KR20140080845A - 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수치제어 공작기계를 가동 중 장비를 가공하지 않는 비가공 시간에 불필요하게 구동하고 있는 제어장치들의 전원 공급을 차단하여 전력을 절감하는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어방법에 관한 것으로, 이는 공작기계에 대한 전력 절감 모드의 설정 여부를 확인하는 단계와, 공작기계의 정지 상태 여부를 확인하는 단계와, 공작기계가 정지 상태인 경우 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부를 확인하는 단계, 및 메인 조작반과 수치 조작반으로부터 설정 시간 이상 입력신호가 미입력된 경우에 한하여 공작기계의 전원 공급을 차단하는 단계를 포함한다.

Description

수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법{METHOD FOR CONTOLLING POWER SAVING OF NUMERICAL CONTROL MACHINE}

본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수치제어 공작기계를 가동 중 장비를 가공하지 않는 비가공 시간에 불필요하게 구동하고 있는 제어장치들의 전원 공급을 차단하여 전력을 절감하는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 수치제어가 가능한 공작기계는 가공 공정을 프로그램하여 수행하는 수치제어부(CNC, Computerized Numerical Control)를 통해 자동 수행이 가능하다.

따라서, 프로그램된 임의의 가공 공정이 실행되면 공정이 완료될 때까지 무인 운전이 가능하고, 이러한 장점으로 야간에도 무인 운전을 통해 가공을 수행하고 있다.

이렇게 실시간 구동으로 공작기계에 전원이 인가되면 공작기계 내 가공을 위한 유압모터나 전원 공급 장치등의 제어장치들이 작업 대기상태를 유지하기 위하여 지속적으로 소음 및 전력 소모를 발생하게 된다. 따라서, 무인 운전시 가공 공정이 완료된 후에도 전원 공급이 계속되어 불필요한 전력을 소모하는 원인이 되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 공작기계에 있어서 가공 공정 및 기타 작업이 이루어지지 않는 대기 시간에 불필요하게 구동하고 있는 제어장치들로 인가하는 전원 공급을 차단하여 전력소비를 줄일 수 있는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 수치제어 공작기계에서의 전원 세이빙 제어 방법은, 공작기계에 대한 전력 절감 모드의 설정 여부를 확인하는 단계; 상기 공작기계의 정지 상태 여부를 확인하는 단계; 상기 공작기계가 정지 상태인 경우 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 설정 시간 이상 입력신호가 미입력된 경우 상기 공작기계의 전원 공급을 차단하는 단계를 포함하고, 상기 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부, 또는 상기 설정시간 이상 입력신호의 발생 여부를 판단하는 방법은 수치 제어부에서 스크린 세이버 기능의 활성화 여부로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 수치제어 공작기계에서의 전원 세이빙 제어 방법은, 상기 메인 조작반 또는 상기 수치 조작반 중 적어도 어느 하나에 입력신호가 인가되면 공작기계의 전원 공급을 재개하는 단계(S500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 수치제어 공작기계에서 가공 공정을 수행하지 않는 비가공 시간 또는 대기 시간에 불필요하게 구동하고 있는 제어장치들로 공급되는 전원을 차단함으로써 전력소모를 효과적으로 없앨 수 있다.

또한, 공작기계가 직접 가공 공정을 수행하고 있는 중이나 수치제어부(CNC)에 프로그램 변경 및 저장과 같은 실질적인 작업이 이루어지고 있는 도중에 전원 공급이 차단되면 가공 불량이나 저장 데이터를 상실하는 등의 문제가 발행하지만, 공작기계의 메인 조작반 및 수치 제어부 양쪽의 조작 여부를 모두 고려하여 실질적인 작업이 종료된 상태에서만 전력을 차단하므로, 보다 안정적인 전원 차단을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전원 공급이 차단된 이후에도 메인 조작반 또는 수치 조작반 중 어느 하나로부터 입력 신호가 수신되면 전원 공급을 자동 재개함으로써 사용의 편의성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 방법의 상세 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 공작기계 및 이의 전원 세이빙 제어 방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계는 크게 제어부(100), 조작부(200), 구동부(300)로 구성된다.

제어부(100)는 가공 공정을 제어하기 위한 유닛으로 수치제어부 및 PLC 데이터 처리부를 포함한다.

조작부(200)는 제어부(100)에 적용되는 프로그램에 데이터를 입력하고 제어부(100)를 통해 공작기계를 동작시키기 위한 사용자용 인터페이스 수단을 제공한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 조작부(200)는 수치제어부의 제어를 위한 수치 조작반, 공작기계를 직접 구동하기 위한 메인 조작반으로 구분된다. 메인 조작반에는 전력 절감 모드 버튼(POWER SAVING)을 추가하여 버튼의 선택 동작으로 전원 세이빙 동작을 설정할 수 있다.

구동부(300)는 제어부(100)의 제어에 따라 실제 구동하는 장치로서, 전원 공급 장치, 메인 유압 유닛, 작업등, 작업 상태를 확인할 수 있는 표시 화면 등을 포함한다. 구동부(300)는 실제 구동을 위해 전원 공급이 필요한 장치들로 볼 수 있다.

따라서, 조작부(200)로 제어부(100)를 운전하고 이를 통해 구동부(300)를 단속하여 공작기계를 운용하고 진행 상태를 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계는 제어부(100)에서 공작기계가 가공 공정을 수행하지 않고 정지 상태인지 여부와, 조작부(200)로부터 입력 신호가 입력되었는지 여부를 확인하여 상기 두 조건이 모두 만족할 경우에만 실질적인 작업이 종료된 상태로 판단하고 구동부(300)로 인가하는 전원 공급을 차단한다. 이러한 차단 기능은 제어부(100)가 전력 절감 모드로 설정된 경우에 수행하며, 전력 절감 모드는 조작반(200)의 메인 조작반을 통해 사용자가 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계의 제어부(100)가 조작부(200)로부터 입력 신호가 입력되었는지 여부를 확인할 때, 메인 조작반 및 수치 조작반을 구분하여 각각으로부터 입력신호가 입력되었는지 여부를 구분하여 확인할 수 있다. 메인 조작반으로부터 입력신호가 입력되면 제어부(100)의 PLC 데이터 처리부에서 입력된 신호를 수치제어부로 입력하여 해당 수치 데이터를 지령한다. 또, 수치 조작반으로부터 입력신호가 입력되면 제어부(100)로 해당 수치 데이터를 인가하고 수치제어부의 스크린 세이버 기동시간을 리셋한다.

상기의 구성에 기초하여 전원 세이빙(power saving)을 제어하는 방법을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 방법의 상세 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계는 먼저 제어부(100)에서 공작기계에 대한 전력 절감 모드가 설정되어 있는지를 확인한다(S100). 전력 절감 모드는 수치제어 공작기계가 유휴 상태일 때 전력을 차단하는 전원 세이빙 방법을 적용할 것인지에 대한 여부를 설정하는 모드이다.

예를 들어, 수치제어 공작기계의 메인 조작반에 전력 절감 모드 버튼(POWER SAVING)을 추가하여 버튼을 한번 누르면 기동하고 다시 누르면 차단되는 것으로 구성함으로써 전원 세이빙 기능을 편리하게 적용 또는 해제할 수 있다.

확인 결과, 전력 절감 모드의 설정이 없으면 전원 세이빙 기능을 완료하고 대기 상태로 유지하거나 이전 동작을 수행한다.

전력 절감 모드의 설정이 있으면, 제어부(100)가 다음 동작으로 공작기계의 정지 상태 여부를 확인한다(S200). 즉, 공작기계가 비가동 상태인지를 먼저 파악한다. 수치제어 공작기계가 정지 상태가 아니면 즉, 가동 상태이면 전력 차단이 불가하므로 일련의 전원 세이빙 동작을 더 이상 진행하지 않는다.

공작기계가 정지 상태이면 제어부(100)가 계속 비가동 상태츨 유지하는 유휴 상태인지를 판단하기 위해 다음의 동작을 수행한다.

제어부(100)가 조작반(200)으로부터 입력신호가 수신되는지를 확인한다(S300). 이 과정은 공작기계의 정지 상태가 그대로 유지되고 있는지, 가동 상태로 상태 변경이 있는지를 확인하기 위한 과정으로 볼 수 있다.

공작기계가 잠시 정지 상태에 있더라도 작업자에 의한 연속적인 작업이 수행되면 메인 조작반에 입력신호가 인가될 것이며, 직접 메인 조작반을 통하지 않더라도 수치 제어부에 키보드와 같은 입력수단을 통해 프로그램 수정 작업 등에 의해 입력신호가 인가될 수 있다.

따라서, 제어부(100)는 조작반(200)의 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 입력신호가 수신되었는지를 각각 확인하는 과정을 거친다(S310, S320).

메인 조작으로부터 입력신호가 수신되면 제어부(100)가 공작기계의 정지 상태가 가동 상태로 상태 변경하고 PLC 데이터 처리부에서 해당 입력 신호를 수치제어부로 전달하여 입력 신호에 대응되는 수치 데이터를 입력한다(S330). 그리고, 제어부(100)의 PLC 데이터 처리부가 수치제어부로 전원 세이버 기동 시간을 강제 입력하여, 전원 세이빙을 기동할 시점을 다시 셋팅할 수 있다.

수치 조작반으로부터 입력신호가 수신되면 제어부(100)가 해당 수치 데이터를 처리하고, 수치 제어부의 스크린 세이버 기동 시간을 리셋한다(S340).

메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 설정시간 이상 입력신호의 인가가 발생하지 않으면 실질적으로 공작기계는 더이상 후속 작업이 없는 것으로 판단하고, 제어부(100)가 구동부(300)의 전원 공급을 차단하여 전력을 절감한다(S400).

다만, 메인 조작반은 실질적으로 작업자가 입력하는 스위치가 있으므로 입력신호의 인가 여부를 쉽게 판단할 수 있으나, 수치 제어부(CNC)를 제어하기 위한 수치 조작반은 일반적으로 별도의 키보드를 통한 입력이 있을 뿐 키보드를 눌렀다는 입력신호의 인가 여부를 판단하기 위해서는 별도의 수단이 필요할 수 있다.

그러나, FANUC 타입과 같은 수치 제어부는 사용 편의를 위한 수치 제어부의 표시 화면을 제공하고 있으며, 이러한 표시 화면은 화면 보호 및 수명 보장을 위해 일정시간 조작이 없으면 화면을 슬립 모드로 전환하는 형태의 스크린 세이버(screen saver) 기능을 포함하고 있다.

따라서, 상기 S300 단계에서 조작반을 통한 입력신호의 인가 여부, 또는 상기 S400 단계에서 설정시간 이상 입력신호의 발생 여부를 판단하는 근거는 수치 제어부에서 스크린 세이버 기능의 활성화 여부로 적용할 수 있다.

즉, 기설정한 일정 시간동안 수치 조작반에 입력신호가 인가되지 않으면 스크린 세이버 기능이 활성화 되므로 스크린 세이버가 기동되면 수치 조작반에 입력신호가 일정 시간 입력되지 않은 것이며, 기설정한 일정 시간동안 메인 조작반으로부터 입력신호가 입력되지 않으면 모든 조건을 만족하게 되어 수치제어 공작기계의 전원 공급을 차단하게 되는 것이다.

결국, 기존의 스크린 세이버 기능이 기동 되는 설정시간이 공작기계가 유휴상태임을 판단하게 되는 설정시간으로 활용하게 되며, 스크린 세이버 활성화 여부와 상기 메인 조작반의 스위치 신호에 의한 입력신호를 조합하여 상기 조건이 모두 만족할때 전원 공급을 차단하는 전력 절전 모드가 수행된다.

예를 들어, 스크린 세이버 기동 설정시간을 10분으로 하고 메인 조작반의 입력신호가 10분 이상 없으면 공작기계의 전원을 차단하는 것으로 설정하는 경우, 공작기계가 가동 상태이면 더 이상 전력 절전 기능이 구현되지 않는다. 공작기계가 비가동 상태이면 즉, 10분 동안 수치 조작반과 메인 조작반의 스위치 신호가 입력되지 않았으면(S410), 제어부(100)가 구동부(300)로 지령하여 전원 공급을 자동으로 차단할 수 있다(S420, S430).

이후, 본 발명의 실시 예에 따른 수치제어 공작기계는 도 3에 도시한 바와 같이, 메인 조작반 또는 수치 조작반 중 적어도 어느 하나에 입력신호가 인가되는지 여부를 확인하고, 입력신호의 입력이 있으면 공작기계의 전원 공급을 재개할 수 있다(S510, S520).

이 경우, 작업자가 메인 조작반이나 수치 조작반 중 어느 하나를 통해 조작을 하게 되면 자동으로 공작기계가 작업 대기상태로 돌아가 신속하게 추가 작업을 수행할 수 있다.

즉, 작업자가 직접 파워 스위치를 작동하여 공작기계의 전원을 차단한 경우와 달리 전력 절감 모드에 의하여 전력소모를 줄이기 위하여 전원이 차단된 경우에는 파워 스위치에 의하는 것 외에도 메인 조작반이나 수치 조작반을 통해 입력조작을 하는 것으로 전원을 재 인가하도록 하여 사용 편의성을 높일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

1. 수치제어 공작기계에서의 전원 세이빙 제어 방법으로서,
   상기 공작기계에 대한 전력 절감 모드의 설정 여부를 확인하는 단계;
   상기 공작기계의 정지 상태 여부를 확인하는 단계;
   상기 공작기계가 정지 상태인 경우 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부를 확인하는 단계; 및
   상기 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 설정 시간 이상 입력신호가 미입력된 경우 상기 공작기계의 전원 공급을 차단하는 단계를 포함하고,
   상기 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부, 또는 상기 설정시간 이상 입력신호의 발생 여부를 판단하는 방법은 수치 제어부에서 스크린 세이버 기능의 활성화 여부로 판단하는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 조작반 또는 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되는지 여부를 확인하는 단계에서,
   상기 수치 조작반으로부터 임의의 입력신호가 수신되면 상기 공작기계의 제어부가 수치 제어부의 스크린 세이버 기동 시간을 리셋하는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 조작반 또는 상기 수치 조작반 중 적어도 어느 하나에 입력신호가 인가되면 공작기계의 전원 공급을 재개하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수치제어 공작기계의 전원 세이빙 제어 방법.
   

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