KR102138298B1 - 매트절단방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 재단 기계를 사용하는 매트절단방법에 있어서,복수의 매트세트를 선별하고 품번에 따라 넘버링을 하는 제 1 단계와 상기 매트세트의 도면을 최적화 프로그램에 입력하는 제 2 단계와 상기 최적화 프로그램의 신호가 재단 기계로 입력되는 제 3 단계와 상기 재단 기계에 의해 상기 매트세트가 절단되는 제 4 단계와 상기 제 4 단계를 거친 생산물을 상기 제 1 단계를 통해 넘버링된 매트세트와 매칭하는 제 5 단계 및 상기 제 5 단계의 매칭 과정을 거친 상기 매트세트를 품번별로 분류하는 제 6 단계를 포함하는 매트절단방법에 관한 것이다.

Description

매트절단방법{THE WAY FOR THE CUTTING MAT}

개시된 내용은 네스팅(nesting) 프로그램 또는 알고리즘과 CNC머신을 이용하여 원단, 매트 등을 절단하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도면최적화를 통해 원단의 손실을 방지하고 사용자의 품번확인이 용이한 매트절단방법에 관한 것이다.

일반적으로 재단 또는 공작에 사용되는 CNC 선반은 선반에 수치제어기능을 부여하여 생산성 향상 및 자동화 등에 크게 기여하고 있다.

CNC 선반에 대한 요구도 점차 고도화되어 자동 공구교환장치를 부착하든가 auto-loader 또는 척킹 자동교환장치를 부착하는 것 등이 추진되고 있으며, 가공물의 선삭, 지정각도 정지, 드릴링, 홈가공은 물론이고 비축대칭도 1회의 척킹으로 할 수 있는 터닝센터도 제작되고 있다.

여기서 CNC란 computer Numerical Control의 약자로서 Computer 를 내장한 NC를 말한다.

NC와 CNC는 다소 차이는 있으나 최근 생산되는 CNC를 통상 NC라 부르고, NC와 CNC를 외관상으로 쉽게 구별하는 방법은 모니터가 있는 것과 없는 것으로 구별할 수 있다.

종래의 범용 공작기계에서 공구의 움직임은 수동핸들 조작에 의해 이루어졌지만

NC 공작기계는 그 움직임을 가공 지령정보에 의해 자동 제어한다.

또한 종래의 기계는 복잡한 2차원, 3차원 형상을 가공할 때는 동시에 2개 혹은 3개의 핸들을 서로 관련을 유지하면서 조작해야만 했다.

때문에 작업이 어려울 뿐 아니라 정밀도도 좋지 않고 작업시간도 많이 소모되었다.

반면에 NC 공작기계는 수동핸들 대신 서보 모터를 구동시켜 2축, 3축을 동시에 제어하여 복잡한 형상도 정밀하게 단시간에 가공할 수 있게 되었다.

이와 같이 프로그램에 의하여 자동으로 작동되는 공작기계를 NC 공작기계라 한다.

NC를 분류하자면 위치결정 NC, 직선절삭 NC, 연속절삭 NC로 나누어지며,

위치결정 NC는 공구의 최후 위치만을 제어하는 것으로 도중의 경로는 무시하고 다음 위치까지 얼마나 빠르게, 정확하게 이동시킬 수 있는가 하는 것이 문제가 된다. 정보처리회로는 간단하고 프로그램이 지령하는 이동거리 기억회로와 테이블의 현재위치 기억회로, 그리고 이 두가지를 비교하는 회로로 구성되어 있고,

직선절삭 NC는 위치결정 NC와 비슷하지만 이동중에 소재를 절삭하기 때문에 도중의 경로가 문제된다. 단, 그 경로는 직선에만 해당된다.

공구치수의 보정, 주축의 속도변화, 공구의 선택등과 같은 기능이 추가되기 때문에 정보처리회로는 위치결정 NC보다 복잡하게 구성되어있다.

연속절삭 NC는 S자형 경로나 크랭크형 경로 등 어떠한 경로라도 자유자재로 공구를 이동시켜 연속절삭을 한다.

위치결정 NC, 직선절삭 NC의 정보처리회로는 가감산을 할 수 있는 회로에 불과하지만 연속절삭 NC는 가감산은 물론 승제산까지 할 수 있는 회로를 갖추고 있다.

그러므로 일종의 컴퓨터가 필요하게 되었고 그러한 연산을 하면서 항상 공구의 이동을 감시하고 있으므로 S자형과 같은 복잡한 경로를 이동시킬수 있다.

이러한 CNC 머신은 매트나 원단의 절단작업에 사용된다.

CNC 머신은 컴퓨터를 사용하는 것으로 CAD 등의 도면을 입력하면 그에 따라 자동으로 절단되는 프로그램이 다양하게 개발되고 제품화되었다.

그러나 이러한 프로그램은 생산품이 제품별로 재단이 되어 나오기 때문에, 원단이 손실되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 즉 원단손실을 최소화하기 위해 개발된 알고리즘이 네스팅(nesting)이다.

배치공정의 경우, 부재배치의 효율이 원자재 절약 및 소요시간 절감에 큰 기여를 한다는 것은 재단공정을 사용하고 있는 제조업체들에게는 공지된 사실이다.

버려지는 원자재인 스크랩의 양은 바로 직접적인 재료비의 손실이 되므로 재단공정을 많이 사용하는 제조업계에서는 이러한 스크랩을 최소화 시키는 것이 원가절감의 차원에서 중요한 문제 중의 하나이다.

판재를 다루는 분야(조선, 의류, 금형, 종이, 목재, FPCB)의 생산 시스템에서는 효율적인 부재배치가 필수적이며, 특히 2차원 재단 또는 절단 분야에서의 패턴 배치 알고리즘을 네스팅 알고리즘이라 한다.

즉 일정한 면적의 판재에 비정형제품을 효율적으로 배치하여 LOSS부분을 최소화하며 최대수율을 찾는방법을 말하는 것이다.

자동차의 매트를 재단하는 방법으로 위에서 언급한 네스팅 알고리즘과 CNC 머신이 사용되고 있다.

따라서 사용자가 생산하고자 하는 자동차의 매트의 도면을 컴퓨터에 입력하면 네스팅 알고리즘을 통해 도면이 최적화되고 이에 따라 차량의 종류에 상관없이 매트가 재단되어 생산된다.

그러나 네스팅프로그램은 원단의 LOSS를 최소화할 수 있지만, 자동차의 종류 즉 품번에 상관없이 매트가 재단되는 것이어서 사용자가 직접 눈으로 차종과 매트를 매칭 하여 분류해야 하는 번거러움있어 생산효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

CNC 머신에 네스팅 프로그램을 사용하여 생산물의 최대수율을 얻을 수 있으나 품번에 상관없이 매트가 절단되어 사용자가 손수 품번별로 분류 함으로서 생기는 작업효율성의 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.

이 명세서에 개시된 내용은 재단 기계를 사용하는 매트절단방법에 있어서, 복수의 매트세트를 선별하고 품번에 따라 넘버링을 하는 제 1 단계와 상기 매트세트의 도면을 최적화 프로그램에 입력하는 제 2 단계와 상기 최적화 프로그램의 신호가 재단 기계로 입력되는 제 3 단계와 상기 재단 기계에 의해 상기 매트세트가 절단되는 제 4 단계와 상기 제 4 단계를 거친 생산물을 상기 제 1 단계를 통해 넘버링된 매트세트와 매칭하는 제 5 단계와 상기 제 5 단계의 매칭 과정을 거친 상기 매트세트를 품번별로 분류하는 제 6 단계를 포함하는 매트절단방법에 대해 기술하고 있다.

다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 최적화 프로그램은 네스팅(nesting) 알고리즘인 것을 특징으로 한다.

다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 재단 기계는 CNC 머신인 것을 특징으로 한다.

다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 매트세트는 차량용 매트인 것을 특징으로 한다.

다른 바람직한 특징에 따르면, 상기 제 5 단계에서의 매칭은 매트세트의 형상이 디스플레이부에 표시되고 사용자가 이를 통해 확인하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 매트절단방법은 절단하고자 하는 차종별 매트세트에 넘버링을 하는 단계가 포함되어 네스팅 알고리즘을 통해 품번에 상관없이 생산되는 매트세트를 품번과 손쉽게 매칭 할 수 있고 이에 따라 매트세트의 차종별 분류가 용이하여 작업효율성이 높은 매트절단방법을 제공한다.

도 1은 일 실시예에 따른 CNC 머신의 구조를 나타내는 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른 도면 최적화 전 패턴들의 형상을 나타내는 사용상태도.
도 3은 일 실시예에 따른 도면 최적화 후 패턴들의 형상을 나타내는 사용상태도.
도 4는 일 실시예에 따른 개시된 내용의 각 단계를 표현한 알고리즘.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 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 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

개시된 내용은 CNC 머신을 이용하여 매트나 원단을 재단 또는 절단하는 방법에 관한 것으로,

일반적으로 CNC 머신은 도 1에 도시된 바와 같이, 외부전원을 공급받는 전원공급부가 설치되어 있고 전원공급부와 연결되어 복수개의 입력부와 출력부를 각각 제어하느 입/출력 모듈이 설치되어 있다.

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.

CNC머신(100)에는 공작물이나 원단을 절삭 또는 재단가공하는 절삭 또는 재단공구를 회전 및 이동시키는 복수개의 서보모터(140)와 복수개의 삼상모터(150)가 설치되어 있다.

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

각 서보모터(140)에는 각 서보모터(140)의 작동상태를 제어하는 복수개의 모터 드라이브(130)가 설치되어 있다.

각 모터 드라이브(130)는 각각의 서보모터(141,142,143,144)를 제어하도록 하는 스핀들 모터 드라이브(131)와 X축 모터 드라이브(132)와 Y축 모터 드라이브(133)와 Z축 모터 드라이브(134) 등으로 이루어 진다.

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.

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

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

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.

또한 CNC(100)에는 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 설치되어있다.

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

한편, 모니터링 장치부(200)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 씨엔씨머신(100)의 각 장치부와 연결된다.

즉, 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.

스위칭모듈(210)과 연결되어 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 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 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, 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 CNC머신(100)을 모니터링하기 위해 추가로 설치되는 각종 센서와 출력장치 등과 같은 장치부에 의해 감지된 신호를 입력 및 출력한다.

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, 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 비교데이터를 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, 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 설치되어있다.

모니터링 유니트 컨트롤러부(240)과 연결되어 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.

이와 같이, 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)에설치된 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 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.

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

측정값 저장부(241)와 수치 설정부(243)에 연결되어 측정값 저장부(241)의 측정값과 수치 설정부(243)의 설정값을 비교함은 물론 상기 비교한 데이터를 외부로 송출하도록 하는 비교부(244)가 설치되어있고, 비교부(244)와 연결되어 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, 모니터링 장치부(200)에는 각 카메라(190)와 연결됨과 함께 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.

이와 같이 구성된 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.

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

이때, CNC머신(100)에는 모니터링 장치부(200)가 설치되어 있으므로 상기 모니터링 장치부(200)는 CNC머신(100)의 각 장치부로 전원을 공급하는 각 전원선 내를 흐르는 전압이나 저항값의 변화 또는, 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.

이러한 CNC 머신은 설정값을 제작자가 수동으로 지정하여 사용할 수 있지만, 현대에는 CAD 도면 등을 이용하여 좀 더 정교한 절삭가공을 하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제작하고자 하는 복수개의 차량용 매트 CAD 도면 등 을 컴퓨터장치에 입력하면 도면에 도시된 형상에 따라 절삭가공이 되어 제작자가 원하는 형태의 매트를 얻을 수 있다.

또한 컴퓨터장치에 입력된 CAD 도면에 도시된 형상은 도 2에 도시된 바와 같이, 차량별로 표시된다.

이에 의해 제작자는 도면과 생산된 매트를 비교하여 매트세트를 차량별로 분류할 수 있다.

그러나 이 경우에는, 차량별로 앞 좌석 매트와 뒷 죄석 매트가 한 세트로 하여 재단되어 가공이 되기 때문에 원단손실이 큰 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 최적화된 패턴으로 생산할 수 있는 네스팅(nesting)알고리즘을 사용한다.

도 3은 네스팅을 사용하여 최적화가 된 상태를 보여주는 사용상태도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 네스팅프로그램을 사용하면 원단손실의 최소화를 위해 차량의 품종에 상관없이 매트가 재단된다.

그러나 품종별로 순차적으로 재단되어 생산되는 것이 아니어서, 제작자는 육안으로 품종의 매트와 생산된 매트를 비교확인하여 차량의 품종별 분류해야 하여 작업시간이 지연되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 매트절단방법을 총 6 단계로 이루어진다.

제 1 단계(S1)는 복수의 매트세트를 선별하고 품번에 따라 넘버링을 하는 단계이다.

예를 들어, 제작자가 A, B, C 라는 차종에 각 사용되는 매트세트를 재단한다면, 제작자는 A, B, C에 맞는 매트세트를 선택하여 각각 분류한다.

또한 A 의 앞 좌석 매트와 뒷 자석 매트를 한 세트로 하여 임의적인 숫자를 부여한다. B, C 도 이와 같은 방법으로 넘버링을 하되 각각의 숫자는 겹치지 않아야 한다.

제 2 단계(S2)는 제작자가 생산하고자 하는 매트세트의 도면을 컴퓨터프로그램에 입력하는 단계이다.

이때 사용되는 도면은 주로 3D 모델링 도면이 사용되고 그 중에서도 CAD 도면이 사용된다.

또한 도면이 입력되는 컴퓨터프로그램은 다양하게 사용될 수 있지만, 원단손실을 최소화 하기위해 네스팅(nesting)프로그램을 사용하는 것이 바람직하다.

제 3 단계(S3)는 컴퓨터프로그램에 입력된 신호가 가공에 사용되는 기계로 입력되는 단계이다.

이러한 신호는 전기적 신호로써 전선을 연결하여 전달할 수 있으며, 이더넷이나 와이파이를 사용하여 신호를 전달할 수 있다.

매트를 절단 또는 절삭하는데 사용되는 기계는 다양한 종류의 기계가 사용 될수 있으나 작업효율성 및 생산성을 고려해 볼 때, CNC 기계를 사용하는 것이 바람직하다.

제 4 단계(S4)는 재단 기계에 의해 매트세트가 절단되는 단계이다.

네스팅프로그램에 의해 패턴을 최적화되게 절단하라는 신호가 절단 기계에 입력되면 네스팅프로그램에 입력된 도면에 도시된 형상으로 매트는 절단된다.

모터의 구동으로 절삭공구가 이동함에 따라 원단이 절단되는 메카니즘은 위에서 상세히 설명하였는바, 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이, 제 4 단계(S4)를 걸쳐 절단된 매트가 생산되어 나오게 된다.

매트의 형상은 차량의 종류 및 앞 좌석과 뒷 좌석에 따라 다르다.

따라서 제작자는 생산되어 나오는 매트의 형상을 보고, 손수 품번별로 분류해야 하는데 이는 작업시간이 지체되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 제작자는 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이부에 표시된 제 1 단계(S1)를 통해 넘버링된 차종별 매트세트와 공정에 따라 재단되어 생산된 매트를 매칭하는 제 5 단계(S5)를 포함한다.

매칭방법은 다양한 방법이 사용될 수 있지만, 생산비 절감과 작업 효율성을 고려할때, 육안으로 하는 것이 바람직하다.

이에 따라 제작자는 재단되어 출고되는 매트의 형상을 확인하고 디스플레이부에 표시된 차종별 매트의 형상을 비교하여 어떤 차종에 사용되는 매트인지 확인을 하게 된다.

이렇게 확인된 차종별 매트를 제작자가 품번별로 분류하여 보관하게 된다.

예를 들어, 처음 출고되는 매트의 형상이 A의 매트인 경우, 제작자는 출고되는 매트의 형상을 디스플레이부에 표시된 A의 매트형상과 비교하여 동일하다 판단되면 제작자가 차종별로 구분한 A 섹션에 보관을 하게 된다.

B, C의 매트의 경우도 위와 마찬가지로 매트형상을 비교판단 하여 각 섹션별로 분리보관 한다.

위의 분류하는 과정이 마지막 제 6 단계(S6)이다.

상기와 같이 6 단계로 이루어진 매트절단방법은 원단손실을 최소화하고 동시에 품번별 분류를 손쉽게 할 수 있어 생산비가 절감되고, 작업효율성이 향상되는 경제적인 장점을 제공한다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

3: 최적화전 절단매트
5: 최적화후 절단매트
10: 절단매트
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
S1: 제 1 단계
S2: 제 2 단계
S3: 제 3 단계
S4: 제 4 단계
S5: 제 5 단계
S6: 제 6 단계

Claims (5)

1. 차량용 매트를 재단 기계를 사용하여 생산하는 매트절단방법에 있어서,
   복수의 매트세트를 선별하고 품번에 따라 넘버링을 하는 제 1 단계;
   상기 매트세트의 도면을 절단패턴의 최적화를 통해 원단손실을 최소화하기 위한 최적화 프로그램에 입력하는 제 2 단계;
   상기 최적화 프로그램의 신호가 재단 기계로 입력되는 제 3 단계;
   상기 재단 기계에 의해 상기 매트세트가 절단되는 제 4 단계;
   상기 제 4 단계를 거친 생산물을 상기 제 1 단계를 통해 넘버링된 매트세트와 매칭하는 제 5 단계; 및
   상기 제 5 단계의 매칭 과정을 거친 상기 매트세트를 품번별로 분류하는 제 6 단계를 포함하며,
   상기 제 5 단계에서의 매칭은 매트세트의 형상이 디스플레이부에 표시되고 사용자가 이를 육안으로 확인하는 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매트절단방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 최적화 프로그램은 네스팅(nesting) 알고리즘인 것을 특징으로 하는 매트절단방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 재단 기계는 CNC 머신인 것을 특징으로 하는 매트절단방법.
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