KR20020090405A - 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법 - Google Patents

Abstract

공구 데이터를 NC내에 모듈화하여 간략화함으로써, PLC의 프로그램을 간단히 할 수 있도록 하여 PLC 응용 엔지니어가 프로그램을 신속하게 구성할 수 있도록 하고, 프로그램의 복잡성에 기인한 불필요한 오류가 발생되지 않도록 하기 위한 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법을 제공할 목적으로;

PLC에서 현재 스핀들에 위치한 툴의 번호와 현재 교환 위치에 있는 매거진의 포켓 번호를 NC로 보내고, NC에서 지령된 툴의 포켓번호와 빈 포켓번호를 보내면서 제어가 이루어지되,

현재 스핀들에 있는 툴과 NC에서 지령한 툴의 번호가 동일한가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 툴의 번호가 다르다고 판단되면, 현재 스핀들에 있는 툴을 꽂을 수 있는 빈 포켓을 찾고, 현재 스핀들에 있는 툴과 맞바꿀 수가 없을 때 빈 포켓을 찾기 위한 루틴을 실시하는 별도의 빈 포켓 찾기 루틴을 포함하는 포켓 번호찾기 루틴을 호출하는 단계와; 상기 포켓 번호 찾기 루틴에서 찾은 지령한 툴이 있는 포켓과 비어 있는 포켓의 번호를 PLC로 보내어 공구의 교환이 이루어지도록 하는 단계로 이루어지는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법을 제공한다.

Description

수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법{METHOD CHANGE OF RANDOM TOOL FOR NUMERICAL CONTROL SYSTEM}

본 발명은 자동화 생산라인에 적용되고 있는 수치제어시스템에 있어서, 툴을 효과적으로 교환할 수 있도록 한 랜덤 툴 교환방법에 관한 것이다.

예컨대. 자동차 생산라인에서와 같이, 큰 생산라인을 보유하는 곳은 대개 자동화 설비로 이루어져 있으며, 이들은 대개 통합관리 시스템에 의해 제어되는 수치제어시스템에 의하여 작업이 이루어지게 된다.

상기 수치제어시스템의 구성을 살펴보면, 도 1에서와 같이, 각종 작업에 필요한 프로그램등을 입력하고 오퍼레이팅하는 사용자 조작모듈(2)과, 해석 프로그램등이 입력되어 있는 제어모듈(Numerical Control kernel, 이하 NC라고 칭함)(4)과,상기 NC(4)와의 상호 보완 작용하면서 필드장치인 공작기계등이 최적화로 운용될 수 있도록 하는 기계동작 모듈(Programmable Logic Control. 이하, PLC라고 칭함)(6)과, 상기 PLC(6)로부터 출력되는 제어신호를 입출력 모듈(8)을 통해 전달받아 작업을 수행하는 머신 툴(10) 및 머신 조작을 컨트롤 할 수 있는 머신 컨트롤 패널(12)등을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 사용자 조작 모듈(2)에는 디스 플레이(14) 및 주변장치(16)가 연결되어 작동하며, NC(2)에는 서보 디바이스 유닛(18)이 연결되어 서보 모터(20)와 스핀들 드라이브 유닛(22)을 제어하며, 상기 스핀들 드라이브 유닛(22)은 스핀들 모터(24)를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

이에따라 수치제어시스템에서는 미리 입력되어진 프로그램에 의하여 가공물을 가공하게 되는데, 가공 작업에 사용되어지는 각종의 툴은 랜덤 툴 매거진에 보관되어 있다가 해당 작업의 프로그램에 의해 선택되어 사용되어지고, 다시 툴 매거진의 해당 포켓 또는 다른 포켓에 저장되는 형태로 운용되면서 가공 작업을 실시하게 되는 것이다.

이러한 수치제어 시스템에 있어서, 툴 매거진에 보관되어 있는 툴을 효과적으로 교환하기 위하여 종래에는 대개 PLC에 툴 데이터를 조작하기 위한 프로그램을 구성하고, 이의 프로그램에 의하여 NC 공작기계가 제어되면서 툴의 교환이 이루어지도록 하는 것이 보편적이었다.

그러나 상기와 같이 PLC에서 랜덤 툴 교환 알고리즘을 구성하는 경우에는,툴 데이터를 PLC에서 조작함으로써, PLC 응용 프로그램의 오류로 인한 공구 데이터의 파손을 방지할 수 없다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 랜덤 툴 알고리즘을 PLC 응용 프로그램에서 구성해야함으로써, PLC 응용 엔지니어가 응용 프로그램을 구성해야 하는데 많은 시간을 필요로 하여 시간 낭비를 초래한다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 랜덤 툴 알고리즘에 필요한 응용 프로그램이 커지고, 복잡해짐으로써, 이로 인한 불필요한 오류가 발생될 소지가 많다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 공구 데이터를 NC내에 모듈화하여 간략화함으로써, PLC의 프로그램을 간단히 할 수 있도록 하여 PLC 응용 엔지니어가 프로그램을 신속하게 구성할 수 있도록 하고, 프로그램의 복잡성에 기인한 불필요한 오류가 발생되지 않도록 하기 위한 NC 공작기계의 랜덤 툴 교환방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 제어계통을 설명하기 위한 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 NC에서의 랜덤 툴 교환 루틴.

도 3은 도 2에 적용되는 포켓 찾기 루틴.

도 4는 도 3에 적용되는 빈 포켓 찾기 루틴이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, PLC에서 현재 스핀들에 위치한 툴의 번호와 현재 교환 위치에 있는 매거진의 포켓 번호를 NC로 보내고, NC에서 지령된 툴의 포켓번호와 빈 포켓번호를 보내면서 제어가 이루어지되,

현재 스핀들에 있는 툴과 NC에서 지령한 툴의 번호가 동일한가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 툴의 번호가 다르다고 판단되면, 현재 스핀들에 있는 툴을 꽂을 수 있는 빈 포켓을 찾고, 현재 스핀들에 있는 툴과 맞바꿀 수가 없을 때 빈 포켓을 찾기 위한 루틴을 실시하는 별도의 빈 포켓 찾기 루틴을 포함하는 포켓 번호찾기 루틴을 호출하는 단계와;

상기 포켓 번호 찾기 루틴에서 찾은 지령한 툴이 있는 포켓과 비어 있는 포켓의 번호를 PLC로 보내어 공구의 교환이 이루어지도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 수치제어시스템의 블록도로서, 이의 구성에 대하여는 전술하였는 바, 실시예에서의 설명은 생략하기로 한다.

상기한 바와 같은 수치제어시스템에 있어서, 랜덤 툴 교환지령이 내려지면, 지령된 툴과 현재 스핀들에 위치한 툴의 크기를 비교하여 크기가 같으면 서로 맞교환을 하게 되고, 스핀들에 위치한 둘이 크고, 지령된 툴이 작은 툴이면 스핀들의 툴은 임의의 빈 포켓을 찾아 그곳에 두고 지정된 툴을 스핀들에 위치시키게 된다.

그리고 PLC와 NC 사이에는 PLC에서 NC로 보내는 신호와 NC에서 PLC로 보내는 신호가 있는데, PLC에서 NC로 보내는 신호에는 현재 스핀들에 위치한 툴의 번호와 현재 교환 위치에 있는 매거진의 포켓 번호가 있으며, NC에서 PLC로 보내는 신호에는 지령된 풀의 포켓 번호(Pocket Num)와 빈 포켓번호(Empty Pocket Num)가 있다.

만약, 지령된 툴의 포켓번호와 빈 포켓번호가 같으면 현재 스핀들에 있는 툴과 지령된 툴을 맞교환 할 수 있는 경우이며, 지령된 툴의 포켓번호와 빈 포켓 번호가 틀리면 PLC에서는 현재 스핀들에 있는 둘은 빈 포켓번호에 위치시키고 지령된툴을 스핀들에 위치시켜야 하는 것이다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 툴 교환방법의 작동 흐름을 살펴보면, 도 2는 NC에서의 랜덤 툴 교환 루틴을 도시한 것으로서, 현재 스핀들에 있는 툴(Active Tool Num)과 NC에서 지령한 툴(Input Tool Num)의 번호가 동일한가를 판단하게 된다(S100).

상기 S100 단계에서 동일한 것으로 판단되면 종료하고, 틀리다고 판단되면 현재 NC에서 지령한 툴이 매거진의 어느 포켓에 있는지 찾기 위해 포켓 찾기 루틴을 호출하게 된다(S110).

그리고 상기 포켓 찾기 루틴을 실시하여 찾은 지령한 툴이 있는 포켓번호(Pocket Num)와 비어있는 포켓번호(Empty Pocket Num)를 PCL에 보내어 공구 교환이 이루어지도록 하고(S120), 루틴을 종료하게 되는 것이다.

이러한 NC에서의 랜덤 툴 교환 루틴에 있어서, 상기 포켓 찾기 루틴은 도 3에서와 같이, 현재 스핀들에 있는 툴의 크기와 입력된 툴의 크기에 따라서 달라진다.

즉, 매거진 포켓에 큰 툴이 꽂혀 있는 경우, 그 앞과 뒤에는 툴을 꽂을 수가 없으며, 만약, 스핀들의 툴이 큰 툴이고, 지령된 툴이 작은 툴인 경우 스핀들에 꽂혀있는 툴과 지령된 툴을 바로 교환할 수 없다.

따라서 큰 툴을 꽂을 수 있는 빈 포켓을 찾고, 여기에 스핀들 툴을 꽂은 다음 현재 입력된 툴이 있는 포켓에서 툴을 교환하여야 한다.

이러한 포켓 번호찾기 흐름을 상세히 살펴보면, 도3에서와 같이, 스핀들에있는 툴의 크기를 툴 메모리로부터 읽어서 액티브 툴 사이즈(Active Tool Size)에 저장하고, 지령된 툴의 크기를 툴 메모리에서 읽어서 인풋 툴 사이즈(Imput Tool Size)에 저장한 다음, 지령된 툴의 포켓번호를 툴 데이터 메모리로부터 찾아 I에 저장하게 된다(A100).

상기에서 I는 지령된 툴의 포켓번호를 나타내며, 이 값이 최대 포켓 개수를 초과하지 않으면 포켓번호와 같은 값이다.

그리고 상기 지령된 툴의 포켓 번호가 최대 포켓 개수(Max Tool Num)를 초과하는지를 검사하여(A110), 초과하면 포켓번호와 빈 포켓번호에 0을 입력한 후, 오류로 종료하고(A120), 초과하지 않으면 지령된 툴 포켓번호를 저장한다(A130).

상기 A130 단계 이후에는 스핀들에 꽂혀 있는 툴의 크기(Active Tool Size)가 큰 툴이고, 지령된 툴의 크기(Input Tool Size)가 작은 툴인지 판단하여(A140), 조건이 만족되면, 툴을 맞 교환할 수 없는 상태이므로 스핀들에 있는 툴을 꽂을 빈포켓을 찾기 위해 빈 포켓 번호찾기 루틴을 호출하고 출력값을 빈 포켓에 저장하고 종료한다(A150).

그리고 상기 A140 단계의 조건을 만족하지 못하면, 툴을 맞 교환할 수 있는 상태이므로 포켓번호를 빈 포켓 번호에 저장하고 종료한다(A160).

상기 A150단계에서 호출되는 빈 포켓 번호 찾기 루틴은 도4 와같이 이루어지며, 이의 흐름은 지령된 툴이 있는 포켓에서 큰 툴을 꽂을 수 있는 가장 가까운 포켓번호를 찾기 위한 것이다.

먼저, 초기화 단계로서, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓의 툴 번호(Up Tool Num)와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓의 툴 번호(Down Tool Num)를 "0"으로 셋팅한다.

그리고 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호(Pocket Num Up)는 지령된 툴이 있는 포켓 번호(Pocket Num)에 "1"을 더한 값과 동일하게 하고, 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호(Pocket Num Down)는 지령된 툴이 있는 포켓 번호(Pocket Num)에 "1"을 뺀 값과 동일하게 한다.

또한, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓의 툴 번호(Up Tool Num)와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호(Pocket Num Up)와 동일하게 하고, 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓의 툴 번호(Down Tool Num)와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호(Pocket Num Down)와 동일하게 함으로써, 빈 포켓 찾기 흐름의 변수를 초기화 한다(B100).

그리고 지령된 포켓의 전,후 에 있는 포켓에 있어서의 툴 번호(Up Tool Num)(Down Tool Num)가 "0"인지를 판단하여(B110), "0"이라고 판단되면 툴을 맞교환할 수 있는 경우이므로 포켓번호를 빈 포켓 번호에 저장하고 종료한다(B120).

상기 B110 단계에서 조건에 만족하지 못하면, While 루프 내부에 쓰이는 변수들을 초기화하게 되는데, 이때에는 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Up Empty Cont)와 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Down Empty Cont), 그리고 While 루프 수행회수(K)를 "0"으로 하고, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는지와 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는지를 판독하게 된다(B130).

상기 B130 단계가 이루어진 후에는 While 루프 수행회수(K)가 최대 포켓 개수(Max Tool Num) 보다 작은지를 판단하여(B140), 조건을 만족하지 못하면, 비어있는 포켓을 찾지 못한것이므로 에러 처리하고, 빈 포켓 번호(Empty Pocket Num)와 포켓 번호(Pocket Num)를 "0"으로 셋팅한 후 종료한다(B150).

그리고 상기 B140 단계에서 조건을 만족하면, While 루프 회수에 1을 더하고, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호(Pocket Num Up)에 1을 더한 값을 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에 있는 툴의 번호(Up Tool Num)에 저장한 후 B170 단계로 진행하고, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호(Pocket Num Down)에 1을 뺀 값을 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에 있는 툴의 번호(Down Tool Num)에 저장한 후 B180 단계로 진행한다(B160)

상기 B170 단계에서는 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호(Pocket Num Up)에 1을 더한 값에서의 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에 있는 툴의 번호(Up Tool Num)가 "0"인지를 판단하게 된다.

상기 B170 단계에서 조건을 만족하면, 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Up Empty Count)에 1을 증가시키고(B171), 상기 B171 단계를 완료하면, 상기의 값이 3인지를 판단한다(B172).

상기 B172 단계에서 조건을 만족하면, While 루프 주기(K)를 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는 값(Found Up Empty Pocket)에 저장하고(B173), B190 단계로 진행한다.

상기에서 B170의 조건을 만족하지 못하는 경우에는 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Up Empty Count)를 "0"으로 처리하고(B174) B190단계로 진행하며, B172 단계에서 조건을 만족하지 못하면 B190 단계로 진행한다.

그리고 상기 B180 단계에서는 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호(Pocket Num Down)에 1을 뺀 값에서의 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에 있는 툴의 번호(Down Tool Num)가 "0"인지를 판단하게 된다.

상기 B180 단계에서 조건을 만족하면, 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Down Empty Count)에 1을 증가시키고(B181), 상기 B181 단계를 완료하면, 상기의 값이 3인지를 판단한다 (B182).

상기 B182 단계에서 조건을 만족하면, While 루프 주기(K)를 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는 값(Found Down Empty Pocket)에 저장하고(B183), B190 단계로 진행한다.

상기에서 B180의 조건을 만족하지 못하는 경우에는 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수(Down Empty Count)를 "0"으로 처리하고(B184) B190단계로 진행하며, B182 단계에서 조건을 만족하지 못하면 B190 단계로 진행한다.

상기 B190 단계에서는 비어있는 포켓을 찾았는지를 검사하게 되는데, 이때에는 변수로서, 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에서의 툴의 존재여부(Found Up Empty Pocket), 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에서의 툴의 존재여부(Found Down Empty Pocket)판단하여 둘이 있다고 판단되면, While 루프를 계속하기 위해 찾는 포켓다음 포켓번호(Pocket Num Up)에 1을 더하고, 찾는 포켓 이전 포켓 번호(Pocket Num Down)에서 1을 뺀 다음 다시 B 140 단계로 리턴한다.

그리고 상기 B190 단계에서 툴이 없다고 판단되면, 지령된 툴이 있는 포켓으로부터 어느 쪽(Found Up Empty Pocket〉Found Down Empty Pocket)이 가까운지를 판단하여(B200), Found Up Empty Pocket쪽이 크면, 툴이 들어있는 포켓번호(Pocket Num)와 이 포켓에서 빈 포켓 번호까지의 거리(Found Up Empty Pocket)를 더하여 빈 포켓 번호에 저장하고 종료한다(B210).

또한, 상기 B200 단계에서 Found Down Empty Pocket 쪽이 크면, 툴이 들어있는 포켓번호(Pocket Num)와 이 포켓에서 빈 포켓 번호까지의 거리(Found Up Empty Pocket)를 뺀 다음 빈 포켓 번호에 저장하고 종료한다(B220).

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 공구데이터를 NC내로 모듈화하여 NC밖으로 노출시키지 않음으로써, PLC 응용 프로그램의 오류로 발생할 수 있는 공구 데이터의 파손을 방지할 수 있게 된다.

그리고 복잡한 랜덤 둘 알고리즘을 NC에서 구현하여 PLC 응용 엔지니어가 응용 프로그램을 구성하는데 필요한 시간을 많이 단축할 수 있으며, PLC와는 최소의 변수만을 주고 받게 함으로써, PLC 응용 프로그램을 휠씬 간단하게 구성할 수 있고불필요한 오류를 사전에 방지할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (9)

1. PLC에서 현재 스핀들에 위치한 툴의 번호와 현재 교환 위치에 있는 매거진의 포켓 번호를 NC로 보내고, NC에서 지령된 툴의 포켓번호와 빈 포켓번호를 보내면서 제어가 이루어지되,

   현재 스핀들에 있는 툴과 NC에서 지령한 툴의 번호가 동일한가를 판단하는 단계와;

   상기 단계에서 툴의 번호가 다르다고 판단되면, 현재 스핀들에 있는 툴을 꽂을 수 있는 빈 포켓을 찾고, 현재 스핀들에 있는 툴과 맞바꿀 수가 없을 때 빈 포켓을 찾기 위한 루틴을 실시하는 별도의 빈 포켓 찾기 루틴을 포함하는 포켓 번호찾기 루틴을 호출하는 단계와;

   상기 포켓 번호 찾기 루틴에서 찾은 지령한 툴이 있는 포켓과 비어 있는 포켓의 번호를 PLC로 보내어 공구의 교환이 이루어지도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
2. 청구항 1에 있어서, 포켓번호 찾기 루틴은,

   현재 스핀들에 있는 툴의 크기와, 지정된 툴의 크기, 그리고 지정된 툴의 포켓번호를 판독하는 제1 단계와;

   지령된 툴의 포켓 번호가 최대 포켓 개수를 초과하는지 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계에서 조건이 만족하지 않으면, 포켓 번호와 빈 포켓 번호를 "0"으로하고 종료하는 제3 단계와;

   상기 제2 단계에서 조건이 만족되면, 지령된 툴의 포켓번호를 저장하는 제4 단계와;

   상기 제4단계와 완료되면 스핀들에 꽂혀있는 툴이 큰 툴이고, 지령된 툴이 작은 툴인지를 판단하는 제5 단계와;

   상기 제5 단계에서의 조건을 만족하면 툴을 맞바꿀 수 없는 상태이므로 툴을 꽂을 비어있는 포켓을 찾기 위해 빈 포켓 번호 찾기 루틴을 호출하여 출력값은 빈 포켓 번호에 저장하고 종료하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 빈 포켓 찾기 루틴은, 빈 포켓 찾기 흐름의 변소를 초기화하는 제1 단계와;

   지령된 포켓의 전,후 에 있는 포켓에 있어서의 툴 번호가 "0"인지를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제 2 단계의 조건을 만족할 때 포켓번호를 빈 포켓 번호에 저장하고 종료하는 제3 단계와;

   상기 제2 단계에서 조건에 만족하지 못하면, While 루프 내부에 쓰이는 변수들을 초기화하는 제 4단계와;

   상기 제4 단계 완료후 While 루프 수행주기가 최대 포켓 개수 보다 작은지를판단하는 제 5단계와;

   상기 제5 단계의 조건을 만족하지 못하면, 에러 처리하고, 빈 포켓 번호와 포켓 번호를 "0"으로 셋팅한 후 종료하는 제6 단계와;

   상기 제5 단계의 조건을 만족하면, 지령된 포켓 번호로부터 앞,뒤로 연속하여 3개의 빈 포켓을 찾기 위하여 변수를 설정하는 제7 단계와;

   상기 제 7단계의 완료후 지령된 툴이 있는 포켓 번호로부터 앞,뒤로 연속하여 3개의 빈 포켓을 찾는 제8 단계와;

   상기 제 8단계의 완료후 지령된 툴이 있는 포켓으로부터 앞,뒤로 연속하여 3개의 빈 포켓을 찾았는지를 검사하는 제 9단계와;

   제9 단계에서 연속하는 3개의 빈 포켓을 찾지 못했으면, While 루프를 계속하기 위해 찾는 포켓 다음 포켓번호에 1을 더하고, 찾는 포켓 이전 포켓 번호에서 1을 뺀 다음 다시 제5 단계로 리턴하는 제 10단계와;

   상기 제9 단계에서 연속하는 3개의 빈 포켓을 찾았으면 지령된 툴이 있는 포켓으로부터 앞, 뒤 어느 쪽이 가까운지를 판단하는 제11 단계와;

   상기 제11 단계에서 앞쪽이 가까우면, 툴이 들어있는 포켓번호와 이 포켓에서 빈 포켓 번호까지의 거리를 더하여 빈 포켓 번호에 저장하고 종료하는 제 12단계와;

   상기 제11 단계에서 뒤쪽이 가까우면, 툴이 들어있는 포켓번호와 이 포켓에서 빈 포켓 번호까지의 거리를 뺀 다음 빈 포켓 번호에 저장하고 종료하는 제13 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
4. 청구항 3에 있어서, 제1 단계에서는,

   지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓의 툴 번호와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓의 툴 번호를 "0"으로 셋팅하고,

   지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호는 지령된 툴이 있는 포켓 번호에 "1"을 더한 값과 동일하게 하고,

   지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호는 지령된 툴이 있는 포켓 번호에 "1"을 뺀 값과 동일하고,

   지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓의 툴 번호와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호와 동일하게 하고,

   지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓의 툴 번호와 지정된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호와 동일함을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
5. 청구항 3에 있어서, 제4 단계에서는,

   지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수와 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수, 그리고 While 루프 수행회수를 "0"으로 하고,

   지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는지와 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에서 연속된 3개의 포켓에툴이 존재하는지를 판독함을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
6. 청구항 3에 있어서, 제7 단계에서는, While 루프 회수에 1을 더하고, 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호에 1을 더한 값을 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에 있는 툴의 번호에 저장하고,

   지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호에 1을 뺀 값을 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에 있는 툴의 번호에 저장함을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
7. 청구항 3에 있어서, 제8 단계는 지령된 툴이 있는 포켓번호 보다 큰 쪽과, 지령된 툴이 있는 포켓번호 보다 작은 쪽에서 연속된 3개의 빈 포켓을 찾는 루틴으로 분류되어 실시됨을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
8. 청구항 7에 있어서, 지령된 툴이 있는 포켓번호 보다 큰 쪽에서는,

   상기 제 단계에서 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓 번호에 1을 더한 값에서의 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 큰 포켓에 있는 툴의 번호가 "0"인지를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계를 만족하면 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수에 1을 증가시킨 후 상기의 값이 3인지를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계를 만족하면, While 루프 주기를 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는 값에 저장하고 제9단계로 진행되는 제3 단계와;

   상기 제1단계에서 조건을 만족시키지 못하면 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수를 "0"으로 처리하고 제 9 단계로 진행하는 제4 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.
9. 청구항 7에 있어서, 지령된 툴이 있는 포켓번호 보다 작은 쪽에서는,

   제7 단계에서 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓 번호에 1을 뺀 값에서의 지령된 툴이 있는 포켓 번호 보다 작은 포켓에 있는 툴의 번호가 "0"인지를 판단하는 제1 단계와;

   상기 제1 단계를 만족하면 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수에 1을 증가시킨 후 상기의 값이 3인지를 판단하는 제2 단계와;

   상기 제2 단계를 만족하면, While 루프 주기를 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 큰 포켓 번호에서 연속된 3개의 포켓에 툴이 존재하는 값에 저장하고 제9단계로 진행되는 제3 단계와;

   상기 제1단계에서 조건을 만족시키지 못하면 지령된 툴이 있는 포켓 번호보다 작은 포켓 번호에서 툴이 존재하지 않는 연속된 포켓의 수를 "0"으로 처리하고제9 단계로 진행하는 제4 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수치제어시스템의 랜덤 툴 교환방법.