KR20070066691A - 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC를 사용한 공작기계 머시닝 센터의 공구부하 관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부하측정범위를 분할하여 공구부하를 관리하는 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 공구부하에 기초하여 가공공정을 다수의 구간으로 분할하는 단계(S100); 분할된 각 가공구간에 해당하는 가공데이터를 입력하는 단계(S200); 입력된 각 가공데이터군을 지정하는 코드(M 코드)를 입력하여 링크하는 단계(S300); 가공공정에 대해 상기 복수의 코드를 서열화하는 단계(S400); 서열화된 상기 복수의 코드에 기초하여 절삭가공을 수행하는 단계(S500); 및 절삭가공중 현재 가공중인 구간에서의 코드 및 상기 코드와 링크된 가공데이터군에 기초하여 상기 공구의 부하를 검출하는 단계(S600);가 제공된다.

공작기계, 공구, 가공, 코드, 구간, 분할, 부하, 최대, 공작물

Description

부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법{Tool load management method by dividing load sensing range}

도 1은 종래의 공구부하 관리방법에서 부하측정구간과 최대 부하값을 나타낸 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 공구부하 관리방법이 적용된 공작기계의 제어화면 이미지,

도 3은 본 발명에 따라 부하측정구간을 3개의 구간으로 분할하고 M 코드를 각각 지정한 예를 나타낸 그래프,

도 4는 도 3에 지정된 M 코드에 따라 각 구간에서 검출하게 될 부하의 최대부하값 범위를 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 공구부하 관리방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

M700 : 제 1 구간의 M 코드,

M701 : 제 2 구간의 M 코드,

M702 : 제 3 구간의 M 코드.

본 발명은 CNC를 사용한 공작기계 머시닝 센터의 공구부하 관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부하측정범위를 분할하여 공구부하를 관리하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 공구부하 관리방법에서 부하측정구간과 최대 부하값을 나타낸 그래프이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 부하측정구간은 하나의 공구를 사용하는 경우 구간별 부하 변동이 크더라도 단일 측정범위가 적용되었다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 공구의 절입량과 축이송 방향에 따라 몇개의 구간으로 구분할 수 있고, 이러한 구간마다 최대 부하값이 2배 ~ 3배 정도 차이가 난다. 그러나, 종래의 공구부하 관리방법은 이러한 구간 차이를 무시한 채 도 1과 같은 그래프 전체를 통해 최대 부하값(즉, 도 1중 최대 부하값) 하나만을 기준으로 절삭중인 공구의 부하와 이상 부하를 검출하였다.

따라서, 상당히 큰 부하측정범위 내에서 공구의 부하와 이상 부하를 검출하게 된다. 이 경우, 부하가 작은 구간에서는 정밀한 측정이 어렵고, 측정된 데이터의 신뢰성과 정밀도가 저하되는 문제가 있었다. 또한, 가공도중에 공구가 부러지더라도 최대 부하가 되어야만 이상 부하로서 검출하기 때문에 신속한 대처가 미흡하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, CNC를 사용한 공작기계 머시닝 센터에서 하나의 공구에 대한 가공시 부하 변동의 폭이 클때 각 구간별로 분할하여 가공 데이터를 입력하고, 공구의 부하와 이상 부하를 검출하는, 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 복수의 공작물이나 팔레트에 따라 가공 데이터를 구분하여 관리할 수 있는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 공작기계의 공구부하 관리방법에 있어서,

공구부하에 기초하여 가공공정을 다수의 구간으로 분할하는 단계(S100);

분할된 각 가공구간에 해당하는 가공데이터를 입력하는 단계(S200);

입력된 각 가공데이터군을 지정하는 코드(M 코드)를 입력하여 링크하는 단계(S300);

가공공정에 대해 상기 복수의 코드를 서열화하는 단계(S400);

서열화된 상기 복수의 코드에 기초하여 절삭가공을 수행하는 단계(S500); 및

절삭가공중 현재 가공중인 구간에서의 코드 및 상기 코드와 링크된 가공데이터군에 기초하여 상기 공구의 부하를 검출하는 단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 공구부하 관리방법은 하나의 공구에 대해 수행되어지거나 또는 복수의 공작물이나 복수의 팔레트에 대해 수행되어지는 것이 적합할 수 있다.

또한, 분할단계(S100)는 공구부하의 최대부하값에 기초하여 분할하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 공구부하 관리방법이 적용된 공작기계의 제어화면 이미지이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어화면의 상단에는 아이템 코드, 공구번호, 메인 스핀들, X, Y, Z 축 및 제 4 축에 관한 구분이 표시되고, 제어화면의 좌측에는 M 코드가 표시된다. 그리고, 제어화면의 중앙에는 각 M 코드가 지정하는 가공데이터가 표시된다.

예를 들어 도 2에서 M700, M701, M702, M703, M704와 같은 5개의 M 코드가 정의되어 표시되어 있다. 각각의 M 코드는 가공데이터를 갖고 있고, 도 2에서는 M700에 해당하는 가공데이터가 표시되어 있다. M700에 의해 지정되는 가공데이터의 내용을 살펴보면, 첫번째 공구와 12번째 공구를 사용하도록 구성되고, 각 공구에 대한 X, Y, Z 축 및 제 4 축 이동 데이터와 메인 스핀들의 회전 속도 데이터가 표시되어 있다.

이러한 M 코드는 작업자의 선택에 따라 추가로 정의(예를 들어, M705, M706 등)할 수 있고, 삭제하거나 편집하거나 삽입할 수도 있다. 이와 같은 편집 기능은 통상의 텍스트 편집 기능에 기초한 것이므로 구체적인 구성 설명은 당업자에게 용이한 사항이라고 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따라 부하측정구간을 3개의 구간으로 분할하고 M 코드를 각각 지정한 예를 나타낸 그래프이고, 도 4는 도 3에 지정된 M 코드에 따라 각 구간에서 검출하게 될 부하의 최대부하값 범위를 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명에 따른 공구부하 관리방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 3 내지 도 5에서, 수평축은 시간축이고, 수직축은 공구부하를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 공작물(또는 아이템)인 경우라도, 작업순서와 방법 및 공구 등에 따라 공구에 걸리는 부하가 달라진다. 따라서, 작업 초기에는 공구에 낮은 부하가 걸리고, 작업 중간에는 중간 정도의 부하가 걸리고, 작업 후기에는 공구에 최대 부하하중이 작용한다. 이는 하나의 공구를 가지고, 다른 형상의 절삭을 할 때에도 동일하게 발생하는 현상이다.

이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 부하하중의 범위를 대략적으로 3등분하고, 각각에 대해 M700, M701, M702와 같이 M 코드를 지정한다. 따라서, 해당 구간을 절삭할 때 해당 M 코드에 의해 지정된 가공 데이터가 판독된다. 즉, 공작기계는 도 4와 같은 부하조건으로 가공하게 된다.

이와 같은 M 코드는 복수의 아이템에 대해 정의할 수도 있고, 하나의 공작물에 대해 정의할 수도 있다. 물론, 여러개의 M 코드로 정의된 공작물을 복수개 그룹화하여 아이템 군으로 정의할 수도 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, CNC를 사용한 공작기계 머시닝 센터에서 하나의 공구에 대한 가공시 부하 변동의 폭이 클때 각 구간별로 분할하여 가공 데이터를 입력하고, 정밀하게 공구의 부하와 이상 부하를 검출할 수 있다.

또한, 복수의 공작물이나 팔레트에 따라서도 가공 데이터를 구분하여 관리할 수 있는 효율성이 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (4)

1. 공작기계의 공구부하 관리방법에 있어서,

   공구부하에 기초하여 가공공정을 다수의 구간으로 분할하는 단계(S100);

   분할된 각 가공구간에 해당하는 가공데이터를 입력하는 단계(S200);

   입력된 각 가공데이터군을 지정하는 코드(M 코드)를 입력하여 링크하는 단계(S300);

   상기 가공공정에 대해 상기 복수의 코드를 서열화하는 단계(S400);

   서열화된 상기 복수의 코드에 기초하여 절삭가공을 수행하는 단계(S500); 및

   절삭가공중 현재 가공중인 구간에서의 코드 및 상기 코드와 링크된 가공데이터군에 기초하여 상기 공구의 부하를 검출하는 단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공구부하 관리방법은 하나의 공구에 대해 수행되어지는 것을 특징으로 하는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공구부하 관리방법은 복수의 공작물이나 복수의 팔레트에 대해 수행되어지는 것을 특징으로 하는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 분할단계(S100)는 공구부하의 최대부하값에 기초하여 분할하는 것을 특징으로 하는 부하측정범위의 분할을 통한 공구부하 관리방법.

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