KR102508744B1 - Cnc 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법 - Google Patents

Cnc 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법은 유니트(30)가 생산 설비의 가공용툴(21) 별로 보정 데이터 및 가공 프로그램을 클라우드 서버(50)로 전송하는 제 1단계, 상기 클라우드 서버(50)의 데이터베이스부(51)에 복수의 보정 데이터 및 가공 프로그램이 저장되는 제 2단계, 상기 생산설비(20)에서 가공되는 제품이 변경되는 경우, 상기 생산설비(20)의 가공용툴(21)을 신규 제품에 적합하고, 소모성툴의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 가공용툴(21)로 교체하는 제 3단계, 상기 클라우드 서버(50)가 계층검색엔진(52)을 이용하여 상기 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 추출하는 제 4단계, 상기 클라우드 서버(50)가 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램을 상기 유니트(30)를 통해 상기 생산설비(20)로 전송하는 제 5단계 및 상기 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 반영된 생산설비(20)를 이용하여 상기 신규 제품을 실제로 가공하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법{Method for multi-kind and small-quantity production for CNC Machining}
본 발명은 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법에 관한 것으로, 동일한 생산설비에서 생산되는 제품이 변경되어, 상기 생산설비의 가공 프로그램 및 가공용툴을 교체하는 경우, 사전에 클라우드 서버에 저장된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 유니트를 통해 생산설비에 적용되고, 소모성툴의 체결공차가 2미크론 이내로 감소된 신규 가공용툴이 장착된 상기 생산설비를 이용하여 제품을 가공함으로써, 상기 제품의 가공 품질이 획기적으로 향상되고, 상기 생산 설비의 비가동시간을 10분 이내로 단축시킬 수 있는 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법에 관한 것이다.
생산 설비를 이용하여 기존 제품에 대한 생산을 완료한 후, 상기 생산 설비를 통해 신규 제품을 생산하기 위한 절차는 다음과 같다.
먼저, 작업자는 생산 설비로부터 기존 제품에 해당하는 가공용 툴을 제거하고, 상기 생산 설비에 신규 제품에 해당하는 가공용 툴을 장착한다. 그 이후, 작업자는 신규 제품에 적합한 가공 프로그램을 생산 설비에 수동으로 업로드한다.
그 이후, 작업자는 가공용 툴의 마모치를 보정하여 가공용 툴의 위치를 세팅하고, 공작물을 시험 가공한다. 그 이후, 작업자는 교체된 가공용 툴에 의해 가공된 공작물의 가공부의 치수를 측정기로 수동으로 측정한다.
측정값이 정상 범위를 벗어나는 경우, 가공용 툴의 위치를 다시 세팅하여, 공작물을 다시 시험 가공하고, 공작물의 가공부의 치수를 다시 측정한다. 이 같은 과정을 반복한 후, 공작물의 치수가 허용 범위에 있게 되면, 제품을 본격적으로 생산하게 된다.
그러나, 종래의 생산 설비를 이용하여 신규 제품을 생산하는 경우, 생산설비의 가공용 툴에 장착되는 소모성툴의 체결공차가 발생할 뿐만 아니라, 가공용 툴의 위치 조정, 공작물의 시험 가공 및 공작물의 측정 등 생산설비(20)의 비가동 시간이 1시간에서 4시간까지 소요되는 문제점이 있었다.
KR 10-0667265 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 동일한 생산설비에서 생산되는 제품이 변경되어, 상기 생산설비의 가공 프로그램 및 가공용툴을 교체하는 경우, 사전에 클라우드 서버에 저장된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 유니트를 통해 생산설비에 적용되고, 소모성툴의 체결공차가 2미크론 이내로 감소된 신규 가공용툴이 장착된 상기 생산설비를 이용하여 제품을 가공함으로써, 상기 제품의 가공 품질이 획기적으로 향상되고, 상기 생산 설비의 비가동시간을 10분 이내로 단축시킬 수 있는 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법은 유니트(30)가 생산 설비의 가공용툴(21) 별로 보정 데이터 및 가공 프로그램을 클라우드 서버(50)로 전송하는 제 1단계, 상기 클라우드 서버(50)의 데이터베이스부(51)에 복수의 보정 데이터 및 가공 프로그램이 저장되는 제 2단계, 상기 생산설비(20)에서 가공되는 제품이 변경되는 경우, 상기 생산설비(20)의 가공용툴(21)을 신규 제품에 적합하고, 소모성툴의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 가공용툴(21)로 교체하는 제 3단계, 상기 클라우드 서버(50)가 계층검색엔진(52)을 이용하여 상기 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 추출하는 제 4단계, 상기 클라우드 서버(50)가 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램을 상기 유니트(30)를 통해 상기 생산설비(20)로 전송하는 제 5단계 및 상기 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 반영된 생산설비(20)를 이용하여 상기 신규 제품을 실제로 가공하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1단계는 상기 생산설비(20)로부터 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터, 제품에 대한 가공 프로그램이 유니트(30)로 전송되는 제 1-1단계, 상기 유니트(30)가 상기 생산설비(20)로부터 전송받은 상기 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터를 보정하여, 상기 보정 데이터를 생성하는 제 1-2단계 및 상기 유니트(30)가 상기 보정 데이터 및 가공 프로그램을 상기 클라우드 서버(50)로 전송하는 제 1-3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가공용툴(21)은 상기 제품을 절삭 가공하기 위한 소모성툴(26)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법은 동일한 생산설비에서 생산되는 제품이 변경되어, 상기 생산설비의 가공 프로그램 및 가공용툴을 교체하는 경우, 사전에 클라우드 서버에 저장된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 유니트를 통해 생산설비에 적용되고, 소모성툴의 체결공차가 2미크론 이내로 감소된 신규 가공용툴이 장착된 상기 생산설비를 이용하여 제품을 가공함으로써, 상기 제품의 가공 품질이 획기적으로 향상되고, 상기 생산 설비의 비가동시간을 10분 이내로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S101 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 2에 도시된 S103 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 시스템(10)의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S101 단계를 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 도 2에 도시된 S103 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 시스템(10)에 대해 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 시스템(10)은 생산설비(20), 유니트(30) 및 클라우드 서버(50)를 포함하여 구성된다.
먼저, 생산설비(20)의 척에는 공작물을 가공하여 제품을 생산하기 위해 가공용툴(21)이 장착된다. 이때, 가공용툴은 생산설비(20)의 척에 장착되는 블록(22), 블록(22)의 전면에 형성된 관통홀(22a)의 내측 하부에 용접 고정된 고정슬리브(24) 및 관통홀(22a)의 내측 상부에 밀착 삽입되는 작동슬리브(25)의 내측에 체결되는 툴홀더(23) 및 툴홀더(23)에 체결되어 공작물을 가공할 수 있는 소모성툴(26)을 포함하여 구성된다.
그리고, 유니트(30)는 생산설비(20)에 장착되어, 생산 공정에서 발생하는 검사/생산 데이터를 전송받아 수집하고, 검사/생산 데이터를 분석하여 보정하고, 생산설비(20)를 제어한다.
그리고, 클라우드 서버(50)는 복수의 유니트(30)로부터 전송되는 검사/생산 데이터를 분류하고, 관리한다. 이때, 클라우드서버는 복수의 유니트(30)로부터 전송받은 데이터를 저장할 수 있는 데이터베이스부(51) 및 상기 데이터를 단계별로 분류하여 조회할 수 있는 검색 엔진을 내장하는 계층검색엔진(52)을 포함하여 구성된다.
다음으로, 본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 유니트(30)는 생산 설비의 가공용툴(21) 별로 보정 데이터 및 가공 프로그램을 클라우드 서버(50)로 전송한다.(S101)
도 3을 참조하면, 생산설비(20)로부터 소모성툴(26)의 체결 공차, 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터, 소모성툴(26)의 마모치 및 제품에 대한 가공 프로그램이 유니트(30)로 전송된다.(S101-1)
그 이후, 유니트(30)는 생산설비(20)로부터 전송받은 소모성툴(26)의 체결 공차. 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터를 보정하여, 보정 데이터를 생성한다.(S101-2)
그 이후, 유니트(30)는 제품에 대한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 클라우드 서버(50)로 전송한다.(S101-3)
이때, 생산설비(20)로부터 유니트(30)로 전송되는 데이터는 생산설비(20)의 가공용툴(21)에 장착되는 소모성툴(26)의 체결 공차, 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터, 제품에 대한 가공 프로그램이다. 또한, 가공용툴(21)에 대한 보정 데이터는 제품을 생산하기 위해 생산설비(20)의 가공용툴에 장착되는 소모성툴(26)의 체결 공차, 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터를 보정한 데이터이다.
그리고, 소모성툴(26)의 체결 공차는 소모성툴(26)의 기준 체결 지점과 소모성툴(26)의 실제 체결 지점 간의 오차이다. 또한, 가공 프로그램은 해당 제품을 생산하기 위하여 작성된 G-코드 프로그램을 의미한다.
그 이후, 복수의 유니트(30)로부터 전송된 보정 데이터 및 가공 프로그램은 클라우드 서버(50)의 데이터베이스부(51)에 저장된다.(S102)
이때, 데이터베이스부(51)는 복수의 유니트(30)로부터 전송받은 데이터를 저장할 수 있는 공간을 제공한다.
그 이후, 생산설비(20)에서 가공되는 제품이 변경되는 경우, 생산설비(20)의 가공용툴(21)은 신규 제품에 적합한 가공용툴(21)로 교체된다.(S103)
도 4를 참조하면, 생산설비(20)로부터 기존의 가공용툴(21)을 분리한다.(S103-1)
이때, 생산설비(20)로부터 분리된 기존의 가공용툴(21)은 기존의 툴세트 박스에 보관된다.
그 이후, 툴홀더(23) 및 소모성툴(26)이 교체되어, 소모성툴의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 신규 가공용툴(21)을 생산설비(20)의 척에 장착한다.(S103-2)
이때, 신규 툴세트 박스에 보관된 신규 가공용툴(21)을 생산설비(20)의 척에 장착하게 된다.
여기서, 신규 가공용 툴은 블록(22)의 전면에 형성된 관통홀(22a)의 내측 하부에 용접 고정된 고정슬리브(24) 및 관통홀(22a)의 내측 상부에 밀착 삽입되는 작동슬리브(25)의 내측에 신규 툴홀더(23)가 삽입 체결되어, 소모성툴의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 가공용 툴을 의미한다.
그 이후, 클라우드 서버(50)는 계층검색엔진(52)을 이용하여 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 추출한다.(S104)
이때, 클라우드 서버(50)는 데이터를 단계별로 분류하여 조회할 수 있는 검색 엔진을 내장한 계층검색엔진(52)을 통해 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 추출할 수 있다.
그 이후, 클라우드 서버(50)는 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램을 유니트(30)를 통해 생산설비(20)로 전송한다.(S105)
구체적으로, 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램은 클라우드 서버(50)로부터 인터넷을 통해 유니트(30) 및 생산설비(20)로 전송된다.
그 이후, 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램이 반영된 생산설비(20)를 이용하여 공작물을 바로 정상적으로 가공할 수 있다.(S106)
본 발명에 의한 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법은 신규 제품 생산 시, 사전에 클라우드 서버(50)에 저장된 제품에 대한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 유니트(30)를 통해 생산설비(20)에 반영함으로써, 생산설비(20)의 가공용툴(21)에 장착되는 소모성툴(26)의 체결공차를 2미크론 이내로 감소시키고, 생산설비(20)의 비가동시간을 10분 이내로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
10: 본 발명에 의한 다품종 소량 생산 시스템
20: 생산설비 21: 가공용툴
22: 블록 22a: 관통홀
23: 툴홀더 24: 고정슬리브
25: 작동슬리브 26: 소모성툴
30: 유니트 50: 클라우드 서버
51: 데이터베이스부 52: 계층검색엔진

Claims (3)

  1. 유니트(30)가 생산 설비(20)의 가공용툴(21) 별로 보정 데이터 및 가공 프로그램을 클라우드 서버(50)로 전송하는 제 1단계;
    상기 클라우드 서버(50)의 데이터베이스부(51)에 복수의 보정 데이터 및 가공 프로그램이 저장되는 제 2단계;
    상기 생산설비(20)에서 가공되는 제품이 변경되는 경우, 상기 생산설비(20)의 가공용툴(21)을 신규 제품에 적합하고, 소모성툴의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 가공용툴(21)로 교체하는 제 3단계;
    상기 클라우드 서버(50)가 계층검색엔진(52)을 이용하여 상기 신규 제품에 적합한 보정 데이터 및 가공 프로그램을 추출하는 제 4단계;
    상기 클라우드 서버(50)가 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램을 상기 유니트(30)를 통해 상기 생산설비(20)로 전송하는 제 5단계; 및
    상기 추출된 보정 데이터 및 가공 프로그램이 반영된 생산설비(20)를 이용하여 상기 신규 제품을 실제로 가공하는 제 6단계;를 포함하고,
    상기 제 1단계는
    상기 생산설비(20)로부터 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터, 제품에 대한 가공 프로그램이 유니트(30)로 전송되는 제 1-1단계;
    상기 유니트(30)가 상기 생산설비(20)로부터 전송받은 상기 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터를 보정하여, 상기 보정 데이터를 생성하는 제 1-2단계; 및
    상기 유니트(30)가 상기 보정 데이터 및 가공 프로그램을 상기 클라우드 서버(50)로 전송하는 제 1-3단계;를 포함하고,
    상기 가공용툴(21)은
    상기 제품을 절삭 가공하기 위한 소모성툴(26)이고,
    상기 가공용툴(21) 중 교체 전 가공용툴(21)은
    상기 생산설비(20)로부터 분리되어, 기존의 툴세트 박스에 보관되고,
    상기 가공용툴(21) 중 교체 후 가공용툴(21)은
    신규 툴세트 박스에 보관된 것으로, 상기 생산설비(20)의 척에 장착되고,
    상기 생산설비(20)로부터 상기 유니트(30)로 전송되는 데이터는
    상기 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터 및 제품에 대한 가공 프로그램이고,
    상기 가공용툴(21)에 대한 보정 데이터는
    상기 소모성툴(26)의 체결 공차, 상기 소모성툴(26)의 마모 데이터 및 형상 데이터를 보정한 데이터이고,
    상기 소모성툴(26)의 체결 공차는
    상기 소모성툴(26)의 기준 체결 지점과 상기 소모성툴(26)의 실제 체결 지점 간의 오차이고,
    상기 가공 프로그램은
    해당 제품을 생산하기 위하여 작성된 G-코드 프로그램이고,
    상기 교체 후 가공용 툴(21)은
    상기 소모성툴(26)의 체결 공차가 2미크론 이내로 감소된 가공용 툴인 것을 특징으로 하는 CNC 가공에 적용되는 다품종 소량 생산 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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