KR101139922B1 - 씨엔씨머신의 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨엔씨(CNC)머신의 모니터링 장치에 관한 것으로, 씨엔씨(CNC)머신을 구성하는 각 장치부와 연결되어 상기의 각 장치부로 인가되는 전원의 온/오프 상태 및, 전압이나 저항 등을 실시간으로 측정하여 이를 데이터화 함은 물론 상기 측정된 데이터에 의해 상기 각 장치부 중 수리하거나 교체하여야 할 장치부의 상태 및 위치를 외부의 모니터를 통해 용이하면서도 정확하게 확인하도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 씨엔씨머신의 각 장치부에 연결된 각 전원선들을 각각 스위칭하는 스위칭모듈과, 상기 스위칭모듈에 연결되어 상기 스위칭모듈에서의 스위칭에 따라 검출되는 각 장치부의 상태를 실시간으로 각각 측정하는 멀티미터부와, 상기 씨엔씨머신의 각종 센서에 각각 연결되어 상기 각 센서에서 감지한 신호를 입력 및 출력하는 입출력모듈과, 상기 멀티미터부와 입출력모듈에 각각 연결되어 상기 멀티미터부와 입출력모듈에서 보내지는 측정값을 저장 및 상기 측정값과 설정값을 비교하는 모니터링 유니트 컨트롤러부와, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부에 연결되어 비교 데이터를 외부 디스플레이부로 보내도록 하는 이더넷 모듈로 이루어진 모니터링 장치부가 구비된 것이다.

Description

씨엔씨머신의 모니터링 장치{MONITORING APPARATUS OF CNC MACHINE}

본 발명은 씨엔씨머신에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 씨엔씨(CNC)머신을 구성하는 각종 장치부와 각각 연결되어 상기의 각 장치부로 인가되는 전원의 온/오프 상태 및, 전압이나 저항 등을 실시간으로 측정하여 이를 데이터화 함은 물론 상기 측정된 데이터에 의해 상기 각 장치부 중 수리하거나 교체하여야 할 장치부의 상태 및 위치 등을 외부에서 보다 용이하면서도 정확하게 확인하도록 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 씨엔씨(CNC:Computer Numerical Control)머신은 공작물의 가공상태나 형상 및, 가공 수치를 컴퓨터로 제어토록 한 것이다.

즉, 상기의 씨엔씨머신은 작업소재(workpiece)인 공작물을 절삭가공하는 절삭공구의 종류 그리고, 상기 공작물 측으로 절삭공구를 피딩(feeding) 하기 위한 속도나 위치 및, 상기 공작물의 가공 수치 등을 컴퓨터에 입력하여 상기 컴퓨터에 입력된 값에 의해 상기의 절삭공구가 회동 및 이동하면서 원하는 형상으로의 공작물을 절삭 가공하도록 한다.

여기서, 상기 씨엔씨머신에는 공작물을 절삭가공하기 위한 여러 종류의 장치부 즉, 인가되는 전원부와, 절삭 공구를 이동 및 회전시키는 모터와 센서 등이 구비된 작동부와, 공작물을 가공하기 위한 가공 수치를 입력 및 제어하는 제어부 및, 상기 각종 장치부의 작동을 제어하는 제어부 등과 같은 각종 장치부가 구비되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 씨엔씨머신은 각 장치부에서 단선이나 전압, 저항의 오류 및 과전압, 저전압 등과 같은 현상이 발생할 경우 테스터기와 같은 장비를 이용하여 상기 씨엔씨머신의 각 장치부 및 상기 각 장치부를 연결하는 전선 등을 일일이 체크하여야 함에 따라 상기 씨엔씨머신에서 고장난 부분을 찾기가 매우 어려울 뿐만 아니라 이로 인한 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 단선이나 전압, 저항의 오류 및 과전압, 저전압 등에 의해 상기 씨엔씨머신의 각 장치부 중 어느 하나의 장치부가 오작동되거나 또는, 상기 씨엔씨머신의 작동이 멈출 경우에만 상기 씨엔씨머신에서 고장난 부분을 체크 및 확인할 수 있으므로 인해 상기 씨엔씨머신을 수리 및 부품 교체에 따른 많은 작업 시간이 소요됨은 물론 작업 지연 등으로 인한 생산성 저하 및 작업 효율성이 저하되는 문제점도 있었다.

그리고, 상기 씨엔씨머신의 각 장치부에서의 전압이나 저항이 순간적으로 떨어졌다가 원상태로 돌아가거나 또는, 단선이나 누전 및 과전압, 저전압 상태가 순간적으로 일어났다가 원상태로 돌아가는 현상 즉, 상기 씨엔씨머신이나 각 장치부가 언젠가는 작동되지 않거나 고장이 일어날 수 있는 현상이 발생되고 있음에도 상기 씨엔씨머신의 고장 원인을 미리 알거나 또는, 상기 고장 원인에 따른 수리 및 교체에 따른 작업을 미리 대처하지 못하는 문제점도 있었다.

한편, 상기 씨엔씨머신이 작동되지 않거나 고장난 경우에는 상기 씨엔씨머신을 제작한 회사로 연락하여 제작자가 직접 찾아오도록 하여 A/S를 받거나 또는, 상기 제작자가 씨엔씨머신을 운전하는 작업자한테 각 장치부에서 체크할 부분을 일일이 설명하면서 고장난 부분을 찾음은 물론 상기 고장난 부분을 수리하여야 하는 등 상기 씨엔씨머신에서 고장난 부분을 찾거나 수리하는 작업 등이 매우 불편함은 물론 많은 시간이 소요되고, 이에 따른 생산성이 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 씨엔씨머신에는 스위칭모듈과, 입출력모듈과, 멀티미터부와, 모니터링 유니트 컨트롤러부와, 이더넷 모듈과, 디스플레이 모듈로 구성된 모니터링 장치부를 구비하도록 하여 상기 모니터링 장치부는 상기 씨엔씨머신의 각 장치부와 각각 연결되어 상기 각 장치부의 온/오프 상태 및 전압이나 저항값의 변화, 단선이나 누전, 과전압, 저전압 등을 실시간으로 측정하여 데이터화함은 물론 상기 측정된 데이터에 의하여 상기 각 장치부 중 수리하거나 교체하여야 할 장치부의 상태 및 위치를 외부에서 보다 손쉽고 용이하면서도 정확하게 빠른시간 내에 확인하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 씨엔씨머신의 각 장치부에서의 전압이나 저항이 순간적으로 떨어졌다가 원상태로 돌아가거나 또는, 단선이나 누전 및 과전압, 저전압 상태가 순간적으로 일어났다가 원상태로 돌아가는 현상에 따른 상기 씨엔씨머신의 고장 원인을 미리 알 수 있을 뿐만 아니라 상기 고장 원인에 따른 씨엔씨머신의 수리 및 부품 교체 등에 따른 작업을 미리 대체하여 상기 씨엔씨머신의 정지를 최대한 줄여 작업 효율성 및 생산성이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 씨엔씨머신의 고장 원인을 모니터링 장치부를 통해 원거리에서도 정확하게 확인함은 물론 상기 고장 원인에 따른 씨엔씨머신의 수리 및 부품 교체에 따른 작업 시간, 인력 손실을 최대한 줄이도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전원공급부와, 복수개의 입력부와 출력부를 각각 제어하는 입/출력 모듈과, 복수개의 서보모터를 각각 동작시키는 복수개의 모터 드라이브와, 복수개의 삼상모터와, 상기 각 모터의 작동상태를 각각 감지하는 복수개의 바이브레이션 센서와, 각 삼상모터로 전원을 각각 공급 및 차단하는 복수개의 스위치부와, 상기의 각 장치를 제어하는 제어부가 구비된 씨엔씨머신에 있어서, 상기 씨엔씨머신에는 상기 씨엔씨머신의 각 장치부에 연결된 각 전원선들을 각각 스위칭하는 스위칭모듈과, 상기 스위칭모듈에 연결되어 상기 스위칭모듈에서의 스위칭에 따라 검출되는 각 장치부의 상태를 실시간으로 각각 측정하는 멀티미터부와, 상기 씨엔씨머신의 각종 센서에 각각 연결되어 상기 각 센서에서 감지한 신호를 입력 및 출력하는 입출력모듈과, 상기 멀티미터부와 상기 입출력모듈에 연결되어 상기 멀티미터부와 입출력모듈에서 보내지는 측정값을 저장 및 상기 측정값과 설정값을 비교하도록 하는 모니터링 유니트 컨트롤러부와, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부에 연결되어 상기 비교 데이터를 외부 디스플레이부로 보내도록 하는 이더넷 모듈로 이루어지는 모니터링 장치부가 구비됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

또한 본 발명은, 모니터링 장치부에는 모니터링 유니트 컨트롤러부에서 보내지는 비교값을 디스플레이하는 디스플레이 모듈이 더 구비됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

또한 본 발명은, 모니터링 유니트 컨트롤러는, 멀티미터부와 입출력모듈에 연결되어 상기 멀티미터부와 입출력모듈에서 보내지는 측정값을 저장하는 측정값 저장부와, 씨엔씨머신의 각 장치부를 동작시키기 위한 각종 데이터가 저장 및 보관되는 데이터베이스부와, 상기 데이터베이스부에 연결되어 상기 각 장치부의 운전에 따른 수치 설정값을 설정하는 수치 설정부와, 상기 측정값 저장부와 수치 설정부에 연결되어 상기 측정값 저장부의 측정값과 상기 수치 설정부의 설정값을 비교하는 비교부와, 상기 비교부에 연결되어 상기 측정값과 설정값을 비교한 데이터를 이더넷 모듈로 송출하는 송출부로 구성됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

또한 본 발명은, 모니터링 장치부의 이더넷 모듈에는 외부 디스플레이부 및 카메라가 장착된 헤드셋과의 접속이 가능하도록 하는 USB단자부가 더 구비됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

또한 본 발명은, 씨엔씨머신에는 상기 씨엔씨머신의 각 장치부 상태를 각각 촬영하는 복수개의 카메라가 설치되고, 모니터링 장치부에는 상기 각 카메라와 연결되어 상기 각 장치부의 상태를 각 카메라로 촬영 및 상기 촬영된 영상이 입력됨과 함께 상기 입력된 영상을 외부에서 볼 수 있도록 출력하는 영상 입출력부가 구비됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

또한 본 발명은, 씨엔씨머신에는 화재를 감지 및 경고하는 화재경보장치가 설치되고, 모니터링 장치부에는 상기 화재경보장치와 연결되어 상기 화재경보장치에서 감지된 신호를 전달받음은 물론 상기 전달된 신호를 외부로 알려주는 화재경보부가 구비됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치가 제공된다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 씨엔씨머신에 스위칭모듈과, 입출력모듈과, 멀티미터부와, 모니터링 유니트 컨트롤러부와, 이더넷 모듈과, 디스플레이 모듈 등으로 이루어진 모니터링 장치부를 구비함과 함께 상기 씨엔씨머신의 각 장치부와 모니터링 장치부를 서로 연결 설치함으로써, 상기 모니터링 장치부는 상기 씨엔씨머신의 각 장치부 상태 즉, 각 장치부에 각각 연결 접속되는 각 전원선에 연결되어 상기의 각 전원선을 번갈아가면서 순차적으로 스위칭하면서 상기 각 장치부의 온/오프 상태 및 전압이나 저항값의 변화, 단선이나 누전 및, 과전압, 저전압 등을 실시간으로 측정함은 물론 이를 데이터화할 뿐만 아니라 상기 측정된 데이터에 의하여 상기 각 장치부 중 수리하거나 교체하여야 할 장치부의 상태 및 위치를 컴퓨터나 디스플레이 모듈 등과 같은 디스플레이부를 통해 보다 손쉽고 용이하면서도 빠른 시간 내에 정확하게 확인하도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 씨엔씨머신의 각 장치부에서의 전압이나 저항이 순간적으로 떨어졌다가 원상태로 돌아가거나 또는, 단선이나 누전 및 과전압, 저전압 상태가 순간적으로 일어났다가 원상태로 돌아가는 현상에 따른 상기 씨엔씨머신의 고장 원인을 미리 알 수 있을 뿐만 아니라 상기 고장 원인에 따른 씨엔씨머신의 수리 및 부품 교체 등에 따른 작업을 미리 대체할 수 있음에 따라 상기 씨엔씨머신의 수리 및 교체 작업이 빠른 시간에 수월하게 이루어짐은 물론 상기 씨엔씨머신의 정지를 최대한 줄여 작업 효율성 및 생산성이 향상되도록 하는 효과도 있다.

그리고, 상기 씨엔씨머신의 고장 원인을 모니터링 장치부 즉, 컴퓨터 및 노트북이나 카메라가 장착된 헤드셋 등을 통해 확인함은 물론 상기 씨엔씨머신으로부터 원거리 및 근거리에서도 모니터링 장치부에 의하여 정확하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라 상기 확인된 고장 원인에 따른 씨엔씨머신의 수리 및 부품 교체에 따른 작업 시간, 인력 손실을 최대한 줄임으로 인한 작업성이 향상됨은 물론 상기 씨엔씨머신을 운전하는 작업자는 제작자가 지시하는대로 움직이면서 헤드셋을 통해 씨엔씨머신의 각 장치부 상태를 확인하면서 고장 부위를 작업자한테 알려주어 작업자가 직접 수리 및 교체할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명 모니터링 장치부가 구비된 씨엔씨머신의 구조를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명 씨엔씨머신의 모니터링 장치부 구성 중 모니터링 유니트 컨트롤러의 구성을 나타낸 블록도.

이하, 본 발명에 따른 씨엔씨머신의 모니터링 장치는 첨부된 도 1과 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 공작물의 가공상태나 형상 및, 가공 수치를 컴퓨터로 제어토록 하는 씨엔씨(CNC)머신(100)이 구비되어 있다.

상기 씨엔씨(CNC)머신(100)에는 상기 씨엔씨(CNC)머신(100)의 각 장치부 즉 후술한 전원공급부와 입/출력모듈과 복수개의 서보모터 및 삼상모터와 모터 드라이브 및 복수개의 바이브레이션 센서와 스위치부 등과 같은 각 장치부와 연결되어 상기 각 장치부의 상태 즉, 상기 각 장치부의 온/오프 상태 및 전압이나 저항값의 변화, 단선이나 누전, 과전압, 저전압 등을 실시간으로 측정하여 데이터화함은 물론 상기 측정된 데이터에 의하여 상기 각 장치부 중 수리하거나 교체하여야 할 장치부의 상태 및 위치를 외부에서 보다 손쉽고 용이하면서도 정확하게 빠른시간 내에 확인할 뿐만 아니라 상기 각 장치부에서의 전압이나 저항이 순간적으로 떨어졌다가 원상태로 돌아가거나 또는, 단선이나 누전 및 과전압, 저전압 상태가 순간적으로 일어났다가 원상태로 돌아가는 현상 등 고장 원인을 미리 측정하거나 각 구성부품들의 초기상태를 미리 감지하고 이를 데이터화하여 기 저장된 정상상태의 데이터베이스와 비교하여 설정된 범위를 초과하였을 때 디스플레이 모듈이나 디스플레이부 및 이더넷 등의 출력수단을 통해 사전 경고를 하여 심각한 문제 발생 전에 미리 대처 즉, 각 장치부를 사전 수리 및 부품을 교체할 수 있게 상기 각 장치부의 상태를 외부에서 미리 확인하도록 하는 모니터링 장치부(200)가 구비되어 있다.

상기 CNC머신(100)의 구성에 대하여 설명하면, 도 1에서 도시한 바와 같이 상기 CNC머신(100)에는 외부전원(E)을 공급받는 전원공급부(110)가 설치되어 있고, 상기 전원공급부(110)와 연결되어 복수개의 입력부(121)와 출력부(122)를 각각 제어하는 입/출력 모듈(120)이 설치되어 있다.

상기 입/출력 모듈(120)은 상기 CNC머신(100) 내에 설치된 각종 센서의 신호 즉, 근접센서나 온도센서, 포토센서, 바이브레이션 센서 등과 같은 각종 센서의 디지털 또는 아날로그 신호를 입력받고, 출력장치 즉, 각종 솔레노이드 밸브류, 전자 접촉기, 릴레이, 램프 등과 같은 출력장치로 디지털 또는 아날로그 신호를 출력하는 것이다.

상기 CNC머신(100)에는 공작물을 절삭가공하는 절삭공구를 회전 및 이동시키는 복수개의 서보모터(140)와 복수개의 삼상모터(150)가 설치되어 있다.

상기 각 서보모터(140)는 절삭공구를 회전시키는 스핀들 모터(141)과, 상기 절삭공구를 X축, Y축, Z축 방향으로 각각 이동시키기 위한 X축,Y축, Z축 모터(142,143,144)로 이루어져 있는데, 상기 CNC머신(100)에는 상기의 각 서보모터(140)뿐만 아니라 상기의 기능 및 또 다른 기능 등 다양한 기능을 수행하는 서보모터가 여러 개 구비되어 있다.

상기 각 서보모터(140)와 연결되어 상기 각 서보모터(140)를 각각 동작시키거나 정지시키는 등 상기 각 서보모터(140)의 작동상태를 제어하는 복수개의 모터 드라이브(130)가 설치되어 있는데, 상기 각 모터 드라이브(130)는 상기의 각 서보모터(141,142,143,144)를 각각 제어하도록 하는 스핀들 모터 드라이브(131)와 X축 모터 드라이브(132)와 Y축 모터 드라이브(133)와 Z축 모터 드라이브(134) 등으로 이루어져 있다.

상기 각 서보모터(140)와 상기 각 삼상모터(150)의 외측에는 상기 각 서보모터(140)와 삼상모터(150)의 작동상태 즉, 모터의 진동 등을 각각 감지 및 감지된 신호를 제어부(170)로 각각 전달하는 복수개의 바이브레이션 센서(160)가 설치되어 있다.

상기 각 삼상모터(150)로 전원을 공급하기 위한 각 전원선에는 상기 각 삼상모터(150)를 각각 작동 및 정지시키기 위해 전원을 공급 및 차단하도록 하는 스위치부(180)가 각각 설치되어 있다.

상기 CNC머신(100)에는 상기 CNC머신(100)의 각 장치부 상태를 각각 영상 촬영 및 외부로 송출하도록 하는 카메라(190)가 설치되어 있다.

상기의 카메라(190)는 각 장치부에 하나씩 위치되도록 복수개 설치 또는, 상기 각 장치부 중 일부 장치부에만 설치하거나 또, 상기 CNC머신(100) 내에 각 장치부 전체를 촬영할 수 있도록 하나만 설치할 수 있는데, 이는 상기 CNC머신(100)의 각 장치부 구성이나 중요도 및, 카메라(190)의 설치 목적이나 효과, 설치 여건 그리고, 구매자의 요구조건에 따라 상기의 CNC머신(100)에 다양한 형태 및 구조로 카메라(190)를 구비 설치할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 CNC(100)에는 상기 CNC머신(100)가 작동하는 과정에서 과부하 및 전선의 단락, 전류의 누전 등으로 인하여 발생하는 화재를 감지 및 이를 외부에서 알 수 있도록 소리나 불빛으로 경고하는 화재경보장치(191)가 설치되어 있다.

상기의 각 장치 즉, 전원공급부(110)와, 입/출력 모듈(120)와, 각 모터 드라이브(130) 및, 각 서보모터(140)와, 각 삼상모터(150)와, 바이브레이션(160) 그리고, 스위치부(180)와, 카메라(190), 화재경보장치(191) 등의 작동상태를 각각 제어하도록 하는 제어부(170)가 설치되어 있다.

한편, 상기의 모니터링 장치부(200)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 씨엔씨머신(100)의 각 장치부와 연결 즉, 상기 각 장치부로 전원을 공급하기 위한 전원선 및 상기 각 장치부를 각각 연결하는 전원선 등에 각각 연결되어 상기 각 장치부 간의 전원선들을 각각 스위칭하는 스위칭모듈(210)이 설치되어 있다.

즉, 상기 스위칭모듈(210)은 각 장치부로 전원을 공급하는 각 전원선 내에 흐르는 전압이나 저항 또는, 단락이나 누전 및 과전압, 저전압 등과 같은 상태를 실시간으로 체크하기 위하여 상기 각 전원선과 전원선을 번갈아가면서 순차적으로 연결 및 분리되도록 스위칭시킨다.

상기 스위칭모듈(210)와 연결되어 상기 스위칭모듈(210)에서 전원선과의 스위칭에 따라 검출 또는 연결/분리되면서 발생하는 신호 즉, 각 장치부의 상태를 실시간으로 각각 측정하도록 하는 멀티미터부(220)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 CNC머신(100)의 내부를 모니터링하기 위해 상기 CNC머신(100) 내에 필요에 의해서 추가로 설치된 각종 센서 즉, 각 바이브레이션 센서(160)나 근접센서, 온도센서, 포토 센서 등과 같은 각종 센서와 연결되어 상기 각 바이브레이션 센서(160)에서 감지한 각 모터(140,150)의 진동상태에 따른 신호나 온도센서에서 감지한 온도 등과 같은 상기 각종 센서의 신호가 디지털 또는 아날로그 신호로 입력될 뿐만 아니라 상기 CNC머신(100) 내에 필요에 의해 추가로 설치된 출력장치 즉, 각종 솔레노이드 밸브류, 전자 접촉기, 릴레이, 램프 등과 같은 출력장치로 디지털 또는 아날로그 신호를 출력하도록 하는 입출력모듈(230)이 설치되어 있다.

또한, 상기 입출력모듈(230)은 상기의 각종 센서 및 출력장치의 입력 및 출력뿐만 아니라 상기 화재경보장치(191)에서 감지한 화재발생에 따른 신호가 입력됨은 물론 상기 입력된 신호에 따라 화재를 소화하는 소화시스템을 가동하는 신호를 출력하는 등 상기 CNC머신(100)을 모니터링하기 위해 추가로 설치되는 각종 센서와 출력장치 등과 같은 장치부에 의해 감지된 신호를 입력 및 출력한다.

상기 멀티미터부(220)와 상기 입출력모듈(230)과 각각 연결되어 상기 멀티미터부(220)에서 측정한 측정값과 상기 입출력모듈(230)으로 입/출력값을 저장함은 물론 상기 저장된 값과 설정된 값을 비교하고, 상기 비교한 데이터를 외부로 송출하도록 하는 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)가 설치되어 있다.

상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)과 연결되어 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서 송출되는 비교 데이터를 외부에서 확인할 수 있도록 인터넷 망이나 랜선 등을 이용하여 원거리에 있는 컴퓨터 등의 외부 디스플레이부(300)로 상기의 비교 데이터를 보내도록 하는 이더넷(Ethernet) 모듈(250)이 설치되어 있다.

또는, 상기 이더넷 모듈(250)에는 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서 보내져 이더넷 모듈(250)을 통해 송출되는 비교 데이터를 모니터링 장치부(200)의 근거리에서 노트북 등의 외부 디스플레이부(400)를 통해 확인할 수 있도록 상기 외부 디스플레이부(400)와 연결되는 USB 케이블이 접속되는 USB단자부(251)가 설치되어 있다.

상기 USB단자부(251)와 USB케이블로 접속되는 외부 디스플레이부(400)는 노트북 뿐만 아니라 상기 씨엔씨머신(100)의 각 장치부를 촬영 및 촬영한 영상을 송출하는 카메라가 장착된 헤드셋을 접속시킬 수 있다.

즉, 상기의 외부 디스플레이부(400) 중 카메라가 장착된 헤드셋은 상기 헤드셋을 작업자가 머리에 쓴 상태에서 상기 작업자는 씨엔씨머신(100)을 제작한 제작자의 지시에 따라 움직이면서 씨엔씨머신(100)의 각 장치부를 촬영하고, 상기 촬영된 영상은 외부 디스플레이부(300)로 보내져서 제작자가 촬영 영상을 보면서 각 장치부의 상태를 확인함은 물론 상기 각 장치부 중 고장 부위를 발견한 경우 제작자는 촬영 영상을 보면서 작업자한테 고장 난 부위에 대한 설명을 차근차근 설명하고 나서 작업자로 하여금 고장난 부위를 직접 수리 및 교체 작업을 할 수 있도록 하는 것이다.

또는, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)과 연결되어 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서 송출되는 비교 데이터를 모니터링 장치부(200)에서 직접 확인할 수 있도록 상기 비교 데이터를 디스플레이하는 디스플레이(Display) 모듈(260)이 설치되어 있다.

상기와 같이, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서 송출되는 비교 데이터는 상기 이더넷 모듈(250)을 통해 원거리 및 근거리에 설치되는 외부 디스플레이부(300,400)를 통해 확인하거나 또는, 모니터링 장치부(200)에 설치된 디스플레이 모듈(260)을 통해 직접 확인할 수 있다.

상기 모니터링 장치부(200)에는 이더넷 모듈(250)과 디스플레이 모듈(260)을 각각 하나씩만 설치하거나 또는, 전부 같이 설치할 수 있는데, 이는 상기 모니터링 장치부(200)의 사용목적이나 효과 및 구매자의 요구조건에 따라 다양한 형태로 구비할 수 있다.

상기 외부 디스플레이부(300)는 원거리에 위치하여 인터넷 망이나 랜선 등으로 연결되는 컴퓨터 및 근거리에서 USB케이블에 의해 연결되는 노트북 등 상기 모니터링 장치부(200)에서 송출된 비교 데이터를 확인할 수 있는 기기라면 어떤 것을 사용하여도 무방하다.

여기서, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 멀티미터부(220)와 입출력모듈(230)에 연결되어 상기 멀티미터부(220)에서 각 장치부의 상태를 실시간으로 각각 측정하여 보내지는 측정값과 상기 입출력모듈(230)에서 각종 센서에서 감지하여 보내지는 신호 즉, 측정값을 각각 저장하도록 하는 측정값 저장부(241)가 설치되어 있다.

상기 CNC머신(100)의 각 장치부를 동작시키기 위한 각종 데이터가 저장 및 보관되어 있는 데이터베이스부(242)가 설치되어 있고, 상기 데이터베이스부(242)와 연결되어 상기 각 장치부의 운전에 따른 수치 설정값을 설정하도록 하는 수치 설정부(243)가 설치되어 있다.

상기 측정값 저장부(241)와 수치 설정부(243)에 연결되어 상기 측정값 저장부(241)의 측정값과 상기 수치 설정부(243)의 설정값을 비교함은 물론 상기 비교한 데이터를 외부로 송출하도록 하는 비교부(244)가 설치되어 있고, 상기 비교부(244)와 연결되어 상기 측정값과 설정값을 비교한 비교 데이터를 이더넷 모듈(250)을 통해 외부 디스플레이부(300,400)로 송출하거나 또는, 디스플레이 모듈(260)로 송출하도록 하는 송출부(245)가 설치되어 있다.

한편, 상기 모니터링 장치부(200)에는 상기 각 카메라(190)와 연결됨과 함께 상기 모니터링 장치부(200)의 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)와 연결되어 상기 CNC머신(100)의 각 장치부 상태를 각 카메라(190)로 촬영 및 상기 촬영한 영상이 입력됨과 함께 상기 입력된 촬영 영상을 외부 즉, 외부 디스플레이부(300) 및 디스플레이 모듈(260)을 통해 볼 수 있도록 상기 촬영 영상을 출력하는 영상 입출력부(270)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 모니터링 장치부(200)에는 상기 화재경보장치(191)와 연결됨과 함께 상기 모니터링 장치부(200)의 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)와 입출력모듈(230)에 연결되어 상기 화재경보장치(191)에서 감지한 화재발생에 따른 신호를 전달받아 상기 전달받은 신호를 디스플레이부 모듈(260) 및 외부 디스플레이부(300)로 보내어 화재발생을 알려주거나 화재발생에 따른 위험을 경고하는 경고음이나 불빛 등을 발생하게 할 뿐만 아니라 이와 동시에, 상기 화재 진압에 따른 소화시스템(하론, CO₂)을 가동하여 화재를 소화하도록 하는 화재경보부(280)가 설치되어 있다.

상기의 영상 입출력부(270)와 화재경보부(280)는 상기에서와 같이 모니터링 장치부(200) 내에 설치하거나 또는, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)의 송출부(245)와 연결되도록 상기 모니터링 장치부(200)의 구성 중 하나인 모니터링 유니트 컨트롤러부(240) 내에 설치할 수 있는데, 이는 상기 영상 입출력부(270)와 화재경보부(280)를 설치한 목적이나 효과 및 설치 여건, 구매자의 요구조건에 따라 다양한 형태로 구비하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 씨엔씨(CNC)머신(100)으로 외부전원(E)이 공급되면 상기 공급되는 외부전원(E)은 상기 CNC머신(100)의 각 장치부 즉, 전원공급부(110)와 입/출력 모듈(120)과, 각 모터 드라이브(130) 및 각 모터(140,150) 등으로 보내진다.

상기 전원이 공급된 각 장치부는 가공 치수 등이 입력된 제어부(170)의 제어에 따라 공작물을 절삭가공하는 절삭공구를 회전시킴은 물론 상기 절삭공구를 X축과 Y축 및 Z축 등으로 각각 이동시키면서 상기의 공작물을 원하는 형상으로 절삭가공한다.

이때, 상기 CNC머신(100)에는 모니터링 장치부(200)가 설치되어 있으므로 상기 모니터링 장치부(200)는 상기 CNC머신(100)의 각 장치부로 전원을 공급하는 각 전원선 내를 흐르는 전압이나 저항값의 변화 또는, 상기 전원선의 단락이나 누전 및, 과전압, 저전압, 오작동 등과 같은 상태를 미리 알 수 있도록 상기 각 전원선과 전원선을 번갈아가면서 순차적으로 스위칭하면서 실시간으로 측정한 측정값을 데이터화할 뿐만 아니라 상기의 측정값과 설정값을 비교한 비교값을 외부 디스플레이부(300)로 송출하여 상기 외부 디스플레이부(300)에서 상기 CNC머신(100)의 상태를 미리 확인할 수 있도록 한 것이다.

상기 모니터링 장치부(200)의 작동상태를 설명하면, 상기 CNC머신(100)의 각 장치부와 연결된 각 전원선에는 상기 모니터링 장치부(200)의 스위칭모듈(210)과 연결되는 단자부가 각각 접속되어 있으므로 상기 스위칭모듈(210)은 단자부를 각 전원선과 번갈아가면서 순차적으로 연결 및 분리하도록 스위칭시킨다.

그러면, 상기 각 전원선 내를 흐르는 전압이나 저항값 및 단락이나 누전, 과전압, 저전압, 오작동 등과 같은 현상에 대한 정보는 스위칭모듈(210)을 통해 멀티미터부(220)로 전달된다.

상기 멀티미터부(220)에서는 전달된 정보를 바탕으로 하여 상기와 같은 현상을 실시간으로 체크 및 측정하여 측정값을 산출하고, 상기 산출된 측정값은 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)로 보내진다.

이와 함께, 상기 CNC머신(100)의 각종 센서와 각각 연결된 모니터링 장치부(200)의 입출력모듈(230)에는 상기 각종 센서에서 감지한 각 모터(140,150)의 진동상태, 온도 등과 신호를 감지함은 물론 상기 감지한 신호가 입력 및 출력되면, 상기 입/출력값은 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)로 보내진다.

상기와 같이, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서는 상기 멀티미터부(220)에서 보내지는 측정값을 각각 데이터화함은 물론 상기 각 데이터화된 측정값과 이미 설정된 설정값을 비교한 비교값 즉, 비교 데이터를 외부에서 확인할 수 있도록 송출하고, 이와 함께 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서는 상기 입출력모듈(230)에서 보내지는 입/출력값을 데이터화함은 물론 상기 데이터화된 입/출력값과 이미 설정된 설정값을 비교한 비교 데이터를 외부에서 확인할 수 있도록 송출한다.

여기서, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)에서 송출되는 비교 데이터는 상기 모니터링 장치부(200)에 설치된 디스플레이 모듈(260)을 통해 CNC머신(100)이 설치된 곳에서 직접 확인하거나 또는, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)와 연결됨은 물론 인터넷 망이나 랜선 등이 연결된 이더넷 모듈(250)을 통해 원거리에 위치하는 외부 디스플레이부(300)로 비교 데이터를 전달하여 상기 외부 디스플레이부(300)에서 확인하거나 또는, 상기 이더넷 모듈(250)의 USB단자부(251)와 USB케이블로 연결된 외부 디스플레이부(400)로 비교 데이터를 전달하여 확인할 수 있다.

상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)는 상기 멀티미터부(220)와 입출력모듈(230)에서 보내지는 측정값과 입/출력값을 측정 및 이를 데이터화함은 물론 상기 측정값과 설정값을 비교한 비교 데이터를 외부에서 확인할 수 있도록 송출하는데, 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 CNC머신(100)의 각 장치부를 동작시키기 위한 데이터 즉, 공작물을 절삭가공할 때 공작물의 절삭가공상태 및 수치 등 각종 데이터가 입력 저장 및 보관되어 있는 데이터베이스부(242)로부터 상기 각 장치부의 운전에 따른 수치 설정값 등 필요한 데이터를 수치 설정부(243)에서 설정한다.

그리고, 상기 멀티미터부(220)와 입출력모듈(230)에 연결된 측정값 저장부(241)에서는 상기 멀티미터부(220)에서 각 장치부의 상태를 실시간으로 각각 측정하여 보내지는 측정값과 상기 입출력모듈(230)에서 각종 센서에서 감지한 신호를 보내지는 입/출력값 즉, 측정값이 각각 저장된다.

상기의 측정값 저장부(241)에서 측정한 측정값과 상기 수치 설정부(243)의 설정값은 상기 모니터링 유니트 컨트롤러부(240)의 비교부(244)로 보내지게 되고, 상기의 비교부(244)에서는 보내진 측정값과 설정값을 서로 비교하여 상기 각 장치부의 고장 이상 유무 및 고장 원인 또는, 고장이 날 수 있는 현상 등을 알 수 있는 비교 데이터를 송출부(245)로 보낸다.

상기 송출부(245)에서는 상기의 비교 데이터를 디스플레이 모듈(260)로 송출하여 상기 디스플레이 모듈(260)에서는 송출된 비교 데이터를 보면서 상기 CNC머신(100)의 상태를 확인한다.

또는, 상기 송출부(245)에서는 상기의 비교 데이터를 상기 모니터링 장치부(200)의 이더넷 모듈(250)로 송출하고, 상기 인더넷 모듈(250)은 인터넷 망이나 랜선 등으로 연결된 외부 디스플레이부(300)로 비교 데이터를 송출함은 물론 상기 외부 디스플레이부(300)에서는 송출된 비교 데이터를 보면서 상기 CNC머신(100)의 상태를 원거리에서 확인한다.

상기 디스플레이 모듈(260) 및 외부 디스플레이부(300,400)에서 확인된 비교 데이터를 보면서 CNC머신(100)의 근거리 및 원거리에서도 상기 CNC머신(100)을 제작한 제작자 및 CNC머신(100)을 운전하는 작업자는 상기 CNC머신(100)의 상태를 한 눈에 알 수 있음은 물론 상기 CNC머신(100)의 고장 부분을 보다 빠른 시간에 정확하게 확인하거나 또는 고장 날 수 있는 부분을 미리 정확하게 확인하여 대처할 수 있으므로 인해 수리 및 교체 작업에 따른 상기 CNC머신(100)의 정지시간을 최대한 줄여 작업 효율성 및 생산성이 향상된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 상기의 씨엔씨머신의 모니터링 장치는 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있으므로 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되는 것이다.

100: 씨엔씨머신 110: 전원공급부
120: 입/출력모듈 130: 모터 드라이브
140: 서보모터 150: 삼상모터
160: 바이브레이션 센서 170: 제어부
180: 스위치부 190: 카메라
191: 화재경보장치 200: 모니터링 장치부
210: 스위칭모듈 220: 멀티미터부
230: 입출력모듈 240: 모니터링 유니트 컨트롤러부
241: 측정값 저장부 242: 데이터베이스부
243: 수치 설정부 244: 비교부
245: 송출부 250: 이더넷 모듈
251: USB단자부 260: 디스플레이 모듈
270: 영상 입출력부 280: 화재경보부
300,400: 외부 디스플레이부

Claims (6)

1. 전원공급부와, 복수개의 입력부와 출력부를 각각 제어하는 입/출력 모듈과, 복수개의 서보모터를 각각 동작시키는 복수개의 모터 드라이브와, 복수개의 삼상모터와, 상기 각 모터의 작동상태를 각각 감지하는 복수개의 바이브레이션 센서와, 각 삼상모터로 전원을 각각 공급 및 차단하는 복수개의 스위치부와, 상기의 각 장치를 제어하는 제어부가 구비된 씨엔씨머신에 있어서,
   상기 씨엔씨머신에는 상기 씨엔씨머신의 전원공급부와 입/출력 모듈과 각 서보모터와 삼상모터 및 각 바이브레이션 센서와 스위치부와 같은 각 장치부의 온/오프 상태 및 전압이나 저항값의 변화, 과전압, 저전압 등의 상태를 측정함은 물론 이를 데이터화하여 외부에서 고장 원인을 미리 확인할 수 있도록 하는 모니터링 장치부가 구비되되,
   상기 모니터링 장치부는, 상기 씨엔씨머신의 각 장치부에 연결된 각 전원선들을 각각 스위칭하는 스위칭모듈과,
   상기 스위칭모듈에 연결되어 상기 스위칭모듈에서의 스위칭에 따라 연결되는 각 장치부의 전기적 상태를 실시간으로 각각 측정하는 멀티미터부와,
   상기 씨엔씨머신의 각종 센서에 각각 연결되어 상기 각 센서에서 감지한 신호를 입력 및 출력하는 입출력모듈과,
   상기 멀티미터부와 상기 입출력모듈에 연결되어 상기 멀티미터부와 입출력모듈에서 보내지는 측정값을 저장 및 상기 측정값과 설정값을 비교하도록 하는 모니터링 유니트 컨트롤러부와,
   상기 모니터링 유니트 컨트롤러부에 연결되어 모니터링 유니트 컨트롤러부에서 보내지는 비교 데이터를 디스플레이 모듈 또는 외부 디스플레이부로 보내도록 하는 이더넷 모듈로 이루어지며,
   상기의 모니터링 유니트 컨트롤러부는, 멀티미터부와 입출력모듈에 연결되어 상기 멀티미터부와 입출력모듈에서 보내지는 측정값을 저장하는 측정값 저장부와, 씨엔씨머신의 각 장치부를 동작시키기 위한 각종 데이터가 저장 및 보관되는 데이터베이스부와, 상기 데이터베이스부에 연결되어 상기 각 장치부의 운전에 따른 수치 설정값을 설정하는 수치 설정부와, 상기 측정값 저장부와 수치 설정부에 연결되어 상기 측정값 저장부의 측정값과 상기 수치 설정부의 설정값을 비교하는 비교부와, 상기 비교부에 연결되어 상기 측정값과 설정값을 비교한 데이터를 이더넷 모듈로 송출하는 송출부로 구성됨을 특징으로 하는 씨엔씨머신의 모니터링 장치.
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