KR20140050174A - 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법 - Google Patents

공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작 기계용 터렛 공구 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작 기계에 장착되는 터렛과 터렛에 장착되는 공구의 비쥬얼 정보를 이용하여 공구 정보를 설정하고 장착하거나 장착된 공구 장착 위치를 변경함으로써, 사용자가 터렛 상에 장착된 공구 정보를 직관적으로 확인할 수 있고, 공구의 장착, 탈착 및 위치의 변경이나 공구를 공작 기계에 설치할 때 설정해야 할 공구 설치 정보 설정을 용이하게 수행할 수 있다.

Description

공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법{METHOD FOR MANAGING TURRET TOOL USING VISUAL INFORMATION FOR MACHINE TOOLS}
본 발명의 실시예는 공작 기계용 터렛 공구 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작 기계에 장착되는 터렛과 터렛에 장착되는 공구의 비쥬얼 정보를 이용하여 공구 정보를 설정하고 장착하거나 장착된 공구 장착 위치를 변경함으로써, 사용자가 터렛 상에 장착된 공구 정보를 직관적으로 확인할 수 있고, 공구의 장착, 탈착 및 위치의 변경이나 공구를 공작 기계에 설치할 때 설정해야 할 공구 설치 정보 설정을 용이하게 수행할 수 있는, 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법에 관한 것이다.
NC(Numerical Control) 선반은 공작물을 가공할 때 가공하고자 하는 피삭재의 형상에 따라서 필요한 단위 공정들과 각 단위 공정에 필요한 공구들을 선정하고 각 단위 공정의 적용 순서를 설계하게 된다. 적용할 단위 공정 순서에 따라서 NC 가공 프로그램에서 호출할 공구의 투입 순서가 결정된다. NC 가공 프로그램은 사전에 공구대(터렛)의 각 포스트에 설치된 공구들 중 해당 단위 공정에 필요한 공구가 장착된 포스트 번호를 호출함으로써 공구대의 해당 포스트의 공구가 가공이 이루어지는 위치로 설정된다. 이후, NC 가공 프로그램의 명령에 따라서 공구대의 이송과 스핀들의 회전이 제어됨으로써 원하는 가공이 이루어진다.
따라서 NC 가공 프로그램 작성을 지원하기 위한 소프트웨어에서는 사용자로 하여금 설계된 공정에 맞추어 편리하게 공구를 선정하고 선정한 공구를 공구대에 배치한다. 그리고 NC 가공 프로그램 작성 지원 소프트웨어에서는 공구의 교환, 탈거, 설치 정보 변경 등의 일련의 관리 기능이 필수적으로 포함되어 있어야 한다.
여기서, NC 프로그램 작성 지원 소프트웨어에서 관리해야 할 공구 정보는 크게 2가지로 구분할 수 있다. 첫째는 공구의 소재, 형상, 적용 공정, 공구의 모델명 등과 같이 공구가 갖고 있는 고유의 정보이다. 공구의 고유 정보는 공구가 설치되는 공작 기계에 영향을 받지 않는다. 또한, 공구의 고유 정보는 공구대에 설치하여 수명이 다 할 때까지 사용하는 동안 변하지 않는다. 둘째는 공구가 장착되는 툴포스트 번호, 절삭날 번호, 쿨런트 공급 유무 및 방법, 공구의 장착 방향, 스핀들의 회전방향, 적용된 절삭날 구분 정보 등과 같이 공구를 공작 기계의 공구대에 설치하여 실 절삭가공이 이루어지는 단계에서 사용할 공작 기계의 공구 설치 정보이다. 여기서, 공구 설치 정보는 공작 기계의 성능이나 특징, 피삭재에 따른 공구의 부착방법, 절삭 방법, 사용중인 공구의 마모 수준 등에 따라서 변경된다. NC 프로그램을 작성하기 위해서는 공구 고유의 정보뿐 아니라 공구의 정확한 설치 정보도 결정해 주어야 한다. NC 가공 프로그램 작성 지원 소프트웨어가 가급적이면 이러한 모든 공구 정보를 편리하게 참조하고, 설정하고, 변경할 수 있는 기능을 지원한다면 NC 프로그램 제작의 편의성, 생산성, 신뢰성 측면에서 사용자에게 도움이 될 수 있다.
도 1은 일반적인 NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어에 적용되는 공구 관리 화면 예시도이다.
NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어의 공구 관리 화면(100)은 등록된 공구 리스트를 표시한다. 또한, 공구 리스트 중에서 터렛에 설치해야 할 공구에 대해서는 설치된 혹은 설치 예정인 툴 포스트 번호가 부여됨으로써 가공 공정에 이용되는 공구가 구분된다. 공구 리스트는 테이블 형식으로 공구의 고유 정보와 설치 정보들을 나타내고 있다. NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어의 공구 관리 화면에서는 사용자가 가공해야 할 가공품이나 공작 기계의 특성 등을 고려하여 각 공구의 설치 정보들을 설정 혹은 변경하도록 설계되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어의 공구 관리 화면(100)은 각 칼럼으로 구분되며, 공구가 설치된 툴 포스트 번호(101), 공구의 종류(102), 공구의 명칭(103), 대체 가능 공구의 대체 적용 순위(104), X-축 오버행(105), Y-축 오버행(106), 공구의 노오즈 반경(107), 절삭날 방향(108), 절삭날각(109), 공구각(110) 및 절삭날 길이(111)가 표시된다. 각각 칼럼의 표시 값들은 공구 종류에 따라서 일부 항목은 각 공구를 대표할 수 있는 값들로 바뀌어 표시되기도 한다.
한편, 일반적인 NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어의 공구 관리 화면(100)은 NC 프로그램 작성에 필요한 공구에 대하여 고유의 공구 정보와 설치 정보의 각 항목에 대한 값들을 단순히 리스트 형태나 시트 형태로 제공하고 있다. 이러한 공구 관리 화면(100)은 각각 수정이 필요한 항목을 사용자가 선택하여 직접 키 입력하는 방법으로 변경하도록 구현되어 있다. 이러한 공구 관리 화면(100)은 모든 필요한 공구의 정보를 제공하고 여러 가지 조건에 따라서 변경해야 할 항목들을 적절하게 변경할 수 있는 기능은 갖추고 있음에도, 공구의 장착 상태를 직관적으로 파악하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 공구 관리 화면(100)은 공구의 장착이나 탈착, 위치 변경 시에는 변경이 필요한 공구를 선택하여 해당 포스트 번호를 일일이 설정하거나 수정해야 하는 등 관리 측면의 편의성이 높지 않다는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 테이블 형태로 공구의 정보를 관리하는 경우 직관적인 공구 관리 상황의 파악이 어려운 점, 사용자가 공구의 설치, 이동, 변경, 탈착을 위해 해당 공구를 선택한 후 직접 정보를 입력해야 하는 번거로움을 최소화하기 위해, 보유한 공구와 가공에 사용할 공구를 분리하여 보유 공구 관리 기능과 터렛 공구 관리 기능으로 구분하고 터렛 공구 관리 화면에 터렛의 비쥬얼 정보를 이용함으로써, 사용자가 가공에 사용할 공구의 설치, 이동, 교환, 탈거 상황을 직관적으로 파악할 수 있으며 공구 관리의 사용성, 편의성을 높여 최종적으로는 가공 생산성 향상에 기여할 수 있는, 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 공작 기계의 가공 공정에 필요한 공구를 정의하는 공구 정의 단계; 상기 정의된 공구에 대한 터렛 상의 공구 장착 위치를 결정하는 위치 결정 단계; 터렛의 가상 이미지를 디스플레이하는 터렛 디스플레이 단계; 상기 디스플레이된 터렛의 가상 이미지에 상기 결정된 공구 장착 위치에 따라 공구를 장착하는 공구 장착 단계; 및 상기 결정된 공구 장착 위치에 해당하는 상기 정의된 공구가 장착되는지 여부를 확인하는 공구 장착 확인 단계를 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법이 제공될 수 있다.
상기 터렛 공구 관리 방법은, 상기 장착된 공구의 공구 장착 위치를 소프트키를 이용하여 변경하는 공구 위치 변경 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 터렛 공구 관리 방법은, 상기 디스플레이된 터렛의 번호마다 대응되는 공구가 장착되는지 여부를 확인하는 터렛 번호 확인 단계; 및 상기 공구 데이터베이스 소프트키를 선택하여 상기 디스플레이된 터렛의 번호에 대응되는 공구를 찾아 장착하는 공구 데이터베이스 검색 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 터렛 공구 관리 방법은, 상기 장착된 공구의 설치 정보가 기 설정된 공구의 설치 정보와 일치하는지 여부를 확인하는 공구 정보 확인 단계; 및 상기 장착된 공구의 설치 정보가 기 설정된 공구 설치 정보와 일치하지 않는 경우, 공구 수정 소프트키를 선택하여 공구 설치 정보를 수정하는 공구 정보 수정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들은 테이블 형태로 공구의 정보를 관리하는 경우 직관적인 공구 관리 상황의 파악이 어려운 점, 사용자가 공구의 설치, 이동, 변경, 탈착을 위해 해당 공구를 선택한 후 직접 정보를 입력해야 하는 번거로움을 최소화하기 위해, 보유한 공구와 가공에 사용할 공구를 분리하여 보유 공구 관리 기능과 터렛 공구 관리 기능으로 구분하고 터렛 공구 관리 화면에 터렛의 가상 이미지 정보를 활용함으로써 사용자가 가공에 사용할 공구의 설치, 이동, 교환, 탈거 상황을 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 터렛 상의 공구 배치에 대한 사전 점검을 용이하게 수행할 있으며, 이에 따라 공구 관리의 편의성이나 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 터렛의 가상 이미지를 통하여 공구 간의 간섭을 직관적으로 파악하여 공구 설정 과정에서 사용 공구의 장착 위치를 1차로 정한 후, 다시 한번 더 공구 간의 간섭을 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 실제 터렛의 가상 이미지에 배치된 공구를 확인하여 터렛 회전 숫자를 용이하게 최적화할 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 외경(1번)-드릴(3번)-나사(5번)으로 장착되어 있으나 실제 작업 순서가 외경-나사-드릴일　경우는 터렛이 6번 회전을 해야된다. 이때, 터렛의 가상 이미지를 통해서 직관적으로 외경(1번)-나사(3번)-드릴(5번)으로　순서를 바꾼다면 터렛을 4번만 회전해도 될 수 있다. 이처럼, 본 발명의 실시 예들은 전체적인 공정 효율 및 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 터렛 공구 관리 화면에서 공구의 설치 정보를 팝업창 형태로 표시하고 이를 사용자가 설정하거나 수정할 수 있도록 하여, 가공 전에 공구 적용 상황을 최종적으로 점검하고 보완할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 터렛의 가상 이미지와 연동하여 소프트키를 이용하여 간단히 공구의 이동, 재배치 및 탈거를 실행할 수 있어 공구 관리의 편의성이 강화됨으로써 가공 생산성을 높이는데 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 NC 프로그램 제작 지원 소프트웨어에 적용되는 공구 관리 화면 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 비쥬얼 정보를 이용한 공구 관리를 위한 대화형 프로그램에서의 터렛 공구 관리 화면의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 대화형 프로그램에서의 공구 수정 소프트키 클릭 시 열리는 공구 수정 팝업 창에 대한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 장치의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 장치(200)는 입력부(210), 표시부(220), 제어부(230), 메모리부(240) 및 PMC(Programmble Machine controller)부(250)를 포함한다.
입력부(210)는 공구 관리에 필요한 데이터를 입력하기 위한 수단으로서, 공구 가공의 공정 계획을 선택하고 선택한 공정 계획에서 공구 장착, 공구 위치 변경 또는 공구 설치 정보 변경 등의 세부 변수를 입력하기 위한 키를 구비하며 사용자에 의해 입력된 키에 대응하는 전기적인 신호를 제어부(240)로 전달한다. 이를 위해, 입력부(210)는 간단하게 상하좌우의 4방향 키와, 마우스를 구비할 수 있다. 이 경우, 4방향 키와 마우스는 본 발명의 실시 예에 따른 대화형 프로그램의 선택 또는 포커싱 동작뿐만 아니라 포커싱 후 변수의 오름, 내림을 설정할 수 있다.
일례로, 입력부(210)는 공구 관리를 위해, 공구 장착, 공구 분리, 모든 공구 분리, 위로 이동, 아래로 이동, 공구 수정, 입력 완료 등의 값 입력을 위한 소프트키를 구비하고, 사용자에 의해 입력된 키에 대응되는 신호를 제어부(230)로 출력한다. 본 실시예에 따른 입력부(210)는 별도의 조작판으로 구비될 수 있으나, 표시부(220)에 터치 스크린 형태로 구비될 수 있음은 물론이다.
표시부(220)는 제어부(230)의 제어에 의해 공구 관리를 위한 대화형 프로그램과 관련된 모든 화면을 표시한다. 즉, 표시부(220)는 대화형 프로그램을 실행한 후 기본 공구 관리 화면과, 기본 공구 관리 화면에서 세부 메뉴를 선택함에 따라 공구 관리를 위한 입력 화면 등을 출력한다. 표시부(220)는 공정 및 공구 관리를 위해서, 터렛 및 공구의 가상 이미지를 디스플레이 하고, 공정 및 공구 데이터를 설정할 수 있는 공정 및 공구 관리의 설정 화면을 표시한다.
여기서, 공구 관리 화면은 공구 관리에 필요한 공구 데이터를 입력하여 설정하는 전 과정에 걸친 조정 화면을 의미하는 것으로, 공구 데이터를 입력하여 설정하는 화면, 설정된 공구 데이터 중 원하는 공구를 변경하는 화면, 공구 설치 정보를 조정하는 화면 등이 포함될 수 있다. 이러한 표시부(220)가 화면 상에서 직접 터치를 통해 선택 및 포커싱이 가능한 터치 스크린의 형태로 구비되는 경우, 입력부(210)에서의 입력 기능을 일체로 구현할 수 있다.
메모리부(240)는 공작기계용 공구 관리에 필요한 대화형 프로그램 및 프로세서를 통해 시스템의 전체 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리부(240)는 사용자 요청에 의해 입력되는 공구 설치 정보 등의 공구 데이터를 저장하고, 각 입력되는 데이터를 공구 관리 데이터로 저장한다. 이러한 메모리부(240)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정의 기록 매체로서, 내장형인 하드 디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.
제어부(230)는 대화형 프로그램을 이용하여 공작기계의 공구 관리에 필요한 각종 정보를 설정한다. 제어부(230)는 기본적으로 입력부(210)를 통해 입력되는 신호에 따라 메뉴 선택, 공정 설정, 공구 선택, 공구 위치 변경 등을 제어할 수 있다. 특히, 제어부(230)는 입력부(210)를 통해 대화형 프로그램의 실행이 요청되면 메모리부(240)에 저장된 공구 관리를 위한 대화형 프로그램을 실행하여 표시부(220)로 출력하고, 출력한 대화형 프로그램의 공구 관리 화면에서 입력부(210)를 통해 임의의 소프트키가 선택되면 선택된 소프트키에 해당하는 주요 설정 및 정보를 표시한다.
이를 위해, 제어부(230)는 수치 제어 장치의 가공 공정에 필요한 공구를 정의하고, 그 정의된 공구에 대한 터렛 상의 공구 장착 위치를 결정한다. 그리고 제어부(230)는 터렛의 가상 이미지를 표시부(220)를 통해 디스플레이하고, 디스플레이된 터렛에 장착될 공구 이미지를 표시부(220)를 통해 디스플레이시킨다. 이어서, 제어부(230)는 사용자의 입력에 따라 디스플레이된 터렛의 가상 이미지에 공구 장착 위치에 따라 공구를 장착시키고, 이를 표시부(220)를 통해 표시한다.
그리고 제어부(230)는 공구 장착 위치에 따라 정의된 공구가 장착되는지 여부를 확인하여 사용자가 공구 장착 위치를 소프트키를 이용하여 변경하게 할 수 있다. 이때, 제어부(230)는 표시부(220)를 통해 디스플레이된 터렛의 번호마다 대응되는 공구가 장착되는지 여부를 확인한다. 그리고 제어부(230)는 사용자에 의해 터렛의 번호마다 대응되는 공구를 공구 데이터베이스 소프트키를 선택하여 터렛의 번호에 대응되는 공구를 찾아 장착시킬 수 있다.
또한, 제어부(230)는 공구 수정 팝업창을 통해 표시부(220)를 통해 표시시키고, 장착된 공구의 설정 정보를 사용자로부터 입력받아 공구의 설정 정보를 수정하여 메모리부(240)에 저장시킨다.
그리고 제어부(230)는 PMC부(250)로 공구가 장착된 공구 관리 데이터를 출력하여 공구의 장착 동작을 수행하도록 할 수 있다.
그러면, PMC부(250)는 제어부(230)로부터 입력받은 공구 관리 데이터에 기초하여 해당 공구를 장착시키거나 공구의 장착 위치를 변경시킨다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 터렛 공구 관리 장치(200)는 필요한 공구가 실제로 NC 선반의 툴 터렛에 장착되어 있는지 확인한다. 이후, 터렛 공구 관리 장치(200)는 공구 관리를 위한 대화형 프로그램의 공구 관리 메뉴의 툴 터렛 탭에서의 정보 또한 그와 동일하도록 하기 위하여, 도 3의 순서대로 대화형 프로그램의 툴 터렛에 공구를 장착한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터렛 공구 관리 장치(200)는 가공에 필요한 공구를 사용자로부터 입력받아 정의한다(S301). 터렛 공구 관리 장치(200)는 도 4의 공정 설정 등을 통해서 완료할 수 있다.
그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 정의된 전체 공구에 대한 장착 위치를 결정한다(S302).
다음으로, 터렛 공구 관리 장치(200)는 도 4의 공구 관리 화면과 같이, 터릿의 가상 이미지를 디스플레이한다(S303).
이어서, 터렛 공구 관리 장치(200)는 사용자의 소프트키 선택에 따라 디스플레이된 터렛에 공구를 장착한다(S304).
이후, 터렛 공구 관리 장치(200)는 툴 터렛에 정의된 공구만이 툴 터렛 이미지에 모두 설치되었는지 확인한다(S305).
상기 확인 결과(S305), 툴 터렛에 정의된 공구가 툴 터렛에 설치되지 않은 경우 즉, 툴 터렛에 정의된 공구가 모두 설치되지 않았거나 정의된 공구 외에 불필요한 공구가 장착된 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 장착된 모든 공구가 필요 없는 공구인지를 확인한다(S306). 즉, 터렛 공구 관리 장치(200)는 필요치 않은 공구가 장착된 모든 공구인지 아니면 일부 공구인지 확인한다.
상기 확인 결과(S306), 장착된 모든 공구가 필요 없는 공구가 아닌 경우, 즉, 일부 공구만 불필요한 공구인 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 소프트키를 통해 불필요한 공구만을 분리한다(S307). 반면, 상기 확인 결과(S306), 장착된 모든 공구가 불필요한 공구인 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 소프트키를 통해 모든 공구를 분리한다(S308).
그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 공구가 S302 과정에서 결정된 위치대로 장착되어 있는지 여부를 확인한다(S309). 한편, 상기 확인 결과(S305), 툴 터렛에 정의된 공구가 툴 터렛에 설치된 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 S309 과정을 수행한다.
상기 확인 결과(S309), 공구가 결정된 위치대로 장착되어 있지 않은 경우, 즉, 공구가 잘못된 위치에 장착되어 있는 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 위로 이동 또는 아래로 이동 소프트키를 통해 공구를 제자리로 이동시킨다(S310).
반면, 상기 확인 결과(S309), 공구가 결정된 위치대로 장착되어 있는 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 공구 관리 화면에서 공구 테이블의 첫째 줄의 공구 번호 1(T-No. = 1)로 포커스를 이동시킨다(S311).
그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 현재의 포커스가 있는 공구 번호 1(T-No. = 1)에 정의한 공구가 올바르게 장착되어 있는지 확인한다(S312).
상기 확인 결과(S312), 현재의 포커스가 있는 공구 번호 1(T-No. = 1)에 정의한 공구가 올바르게 장착되지 않은 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 공구 DB 소프트키를 통해 공구 데이터베이스로부터 공구 번호 1(T-No. = 1)에 적합한 공구를 찾아 장착한다(S313).
반면, 상기 확인 결과(S312), 현재의 포커스가 있는 공구 번호 1(T-No. = 1)에 정의한 공구가 올바르게 장착된 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 현재 공구의 공구 설치 정보가 정상인지 여부를 확인한다(S314). 예를 들어, 공구 설치 정보는 오프셋 번호(Offset-No.), 스핀들 회전 방향, 내/외부 절삭유 등을 포함한다.
상기 확인 결과(S314), 현재 공구의 공구 설치 정보가 정상이 아닌 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 사용자로부터 공구 수정 소프트키를 클릭받는다(S315).
그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 사용자의 입력에 따라 공구 설치 정보를 수정한다(S316). 이때, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 공구 수정 소프트키를 통해 공구 설치 정보를 수정하기 위한 팝업 창을 표시할 수 있다. 여기서, 터렛 공구 관리 장치(200)는 사용자로부터 오프셋 번호, 스핀들 회전 방향, 내/외부 절삭유 등의 원하는 정보와 확인 버튼을 입력받으면 사용자가 선택한 정보를 저장한다. 그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 공구 설치 정보가 정상인지를 확인하는 S314 과정을 수행한다.
상기 확인 결과(S314), 현재 공구의 공구 설치 정보가 정상인 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 현재 포커스가 가리키는 공구 번호(T-No.)에 정의된 공구가 마지막 공구 번호(T-No.=END)인지 확인한다(S317).
상기 확인 결과, 현재 포커스가 가리키는 공구 번호가 마지막 공구 번호가 아니면, 터렛 공구 관리 장치(200)는 현재의 공구 번호(T-No.)에 1을 더한다(S318).
그리고 터렛 공구 관리 장치(200)는 S312 과정부터 다시 수행한다. 이때, 터렛 공구 관리 장치(200)는 마지막 공구 번호(T-No.=END)인 경우까지 몇 번의 루프를 반복적으로 수행한다.
이후, 몇 번의 루프를 반복 수행하여 현재 포커스가 있는 공구 번호(T-No.)가 공구 장착 마지막 단계(T-No.=END)이면, 터렛 공구 관리 장치(200)는 설치된 공구가 모두 정한 위치에 장착되었는지 확인한다(S319).
만약, 상기 확인 결과(S319), 설치된 공구의 위치가 틀렸다면, 터렛 공구 관리 장치(200)는 공구 이동 소프트키를 이용하여 공구의 장착 위치를 이동시키고 설치된 공구가 모두 정한 위치에 장착되어 있는지를 확인하는 S319 과정을 다시 수행한다(S320).
상기 확인 결과(S319), 공구 위치 확인이 완료된 경우, 터렛 공구 관리 장치(200)는 선택된 입력 완료 소프트키를 통해 공구 장착을 위한 공구 관리 작업을 종료한다.
이후, 터렛 공구 관리 장치(200)는 S302 과정에서 결정된 공구 장착 위치에 해당하는 공구가 실제 작업 순서에 최적화되어 장착되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 터렛 공구 관리 장치(200)는 필요한 경우 터렛상의 공구 장착 순서를 변경할 수 있다. 즉, 터렛 공구 관리 장치(200)는 실제 터렛의 가상 이미지에 배치된 공구를 확인하여 터렛 회전 숫자를 용이하게 최적화할 수 있다. 예를 들어, 외경(1번)-드릴(3번)-나사(5번)으로 장착되어 있으나 실제 작업 순서가 외경-나사-드릴일　경우 터렛이 6번 회전을 해야된다. 이때, 터렛 공구 관리 장치(200)는 터렛의 가상 이미지를 통해서 직관적으로 외경(1번)-나사(3번)-드릴(5번)으로　공구 장착 순서를 변경하면 터렛을 4번만 회전해도 될 수 있다.
한편, 터렛 공구 관리 장치(200)는 터렛의 가상 이미지에 장착된 공구들이 모두 실제 터렛에 제대로 장착되었는지를 확인할 수 있다. 터렛 공구 관리 장치(200)는 실제 터렛에 장착된 공구와 터렛의 가상 이미지에 장착된 공구들을 비교하여 실제 작업 전에 공구의 실제 장착 여부를 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 비쥬얼 정보를 이용한 공구 관리를 위한 대화형 프로그램에서의 터렛 공구 관리 화면의 예시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 공구 관리를 위한 대화형 프로그램은 터렛 공구 관리 장치(200)에서 수행될 수 있으며, 사용자가 소재 가공을 위하여 필요한 공구를 실제로 NC 선반의 툴 터렛에 장착한 후 공구 관리를 위한 대화형 프로그램을 통해 NC 선반에 장착된 툴 터렛 공구 정보를 시각적으로 쉽게 관리하기 위한 것이다.
이를 위해, NC 선반에서 공구 관리를 위한 대화형 프로그램은 공구 관리를 위한 대화형 프로그램의 전체 메뉴 부분이 표시되며, 전체 메뉴 중에서 공구 관리 메뉴(401)가 표시된다. 사용자가 공구 관리 메뉴(401)를 클릭하면, 툴 터렛 탭(402) 화면이 표시된다.
툴 터렛 탭(402)에서는 공구 관리 메뉴에서 툴 터렛에 공구를 장착하기 위한 탭을 나타낸다. 툴 터렛 이미지(403), 툴 터렛 번호(404), 툴 터렛에 장착된 공구 이미지(405)가 표시된다. 여기서, 툴 터렛 이미지(403)는 실제 NC 선반의 툴 터렛의 형상과 유사하며, 이는 공구 관리를 위한 대화형 프로그램에서 사용되는 공구의 관리를 쉽게 할 수 있도록 도와준다.
또한, 공구 관리를 위한 대화형 프로그램은 도 4와 같이 가공에 필요한 공구를 실제 NC 선반의 툴 터렛에 설치된 상태를 표시하여 사용자가 화면의 정보로부터 직관적으로 공구의 설치 상태를 파악할 수 있다. 공구 관리를 위한 대화형 프로그램에서 지원하는 툴 터렛에 장착할 수 있는 공구의 개수는 사용하는 공작 기계 별로 차이가 난다. 본 발명의 실시 예에 따른 도 4와 같이 12개의 터렛 구성을 표시하고 있다.
툴 터렛 탭(402)에서의 툴 터렛 번호(404)는 툴 포스트 번호를 기입한 것이다. 공구 이미지(405)는 사용자가 공구 관리를 위한 대화형 프로그램의 툴 터렛 이미지에 공구를 장착했을 때 나타나는 공구 이미지를 나타낸다.
툴 터렛 이미지(403) 하단에 공구 정보를 보여주는 공구 테이블(406)이 표시된다. 공구 테이블(406)은 툴 렛에 장착한 공구의 정보를 나타낸다. 공구 테이블(406)에는 공구 번호(T-No)(407), 공구의 오프셋 번호(Offset-No)(408), 공구의 종류(Type)(409), 공구의 이름(410), 공구의 고유 정보(411), 스핀들의 회전 방향(412), 공구의 내/외부 절삭유 정보(413)가 포함된다.
여기서, 공구 번호(T-No)(407)는 해당 공구가 장착된 툴 터렛의 번호를 나타내는 열이며, T-No. 또는 T-code라 표시된다.
공구의 오프셋 번호(Offset-No)(408)는 해당 공구의 오프셋 번호의 정보를 나타내는 열이다. 공구의 마모 등으로 인해 실제로 소재에 접촉하여 가공되는 공구의 면은 원래 공구와 차이가 있을 수 있는데, 오프셋 번호란 이에 대한 정보이다. 공구 수정 소프트키(421)를 통해 공구의 오프셋 번호(408) 내용이 수정될 수 있다.
공구의 종류(Type)(409)는 해당 공구 타입을 타입 이미지로 나타낸 열이고, 공구의 이름(410)은 해당 공구의 이름을 나타낸 열이다.
공구의 고유 정보(411)는 해당 공구의 고유 정보를 나타내는 열들로 이는 공구의 종류에 따라 표시 정보의 내용이 달라진다. 그러므로 공구 관리 화면에서 포커스가 다른 행으로 이동되면, 공구의 고유 정보(411)에 표시되는 항목이 달라진다.
스핀들의 회전 방향(412)은 스핀들의 회전 방향을 나타내는 열로서, 공구 수정 소프트키(421)를 통해 스핀들의 회전 방향(412)의 내용이 수정될 수 있다.
공구의 내/외부 절삭유 정보(413)는 해당 공구의 내/외부 절삭유 정보를 나타내는 열이다. 공구의 내/외부 절삭유 정보(413)는 공구 수정 소프트키(421)를 통해 내용이 수정될 수 있다.
또한, 공구 관리 화면은 하단에 위치한 홈 소프트키(414), 공구 DB 소프트키(415), 공구 장착을 위한 공구 장착 소프트키(416), 공구 분리를 위한 공구 분리 소프트키(417), 모든 공구를 분리할 수 있는 모든 공구 분리 소프트키(418), 장착된 공구를 위 아래로 이동할 수 있는 위로 이동 및 아래로 이동 소프트키(419 및 420), 공구 설치 정보 내용 수정을 위한 공구 수정 소프트키(421), 현재 터렛의 공구 장착 상태를 저장하는 입력된 공구 장착 정보 저장 소프트키(422), 공구 관리 대화형 프로그램 종료를 위한 종료 소프트키(423)를 포함한다.
여기서, 홈 소프트키(414)는 공구 관리를 위한 대화형 프로그램의 홈으로 이동하는 소프트키를 나타낸다.
공구 DB 소프트키(415)는 공구 관리 메뉴의 공구 DB 탭으로 이동할 수 있는 소프트키를 나타낸다.
공구 장착 소프트키(416)는 사용자가 원하는 공구 번호(T-No.)로 포커스를 이동한 후 원하는 공구를 장착할 수 있도록 해주는 소프트키를 나타낸다. 사용자가 이 공구 장착 소프트키(416)를 클릭하면 공구 DB에 있는 공구 중에서 원하는 공구를 장착할 수 있다.
공구 분리 소프트키(417)는 불필요한 공구를 분리시키는 소프트키를 나타낸다. 사용자가 해당 공구가 장착되어있는 공구 번호(T-No.)로 포커스를 이동하여 이 공구 분리 소프트키(417)를 누르면 공구가 분리된다.
모든 공구 분리 소프트키(418)는 툴 터렛에 장착된 모든 공구가 불필요하다면 장착된 모든 공구를 분리하는 소프트키를 나타낸다.
위로 이동 소프트키(419)는 현재 포커스가 위치한 공구 번호(T-No.)에 해당하는 공구를 한 단계 위의 공구 번호(T-No.)로 이동시키는 소프트키를 나타낸다.
아래로 이동 소프트키(420)는 현재 포커스가 위치한 공구 번호(T-No.)에 해당하는 공구를 한 단계 아래의 공구 번호(T-No.)로 이동시키는 소프트키를 나타낸다.
공구 수정 소프트키(421)는 오프셋 번호, 스핀들 회전 방향, 내/외부 절삭유의 내용을 수정할 수 있도록 하는 소프트키를 나타내며, 이 소프트키를 클릭하면 도 5의 공구 수정 팝업창(510)이 표시된다.
공구 입력 소프트키(422)는 현재 공구 장착의 정보를 저장하는 소프트키를 나타낸다.
종료 소프트키(423)는 공구 관리를 위한 대화형 프로그램을 종료하는 소프트키를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 대화형 프로그램에서의 공구 수정 소프트키 클릭 시 열리는 공구 수정 팝업 창에 대한 예시도이다.
도 4에 도시된 공구 수정 소프트키(421)가 클릭되면, 공구 관리 화면에는 도 5에 도시된 공구 수정 팝업 창(510)이 표시된다. 공구 수정 팝업 창(510)에는 공구 설치 정보 수정/저장 확인 버튼(511) 및 공구 설치 정보 수정/저장 취소 버튼(512)이 포함된다.
공구 수정 팝업 창(510)은 공구 수정 소프트키(521)를 클릭할 때 나타나는 팝업 창을 나타내며, 공구 수정 팝업 창(510)을 통해 오프셋 번호, 스핀들 회전 방향, 내/외부 절삭유의 내용을 수정할 수 있다.
공구 설치 정보 수정/저장 확인 버튼(511)은 사용자에 의해 클릭되면 공구 수정 팝업 창(510)이 닫히며, 공구 수정 팝업 창(510)에서 작성한 내용이 수정/저장된다.
공구 설치 정보 수정/저장 취소 버튼(512)은 사용자에 의해 클릭되면 공구 수정 팝업 창(510)이 닫히며, 공구 수정 팝업 창(510)에서 작성한 내용이 저장되지 않고 닫힌다.
한편, 상술한 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법은 소프트웨어적인 프로그램으로 구현하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정 기록 매체에 기록해 둘 수 있다.
예컨대, 기록 매체는 각 재생 장치의 내장형으로 하드 디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.
이 경우, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록한 프로그램은, NC 프로그램 작성에 필요한 공구에 대하여 고유의 공구 정보와 설치 정보의 각 항목에 대한 값들을 디스플레이 화면상에서 관리하는 터렛 공구 관리 방법에 있어서, 공작 기계의 가공 공정에 필요한 공구를 정의하는 공구 정의 단계; 상기 정의된 공구에 대한 터렛 상의 공구 장착 위치를 결정하는 위치 결정 단계; 터렛의 가상 이미지를 디스플레이하는 터렛 디스플레이 단계; 및 상기 디스플레이된 터렛의 가상 이미지에 상기 결정된 공구 장착 위치에 따라 공구를 장착하는 공구 장착 단계를 포함하여 실행할 수 있다.
본 발명의 명세서에서 설명하는 기능적 동작과 구현물은 디지털 전자회로로 구현되거나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나 이들 중 하나 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 명세서에서 설명하는 구현물은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치의 동작을 제어하기 위하여 또는 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다.
본 발명의 도면은 동작과정을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 특정한 순서로 그러한 동작들을 수행해야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해해서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.
또한 본 발명의 명세서에서 특정한 실시형태를 설명하였다. 실시형태들은 이하의 특허청구범위에 속한다. 예컨대, 청구항에 기재된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
본 발명은 테이블 형태로 공구의 정보를 관리하는 경우 직관적인 공구 관리 상황의 파악이 어려운 점, 사용자가 공구의 설치, 이동, 변경, 탈착을 위해 해당 공구를 선택한 후 직접 정보를 입력해야 하는 번거로움을 최소화하기 위해, 보유한 공구와 가공에 사용할 공구를 분리하여 보유 공구 관리 기능과 터렛 공구 관리 기능으로 구분하고 터렛 공구 관리 화면에 터렛의 가상 이미지 정보를 활용함으로써 사용자가 가공에 사용할 공구의 설치, 이동, 교환, 탈거 상황을 직관적으로 파악할 수 있다. 이러한 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용 가능성이 있는 발명이다.
200: 터렛 공구 관리 장치 210: 입력부
220: 표시부 230: 제어부
240: 메모리부 250: PMC부
401: 공구 관리 메뉴 402: 툴 터렛 탭
403: 툴 터렛 이미지 404: 툴 터렛 번호
405: 공구 이미지 406: 공구 테이블
407: 공구 번호 408: 공구의 오프셋 번호
409: 공구의 종류 410: 공구의 이름
411: 공구의 고유 정보 412: 스핀들의 회전 방향
413: 공구의 내/외부 절삭유 정보
414: 홈 소프트키 415: 공구 DB 소프트키
416: 공구 장착 소프트키 417: 공구 분리 소프트키
418: 모든 공구 분리 소프트키 419: 위로 이동 소프트키
420: 아래로 이동 소프트키 421: 공구 수정 소프트키
422: 입력된 공구 장착 정보 저장 소프트키
423: 종료 소프트키

Claims (8)

  1. NC 프로그램 작성에 필요한 공구에 대하여 고유의 공구 정보와 설치 정보의 각 항목에 대한 값들을 디스플레이 화면상에서 관리하는 터렛 공구 관리 방법에 있어서,
    공작 기계의 가공 공정에 필요한 공구를 정의하는 공구 정의 단계;
    상기 정의된 공구에 대한 터렛 상의 공구 장착 위치를 결정하는 위치 결정 단계;
    터렛의 가상 이미지를 디스플레이하는 터렛 디스플레이 단계; 및
    상기 디스플레이된 터렛의 가상 이미지에 상기 결정된 공구 장착 위치에 따라 공구를 장착하는 공구 장착 단계
    를 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 공구 장착 위치에 해당하는 상기 정의된 공구가 실제 작업 순서에 최적화되어 장착되었는지 여부를 확인하여 필요한 경우 터렛상의 공구 장착 순서를 변경하는 단계
    를 더 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공구 정의 단계에서 정의되지 않은 불필요한 공구가 상기 터렛상에 장착되어 있는지 확인하여 불필요한 공구가 장착되어 있을 경우는 불필요한 공구를 터렛상에서 분리하는 단계
    를 더 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 공구 장착 위치에 해당하는 상기 정의된 공구가 모두 장착되어 있는지 여부를 확인하는 공구 장착 확인 단계
    를 더 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터렛의 가상이미지에 장착된 공구들이 모두 실제 터렛에 제대로 장착되었는지를 확인하는 단계
    를 더 포함하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착된 공구의 공구 장착 위치를 소프트키를 이용하여 변경하는 공구 위치 변경 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이된 터렛의 번호마다 대응되는 공구가 장착되는지 여부를 확인하는 터렛 번호 확인 단계; 및
    상기 공구 데이터베이스 소프트키를 선택하여 상기 디스플레이된 터렛의 번호에 대응되는 공구를 찾아 장착하는 공구 데이터베이스 검색 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착된 공구의 설치 정보가 기 설정된 공구의 설치 정보와 일치하는지 여부를 확인하는 공구 정보 확인 단계; 및
    상기 장착된 공구의 설치 정보가 기 설정된 공구 설치 정보와 일치하지 않는 경우, 공구 수정 소프트키를 선택하여 공구 설치 정보를 수정하는 공구 정보 수정 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계용 비쥬얼 정보를 이용한 터렛 공구 관리 방법.

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