KR20140083096A - 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법 - Google Patents

가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법에 관한 것으로, 가공소재의 외경에 따라 가공소재가 갠트리 로더의 그립퍼에 그립핑될 때의 압력을 감지하고, 이러한 압력 크기의 차이에 따라 가공소재에 적합한 가공프로그램을 자동으로 설정하여 가공을 수행함으로써 공정시간을 단축하고, 생산성을 향상시키며, 작업자의 편의성을 증대시킬 수 있는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법{Work program automatic change device and method by an external diameter of work material}
본 발명은 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공소재의 외경에 따라 가공소재가 그립핑 될 때 달라지는 압력의 차이를 통해 가공소재를 구분하고, 이에 따라 가공소재에 맞는 가공프로그램을 자동으로 설정하여 공정시간을 단축하고, 생산성을 향상시키며 작업 편의성을 증대시킬 수 있는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법에 관한 것이다.
터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
종래 공작기계는 가공소재의 형상은 동일하나 가공소재의 외경이 다른 경우에도 가공소재 공급장치에 가공소재를 저장하였다.
갠트리 로더가 가공소재를 그립핑하여 가공부로 가지고 오는 경우에 작업자가 수작업으로 가공소재에 맞는 가공프로그램을 설정하여야 함에 따라 공정시간이 증가되고, 이에 따라 생산성이 감소되는 문제점이 있었다.
또한, 작업자가 가공소재에 따른 가공프로그램을 잘못 선택할 경우, 가공소재는 원하는 가공이 되지 않아 가공불량이 발생되어 가공소재를 낭비하고, 오동작으로 인해 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.
더욱이, 작업자가 가공소재에 따라 가공프로그램을 수작업으로 선택해야 함에 따라 항상 가공소재와 가공소재의 가공상태를 체크해야 함에 따라 작업자의 작업편의성을 저감시키는 문제점이 있었다.
대한민국특허 출원번호 제10-1996-057728호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 가공소재의 외경에 따라 가공소재가 갠트리 로더의 그립퍼에 그립핑될 때의 압력을 감지하고, 이러한 압력 크기의 차이에 따라 가공소재에 적합한 가공프로그램을 자동으로 설정하여 가공을 수행함으로써 공정시간을 단축하고, 생산성을 향상시키며, 작업자의 편의성을 증대시킬 수 있는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일단에 가공소재를 클램핑하기 위한 그립퍼가 장착된 갠트리 로더를 구비하는 공작기계에 있어서, 상기 갠트리 로더(1)에 설치되어 상기 그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑 할 때의 압력을 감지하는 센서; 상기 센서에서 출력된 압력 신호를 디지털 압력 레벨로 변환하는 변환부; 및 제어부;를 포함하고, 상기 그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑 할 때의 압력 레벨에 따라 상기 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 제어부는 상기 가공소재의 외경에 따라 상기 가공소재의 기준 압력 레벨 데이터를 저장하는 기준 압력 레벨 저장부; 상기 가공소재를 가공할 수 있는 가공프로그램이 저장되는 가공프로그램 저장부; 상기 변환부에서 변환된 디지털 압력 레벨과 상기 기준 압력 레벨 저장부에 저장된 기준 압력 레벨을 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 결과에 따라 상기 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 선택하는 가공프로그램 선택부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 스핀들 클램핑/언클램핑 자동 조절 장치는 상기 실제 스핀들 모터 출력이 최적의 스핀들 모터 출력보다 큰 경우에는 상기 한 쌍의 클램핑 부재가 상기 스핀들 디스크를 언클램핑 하도록 상기 모터 컨트롤부에서 상기 한 쌍의 모터의 회전 구동량을 제어하거나, 상기 실제 스핀들 모터 출력이 최적의 스핀들 모터 출력보다 작은 경우에는 상기 한 쌍의 클램핑 부재가 상기 스핀들 디스크를 클램핑 하도록 상기 모터 컨트롤부에서 상기 한 쌍의 모터의 회전 구동량을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 스핀들 클램핑/언클램핑 자동 조절 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 가공프로그램 자동 설정장치는 가공되고 있는 가공소재와 상기 가공프로그램 선택부에서 선택된 가공프로그램을 표시하는 표시부;를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법은 가공소재의 외경에 따라 가공소재의 기준 압력 레벨 데이터를 저장하는 단계; 가공소재를 가공할 수 있는 가공프로그램을 저장하는 단계;그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑할 때 압력을 감지하는 단계; 감지된 압력 신호를 디지털 압력 레벨로 변환하는 하는 단계; 변환된 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨을 비교하는 단계; 및 비교 결과에 따라 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 선택하는 단계;로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법의 바람직한 다른 실시예에서, 가공프로그램을 자동으로 선택하는 단계 이후에 가공되고 있는 가공소재와 선택된 가공프로그램을 표시하는 단계;를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법은 가공소재의 외경에 따라 가공소재가 갠트리 로더의 그립퍼에 그립핑될 때의 압력을 감지하고, 이러한 압력 크기의 차이에 따라 가공소재에 적합한 가공프로그램을 자동으로 설정하여 가공을 수행함으로써 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법은 공작물의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법은 가공소재의 외경에 따라 자동으로 가공프로그램을 설정함에 따라 작업자의 작업 편의성을 증대시키고, 가공프로그램의 오선택 등으로 인한 인사사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법의 절차도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치의 개념도를 나타낸다. 도 1을 참고하여 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치(10)를 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치(10)는 센서(20), 변환부(30), 및 제어부(40)로 이루어진다.
가공부와 가공소재 공급장치(도면에 미도시)를 이동할 수 있도록 갠트리 로더(1)가 설치된다. 이러한 갠트리 로더는 일단에 가공소재(3)를 클램핑하기 위한 그립퍼(2)를 구비한다.
센서(20)가 갠트리 로더(1) 또는 그립퍼(2) 상에 설치되고, 그립퍼(2)가 가공소재(3)를 클램핑 할 때의 압력을 감지한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공 프로그램 자동 설정장치(10)에서의 센서(20)는 압력 감지 센서로 이루어진다.
변환부(30)는 센서(20)에서 출력된 압력 신호를 디지털 압력 레벨로 변환한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공 프로그램 자동 설정장치(10)에서의 변환부(30)는 센서(20)에서 감지된 압력 신호를 A/D 변환기를 통해 8비트(bit)의 디지털 신호(digital signal)로 변환한다.
이러한 디지털 신호는 후술하는 제어부(40)의 비교부(43)로 전송된다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(40)는 기준 압력 레벨 저장부(41), 가공프로그램 저장부(42), 비교부(43), 및 가공프로그램 선택부(44)로 이루어진다.
기준 압력 레벨 저장부(41)는 가공소재(3)의 외경에 따른 가공소재(3)의 기준 압력 레벨 데이터가 저장되게 된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 기준 압력 레벨 데이터는 가공소재의 외경에 따라 Kg/f의 단위로 저장되게 된다.
가공프로그램 저장부(42)는 소정의 형태로 가공소재(3)를 가공할 수 있는 가공프로그램이 저장된다.
비교부(43)는 갠트리 로더(1)의 그립퍼(2)에 클램핑된 가공소재(3)의 압력을 변환부(30)에서 변환한 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨 저장부(41)에 저장된 기준 압력 레벨을 비교한다.
가공프로그램 선택부(44)는 비교부(23)에서 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨을 비교한 결과에 따라 가공소재(3)에 적합한 가공프로그램을 자동으로 선택하게 된다.
이에 따라, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치(10)는 그립퍼(2)가 가공소재(3)를 클램핑 할 때의 압력 레벨에 따라 가공소재(3)의 가공프로그램을 자동으로 설정할 수 있게 된다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치(10)의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 가공프로그램 자동 설정장치(10)는 가공되고 있는 가공소재(3)와 가공프로그램 선택부(44)에서 선택된 가공프로그램을 표시하는 표시부(50)를 추가로 구비한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 표시부(50)는 조작반의 모니터상에 표시될 수도 있다. 표시부(50)에 의해 작업자는 현재 가공되고 있는 가공소재(3)와 이에 따라 선택된 가공프로그램을 실시간으로 확인할 수 있고, 가공프로그램의 오작동 여부를 판단하여 오작동율을 최소화할 수 있게 된다.
도 2은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법의 절차도를 나타낸다.
도 2을 참고하여 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법을 설명한다. 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법은 기준 압력 레벨 데이터 저장 단계(S1), 가공 프로그램 저장 단계(S2), 가공 소재 클램핑시 압력 감지 단계(S3), 감지된 압력을 디지털 압력 레벨로 변환하는 단계(S4), 압력 레벨과 기준 압력 레벨 비교 단계(S5), 및 가공프로그램 선택 단계(S6)로 이루어진다.
가공소재(3)의 외경에 따라 가공소재(3)의 기준 압력 레벨 데이터를 기준 압력 데이터 저장부(42)에 저장한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 기준 압력 레벨 데이터는 가공소재의 외경에 따라 Kg/f의 단위로 저장되게 된다.
기준 압력 레벨 데이터 저장하는 단계(S1) 이후에, 가공소재(3)를 가공할 수 있는 가공프로그램을 가공프로그램 저장부(42)에 저장한다.
가공 프로그램 저장하는 단계(S2) 이후에, 갠트리 로더(1)에 장착된 그립퍼(2)가 가공소재 공급장치에 저장된 가공소재(3)를 클램핑할 때의 압력을 센서(20), 더욱 바람직하게는 압력감지 센서로 압력을 감지한다.
가공 소재 클램핑시 압력 감지 단계(S3) 이후에, 감지된 압력 신호를 변환부(30), 더욱 바람직하게는 A/D 변환기를 통해 감지된 압력 신호를 8비트(bit)의 디지털 신호(digital signal) 형태의 압력 레벨로 변환한다.
감지된 압력을 디지털 압력 레벨로 변환하는 단계(S4) 이후에, 비교부(43)에서 변환된 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨 저장부(41)에 저장된 기준 압력 레벨을 비교한다.
비교부(43)에서 변환된 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨 저장부(41)에 저장된 기준 압력 레벨을 비교하여 차이가 없으면 가공 소재 클램핑시 압력 감지 단계(S3)로 되돌아 간다.
만약, 비교부(43)에서 변환된 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨 저장부(41)에 저장된 기준 압력 레벨의 비교 결과 차이가 있는 경우 가공소재(3)의 가공프로그램을 자동으로 선택하게 된다.
도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 가공프로그램을 자동으로 선택하는 단계(S6) 이후에 가공되고 있는 가공소재(3)와 선택된 가공프로그램을 표시하는 단계(S7)를 추가로 구비한다. 이에 따라, 작업자가 가공소재(3)에 이에 따라 선택된 가공프로그램이 정확하게 수행되는지를 모니터링 할 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명에 의한 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치 및 설정방법은 가공소재의 외경에 따라 갠트리 로더의 그립퍼에 클램핑되는 압력의 차이를 이용하여 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 설정할 수 있어 공정시간을 단축하고, 이에 따라 생산성을 향상시킬 수 있으며, 작업편의성을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
1 : 갠트리 로더, 2 : 그립퍼,
3 : 가공소재,
10 : 가공프로그램 자동 설정장치,
20 : 센서, 30 : 변환부,
40 : 제어부,
41 : 기준 압력 레벨 저장부, 42 : 가공프로그램 저장부,
43 : 비교부, 43 : 가공프로그램 선택부,
50 : 표시부,
S1 : 기준 압력 레벨 데이터 저장 단계,
S2 : 가공프로그램 저장 단계,
S3 : 가공소재 클램핑시 압력 감지 단계,
S4 : 감지된 압력을 디지털 압력 레벨로 변환하는 단계,
S5 : 압력 레벨과 기준 압력 레벨 비교 단계,
S6 : 가공프로그램 선택 단계,
S7 : 가공소재와 가공프로그램 표시 단계.

Claims (5)

  1. 일단에 가공소재를 클램핑하기 위한 그립퍼가 장착된 갠트리 로더를 구비하는 공작기계에 있어서,
    상기 갠트리 로더에 설치되어 상기 그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑 할 때의 압력을 감지하는 센서;
    상기 센서에서 출력된 압력 신호를 디지털 압력 레벨로 변환하는 변환부; 및
    제어부;를 포함하고,
    상기 그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑 할 때의 압력 레벨에 따라 상기 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가공소재의 외경에 따라 상기 가공소재의 기준 압력 레벨 데이터를 저장하는 기준 압력 레벨 저장부;
    상기 가공소재를 가공할 수 있는 가공프로그램이 저장되는 가공프로그램 저장부;
    상기 변환부에서 변환된 디지털 압력 레벨과 상기 기준 압력 레벨 저장부에 저장된 기준 압력 레벨을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 결과에 따라 상기 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 선택하는 가공프로그램 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가공프로그램 자동 설정장치는,
    가공되고 있는 가공소재와 상기 가공프로그램 선택부에서 선택된 가공프로그램을 표시하는 표시부;를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정장치.
  4. 가공소재의 외경에 따라 가공소재의 기준 압력 레벨 데이터를 저장하는 단계(S1);
    가공소재를 가공할 수 있는 가공프로그램을 저장하는 단계(S2);
    그립퍼가 상기 가공소재를 클램핑할 때 압력을 감지하는 단계(S3);
    감지된 압력 신호를 디지털 압력 레벨로 변환하는 하는 단계(S4);
    변환된 디지털 압력 레벨과 기준 압력 레벨을 비교하는 단계(S5); 및
    비교 결과에 따라 가공소재의 가공프로그램을 자동으로 선택하는 단계(S6);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가공프로그램을 자동으로 선택하는 단계(S6) 이후에,
    가공되고 있는 가공소재와 선택된 가공프로그램을 표시하는 단계(S7);를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가공소재의 외경에 따른 가공프로그램 자동 설정방법.
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JPH071240Y2 (ja) * 1988-02-23 1995-01-18 株式会社中村機器エンジニアリング 把持装置
KR20080032735A (ko) * 2006-10-10 2008-04-16 두산인프라코어 주식회사 척의 클램핑힘 제어장치 및 제어방법
KR20080069012A (ko) * 2007-01-22 2008-07-25 전성금속 주식회사 쿨런트 오일 내의 칩을 분리하여 자동 배출하기 위한 장치
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KR101257275B1 (ko) * 2011-10-26 2013-04-22 화천기공 주식회사 자동가공기능을 갖는 지능형 cnc공작기계 및 그 제어방법

Patent Citations (5)

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