KR20090051822A

KR20090051822A - 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어방법

Info

Publication number: KR20090051822A
Application number: KR1020070118232A
Authority: KR
Inventors: 이성우
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-05-25

Abstract

공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 공구번호 카운팅 제어 방법은 (a) 교환을 원하는 공구의 공구번호(X)를 입력받는 단계와, (b) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)를 서로 비교하는 단계와, (c) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)가 서로 일치하는 경우, 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')를 서로 비교하는 단계와, (d) 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')가 서로 일치하는 경우에 툴 체인저(70)에 의해 공구 교환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

공구 매거진, 공구포트, 공구번호, 카운팅

Description

공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING COUNTING OF TOOL NUMBER ON TOOL POT IN TOOL MAGAZINE}

본 발명은 공작 기계의 공구 매거진(Tool Magazine)에 관한 것이며, 더 구체적으로는 공작 기계의 공구 매거진에 있어서 공구포트 번호 카운팅 제어에 관한 것이다.

일반적으로 머시닝 센터는 공구의 신속한 교환기능을 갖는 수치제어 복합 공작기계로써 공구를 최고 60개 이상 가진 자동공구 교환장치(ATC: Automatic Tool Changer)를 갖추고 프로그램에 의하여 차례로 새로운 가공면에 대응해 필요한 공구를 자동적으로 배치하여 절삭, 천공, 구멍 넓히기, 연마 등 각종 작업공정을 모두 한대의 기계에 의하여 이루어지도록 한 것이다.

이러한 공작 기계에는 다수개의 공구를 장착하기 위한 공구 매거진(Tool Magazine)이 설치되며, 장착가능한 공구의 숫자에 따라 40, 60, 90, 120 공구 매거진으로 지칭된다.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 공구 매거진을 도시한 것으로써, 매거진의 주요 귀퉁이에 각각 스프라켓(10)이 설치되고, 상기 스프라켓(10)의 움직임에 따라 회동 하는 체인(20)이 설치되며, 상기 체인(20)의 상부에는 공구포트(30)가 장착된다. 상기 스프라켓(10)의 하단에는 상기 스프라켓(10)에 동력을 전달하여 회전시키기 위한 모터(40)와 기어(50)가 장착되어, 모터(40)의 작동에 따라 스프라켓(10)이 회동함으로써 스프라켓(10)에 맞물리는 체인(20) 및 공구포트(30)가 유동된다. 또한, 툴 체인저(70)가 설치되어 공구포트(30)와 대기포트(80) 사이에서 공구를 교환하게 된다. 그리고, 도 1b에 도시된 것과 같이 매거진의 정지시에 공구포트(30)의 이동을 방지하기 위한 스톱퍼(90)가 매거진의 측면에 설치된다.

한편, 매거진 회전시에 공구포트(30)를 카운팅하기 위한 카운팅 스위치(60)가 기어(50) 후방에 배치된다. 기어(50)는 공구포트(30)가 한 포트 이동할 때마다 1회전 또는 1/2회전하도록 설정되어, 카운팅 스위치(60)는 공구포트(30)가 한포트 이동할 때마다 스위치가 온/오프됨으로써 공구포트 이동 개수의 카운팅이 가능하다.

종래의 공구 매거진에서 공구 교환은 다음과 같이 이루어진다.

공구 매거진에 각각 공구 번호가 지정된 복수개의 공구가 장착된 상태에서 교환을 원하는 공구의 공구번호를 호출하면 공구 매거진이 회전하여 호출된 공구 번호에 해당하는 공구가 툴 체인저(70) 상부에 정지하고, 이 상태에서 툴 체인저(70)가 그 공구를 공구포트(30)로부터 이탈시킨후 대기포트(80)에 장착한다.

이때 호출한 공구 번호를 찾기 위해서, 매거진 회전시 공구포트(30)가 한포트 이동할 때마다 카운팅 스위치(60)의 신호가 온/오프되므로, 이러한 온/오프의 개수에 따라 공구포트(30)의 이동 개수로부터 툴 체인저(70) 상부에 위치한 공구번 호를 파악한다.

그러나, 종래의 공구 매거진에서는 카운팅 스위치(60)가 하나에 불과하므로, 기계의 진동이나 신호 이상으로 인해 카운팅 스위치(60)에 카운팅 에러가 발생하여 오작동하는 경우에 이를 미연에 방지할 수가 없었다.

즉, 카운팅 스위치(60)의 오작동으로 인해 지령한 공구(예: 10번) 대신 인접한 공구포트의 다른 공구(예: 9번, 11번)를 가지고 오는 경우가 발생하므로, 가공에 필요한 정확한 공구가 아닌 다른 공구를 가지고 가공함으로써 공구 파손, 공작물 파손, 주축 소손이라는 큰 문제를 야기하는 문제가 발생하였다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 카운팅 스위치 스위치에 에러가 발생하여 오동작하는 경우에 이를 미리 감지하여 잘못된 공구가 장착되는 것을 미연에 방지하도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 카운팅 스위치용 스위치를 한 개 더 추가하여 공구포트 이동 개수의 카운팅을 2곳에서 제어하도록 하는 것을 특징으로 한다.

더 구체적으로 본 발명은 각각 공구번호(X)가 할당되어 있는 다수개의 공구포트(30)와, 툴 체인저(70)에 위치한 상기 공구포트(30)의 공구번호(Y, Y')를 감지할 수 있는 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)를 구비한 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은 (a) 교환을 원하는 공구의 공구번호(X)를 입력받는 단계와, (b) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)를 서로 비교하는 단계와, (c) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)가 서로 일치하는 경우, 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')를 서로 비교하는 단계와, (d) 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번 호(Y')가 서로 일치하는 경우에 툴 체인저(70)에 의해 공구 교환을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')가 서로 일치하지 않는 경우에는 경보 알림을 제공하도록 구성할 수 있다.

본 발명은 매거진 상의 공구번호를 2개의 카운팅 스위치에 의해 카운팅하고, 2개의 스위치 값을 비교하여 그 값이 서로 동일한 경우에만 공구를 이동시키고, 카운팅 스위치 값이 서로 다른 경우에는 경보 알림 기능(알람)을 발생하도록 함으로써 정확히 호출된 공구가 툴 체인저에서 이동되어 올바른 공구로 가공하도록 하게 한다. 따라서, 제1 카운팅 스위치가 오작동하는 경우에 잘못된 공구가 교환됨으로써 발생하는 공구, 소재 및 공작 기계의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 공구 매거진의 구성도이다.

도시된 것과 같이, 공구 매거진은 스프라켓(10)과, 상기 스프라켓(10)의 움직임에 따라 회동하는 체인(20)과, 공구포트(30)와, 상기 스프라켓(10)에 동력을 전달하여 회전시키기 위한 모터(40) 및 기어(50)가 장착되어, 모터(40)의 작동에 따라 스프라켓(10)이 회동함으로써 스프라켓(10)에 맞물리는 체인(20) 및 공구포트(30)가 유동된다. 또한, 툴 체인저(70)가 설치되어 공구포트(30)와 대기포트(80) 사이에서 공구를 교환하게 되고, 매거진의 측면에는 매거진의 정지시에 공구포트(30)의 이동을 방지하기 위한 스톱퍼(90, 도 1b)가 설치된다는 점은 종래의 공구 매거진과 동일하다.

한편, 본 발명의 공구 매거진은 공구포트의 카운팅을 위한 카운팅 스위치가 2개 설치된다는 점을 특징으로 한다. 즉, 기어(50)의 후방 양측에는 제1 카운팅 스위치(61) 및 제2 카운팅 스위치(62)가 설치된다.

도 3은 본 발명에 따른 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)를 도시한 상세도이다. 도 3a는 도 2의 카운팅 스위치 부분에 대한 부분 확대도이고, 도 3b는 도 3a의 측단면도이며, 도 3c는 도 3a에 대한 배면도이다.

도 3a 및 도 3c에 도시된 것과 같이 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)는 기어(50)의 좌우측 후방에 배치되어 있다. 기어(50)는 공구포트(30)가 1 포트 이동할 때 마다 1회전 또는 1/2 회전하도록 설정되어 있으므로, 모터(40)의 회전에 의해 기어(50)가 회전할 때 마다 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)는 온/오프가 교차됨으로써 회전수가 감지된다. 그에 따라 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)는 각각 공구포트(30)의 포트 이동수를 카운팅하여 툴 체인저(70) 상부에 현재 위치한 공구번호를 감지할 수 있다.

이러한 구성에 따라 본 발명에 따라 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번 호 카운팅을 제어하는 방법을 도 4의 흐름도를 참조로 설명한다.

대기포트(80)로부터 공구포트(30)로 공구를 반납하거나 공구포트(30)로부터 대기포트(80)로 공구를 장착하기 위해서, 장착 또는 반납할 공구 번호(X)를 호출하면(S 10), 공구 매거진의 제어부(미도시)는 호출된 공구번호(X)와 제1 카운팅 스위치(61)에서 감지한 현재 공구번호(Y)가 서로 일치하는지 판단한다(S 20).

판단 결과 호출된 공구번호(X)와 제1 카운팅 스위치(61)에서 감지한 현재 공구번호(Y)가 불일치하는 경우(X ≠ Y) 에는 매거진을 이동시키기 위해 매거진 스톱퍼(90, 도 1b)를 해제하고, 모터(40) 및 기어(50)를 구동하여 매거진의 공구포트(30)를 회전시킨다.

그에 따라 기어(50)에 인접 설치된 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)는 공구포트(30)의 이동에 따라 현재 툴 체인저(70) 상부에 위치한 공구번호를 카운팅한다(S 30).

매거진의 이동 도중, 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 현재 공구번호(Y)가 호출된 공구번호(X)와 일치하는 경우에는 해제되었던 매거진 스톱퍼(90)를 다시 장착하고 매거진을 정지시킨다(S 40, S 50).

매거진이 정지되면 곧바로 툴 체인저(70)를 이용하여 공구를 이동시키는 것이 아니라, 제1 카운팅 스위치(61)에서 감지한 현재 공구번호(Y)를 제2 카운팅 스위치(62)에서 감지된 현재 공구번호(Y')와 일치하는지 한번 더 판단한다(S 60).

판단 결과 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)에서 감지한 공구번호가 서로 일치(Y = Y')하는 경우에 비로소 툴 체인저(70)를 작동하여 공구포트(30)와 대기포 트(80) 사이에서 공구 교환 작업을 수행한다(S 60, S 80).

반면, 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)에서 감지한 공구번호가 서로 일치하지 않는 경우(Y ≠ Y')에는 소정의 표시 수단을 이용하여 경보 알림(알람)을 표시하여 작업자에 현재 툴 체인저(70) 상부에 위치한 공구번호가 호출된 공구번호와 불일치한다는 사실을 알린다(S 60, S 70).

이와 같이 제1 카운터(61)에서 감지한 공구번호가 호출된 공구번호와 일치하는 경우 곧바로 공구 교체 작업을 수행하는 것이 아니고, 제1 및 제2 카운팅 스위치에서 감지된 공구번호를 서로 비교하는 단계를 추가함으로써, 제1 카운팅 스위치(61)가 외부 충격 등으로 인하여 감지 오류가 발생한 경우에 잘못된 공구를 그대로 장착함으로써 공구, 가공물 및 공작 기계의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 전술한 S 20 단계에서 호출된 공구번호(X)가 제1 카운팅 스위치에서 감지한 현재 공구번호(Y)와 일치하는 경우(X = Y)에는 상기 S 30 내지 S 50 단계를 수행할 필요 없이 곧바로 S 20 단계에서 S 60 단계로 이동하여 제1 카운팅 스위치(61)에서 감지한 현재 공구번호(Y)를 제2 카운팅 스위치(62)에서 감지된 현재 공구번호(Y')와 일치하는지 판단하며, 그 다음 후속 단계(S 70 또는 S 80)는 전술한 것과 동일하다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

도 1 은 종래의 공구 매거진의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 공구 매거진의 구성도.

도 3은 제1 및 제2 카운팅 스위치를 설명하기 위한 상세 도면.

도 4는 본 발명에 따른 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법을 흐름도.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>

10: 스프라켓 20: 체인

30: 공구포트 40: 모터

50: 기어 61: 제1 카운팅 스위치

62: 제2 카운팅 스위치 70: 툴 체인저

80: 대기포트 90: 스톱퍼

Claims

각각 공구번호(X)가 할당되어 있는 다수개의 공구포트(30)와, 툴 체인저(70)에 위치한 상기 공구포트(30)의 공구번호(Y, Y')를 감지할 수 있는 제1 및 제2 카운팅 스위치(61, 62)를 구비한 공구 매거진의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법으로서,

(a) 교환을 원하는 공구의 공구번호(X)를 입력받는 단계와,

(b) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)를 서로 비교하는 단계와,

(c) 상기 입력된 공구번호(X)와 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)가 서로 일치하는 경우, 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')를 서로 비교하는 단계와,

(d) 상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')가 서로 일치하는 경우에 툴 체인저(70)에 의해 공구 교환을 수행하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계에서

상기 제1 카운팅 스위치(61)에 의해 감지된 공구번호(Y)와 상기 제2 카운팅 스위치(62)에 의해 감지된 공구번호(Y')가 서로 일치하지 않는 경우에는 경보 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 공구 매거진에서의 공구포트상의 공구번호 카운팅 제어 방법.