KR101931164B1 - 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 프로그래밍 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템을 접목하여 공작 기계 수치 제어기(CNC)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 적어도 하나의 수치 제어기; 및 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM 서버를 포함하고, 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 CAM 서버에 전달하면, CAM 서버가 상술한 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 생성된 가공 프로그램을 수치 제어기에 전달하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템을 개시한다.

Description

공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템{Cloud programming system of machine tool}

본 발명의 일 실시예는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템에 관한 것이다.

수치 제어기(CNC; Computer Numerical Control)를 통해 동작하는 공작 기계를 이용하여 정확히 원하는 형상을 가공하기 위해서는 가공 프로그램의 작성이 필수적이다. 이 가공 프로그램을 작성하기 위한 방법으로는 사용자의 수작업에 의한 수기 작성 방식과 대화형 프로그램, CAM(Computer Aided Manufacturing) 등의 가공 프로그램생성 소프트웨어를 사용하는 방식 등이 있다.

사용자가 도면을 보고 공구의 이동 경로를 계산하여 수기로 가공 프로그램을 작성하는 경우, 보통 그 형상이 간단하거나, 혹은 형상의 일부만 간단하게 가공하고자 할 때 사용된다. 그리고 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용할 수 있는 작업 환경이 되지 못하는 경우, 사용자가 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 사용법을 잘 알지 못하는 경우에도 마찬가지이다.

대화형 프로그램 및 CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 경우, 가공 형상이 복잡하여 수치 제어기(CNC) 혹은 PC(Personal Computer)에 설치되어있는 소프트웨어에 사용자가 가공 형상을 텍스트로 입력하거나 CAD(Computer Aided Design) 도면 파일, 3D 모델 파일과 같은 파일 형태의 데이터를 입력함으로써, 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 통해 직접적으로 사용 가능한 가공 프로그램을 생성한다.

도 1a 및 도 1b는 사용자가 각각의 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용하는 환경에 대한 구성을 나타낸 것이다. 대화형 프로그램 등이 수치 제어기에 탑재되어 있는 경우, 사용자가 장비 앞에서 바로 가공 프로그램을 생성하여 가공을 진행하고, 외부 PC에 설치된 경우 사용자가 PC에서 가공 프로그램을 생성한 후에 USB(Universal Serial Bus) 메모리나 이더넷(Ethernet) 등을 통하여 수치 제어기로 전송하여 가공을 진행하게 된다.

위에서 언급한 바와 같이, 공작 기계에서 가공 프로그램을 작성하는 방법은 사용자에 의한 수기 작성과, 대화형 프로그램, CAM 등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 사용, 이렇게 크게 2가지로 나눌 수 있다. 각각의 방식은 가공하고자 하는 형상의 복잡도에 따라 그 쓰임이 나누어 진다.

도 2에 도시된 그래프에서와 같이 수기 작성의 경우 가공 형상의 복잡성이 높아짐에 따라 가공 프로그램의 작성시간이 기하급수적으로 늘어난다. 이에 반해, 대화형 프로그램과 CAM의 경우에는 가공 형상의 복잡성에 정비례한다는 것을 볼 수 있다. 결론적으로 사용자에 의한 수기 작성의 경우보다 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 활용하는 것이 더 효율적 이라는 것을 알 수 있다.

위의 결론을 바탕으로 사용자들이 가공 프로그램 생성 소프트웨어를 사용하고자 한다고 할 때, 대화형 프로그램과 CAM 각각의 장단점은 분명하다.

대화형 프로그램의 경우, 사용자 인터페이스가 간단하여 사용자가 조작법을 익히는데 많은 시간이 소모되지 않으며 CAM 대비 저렴한 비용으로 구입이 가능하여 사용자가 쉽게 구입하여 사용이 용이하다. 그리고 동작을 위한 하드웨어 성능에 대한 요구 사양이 높지 않아 수치 제어기(CNC)에 탑재가 가능하여 사용자가 장비 앞에서 입력 데이터를 변경하는 것만으로 손쉽게 수정된 가공 프로그램을 생성할 수 있다.

반면에 복잡한 가공 형상에 대한 입력, 다양한 형태의 공구 경로 산출 등은 CAM에 비하여 확실히 부족한 부분이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 적어도 하나의 수치 제어기와; 상기 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버와; 상기 수치 제어기 일단에 설치되어 수치제어기 주변의 먼지를 측정하고, 기준이상이면 경보신호를 출력하는 먼지 측정수단과; 상기 먼지 측정수단에 전기적으로 연결되며 먼지 측정수단의 제어신호에 따라 외부로 경보신호를 출력하는 경보신호 출력부를 포함하고; 상기 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 상기 CAM 서버에 전달하면, 상기 CAM 서버가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기에 전달함이 특징이다.

또한, 상기 수치 제어기는 클라이언트 프로그램 모듈을 포함하고, 상기 클라이언트 프로그램 모듈은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 대화형 유저 인터페이스 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 데이터를 상기 CAM 서버에 전송할 수 있는 형태로 관리하는 데이터 관리 모듈; 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터를 상기 CAM 서버에 전송하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 CAM서버로부터 수신하는 CAM 서버 통신 모듈; 및 상기 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의 가공을 수행하는 모의 가공 모듈을 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 먼지 측정수단은, 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 적외선 송신수단(A)은, 다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군과; 상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자와; 상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링과; 상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 적외선 송신수단(A)은, 상기 형상기억 스프링과 고정부를 수납하는 하우징과; 상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단과; 상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자와; 상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부를 포함하여 구성함이 특징이다.

또한, 상기 고정부가 위치하는 하우징의 테두리에는 다수개의 홀을 형성하고, 상기 홀에는 고정부의 위치를 세팅하기 위한 자석을 삽입 결합하여 이루어지는 것이 특징이다.

본 발명의 일 실시예는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템을 접목하여 공작 기계 중 수치 제어기(CNC)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공한다.

즉, 본 발명은 공작 기계 가공 프로그램의 생성을 위한 가공 프로그래밍 소프트웨어를 구성하는 방법에 있어 클라우드 개념을 적용함으로써 고비용, 고사양을 요하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 제약을 탈피하여 사용자가 저사양의 PC 혹은 수치 제어기(CNC)에서 동작 가능한 형태의 제품을 저비용으로 사용이 가능하도록 함으로써, 사용자의 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 접근성을 향상시키고 편의성을 증대시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템 및 그 방법을 제공한다. 다르게 설명하면, 본 발명은 대화형 프로그램, CAM등과 같은 가공 프로그램 생성 소프트웨어가 PC 및 수치 제어기(CNC)에서 동작을 하는데 있어 그 구성 방식을 제공한다.

도 1a는 탑재 방식 대화형 프로그램의 구성을 도시한 개략도이고, 도 1b는 외부 PC에 설치된 대화형 프로그램 및 CAM의 구성을 도시한 개략도.
도 2는 공작물의 복잡도 대비 프로그램 작성 시간을 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템의 구성을 도시한 블럭도.
도 4는 본 발명의 먼지측정수단 및 경보신호 출력부 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.
도 6은 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.
도 7은 본 발명에 있어서 형상기억 스프링을 갖는 먼지측정수단 제 1 실시예도.
도 8은 본 발명에 있어서 발열수단과 열전소자 및 형상기억 스프링을 갖는 제 2 실시예도.
도 9는 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 우측으로 1칸 이동하여 광량을 높인 상태로 광을 출력시키는 제 1 동작도.
도 10은 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 좌측으로 1칸 이동하여 광량을 낮춘 상태로 광을 출력시키는 제 2 동작도.
도 11은 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 우측으로 2칸 이동하여 광량을 더 높인 상태로 광을 출력시키는 제 3 동작도.
도 12는 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 좌측으로 2칸 이동하여 광량을 더 낮춘 상태로 광을 출력시키는 제 4 동작도.
도 13은 본 발명에 있어서 자석의 위치를 바꾼 제 5 동작도.
도 14는 본 발명의 오목렌즈 각도 측정 개념도.
도 15는 본 발명에 적용되는 제 1 오목렌즈 구성도.
도 16은 본 발명에 적용되는 제 2 오목렌즈 구성도.
도 17은 본 발명에 적용되는 제 3 오목렌즈 구성도.
도 18은 본 발명에 적용되는 제 4 오목렌즈 구성도.
도 19는 본 발명에 적용되는 제 5 오목렌즈 구성도.
도 20은 본 발명의 오목렌즈 중심부 함몰각에 따른 광세기 그래프 구성도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템의 구성을 도시한 블럭도.

도 4는 본 발명의 먼지측정수단 및 경보신호 출력부 구성 블록도.

도 5는 본 발명의 먼지 측정수단을 구성하는 적외선 송신수단과 적외선 수신수단 개념도.

도 6은 본 발명의 적외선 송신수단과 적외선 수신수단을 이용하여 먼지를 측정하는 개념도.

도 7은 본 발명에 있어서 형상기억 스프링을 갖는 먼지측정수단 제 1 실시예도.

도 8은 본 발명에 있어서 발열수단과 열전소자 및 형상기억 스프링을 갖는 제 2 실시예도.

도 9는 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 우측으로 1칸 이동하여 광량을 높인 상태로 광을 출력시키는 제 1 동작도.

도 10은 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 좌측으로 1칸 이동하여 광량을 낮춘 상태로 광을 출력시키는 제 2 동작도.

도 11은 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 우측으로 2칸 이동하여 광량을 더 높인 상태로 광을 출력시키는 제 3 동작도.

도 12는 본 발명에 있어서 오목렌즈군을 좌측으로 2칸 이동하여 광량을 더 낮춘 상태로 광을 출력시키는 제 4 동작도.

도 13은 본 발명에 있어서 자석의 위치를 바꾼 제 5 동작도.

도 14는 본 발명의 오목렌즈 각도 측정 개념도.

도 15는 본 발명에 적용되는 제 1 오목렌즈 구성도.

도 16은 본 발명에 적용되는 제 2 오목렌즈 구성도.

도 17은 본 발명에 적용되는 제 3 오목렌즈 구성도.

도 18은 본 발명에 적용되는 제 4 오목렌즈 구성도.

도 19는 본 발명에 적용되는 제 5 오목렌즈 구성도.

도 20은 본 발명의 오목렌즈 중심부 함몰각에 따른 광세기 그래프 구성도로서,

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)의 구성이 블럭도로서 도시되어 있다.

본 발명은, 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의(다수의) 수치 제어기(110)와, 수치 제어기(110)에 통신 가능하게 연결된 하나의 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버(120)를 포함하고, 수치 제어기(110)가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 CAM 서버(120)에 전달하면, CAM 서버(120)가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 생성된 가공 프로그램을 수치 제어기(110)에 전달하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)을 개시한다.

여기서, 다수의 수치 제어기(110) 각각에는 클라이언트 프로그램 모듈(111)이 탑재되고, 또한 외부의 한 CAM 서버(120)는 일반 CAM 서버(121) 및 전용화 CAM 서버(122)를 포함한다.

또한, 수치 제어기(110)와 CAM 서버(120)는 이더넷(Ethernet) 등을 통해 네트워크로 상호간 통신 가능하게 연결됨으로써, 고사양의 하드웨어를 요구하는 CAM 기능은 CAM 서버(120)에서 독자적으로 수행되고, 그 결과만이 수치 제어기(110)로 전달된다.

이를 통해 수치 제어기(110)의 저사양에 대한 제약을 벗어날 수 있게 된다. 이러한 클라이언트와 서버로 나누어져 있는 시스템(100)의 구성이 기존의 가공 프로그램 생성 소프트웨어의 구성과 가장 큰 차이점이다.

이를 좀더 자세하게 설명한다.

수치 제어기(110)에는 클라이언트 프로그램 모듈(111)이 탑재되어 있고, 클라이언트 프로그램 모듈(111)은 대화형 유저 인터페이스 모듈(112), 데이터 관리 모듈(113), CAM 서버 통신 모듈(114) 및 모의 가공 모듈(115)을 포함한다.

유저 인터페이스 모듈(112)은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 역할을 하며, 이와 같이 하여 사용자 편의성이 더욱 증대된다.

데이터 관리 모듈(113)은 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 및 가공 형상 등에 관련된 데이터를 CAM 서버(120)에 용이하게 전송할 수 있는 형태로 관리하는 역할을 한다.

CAM 서버 통신 모듈(114)은 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터의 전송 및 생성된 가공 프로그램을 수신하는 역할을 한다. 여기서, 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터는 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 CAM 서버(120)로 전송되고, 또한 CAM 서버(120)로부터 생성된 가공 프로그램이 클라이언트 프로그램 모듈(111)로 수신된다.

모의 가공 모듈(115)은 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의로 가공하는 역할을 한다.

CAM 서버(120)는 상술한 바와 같이 CAM의 미리 정해진 기능(CAM의 고유 기능)을 수행하는 일반 CAM 서버(121)와, 수치 제어기(110)의 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 전달받은 데이터를 처리하는 전용화CAM 서버(122)를 포함한다.

일반 CAM 서버(121)의 경우 기존 CAM의 구성과 동일 또는 유사하다. 즉, 일반 CAM 서버(121)는 종래와 동일 또는 유사하게 장비 모델 데이터베이스, 공구 관리 모듈, 3차원 모델링 모듈, 특징 형상 인식 모듈, 공구 경로 생성 모듈 및 가공 프로그램 생성 모듈을 포함한다. 이러한 일반 CAM 서버(121)의 구성 및 동작은 종래와 동일 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에서는 새롭게 개발한 전용화 CAM 서버(122)의 구성 및 기능이 특징이므로, 이 부분에 대하여 상세하게 설명한다.

전용화 CAM 서버(122)는 가공 형상 데이터 변화 모듈(123), 가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈(124), 템플릿 방식 3차원 모델링 모듈(125), 사용자 가공 형상 데이터베이스(126), CAM 서버 통신 모듈(114), 그리고 클라이언트 통신 모듈(128)을 포함한다.

가공 형상 데이터 변화 모듈(123)은 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 전달받은 가공 형상에 관련된 데이터를 일반 CAM 서버(121)에서 사용 가능한 파일 형태로 변환해주는 역할을 한다.

가공 형상 특성별 가공 프로그램 최적화 모듈(124)은 일반 CAM 서버(121)에서 생성된 가공 프로그램을 미리 저장된 가공 데이터(기존 가공 데이터)를 기반으로 가공 형상에 따라 최적화하는 역할을 한다.

템플릿 방식 3차원 모델링 모듈(125)은 미리 저장된 다수의 정형화된 3차원 형태의 가공 형상 템플릿을 제공하여 사용자가 원하는 가공 형상 또는 사용자가 약간 수정한 가공 형상을 만들수 있도록 지원하는 역할을 한다.

사용자 가공 형상 데이터베이스(126)는 사용자가 기존에 사용하였던 가공 형상에 대한 모든 데이터를 저장하는 역할을 한다.

CAM 서버 통신 모듈(114)은 사용자의 ID(identification)를 관리하고, 제한된 수의 일반 CAM에 대한 라이선스를 관리하는 역할을 한다.

클라이언트 통신 모듈(128)은 가공 프로그램의 생성에 필요한 정보를 클라이언트 프로그램 모듈(111)로부터 수신하고, 생성된 가공 프로그램을 다시 클라이언트 프로그램 모듈(111)에 전달하는 역할을 한다.

이와 같이 하여, 본 발명은 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 클라우드 시스템(100)을 접목하여 공작 기계 중수치 제어기(110)의 하드웨어 성능의 제약을 탈피하고, 고비용, 고성능의 하드웨어를 요구하는 가공 프로그램 생성 소프트웨어에 대한 사용자의 접근성을 향상시킬 수 있는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템(100)을 제공하게 된다.

한편, 본 발명은 수치 제어기의 주변에 먼지 측정수단(2000)을 설치하는바, 상기 먼지 측정수단을 통해 먼지를 파악하고, 기준 이상의 먼지가 검출되면 경보신호를 통해 출력하여 사용자로 하여금 먼지를 제거토록 유도한다.

즉, 수치 제어기 주변에 먼지가 기준이상 분포하게 되면 센서의 오작동 또는 쇼트가 발생될 위험이 높아지기 때문이다.

그리고, 먼지 측정수단(2000)에 의해서 측정된 데이터는 먼지 측정 계산부(3000)로 전송되며, 먼지 측정 계산부(3000)는 먼지 측정수단에 의해서 측정된 데이터를 계산하여 디스플레이(4000)에 표시한다.

본 발명의 먼지 측정수단(2000)은 적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 적외선 송신수단(A)은 먼지 측정 제어부(C)로부터 적외선 송신 제어신호를 인가받아 적외선 송신량을 결정하여 변화된 적외선 송신량을 출력한다.

즉, 적외선 수신수단(B)의 결과값을 먼지 측정 제어부(C)에 전송하면, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 데이터를 근거로 먼지 발생량을 예측하고, 먼지 발생량에 따라서 적외선 송신수단(A)에 제어신호를 출력하여 적외선 송신량을 조절하여 출력토록 유도하는 것이다.

즉, 먼지 측정 제어부에서 적외선 수신수단에서 출력되는 광량 데이터를 읽고, 이를 근거로 적외선 발광수단의 광량을 자동 제어하여 감도조절이 자동적으로 일정하게 유지되도록 하여 먼지로 인한 오염 상황에서도 먼지 검출을 최적의 감도상태로 유지하여 측정할 수 있도록 한 것이다.

다시말해서, 먼지 측정 제어부(C)는 적외선 수신수단(B)의 수신 광량이 미약하면 오염 정도가 높은 것으로 판단하여 보다 정밀한 먼지 측정을 위해서 적외선 송신수단(A)의 광량을 높이도록 제어신호를 출력하며, 적외선 수신수단(C)의 수신 광량이 너무 세면 오염이 없는 상태이나 정밀한 측정이 어려워지므로 적외선 송신수단(A)의 광량을 낮추도록 제어신호를 출력하는 것이다. 즉, 적외선 송신 광량을 적절한 상태로 유지할 필요가 있다. 그래야만 적외선 수신수단을 통해 측정되는 적외선량이 정확해져서 먼지 발생량을 보다 정밀하게 예측할 수 있다. 따라서, 본 발명의 먼지 측정 제어부에 의해서 측정되는 먼지량 데이터는 신뢰도가 높은 먼지 측정 결과를 출력할 수 있게 된다.

본 발명은 다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군(1)과;

상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자(2)와;

상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링(3)과;

상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부(4)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 스프링과 고정부를 수납하는 하우징(5)과;

상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단(6)과;

상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링(3)의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링(3)을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자(7)와;

상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부(8)를 포함하여 구성한다.

그리고, 상기 고정부(4)가 위치하는 하우징의 테두리에는 다수개의 홀(5a, 5b 5c)을 형성하고, 상기 홀에는 고정부(4)의 위치를 세팅하기 위한 자석(9)을 삽입 결합하여 이루어진다.

즉, 고정부(4)는 금속으로 구성하며, 자석(9)을 홀에 삽입하여 고정부를 임시 고정시킨다. 이에 따라 기온이 낮은 지역은 자석을 중앙홀(5b) 또는 왼쪽홀(5a)에 위치시켜 세팅하고, 기온이 높은 지역은 자석(9)을 중앙홀(5b) 또는 오른쪽(5c)에 위치시켜 세팅한다.

그러면 최초 송신소자(2) 위치가 오목렌즈군(1)의 중앙에 위치되고, 이후 온도변화에 따라서 적절히 팽창과 수축을 하여 먼지의 농도를 정확하게 판별할 수 있도록 한다.

본 발명은 온도의 변화에 따라서 송신소자(2)의 출력이 자동으로 조절되도록 구성하였는바, 형상기억 스프링(3)이 기본 온도로 세팅되어 있으며, 이후 온도가 올라가면 형상기억 스프링이 늘어나면서 송신소자의 광을 줄여서 출력시키고, 온도가 내려가면 형상기억 스프링(3)이 줄어들면서 송신소자(2)의 광을 낮추어서 출력시킨다.

즉, 먼지는 기체속에 분포되기 때문에 온도가 올라가면 움직임이 활발해져서 송신소자(2)의 출력을 낮추었을때 보다 더 정밀한 먼지 농도를 채크할 수 있으며, 온도가 낮아지면 움직임이 둔해지기 때문에 송신소자(2)의 출력을 높였을때 보다 더 정밀한 먼지 농도를 체크할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 온도변화를 반영하여 오목렌즈군(1)을 유동시켜 먼지 농도를 보다 더 정확하게 파악할 수 있도록 한 것이다.

실제로의 동작을 살펴보면 먼저 기본적으로 오목렌즈군(1)의 가장 중심에 설치되는 제 3 오목렌즈(1c)를 통해 송신소자의 빛이 출력된다.

그리고, 주변 온도가 올라가면 형상기억 스프링이 팽창되면서 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 위치하며 동시에 함몰각도가 제 3 오목렌즈(1c)보다 낮은 제 2 오목렌즈(1b)가 송신소자의 위치에 오게 되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광 출력을 낮추어서 출력하게 된다. 그리고, 주변 온도가 내려가면 형상기억 스프링(3)이 수축되면서 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽에 위치하며 동시에 함몰각도가 제 3 오목렌즈(1c)보다 높은 제 4 오목렌즈(1d)가 송신소자(2)의 위치에 오게 되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광 출력을 높여서 출력하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 주변 온도에 반응하여 형상기억 스프링(3)이 자동으로 팽창과 수축을 함으로서 먼지의 움직임에 따른 광량 변화를 촉진하여 보다 더 정밀한 먼지 농도를 파악할 수 있고, 보다 더 정확한 경보출력이 이루어진다.

한편, 본 발명은 먼지 농도에 따라 송신 제어부(8)가 강제로 오목렌즈군(1)을 움직여서 가장 정확한 먼지 농도를 파악할 수 있도록 구성하는바, 온도 변화가 없더라도 먼지의 농도에 따라 송신소자의 광량을 조절하여 정확한 먼지의 농도를 파악할 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명은 적외선 송신수단의 광량 변화를 용이하게 하기 위해서 먼지 측정 제어부(C)가 제어신호를 출력하면 송신 제어부(8)에서 이를 인지하여 발열수단(6) 및 열전소자(7)를 구동하여 가장 적절한 적외선 송신이 이루어지도록 하였다.

먼저, 기본적으로 오목렌즈군(1)의 가장 중심에 설치되는 제 3 오목렌즈(1c)를 통해 적외선 광을 출력토록하며, 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 발열수단(6)을 가동시켜 열을 발생시켜 형상기억 스프링이 팽창되도록하고 이에 따라 송신소자(2)가 고정되어 있으므로 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 설치되는 제 2 오목렌즈(1b)가 송신소자(2) 위치로 움직이면서 송신소자의 출력광이 제 2 오목렌즈를 통해 출력된다.

그리고, 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 발열수단(6)을 가동시켜 열을 더 많이 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 더 많이 팽창되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 1 오목렌즈(1a)가 송신소자(2)의 위치로 이동되도록 가열하며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 1 오목렌즈(1a)를 통해 출력한다.

그리고, 적외선 광을 높여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 열전소자(7)를 구동하여 냉각열을 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 수축되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽이 설치되는 제 4 오목렌즈(1d)가 송신소자에 위치하며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 4 오목렌즈(1d)를 통해 출력된다.

그리고, 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우 송신제어부(8)가 열전소자(7)를 구동하여 냉각열을 더 많이 발생시켜 형상기억 스프링(3)이 더 많이 수축되도록하고 이에 따라 오목렌즈군(1)이 이동하되 제 5 오목렌즈(1e)가 송신소자(2) 위치로 이동되며, 이에 따라 송신소자(2)의 광이 제 5 오목렌즈(1e)를 통해 광을 출력한다.

그리고, 상기 오목렌즈군은 중심부의 함몰 각도에 따라서 적외선 광의 출력 정도를 달리하도록 설계되며, 제 3 오목렌즈(1c)는 기본적으로 작동봉의 가장 중심에 설치되며 함몰각도를 25도로 형성시킨다.

그리고, 제 2 오목렌즈(1b)는 적외선 광을 조금 줄여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(1c)의 오른쪽에 설치되며 함몰각도를 15도로 형성시킨다.

그리고, 제 1 오목렌즈(1a)는 적외선 광을 더 많이 줄여서 출력해야할 경우에 사용되며 제 2 오목렌즈(1b)의 오른쪽에 설치되며 함몰각도를 5도로 형성시킨다.

그리고, 제 4 오목렌즈(1d)는 적외선 광을 더 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 3 오목렌즈(1c)의 왼쪽에 설치되며 함몰각도를 35도로 형성시킨다.

그리고, 제 5 오목렌즈(5e)는 적외선 광을 더 많이 높여서 출력해야할 경우에 사용되고, 제 4 오목렌즈(1d)의 왼쪽에 설치되며 함몰각도를 45도로 형성시킨다.

100: 클라우드 프로그래밍 시스템
110: 수치 제어기
120: CAM 서버

Claims (6)

1. 적어도 하나의 수치 제어기와;
   상기 수치 제어기에 통신 가능하게 연결된 CAM(Computer Aided Manufacturing) 서버와;
   상기 수치 제어기 일단에 설치되어 수치제어기 주변의 먼지를 측정하고, 기준이상이면 경보신호를 출력하는 먼지 측정수단과;
   상기 먼지 측정수단에 전기적으로 연결되며 먼지 측정수단의 제어신호에 따라 외부로 경보신호를 출력하는 경보신호 출력부를 포함하고;
   상기 수치 제어기가 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 상기 CAM 서버에 전달하면, 상기 CAM 서버가 상기 정보를 이용하여 가공 프로그램을 생성하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 수치 제어기에 전달하고;
   
   상기 수치 제어기는 클라이언트 프로그램 모듈을 포함하고,
   상기 클라이언트 프로그램 모듈은 대화 방식의 유저 인터페이스를 이용하여 사용자로부터 상기 가공 프로그램의 생성을 위한 정보를 입력받는 대화형 유저 인터페이스 모듈;
   상기 가공 프로그램의 생성을 위한 장비 모델, 소재, 공구 또는 가공 형상 데이터를 상기 CAM 서버에 전송할 수 있는 형태로 관리하는 데이터 관리 모듈;
   상기 가공 프로그램의 생성을 위한 데이터를 상기 CAM 서버에 전송하고, 상기 생성된 가공 프로그램을 상기 CAM서버로부터 수신하는 CAM 서버 통신 모듈; 및 상기 수신된 가공 프로그램을 검증할 수 있도록 모의 가공을 수행하는 모의 가공 모듈을 포함하며;
   
   상기 먼지 측정수단은,
   적외선을 방출하기 위한 적외선 송신수단(A)과, 상기 적외선 송신수단과 대향되도록 위치하며 상기 적외선 송신수단으로부터 방출된 빛을 수신하여 그 수신량의 정도에 따라 먼지유입을 판단하도록 하기 위한 적외선 수신수단(B)과, 상기 적외선 수신수단(B)의 출력전압이 설정된 값보다 작으면 상기 적외선 송신수단(A)의 입력전압이 증가되도록 제어하기 위한 먼지 측정 제어부(C)를 포함하여 구성하고;
   
   상기 적외선 송신수단(A)은,
   다수개의 오목렌즈가 탑재되어 적외선의 출력을 제한시키는 오목렌즈군과;
   상기 오목렌즈군에 근접되어 적외선을 출력시키는 적외선 송신소자와;
   상기 오목렌즈군의 일측에 설치되어 오목렌즈군을 유동시켜 적외선 출력이 조절되도록하되 온도의 변화량에 따라서 주변 온도가 높으면 오목렌즈군을 좌측으로 유동시켜 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 높아지도록 제어하고, 주변 온도가 낮으면 오목렌즈군을 우측으로 유동시켜 함몰각도가 높은 렌즈로 적외선이 통과되도록함으로서 적외선 출력이 낮아지도록 제어하는 형상기억 스프링과;
   상기 형상기억 스프링의 우측 끝단에 위치하여 형상기억 스프링의 움직임을 지지하는 고정부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 적외선 송신수단(A)은,
   상기 형상기억 스프링과 고정부를 수납하는 하우징과;
   상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 일측에 설치되어 발열을 통해 형상기억 스프링을 강제로 팽창시켜 오목렌즈군을 좌측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 낮은 렌즈로 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 높아지도록 유도하는 발열수단과;
   상기 하우징의 내측에 설치하되 형상기억 스프링의 타측에 설치되어 냉각열을 전달하여 형상기억 스프링을 강제로 수축시켜 오목렌즈군을 우측으로 이동시키고, 이에 따라 함몰각도가 높은 렌즈와 적외선이 통과되도록하여 적외선 출력이 강제로 낮아지도록 유도하는 열전소자와;
   상기 발열수단과 열전소자에 전기적으로 연결되며, 먼지가 많을 경우 발열수단을 동작시켜 적외선 출력을 높이도록 제어하고, 먼지가 적을 경우 열전소자를 동작시켜 적외선 출력을 낮추도록 제어하는 송신제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정부가 위치하는 하우징의 테두리에는 다수개의 홀을 형성하고, 상기 홀에는 고정부의 위치를 세팅하기 위한 자석을 삽입 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작 기계의 클라우드 프로그래밍 시스템.

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