가공 통합 지원 장치.
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