KR20000046989A

KR20000046989A - 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의가공 지속방법

Info

Publication number: KR20000046989A
Application number: KR1019980063731A
Authority: KR
Inventors: 박우형
Original assignee: 추호석; 대우중공업 주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2000-07-25

Abstract

본 발명은 자동공구 교환기와 자동 팔레트 교환기를 가지는 공작기계에서, 자동공구 교환기와 자동 팔레트 교환기가 장착되어 있는지를 확인하고, 가공 중에 공구의 파손이 있는지를 확인하며, 공구의 파손이 있을 때는 가공 프로그램을 인터럽 시키고 공구를 원위치 시키며 그리고 팔레트를 배출시키는 과정을 수행하는 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법이며,

가공 공구의 파손시 공구를 공구 매거진에 원위치 시키고, 팔레트는 그 상태로 출력 팔레트로 이송시켜 일단 작업을 중단하고 새로운 작업을 수행토록 하므로 공작기계의 가공을 지속적으로 수행할 수 있도록 한다.

Description

자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법

본 발명은 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법에 관한 것으로, 가공 공구의 파손시 공구를 공구 매거진에 원위치 시키고, 팔레트는 그 상태로 출력 팔레트로 이송시켜 일단 작업을 중단하고 새로운 작업을 수행토록 하므로 공작기계의 가공을 지속적으로 수행할 수 있도록 한 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계 특히 수직형 머시닝 센터는 도 1 과 같이 칼럼(1)에 의하여 이동하는 스핀들 유니트(2)의 하부에는 가공물을 안치하는 팔레트(3)가 설치되며, 스핀들 유니트(2)에 결착된 공구(4)는 공구 교환기(5)를 사용하여 공구 매거진(6)의 공구를 교환 사용토록 이루어진다.

도 2 는 공작기계 특히 머시닝 센터의 동작을 제어하는 구성을 나타낸 블록도로, 주 조작반(11)의 지령을 인식하고 프로그램 저장부(12)의 프로그램을 통하여 제어하는 수치 제어부(13)와, 수치 제어부(13)의 지령에 따라 시퀀스 제어를 지령하는 프로그래머블 제어부(14)와, 기계 입출력부(15)와, 기계 제어부(16)와, 자동 공구 교환기(17) 및 자동 팔레트 교환기(18)를 포함한다. 상기 수치 제어부(13)는 스핀들 구동부(19)와 서보 구동부(21)의 지령을 제어한다. (20)는 스핀들 모터, (22)는 서보 모터, (17-1)는 자동 공구 교환기(17)의 수동 조작반, (18-1)은 자동 팔레트 교환기(18)의 조작반이다. 공구의 파손시 센서(24)를 통하여 인식되는 데이터는 기계 제어부(16)가 이를 인식하며, 이에 따라 기계 제어부(16)는 수치 제어부(13)의 지령을 인터럽 시키고 경보부(23)를 구동토록 이루어진다.

이와 같이 구성된 일반적인 공작기계는 국내 특허 공고 제 96-13175호의 일반적인 동작을 수행하는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그런데 이러한 공작기계는 공작물을 도 1 과 같이 팔레트(3)에 안치시키고 스핀들 유니트(2)에 공구(4)를 결합시켜 가공할 때 공구의 파손이 생기면 이를 인식하여 가공 프로그램을 중단하고 경보부(23)를 통하여 경보를 울리는 실정이다. 따라서 작업자가 가공 공구를 교환하고 다시 지속시키는 별도의 과정이 필요하다. 그런데 에프엠에스(FMS ; Flexible Manufacturing System)시스템이나 무인자동화 설비를 사용하는 시스템에서는 한 번 공구가 부러지면 라인 전체가 계속 가공을 못하고 정지하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자 하는 것으로, 수치 제어기의 자체 인터럽트 기능을 이용하여 공구 파손시 공구를 매거진으로 후퇴시키고, 가공 중이던 팔레트는 출력 팔레트부로 후퇴시키고 다시 가공을 시작하여 지속적인 가공이 이어지도록 하는 방법을 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 자동 공구 교환기와 자동 팔레트 교환기를 가지는 공작기계를 제어함에 있어서,

자동 공구 교환기와 자동 팔레트 교환기가 장착되어 있는지를 확인하고, 가공 중에 공구의 파손이 있는지를 확인하며, 공구의 파손이 있을 때는 가공 프로그램을 인터럽 시키고 공구를 원위치 시키며 그리고 팔레트를 배출시키는 과정을 수행하는 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법을 제공하려는 것이다.

도 1 은 일반적인 수직형 머시닝 센터의 일 예를 나타낸 구성도,

도 2 는 일반적인 머시닝 센터의 일 예를 나타낸 블록 구성도,

도 3 은 본 발명이 사용되는 공작기계의 평면 예시도,

도 4 는 본 발명을 수행하는 플로우차트이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

13;수치 제어부 16;기계 제어부

17;자동 공구 교환기 18;자동 팔레트 교환기

23;경보부 24;센서

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명이 설치된 상태를 나타낸 평면도로, 스핀들 유니트(2)가 칼럼(1)을 따라서 이동하고, 스핀들 유니트(2)에 결착된 도 1 에 보인 공구(4)는 자동 공구 교환기(17)를 통하여 공구 매거진(6)의 공구를 교체 제공받고, 가공할 공작물이 놓이는 팔레트(3)는 테이블(3-4)을 따라서 이동하고, 팔레트(3)는 입력 팔레트부(3-1)에서 가공 공작물과 함께 제공받아 가공하고, 출력 팔레트부(3-2)로 출력하며 이를 위하여 자동 팔레트 교환기(18)를 사용한다. 그리고 입력 팔레트부(3-1)는 팔레트 저장부(3-3)에서 팔레트를 제공받고 또한 가공한 팔레트는 출력 팔레트부(3-2)를 통하여 순차적으로 제공받는다. 또한 가공 공구의 파손을 확인하는 센서(24)를 스핀들 유니트(2) 임의 개소에 설치한다.

도 4 는 본 발명의 플로우차트로, 자동공구 교환기와 자동 팔레트 교환기가 장착되어 있는지를 확인하는 단계(S1), 가공 중에 공구의 파손이 있는지를 확인하는 단계(S2), 공구의 파손이 있을 때는 가공 프로그램을 인터럽 시키고 공구를 원위치 시키는 단계(S3), 그리고 팔레트를 배출시키는 단계(S4), 팔레트를 배출시키고 인터럽트를 중단시키며 초기 가공단계를 수행하는 단계(S5)를 수행한다. 상기 단계(S2)에서 공구의 파손이 없으면 가공 과정을 완료할 때까지 수행하고 상기 단계(S5) 를 지속토록 하는 단계(S6)를 수행한다. 상기 단계(S1)에서 자동 공구 및 팔레트의 장착이 없으면 장착이 있을 때까지 대기한다.

이와 같이 구성한 본 발명은 도 3 과 같은 구성 배열을 이룬 공작기계를 사용하면 초기에 자동 공구 교환기와 자동 팔레트 교환기를 사용하여 공구와 팔레트의 결합 및 배치가 제대로 되었는지를 기계 제어부(16)에서 확인한다(단계(S1)). 이어 수치 제어부(13)의 지령에 의하여 공구(4)의 파손이 발생하면, 기계 제어부(16)는 센서(24)의 데이터를 분석하여 공구(4)의 파손으로 인식하고 기계 입출력부(15), 프로그래머블 제어기(14)를 통하여 수치 제어기(13)에 전달한다(단계(S2)). 수치 제어기(13)는 이에 따라 가공 프로그램의 진행을 인터럽 시킨다. 그 상태에서 자동 공구 교환기(17)를 사용하여 사용하던 공구를 공구 매거진으로 원위치 시킨다(단계(S3)). 그리고 자동 팔레트 교환기(18)를 작동시켜 도 3 에 보인 출력 팔레트부(3-2)로 가공 중이던 팔레트를 배출시킨다(단계(S4)). 이러한 단계(S3, S4)는 기계 제어부(16)에서 지령토록 할 수도 있고, 수치 제어부(13)에서 수행할 수도 있다. 그리고 상기 단계(S3, S4)를 수행 완료하면, 초기 가공 단계를 이어 지속적으로 수행토록 한다(단계(S5)). 상기 단계(S2)에서 공구의 파손이 아닌 것으로 인식되면 가공 프로그램을 지속 수행하고(단계(S6)), 이어 단계(S5)를 수행토록 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 자동 공구 및 팔레트 교환기를 장착한 공작기계에서 공구 파손을 감지할 수 있는 장치에 의하여 공구 파손이 감지되었을 경우 스핀들에 장착되어 가공 중이던 공구를 공구 매거진으로 후퇴시키고, 가공 중이던 팔레트를 출력 팔레트부로 배출시키는 동작을 자동으로 수행토록 함으로써, 기존의 경우 공구 파손시 경보를 띄워 더 이상 작업을 할 수 없도록 한 경우에 비해 연속적으로 작업이 끊이지 않고 지속할 수 있어, 작업성에 있어서 상당한 효과를 기대할 수 있다.

Claims

자동공구 교환기와 자동 팔레트 교환기를 가지는 공작기계를 제어함에 있어서,

자동공구 교환기와 자동 팔레트 교환기가 장착되어 있는지를 확인하는 단계(S1),

가공 중에 공구의 파손이 있는지를 확인하는 단계(S2), 공구의 파손이 있을 때는 가공 프로그램을 인터럽 시키고 공구를 원위치 시키는 단계(S3), 그리고

팔레트를 배출시키고 인터럽을 중단하며 초기 가공단계를 수행토록 하는 단계(S4)를 수행함을 특징으로 하는 자동 공구 및 팔레트 교환기를 가지는 공작기계의 가공 지속방법.