KR20040074465A - 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에 있어서, 자재의 손실을 최소화할 수 있는 효율적 재단이 가능하도록 하기 위한 목재 정재단 방법에 관한 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에 작업자가 목재 재단 치수와 수량을 입력시키는 것만으로 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기가 자재의 손실을 최소화하면서 효율적 재단을 실시할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 자재 재치대 및 모우터 동력으로 회전되는 다수의 회전칼날 및 다수의 회전칼날 위치 결정을 위한 수치 제어 콘트롤러에 의하여 제어되어 투입되는 목재 원판을 재단하되, 작업자가 초기에 입력시킨 재단 규격 및 생산 총 수량 데이터를 최적화 재단 치수 선택자 활용 단계를 거쳐서 셀리스트(Cell List)버퍼에 저장하고, 무늬결 유무 설정에 따른 적용 변환 단계를 거쳐서 재단을 실시하며, 재단 완료후 데이터를 변환시켜 다음 재단 대상 원판의 재단을 위한 데이터 적용을 반복함으로써 설정된 매수의 원판을 원하는 규격으로 자동 절단할 수 있도록 하여서 된 것이다.

이에 따라 본 발명은 다수의 원판에서 제품의 양산에 필요한 다수의 자재를 재단하되, 재단 설계 과정이 수치 제어 콘트롤러에 저장된 프로그램에 의하여 효과적으로 수행될 수 있도록 함으로써 자재의 손실이 최소화됨은 물론이려니와, 자동화에 의한 인건비 및 불량률 감소 효과를 획득할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법{Accuracy Cutting Method for Computer Numerical Control Wood Cutting Apparatus}

본 발명은 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에 있어서, 자재의 손실을 최소화할 수 있는 효율적 재단이 가능하도록 하기 위한 목재 정재단 방법에 관한 것이다.

종래에는 목재 제품의 양산을 위하여 재단사가 정하여진 규격의 합판에서 자재 손실을 최소화하여 좀더 많은 자재를 재단할 수 있도록 하기 위하여 일일이 수작업으로 도면을 작성하고, 현장에서는 작업자가 작업지시서를 보면서 재단 치수를 일일이 수치 제어 콘트롤러에 입력시켜 줌으로써 합판의 재단이 이루어 지도록 하였다. 그러므로 이러한 재단사의 숙련도에 따라 설재(屑材)의 배출량이 결정되어 생산원가의 예측이 어렵고 재단사의 구인난과 고임금으로 인하여 제조 원가 상승의 일요인이 되기도 하였으며, 재단 설계 작업에 많은 시간이 소요되어 납기를 맞추기 어렵게 되었등의 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 이러한 작업 방식에 의하면 작업자가 작업지시서에 의한 수치를 수치 제어 콘트롤러에서 요구되는 형태로 데이터를 입력시키는 과정에서 오류를 범하게 되는 등의 문제점이 있는 것이다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기에 작업자가 목재 재단 치수와 수량을 입력시키는 것만으로 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기가 자재의 손실을 최소화되고, 작업자의 실수를 최소화하여 효율적 재단이 가능하도록 한 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기의 정재단 방법을 제공함에 있다.

도1은 일반적인 런닝쏘를 보인 설명도.

도2는 본 발명에 사용되는 수치 제어 콘트롤러의 구성도.

도3은 본 발명에 의한 정재단 방법을 보인 흐름도.

도4는 본 발명에 의한 최적화 재단 설계 방법을 보인 흐름도.

도5는 본 발명에 의한 투입 안내 방법을 보인 흐름도.

도6은 본 발명에 의한 투입 실수 방지를 위한 방법을 보인 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:정반 2:회전칼날

3:수치 제어 콘트롤러 4:키패드

5:1서보 모우터 6:제2서보 모우터

7:메모리 8:모니터

9:마이크로 컴퓨터 11:입출력인터페이스

이러한 본 발명의 목적은 자재 재치대 및 모우터 동력으로 회전되는 다수의 회전칼날 및 다수의 회전칼날 위치 결정을 위한 수치 제어 콘트롤러에 의하여 제어되어 투입되는 목재 원판을 재단하되,작업자가 초기에 입력시킨 재단 규격 및 생산 총 수량 데이터를 최적화 재단 치수 선택자를 활용 단계를 거쳐서 셀리스트(Cell List)버퍼에 저장하고, 무늬결 유무 설정에 따른 적용 변환 단계를 거쳐서 재단을 실시하며, 재단 완료후 데이터를 변환시켜 다음 재단 대상 원판의 재단을 위한 데이터 적용을 반복함으로써 설정된 매수의 원판을 원하는 규격으로 자동 절단할 수 있도록 하여서 된 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기의 정재단 방법을 제안한다.

이에 따라 본 발명은 다수의 원판에서 제품의 양산에 필요한 다수의 자재를 재단하되, 재단 과정이 수치 제어 콘트롤러에 저장된 프로그램에 의하여 효과적으로 수행될 수 있도록 함으로써 자재의 손실이 최소화됨은 물론이려니와, 자동화에 의한 인건비 및 불량률 감소 효과를 획득할 수 있도록 한 것으로 이를 첨부됨 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도1로 도시한 바와 같이 전방에 설치된 정반(1)과, 그 후방으로 설치된 모우터 동력으로 회전되는 다수의 회전칼날(2) 및 다수의 회전칼날(2) 위치 결정을 위한 수치 제어 콘트롤러(3)를 구비하며, 이러한 수치 제어 콘트롤러(3)의 구체적인 구성을 도2로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 작동 개시와 종료 그리고 각종 재단 규격을 입력시키기 위한 키패드(4)와, 투입되는 원판을 재단할 수 있도록 크램프에 의하여 고정된 원판을 이동시키기 위한 제1서보 모우터(5)와, 회전 칼날을 이동시키기 위한 제2서보 모우터(6)와, 제1,2서보모우터(5),(6)를 구동하기 위한 구동회로(12)와, 각종 데이터의 연산 및 저장을 위한 메모리(7)와, 작동 상태와 데이터 입력을 위한 문자등을 표시하기 위한 모니터(8)와, 상기 요소들을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터(9)로 구성된 것이며, 10은 리얼타임클럭이며, 11은 입출력 인터페이스이다.

이와 같이 된 런닝쏘의 마이크로 컴퓨터(9) 및 메모리(7)에는 도3에 도시된 바와 같은 작동을 실행하기 위한 프로그램이 탑재되어 있으며, 이에 의하여 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 수치 제어 콘트롤러(3)의 전원 버튼을 "온"시키면 수치 제어 콘트롤러(3)의 마이크로 컴퓨터(9)는 메모리(7)에 수록된 초기값을 읽어 들어 메모리(7)와 키패드(4) 그리고 모니터(8)등 주변 장치의 주소값을 읽어 들어 주변장치를 검사하는 초기화 동작을 실시하게 된다. 이어서 마이크로 컴퓨터(9)는 모니터(8)로 각종 데이터 입력창을 표시하게 된다. 예를 들면 데이터 입력창에 원판의 가로, 세로 규격 입력창, 재단되어야 할 자재의 가로, 세로 규격 입력창, 재단되어야 할 자재의 수량, 무늬결 유무등의 입력창이 표시되어야 하는 것이다. 이때 작업자가 상기 입력창에 규격을 입력하고, 키패드(4)의 엔터키를 누르면 각종 데이터가 순차 입력되는 것이다. 그러므로 마이크로 컴퓨터(9)는 키패드(4)의 입력이 있는 경우 이들 데이터를 각각 해당 항목의 규격으로 인식하여 메모리(7)의 해당 번지에 이들 데이터를 입력시키게 된다. 이러한 과정으로 각종 데이터의 입력이 완료된 후 마이크로 컴퓨터(9)는 도4로 상세히 보인 바와 같이 최적화 재단 설계를 위한 공정을 실시하게 된다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 먼저, 다수 자재의 규격을 리스트로 정리하여 최적화 편집 데이터를 작성한다. 이어서, 최적화 생산 데이터로 변환하게 되는바, 이때 최적화 재단 치수 선택자를 선택하여 인접된 데이터가 있는 경우 연속되도록 조정하여 배열한다. 아울러, 무늬결 유무에 의하여 무늬결의 있고 없음이 필요한 각각의 그룹으로 분리한 후 총생산 개수 x 재단 수량의 값을 합성하여 셀리스트(Cell List)를 작성하며, 동일 규격으로 재단되는 원판의 개수를 1회 재단으로 제작 가능한 매수로 나누어 산출된 재단 횟수를 결정하게 된다. 이와 같이 한 후 도5로 보인 바와 같이 모니터(8)로 원판의 투입을 안내하고, 이때 마이크로 컴퓨터(9)는 동일한 규격으로 재단되는 페이지수를 검사하게 되고, 투입되는 원판의 치수, 투입 방향, 크램프에 포게는 수량등의 안내 정보를 메모리(7)에서 가져다가 모니터(8)로 표시하는 한편 이들 데이터를 기초로 모니터(8)로 원판 투입을 안내하고, 제2서보 모우터(6)를 가동하여 1차 재단 실시를 위한 회전 칸날 원점 위치 이동 및 투입되는 원판을 제1서보 모우터(5),(6)에 의하여 이동시켜가면서 1차 재단을 실시하게 되는 것이다.

이러한 1차 재단은 원판을 가로 방향으로 절단하는 것을 의미하는 것임은 물론이다. 이러한 과정으로 마이크로 컴퓨터(9)는 1차 재단을 실시한 후에는 모니터(8)에1차 재단 완료를 표시하는 메시지를 출력시키게 되고, 이어서 마이크로 컴퓨터(9)는 작업자에 의한 자재 재투입과 2차 재단 버튼 조작을 대기하여 자재 재투입과 2차 재단 버튼이 "온"된 이후에 전술한 바와 같은 데이터를 가져다가 2차 재단을 실시하게 되는 것이다.

이때의 2차 재단은 원판을 세로 방향으로 재 절단하여 목표 규격으로 재단 완료하는 것을 의미하는 것이며, 이러한 작업을 완료한 후에는 목표 개수가 작업개수와 같거나 적으면 작업 완료된 것으로 간주하고, 일련의 작업을 완료하게 되는 것이다. 또한, 본 발명은 현장 작업자가 잘못된 원판이나 1차 재단된 자재를 투입하여 적게는 수십장에서 많게는 수백장까지 잘못 생산하여 발생하는 막대한 피해를 근본적으로 해결하기 위하여 제품 생산시 투입되는 원판의 가로, 세로 규격과 투입 방향을 매번 화면에 출력함으로써 작업자가 매번 재단 공정마다 확인하도록 하였다. 이에 따라 작업자에 의한 취급 부주의로 인한 피해를 최소화하였으며, 이러한 구체적인 방법을 도6으로 도시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 1,2차 재단 작업이 전술한 바와 같은 공정이 진행되는 도중에 투입 원판의 가로, 세로 규격과 투입되는 방향, 포갤 수량을 모니터(8)로 표시하게 되는 것이며, 이를 확인한 작업자가 1차 재단 버튼이나 2차 재단 버튼을 눌러 재단이 실시되도록 하는 것이며, 이러한 과정으로 작업자의 투입 실수로 인한 피해를 방지하고 있는 것이다.

이와 같이 하여 본 발명은 자재를 필요한 규격으로 대량 재단함에 있어서 마이크로컴퓨터(9)에 의하여 최적화 재단을 설계하여 재단을 실시하게 되는 것이어서, 재단사를 채용하는 경우와 같은 구인 및 과중한 인건비 부담을 해소하고 재단 설계에 소요되는 기간을 극히 단축시킬 수 있게 되는 것이므로, 재단에 관련된 인건비를 격감시킬 수 있게 되고, 자재의 낭비를 최소화할 수 있게 되는 것이어서 생산성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 것이며, 자재 투입시마다 작업자에게 절단에 관련된 사항을 주지시킴으로써 작업 실수를 최소화하여 불량률 감소 및 생산성 향상에 크게 기여할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전방에 설치된 정반(1)과, 그 후방으로 설치된 모우터(6) 동력으로 회전되는 다수의 회전칼날(2) 및 다수의 회전칼날(2)을 구비한 런닝쏘의 수치 제어 콘트롤러(3)는 모니터(8)로 원판의 가로, 세로 규격 입력창, 재단되어야 할 자재의 가로, 세로 규격 입력창, 재단되어야 할 자재의 수량, 무늬결 유무등의 입력창을 제공하여 해당 데이터를 입력 받고,

   메모리(7)의 해당 번지에 이들 데이터를 입력시킨 후 최적화 재단 설계를 위한 공정을 실시하며, 투입되는 원판의 치수, 투입 방향, 크램프에 포게는 수량등의 안내 정보를 메모리(7)에서 가져다가 모니터(8)로 표시하는 한편 이들 데이터를 기초로 모니터(8)로 원판 투입을 안내하고, 제2서보 모우터(6)를 가동하여 1차 재단 실시를 위한 회전 칸날 원점 위치 이동 및 투입되는 원판을 제1서보 모우터(5),(6)에 의하여 이동시켜가면서 1차 재단을 실시한 후, 자재 재투입과 2차 재단 버튼 조작 이후 전기 데이터를 가져다가 2차 재단을 실시하며, 2차 재단 작업을 완료한 후에는 목표 개수가 작업개수와 같거나 적으면 작업 완료된 것으로 간주하고, 일련의 작업을 완료함을 특징으로 하는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법.
2. 제1항에 있어서,

   수치 제어 콘트롤러(3)는 그 내부에 키패드(4)와, 투입되는 원판을 재단할 수 있도록 크램프에 의하여 고정된 원판을 이동시키기 위한 제1서보 모우터(5)와, 회전 칼날을 이동시키기 위한 제2서보 모우터(6)와, 제1,2서보모우터(5),(6)를 구동하기 위한 구동회로(12)와, 각종 데이터의 연산 및 저장을 위한 메모리(7)와, 작동 상태와 데이터 입력을 위한 문자등을 표시하기 위한 모니터(8)와, 상기 요소들을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터(9)로 구성된 것임을 특징으로 하는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법.
3. 제1항에 있어서,

   최적화 재단 설계는 다수 자재의 규격을 리스트로 정리하여 최적화 편집 데이터를 작성하고, 최적화 재단 치수 선택자를 선택하여 인접된 데이터가 있는 경우 연속되도록 조정하여 배열하며, 무늬결 유무에 의하여 무늬결의 있고 없음이 필요한 각각의 그룹으로 분리한 후 총생산 개수 x 재단 수량의 값을 합성하여 셀리스트(Cell List)를 작성하며, 동일 규격으로 재단되는 원판의 개수를 1회 재단으로 제작 가능한 매수로 나누어 산출된 재단 횟수를 결정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법.
4. 제1항에 있어서,

   자재의 1,2차 재단을 위한 투입전에 투입 자재의 가로, 세로 규격과 투입되는 방향, 포갤 수량을 모니터(8)로 표시하며, 이를 확인한 작업자가 1차 재단 버튼이나 2차 재단 버튼을 눌러 재단이 실시되도록 함을 특징으로 하는 컴퓨터 수치 제어 목재 재단기를 위한 정재단 방법.