KR101875391B1 - Cnc 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기 저장된 NC 데이터를 선택하면 자동으로 가공 프로그램 목록을 작성하고, 순서에 따라 연속으로 자동 가공이 가능하며, 가공 상태를 실시간으로 모니터할 수 있는 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에 관한 것으로서, 가공 프로그램을 직접 작성하지 않고, 여러 NC 데이터를 바로 가공 프로그램으로 변환하여 가공할 수 있으며, 가공 중에 임의로 가공순서의 변경, 가공 일시중지, 가공 프로그램 편집이 가능하므로, 실시간으로 가공 스케줄을 관리할 수 있는 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것으로서, 기 저장된 NC 데이터를 선택하면 자동으로 가공 프로그램 목록을 작성하고, 순서에 따라 연속으로 자동가공이 가능하며, 가공 상태를 실시간으로 모니터할 수 있는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다.
즉, 가공 프로그램을 직접 작성하지 않고, 여러 NC 데이터를 바로 가공 프로그램으로 변환하여 가공할 수 있으며, 가공 중에 임의로 가공 순서의 변경, 가공 일시 중지, 가공 프로그램 편집이 가능하므로, 실시간으로 가공 스케줄을 관리할 수 있는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다.
공작기계는 소재를 원하는 형상으로 가공하는 장치로 선반, 밀링머신, 머시닝센터 등 다양한 종류의 것이 있고, 이러한 공작기계들의 생산성을 높이고, 보다 효율적인 제어를 위해 수치제어장치(numerical control device, NC) 또는 컴퓨터 수치제어장치(computer numerical control device, CNC)를 이용하고 있다.
CNC 제어방식은 전술한 바와 같이, 공작물의 치수와 정밀도 및 절삭공구의 치수 등을 작업자가 수치로 시스템에 입력하여 생성된 가공 데이터로 공작물을 정밀하게 가공할 수 있는 장점이 있다.
이러한 CNC 제어와 관련된 기술로는 특허문헌 1 내지 3을 비롯하여 다양한 기술이 있으며, 특허문헌 1은 수치제어장치(CNC)에 결합된 PMC(Programmable Machine Control)에서 수치제어장치(CNC)측의 축을 제어하는 CNC 제어방식에 있어서, 그 PMC에서 각축의 지령치, 각축의 그룹분리정보, 동일그룹내의 축에 대한 실행시간을 CNC에 보내고, CNC는 동일그룹의 지령이 갖추어지는 것을 기다려 펄스 분배를 개시하고, 지령된 실행 시간 내에 펄스 분해함으로서 직선 보간을 행하는 것이고,
특허문헌 2는 공작기계의 이송축을 이송시키는 서보모터와, 서보모터의 회전방향을 감지하며 이송축의 위치를 검출하는 엔코더와, 엔코더에서 발생되는 신호를 입력받아 서보모터의 펄스수를 카운트하여 회전수를 검출하는 고속엔코더 신호처리부 및 카운터와, 고속엔코더 신호처리부 및 카운터에서 발생되는 16비트의 카운트값을 입력받아 그 값을 S/W적으로 연산하여 실제 위치값을 검출하며 그에 따른 보정작업 등을 수행하는 연산처리부와, 연산처리부에서 발생되는 각종 데이터를 입력받아 그에 따른 신호를 병렬처리를 하여 CNC 공작기계로 출력하거나 CNC 공작기계로부터 발생하는 각종신호를 입력받아 연산처리부로 출력하며, 또한 각 구성블록에서 발생되는 데이터를 직렬 처리하여 PC 등의 외부장치로 입출력하는 외부신호 입출력부와, 각 구성블록의 제어를 받아 공작 작업을 수행하는 PCL를 내장한 CNC로 이루어진 CNC 제어장치에 관한 것이며,
특허문헌 3은 CNC 공작기계에 공작물의 모델링정보를 입력하면 가공시 필요한 가공순서, 공구, 공구의 이동경로가 자동으로 선정되어 NC 데이터를 생성하고, 생성된 NC 데이터에 의해 공작물의 가공이 이루어지도록 하며, 가공시 가공 상태를 실시간으로 측정하여 오차 확인시 즉시 보정이 이루어지도록 하여 최적의 가공 상태를 유지시킴으로써 품질과 생산성을 향상시키는 자동가공기능을 갖는 지능형 CNC 공작기계 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이러한 특허문헌 1내지 3은 컴퓨터수치제어(CNC)를 이용하여 공작기계를 제어함으로써 공작기계를 보다 쉽게 제어할 수 있으나, CNC를 사용해보지 않은 사람 또는 숙련되는 않은 사람은 이들을 운용하기 어려운 단점이 있다.
이러한 단점을 개선하여 개발된 것이 비주얼(visual) 방식으로 이루어진 CNC 기술로 이는 모니터에 전반 제어과정을 디스플레이하여 작업자가 현재 작업 진행 상태나 작업에 필요한 명령을 입력할 수 있게 한 것으로서, Position 관리, Program 관리, Tool Offset, 좌표계 설정, Macro 설정, Alarm 메시지 및 이력, System Parameter 설정 등의 기능을 갖추고 있다.
그러나 이러한 종래의 CNC 기술은 기능 조작화면 메뉴에 익숙한 NC 작업자만이 사용이 가능하고, NC 데이터와 연동시키기 위해서는 사용자가 최적화 프로그램을 직접 실행하고 직접 데이터 복사 후 사용하여야 하며, NC 데이터의 입력, 복사, 편집을 위해서는 사용자가 보유한 FTP 프로그램을 이용하여 전송하거나, CF 카드를 이용하여 수동으로 입력하여야 하므로 작업이 번거로운 문제가 있다.
또한, 가공 과정을 제어하기 위한 가공 메인프로그램 및 서브프로그램 호출문을 직접 작성 및 수정하여야 하므로 전문적인 지식이 없는 작업자는 작업에 어려움이 있었다.
또한 종래의 비주얼 CNC 기술은 공작기계가 작동하기 위해 수시로 공구 호출, 파일 입출력 등 빈번한 코드입력과 화면조작을 필요로 하는 단점이 있었다.
즉, 가공 중 가공프로그램을 변경할 수 없음은 물론 가공프로그램을 삭제할 수 없고, 가공 간 시작과 종료시간 및 공정 간의 경과 및 누적시간을 알 수 없으며, 가공 진행율을 알 수 없어 작업 스케줄을 잡기에 어려움이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 기 저장된 NC 데이터를 선택하면 자동으로 가공프로그램 목록을 작성하고, 순서에 따라 연속으로 자동가공이 가능하며, 가공 상태를 실시간으로 모니터할 수 있는 연속가공을 위한 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
더욱이, 작업자가 원하는 정보만을 선택하여 개인별로 화면을 구성할 수 있어 관리가 용이하여 초보자도 조작 가능하고, 호환성이 우수하며, 자동으로 가공 프로그램을 생성할 수 있고, 가공 순서를 일괄 선택하거나 임의 지정이 가능한 연속 가공을 위한 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 알람이 발생하였을 때 이를 자동으로 분석하고, 원격지의 관리자 단말기에 전송하여 이를 알림으로써 보다 신속하게 알람 원인에 대처할 수 있게 한 연속가공을 위한 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는, CNC 가공기계의 구동과 툴의 데이터베이스 관리, 조작을 제어하는 운영그룹; CNC 가공기계의 작동상태, 열변위 통합제어 상태 및 공구 과부하를 검출하는 모니터링그룹; 장비의 이력, 알람상태 및 가공기계의 상태를 관리하는 관리그룹; 및 시스템파라메타 설정 및 변경하는 시스템관리그룹으로 이루어지되, 상기 운영그룹은 화면상에서 실시간으로 가공프로그램 등록, 가공 중 수정 및 가공순서 편집하여 가공스케줄링을 빠르게 할 수 있게 한 퀵메뉴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 운영그룹은 CNC 컨트롤러 장치에 저장된 데이터를 조회/관리하고, 컴퓨터와 CNC 컨트롤러 장치 간의 데이터 송수신을 컴퓨터 운영체계 안에서 이루어지게 하는 파일관리부; 화면상에서 실시간으로 가공 프로그램 등록, 가공 중 수정 및 가공순서 편집하여 가공스케줄링을 빠르게 할 수 있게 한 퀵메뉴부; 공구의 이미지를 포함하는 공구 정보를 관리하고, 화면상에서 실시간으로 원하는 공구를 선택할 수 있게 하며, 사용시간에 따른 공구 표준수명 대비 교체시기를 알려주는 매거진부(MAGAZINE); 각 가공공정에서 사용되는 공구 정보를 표 구조로 디스플레이하고, 화면상에서 실시간으로 공구 교체를 가능하게 하는 툴설정부; 현재의 작업좌표를 표시하고, 작업취소를 명령하는 작업관리부를 포함할 수 있다.
상기 모니터링그룹은 가공상태, 고능률 윤곽제어 시스템(HECC), 하기 공구 과부하 검출시스템(HTLD), 하기 열변위 통합제어시스템(HTDC)을 모니터링하는 모니터링부; 공구의 과부하가 발생하는 지를 검출하는 공구 과부하 검출시스템; 가공 중 발생하는 열에 의한 열변위를 감지하고 변위에 따라 가공기계를 제어하는 열변위 통합제어시스템을 포함할 수 있다.
상기 관리그룹은 장비의 일일, 주간, 월간 가동률 통계치를 산출하여 출력하고, 가공 이력을 조회할 수 있는 이력출력부; 가공기계의 점검항목 조회 및 항목별 점검주기 관리 및 알림 기능을 수행하는 장치진단부; 알람 이력 조회 및 이력을 관리하는 알람관리부; 작업지시서, 장치매뉴얼을 비롯한 사용자가 등록한 문서를 조회 및 관리하는 문서관리부를 포함한다.
상기 CNC 제어시스템은 알람 발생시 메시지를 전송하고, 주기적 및 특정 시간에 기계 상태를 원격제어기나 단말기에 전송하는 인터페이스그룹을 더 포함하는 것이 바람직하다.
사용자가 등록한 문서는 PDF파일이고, PDF뷰어로 출력되는 것이 바람직하고, 상기 단말기는 스마트 기기이고, 메시지는 SNS서비스를 이용하여 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템은 CNC제어 전반과정이 컴퓨터 디스플레이를 통해 출력되고, 화면상에서 모든 제어가 실시간으로 이루어질 수 있으므로 가공기계에 직접 가지 않고도 가공기계의 조작 및 모니터링을 쉽게 할 수 있는 효과가 있다.
특히, 각각의 가공할 NC 데이터 프로그램에 대하여 각각 상위 NC 프로그램이 자동으로 생성되고, 가공 프로그램이 없거나 임의로 종료할 때까지 자동으로 가공 과정이 실행됨으로써, 가공과정 공정의 제어가 쉽게 이루어질 수 있다. 즉, 일련의 순서로 정해진 가공공정 중에 사용자가 임의로 가공공정을 추가하거나 공정 순서를 변경할 수 있어 가공기계의 제어 또는 가공공정의 제어가 쉽게 이루어질 수 있는 것이다.
또한, 통상적으로 사용되는 컴퓨터 운영프로그램(윈도우 등) 상에서 파일의 관리가 이루어질 수 있어 파일관리를 보다 쉽게 할 수 있는 효과도 있는 것이다.
더욱이, 사용자가 원하는 가공 프로그램을 윈도우 상에서 임의로 등록이 가능하고, 원하는 가공 프로그램은 먼저 수행할 수 있도록 가공 프로그램의 진행순서의 변경도 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템 프로그램의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템을 구비한 가공시스템의 일례의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템의 모니터링 화면
도 4는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램의 퀵메뉴부의 화면
도 5는 본 발명과 종래의 가공 프로그램 구조도
도 6은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 추가하는 퀵메뉴 화면
도 7은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 순서 변경화면
도 8은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램추가 삭제화면
도 9는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 각 가공 프로그램의 시작/ 종료시간 표시화면
도 10은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 종료 선택화면
도 11은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 포스트 추가화면
도 12는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 매거진 관리화면
도 13은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 워크 프로브(Wo가 Probe) 등의 공작물 측정장치를 사용하지 않고 아큐센터(Accu-center)와 기준 공구를 이용하여 디스플레이를 통해 공작물의 좌표를 측정하는 방법과 절차가 안내되어 복잡한 좌표 계산을 하지 않아도 쉽게 공작물 좌표를 측정할 수 있는 기능의 일례를 표시한 화면
도 14는 본 발명과 종래의 CNC 제어시스템에 의한 가공과정의 흐름도
도 2는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템을 구비한 가공시스템의 일례의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템의 모니터링 화면
도 4는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램의 퀵메뉴부의 화면
도 5는 본 발명과 종래의 가공 프로그램 구조도
도 6은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 추가하는 퀵메뉴 화면
도 7은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 순서 변경화면
도 8은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램추가 삭제화면
도 9는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 각 가공 프로그램의 시작/ 종료시간 표시화면
도 10은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 가공 프로그램 종료 선택화면
도 11은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 포스트 추가화면
도 12는 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 매거진 관리화면
도 13은 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템에서 워크 프로브(Wo가 Probe) 등의 공작물 측정장치를 사용하지 않고 아큐센터(Accu-center)와 기준 공구를 이용하여 디스플레이를 통해 공작물의 좌표를 측정하는 방법과 절차가 안내되어 복잡한 좌표 계산을 하지 않아도 쉽게 공작물 좌표를 측정할 수 있는 기능의 일례를 표시한 화면
도 14는 본 발명과 종래의 CNC 제어시스템에 의한 가공과정의 흐름도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 작업 효율성을 높일 수 있도록 화면 내에서 작업공정의 제어 및 모니터링이 가능하고, 사용자가 임의로 작업순서를 제어할 수 있어 가공기계의 제어를 보다 쉽게 할 수 있다. 또한, NC 데이터를 선택하면 자동으로 가공 프로그램 목록을 작성하여 가공이 이루어질 수 있게 한다.
본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 기계를 제어하는 CNC 제어시스템에 있어서, CNC 가공기계의 구동과, 툴의 데이터베이스 관리, 조작을 제어하는 운영그룹(10); CNC 가공기계의 작동상태, 열변위 통합제어 상태 및 공구 과부하를 검출하는 모니터링그룹(20); 장비의 이력, 알람상태 및 가공기계의 상태를 관리하는 관리그룹(30); 및 시스템파라메타 설정 및 변경하는 시스템관리그룹(40)으로 이루어진 프로그램으로 이루어질 수 있고, 특히, 상기 운영그룹(10)은 화면상에서 실시간으로 가공 프로그램 등록, 가공 중 수정 및 가공순서를 편집하여 가공스케줄링을 빠르게 할 수 있게 한 퀵메뉴부(QUICK)를 포함한다.
각 그룹에 속한 부(예를 들면, 퀵메뉴부)는 단축 아이콘을 이용하여 어떤 그룹이나 메뉴에서든 한번에 원하는 메뉴로 이동할 수 있으며, 새로운 메뉴의 추가도 가능하다.
즉, 본 발명은 컴퓨터에 기 저장된 NC데이터를 선택하면 자동으로 가공 프로그램 목록을 작성하여 순서에 따라 연속으로 가공 공정을 수행할 수 있게 하기 위해 상기한 퀵메뉴부(QUICK)를 포함하고 있으며, 이는 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이 NC데이터 리스트 중 어느 하나를 선택하여 가공 프로그램 목록에 추가하는 것만으로 가공공정을 수행할 수 있다.
상기 퀵메뉴부는 도 6에 도시한 바와 같이 화면의 일측(도면상 좌측 하단)에 현재 작업 중인 가공 프로그램 목록이 표시되어 가공 시간 및 진행률을 실시간에 확인할 수 있고, 새로 만들어진 가공 프로그램을 드래그하여 작업 목록에 삽입하는 것만으로도 가공 프로그램을 추가할 수 있으며, 작업 중인 가공 프로그램의 목록 중의 어느 하나의 가공 프로그램을 마우스를 이용하여 위 또는 아래로 이동시키는 동작만으로 가공 프로그램의 진행 순서를 쉽게 변경할 수 있다. 즉, 가공 중에도 프로그램 추가, 편집이 가능하여 가공을 중단할 필요가 없으며, 작업자가 가공 프로그램을 직접 입력할 필요가 없이 자동으로 프로그램을 작성할 수 있다.
즉, 종래의 제어시스템에서는 어느 하나의 가공 프로그램을 작업 목록에 추가하기 위해서는 프로그램 메뉴->일람->장치변경->데이터서버(Data Server) 순으로 선택하여야 하고, 컴퓨터 또는 외장형 메모리 카드 등에서 가공할 NC 데이터 프로그램을 제어화면의 파일 입/출력 또는 컴퓨터용 FTP 전송 프로그램을 이용하여 Data Server의 지정된 경로로 복사하여야 하므로 작업 목록에 새로운 가공 프로그램을 추가하는 데 어려움이 있었다.
그러나 본 발명은 도 6에 도시한 바와 같이, 화면의 일측에 NC 데이터 파일의 리스트가 표시되고, 표시된 리스트 중 원하는 파일을 마우스로 가공 프로그램 목록 창에 끌어넣는 것만으로 원하는 가공 프로그램을 작업 목록에 추가할 수 있는 것이다.
또한 본 발명은 각각의 가공할 NC 데이터 프로그램에 대하여 각각 상위 가공 프로그램이 자동으로 생성되고, 가공 프로그램이 없거나 임의로 종료할 때까지 자동으로 가공 과정이 실행됨으로써, 가공 공정의 제어가 쉽게 이루어질 수 있다.
즉, 종래에는 도 5 (b)에 도시한 바와 같이, 하나의 상위 가공 프로그램에 다수의 가공할 NC 데이터 프로그램이 종속되어 있으나, 본 발명은 도 5 (a)에 도시한 바와 같이, 각각의 가공할 NC 데이터 프로그램에 대하여 각각 상위 가공 프로그램이 자동으로 생성됨으로써, 가공 프로그램이 없거나 임의로 종료할 때까지 자동으로 가공과정이 실행될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은 도 6 내지 도 8 및 도 14에 도시한 바와 같이, 가공 중에도 가공 프로그램 추가, 편집이 가능하고 가공을 중단할 필요가 없다. 또한, 도 7에 도시한 가공 프로그램 목록 중 원하는 가공 프로그램을 업(up) 또는 다운(down)시켜 가공순서를 임의로 조절할 수도 있고, 도 8에 도시한 바와 같이, 가공 프로그램 목록 중에서 원하는 가공 프로그램을 임의로 삭제하거나, 도 10에 도시한 바와 같이 어느 하나의 가공 프로그램을 선택하여 작업을 중지시킬 수도 있다.
물론 도 9에 도시한 바와 같이 현재 작업 중인 가공 프로그램을 표시하고, 기 처리된 가공 프로그램의 시작과 종료 시간을 표시할 수도 있으며, 이들을 집계하여 전체 가공에 소요되는 누적시간 및 작업 예상시간도 산출할 수 있는 것이다.
종래에는 도 14 (a)에 도시한 바와 같이, 가공 데이터를 수신하면 이를 CNC 컨트롤러 의 저장장치에 복사하고, CNC 컨트롤러 에서 가공 데이터를 호출할 가공 프로그램을 작성한 후 가공이 시작되며, 가공할 NC프로그램을 추가할 경우에는 가공 작업이 완료되거나 중단한 상태에서 다시 가공 데이터를 수신하고, CNC 컨트롤러 의 저장장치에 복사한 후, CNC 컨트롤러 에서 가공 데이터를 호출할 가공 프로그램을 작성하는 과정을 반복하여야 한다.
그러나 본 발명은 도 14 (b)에 도시한 바와 같이, 가공 데이터를 수신하면 상기 퀵메뉴부를 통해 작업 목록에 등록하고, 다음 가공 프로그램의 유무를 확인한 후 바로 가공 데이터를 호출할 NC프로그램을 작성한 후 가공이 이루어지고, 가공 프로그램을 작업 목록에 추가할 경우에는 작업을 시행하면서 화면상에서 마우스를 이용하여 가공 리스트를 작업 목록에 드래그 하는 것만으로 작업 목록이 추가되는 것이다.
또한, 상기 운영그룹(10)은 각각 CNC 컨트롤러 장치에 저장된 데이터를 조회/관리하고, 컴퓨터와 CNC 컨트롤러 장치 간의 데이터 송수신을 컴퓨터 운영체계 안에서 이루어지게 하는 파일관리부(FILE)를 구비하고 있으며, 이 파일관리부는 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같은, 통상의 컴퓨터에서 많이 사용되는 운영프로그램(operation program)인 윈도우의 탐색기와 동일한 환경으로, 윈도우에 익숙한 사용자가 편리하게 폴더 및 파일을 관리할 수 있게 하였다. 즉, 폴더나 파일의 이동이나 복사 및 편집을 쉽게 할 수 있게 힘으로써 다른 제어시스템에서 사용되는 데이터 서버 관리를 위한 새로운 툴을 필요로 하지 않는 것이다. 즉, CNC 컨트롤러 장치에 저장된 데이터의 조회/관리를 컴퓨터의 윈도우 탐색기와 같은 방식으로 조회/관리하도록 하여, 컴퓨터와 CNC 컨트롤러 장치 간의 데이터 송수신을 윈도우 탐색기 화면에서 가능하도록 하여, 사용자가 CNC 컨트롤러와 컴퓨터 장치 간을 오가며 데이터를 송수신하는 번거로움을 해소하였다.
또한 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템을 구성하는 상기 운영그룹(OPERATION)(10)은 공구의 이미지를 포함하는 공구정보를 관리하고, 화면상에서 실시간으로 원하는 공구를 선택할 수 있게 하며, 사용시간에 따른 공구 표준 수명 대비 교체시기를 알려주는 매거진부(MAGAZINE); 각 가공 공정에서 사용되는 공구정보를 표 구조로 디스플레이하고, 화면상에서 실시간으로 공구교체를 가능하게 하는 툴설정부(TOOL); 현재의 작업좌표를 표시하고, 작업취소를 명령하는 작업관리부(WORK)를 더 포함하고 있다.
상기 매거진부(MAGAZINE)는 다양한 공구의 이미지와 용도 및 사양을 관리하는 기능을 수행하는 것으로, 공구의 정보를 데이터베이스로 등록 관리하고, 공구가 절삭에 사용된 시간만 수집하여 공구 사용시간을 기록하여, 사용시간에 따른 공구 표준수명 대비 교체시기를 알려준다.
물론, 작업과정에서 공구의 교체가 필요할 경우 화면상에서 해당 공구를 선택함에 의해 공구의 교체가 가능하고, 각 공구별 HECC, HTLD를 설정하고, 공구의 공급, 회전 수 등을 설정할 수 있다.
상기 툴설정부(TOOL)는 가공 공정에서 사용되는 공구정보를 표 구조로 디스플레이하고, 화면상에서 실시간으로 공구교체, 입력된 공구의 입력을 취소(되돌리기)하는 기능을 추가하여 작업자가 공구 설정 오류를 방지할 수 있게 하는 역할을 한다.
또한 상기 운영그룹(10)은 도 13에 도시한 바와 같이 화면을 통해 대화형 공작물 수동측정 기능을 더 수행할 수 있다. 이는 공작물 측정장치(Work Probe)가 없어도 간편하게 공작물을 측정할 수 있고, 작업자가 코드 입력 없이 측정할 수 있게 한다. 즉, 대화형 Work Probe 측정 기능을 더 추가할 수도 있다. 이는 모든 측정기 제품에 적용 가능한 프로그램 구조를 갖는다.
즉, 본 발명의 제어시스템은 아큐센터와 기준공구를 이용하여 디스플레이를 통해 공작물의 좌표를 측정하는 방법과 절차가 안내되어 복잡한 좌표 계산을 하지 않아도 쉽게 공작물 좌표를 측정할 수 있다.
상기 모니터링그룹(20)은 가공상태, HECC, HTLD, HTDC를 모니터링하는 모니터링부; 공구의 과부하가 걸리는 지를 검출하는 HTLD; 가공 중 발생하는 공구의 열에 의한 열변위를 감지하고 변위에 따라 가공기계를 제어하는 HTDC를 포함한다. 이 모니터링그룹은 도 14에 도시한 바와 같이, 기계의 가공 상태를 조회하는 모니터 화면으로서, 기존에는 CNC 컨트롤러가 고정으로 제공하는 정보를 보는 것만 가능했으나, 본 발명에서는 화면 하단에 작업자가 우선적으로 보고자 하는 정보를 순서, 종류에 따라 나열하고 배치할 수 있도록 맞춤형 화면 구성이 가능하여 작업자별로 보고자하는 정보를 선별하여 조회할 수 있게 하였다.
상기 관리그룹(30)은 장비의 일일, 주간, 월간 가동률 통계치를 산출하여 출력하고, 가공 이력을 조회할 수 있는 이력출력부; 가공기계의 점검항목 조회 및 항목별 점검주기 관리 및 알림 기능을 수행하는 장치진단부; 알람 이력 조회 및 이력을 관리하는 알람관리부; 작업지시서, 장치매뉴얼을 비롯한 사용자가 등록한 문서를 조회 및 관리하는 문서관리부를 포함한다.
상기 이력출력부와 장치진단부는 한 화면에 장비의 일일, 주간, 월간 가동률 통계치를 산출하여 출력하고, 가공 이력을 출력하고, 기계의 매뉴얼에 명시된 각 항목별 점검사항을 기계의 가동시간 누적 등을 기준으로 점검할 시점과 주기를 알려주는 기능을 한다.
상기 알람관리부는 기계에 불의의 상황에 따른 알람이 발생했을 경우 알람의 내역, 정보와 조치 방법 등을 실시간으로 알려주는 기능을 한다. 화면의 하단에는 해당 알람에 대한 조치 방법을 표시하는 창을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 문서관리부는 본 발명의 시스템이나 가공 기계를 작동함에 필요한 지식을 알려주기 위한 수단으로 상기한 바와 같이 장치매뉴얼, 작업지시서 또는 작업자가 기록한 문서가 될 수 있고, 이는 다양한 형태의 워드프로세서로 제공될 수 있으나 제3자에 의한 무단 변형을 방지하기 위해 PDF파일로 작성되는 것이 바람직하고, PDF뷰어를 통해 출력된다.
또한 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템은 알람 발생시 메시지를 전송하고, 주기적 및 특정 시간에 기계상태를 원격제어기나 단말기에 전송하는 인터페이스그룹(50)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이 인터페이스그룹은 스마트폰 등과 같은 모바일 단말기에 기계의 상태 또는 알람정보를 SNS 서비스를 이용하여 등록된 사용자에게 보내는 기능을 수행하고, 작업자가 보고자 하는 화면 정보를 선별하여 보내줄 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연속가공을 위한 CNC 제어시스템은 도 11에 도시한 바와 같이 포스트 추가 및 편집 기능을 더 구비하고 있다.
이 포스트 추가 또는 편집 기능 또한 화면상에서 이루어질 수 있는 기능으로 호출할 프로그램의 선두/후미에 원하는 POST 삽입/편집/삭제가 가능하다. 또한, 포스트 추가/삭제 기능은 별도로 메인 프로그램 작성하지 않아도 자동으로 메인 프로그램을 생성할 수 있어, 가공 프로그램의 편집이 필요 없기 때문에, 가공 프로그램의 입력 오류를 사전에 방지할 수 있다.
10: 운영그룹
20: 모니터링그룹
30: 관리그룹
40: 시스템관리그룹
50: 인터페이스그룹
20: 모니터링그룹
30: 관리그룹
40: 시스템관리그룹
50: 인터페이스그룹
Claims (8)
- CNC 가공기계를 제어하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체로서,
CNC 가공기계의 구동과, 툴의 데이터베이스 관리, 조작을 제어하는 운영그룹(10);
CNC가공기계의 작동상태, 열변위 통합제어 상태 및 공구 과부하를 검출하는 모니터링그룹(20);
장비의 이력, 알람상태 및 가공기계의 상태를 관리하는 관리그룹(30); 및
시스템파라메타 설정 및 변경하는 시스템관리그룹(40)으로 이루어지되,
상기 운영그룹(10)은 화면상에서 가공 중에 실시간으로 가공 프로그램 등록, 가공 중 수정 및 가공순서를 편집하여 가공 스케줄링 및 운영을 빠르게 할 수 있게 한 퀵메뉴부를 포함하고,
상기 관리그룹(30)은 장비의 일일, 주간, 월간 가동률 통계치를 산출하여 출력하고, 가공이력을 조회할 수 있는 이력출력부; 가공기계의 점검항목 조회 및 항목별 점검주기 관리 및 알림 기능을 수행하는 장치 진단부; 알람 이력 조회 및 이력을 관리하는 알람 관리부; 작업지시서, 장치매뉴얼을 비롯한 사용자가 등록한 문서를 조회 및 관리하는 문서관리부를 포함하며,
상기 운영그룹(10), 모니터링그룹(20), 관리그룹(30) 및 시스템 관리그룹(40)으로 이루어져 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
- 제1항에 있어서,
상기 운영그룹(10)은 CNC 컨트롤러 장치에 저장된 데이터를 조회/관리하고, 컴퓨터와 CNC 컨트롤러 장치 간의 데이터 송수신을 컴퓨터 운영체계 안에서 이루어지게 하는 파일관리부;
공구의 이미지를 포함하는 공구정보를 관리하고, 화면상에서 실시간으로 원하는 공구를 선택할 수 있게 하며, 사용시간에 따른 공구 표준수명 대비 교체시기를 알려주는 매거진부(MAGAZINE);
각 가공 공정에서 사용되는 공구정보를 표 구조로 디스플레이하고, 화면상에서 실시간으로 공구 교체를 가능하게 하는 툴설정부; 및
현재의 작업좌표를 표시하고, 작업취소를 명령하는 작업관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
- 제1항에 있어서,
상기 모니터링그룹은 가공상태, 고능률 윤곽제어 시스템(HECC), 하기 공구 과부하 검출시스템(HTLD), 하기 열변위 통합제어시스템(HTDC)을 모니터링하는 모니터링부;
공구의 과부하가 걸리는 지를 검출하는 공구 과부하 검출시스템;
가공 중 발생하는 열에 의한 열변위를 감지하고 변위에 따라 가공기계를 제어하는 열변위 통합제어시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
알람 발생 시 메시지를 전송하고, 주기적 및 특정 시간에 기계 상태를 원격제어기나 단말기에 전송하는 인터페이스그룹(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 단말기는 스마트 기기이고, 메시지는 SNS 서비스를 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체. - 제1항에 있어서,
아큐센터(Accu-Center)와 기준공구를 이용하여 안내 화면과 같은 디스플레이를 통해 공작물의 좌표를 측정하는 방법과 절차가 안내되어 복잡한 좌표 계산을 하지 않아도 쉽게 공작물 좌표를 측정할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 CNC 가공기계를 제어하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
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Applications Claiming Priority (1)
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