KR101648989B1 - 케이블 처리기의 케이블 자동감지장치, 케이블 처리방법 및 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블처리기에 삽입된 케이블을 처리하는 장치와 방법에 관한 것으로, 이런 케이블은 철사나 와이어와 같은 기다란 물체를 모두 포함하는 의미이다. 본 발명에 의하면 케이블의 ID를 근거로 적절한 공정변수들을 자동으로 결정한다. 이렇게 결정된 공정변수들은 케이블처리기가 자동으로 케이블을 가공(처리)하는데 이용된다.

Description

케이블 처리기의 케이블 자동감지장치, 케이블 처리방법 및 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법{MACHINE FOR AUTOMATED DETECTION OF CABLES, WIRES AND PROFILES IN OR ON CABLE PROCESSING MACHINES, CABLE PROCESSING SYSTEM, AND PROCESS FORAUTOMATED IDENTIFICATION OF CABLE TYPES IN CABLE PROCESSING MACHINES}

본 발명은 케이블처리기에 삽입된 케이블을 처리하는 장치와 방법에 관한 것으로, 이런 케이블은 철사나 와이어와 같은 기다란 물체를 모두 포함하는 의미이다. 본 발명에 의하면 케이블의 ID를 근거로 케이블처리기를 셋업하기 위한 변수(이하, "케이블처리기 셋업 변수"라 함)를 자동으로 결정한다. 이렇게 결정된 케이블 처리기 셋업 변수들은 케이블처리기가 자동으로 케이블을 가공(처리)하는데 이용된다.

처리공구와 내부도체 사이에 단락을 이용하는 장치가 많다. 일본특허 JP6253430에 소개된 장치는 절연층 박피공정 동안 박피용 나이프가 내부 도체와 과잉 접촉하여 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.

EP1772701과 EP1901026에 소개된 장치는 나이프와의 접촉으로 내부도체의 직경을 결정하고, 신호 입력기와 출력기를 갖는다. 접촉이 일어나면 출력신호가 급격히 변한다. 여기서는, 내부도체가 나이프와 접촉할 때의 나이프의 위치가 나이프 공급부재를 관찰하여 결정되고, 이를 이용해 직접 도체의 직경을 결정한다.

JP7227022에 소개된 장치도 공구와 내부도체의 접촉을 감지한다. 여기서는 내부도체가 공구와 단락되지 않고, EP1772701이나 EP1901026처럼 신호의 변화를 측정한다.

JP11299036의 장치도 공구와 내부도체의 접촉을 감지한다. 여기서는, 나이프가 내부도체에 닿으면 유도전류가 단락에 의해 땅으로 흐르고, 이것이 감지된다.

JP6253430, EP1772701, EP1901026, JP7227022, JP11299036에 소개된 장치에서는 내부도체나 첫번째 도체층이 나이프에 닿기만 해도 측정용 펄스가 생긴다. 그러나, 케이블이 아무리 대칭으로 생겼다 해도, 실제로는 2개의 나이프중 한쪽만 먼저 내부도체나 첫번째 도체층에 닿고 두번째 나이프는 아직 닿지 않는 경우가 많다. 케이블은 거의 가늘고 유연하므로, 나이프들 사이의 중심에서 약간 벗어나기 쉽다. 실제로 내부 도체의 직경이 부정확하게 측정되는 경우가 상당히 많고, 이 경우 계산된 케이블처리기 셋업변수들은 부적절할 것이다. 이런 악영향은 케이블 제작시의 허용오차에 의해 더 악화되어, 가공된 케이블의 품질이 나빠진다.

JP9308038에 소개된 장치도 내부도체와 공구의 접촉을 감지한다. 내부도체는 나이프를 통해 전기회로에 연결되어, 전술한 단락 측정원리와 비슷하다. 전술한 문제를 피하기 위해, 여기서는 양쪽 나이프가 모두 도체에 닿을 때만 측정펄스를 내도록 한다. 그러나, 이를 위해서는 양쪽 나이프의 상호간의 절연이 필요하고, 이것은 절단부의 구조를 복잡하게한다.

JP2000354315와 JP2002101514에서는 나이프와 짧은 튜브가 커패시터의 각각의 전극을 형성한다. 내부도체는 2개의 전극 사이에 존재하고, 나이프가 전진하면 커패시터의 용량값이 변하고, 이런 용량값이 측정되어 케이블 구조를 추론하게 된다. 그러나, 나이프가 전극으로 사용되므로, 나이프마다 극성이 다르다는 문제가 있다. 또, 나이프의 마모는 전극의 성능에 영향을 준다. 또, 여기서는 케이블의 외경의 측정에 대해서는 아무 언급도 없다. JP2002101514는 품질제어를 위한 검사기능면에서 JP2000354315를 개량한 것이다.

이상 설명한 모든 종래의 장치에서는 나이프와 내부도체 사이의 접촉을 감지하거나 케이블의 절연피복 박피작업중에 양쪽 나이프의 간격을 측정하는 방법을 사용하고, 케이블의 외경 측정을 이용하지는 않는다. 이때문에 기존의 장치는 이상 설명한 처리기의 정밀한 자동화는 구현할 수 없다. 또, 내부도체의 직경이나 첫번째 도체층의 직경만을 감지하여 그 중심을 이용하므로, 도체층이 2층 이상인 케이블에는 적용할 수 없다는 문제가 있다.

기존의 장치의 나이프는 이동할 때의 관성력 때문에 내부도체나 첫번째 도체층과의 접촉후에 나이프가 도체를 약간 파고드는 "오버슈팅(overshooting)" 현상이 일어난다. 이런 오버슈팅의 정도는 절단저항에 따라 다르고, 그 영향도 다를 수 밖에 없다. 절단과정을 느리게 하면 오벼슈팅의 영향이 완화되지만, 전체 공정이 늦어지는 문제가 생긴다. 오버슈팅이 일어나면 도체의 표면이 손상되어, 가공케이블이 비정상이되는 문제도 생긴다. 오버슈팅은 나이프로 절연피복에 칼집을 내고 벗길 때 그 밑의 도체도 벗겨내기 때문에 나이프 자체의 마모도 심화시키는 문제가 있다. 이때문에 절연피복에 칼집을 낼 때 좀더 천천히 해야만 한다.

JP2000354315와 JP2002101514의 장치는 내부도체와 나이프의 접촉을 이용하지 않고, 마이크로컴퓨터의 임계값과 비교해 나이프의 위치를 계속 감시하지만, 이 경우에는 임계값이 알려진 종류의 케이블에만 한정된다. 반면에, 본 발명은 다양한 케이블에 적용하여 각각의 케이블처리기 셋업변수들을 자동으로 설정할 수 있다. 또, 용량값을 계속 측정하는데, 이런 용량값 변화는 아주 복잡한 측정용증폭기로만 측정할 수 있다. 또, 절연피복은 유전체를 이루고, 이것은 용량값의 신뢰성을 해친다. 여기에 사용한 소위 "비디오 증폭기"를 사용하면 장치가 아주 복잡해질 수밖에 없다.

본 발명은 이상의 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부도체와 중간층들과 외경을 제대로 감지하여 처리기의 제어에 자동으로 영향을 줌으로써 공지되지 않았던 케이블을 제대로 처리하도록 하는데 목적이 있다.

본 발명에서는, 측정값(변수)을 테이블메모리에 저장된 변수와 비교해 처리할 케이블을 자동으로나 반자동으로 식별한다. 가장 간단하게는, 케이블의 외경을 기준으로 케이블의 내부도체의 단면이 할당되고 저장값들과 비교된다. 또, 이런 비교를 통해 공지의 외경과 내부도체 단면으로부터 층 구조를 알 수 있다. 이렇게 식별된 케이블에 대한 케이블처리기 셋업변수들이 소프트웨어의 지원을 받아 테이블메모리로부터 자동으로 획득된다. 가공케이블의 생산을 위해, 동일한 케이블처리기 셋업변수들이 관련 케이블의 식별 뒤에 항상 사용된다.

케이블 ID로 케이블의 내경도 어느정도의 오차범위내에서 추정할 수 있다. 내부도체 위치가 약간 비대칭이어도 본 발명의 측정과정에는 중요치 않다. 본 발명에 따른 방법에서는 새로운 가공케이블마다 케이블처리기 셋업변수들을 새로 읽지 않아도 된다. 다음 적재과정 이전에 측정이 전혀 이루어지지 않은 경우에도 마찬가지다. 적재과정이 실행되지 않는한, 같은 원료가 아직 처리기에 남아있어 계속 공정을 진행한다. 처리기를 정지시키고, 박피공정에 앞서 케이블이 새로 식별되며 케이블처리기 셋업변수들이 새로이 읽히거나, 같은 케이블 원료가 있음이 별도의 사용자 명령에 의해 표시될 수 있다.

본 발명에 의하면 외경 센서를 이용해 측정한 각각의 외경에 어울리는 내부 단면, 층구조 정보 및 케이블처리기 셋업변수들이 저장된 테이블메모리를 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 외경은 동일하지만 내경이나 층구조가 다른 많은 케이블들을 신속히 처리할 수 있다. 본 발명은 또한 제2의 센서에서 제공하는 다른 측정값들을 근거로, 외경은 같지만 내부구조가 다른 케이블들도 식별할 수 있다. 본 발명에서는, 다른 값을 측정하는 2개의 센서를 사용해 정확도를 높인다.

센서를 2개 사용해도 케이블 수에 따라 한계가 있을 수 있으므로, 본 발명에서는 세번째 센서를 사용해 이 문제를 해결한다. 그러나, 이론적으로는 다른 제한이 있을 수 있고 모든 센서가 부정확하게 작동할 수 있으므로, 본 발명에서는 반자동 과정도 도입한다. 즉, 측정값들을 근거로 최적의 케이블로 적당한 케이블들을 선택할 것을 디스플레이에 표시하면, 작업자가 최종적으로 케이블을 결정하고 케이블처리기에 대해 이를 확인한다. 이런 관점에서 본 발명은 자동학습효과를 내기도 한다. 즉, 케이블처리기가 단계별로 학습을 하고 그 결과를 표시한다.

케이블에 따라서는 외경을 측정하는 센서 외에도, 특성신호를 출력하는 전자기 링센서를 제2 센서로 사용할 수도 있다. 이런 링센서로는 Turch GmbH의 센서인 Bi20R-Q14-LU가 적당하다. 원통형 측정범위내의 모든 자기장이 균일하므로, 정확한 측정값을 얻기위해 케이블을 정확히 자기장의 중심에 놓을 필요가 없다. Turch사의 센서의 경우 전압값인 측정값은 도체재료의 내부 단면을 나타낸다. 유도센서는 접촉하지 않고도 마모 없이 금속물체를 감지한다는 것이 링센서의 원리이다. 감지할 물체와 작용하는 고주파 전자기장을 사용하고, 감지할 물체는 코어 역할을 한다.

링센서만 사용하고 외경측정 센서는 사용하지 않을 수도 있다. 또한, 케이블의 특성을 나타내는 값을 출력하고 비교표를 이용해 케이블을 식별하는 다른 센서를 사용할 수도 있다. 작업자의 행위가 전혀 없는 절연피복 박피를 위한 케이블처리기 셋업변수의 전자동 결정도 가능하다. 본 발명에 의하면 전문가가 케이블처리기 셋업변수들을 미리 입력할 수 있다. 예를 들어, 칼집을 낸 뒤에는 내부도체가 긁히지 않도록 대부분 케이블로부터 공구를 약간 후퇴시켜야 하는데, 이를 웨이백(wayback)이라 한다. 웨이백 크기는 전문가에 의해 경험적으로 결정된다. 처리공정은 대부분 가공케이블의 생산량의 영향을 받는다.

또, 케이블처리기 셋업변수들을 비교하여 결정할 수도 있는데, 이 경우 센서의 측정값을 테이블에 저장된 값과 비교해 보간법이나 외삽법으로 결정한다. 즉, 본 발명에서는 다수의 케이블의 케이블처리기 셋업변수들이 저장된 데이터베이스를 이용할 수도 있다. 적당한 알고리즘에 의해, 케이블처리기 셋업변수들이 보간법이나 외삽법에 의해 전자동으로 생성되는 것도 본 발명에 포함된다.

경험에 의하면 대부분의 케이블은 치수가 안정되게 생산된다. 케이블처리기 셋업변수들을 미리 설정한 본 발명의 방법에 의하면, 일정한 품질이 보장되고 케이블의 연속 측정이 불필요한데, 이는 이전에 저장된 케이블처리기 셋업변수의 로딩과 초기 식별 이후에 케이블 측정이 이루어지기 때문이다.

본 발명에 의하면, 대부분의 케이블에서 케이블을 이루는 층들이 다행하게도 맡은 역할이 없다. 측정값으로 케이블을 식별하면, 관련 데이터를 갖는 완벽한 케이블 변수들과 완벽한 변수를 갖는 케이블처리 프로그램을 테이블메모리를 통해 확인하고 로딩할 수 있다. 이때문에, 층수가 2층 이상인 테이블의 식별과 올바른 처리가 가능하다.

본 발명에 의하면, 칼집깊이, 절연피복 박피길이, 칼집내기 속도, 박피속도와 같은 케이블처리기 셋업변수들의 세팅이 촉진되고 자동화되어, 케이블을 교체할 때 걸리는 시간이 최소화된다.

또, 잘못된 세팅값을 입력할 위험이 최소화되어, 나이프와 같은 처리공구의 조기마모와 케이블 재료에 대한 불필요한 손상이나 소비가 방지된다. 또, 제대로 처리된 가공케이블이 생산량이 크게 증가한다.

도 1은 케이블처리공구가 한쌍만 있는 간단한 케이블처리기의 사시도;
도 2는 전자식 하드웨어와 소프트웨어가 포함된 개략적 구조도;
도 3은 처리공정 테이블과 케이블리스트.

실시예를 설명하기 전에 당분야에서 사용되는 용어에 대해 정리한다.

- 원료데이터 : 외경, 내부도체의 직경, 절연피복의 색깔, 케이블의 구조(평판형, 동축형, 다심형 등)에 관한 데이터. 원료는 원료 ID나 제조번호로 식별됨. 케이블롤의 정보(원료 ID, 제조번호, 제조일자)로 원료를 정확히 식별할 수 있다. 원료데이터는 프로그램 라이브러리(14)에 저장된다.

-공정 또는 방법

가공케이블 생산을 위해, 특히 운반부와 절단부에 많은 세팅값들을 정해야 한다. 이 방법은 원칙적으로 원료에 좌우되지만, 실상은 어떤 원료에 맞는 방법이 할당된다. 이 방법의 케이블처리기 셋업변수는: 공급될 때의 좌우측 운반부(4,7)의 접촉압력; 케이블 선단부가 처리될 때, 즉 피복을 벗길 때의 좌우측 운반부의 접촉압력; 케이블 끝이 처리될 때의 좌우측 운반부의 접촉압력; 케이블 끝이 처리될 때 좌측 운반부의 개방상태; 공급될 때 좌우측 운반부의 개방상태; 나이프(13)의 과잉절단; 후퇴시의 나이프의 웨이백; 공급시의 나이프 위치; 나이프교환시의 나이프위치 등이다. 공정은 공정 ID로 식별된다. 공정 데이터는 프로그램 라이브러리(15)에 저장된다. 본 발명에 따른 작동법에 의해서, 나이프(13)에 의해, 그리고 피봇형 가이드(5)에 의해서 공정이 실행된다.

- 작업

작업은 유효한 형태의 가공케이블에 대한 것으로, 작업변수는 케이블 길이, 칼집 위치, 박피 길이 등이다.

- 케이블(1), 가공케이블(21)

케이블처리기는 케이블의 ID나 제조번호로 가공케이블을 식별하는데 대체로 가공케이블마다 고유 제품번호를 갖는다. 가공케이블을 생산하기 위해서는 관련 공정과 작업법이 알려져야 한다. 가공케이블이란 표현은 문제의 케이블이 모든 공정단계를 마치고 완전히 처리된 케이블로서 원료와 구분된다.

- 케이블리스트(10)

수백개까지의 다수의 가공케이블 리스트이다. 케이블리스트(10)가 자립형 처리부일 수도 있다. 어떤 경우에는 케이블리스트가 주문과 같아 주문번호로 식별되기도 한다. 따라서, 어떤 제품을 만드는데 필요한 모든 케이블은 케이블리스트(10)에 저장될 수 있다. 본 발명에 의하면, 다른 케이블리스트를 이용하거나 외부에서 다른 케이블리스트를 받을 수도 있다. 케이블리스트는 생산될 가공케이블의 일일 할당량을 확인하거나 구분하는데 사용되기도 한다. 일반적으로 가공케이블마다 할당된 변수는 케이블 이름이나 제품번호; 공정의 명칭이나 ID, 작업변수(케이블 길이, 칼집위치, 박피길이 등) 등이 있다. 케이블리스트에서, 생산될 가공케이블의 번호가 가공케이블마다 할당된다.

- 층 또는 케이블 층(케이블 구조)

케이블마다 다층구조를 갖는다. 표준케이블은 절연층과 내부도체의 2층 구조를 갖고, 간단한 동축케이블은 케이블 피복, 스크린브레이드(screen braid), 유전체 및 내부도체의 4층 구조를 가지며, 간단한 다심케이블은 피복, 절연피복과 내부도체로 된 다수의 내부케이블의 3층 구조를 갖는다.

도면에서 동일한 부분에는 같은 번호를 붙였다. 본 발명의 범위는 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 공구쌍 여러개가 설치된 케이블처리기도 본 발명의 범위에 포함된다.

센서(2)는 비접촉센서로서, 센서(2)에 의해 여기신호가 생성되어 처리할 케이블(1)에 유도된다. 케이블(1)로부터의 신호반응에 의해 측정신호가 생기고, 이런 측정신호에 의해 금속을 포함한 케이블(1) 내부구조를 판단할 수 있고, 그 후에 케이블처리기에 의해 케이블이 처리된다. 센서(2)로는 송수신 코일과 평가용 전자소자들이 달린 유도식 링센서가 바람직하다.

경우에 따라서는 시중에서 구입할 수 있는 링센서(예; Turck사의 Bi20R-Q14-LU)를사용할 수 있는데, 이 센서는 원통형 측정구역내의 자기장이 어디서나 균일하기 때문에 정확한 측정값을 구하기 위해 케이블(1)을 정확히 자기장 가운데 둘 필요가 없다는 점에서 유리하다. 이런 센서에서 보통 전압신호로 나타나는 측정값은 어떤 도체의 총 내부 단면에 해당하는 값이다. 센서(2)는 작동범위내의 모든 금속물체를 접촉 없이 감지하기 위해 감지할 물체와 상호작용하는 고주파 전자기장을 이용한다. 감지할 물체-여기서는 케이블-는 측정을 하는 동안 코어로 작용한다.

케이블(1)마다 내부도체의 재료와 단면 및 케이블의 나머지 구조에 의해 정해지는 특성값을 갖는다. 케이블처리기에 케이블이 삽입된 뒤, 센서(2)가 케이블의 특성값을 아날로그나 디지털 형태로 생성하는데, Turck사의 센서는 아날로그 전압값을 낸다. 이 값이 테이블 메모리(9)에 저장된 값과 비교된다. 10번은 현장 작업자가 프로그램하거나 미리 저장되어 있는 케이블리스트이다.

이 값에 해당하는 케이블(1)이 작업자의 디스플레이(11)에 나타난다. 케이블(1)이 하나만 보이면, 작업자는 케이블의 종류를 확인할 수 있고, 케이블처리기는 테이블메모리(9)로부터 원료와 케이블(1)의 공정데이터를 받는다. 측정신호가 하나의 케이블(원료)에 할당되지 못할 경우(예; 측정전압=5V), 2개 이상의 케이블이 디스플레이에(11)에 나타난다(예; 원료 R1, R4). 디스플레이에 여러개의 케이블이 나타나면, 작업자는 색깔, 외경, 케이블 종류(꼬인 케이블, 동축 케이블 등)와 같은 외관 특징을 기준으로 올바른 케이블을 선택하고 확인할 수 있다. 케이블처리기는 테이블 메모리(9)로부터 완전한 원료와, 선택된 케이블(1)에 관한 데이터와, 케이블길이나 박피길이와 같은 처리데이터(공정데이터)나 가공케이블 데이터를 받는다.

작업자는 원하는 길이와 같은 자료를 근거로 여러개의 제시된 케이블 중에서 원하는 케이블을 선택할 수 있지만, 필요하다면 작업자가 직접 필요한 케이블 길이를 새로 입력하거나, 시스템이 새로운 가공케이블 데이터를 요청할 수도 있다.

본 실시예의 경우, 케이블리스트(10)를 보면 예컨대 3가지의 원료(R1, R3, R4)가 있는데, 그중에서 가공케이블 A2가 원료 R1에만 대응한다고 하면, 이 케이블에는 1세트의 공정데이터만 제공된다. 한편, 원료 R4는 2가지 방법으로 가공이 가능하므로 2가지 가공케이블 A6와 A10가 제공되어, 공정데이터 V4와 V41과 같은 2쌍의 작업데이터를 얻을 수 있다. 작업자가 선택할 수 있도록 이런 표가 디스플레이(11)에 제시된다. 본 발명에 의하면, 작업자는 가공케이블을 테이블메모리로부터 선택을 할 수 있다. 한편, 모든 데이터를 자동으로만 구할 수도 있지만, 이 방법은 센서로 원료를 결정하거나 가공케이블이 몇가지 안되는 경우에만 적용할 수 있다.

센서(2)로 측정하여 케이블을 선택하는 것은 아주 제한적이어서, 오히려 올바른 케이블데이터나 원료데이터의 선택이 더 쉽다.

또, 비접촉 센서(2) 외에 다른 센서(12)로 케이블(1)의 외경을 추가로 측정하면, 테이블 메모리에서 데이터를 자동선택할 때 케이블을 더 잘 찾을 수 있다. 센서(2)에 의한 내부 단면과 센서(12)에 의한 외경의 2개 값을 이용하면 많은 케이블로부터 원하는 케이블을 더 잘 확인할 수 있을 것이다. 이 경우에도, 가공케이블을 생산하려면, 여전히 원하는 작업데이터(예; 케이블 길이, 칼집위치, 절연피복 박피길이 등)는 보충해야 한다.

또, 센서(12)만 있을 수도 있는데, 마찬가지로 테이블 메모리(9)의 데이터(케이블의 외경이나 두께)와 비교할 수 있다. 이런 변형례의 경우에는 비교적 소집단의 케이블에서 선택할 경우 유리하다.

또, 케이블이나 원료를 자주 바꿀 때 본 발명을 이용할 수 있다. 또, 아주 많은 수의 케이블을 이용해 아주 다양한 가공케이블을 생산할 때에도 본 발명을 이용할 수 있다. 예컨대 잘못된 원료를 사용한 경우 이를 디스플레이에서 확인할 수 있고, 이 경우, 재료의 낭비와, 부적절한 세팅에 의한 케이블(1)의 파손이나 나이프(13)의 마모를 막을 수 있다.

한편, 케이블(1)이 처리기에 들어오자마자 비접촉 센서(2)와 외경측정용 센서(12)가 계속해서 값을 측정할 수도 있는데, 이 경우는 케이블(1)의 흠집이나 불규칙성을 즉각 감지하여 처리기를 자동으로 정지시키고 경보를 발하는데 유리하다. 이런 디자인은 케이블흠집 감지기로서의 계측휠과 같은 센서를 더 필요로 한다.

본 발명의 과정

과정 1

본 발명의 케이블처리기는 처리공정과 관련된 원료를 제대로 감지할 수 있는데, 그 전제조건은 원료의 데이터를 테이블 메모리(9)나 케이블리스트(10)의 데이터베이스에 갖고있어야 한다는 것이다. 작업자가 가공케이블을 생산할 원료를 고정하면, 시스템은 고정된 케이블의 원료를 감지한다. 드물기는 하지만, 원료를 확인하지 못할 수도 있는데, 이때는 작업자가 디스플레이에서 원료를 선택할 수 있다. 즉, 고정된 케이블이나 케이블롤과 디스플레이를 비교해 원료를 정확히 식별하고 확인한다. 작업자는 원료를 처리할 방법을 프로그램 라이브러리(15)에서 선택할 수 있는데, 이런 선택 후 원료에 맞는 가공케이블과 방법의 선택이 디스플레이된다. 작업자는 적절한 가공케이블을 선택하고, 원하는 양을 입력한 뒤 가공케이블의 생산을 시작한다.

한편, 작업자가 원료를 확인한 뒤, 이 원료에 맞는 가공케이블의 선택이 작업자에게 직접 디스플레이되기도 한다. 작업자는 적절한 가공케이블을 선택한 뒤 가공케이블의 생산을 시작한다. 또는, 미리 저장된 값들을 바꿀 때, 작업자가 새로운 케이블 길이나, 박피길이나 다른 값을 입력할 수도 있다. 이 경우, 새로운 가공케이블의 명칭이나 관련 제품번호를 지정할 것이 요구되기도 한다. 요구된 데이터와 원하는 양을 입력한 뒤, 작업자가 케이블 생산을 시작한다.

과정 2

케이블리스트(10)를 통해 작업을 하거나 간단한 주문으로 작업할 때, 원료를 자동 감지하는 장치는 우선 품질을 확인해, 케이블 처리기에 잘못된 원료가 고정되는 것을 방지하여, 원료의 낭비와 가공공구(나이프)의 손상을 막는다. 작업자는 새로 고정된 케이블(1)의 나이프가 바로 전에 가공된 케이블(1)의 나이프과 다른 것인지 또는 제대로된 나이프인지 디스플레이에서 확인해야 한다.

예를 들어 RFID를 이용해 사용된 나이프가 고정된 케이블(1)에 맞는 것인지 자동으로 확인할 수 있다. RFID 식별기가 공구의 RFID 마크를 확인해 관련 정보를 제공한다.

과정 3

센서의 측정값과 원료와 처리방법 사이의 관계가 "표준케이블"이나 "동축케이블"과 같은 일반적인 케이블 형상별로 테이블메모리(9)의 데이터베이스에 추가로 저장될 수도 있다. 전혀 모르는 원료를 고정한 뒤, 데이터베이의 도움으로 케이블 처리에 필요한 방법에 관한 데이터가 계산된다. 작업자와 처리기 사이의 대화를 통해 작업자가 몇가지 질문에 대답하면, 올바른 원료 데이터와 처리방법 데이터를 찾을 수 있다. 예를 들어, 작업자는 표준케이블이 있는지 혹은 동축케이블이 있는지 대답해야 한다.

사용례

케이스 1, 새로운 원료의 사용

케이블(1)이 단순한 표준케이블인 경우, 경험이 있는 작업자라면 1단계에서 도체의 외경과 내경이나 도체의 단면을 먼저 입력한다. 이런 데이터(케이블 종류, 외경, 내경 또는 단면)를 기준으로, 케이블처리기(8)가 적절한 방법을 계산한다. 2단계로 원료 R3로 처리될 케이블(1)이 케이블처리기(8)에 적재된다. 3단계로, 시험 케이블이 생산된다. 시험 케이블을 기준으로, 필요하다면 케이블처리기 셋업변수를 더 조정한다. 필요하다면, 다른 시험 케이블을 생산해 케이블처리기 셋업변수들을 더 조정한다. 케이블(1)은 여전히 처리기에 고정되어 있다. 시험 케이블이 만족되면 4단계에서 공정 ID(예; V3)를 바로 입력한다. 이때, 처리기는 케이블처리기 셋업변수들과 공정 ID에 맞는 센서의 기존 신호값들을 할당한다. 작업자가 관련 원료 ID(예; R3)를 입력할 수도 있다. 관련 원료 ID가 입력되어야만, 센서 측정값을 기준으로 시스템이 나중에 원료를 확인할 수 있다. 필요하다면, 작업자가 원료에 관한 특징, 예컨대 센서(12)가 있다면 외경과, 내경이나 단면이나 색깔이나 표면구조와 같은 특징들을 입력할 수 있다. 모든 데이터는 테이블 메모리(9)에 저장된다.

케이블처리기 셋업변수를 자동계산하지 않고, 작업자가 1단계에서 수동으로 입력할 수도 있는데, 그 변수들의 예로는 아래와 같다:

- 공급데이터, 예; 공급속도, 공급가속도, 케이블에 대한 운반부의 접촉압력, 좌우 운반부(4,7)의 개폐속도 등.

- 절단데이터, 예; 나이프 종류, 나이프빔에 할당된 홀더 위치(예컨대, 나이프 헤드가 나이프 빔에 대해 각각의 위치에 여러 쌍의 나이프나 공구를 고정할 수 있다. 나이프 빔을 y 방향으로 움직이면, 원하는 나이프나 공구가 작업위치로 오게된다. 나이프 빔을 y 방향으로 움직이면서 나이프를 교환할 경우, 나이프가 움직이는 동안 케이블과 부딪치지 않을 정도로 나이프를 개방해야 한다), 칼집을 내는 동안의 절단날의 중첩, 칼집내기 속도와 가속도, 케이블을 공급하거나 나이프를 교환하는 동안 나이프의 개방속도, 칼집을 낸 뒤의 정지시간 등.

- 재절단 데이터, 예; 재절단 길이, 절단날 중첩, 나이프 종류, 나이프빔에서의 홀더 위치, 블로우아옷(blow-out) 옵션 등(모든 값은 케이블 단부를 기준으로 함).

- 공정 옵션, 예; 계측 휠의 존재(yes/no), 계측 휠 교정, 나이프와 가이드의 이동방식(예; "노멀 모드"나 "숏 모드(short mode)") 등.

- 옵션인 회전절단부의 세팅, 예; 나이프 공급속도와 가속도, 클램핑조(clamping jaw)의 공급속도와 가속도 등.

- 케이블 구조와 절연층 세팅, 예; 절연층의 ID, 할당된 나이프나 공구, 칼집내기 속도와 가속도, 회전절단부의 작동(yes/no), 절연피복 박피공정 동안의 나이프 웨이백, 층의 직경 등(매 층마다 한 세트의 값이 지정됨).

2단계 내지 4단계는 전술한 바와 같다.

한편, 1단계에서 작업자가 이미 공지된 공정을 라이브러리(15)에서 받아 그대로 사용하거나 이 공정의 각 변수들을 변경할 수도 있다. 2단계 내지 4단계는 전술한 바와 같다.

1~4 단계에서, 센서의 신호값과 원료 사이에 확실한 관계가 설정된다.

케이스 2, 새 가공케이블의 프로그래밍:

케이스 1의 1~4 단계에 이어서 5단계로 작업자가 케이블 길이를 입력하는데, 디스플레이를 통해 그래픽의 도움을 받아 가공케이블(21)의 생산을 위해 케이블 양단부의 형태도 입력한다. 필요하다면, 작업자가 가공케이블(21)을 시험 생산할 수도 있다. 결과가 만족하면, 곧바로 6단계에서 케이블 ID(예; 제품번호 A7)를 입력한다. 이때 처리기는 케이블 ID에 작업 변수들을 할당한다.

처리기(8)가 작업변수들을 생성하는 대신, 작업자가 수동으로 5단계에서 모든 작업변수들을 수동으로 입력할 수도 있다. 6단계는 전술한 바와 같다.

또는, 작업자가 기존의 가공케이블을 호출한 뒤 새로운 길이를 입력하거나 그래픽의 도움을 받아 새로운 케이블의 양단부의 형태를 입력할 수도 있다. 필요하다면 오퍼레이터가 새로운 가공케이블(21)을 생산할 수 있다. 그 결과가 만족되면, 케이블 ID(예; 제품번호 A3)를 입력한다. 이때 처리기가 작업변수들을 케이블 ID에 할당한다. 센서의 측정값과 제시된 가공케이블을 기초로 시스템이 이제 원료를 식별할 수 있다.

케이스 3, 가공케이블의 생산:

본 발명의 케이블처리기는 처리공정과 관련된 원료를 제대로 감지할 수 있는데, 전제조건으로 테이블 메모리(9)나 케이블리스트(10)의 데이터베이스에 원료데이터가 있어야 한다. 작업자가 가공케이블을 생산할 원료를 고정하면, 시스템은 새로 고정된 케이블의 원료를 감지한다. 드물기는 하지만, 원료를 확인하지 못할 수도 있는데, 이때는 작업자가 디스플레이에서 원료를 선택할 수 있다. 작업자가 고정된 케이블(1)이나 케이블롤(16)을 디스플레이 데이터와 비교해 원료를 정확히 식별하고 확인한다. 작업자는 원료를 처리할 방법을 프로그램 라이브러리(15)에서 선택할 수 있는데, 이런 선택 후 원료에 맞는 가공케이블과 방법을 선택할 수 있게 작업자에게 디스플레이된다. 작업자는 적절한 가공케이블을 선택하고, 원하는 양을 입력한 뒤 가공케이블의 생산을 시작한다.

한편, 작업자가 원료를 확인한 뒤 원료에 맞는 가공케이블의 선택이 작업자에게 직접 디스플레이되기도 한다. 작업자는 적절한 가공케이블을 선택한 뒤 가공케이블의 생산을 시작한다. 또는, 미리 저장된 값들을 바꿀 때, 작업자가 새로운 케이블 길이나, 박피길이나 다른 값을 입력할 수도 있다. 이 경우, 새로운 가공케이블의 명칭이나 관련 제품번호를 지정할 것이 요구되기도 한다. 요구된 데이터와 원하는 양을 입력한 뒤, 작업자가 케이블 생산을 시작한다.

케이스 4, 케이블리스트를 통한 작업, 간단한 케이블생산 주문을 통한 작업:

케이블리스트(10)를 통해 작업을 하거나 간단한 주문으로 작업할 때, 원료를 자동 감지하는 장치는 우선 품질을 확인하여, 케이블 처리기에 잘못된 원료가 고정되는 것을 방지하여, 원료의 낭비와 가공공구(나이프)의 손상을 막는다. 작업자는 새로 고정된 케이블(1)의 나이프가 바로 앞에 가공된 케이블(1)의 나이프과 다른 것인지 또는 제대로 된 나이프인지 디스플레이에서 확인해야 한다. 예를 들어 RFID를 이용해 사용된 나이프가 고정된 케이블(1)에 맞는 것인지 자동으로 확인할 수 있다. RFID 식별기가 공구의 RFID 마크를 확인해 관련 정보를 제공하기도 한다.

테이블메모리(9)가 각종 데이터를 저장하도록 설계될 수 있다. 원료와 공정과 작업은 항상 엄격히 구분된다. 원료데이터, 공정데이터 및 케이블리스트는 어느 경우에도 케이블처리기에 할당된 컴퓨터(17)나 처리기의 네트웍의 중앙컴퓨터(서버)에 직접 저장될 수 있다.

이상 케이블처리기의 작업을 예로들어 설명했지만, 전체가 금속으로 이루어진 케이블이나, 표면이 박막으로 덮이거나 코팅되어 일부만 금속으로이루어진 와이어나 케이블의 처리나 가공도 가능하다. 물론, 와이어나 케이블은 동축케이블, 센서케이블, 다심케이블, 특수스크린이 달린 케이블, 저손실 케이블 등의 복합케이블도 포함하는 개념이다.

2개의 센서(2,12)가 배치되고 컴퓨터(17)와 제어장치가 2개의 센서의 측정값들을 연결하도록 프로그램되어 있다면, 연결된 정보를 이용해 어느 경우에도, 심지어는 비슷한 원료가 많은 경우에도 작업자가 디스플레이를 통해 해당 공정과 원료와 가공케이블을 선택할 수 있다. (첫번째 센서를 통한) 내부구조와 (두번째 센서를 통한) 외경의 2개 정보를 사용하면, 이들 2개 정보에 맞는 공정과 원료를 한가지만 선택하고 가공케이블도 몇개만 선택할 가능성이 사실상 아주 높다. 따라서, 작업자가 최종선택을 할 필요가 아주 없거나 대폭 감소되므로, 케이블 변수 선택을 자동화할 수 있다.

세번째 센서(3)가, 심지어는 그 이상의 센서가 있을 수도 있다. 센서가 더 많으면 측정값에 일치하는 공정과 가공케이블이 하나만 있을 가능성이 더 높아지므로, 작업자가 최종선택을 할 필요성이 더욱 줄어든다.

또, 센서의 각각의 신호값에 대해 허용오차 범위를 정할 수도 있다. 이런 허용오차값을 통해 센서의 측정값을 데이터베이스의 입력값과 비교할 수 있다. 허용오차가 적을수록 센서의 측정값에 맞는 케이블이 없다고 보고할 가능성이 높은데, 심지어는 일치하는 케이블 값이 테이블메모리(9)에 저장되어 있어도 그럴 수 있다. 한편, 허용오차범위를 크게 잡을수록 작업자가 더 많은 케이블 중에서 선택을 해야 하므로, 이 경우 작업자는 부정확한 선택을 할 위험을 피하는데 더 주의를 기울여야 한다.

R; 원료 V; 공정
L; 케이블리스트 A; 케이블(가공케이블, 완제품)
1; 케이블(기다란 물체)
2; 비접촉 센서 또는 링센서
3; 절연깊이 센서 4; 좌측 운반부
7; 우측운반부 8; 케이블처리기
9; 테이블 메모리 10; 케이블 리스트
11; 디스플레이 12; 외경 센서
13; 나이프를 포함한 가공공구
14; 원료용 프로그램 라이브러리
15; 공정용 프로그램 라이브러리
16; 케이블롤 17; 컴퓨터
21; 가공케이블

Claims (35)

1. 공급로를 따라 케이블처리기에 도입되어 처리되는 케이블(1)을 자동 감지하고, 처리상태의 케이블(1)의 종축선이 공급로와 동축이며, 케이블처리기 셋업변수들을 세팅하기 위한 컴퓨터(17)나 메모리(9)와 같은 제어장치와, 작업자 인터페이스와, 센서(2,12)를 갖추고, 케이블(1)에서 생긴 측정신호들을 센서에 의해 전달받는 장치에 있어서:
   상기 제어장치는 작업 전에 케이블(1) 각각에 대한 케이블처리기 셋업변수들을 작업자 인터페이스를 통해 입력받을 수 있는 테이블메모리를 포함하고, 각각의 케이블처리기 셋업변수가 케이블(1)의 측정신호나, 센서(2,12)에 의한 케이블의 측정신호에 할당되며;
   케이블처리기에 케이블(1)이 있을 때 센서(2,12)의 측정신호를 근거로 케이블(1)에 맞는 케이블처리기 셋업변수들이 상기 제어장치에 의해 공급되고;
   상기 센서(2,12)가 케이블마다 다른 측정신호들을 생성하며, 상기 제어장치는 이 측정신호들을 테이블메모리의 값과 비교하고 해당 케이블처리기 셋업변수값을 로딩하도록 프로그램되거나, 또는 케이블의 외경이나 측정신호에 대한 데이터가 부족할 경우 이미 알려진 케이블(1)의 특징들을 근거로 최종선택을 할 수 있도록 작업자의 인터페이스를 통해 여러 대응 케이블처리기 셋업변수를 디스플레이하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서(2)가 링센서를 포함한 비접촉 센서로서 용량형, 정전형 또는 유도형이고 전기나 전자기 작용에 의해 상기 케이블(1)에 대한 측정 신호를 측정값으로 출력하고, 사용될 케이블의 정확한 종류와 관련 케이블처리기 셋업변수들이 상기 측정값을 기반으로 자동으로나 반자동으로 유도되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 케이블(1)의 외경의 측정값을 측정신호로 출력할 광학센서나 촉각센서를 포함한 센서(12)를 더 포함하고, 사용될 케이블의 정확한 종류와 관련 케이블처리기 셋업변수들이 상기 외경의 측정값을 기반으로 자동으로나 반자동으로 유도되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 케이블(1)이 2층 이상의 다층 구조이고, 상기 센서(2)는 금속도체 단면을 측정한 값을 신호로 내며, 제어장치는 이 신호를 근거로 실제 도체 단면을 유도하는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 센서가 케이블의 표면의 색깔이나 코드와 같은 정보를 기록할 수 있는 전기광학적 촬상시스템을 포함하고, 케이블처리기 셋업변수에 맞는 케이블의 할당을 위해 상기 센서가 제어장치에 해당 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제어장치가 케이블처리기 또는 케이블처리기의 네트웍에 설치되고, 케이블(1)의 케이블처리기 셋업변수들이 제어장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는 센서(12)로 측정한 케이블 외경이나 센서(2)로 측정한 측정신호를 테이블메모리의 값과 비교하고 해당 케이블처리기 셋업변수값을 로딩하도록 프로그램되거나, 또는 케이블의 외경이나 측정신호에 대한 데이터가 부족할 경우 이미 알려진 케이블(1)의 특징들을 근거로 최종선택을 할 수 있도록 작업자의 인터페이스를 통해 여러 대응 케이블처리기 셋업변수를 디스플레이하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 센서나 다른 제3의 센서가 케이블(1)의 절연층 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 센서(12)가 케이블(1)의 외경을 측정할 때 케이블(1) 양쪽에서 케이블에 접촉하는 2개의 롤러 사이의 간격을 케이블의 외경으로 측정하거나, 상기 센서(12)가 CCD 포크 라이트배리어(forklight barrier) 또는 레이저 마이크로미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
11. 제1항에 있어서, 케이블처리기 셋업변수가 측정신호와 맞는지 여부를 결정하기 위해 센서 측정값의 허용오차 범위가 디스플레이되고 조정되는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 제어장치가 상기 센서로 케이블(1)의 모든 이송 불량상태를 감지해 케이블처리기를 정지시키는 모드를 갖도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
13. 제1항에 있어서, 케이블처리기에 원하는 케이블(1)을 적재한 다음 필요한 케이블처리기 셋업변수들을 입력하고 시험적인 동작을 하여 디스플레이상의 메뉴를 통해 케이블(1)에 센서의 측정값들을 할당하는 것을 특징으로 하는 케이블 자동감지장치.
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15. 삭제
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32. 케이블을 케이블처리기에 도입하는 단계;
    케이블의 제1 특성의 값을 측정하는 단계;
    케이블의 제2 특성의 값을 측정하는 단계;
    제1 특성의 측정값과 제2 특성의 측정값을 제어장치에 보내는 단계;
    상기 제어장치가 제1 특성의 측정값과 제2 특성의 측정값을 테이블메모리에 저장된 케이블 특성 변수들과 비교하는 단계;
    상기 비교를 근거로 케이블 ID를 설정하는 단계; 및
    상기 케이블 ID를 근거로 처리중인 케이블을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법.
33. 제32항에 있어서, 제1 특성의 값을 측정할 때 케이블의 외경을 측정하는 것을 특징으로 하는 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법.
34. 제33항에 있어서, 제2 특성의 값을 측정할 때 케이블의 도체 단면을 측정하는 것을 특징으로 하는 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법.
35. 제32항에 있어서, 상기 ID 설정 단계에서, 상기 비교를 근거로 가장 가까운 케이블 집단을 표시하는 신호들을 디스플레이 인터페이스에 디스플레이한 다음, 상기 케이블 집단 중에서 하나를 선택하는 신호를 입력 인터페이스로부터 받는 것을 특징으로 하는 케이블처리기에서 케이블을 자동 식별하는 방법.
    

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