KR102367795B1 - Cnc 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법 - Google Patents

Cnc 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치는, CNC용 피가공물이 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 측면에 형성되어 상기 피가공물의 외관정보를 측정하는 제1 측정부와, 상기 안착부의 내측면, 바닥면에 형성되어 상기 피가공물을 고정하는 고정부와, 상기 외관정보에 따라 상기 피가공물을 선택적으로 고정하고, 상기 피가공물에 대한 가공기준점을 설정하는 제어부를 포함한다.

Description

CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법{MULTIFUNCTIONAL CLAMPING APPARATUS OF CNC MACHINE AND METHOD FOR MEASURING OF OBJECT USING THE APPARATUS}
본 발명은 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피가공물을 스캔하여 자동으로 가공기준점을 설정하는 기술이 개시된다.
CNC(computer numerical control) 장치는 산업 전반에 널리 사용되고 있는 가공장치이다. CNC 장치는 CNC 라우터와 CNC 절삭기를 통칭하는 명칭으로서, 컴퓨터 연산을 기본적으로 하는 컨트롤러의 정밀한 수치 제어에 의하여 테이블 상에 놓인 금속, 합성수지, 목재, 인조 대리석 등의 다양한 자재를 다양한 형상을 가지도록 이송장치로 이동하여 절삭하는 장치를 의미한다.
기존에 CNC 밀링 가공기에 공작물을 가공하기 위해서는, 우선적으로 공작물을 사용자가 사전설정한 기준점에 맞춰 공작물을 수평과 수직 등의 위치를 정확히 맞춰 고정하는 클램핑 세팅 작업이 선행되어야 했다. 기존 세팅 방식은 공작물을 초기 클램핑을 하고, 수평, 수직을 작업자가 육안으로 측정/확인 반복 작업을 통해 공작물을 최종 클램핑하여 세팅하는 방법이었다. 그러나, 작업자의 숙련도에 따른 클램핑 세팅이 달라지는 한계가 있었다.
종래의 기술 중 대한민국 등록특허 제10-2216295호(2021년 2월 9일 등록)는 CNC 밀링 가공공작물 좌표계 간편 세팅방법에 관한 것으로, 공작물의 위치보정없이 단한번의 클램핑 후 자동화로 클램핑 위치를 측정하여, 공작물의 좌표계 세팅을 자동화하므로 세팅 시간을 단축할 수 있도록 것을 기술적 특징으로 한다. 그러나, 상기 종래의 기술은 자력에 의해 클램핑하는 것으로 피가공물이 비자성체인 경우 이를 적용할 수 없다는 한계가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 피가공물의 입체정보를 측정하여 자동으로 가공기준점을 설정할 수 있는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법을 제공하기 위함이다.
또한, 피가공물의 다양한 위치에서도 고정할 수 있어 자유로운 작업이 가능한 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법을 제공하기 위함이다.
또한, 피가공물의 변형도에 따른 진공흡착방식이나 가변로드를 선택적으로 사용할 수 있어 손상을 최소화할 수 있는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법을 제공하기 위함이다.
또한, 피가공물의 표면 평탄도를 조절할 수 있는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 및 이를 이용한 피가공물 측정방법을 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치는, CNC용 피가공물이 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 일측에 형성되어 상기 피가공물의 외관정보를 측정하는 제1 측정부와, 상기 안착부의 내측면, 바닥면에 형성되어 상기 피가공물을 고정하는 고정부와, 상기 외관정보에 따라 상기 피가공물을 선택적으로 고정하고, 상기 피가공물에 대한 가공기준점을 설정하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 안착부의 상부를 이동하면서 상기 피가공물의 상기 외관정보를 측정하는 제2 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 측정부의 제1 측정정보와 상기 제2 측정부의 제2 측정정보를 비교하고, 기 설정된 편차를 초과하는 경우 상기 제2 측정정보를 최종측정정보로 설정할 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 피가공물을 진공흡착 방식으로 고정하는 제1 고정부와, 상기 피가공물에 밀착하여 고정하는 제2 고정부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 피가공물의 변형도를 기준으로 상기 제1 고정부 또는 상기 제2 고정부를 선택적으로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 외관정보를 통해 상기 피가공물의 평탄도를 분석하고, 상기 피가공물이 기준평탄도가 되도록 상기 고정부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 외관정보 중 상기 피가공물의 제1 위치에서의 제1 평면정보를 기준으로 제1 가공기준점을 설정하고, 상기 피가공물의 제2 위치에서의 제2 평면정보가 측정되면 상기 제1 가공기준점을 이용하여 제2 가공기준점을 설정할 수 있다.
또한, 상기 안착부 내의 이물질을 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이물질이 기 설정치 이상 감지되면 상기 고정부를 진공흡착방식으로 구동하여 상기 이물질을 제거할 수 있다.
또한, 상기 피가공물의 무게정보를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 피가공물의 무게정보를 분석하여 무게중심에 따라 상기 피가공물의 고정방식을 부분적으로 진공흡착방식 또는 가변로드를 이용한 지지방식으로 선택할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치를 이용한 피가공물 측정방법은, 상기 안착부에 측면에 형성된 상기 제1 측정부를 이용하여 상기 피가공물의 외관정보를 측정하는 제1 측정단계와, 상기 안착부의 내측면, 바닥면에 형성된 상기 고정부를 이용하여 상기 피가공물을 고정하는 고정단계와, 상기 외관정보에 따라 상기 피가공물을 선택적으로 고정하고, 상기 피가공물에 대한 가공기준점을 설정하는 제어단계를 포함한다.
이에 따라, 피가공물의 입체정보를 측정하여 자동으로 가공기준점을 설정할 수 있다.
또한, 피가공물의 다양한 위치에서도 고정할 수 있어 자유로운 작업이 가능할 수 있다.
또한, 피가공물의 변형도에 따른 진공흡착방식이나 가변로드를 선택적으로 사용할 수 있어 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 피가공물의 표면 평탄도를 조절할 수 있어 작업의 안정성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 고정부에 대한 세부 구성도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 피가공물에 따라 안착부의 형상이 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 고정부에서 피가공물에 대한 표면평탄화를 하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 제3 고정부에 의해 자력에 의해 피가공물을 고정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 피가공물에 대한 가공기준점을 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 제2 측정부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 감지부에 의해 이물질을 감지하고, 고정부에 의해 이물질을 진공흡입하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 통신부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치를 이용한 피가공물 측정방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 고정부에 대한 세부 구성도이고, 도 3 및 도 4는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 피가공물에 따라 안착부의 형상이 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 고정부에서 피가공물에 대한 표면평탄화를 하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 제3 고정부에 의해 자력에 의해 피가공물을 고정하는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 7은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치에서 피가공물에 대한 가공기준점을 설정하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)는 안착부(110), 제1 측정부(120), 고정부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
안착부(110)는 CNC용 피가공물(10)이 안착되는 몸체이다. 예를 들어, 안착부(110)는 금속재로 형성될 수 있다. 안착부(110)는 상부 또는 상하부가 개구된 박스 형상으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 안착부(110)는 도 3과 같이 평면 형태의 측벽을 연결하여 구현할 수 있으며, 바닥면을 추가로 연결하는 것도 가능하다. 안착부(110)는 피가공물(10)의 형태에 따라 도 4와 같이 곡면형태의 측벽을 연결하여 사용하는 것도 가능하다. 안착부(110)는 피가공물(10)의 크기에 따라 측벽을 연결하여 확장하는 것도 가능하다.
또한, 안착부(110)에는 후술하는 제1 측정부(120), 고정부(130) 및 제어부(140)가 형성된다. 안착부(110)는 적어도 하나 이상의 제1 측정부(120) 및 고정부(130)가 형성될 수 있다. 이 경우, 안착부(110)에는 복수의 관통공이 형성되어 제1 측정부(120)나 고정부(130)가 삽입되도록 할 수 있다. 안착부(110)는 CNC테이블 상에 안착되는 것도 가능하고, 단독으로 사용하는 것도 가능하다. 안착부(110)의 상부에는 CNC가공장치가 이동하면서 피가공물(10)을 가공할 수 있다. 안착부(110)는 CNC가공장치와의 위치를 조절하기 위해 상하, 좌우로 그 위치가 조절되도록 형성되는 것도 가능하다.
제1 측정부(120)는 안착부(110)의 측면에 형성되어 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정한다. 예를 들어, 측정부는 근접센서, 레이저센서, 비전카메라 등을 이용하여 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정할 수 있다. 이 경우, 제1 측정부(120)는 복수로 형성되어 피가공물(10)을 입체적으로 스캔할 수 있다. 제1 측정부(120)는 안착부(110)의 바닥면에 형성되어 피가공물(10)의 평탄도를 측정하는 것도 가능하다. 이는 피가공물(10)이 평탄하게 위치하도록 그 위치를 제어하기 위함이다. 제1 측정부(120)는 측정된 외관정보(11)를 제어부(140)로 출력한다.
고정부(130)는 안착부(110)의 내측면과 바닥면에 형성되어 피가공물(10)을 고정한다. 고정부(130)는 비정형의 피가공물(10)을 안정감 있게 고정하기 위해 사용된다. 고정부(130)는 제어부(140)의 제어에 의해 피가공물(10)을 고정하게 된다. 예를 들어, 고정부(130)는 원형의 파이프 형태로 형성될 수 있으며, 노출면에는 고무재의 고무링이 형성되어 피가공물(10)과 접촉할 수 있다. 이는 피가공물(10)의 외관의 손상을 최소화하기 위함이다.
예를 들어, 고정부(130)는 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132)를 포함한다. 제1 고정부(131)는 피가공물(10)을 진공흡착 방식으로 고정한다. 이 경우, 제1 고정부(131)는 에어펌프와 연결되어 에어를 흡입하여 피가공물(10)을 고정시킬 수 있다. 제1 고정부(131)는 진공관을 통해 주위의 공기를 흡입한다. 특히, 변형도가 큰 피가공물(10)의 경우에는 가해지는 압력을 최소화하기 위해 제1 고정부(131)가 사용될 수 있다. 제1 고정부(131)는 안착부(110)에 복수로 형성될 수 있다.
제2 고정부(132)는 안착부(110)의 측면으로부터 인출시켜 피가공물(10)을 가압하여 고정할 수 있다. 예를 들어, 제2 고정부(132)는 구동모터에 의해 인출되어 피가공물(10)에 밀착할 수 있다. 이 경우, 제2 고정부(132)는 피가공물(10)의 변형도가 작은 경우에 선택적으로 사용할 수 있다. 본 발명에서는 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132)를 나누어 설명하고 있으나, 제1 고정부(131)와 제2 고정부(132)는 함께 구현되어 동시에 구동되는 것도 가능하다. 다시 말해, 제2 고정부(132)에 의해 피가공물(10)에 밀착한 상태에서 제1 고정부(131)에 의해 진공흡입되어 고정되는 것도 가능하다.
또한, 제2 고정부(132)는 안착부(110)의 바닥면을 통해 피가공물(10)의 평탄도를 조정하는 것도 가능하다. 이는 피가공물(10)의 표면 평탄도가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 바닥면에 위치한 복수의 제2 고정부(132) 중 일부가 상승하여 피가공물(10)을 지지할 수 있다. 이에 따라, 피가공물(10)의 표면 평탄도가 일정하게 유지시킨 상태로 가공을 할 수 있다.
한편, 고정부(130)는 제3 고정부(133)를 더 포함할 수 있다. 제3 고정부(133)는 전자석 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 전자석은 전류의 공급으로 자기가 유지되는 것과, 전류의 공급으로 자성이 가변되는 영구자석을 포괄하는 의미로 사용된다. 제3 고정부(133)는 피가공물(10)이 금속재인 경우 자력을 이용하여 피가공물(10)을 고정할 수 있다. 제3 고정부(133)에는 금속감지센서가 형성되는 것도 가능하다. 이는 피가공물(10)이 금속인지 여부를 감지하기 위함이다. 이에 따라, 피가공물(10)의 금속재인 경우 제3 고정부(133)를 통해 보다 견고하게 고정할 수 있다.
제어부(140)는 제1 측정부(120)로부터 피가공물(10)에 대한 외관정보(11)를 입력받아 고정부(130)를 제어한다. 제어부(140)는 피가공물(10)의 형태 및 크기에 따른 외관정보(11)에 따라 피가공물(10)이 위치한 영역의 고정부(130)를 선택적으로 제어할 수 있다. 제어부(140)는 피가공물(10)을 고정시킨 이후 제1 측정부(120)를 통해 다시 외관정보(11)를 입력받는 것도 가능하다. 이는 피가공물(10)을 고정시키는 과정에서 위치에 변화가 생길 경우 이를 보정하기 위함이다.
또한, 제어부(140)는 고정부(130)가 진공흡착방식의 제1 고정부(131)와, 가변로드로 지지하는 제2 고정부(132)를 포함하는 경우 이를 동시 또는 선택적으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 피가공물(10)의 변형도를 기준으로 제1 구동부나 제2 구동부를 선택할 수 있다. 제어부(140)는 피가공물(10)의 변형도가 기 설정치를 초과하면 제1 구동부를 구동하고, 기 설치 이내인 경우 제2 구동부를 구동할 수 있다. 여기서, 변형도는 피가공물(10)의 변형정도를 나타내는 기준으로, 경도 등을 포함하는 정보이다. 변형도는 사용자가 미리 설정할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 외관정보(11)를 통해 피가공물(10)의 평탄도를 분석할 수 있다. 이는 피가공물(10)에 대한 안정적인 고정을 하기 위함이다. 제어부(140)는 평탄도가 기준치 이하인 경우 구동부를 제어하여 피가공물(10)의 위치를 가변시킬 수 있다. 이 경우, 구동부는 안착부(110)의 바닥면에 형성된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 안착부(110)의 바닥면에는 복수의 구동부가 위치하여 피가공물(10)의 높이를 미세하게 조절할 수 있다. 제어부(140)는 구동부의 구동 후 피가공물(10)의 외관정보(11)를 입력받아 표면의 평탄도가 기준평탄도 범위 이내인 경우 피가공물(10)의 고정을 완료할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 고정된 피가공물(10)에 대한 가공기준점(P)을 설정한다. 가공기준점(P)은 CNC 가공장치(200)가 가공을 시작시 기준점이 되는 위치좌표를 의미한다. 이러한 가공기준점(P)은 피가공물(10)에 대한 고정이 완료된 후 제어부(140)에서 설정하게 된다. 제어부(140)는 미리 설정된 가공기준점(P) 설정조건에 따라 가공기준점(P)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 설정조건이 안착부(110) 상에 좌측 최상단 좌표를 가공기준점(P)으로 설정하는 경우, 외관정보(11)를 기초로 좌측 최상단의 x, y, z축의 좌료를 가공기준점(P)을 설정하게 된다. 이러한, 가공기준점(P)은 CNC 가공장치(200)가 가공시 기준점으로 사용된다.
또한, 제어부(140)는 피가공물(10)이 교체되어 제1 측정부(120)로부터 새로운 외관정보(11)가 업데이트되면, 기존에 설정된 가공기준점(P)을 재설정하게 된다. 예를 들어, 제어부(140)는 외관정보(11) 중 피가공물(10)의 제1 위치에서의 제1 평면정보를 기준으로 제1 가공기준점을 설정한다. 이후, 피가공물(10)의 제2 위치에서의 제2 평면정보가 측정되면 제1 가공기준점을 이용하여 제2 가공기준점을 설정할 수 있다. 이는 피가공물(10)을 평면과 배면으로 양면 가공이 필요한 경우, 평면가공시의 제1 가공기준점을 기초로 배면가공시의 제2 가공기준점을 설정하여 작업자의 개입없이 보다 편리하게 가공이 이뤄질 수 있다.
도 8은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 제2 측정부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)는 제2 측정부(150)를 더 포함할 수 있다.
제2 측정부(150)는 안착부(110)의 상부를 이동하면서 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정한다. 이 경우, 제2 측정부(150)는 CNC 가공장치(200)에 형성되는 것도 가능하다. 제2 측정부(150)는 주로 피가공물(10)의 평면에 대한 외관정보(11)를 획득하여 제어부(140)로 출력한다. 제2 측정부(150)는 기 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제2 측정부(150)는 라이더센서 등을 이용하여 피가공물(10)의 안착부(110)의 바닥면으로부터의 높이정보와, 면적정보를 측정할 수 있다.
이 경우, 제어부(140)는 제1 측정부(120)의 제1 측정정보와 제2 측정부(150)의 제2 측정정보를 비교할 수 있다. 제어부(140)는 제1 측정정보와 제2 측정정보 중 어느 하나를 최종측정보로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 제1 측정정보와 제2 측정정보가 기 설정된 편차를 초과하는 경우 제2 측정정보를 최종측정정보로 설정할 수 있다. 이에 따라, 피가공물(10)에 대한 2가지 측정정보를 비교하여 보다 정확한 측정정보를 생성할 수 있다.
도 9는 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 감지부에 의해 이물질을 감지하고, 고정부에 의해 이물질을 진공흡입하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 9을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)는 감지부(160)를 더 포함할 수 있다.
감지부(160)는 안착부(110) 내의 이물질을 감지한다. 예를 들어, 감지부(160)는 먼지센서, 비전카메라 등을 이용하여 안착부(110) 내의 이물질을 감지할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 감지부(160)는 안착부(110) 내의 톱밥 등의 이물질로 인해 측정정보가 부정확해지는 것을 방지할 수 있다. 감지부(160)는 피가공물(10)에 대한 CNC 가공장치(200)의 가공이 완료되면 안착부(110) 내부를 스캔하여 이물질을 확인할 수 있다. 감지부(160)는 감지정보를 제어부(140)로 출력한다. 감지부(160)는 피가공물(10)에 대한 CNC 가공장치(200)의 가공 중에도 이물질을 감지하는 것도 가능하다.
이 경우, 제어부(140)는 감지부(160)로부터 이물질이 기 설정치 이상 감지되면 고정부(130)를 구동시킨다. 예를 들어, 제어부(140)는 고정부(130)를 진공흡착방식으로 구동하여 이물질을 제거할 수 있다. 다시 말해, 고정부(130)는 진공흡착방식으로 피가공물(10)을 고정함과 동시에 가공시 발생하는 이물질을 흡입하여 제거할 수 있다. 이 경우, 피가공물(10)을 고정하지 않는 고정부(130)는 가공중에 진공흡착방식으로 이물질을 제거하는 용도로 사용될 수 있다. 제어부(140)는 피가공물(10)을 측정하기 전에 이물질을 제거하여 측정정보의 정확도를 향상시키는 것도 가능하다.
또한, 감지부(160)는 피가공물(10)의 무게정보를 감지할 수 있다. 이 경우, 감지부(160)는 안착부(110)의 바닥면에 로드셀 형태로 형성될 수 있다. 감지부(160)는 피가공물(10)의 무게정보를 획득하여 전체 무게 및 구역별 압력분포를 감지할 수 있다. 감지부(160)는 피가공물(10)의 무게정보를 제어부(140)로 출력한다. 이는 비정형의 피가공물(10)의 무게중심을 분석하여 최적의 고정위치를 결정하기 위함이다. 감지부(160)는 피가공물(10)의 무게정보가 변경되면 이를 제어부(140)로 출력하여 새로운 피가공물(10)에 대한 측정정보를 입력받도록 할 수 있다.
이 경우, 제어부(140)는 감지부(160)로부터 입력된 피가공물(10)의 무게정보를 분석하여 무게중심에 따라 고정부(130)의 고정방식을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 피가공물(10)의 고정방식을 부분적으로 진공흡착방식 또는 가변로드를 이용한 지지방식으로 선택할 수 있다. 제어부(140)는 피가공물(10) 중 무게중심으로부터 기 설정된 기준영역 외에서는 가변로드를 이용하여 지지하고, 무게중심과 기 설정된 기준영역 이내에서는 진공흡착방식으로 피가공물(10)을 고정시킬 수 있다. 이에 따라, 피가공물(10)이 정형화되지 않은 형태인 경우에도 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 감지부(160)는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)의 화재 여부를 감지할 수 있다. 감지부(160)는 안착부(110)의 일측에 온도센서, 연기센서, 가스센서, 열화상센서, 비전영상센서 등을 이용하여 구현할 수 있다. 감지부(160)는 온도, 연기, 가스, 열화상, 이미지 등의 환경정보를 제어부(140)로 출력한다. 이 경우, 제어부(140)는 감지부(160)의 환경정보를 분석하여 화재 여부를 감지할 수 있다. 제어부(140)는 환경정보가 기 설정된 화재정보를 초과하는 경우 화재로 판단하고 경고신호를 출력할 수 있다. 여기서, 경고신호는 스피커나 조명을 통해 출력될 수 있다. 제어부(140)는 화재시 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)의 구동을 중단할 수 있다.
도 10은 도 1에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치 중 통신부를 더 포함하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)는 통신부(170)를 더 포함할 수 있다.
통신부(170)는 사용자단말(20)이나 관리서버(30)와 통신한다. 예를 들어, 통신부(170)는 피가공물(10)의 측정정보 등을 사용자단말(20)이나 관리서버(30)로 전송할 수 있다. 이 경우, 사용자단말(20)이나 관리서버(30)로부터 제어신호가 입력되는 경우 이를 수신하여 제어부(140)로 출력할 수도 있다. 이는 원격에서 사용자가 IoT 방식으로 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)를 제어하기 위함이다. 통신부(170)는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)에서 가공되는 측정정보, 가공정보 등을 외부의 관리서버(30)로 전송하여 빅데이터를 수집하도록 할 수 있다.
또한, 통신부(170)는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)의 일측에 형성된 식별코드(40)를 사용자단말(20)로 획득하여 관리서버(30)로부터 인증이 되면 인증신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 관리서버(30)로부터 인증신호가 수신되면 인증된 사용자에 대한 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)의 사용을 승인한다. 이는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)를 공유형으로 이용하는 경우 사용승인을 받은 사용자만 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 제어부(140)는 피가공물(10)의 측정정보와 가공정보를 관리서버(30)로 전송할 수 있다. 관리서버(30)는 피가공물(10)의 측정정보와 가공정보를 통해 가공시간을 산출하고, 가공비용을 산출하여 결제를 처리한다.
또하, 통신부(170)는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)의 화재가 감지되는 경우 외부의 사용자단말(20), 관리서버(30), 관제센터 등으로 화재신호를 출력할 수 있다. 이는 원격에 있는 사용자나 소방서 등으로 화재에 따른 조치를 취하도록 알림하기 위함이다. 제어부(140)는 화재감지 후 기 설정된 시간 간격으로 환경정보를 업데이트하여 화재 여부를 판단할 수 있다. 이는 일시적인 고장으로 인한 환경정보의 이상인지 여부를 확인하기 위함이다. 제어부(140)는 화재시 비전영상을 입력받아 외부의 사용자단말(20), 관리서버(30), 관제센터 등으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 초기 화재를 신속하게 진압할 수 있으며, 인명사고의 발생을 줄일 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치를 이용한 피가공물 측정방법의 흐름도이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)를 이용한 피가공물 측정방법은 다음과 같은 순서에 의해 피가공물을 측정한다.
먼저, 제1 측정단계(S110)는 안착부(110)의 측면에 형성된 제1 측정부(120)를 이용하여 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정한다.
다음으로, 고정단계(S120)는 안착부(110)의 내측면, 바닥면에 형성된 고정부(130)를 이용하여 피가공물(10)을 고정한다.
다음으로, 제어단계(S130)는 외관정보(11)에 따라 피가공물(10)을 선택적으로 고정하고, 피가공물(10)에 대한 가공기준점을 설정한다.
피가공물 측정방법은 도 1 내지 도 10을 통해 설명한 내용과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : CNC 가공용 다기능 클램핑장치
110 : 안착부
120 : 제1 측정부
130 : 고정부
131 : 제1 고정부
132 : 제2 고정부
133 : 제3 고정부
140 : 제어부
150 : 제2 측정부
160 : 감지부
170 : 통신부
200 : CNC 가공장치

Claims (8)

  1. CNC용 피가공물(10)이 안착되는 안착부(110);
    상기 안착부(110)의 일측에 형성되어 상기 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정하는 제1 측정부(120);
    상기 안착부(110)의 내측면, 바닥면에 형성되어 상기 피가공물(10)을 고정하는 고정부(130); 및
    상기 외관정보(11)에 따라 상기 피가공물(10)을 선택적으로 고정하고, 상기 피가공물(10)에 대한 가공기준점을 설정하는 제어부(140)를 포함하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안착부(110)의 상부를 이동하면서 상기 피가공물(10)의 상기 외관정보(11)를 측정하는 제2 측정부(150)를 더 포함하고,
    상기 제어부(140)는,
    상기 제1 측정부(120)의 제1 측정정보와 상기 제2 측정부(150)의 제2 측정정보를 비교하고, 기 설정된 편차를 초과하는 경우 상기 제2 측정정보를 최종측정정보로 설정하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고정부(130)는,
    상기 피가공물(10)을 진공흡착 방식으로 고정하는 제1 고정부(131); 및
    상기 피가공물(10)에 밀착하여 고정하는 제2 고정부(132)를 포함하고,
    상기 제어부(140)는,
    상기 피가공물(10)의 변형도를 기준으로 상기 제1 고정부(131) 또는 상기 제2 고정부(132)를 선택적으로 구동시키는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부(140)는,
    상기 외관정보(11)를 통해 상기 피가공물(10)의 평탄도를 분석하고, 상기 피가공물(10)이 기준평탄도가 되도록 상기 고정부(130)를 제어하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부(140)는,
    상기 외관정보(11) 중 상기 피가공물(10)의 제1 위치에서의 제1 평면정보를 기준으로 제1 가공기준점을 설정하고, 상기 피가공물(10)의 제2 위치에서의 제2 평면정보가 측정되면 상기 제1 가공기준점을 이용하여 제2 가공기준점을 설정하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 안착부(110) 내의 이물질을 감지하는 감지부(160)를 더 포함하고,
    상기 제어부(140)는,
    상기 이물질이 기 설정치 이상 감지되면 상기 고정부(130)를 진공흡착방식으로 구동하여 상기 이물질을 제거하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피가공물(10)의 무게정보를 감지하는 감지부(160)를 더 포함하고,
    상기 제어부(140)는,
    상기 피가공물(10)의 무게정보를 분석하여 무게중심에 따라 상기 피가공물(10)의 고정방식을 부분적으로 진공흡착방식 또는 가변로드를 이용한 지지방식으로 선택하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100).
  8. 제1항의 상기 CNC 가공용 다기능 클램핑장치(100)를 이용한 피가공물 측정방법에 있어서,
    상기 안착부(110)의 측면에 형성된 상기 제1 측정부(120)를 이용하여 상기 피가공물(10)의 외관정보(11)를 측정하는 제1 측정단계;
    상기 안착부(110)의 내측면, 바닥면에 형성된 상기 고정부(130)를 이용하여 상기 피가공물(10)을 고정하는 고정단계; 및
    상기 외관정보(11)에 따라 상기 피가공물(10)을 선택적으로 고정하고, 상기 피가공물(10)에 대한 가공기준점을 설정하는 제어단계를 포함하는 CNC 가공용 다기능 클램핑장치를 이용한 피가공물 측정방법.
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