KR101211597B1

KR101211597B1 - 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템

Info

Publication number: KR101211597B1
Application number: KR1020100088618A
Authority: KR
Inventors: 이용우; 김광식
Original assignee: 김광식; 경남엠 테크 주식회사
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-12-12
Also published as: KR20120026414A

Abstract

이 발명은 갱타입 CNC 선반 공구대의 x,y 좌표계와 평행하는 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx1이 되는 스핀들 척의 한 쪽 공작물 공급 포인트에 가공 전 공작물을 공급하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 피더(Feeder), 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx2가 되고 스핀들 척의 다른 한 쪽 공작물 배출 포인트에 가공이 된 공작물을 전달하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 배출 게이트, 공구대에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 하나로서 공구대의 한쪽에 세팅이 되는 제1 공작물 그리퍼, 공구대에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 다른 하나로서 공구대의 다른 한쪽에 세팅이 되어 두 개의 그리퍼의 설치 거리가 Lx1인 제2 공작물 그리퍼, 및 CNC 선반의 제어로 공작물제어를 더 하도록 CNC 선반의 제어에 제공이 되는 외부 명령세트로 구성이 되는 CNC 선반의 공작물 관리 시스템이다. 이 발명에 따르면 CNC 선반 내부 채널을 통해 가공 전 공작물을 제공을 하여 설치공간을 절약하고 갱타입 CNC 선반의 가동 효율을 향상한다.

Description

시앤시 선반의 공작물 관리 시스템 { CNC lathe of the workpiece Management System }

이 발명은 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템에 관한 것이다. 자세히는 갱타입(Gang Type) CNC선반에 CNC선반의 공구대와 협동을 하는 공작물의 공급장치와 배출장치를 설치하고, CNC선반의 제어로서 공작물을 핸들링(Handling) 하도록 하는 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템에 관한 것이다.

CNC 선반(CNC lathe)은 컴퓨터 제어 기술이 공작 기계의 제어로 진화하여 이룩한 가공 기계 공학의 꽃이라 할 만 하다. 현대 문명의 스포트라이트 이면에는 다양한 기계장치가 제작이 되어 하나 같이 움직이고 있어 고 능률로 사람의 노동력을 대신하고 있다.

가장 많이 사용이 되는 자동화 장치로서는 대표적으로 겐트리 방식(Gentry Type)의 로봇(Robot)이나 로더(Loader) 등이 있다. 수평 암(Arm) 방식으로는 암 로봇(Arm Robot)과 암 로더 등이 있다. 겐트리 타입은 이송해야 할 공작물이 외부에 있기 때문에 CNC 선반 내부에 위치한 척 까지의 경로가 멀어 장치가 커지고, 이로 인해 로딩(Loading)시간이 길어지며 가격도 고가이다. 수평 암 방식도 공작물이 외부에 있지만 이송거리가 짧아 공작물의 교체 속도는 겐트리 타입보다 빠르다. 그러나 수평 암은 CNC 선반 앞쪽의 작업 공간을 차지하기 때문에 작업 교체나 공구 교환 등의 내부 작업을 방해하는 문제점이 있다. 이보다 더 근본적인 문제는 공작물 공급 장치가 CNC 선반의 외부에 있기 때문에 공작물의 공급을 위해서는 항상 도어를 열고 닫아야 하는데 안전상의 이유등으로 많은 시간이 소요되며, 공작물을 CNC 선반 내부로 공급을 할 그립퍼와 그리퍼 구동 구조물이 필요하고, 그리퍼 구동 구조물을 움직이기 위한 몸체와 구동장치가 필요하여 이러한 자동화 장치는 외형이 크고 복잡하여 고가이지만 공급하는데 스피드가 느린 단점이있다. 이러한 자동화 장치는 인력은 줄일 수는 있지만 공작물 공급시간은 줄어들지가 않아 설비의 가동효율은 개선되지 않는 취약점이 있다

CNC 선반은 기계 설계자가 도면에 표시한 수치를 컴퓨터가 읽어 가공 기계를 제어하므로 정밀하고 빠르게 공작물을 자동으로 가공을 한다. CNC 선반의 또 다른 기능은 가공 공구를 기계 설계자의 의도에 따라 자동으로 선택하여 다양한 가공을 자동화 하고 있는 것이다. 공구 메거진은 CNC 선반의 선반의 제어 명령 코멘드를 받으면 코멘드에 응답하여 요구된 공구를 공구 그립퍼에 전달하고 다양한 절삭 공구를 교체할 수 있게 하므로 CNC 선반의 가공 프로세스를 넓히고 있다.

CNC 선반은 공구 메거진과 결합이 되어 협동을 하므로 다양한 가공을 가능하게 하지만 소형 공작물을 가공을 하기에는 공구 메거진이 비효율적 요인으로 지적이 되고 있다. 다양한 산업 제품에서 요구하는 소형 공작물은 대개 길이 7cm 이내, 직경 5cm 이내의 관형, 봉형 또는 육각 봉형의 가공물로서 절삭 가공 산업의 전반에 걸쳐 발생이 되는 작업량의 대부분을 차지한다.

CNC 선반의 비효율적 요인을 개선을 하고, 소형 공작물을 저 비용으로 가공하기 위한 CNC 선반으로 갱타입(Gang Type) CNC선반이 출현하여 절삭 가공 산업계 전반에 보급이 되어 있다. 갱타입 CNC 선반은 CNC 선반에 결합이 되는 공구 메거진을 공구대로 대체하여 작은 공작물을 자동으로 절삭을 하도록 고안이 되었다. 갱타입 CNC 선반은 스핀들 척에 대응이 되는 공구 테이블을 구비하고 있다. 공구 테이블은 복수의 공구가 즉시 작업 가능 한 상태로 조립이 되어있고, CNC 선반의 제어부는 공구의 교체가 필요할 때 공구테이블을 제어하여 스핀들 척에서 작업 중인 공구를 분리하고 다른 공구를 공작물에 접촉을 시켜 공작물을 가공을 지속하는 것이다. 또한 공구의 하나는 그리퍼가 될 수 있다. 공구대에 세팅이 되는 공압 그리퍼는 압축공기에 연결이되고 CNC 선반의 제어 명령으로 그리퍼는 그립 또는 언그립 상태로 제어를 하게 되는 것이다. 이와 같이 갱타입 CNC 선반은 이미 공구테이블에 세팅이 된 공구 1 내지 공구 6 중에서 작업 공구를 바꾸어 작업을 지속하는 것이어서 공구의 교체 시간과 동선이 매우 단축이 되는 것이다.

이 발명은 내부 제어로 공구 테이블을 제어하는 갱타입 CNC 선반에 외부 제어 명령 세트와 가공 전 공작물 피더와 가공 공작물 배출 게이트를 부가 하여 공작물의 공급과 공작물 배출을 관리하는 공작물 관리 시스템을 제공하려는 것이다. 이 발명은 CNC 선반의 공구 테이블 양쪽에 2개의 공작물 그리퍼를 공구 중의 하나로 각각 세팅을 하는 공작물 관리 시스템을 제공을 하려는 것이다. 이 발명은 공구대를 그리퍼 구동수단으로 사용하도록 공구대에 세팅이 된 두 개의 그리퍼로 공작물 피더에서 공급이 되는 가공 전 공작물의 그립과 스핀들 척에서 가공이 된 공작물의 그립을 동시에 그립 제어 하는 공작물 관리 시스템을 제공을 하려는 것이다. 이 발명은 가공 전 공작물을 스핀들 척에 전달을 하면서 동시에 가공 공작물을 배출 게이트에 전달을 하는 공작물 관리 시스템을 제공을 하려는 것이다. 이와 같이 이 발명은 CNC 선반의 내부에 결합이 되는 공작물 관리 시스템으로 공작물의 트윈 작업 관리를 이루어 제어 경제를 이루고 갱타입 CNC 선반의 작업 능력을 높이는 공작물 관리 시스템을 제공 하려는 것이다. 또한 이 발명은 CNC 선반 내부 채널을 통해 가공 전 공작물을 직접 공급을 하므로 도어를 여닫는 시간과 암의 인아웃 시간 등 가공 무효시간을 최소화 함으로서 CNC선반의 가공 유효시간을 극대화 하는 효과를 거두어 가동 효율을 높이고 작업 공간을 절약을 할 수 있게 하려는 것이다. 이 발명은 가공 전 공작물을 공구대에 공급을 하는 피더를 제공을 하려는 것이다.

갱타입(Gang Type) CNC 선반(때로는 "CNC 선반"으로 약칭한다)의 공작물 관리 시스템을 설명한다.

갱타입 CNC 선반(100)은 스핀들 척(110)의 좌표 축 y 에 평행이 되는 베드(150)의 2차원 평면에 공구대(120)가 지지되어 있다. CNC 선반의 제어부가 베드(150) 위에서 공구대(120)를 억세스 할 수 있는 x,y 좌표계는 Lx,Ly 이다. 갱타입 CNC 선반의 특징은 공구의 교체 제어에서 공구대(120)에 세팅이 되어 있는 복수의 공구를 공구대(120)와 함께 x,y 좌표계에서 이동을 시켜 선택 된 공구를 공작물에 접근을 시키는 것이다. 마찬가지로 절삭 작업의 수치 제어에서 공구대(120)를 x,y 좌표계에서 수치 제어하여 선택이 된 공구로 공작물의 절삭 작업을 한다.

CNC 선반의 M 코드는 CNC 선반의 제어 코드에 오퍼레이터가 삽입하는 보조장치의 제어 명령어 이다. (이 문서에서 보조장치 제어 명령어를 'M 코드' 표기한다) 보조 장치는 CNC 선반에 부가 된 보조 장치와 오퍼레이터가 선택하여 사용하는 외부 장치를 포함한다. 오퍼레이터는 CNC 선반에 외부 장치를 부설하고 부가시킨 장치를 CNC 선반에 협동시키기 위하여 M 코드를 제어 코드에 부가한다. CNC 선반에는 M 코드 편집을 위한 에디터가 제공이 되고 있다. 오퍼레이터는 에디터를 이용하여 외부에서 작성한 프로그램을 CNC 선반에 삽입하거나 콘솔 키를 이용하여 M 코드를 편집을 한다. 프로그램 제어에 삽입이 된 M 코드는 입력포트를 통하여 외부 기기의 상태를 읽고, 출력 포트를 통하여 제어 신호를 외부 장치에 전송을 하고, 출력포트를 통하여 드라이버를 구동시켜 드라이버의 출력으로 외부장치를 구동하며, 외부 장치를 구동하기 위하여 입력포트에서 읽은 신호를 기반으로 조건부 제어를 실행한다.

CNC 선반의 공작물 관리 시스템은 공구 교체 동작과 공작물의 절삭 작업 동작으로 제어가 되는 공구대(120)와 공구대를 제어하는 CNC 선반의 x,y 좌표계 제어와 M 코드 제어를 기반으로 제안이 되었다. 이러한 CNC 선반의 공작물 관리 시스템은 가공 전 공작물을 전달을 받아 스핀들 척(110)에 세팅을 하는 동작과, 가공된 공작물을 공작물 배출 게이트(300)에 전달을 하는 동작을 동시에 하도록 두개의 그리퍼(130,140)를 공구대에 함께 세팅을 하고, CNC 선반에 공작물 피더(200)와 공작물 배출 게이트(300)를 설치하고, CNC 선반의 제어에 공작물 관리를 위한 M 코드를 삽입 하였다.

구체적으로 갱타입 CNC 선반의 공작물 관리 시스템은 도2와 같이 공작물 그리퍼의 구동수단으로 채용된 공구대의 x,y 좌표계와 평행하는 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리(Lx1)가 되는 스핀들 척(110)의 한 쪽 공작물 공급 포인트(131)에 가공 전 공작물을 공급하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 피더(Feeder)(200), 상기 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리(Lx2)가 되고 Lx1 = Lx2 가 되는 스핀들 척의 다른 한 쪽 공작물 배출 포인트(141)에 가공이 된 공작물을 전달하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 배출 게이트(300), 공구대(120)에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 하나로서 공구대의 한쪽에 세팅이 되는 제1 공작물 그리퍼(gripper)(130), 공구대에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 다른 하나로서 공구대(120)의 다른 한쪽에 세팅이 되어 두 개의 그리퍼의 설치 거리가 Lx1인 제2 공작물 그리퍼(140) 및 CNC 선반의 제어로 공작물제어를 더 하도록 CNC 선반의 제어에 삽입이 되는 M 코드로 구성이 되었다.

스핀들의 좌표 y 축에서 공작물 공급포인트(131)와 공작물 배출포인트 (141)의 거리는 같은 거리 Lx1 = Lx2 이고, 공구대의 공구 배열 간격은 같은 거리의 간격이다. 그리퍼(130, 140)와 스핀들 척(110)의 대응 관계를 보면 스핀들 좌표 축 y에서 공작물 공급 포인트(131)와 공작물 배출 포인트(141)의 거리는 같은 거리이고, 공구대의 공구 배열 간격은 같은 거리의 간격이므로 공구대(120)의 제어에서 제1 그리퍼(130)가 공작물 공급 포인트(131)에 도달 시키면 제2 그리퍼(140)는 스핀들 척(110) 앞으로 이동이 되고, 반대로 제1 그리퍼(130)를 스핀들 척(110)의 중심에 이동을 시키면 제2 그리퍼(140)는 배출 게이트(300) 앞으로 유도가 된다.

갱타입 CNC 선반의 공작물 관리 시스템은 CNC 선반의 제어에 삽입한 M 코드로 공압 그리퍼의 동작을 제어하여 공구대(120)의 제1 그리퍼(130)가 공작물 피더(200)에서 가공 전 공작물을 공급을 받고 동시에 제2 그리퍼(140)가 스핀들 척(110)에서 가공이 된 공작물을 인출을 하며, 제1 그리퍼(130)가 공급을 받은 가공 전 공작물을 스핀들 척(110)에 전달을 하고 동시에 제2 그리퍼(140)가 가공이 된 공작물을 배출 게이트(300)에 전달을 하도록 제어를 한다.

CNC 선반은 작업 루프에서 공작물을 반복하여 가공을 하며 가공 루프 내의 제어 흐름에서 오퍼레이터가 삽입한 M 코드를 만나면 M 코드 제어를 실행 한다.

CNC 선반(100)은 앞의 제어 사이클에서 스핀들 척(110)에 전달이 된 가공 전 공작물을 수치 제어로서 가공을 한다. 가공 과정은 스핀들 척을 제어하여 공작물을 척킹을 한 다음 작업 주축을 구동하고 주축의 구동이 프로그램 속도에 도달을 하면 공구대(120)를 2차원 제어하여 공구를 선택 하거나 교체 하고 이어서 공구대(120)를 2차원 수치 제어하여 공작물을 절삭을 한다. 공구의 선택 제어와 선택된 공구에 의한 공작물의 절삭 제어는 수치 제어의 프로그램 데이터에 반응하여 공작물 절삭이 완료되기 까지 반복을 한다.

공작물 피더는 기존의 CNC 선반에 부가 설치하여 CNC 선반이 공작물 가공을 빠르게 반복하여 작업을 할 수 있도록 가공 전 공작물을 공작물 전달 포인트(131)에 공급을 하는 장치이다. 공작물 피더는 저가의 지그 타입으로 제조 하거나 2축 로봇 또는 3축 로봇으로 제작을 할 수 있다. 그러나 CNC 선반의 수익성을 고려하면 저가의 지그타입 공작물 피더가 실용적인 효과를 거둘 수 있다.

실시 예의 공작물 피더(200)는 지그타입과 로봇 타입의 중간 쯤 되는 공작물 피더로서 공작물 전달 게이트를 감시하여 공작물 게이트가 비어 있으면 스스로 공작물을 공급을 하고 또한 피더에 공급되는 공작물이 없으면 공작물 정렬 공급기에 공작물 공급을 요구하도록 제작이 되었다.

CNC 선반의 공작물 관리 시스템의 공작물 피더(200)는, CNC 선반(100)의 보디에 지지되어 제1 그리퍼(130)의 그립 포인트(131)에 가공 전 공작물을 대기 시키도록 공작물 공급 V 빔(210)의 한쪽을 공작물 전달 포인트(131)에 지지하는 콜렉터 튜브(220), 콜렉터 튜브(220)에서 가공 전 공작물을 제1 그리퍼(130)에 전달을 하기 위한 콜렉터 튜브 앞판(223)에 만든 공작물 전달 게이트(221), 공작물 정렬 공급기(500)와 공작물 전달 게이트(221)에 공작물 이송 경로를 제공하는 V 빔(210), V 빔 상면의 공작물 지지홈(211), V 빔의 뒤를 CNC 선반에 지지하는 지지핀(212), 콜렉터 튜브에서 V 빔의 앞의 높이를 조절하고 고정을 하여 공작물(p)의 중심을 공작물 전달 포인트에 맞추어 주는 높이 조절 수단(270), CNC 선반에 설치한 통로(102)를 통해 CNC 선반의 외측으로 돌출이 되어 공작물 정렬 공급기(500)로 부터 공작물을 전달 받는 V 빔 돌출부(215), 피더 제어부가 V 빔 돌출부에서 공작물 정렬 공급기(500)의 에스컬레이터(510)로 부터 전달을 받은 가공 전 공작물을 검출을 하기 위한 공작물 검출 센서(217), CNC 선반의 외측에 설치되고 호퍼에 공급이 된 공작물을 정렬을 하고 피더 제어부에서 공작물 공급요구가 있으면 에스컬레이터(510)에서 V 빔 돌출부(215) 위에 공작물을 공급하여 전달을 하는 공작물 정렬 공급기(500), V 빔(210)에 설치가 되고 피더 제어부의 제어에 응답을 하여 V 빔 위에 같은 피치로 배열이 되어있는 복수의 가공 전 공작물(p, pn, pn, pn, ...)을 동시에 한 피치(s1)씩 전진 이동을 시켜 앞의 공작물 p를 콜렉터 튜브(220)의 전달 게이트(221)에 도달시켜 공작물 그립퍼(130)의 그립에 대기를 시키는 공작물 피딩 기구(230) 및 공작물 검출센서(217)를 감시하여 공작물의 검출이 없으면 공작물 정렬 공급기(500)에 공작물 공급 신호를 전송을 하고, 홀딩센서(227)를 감시하여 공작물 전달 게이트(221)에 공작물이 없으면 공작물이 검출되기 까지 피딩기구(230)의 반복 구동을 제어 하는 피더 제어부로 구성된다.

CNC 선반에 M 코드로 삽입이 된 도20의 피더(200) 제어부(290)는 CNC 선반의 제어에 외부 센서의 신호를 제공하고 CNC 선반의 제어로서 외부 장치를 운용하는 제어이다.

도20 제어부(290)의 구성은 포트(io1)에 연결이 되어 M 코드(m1)에서 상태 신호를 제공하는 공작물 검출센서(217), 포트(o01)에 연결이 되어 M 코드(m2)에서 공작물 공급신호를 받는 공작물 정렬 공급기(500), 포트(o31)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m3)로부터 언그립 신호를 받는 제1 그리퍼(130), 포트(o41)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m4)로부터 언그립 신호를 받는 제2 그리퍼(140), 포트(i02)에 연결이 되어 M 코드(m5)에 상태 신호를 제공하는 공작물 홀딩 센서(227), 포트(o02)에 연결이 되어 드라이버(251d)를 통해 M 코드(m6)로부터 왕복 구동제어를 받는 피더 구동기의 에어실린더(251), 포트(o32)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m7)로부터 그립 제어를 받는 제1 그리퍼(130), 포트(o42)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m8)로부터 그립 제어를 받는 제2 그리퍼(140)를 포함한다.

도20 제어부(290)의 동작을 설명하면 CNC 선반의 제어(CNC-ctrl) 흐름 중에 필요한 단계에서 M 코드(m1)를 삽입하여 포트(i01)에서 공작물 검출 센서(217)의 상태를 수신하고, M 코드(m2)를 삽입하여 포트(i01)에서 공작물의 검출이 없으면 공작물 정렬 공급기를 제어 하는 포트(o01)에 공작물 공급신호를 내보내고, M 코드(m3)을 삽입하여 드라이버(130d)를 통해 제1 그리퍼(130)를 언그립하는 신호를 포트(o31)에 내보내고, M 코드(m4)를 삽입하여 드라이버(140d)를 통해 제2 그리퍼(140)를 언그립하는 신호를 포트(o41)에 내보내고, M 코드(m5)를 삽입하여 포트(i02)에서 공작물 홀딩 센서(227)의 상태를 수신하고, M 코드(m6)를 삽입하여 포트(i05)에서 홀딩 공작물의 검출이 없으면 드라이버(251d)에 피더 구동기의 에어실린더(251)를 1 왕복 전진 및 후진 구동을 하는 제어 신호를 포트(o02)에 내 보내고, M 코드(m7)를 삽입하여 드라이버(130d)를 통해 제1 그리퍼(130)를 그립 하는 신호를 포트(o32)에 내보내고, M 코드(m8)를 삽입하여 제2 그리퍼(140)를 그립 하는 신호를 포트(o42)에 내보내어 공작물의 가공 관리 과정에서 피더(200)에 의한 공작물의 공급 관리를 하는 것이다.

CNC 선반의 제어에서 독립시킨 도21 피더(200)의 제어부(293)는 그립(130,140)을 운용하기 위하여 M 코드를 삽입한 CNC 선반의 제어에 협동이 되는 제어이다. 도21의 제어부(293)는 공작물 공급 포인트(131)에 대응이 되어있는 공작물 전달 게이트(221)에 공작물이 없으면 공작물 전달 게이트(221)에 공작물을 이송을 한다. 공작물 전달 게이트(221)에 공작물이 있으면 CNC 제어가 공작물 공급 포인트(131)에서 공작물을 전달을 받을 수 있는 공작물 대기상태가 된다.

도21의 마이콤 피더 제어부(293)의 구성은 프로그램된 제어 마이콤(281), V 빔의 돌출부(215)에 설치가 되고 마이컴에 연결이 되어 V 빔 위에서 공작물 검출 신호를 마이콤에 제공을 하는 공작물 검출 센서(217), 콜렉터 튜브(220)내에 설치가 되고 마이콤에 연결이 되어 공작물 전달 게이트(221)의 공작물 검출신호를 마이콤에 제공을 하는 홀딩 센서(227), 마이콤의 제어신호 c1에 응답을 하여 V 빔의 돌출부(215)에 공작물을 공급을 하는 공작물 정렬 공급기(500), 제어신호 c2에 응답을 하여 공압원(259)의 압축 공기로 에어 실린더(251)를 전진 구동시키고 제어신호 c3에 응답을 하여 공압원(259)의 압축 공기로 에어 실린더(251)을 후진 구동을 시키는 전자밸브(253)를 포함한다.

공작물 피더(200)를 CNC 선반에 설치 할 때 공작물 전달 게이트(221)를 CNC 선반의 공작물 공급 포인트(131)에 일치 시킨다. 피더 제어부(293)의 작용을 보면 공작물 검출센서(217)를 감시하여 V 빔 돌출부(215)에 공작물이 없으면 공작물 정렬 공급기(500)에 공작물 공급 요구 신호 c1을 전송을 한다. 공작물 검출센서(217)는 V 빔의 표면에서 근접 센서로서 공작물 검출을 할 수 있게 V 빔에 설치한다. 공작물 정렬 공급기(500)는 신호 c1에 응답을 하여 에스컬레이터(510)를 통해 V 빔 돌출부(215)에 공작물을 공급을 한다. 피더 제어부(293)는 홀딩센서(227)를 감시하여 콜랙터 튜브(220)내의 공작물 전달 게이트(221)에 공작물이 없으면 공작물이 검출되기 까지 제어신호 c2,c3로 피딩기구(230)를 반복 구동 제어를 하여 V 빔 위에 복수개의 공작물이 배열이 되게 하고 제일 앞 위치에 놓인 공작물(p)이 공작물 전달 게이트(221)에 전달이 된다. 피딩기구(230)는 한번 구동을 하면 V 빔 돌출부(215)는 비어 있게 되므로 그 때 마다 피더 제어부(293)는 공작물 공급신호 c1 을 발생 시킨다.

도2 피더(200) 제어부(293)의 제어에 협동이 되도록 M 코드를 삽입한 CNC 선반의 제어 예를 설명한다. CNC 선반의 제어부는 공작물의 가공이 완료되면 주축의 구동을 멈추고 스핀들 척(110)을 제어하여 가공이 된 공작물을 언 그립상태로 제어를 하고 공구대(120)를 제어하여 제1 그리퍼(130)를 공작물 전달 포인트(131)의 앞으로 이동시킨다. CNC 선반의 제어부는 공구대를 스핀들 축(y) 방향으로 전진을 시키고 제1 그리퍼(130)에 가공 전 공작물을 그립 시키고(M 코드 제어), 제2 그리퍼(140)에 가공이 된 공작물을 그립(M 코드 제어)시킨다. CNC 선반의 제어부는 공구대(120)를 스핀들 y 축 방향으로 후진시켜 그립이 되어 있는 가공 전 공작물을 공작물 공급 포인트(131)에서 분리시키고 동시에 가동이 된 공작물을 스핀들 척(110)에서 분리시킨다. CNC 선반의 제어부는 공구대(120)를 제어하여 제1 그리퍼(130)에 물린 가공 전 공작물을 스핀들 척(110) 앞에 이동시키고 동시에 제2 그리퍼(140)에 물려 있는 가공이 된 공작물을 공작물 배출 게이트(300)의 앞에 이송을 한다. CNC 선반의 제어부는 공구대(120)를 스핀들 y 축 방향으로 전진을 시켜 제1 그리퍼(130)가 운반해 온 가공 전 공작물을 스핀들 척(110)에 전달(M 코드 제어)을 하고 동시에 제2 그리퍼(140)가 운반을 해 온 가공 공작물을 공작물 배출게이트(300)에 전달을 한다. CNC 선반(100)의 제어부는 새로 공급이 된 공작물을 가공하기 위한 단계로 제어를 옮긴다.

공작물 피더(200)는 공작물 버퍼의 기능을 가지고 있다. 피더(200)에서 공작물 버퍼는 공작물을 공급하는 V 빔이 공작물을 공급하는 과정에서 복수의 공작물을 동적으로 보유하는 역할이다. 공작물 전달 게이트(221)와 에스컬레이터(510)를 잇는 V 빔은 V 빔의 길이가 복수의 공작물 피치 s1으로 나누어져 있다. 피딩기구(230)는 한 사이클의 피딩 동작에서 복수의 공작물 들을 일시에 피치 s1 구간을 밀어서 전진 이동을 시키므로 V 빔 위에 항상 일정한 수의 공작물을 보유하여 공작물 저장 버퍼의 기능을 가지게 되므로 CNC 선반의 가동 율 저하를 방지하는 것이다.

공작물 피딩기구(230)는 V 빔(210)에 부착이 시킨 리니어 가이드(232), 리니어가이드의 이동체(232)에 결합이 되고 구동 기구 측 캐리어(237)에 부착이 되어 피딩스트록 s3 내에서 전진 및 후진 동작하고 실질적인 피딩 동작을 하는 캐리어(237), 캐리어(237)에 V 빔의 공작물이 배치되는 피치 (s1) 간격으로 설치되는 핀 스토퍼(235), 핀 스토퍼(235) 마다 상부의 지지핀(236)으로 캐리어(237)에 조립이 되며 캐리어(237)의 후진 동작에서 언 그립이 되어 V 빔(210) 위에 있는 공작물(pn, pn, pn)을 넘어서고 다시 전진 동작에서 핀 스토퍼(235)에 닿아 닫힌 상태가 되어 공작물(pn, pn, pn, ...)을 V 빔(210) 위에서 동시에 밀어서 피치 s1 구간을 이동을 시키는 피딩 핀(233), 피더 제어부(290)의 제어 신호에 따라 캐리어(237)를 전진 및 후진 시켜 V 빔 위에서 공작물을 이동시키는 피더 구동기구(250) 및 위치를 조절하여 V 빔(210)에 피더 구동기구(250)를 조립하는 위치 조절 커플러(260)로 구성이 되었다.

위치조절 커플러(260)는 V 빔의 저부에 부착이 되는 연결판(261), 연결판에 앞뒤에 설치 된 조절구멍(262), 피더 구동기구(250)의 브라케트(254), 조절구멍(262)에 삽입이 되어 연결판(261)에 브라케트(254)를 부착 하는 손잡이 부착 볼트(264) 및 브라케트에 설치되는 위치 결정 눈금(265)과 연결판(261)에 설치한 지시침(266)으로 구성이 되었다. 볼트(264)를 풀면 연결판(261)과 브라케트(254)가 유동이 되어 V 빔(210)을 기준으로 조절구멍(262)의 길이 내에서 캐리어(237)가 구동기구(250)와 함께 앞으로 이동하고 또는 뒤로 이동을 시킬 수 있다. 이와 같은 캐리어(237)의 이동 량은 눈금(265)과 지시침(266) 사이에 나타난다. 지시침에 나타나는 캐리어(237)의 이동 량은 V 빔(210) 위에서 피치 s1의 포인트를 이동을 시키므로 캐리어(237)의 이동으로 공작물 전달 게이트(221)에서 공작물 전달 포인트(131)에 돌출이 되는 공작물(p)의 돌출 길이를 선택을 할 수 있다. 공작물의 적정한 돌출 길이는 10mm 정도 이다. 가공을 하기 위한 공작물이 바뀌면 공작물의 길이에 맞게 캐리어(237)를 이동시켜서 고정을 시키는 것이다.

피더 구동기구(250)는 실시 예에서 CNC 선반의 압축공기를 동력원으로 이용을 하는 에어 실린더(251)이다. 에어 실린더(251)의 구동 피스톤 로드의 행정 거리는 피딩스트록 s3에 맞추어져 있다. 에어 실린더의 피스톤 로드가 전진을 하면 리니어가이드의 이동체(232)에 지지되어 있는 캐리어(237)가 피딩스트록 s3을 전진을 하고 반대로 피스톤 로드가 후진을 하면 캐리어(237)가 피딩스트록 s3을 후진을 한다.

캐리어(237)의 피딩스크록 s3는 공작물의 배열 피치 s1에 피딩 핀(233)의 리턴 스트록 s2를 더한 거리이다. 피딩스트록 s3 과 피치 s1의 관계를 식으로 표시하면 s3 = s1 +s2 이다. 캐리어(237)가 피딩스트록 s3 내에서 공작물을 이송을 하는 유효 작업거리는 피치 s1 이고 리턴 스트록 s2는 공작물 이송에 활용되지 아니한다. 피딩 핀(233)의 리턴 스트록 s2는 피딩 핀(233)이 최대직경의 공작물을 타고 넘을 수 있는 거리가 된다.

피더 제어부(290)의 제어를 받는 피더 구동기구(250)는 한 사이클의 왕복 구동 동작에서 캐리어(237)을 피딩스트록 s3으로 전진시키고 계속해서 피딩스트록 s3을 후진시켜 출발 위치에 돌아와 다음 사이클의 구동을 기다린다. 캐리어(237)의 피딩 동작은 복수의 피딩 핀(233)들을 동시에 전진 및 후진 시켜 복수의 공작물(pn, pn, pn, ...)들을 V 빔(210) 위에서 피치 s1 구간을 이동시키는 것이다.

피딩스트록 s3 의 전진 동작에서 피딩 핀(233)은 핀 스토퍼(235)에 닫힌 상태로 피딩 핀의 리턴스트록 s2를 무 부하로 전진하고, 계속해서 나머지 피치 s1은 피딩 핀(233)이 공작물의 뒤에 닿아 공작물을 밀어서 운반을 하는 부하 구동이다. 반대로 피딩스트록 s3 의 후진 동작에서 피딩 핀(233)은 공작물의 앞에 닿아 피딩 핀(233)이 열리면서 공작물을 넘어서 후진 이동이 되고, 피딩 핀의 리턴 스트록 s2을 지나면서 피딩 핀(233)의 끝이 공작물의 끝을 벗어나 자중으로 리턴이 되는 것이다. 이로서 피딩 핀의 복귀 동작이 완료가 되는 것이다. 피딩 핀(233)에 피딩 핀(233)의 리턴 동작을 보장하기 위하여 리턴 스프링을 설치할 수 있다. 피딩 핀의 리턴 스프링로 토션 스프링이 권장이 된다.

V 빔은 일측이 CNC 선반에 지지핀(212)로 조립이 되고 앞쪽이 높이 조절수단(270)으로 조립이 되어있다. V 빔은 가공 전 공작물의 외형에 대응 되는 슬라이더 구조로 제작이 된다. 가공전 공작물의 외면은 대체로 원주면 또는 육각봉의 주면이다. 육각봉 주면을 가지는 공작물을 V 빔에 동일한 자세로 수용하기 위하여 V 빔의 홈(211)은 육각봉의 주면에 대응이 되는 경사면(213)으로 제작이 된다. V 빔(210)은 알루미늄 다이캐스팅으로 제조하거나 알루미늄 압출재로 제작이 된다. V 빔을 알루미늄으로 제조하려면 경사면(213)에 스텐레스 강판으로 슬라이더(214)를 부착을 하여 내 마모성 V 빔으로 제조하는 것이 좋다.

가공 전 공작물의 크기는 대체로 직경 10~40mm이고, 길이 30~70mm의 범위에 있다. V 빔(210)은 이러한 범주의 공작물을 모두 가공을 할 수 있는 규격으로 제조가 된다. 공작물이 V 빔(210)의 홈(211)에 놓여 지면 공작물의 중심은 공작물의 직경에 따라 높아지거나 낮아진다. V 빔의 경사면에 탑재된 공작물의 중심을 제1 그리퍼(130)의 중심에 맞추어 주기 위하여 공작물의 직경에 따라서 V 빔의 앞 쪽의 높이를 변경을 해야 한다. 이러한 요구에 따라 공작물 피더는 가공 전 공작물의 중심을 제1 그리퍼(130)의 그립 중심에 맞추기 위한 높이 조절수단(270)와 전달 전 공작물을 붙잡아 주는 공작물 지지수단(240)를 더 포함한다.

V 빔(210)의 앞 높이 조절수단(270)은 콜렉터 튜브의 앞판(223)에 공작물 전달 게이트(221)의 좌우에 배치하여 설치한 말굽형 세로 안내 홈(271), V 빔의 끝에 부착이 되어 좌우의 날개가 상하로 이동이 되게 세로 안내 홈(271)에 삽입이 되어있는 슬라이더 윙(272), 공작물 전달 게이트의 좌우에서 슬라이더 윙을 덮고 볼트(274)의 조임으로 슬라이더 윙을 앞판(223)에 고정을 하는 가압판(273), V 빔의 저부에 설치한 리프팅 스크류 홀(275), 및 콜렉터 튜브에 있는 구멍(277)에서 공구를 끼워 V 빔의 높이를 높이거나 낮출 수 있게 스크류 홀(275)에 삽입이 된 리프팅 스크류(276)로 구성을 하였다.

V 빔의 높이의 조절 방법은 먼저 고정볼트(274)를 풀고 공작물이 전달 게이트(221)의 위쪽이나 아래로 치우쳐 있는 공작물을 공작물 전달 게이트(221)의 중심으로 이동을 시킨 다음 고정 볼트(274)를 조여 스라이더 윙(272)을 앞판(223)과 가압판(273)의 사이에 물려 고정을 시키는 과정으로 V 빔의 높이를 조절을 하여 고정을 하는 것이다. V 빔의 높이 조절 과정에서 높이 조절수단(270)의 동작을 보면 볼트(274)를 풀어 줌에 의해서 슬라이더 윙(272)의 상하 이동이 자유롭게 되고 구멍(277)에서 공구로 리프팅 스크류(276)를 일 방향으로 회전을 시키면 리프팅 스크류(267)가 홀(275)에서 외측으로 이동이 되어 이에 대한 반작용으로 V 빔 앞 끝이 세로 안내 홈(271)을 따라 상승 이동이 되고, 반대로 스크류(276)를 타 방향으로 회전을 시키면 리프팅 스크류(267)가 홀(275)에서 내측으로 이동이 되고 이에 대한 반작용으로 V 빔 앞 끝이 세로 안내홈(271)을 따라 하강 이동이 되어 V 빔의 앞 높이가 조절이 되는 것이다. V 빔의 앞 높이를 조절한 상태에서 볼트(274)를 채워 주면 앞판(223)과 가압판(273) 사이의 안내 홈(271)에서 슬라이더 윙(272)이 콜렉터 튜브에 고정이 되는 것이다.

공작물의 최소직경이 10mm 이고 공작물의 최대 직경이 40mm이면 높이 조절 기구에 의한 V 빔의 높이 조절 량은 대개 15mm 이다.

공작물 지지수단(240)은 지지핀(246)으로 콜렉터 튜브(220) 내의 브라케트(241)에 지지핀(246)으로 조립이 되고 스토퍼(248)에 지지되어 동작 전 수직의 자세가 되고 공작물(p)이 공작물 전달 게이트(221)로 들어오면 공작물의 이동에 연동이 되어 기울어지고 끝이 공작물 위에 놓이는 지지 클립(245), 지지클립(245)의 끝이 공작물을 스프링 탄성으로 눌러 주도록 지지 클립에 설치되는 가압 스프링(247)으로 구성이 되었다. 도면에서 가압 스프링은 토션 스프링으로 인용이 되었다.

V 빔에 실린 공작물(p)이 피더 구동기구(250)의 구동으로 공작물 전달 게이트(221)에 들어오면 지지클립(245)이 기울어지면서 끝이 공작물(p) 위에 이르고 스프링(247)의 압력으로 공작물(p)을 눌러 주게 된다. 공작물은 지지클립의 끝에 눌려있어 공작물을 안전하게 제1 그리퍼(130)에 전달을 하게 되는 것이고, 제1 그리퍼(130)가 공작물을 빼 내면 스프링(247)의 압력으로 지지클립(245)은 스토퍼(241)에 닿기 까지 출발 전 자세로 복원이 되어 다음 공작물이 공급이 되기 까지 기다린다.

홀딩센서(227)는 공작물 전달 게이트(221)의 공작물을 검출하는 센서이다. 홀딩센서(227)와 공작물과의 거리는 공작물의 직경 변화에 따라 달라지므로 홀딩센서에 의한 공작물의 검출이 불안정 할 수 있다. 도6 실시 예의 공작물 홀딩 센서는 근접 센서이다. 홀딩센서(227)를 공작물 지지클립(245)에 근접한 상태로 설치하여 공작물 지지클립(245)이 스토퍼(248b)이 닿아 있는 처음 자세에서 홀딩센서(227)가 근접한 공작물 지지클립(245)을 검출하여 공작물 없음의 신호로 사용을 하게 프로그램 되고 지지클립(245)이 스토퍼(248b)에서 분리되었을 때 공작물 지지클립(245)의 분리 상태를 검출을 하여 공작물 있음 신호로 사용을 하게 프로그램이 되어 공작물의 직경차이를 극복하고 안정한 공작물 검출 동작을 할 수 있는 것이다.

CNC 선반의 공구대에 세팅이 되어있는 그리퍼(130,140)는 CNC 선반의 제어에 따라 베드의 2차원 평면에서 이동을 하여 공작물, 스핀들 척 또는 공작물 배출 게이트에 접근을 하고, 제어 명령에 의하여 압축공기로 그리퍼(130,140)를 개 폐 구동을 하므로 공작물을 그림을 하고 또는 언 그립을 하는 것이다.

콜렉터 튜브(220)는 플랜지(224)로 CNC 선반에 조립이 되며 조립시에 공작물 전달 게이트(221)를 CNC 선반의 공작물 전달 포인트(131)에 맞추어 주므로 V빔의 높이 조절로 V 빔에 세팅이 된 공작물의 중심을 공작물 전달 게이트(221)에 일치시키면 공작물은 공작물 전달 포인트에 정확하게 전달이 되는 것이다.

공작물 배출 게이트(300)는 제2 그리퍼(140)가 접근하여 가동된 공작물을 전달 할 수 있게 CNC 선반에 설치한 게이트 호퍼형의 가이드 홀이다. 공작물 배출 게이트에 투입이 된 공작물을 안전하게 전달을 하기위한 가공 공작물 전달 가이드(310) 및 가공 공작물 수집하고 수거할 수 있게 준비되는 용기(320)으로 구성이 되었다. 제2 그리퍼(140)에서 가공이 된 공작물을 게이트(300)에 전달을 하면 공작물은 가이드(310)에서 이동을 하여 수집 용기(320)에 모아진다. 수집용기는 수거용기 이므로 복수의 수거용기가 준비된다. 용기가 채워지면 용기를 수거하고 빈 용기를 조립해 놓는다.

도22에 지그 타입의 공작물 피더를 인용하였다. 지그 타입의 공작물 피더는 직경이 다른 공작물(p)을 CNC 선반에 공급을 하려면 커플러에 조립이 된 노즐을 공작물 직경에 맞는 노즐로 바꾸어 주어야 하고 에어실린더를 조립하는 플랜지를 공작물의 길이에 맞는 플랜지로 바꾸어 주어야 한다.

구체적으로 지그 타입 공작물 피더(400)는 CNC 선반(100)에 지지되어 노즐(423)에 공급이 되는 공작물(p)을 공작물 전달 포인트(131)에 전달을 하고 공작물 이송 파이프(410)의 앞을 노즐에 연결을 하는 커플링 튜브(420), CNC 선반에 설치된 통로(101,102)에 설치되어 앞이 커플링 튜브(420)에 조립이 되고 뒤에서 공작물(p)을 공급을 받는 공작물 이송 파이프(410), CNC 선반의 외측으로 돌출이 되어 외부로부터 공작물(p)을 공급을 받는 이송 파이프의 돌출부(431), 돌출부(431)에 설치되어 공작물 정렬 공급기(500) 또는 공작물 공급기(530)의 공작물 에스컬레이터(540)의 홈(541)에서 공작물(...)을 공급을 받는 공작물 장전실(434), 돌출부(431)의 뒤에서 플랜지(433)로 연결 설치가 되고 밀기로드(432)로 공작물을 밀어 주는 에어실린더(430) 및 공작물 피더의 구동 제어부(495)를 포함하여 구성이 되었다. 공작물 공급기(530)는 공작물 정렬 가이드(570)을 포함 시킬 수 있다. 공작물 정렬가이드(570)는 공작물을 병렬로 정렬하여 장전을 하고 기울기를 이용하여 공작물을 자유 낙하로 이송을 하는 홈통(571)의 형태로 만들어 진다. 공작물 정렬 홈통(571)은 수작업으로 공작물을 장전하고, 지그재그로 열결을 하여 공작물의 장전 량을 늘일 수 있다.

공작물 정렬 공급기의 에스컬레이터(540)의 홈(541)에서 횡 열로 공급이 되는 공작물은 홈(541)의 끝 공작물 전달부(542)에서 장전실(434)에 들어온다. 에어 실린더(430)의 밀기로드(432)가 전진하면 장전실(434)에 있던 공작물이 이송 파이프(410)의 이송경로(411)로 밀려 이동이 된다. 에어 실신더(430)의 밀기로드(432)가 후진을 하면 이송경로(411)에 놓인 공작물은 그대로 있고 장전실(434)은 비워진다. 이 때 공작물 에스컬레이터(540)에 횡 열로 대기 상태에 있는 공작물 하나가 장전실(434)에 장전이 된다. 에어 실린더(430)의 밀기로드(432)가 전진과 후진의 1회 왕복 동작을 하면 두 번 째 공작물이 첫 번 째 공작물의 뒤에 직열로 배열이 되면서 앞에 있는 공작물이 이송 파이프의 이송경로(411)에서 1 공작물 길이인 1 피치 이동이 된다. 이러한 에어 실린더의 공작물 밀기 동작이 반복이 되면 이송 파이프의 이송경로(411)는 공작물이 직렬로 배열이 되어 가득 채워지고 앞에 있는 공작물은 노즐(423)의 공작물 전달게이트(422)에 놓여 지므로 CNC 공구대에 장착이 되어 있는 제1 그리퍼가 공작물 전달 포인트(131)에서 공작물을 그립을 할 수 있게 되는 것이다.

이송 파이프(410)의 이송경로(411)에 직열로 배열이 되는 공작물은 에어 실린더(430)가 1회 구동할 때마다 공작물의 길이에 상관없이 항상 공작물 길이인 1 피치(s4)가 이동이 되고, 에어실린더(430)의 밀기로드(432)의 구동 스트로크(s6)은 최대 공작물의 길이에 맞추어져 있다. 이러한 여건에서 노즐(423)의 공작물 전달포인트(131)에 돌출되는 공작물의 길이를 최적 돌출 길이 10mm로 맞추어 주자면 이송 파이프(410)의 길이를 최장 공작물을 공급할 때에 맞추어 제작을 하고, 에어 실린더(430)을 이송 파이프(410)에 조립해 주는 플랜지(430)를 길이를 가변을 할 수 있게 만들어야 한다.

가장 간단한 길이 가변 플랜지는 플랜지(433)와 에어 실린더(430)가 맞닿는 면에 두께가 다른 와셔(437)를 끼우는 것이다. 최소 공작물의 길이와 최대 공작물의 길이 차이가 40mm = 70mm - 30mm 이므로 워셔(437)를 사용하여 조절이 되는 플랜지(433)의 최대 조절 길이는 40mm이다. 이와 같이 에어실린더(430)를 공작물 이송 파이프(410)의 돌출부(431)에 연결을 하는 플랜지는 공작물의 길이 변동시 노즐의 끝에서 돌출이 되는 공작물의 길이를 조절하기 위하여 최대거리 40mm를 워셔를 끼워 조립이 되는 플랜지이다.

커플링 튜브(420)은 튜브를 CNC 선반에 조립을 하기위한 플랜지(421), 공작물(p)의 직경에 부합하는 복수의 노즐(423)을 교체하여 조립을 하기 위한 실린더(427) 및 공작물 이송 파이프를 노즐의 후미에 연결하기 위한 이송 파이프 삽입홀(428)로 구성을 하였다.

공작물 피더(400)에서 공급이 되는 공작물의 직경은 10~40mm이고, 공작물의 길이는 30~70mm 이므로 공작물의 길이와 직경에 부합하는 복수의 공작물 이송 파이프(410)와 노즐(420)을 제작하고 CNC 선반 작업을 시작 할 때 실린더(428)에 조립이 된 노즐을 교체하고 삽입홀(428)에 조립이 된 이송 파이프를 교환하는 것이다.

커플링 튜브(420)에 조립이 되는 노즐(423)은 공급되는 공작물을 공작물(p)을 공작물 전달 포인트(131)에 지지하기 위한 공작물 전달 게이트(422), 이송 파이프(410)에서 전달을 하는 공작물이 도입이 되는 확장된 입구(425), 및 입구(425)와 이보다 직경이 작은 공작물 전달 게이트 잇는 경사 안내면(426)을 설치하여 제조한다.

에어실린더의 밀기로드(432)에 밀려 직렬 배열 상태로 이동이 되는 공작물(p,pn)은 이송 파이프의 이송경로(411)에서 노즐의 입구(425)와 경사면(426)을 지나 공작물 전달게이트(422)에 전달이 된다. CNC 선반의 공구대에 설치된 제1 그리퍼(130)가 수용하는 공작물 전달 포인트의 허용오차는 ㅁ3mm이내이다. 그리퍼의 그립 암을 크게 벌리고 공작물을 전달을 시도하므로 공작물 전달 포인트(131)의 위치 오차를 수용을 하는 것이다. 공작물 피더(400)에서 공급이 되는 공작물의 직경이 10mm 내지 40mm 이므로 공작물 이송 파이프(410)의 이송경로 직경(d1)과 노즐(420)의 공작물 전달 게이트 직경(d2)의 크기는 공작물의 직경 16mm, 24mm, 30mm, 36mm, 42mm에 부합하는 복수의 노즐(420)과 공작물 이송 파이프(410)을 제작을 하고 작업에 부합하는 이송 파이프와 노즐을 선택하야 한다.

돌출부(431)의 공작물 장전실(434)의 입구에 연결 설치되는 공작물 에스컬레이터(540)는 공작물이 병렬로 나란히 실장이 되어 순차로 공급이 되는 홈(541) 및 홈에 실장이 되는 공작물을 자유 낙하로 공작물 장전실(434)의 입구에 공급을 하는 공작물 전달부(542)를 포함하고 있다.

병렬로 정렬이 되어 홈(541)을 따라 하향 경사면을 이동하는 공작물(...)은 밀기로드(432)가 후진을 하여 장전실(434)이 비어있을 때 공작물 전달부(542)에서 자유 낙하로 공작물을 공작물 장전실(434)에 전달을 하는 것이다.

돌출부에 설치되어 공작물 공급 가이드로부터 공작물을 공급을 받는 공작물 장전실(434)은 에어실린더(430)의 밀기로드(432)가 공작물(pn)을 밀어주고 원 위치로 복귀를 하면 공작물 에스컬레이터(540)에서 전달을 하는 공작물(...)이 자유낙하로 밀기로드(432) 앞에 안착이 되게 공작물 전달부(542)에 장전실 입구를 일치 시킨다.

공작물 전달부(542)에 입구가 연결이 되어있는 공작물 장전실(434)은 밀기로드(432)가 후진을 하여 장전실(434)이 비어있을 때 병렬로 정렬이 되어 홈(541)을 따라 하향 경사면을 이동하는 공작물(...)이 공작물 전달부(542)에서 자유 낙하로 전달을 받게 하는 것이다.

이송 파이프 돌출부(433)의 뒤에서 플랜지(430)로 설치되어 공작물(...)을 직렬로 밀어 주는 에어실린더(430)는 스트로크(s6)의 전진 및 후진 동작을 하여 공작물을 밀어주고 장전실(434)을 비워주는 밀기로드(432), 장전실(434)의 공작물을 피치(s4) 이동을 시키도록 플랜지(433)와 에어실린더(430)의 사이에 삽입하는 피치조절용 워셔(437)로 구성을 하였다.

에어 실린더(430)은 밀기로드(432)를 전진 시키면 직렬로 배열이 되어있는 공작물(pn, p)을 이송 파이프(410)의 이송 경로(411)에서 이동을 시켜 앞의 공작물(p)을 노즐의 공작물 전달 게이트(422)에서 공작물 전달 포인트(131)에 전달을 한다. 공작물 전달 포인트(131)에 돌출이 되는 공작물의 길이는 워셔(437)의 두께 조절에 의하여 길이 조절이 되고 밀기로드(432)의 스트로크(s6) 동작으로 공작물의 피치(s4) 시키게 되는 것이다.

공작물 피더 구동 제어부는

CNC 선반의 제어에 M 코드를 삽입하여 되는 피더 제어부(295)는

포트(o31)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m11)로부터 언그립 신호를 받는 제1 그리퍼(130), 포트(o41)에 연결이 되어 드라이버 (140d)를 통해 M 코드(m12)로부터 언그립 신호를 받는 제2 그리퍼(140), 포트(o12)에 연결이 되어 드라이버(437)를 통해 M 코드(m13)로부터 왕복 구동제어를 받는 피더 구동기의 에어실린더(430), 포트(o32)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m16)로부터 그립 제어를 받는 제1 그리퍼(130), 포트(o42)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m17)로부터 그립 제어를 받는 제2 그리퍼(140)로 구성된다.

CNC 선반이 제어에서 M 코드(m11)을 만나면 포트(o31)에 드라이버(130d)의 제어 신호를 보내어 제1 그리퍼(130)를 언그립을 한다. M 코드(m12)을 만나면 포트(o41)에 드라이버(140d)의 제어 신호를 보내어 제2 그리퍼(140)를 언그립을 한다. M 코드(m13)를 만나면 포트(o12)에 드라이버(437)의 제어신호를 보내 에어실린더(430)를 왕복 구동 제어한다. M 코드(m16)을 만나면 포트(o32)에 드라이버(130d)의 제어 신호를 보내어 제1 그리퍼(130)를 그립 한다. M 코드(m17)을 만나면 포트(o42)에 드라이버(140d)의 제어 신호를 보내어 제2 그리퍼(140)를 그립 제어 한다.

이와 같이 CNC 선반의 공작물 관리 시스템은 공구대의 제1 그리퍼가 공작물 피더에서 가공 전 공작물을 공급받고 동시에 제2 그리퍼가 스핀들 척에서 가공된 공작물을 인출을 하는 제어 과정, 제1 그리퍼가 공급받은 가공 전 공작물을 스핀들 척에 전달을 하고 동시에 제2 그리퍼가 가공이 된 공작물을 배출게이트에 전달을 하는 트윈 작업 과정으로 공작물의 관리가 고 효율로 이루어지고, 그리퍼는 CNC 선반에 삽입이 되는 M 코드로 공작물의 가공 작업과 연계되어 빠른 제어가 이루어 지고, 공작물 피더는 마이콤 제어부 또는 CNC 선반의 M 코드로 제어가 되고, 공작물 피더는 CNC 선반의 통로(101, 102)에 설치가 되어 CNC 선반의 앞쪽 작업 공간이 비워질 뿐 아니라 공작물의 공급이 안정하게 되므로 CNC 선반의 가동 효율을 크게 향상하고 갱타입 CNC 선반의 설치 운용의 비용을 절감하게 되는 것이다.

이 발명은 내부 제어로 공구 테이블을 제어하는 갱타입 CNC 선반에 외부 제어 명령 세트와 가공 전 공작물 피더와 가공 공작물 배출 게이트를 부가 하여 공작물의 공급과 공작물의 배출을 관리하는 공작물 관리 시스템을 제공을 하고, CNC 선반의 공구 테이블 양쪽에 2개의 공작물 그리퍼를 세팅을 하고 두 개의 그리퍼로 피더에서 공급이 되는 가공 전 공작물의 그립과 가공 공작물의 그립을 동시에 제어 하고 또한 가공 전 공작물을 스핀들 척에 전달하면서 동시에 가공 공작물을 배출 게이트에 전달을 하도록 제어 하는 공작물 트윈 작업 관리를 이루어 제어 경제를 이루고 CNC 선반 내부 채널을 통해 가공 전 공작물을 제공을 하여 도어 여닫는 시간과 암의 인아웃 시간 등의 가공무효시간을 최소화 하므로써 CNC선반의 가동효율을 높이며, 단순한 구조의 피더와 CNC선반 내부기능의 활용은 자동화 투자비용이 저렴할 뿐만 아니라, 신뢰성이 높아 안정적인 무인운전이 가능하여 인력절감효과를 극대화 한다.

도1은 갱타입 CNC 선반의 공구대 좌표계 설명도
도2는 공작물관리 시스템의 그립 배치 구성도
도3은 공작물관리 시스템이 적용이 된 CNC 선반의 정면도
도4는 공작물관리 시스템이 적용이 된 CNC 선반의 측면도
도5는 실시 예 공작물 피더의 동작 설명도
도6은 도5 피더의 전체 구성도
도7은 도5 피더 콜렉터 튜브의 측면 조립도
도8은 도5 피더 콜렉터 튜브의 정면 조립도
도9는 도5 피더 콜렉터 튜브의 공작물 전달 상태도
도10은 V 빔과 주변 구성의 상세도
도11은 V 빔의 측면에서 본 조립도
도12는 앞판의 내면 구성도
도13은 가압판의 외면 구성도
도14는 캐리어와 피딩핀의 조립 측면도
도15는 피딩핀의 상세 구성도
도16은 위치조절 커플러의 연결판 상세도
도17은 에어 실린더의 정면 및 측면도
도18은 그리퍼의 예도
도19은 다른 그리퍼의 예도
도20은 피더 제어부의 예도
도21은 다른 피더 제어부의 예도
도22는 다른 피더의 단면도
도23은 도22 피더의 공작물 가이드 예도
도24는 도22 피더의 설치 사용 상태 예도
도25는 공작물 공급장치 예도
도26은 다른 공작묵 공급장치 예도
도27은 도22 피더의 제어부 블록도
도28은 종래 CNC 선반의 작업 플로우 챠트
도29는 갱타입 CNC 선반에 적용이 된 공작물 관리장치의 작업 플로우 챠트

실시 예 1.

도 28에 인용된 종래 CNC 선반의 공각물 관리 과정

A: CNC 선반의 제어

1) 가공 완료 처리

2) 문 열림을 제어한다.

3) "문열림"이 있으면 B 자동화 장치의 "암 진입" 단계로 제어가 이동이 된다.

4) B 자동화 장치의 "공작물 삽입"을 확인하고 제어가 복귀된다.

5) 문 닫힘을 제어한다.

6) 공작물 가공을 시작한다.

"가공 완료" 단계로 제어를 옮긴다.

B: 자동화 장치의 제어

1) 공작물 대기위치로 이동한다.

2) 공작물을 그립을 한다.

3) 공작물 CNC 선반의 입구로 이동한다. (CNC 선반과 협동을 시작)

4) 암 진입을 한다.

5) 공작물을 인출한다.

6) 그립을 교체(회전)한다.

7) 공작물을 삽입한다.

8) 암을 복귀 시킨다. (CNC 선반과 협동을 끝냄)

9) 공작물을 적재 위치로 이동을 한다.

10) 공작물을 배출한다.

"공작물 대기위치로 이동" 단계로 제어를 옮긴다.

종래 CNC 선반의 공각물 관리 과정은 CNC 선반과 공작물을 공급을 하는 자동화 장치가 독립이 된 장치로서 협동 작업을 이루고 있어 제어의 단계가 많아 제어 경제를 이룰 수 없다. 이로 인하여 작업의 시간이 길어지고 가공의 비용의 지출이 커진다. 독립이 된 장치의 설치 공간이 커지고 장비의 설치 비용이 커진다.

실시 예 2.

도29에 인용이 된 이 발명 갱 타입 CNC 선반의 공작물 관리장치의 작업 단계

1) CNC 선반의 공작물 가공 완료되었다.

2) 가공이 완료 되면 공구대를 이동한다.

3) 미가공 공작물을 그립 하고 동시에 가공 공작물을 그립한다.

4) 공구대를 이동한다.

5) 미가공 공작물을 스핀 척에 전달하고 동시에 가공 공작물을 배출게이트에 전달을 한다.

6) "가공" 단계로 제어가 이동이 된다.

제어 단계가 적어 제어 경제를 이룰 수 있고, 기계 장비의 설치 공작이 적어지고, 가공 비용이 적어진다.

실시 예 3.

다음 구성으로 갱타입 CNC 선반의 공작물 관리 시스템을 구성을 하였다.

1) 갱타입 CNC 선반 공구대의 x,y 좌표계와 평행하는 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx1이 되는 스핀들 척의 한 쪽 공작물 공급 포인트에 가공 전 공작물을 공급하도록 CNC 선반의 통로에 설치가 되는 공작물 피더(Feeder),

2) 공작물 피더를 설치하기 위하여 갱타입 CNC 선반에 만든 통로,

3) 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx2가 되고 스핀들 척의 다른 한 쪽 공작물 배출 포인트에 가공이 된 공작물을 전달하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 배출 게이트,

4) 공구대에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 하나로서 공구대의 한쪽에 세팅이 되는 제1 공작물 그리퍼(gripper),

5) 공구대에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 다른 하나로서 공구대의 다른 한쪽에 세팅이 되어 두 개의 그리퍼의 설치 거리가 Lx1인 제2 공작물 그리퍼,

6) CNC 선반의 제어로 공작물제어를 더 하도록 CNC 선반의 제어에 제공이 되는 M 코드

실시 예 4.

공작물 피더의 제조 예

다음 구성으로 공작피더(200)를 제조하였다.

1) CNC 선반(100)의 보디에 지지되어 제1 그리퍼(130)의 그립 포인트(131)에 가공 전 공작물을 대기 시키도록 공작물 공급 V 빔(210)의 일측을 그립 포인트(131)에 지지하는 콜렉터 튜브(220)

2) 콜렉터 튜브(220)에서 가공 전 공작물을 제1 그리퍼(130)에 전달을 하기 위한 콜렉터 튜브 앞판(223)에 만든 공작물 전달 게이트(221)

3) 공작물 정렬 공급기(500)와 공작물 전달 게이트(221)에 공작물 이송 경로를 제공하는 V 빔(210)

4) V 빔 상면의 공작물 지지홈(211)

5) V 빔의 뒤를 CNC 선반에 지지하는 지지핀(212)

6) 콜렉터 튜브에서 V 빔의 앞의 높이를 조절하고 고정을 하여 공작물(p)의 중심을 공작물 전달 포인트에 맞추어 주는 높이 조절 수단(270)

7) CNC 선반에 설치한 통로(102)를 통해 CNC 선반의 외측에 돌출이 되어 공작물 정렬 공급기(500)로 부터 공작물을 전달 받는 V 빔 돌출부(215)

8) 피더 제어부가 V 빔 돌출부에서 공작물 정렬 공급기(500)의 에스컬레이터(510)로 부터 전달을 받은 가공 전 공작물을 검출을 하기 위한 공작물 검출 센서(217)

9) CNC 선반의 외측에 설치되고 호퍼에 공급이 된 공작물을 정렬을 하고 피더 제어부에서 공작물 공급요구가 있으면 에스컬레이터(510) 에서 V 빔 돌출부(215) 위에 공작물을 공급하여 전달을 하는 공작물 정렬 공급기(500)

10) V 빔(210)에 설치가 되고 피더 제어부의 제어에 응답을 하여 V 빔 위에 같은 피치로 배열이 되어있는 복수의 가공 전 공작물(p, pn, pn, pn, ...)을 동시에 한 피치(s1)씩 전진 이동을 시켜 앞의 공작물 p를 콜렉터 튜브(220)의 전달 게이트(221)에 도달시켜 공작물 그립퍼(130)의 그립에 대기를 시키는 공작물 피딩 기구(230) 및 공작물 검출센서(217)를 감시하여 공작물의 검출이 없으면 공작물 정렬 공급기(500)에 공작물 공급 신호를 전송을 하고, 홀딩센서(227)를 감시하여 공작물 전달 게이트(221)에 공작물이 없으면 공작물이 검출되기 까지 피딩기구(230)의 반복 구동을 제어 하는 피더 제어부

실시 예 5.

지그타입 공작물 피더의 제조 예

다음 구성으로 지그 타입 공작물 피더를 제조하였다.

1) CNC 선반(100)에 지지되어 노즐(423)에 공급이 되는 공작물(p)을 공작물 전달 포인트(131)에 전달을 하고 공작물 이송 파이프(410)의 앞을 노즐에 연결을 하는 커플링 튜브(420)

2) CNC 선반에 설치된 통로(101,102)에 설치되어 앞이 커플링 튜브(420)에 조립이 되고 뒤에서 공작물(p)을 공급을 받는 공작물 이송 파이프(410)

3) CNC 선반의 외측으로 돌출이 되어 외부로부터 공작물(p)을 공급을 받는 이송 파이프의 돌출부(431)

4) 돌출부(431)에 설치되어 공작물 공급 에스컬레이터(540)로부터 공작물을 공급을 받는 공작물 장전실(434)

5) 돌출부(431)의 뒤에서 플랜지(433)로 연결 설치가 되고 밀기로드(432)로 공작물을 밀어 주는 에어실린더(430)

6) 공작물 피더의 구동 제어부(495)

실시 예 6.

실시 예 5의 피더를 설치한 갱타입 CNC 선반의 운용실태 비교표

		설치 전	설치 후	증감	효과
소요 공수(인력)	MH/대/일	8	2.6	-5.4	67.5% 절감
생산량	개/ 일	500	650	150	30% 증가
불량률	%	0.3	0.1	-0.2	67% 감소

가. 작업장치: WIA 제품 KIT450

나. 작업효율 측정기간: 3개월

다. 작업내용: 공압 연결용 커플링 부품

표1에 CNC 선반 공작물 관리 시스템의 현장 운용 효율을 집계 하였다. CNC 선반 1대에 대하여 인력비용이 67.5% 감소하고, 작업 생산량이 30% 증가하고, 불량률이 67% 감소하였다.

100는 CNC선반 (CNC Lathe), 101,102는 통로, 110는 스핀들 척 (Spindle chuck), 120는 공구대 (Tool Table), 130은 제1 그리퍼(Gripper), 130d는 그리퍼 드라이버, 131은 공작물 전달 포인트, 141은 공작물 배출 포인트, 140은 제2 그리퍼, 140d는 그리퍼 드라이버, 150은 공구대 베드(Bed), 200는 공작물 피더, 210은 V 빔, 211은 홈, 212는 지지핀, 213은 경사면, 214는 슬라이더, 217은 공작물 검출 센서, 220은 콜렉터 튜브, 221은 전달 게이트, 223은 앞판, 224는 플랜지, 227은 홀딩센서, 227c 는 케이스, 230은 피딩기구, 231은 리니어가이드, 232는 리니어가이드 이동체, 233은 피딩핀, 235는 핀스토퍼, 236은 지지핀, 237은 캐리어, 240는 공작물 지지수단, 241은 브라케트, 245는 클립, 246은 지지핀, 247은 스프링, 248은 스토퍼, 250은 피더 구동기구, 251은 에어 실린더, 252는 피스톤로드, 253는 전자밸브, 254는 브라케트, 260은 위치조절 커플러, 261은 연결판, 262는 조절구멍, 264는 부착 볼트, 265는 눈금, 266은 지시침, 281은 마이콤, 259은 압축 공기원, 270은 높이 조절수단, 271은 세로 홈, 272는 슬라이더 윙, 273은 가압판, 274는 고정 스크류, 274a 접시머리 스크류 구멍, 274b는 고정 스크류 홀, 275는 스크류 홀, 276은 리프팅 스크류, 277은 구멍, 278은 공구, 279는 절취부, 290, 293은 피더 제어부, 300은 배출 게이트, 310은 가이드, 320은 용기, 410은 이송 파이프, 411은 이송경로, 420은 커플링 튜브, 421은 플랜지, 422는 전달게이트, 423은 노즐, 430은 에어실린더, 431은 돌출부, 432는 밀기로드, 433은 플랜지, 437은 전자 밸브, 440은 공작물 공급 가이드, 441은 가이드 홈,130d, 140d는 구동드라이버, 495는 제어부, 500은 공작물 정렬 공급기, 530은 공작물 공급기, 540은 에스컬레이터, 541은 홈, 542는 공작물 전달부, s1 피치, s2는 리턴 스트록, s3은 피딩스트록, s4는 공작물 피치, s6은 에어 실린더의 구동 스트로크, d1은 이송경로 직경, d2는 노즐직경, p, pn, ... 은 공작물, x,y 공구대 좌표계

Claims

CNC 선반의 스핀들 척에 대응시켜 공작물 피더와 공작물 배출 게이트와 그리퍼 구동수단이 구비되고, 그리퍼 구동수단에 설치된 공작물 그리퍼가 공작물 피더에서 미가공 공작물을 스핀들 척에 공급하고 스핀들 척으로부터 가공된 공작물을 배출 게이트에 운반하게 된 것에 있어서,
갱타입 CNC 선반에 공작물 피더를 설치하기 위하여 조성한 통로(101,102),
갱타입 CNC 선반 공구대(120)의 x,y 좌표계와 평행하는 공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx1이 되는 스핀들 척의 한 쪽 공작물 공급 포인트에 가공 전 공작물을 공급하도록 CNC 선반의 통로에 설치되는 공작물 피더(Feeder)(200),
공구의 이동평면에서 공구 배열 간격의 정 배수 거리가 Lx2가 되고 스핀들 척의 다른 한 쪽 공작물 배출 포인트에 가공된 공작물을 공구대(120)가 운반하여 전달하도록 CNC 선반에 설치가 되는 공작물 배출 게이트(300),
갱타입 CNC 선반의 공구대(120)에 세팅이 되는 복수 공구 중의 하나로서 그리퍼 구동수단으로 채용된 공구대(120)의 한쪽에 세팅이 되는 제1 공작물 그리퍼(gripper)(130),
갱타입 CNC 선반의 공구대(120)에 세팅이 되는 복수의 공구 중의 다른 하나로서 그리퍼 구동수단으로 채용된 상기 공구대(120)의 다른 한쪽에 세팅이 되어 두 개의 그리퍼 설치 거리가 Lx1인 제2 공작물 그리퍼(140),
및 CNC 선반의 제어로 공작물제어를 하도록 CNC 선반의 제어에 제공이 되는 M 코드를 포함하도록 구성되어,
M 코드의 제어로 미가공 공작물과 가공 공작물을 공구대(120)가 동시에 운반하는 것이 특징인 CNC 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제1항에 있어서,
CNC 선반의 제어에 부가되는 M 코드는 공구대의 제1 그리퍼가 공작물 피더에서 가공 전 공작물을 공급받고 동시에 제2 그리퍼가 스핀들 척에서 가공된 공작물을 인출하는 단계,
및 제1 그리퍼가 공급받은 가공 전 공작물을 스핀들 척에 제공하고 동시에 제2 그리퍼가 가공된 공작물을 배출게이트에 전달을 하는 단계를 가지도록
갱타입 CNC 선반을 제어하는 코드로 된 것이 특징인 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제1항에 있어서,
공작물 피더는
CNC 선반에 지지되어 공작물 공급 V 빔의 일측을 공작물 그립 포인트에 지지하는 콜렉터 튜브,
콜렉터 튜브에서 가공 전 공작물을 제1 그리퍼에 전달을 하기 위한 전달 게이트,
공작물 공급기와 공작물 전달 게이트에 공작물 이송 경로를 제공하는 V 빔,
V 빔의 앞의 높이를 조절하는 높이 조절 수단,
V 빔의 외부 돌출부,
V 빔에 설치가 되고 피더 제어부의 제어에 응답하여 구동이 되는 공작물 피딩 기구,
및 피더 제어부를 포함을 하여 구성된 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제 3항에 있어서,
공작물 피딩기구는
V 빔에 지지시킨 리니어가이드,
리니어가이드의 이동체에 부착되는 캐리어,
V 빔의 공작물 보유 수로 등 간격이 되게 캐리어에 설치되는 핀 스토퍼,
핀 스토퍼와 상부의 지지핀으로 캐리어에 조립이 되어 캐리어의 후진 동작에서 언 그립이 되어 V 빔에 있는 공작물을 넘어 서고 전진 동작에서 핀 스토퍼에 닿아 닫힌 상태가 되어 공작물을 V 빔 위에서 밀어서 이동을 시키는 피딩 핀,
피더 제어부의 제어 신호에 따라 캐리어를 피딩스트록으로 전진 및 후진 시켜 V 빔 위에서 공작물을 이동시키는 피더 구동기구,
및 V 빔 위에서 피더 구동기구의 위치를 수평 이동 조절시켜 조립하는 커플러,
로 구성된 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제 3항에 있어서,
V 빔 앞 높이 조절수단은
콜렉터 튜브의 앞판에 공작물 전달 게이트의 좌우에 배치하여 설치한 말굽형 세로 안내 홈,
V 빔의 끝에 부착이 되어 좌우의 날개가 상하로 이동이 되게 세로 안내 홈에 삽입이 되어있는 슬라이더 윙,
공작물 전달 게이트의 좌우에서 슬라이더 윙을 덮고 볼트의 조임으로 슬라이더 윙을 앞판에 고정을 하는 가압판,
V 빔의 저부에 설치한 리프팅 스크류 홀
및 콜렉터 튜브에 있는 구멍에서 공구를 끼워 V 빔의 높이를 높이거나 낮출 수 있게 스크류 홀에 삽입이 된 리프팅 스크류로
구성된 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제3항에 있어서,
공작물 지지수단은 지지핀으로 콜렉터 튜브 내의 브라케트에 지지핀으로 조립이 되고 스토퍼에 지지되어 동작 전 수직의 자세가 되고 공작물이 공작물 전달 게이트로 들어오면 공작물의 이동에 연동이 되어 기울어지고 끝이 공작물 위에 놓이는 지지 클립, 지지클립의 외단이 공작물을 스프링 탄성으로 눌러 주도록 지지 클립에 설치되는 가압 스프링으로 구성된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제3항에 있어서,
홀딩센서는 공작물 지지클립에 근접 설치하여 공작물 지지클립이 스토퍼에 닿아 있는 처음 자세에서 홀딩센서가 공작물 지지클립을 검출하여 공작물 없음의 신호로 사용이 되고 지지클립이 스토퍼에서 분리되었을 때 공작물 지지클립의 분리상태를 검출하여 공작물 있음 신호로 사용이 되게 설치된 것이 특징인 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제4항에 있어서,
피더 구동기구는 V 빔에 지지되는 에어 실린더이고,
에어실린더 피스톤 로도의 전진 및 후진 행정의 길이를 캐리어의 피딩스트록 s3에 일치시켜서 된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제 4항에 있어서,
위치조절 커플러는
V 빔의 저부에 부착이 되는 연결판,
연결판에 앞뒤에 설치 된 조절구멍,
피더 구동기구의 브라케트,
조절구멍에 삽입이 되어 연결판에 브라케트를 부착 하는 손잡이 부착 볼트,
및 브카케트에 설치되는 위치 결정 눈금과 연결판에 설치한 지시침으로 구성된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제1항에 있어서,
공작물 배출 게이트는 제2 그리퍼가 접근하여 가동된 공작물을 전달 할 수 있게 CNC 선반에 설치한 호퍼형 공작물 배출 게이트, 공작물 배출 게이트와 용기을 연결하는 공작물 전달 가이드,
및 공작물 수집 용기로 구성된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제3항에 있어서,
CNC 선반의 제어에 M 코드를 삽입하여 되는 피더 제어부는
포트(io1)에 연결이 되어 M 코드(m1)에서 상태 신호를 제공하는 공작물 검출센서(217),
포트(o01)에 연결이 되어 M 코드(m2)에서 공작물 공급신호를 받는 공작물 정렬 공급기(500),
포트(o31)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m3)로부터 언그립 신호를 받는 제1 그리퍼(130),
포트(o41)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m4)로부터 언그립 신호를 받는 제2 그리퍼(140),
포트(i02)에 연결이 되어 M 코드(m5)에 상태 신호를 제공하는 공작물 홀딩 센서(227),
포트(o02)에 연결이 되어 드라이버(251d)를 통해 M 코드(m6)로부터 왕복 구동제어를 받는 피더 구동기의 에어실린더(251),
포트(o32)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m7)로부터 그립 제어를 받는 제1 그리퍼(130),
및 포트(o42)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m8)로부터 그립 제어를 받는 제2 그리퍼(140)로 구성된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제3항에 있어서,
피더 제어부는
프로그램된 제어 마이콤,
V 빔의 돌출부에 설치가 되고 마이컴에 연결이 되어 V 빔 위에서 공작물을 검출 신호를 마이콤에 제공을 하는 공작물 검출 센서,
콜렉터 튜브내에 설치가 되고 마이콤에 연결이 되어 공작물 전달 게이트의 공작물 검출신호를 마이콤에 제공을 하는 홀딩 센서,
마이콤의 제어신호 c1에 응답을 하여 V 빔의 돌출부에 공작물을 공급을 하는 공작물 정렬 공급기,
및 제어신호 c2에 응답을 하여 공압원의 압축 공기로 에어 실린더를 전진 구동시키고 제어신호 c3에 응답을 하여 공압원의 압축 공기로 에어 실린더를 후진 구동을 시키는 전자밸브로
구성을 한 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제1항에 있어서,
공작물 피더는
CNC 선반에 지지되어 노즐에 공급이 되는 공작물을 공작물 전달 포인트에 전달을 하고 공작물 이송 파이프의 앞을 노즐에 연결을 하는 커플링 튜브,
CNC 선반에 설치된 통로에 설치되어 앞이 커플링 튜브에 조립이 되고 뒤에서 공작물을 공급을 받는 공작물 이송 파이프,
CNC 선반의 외측으로 돌출이 되어 공작물 공급기로부터 공작물 공급을 받는 이송 파이프의 돌출부,
돌출부에 설치되어 공작물 공급기로부터 공작물을 공급을 받는 공작물 장전실,
돌출부 뒤에서 플랜지로 연결 설치가 되고 밀기로드로 공작물을 밀어 주는 에어실린더,
및 공작물 피더 구동 제어부
를 포함하여 구성하는 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
공작물의 직경에 부합하는 복수의 노즐을 교체하여 조립을 하기 위한 커플링 튜브는
튜브를 CNC 선반에 조립을 하기위한 플랜지,
및 공작물 이송 파이프를 노즐의 후미에 연결하기 위한 이송 파이프 삽입홀
을 구비하는 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
커플링 튜브에 조립이 되는 노즐은
공급되는 공작물을 공작물 전달 포인트에 지지하기 위한 공작물 전달 게이트,
이송 파이프에서 전달을 하는 공작물이 도입이 되는 확장된 입구,
및 입구와 이보다 직경이 작은 공작물 전달 게이트를 잇는 경사 안내면
을 구비하는 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
돌출부의 공작물 장전실의 입구에 설치되는 공작물 공급기는
공작물이 병렬로 나란히 실장이 되어 공작물을 순차로 공급하는 공작물을 에스컬레이터 ,
및 홈통에 실장이 되는 공작물을 자유 낙하로 공작물 장전실의 입구에 공급을 하는 공작물 전달부로
구성된 시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
돌출부에 설치되어 공작물 공급 가이드로부터 공작물을 공급을 받는 공작물 장전실은
에어실린더의 밀기로드가 공작물을 밀어주고 원 위치로 복귀를 하면 공작물 공급 가이드에서 전달하는 공작물이 자유낙하로 밀기로드 앞에 안착이 되게 공작물 전달부에 장전실 입구를 일치시킨
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
이송 파이프 돌출부의 뒤에서 플랜지로 설치되어 공작물을 직렬로 밀어 주는 에어실린더는
스트로크의 전진 및 후진 동작을 하여 공작물을 밀어주고 장전실을 비워주는 밀기로드,
장전실의 공작물을 피치 이동을 시키도록 플랜지와 에어실린더의 사이에 삽입하는 피치조절용 워셔로 구성이 되는
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제18항에 있어서,
공작물 피더 구동 제어부는
CNC 선반의 제어에 M 코드를 삽입하여 되는 에어실린더 피더 제어부는
포트(o31)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m11)로부터 언그립 신호를 받는 제1 그리퍼(130),
포트(o41)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m12)로부터 언그립 신호를 받는 제2 그리퍼(140),
포트(o12)에 연결이 되어 드라이버(437)를 통해 M 코드(m13)로부터 왕복 구동제어를 받는 피더 구동기의 에어실린더(430),
포트(o32)에 연결이 되어 드라이버(130d)를 통해 M 코드(m16)로부터 그립 제어를 받는 제1 그리퍼(130),
포트(o42)에 연결이 되어 드라이버(140d)를 통해 M 코드(m17)로부터 그립 제어를 받는 제2 그리퍼(140)로 구성된
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.
청구범위 제13항에 있어서,
에어실린더를 공작물 이송 파이프의 돌출부에 연결을 하는 플랜지는,
공작물의 길이 변동시 노즐의 끝에서 돌출이 되는 공작물의 길이를 조절하기 위하여 최대거리 25mm를 워셔를 끼워 조립이 되는 플랜지인
시앤시 선반의 공작물 관리 시스템.