KR20150087651A

KR20150087651A - 소재 검출 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20150087651A
Application number: KR1020140007850A
Authority: KR
Inventors: 김종웅
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30
Also published as: KR102107857B1

Abstract

본 발명은 소재 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 소재 검출 장치는 공작 기계에 있어 팔레트에 적재된 소재의 유무와 소재의 종류를 검출하는 소재 검출 장치에 있어서, 주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류를 검출하고, 상기 소재의 종류에 따른 소재 번호 및 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 검출부; 상기 검출부에 의해 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 상기 소재를 가공하는 가공부; 상기 검출부에 의해 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 저장하고, 상기 패턴과 대응하는 소재 종류에 따라 대응하는 소재 번호 및 상기 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 저장하는 메모리부; 및 상기 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 제어부를 포함한다.

Description

소재 검출 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING A WORKPIECE}

본 발명은 소재 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작 기계에서 복수의 소재를 가공하는 데 있어서 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량의 측정을 통해 소재의 유무와 종류를 검출하여 소재의 종류에 맞게 소재를 자동으로 가공함으로써 가공 시간을 단축하고 원가 절감이 가능하게 하여 작업 효율을 높일 수 있는 소재 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 공작 기계에 있어서, 다수의 팔레트 위에 다양한 소재가 부착되어 가공하는 경우 또는 1개의 팔레트 위에 다수의 소재가 부착되어 가공하는 경우에, 작업자는 가공할 소재에 따라 필요한 가공 방법과 장비를 파악하여 소재를 가공을 해야 한다.

이때, 작업자가 다양한 소재를 일일이 파악함에 어려움이 있고, 소재 별로 맞는 가공 방법에 따른 가공 프로그램을 검색하여 소재 별로 맞는 가공 프로그램을 설정해야 한다는 번거로움이 있다. 이러한 번거로운 작업 공정을 해소하기 위해 소재의 유무 및 종류를 확인하는 계측기를 사용하기도 하는데, 계측기는 매우 고가일 뿐만 아니라 계측기로 소재의 유무 및 종류를 검출하는 데 시간이 매우 오래 걸리고 검출 후에도 가공 준비 또는 시작을 하여 가공하는데 걸리는 시간이 오래 걸려 작업자의 작업 능률을 떨어뜨린다는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제2011-0070941호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 공작 기계에서 복수의 소재를 가공하는 데 있어서 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량의 측정을 통해 소재의 유무와 종류를 검출하여 소재의 종류에 맞게 소재를 자동으로 가공함으로써 가공 시간을 단축하고 원가 절감이 가능하게 하여 작업 효율을 높일 수 있는 소재 검출 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 방법은, 공작 기계에 있어 팔레트에 적재된 소재의 유무와 소재의 종류를 검출하는 소재 검출 방법에 있어서, 상기 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계; 상기 주축의 부하량에 따른 소재의 유무, 소재 번호, 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 단계; 상기 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 상기 소재를 가공하는 단계; 및 상기 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 장치는 공작 기계에 있어 팔레트에 적재된 소재의 유무와 소재의 종류를 검출하는 소재 검출 장치에 있어서, 주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류를 검출하고, 상기 소재의 종류에 따른 소재 번호 및 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 검출부; 상기 검출부에 의해 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 상기 소재를 가공하는 가공부; 상기 검출부에 의해 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 저장하고, 상기 패턴과 대응하는 소재 종류에 따라 대응하는 소재 번호 및 상기 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 저장하는 메모리부; 및 상기 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 제어부를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 소재 검출 장치 및 그 방법에 따르면, 소재의 깎여 나갈 부분인 비가공 영역에 특정 패턴을 마킹해 두어 공작 기계가 소재를 자동으로 가공하면서 상기 패턴을 통해 소재의 유무 및 종류를 매우 쉽게 판단하여 소재의 종류에 맞는 가공 방법에 따라 가공할 수 있다는 현저하고도 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 소재 검출 장치 및 그 방법을 이용하는 경우, 소재의 가공을 위해서 가공할 소재에 따른 가공 방법을 반복적으로 선택할 필요가 없으며, 가공 시작을 별도의 수작업을 통해 반복 지시할 필요가 없다. 따라서, 소재 가공 시간을 상당 부분 단축할 수 있으며, 작업의 편의성이 개선된다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량 측정을 통해 소재의 종류를 검출하고, 검출된 소재의 종류에 맞게 소재를 가공함으로써 소재의 부착 오류에 따른 안전사고를 방지할 수 있다.

그리고, 비숙련된 작업자에 의한 소재 정보 오류로 인한 공작 기계의 파손이 방지되는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 소재의 유무 및 종류를 확인하는 고가의 계측기를 사용하지 않아 공정 작업에 있어 원가 절감이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 장치(100)를 간략하게 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 장치(100)의 작동 방법에 관한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴(303)이 마킹된 비절삭 영역(302)의 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 장치(100)를 간략하게 도시한 블록 다이어그램이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 소재 검출 장치(100)는 검출부(101), 가공부(102), 메모리부(103), 제어부(104)를 포함한다.

검출부(101)는 소재를 가공하기 위해 툴이 장착된 주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류를 검출하고, 상기 소재의 종류에 따른 소재 번호 및 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인한다.

여기서, 검출부(101)는 주축의 측정된 부하량의 값의 유무에 따라 소재의 유무를 검출한다. 예를 들어 주축의 측정된 부하량의 값이 있으면 소재가 있다고 검출하고, 주축의 측정된 부하량의 값이 없으면 소재가 없다고 검출한다.

또한, 검출부(101)는 주축의 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 추출하여 패턴과 대응하는 소재 번호를 메모리부(103)로부터 확인하여 소재의 종류를 검출하고 확인된 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 메모리부(103)로부터 확인한다. 소재 번호는 소재의 종류별 고유한 번호로 설정된 것을 의미하고, 가공프로그램 번호는 소재의 종류별로 대응하는 가공 방법에 대하여 번호로 설정한 것을 의미한다.

가공부(102)는 검출부(101)에 의해 메모리부(103)로부터 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 반입된 소재를 가공한다. 보다 구체적으로, 소재는 팔레트에 적재되어 가공부(102)에 반입되며, 후술하는 제어부(104)는 검출부(101)에 의해 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법을 메모리부(103)로부터 호출하여 가공방법에 따라 소재를 가공하도록 가공부(102)를 제어함으로써 가공부(102)는 해당 가공 방법에 따라 반입된 소재를 가공한다.

메모리부(103)는 검출부(101)에 의해 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 저장하고, 상기 패턴과 대응하는 소재 종류에 따라 대응하는 소재 번호 및 상기 소재번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호가 저장되어 있다. 후술하는 제어부(104)는 가공부(102)에 반입된 소재의 종류에 대응하는 가공프로그램 번호에 따른 가공 방법을 메모리부(103)로부터 호출한다. 또한, 메모리부(103)에는 가공할 소재의 종류와 상기 소재를 가공할 가공 방법 사이의 대응관계를 담은 설정 정보가 저장된다. 메모리부(103)는 하드 디스크와 같은 고정적인 장치일 수 있으며, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리와 같은 이동성 장치일 수 있다. 또한, 메모리부(103)는 컴퓨터에 마련된 RAM과 같은 일시적 저장 장치일 수도 있다.

제어부(104)는 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹한다. 보다 구체적으로, 제어부는 검출부(101)에 의해 확인된 소재 종류에 따라 대응되는 패턴을 메모리부(103)로부터 불러와, 불러온 패턴에 따라 상기 소재의 비절삭 영역에 절삭한다. 제어부(104)는 검출부(101)에 의해 확인된 소재의 종류에 따라 대응하는 패턴을 어차피 깎여질 비가공 영역에 마킹함으로써 자동적으로 공작 기계가 소재의 종류를 파악하고 소재의 종류에 따른 소재 가공 방법인 가공프로그램을 호출하여 가공함으로써 소재 가공 시간을 상당 부분 단축할 수 있도록 한다. 상기 패턴은 요철 형태인 것을 특징으로 하고, 상기 패턴은 첨부 도면 도 3에서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 검출 장치(100)의 작동 방법에 관한 순서도이다.

소재 검출 장치(100)는 팔레트에 적재된 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량을 측정한다(S201). 그리고, 소재 검출 장치(100)는 주축의 측정된 부하량의 값이 있는지 없는지를 판단한다(S202). 여기서, 소재 검출 장치(100)는 주축의 측정된 부하량의 값이 있으면 소재가 있다고 판단하고, 주축의 측정된 부하량의 값이 없으면 소재가 없다고 판단한다.

이때, S202 단계에서의 판단 결과, 주축의 측정된 부하량의 값이 있는 경우에, 즉 소재가 있다고 판단되는 경우에는 상기 주축의 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 추출한다(S203). 만약, S202 단계에서의 판단 결과, 주축의 측정된 부하량의 값이 없는 경우에 즉, 소재가 없는 경우에는 팔레트에 반입될 다음 가공할 소재가 있는지를 판단한다(S208).

S203 단계 이후, 소재 검출 장치(100)는 주축의 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 추출하여 패턴과 대응하는 소재 번호를 메모리부(103)로부터 확인하여 소재의 종류를 검출한다(S204).

그리고, 소재 검출 장치(100)는 S204 단계에서 확인된 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 메모리부(103)로부터 확인하여 확인된 가공프로그램 번호에 대응하는 가공방법에 따라 팔레트에 적재된 소재를 가공한다(S205).

소재의 가공이 완료되면, 소재 검출 장치(100)는 소재의 다음 공정의 유무를 판단한다(S206), 만약 S206 단계에서의 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 없으면 다음 가공할 소재가 있는지를 판단하고(S208), S208 단계에서 판단 결과, 다음 가공할 소재가 있다고 판단하면 상기 가공할 소재를 가공하기 위해 툴이 장착된 주축부하량을 측정하는 단계(S201)로 복귀하여 이후 일련의 작업들을 다시 수행한다. S208 단계에서 판단 결과, 다음 가공할 소재가 없다고 판단하면 소재 검출 장치(100)의 작동을 중단시키는 종료 단계를 수행한다.

만약, S206 단계에서 해당 소재의 다음 공정이 있다고 판단하면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹한다(S207). S207 단계에서, 다음 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 것은 상기 소재번호에 따라 대응되는 패턴을 메모리로부터 불러오고, 불러온 패턴에 따라 상기 소재의 비절삭 영역에 절삭하는 것을 말한다. 이를 통해, 공작 기계가 소재의 종류를 쉽게 파악하여 자동으로 소재의 종류에 맞는 공작이 가능하도록 함으로써 소재의 가공 시간을 매우 단축시킬 수 있다. 상기 패턴은 요철 형태인 것을 특징으로 하고, 첨부도면 도 3과 같은 요철 형태의 패턴을 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴(303)이 마킹된 비절삭 영역(302)의 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소재 검출 장치(100)는 소재 번호에 따라 대응되는 패턴(303)을 메모리부(103)로부터 불러와, 불러온 패턴(303)에 따라 상기 소재의 비절삭 영역(302)에 절삭한다. 소재 검출 장치(100)는 소재의 비절삭 영역(302)에 절삭된 패턴(303)을 통하여 소재의 종류를 쉽게 확인할 수 있다. 예컨대, 첨부된 도 3에서의 패턴(303)을 참조하면, 본 발명에 따른 소재 검출 장치(100)는 비절삭 영역(303)에 요철 형태로 표시된 패턴(303)의 돌출 부분을 "on"으로 설정하고, 들어간 부분을 "off"로 설정하여 메모리부(103)에 저장하면, 상기 비절삭 영역(303)에 마킹된 패턴(303)은 메모리부(103)를 "on off on on off"로 확인할 수 있다. 또한, 소재 검출 장치(100)는 "on off on on off"로 확인된 패턴(303)의 값은 "10110"으로 메모리부(103)에 기저장할 수 있으며, 더불어 메모리부(103)에 "10110"에 대응하는 소재 번호 "22"번과 상기 소재 번호에 따른 가공프로그램 번호 "22"번을 메모리부(103)에 저장할 수 있다. 이를 통하여 소재 검출 장치(100)는 팔레트(304)에 반입되어 가공할 소재의 소재 번호를 메모리부(103)로부터 확인할 수 있고, 상기 소재 번호에 따라 소재의 종류도 확인할 수 있다. 또한, 소재 검출 장치(100)는 확인된 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 메모리부(103)로부터 확인할 수 있다. 예컨대, 첨부된 도 3에서 소재 검출 장치(100)에 의해 상기 소재가 가공이 완료되면 도 3에 도시된 부호 301만 남고, 부호 302인 비절삭 영역은 가공되면서 깎여 없어진다.

이로 인하여 공작 기계를 통한 다수의 소재의 종류를 쉽게 파악할 수 있으며, 소재의 종류를 파악함과 동시에 상기 소재의 종류에 맞는 가공 방법에 따라 가공함으로써 종래의 기술보다 소재 가공 시간을 매우 단축할 수 있다는 현저한 효과를 구현할 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.

100: 소재 검출 장치 101: 검출부
102: 가공부 103: 메모리부
104: 제어부 301: 가공후의 소재
302: 비절삭 영역(가공부위) 303: 패턴
304: 팔레트

Claims

공작 기계에 있어 팔레트에 적재된 소재의 유무와 소재의 종류를 검출하는 소재 검출 방법에 있어서,
상기 소재 가공시 툴이 장착된 주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계;
상기 주축의 부하량에 따른 소재의 유무, 소재 번호, 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 단계;
상기 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 상기 소재를 가공하는 단계; 및
상기 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 단계
를 포함하는 소재 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 소재의 유무 및 소재의 종류 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계는
상기 주축의 부하량에 따라 소재의 유무 및 소재의 종류 중 적어도 하나 이상을 검출하는 단계; 및
상기 주축의 부하량 값에 대응하는 패턴을 추출하여, 상기 패턴과 대응하는 소재의 종류를 메모리로부터 확인하여 검출하는 단계
를 포함하는 소재 검출 방법.
제1항에 있어서,
상기 주축의 부하량에 따른 소재의 유무, 소재 번호, 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 단계는
상기 소재의 종류에 따라 대응되는 소재 번호를 메모리로부터 확인하는 단계; 및
상기 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 메모리로부터 확인하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검출 방법.
제1항에 있어서,
비절삭 영역에 마킹하는 단계는
상기 소재 번호에 따라 대응되는 패턴을 메모리로부터 불러오는 단계; 및
불러온 패턴에 따라 상기 소재의 비절삭 영역에 절삭하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 검출 방법.
공작 기계에 있어 팔레트에 적재된 소재의 유무와 소재의 종류를 검출하는 소재 검출 장치에 있어서,
주축의 부하량을 측정하여 소재의 유무 및 소재의 종류를 검출하고, 상기 소재의 종류에 따른 소재 번호 및 가공프로그램 번호 중 적어도 하나 이상을 확인하는 검출부;
상기 검출부에 의해 확인된 가공프로그램 번호에 따른 가공방법에 따라 상기 소재를 가공하는 가공부;
상기 검출부에 의해 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 저장하고, 상기 패턴과 대응하는 소재 종류에 따라 대응하는 소재 번호 및 상기 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 저장하는 메모리부; 및
상기 소재의 다음 공정의 유무를 판단하고, 판단 결과, 상기 소재의 다음 공정이 있다고 판단되면 다음 공정의 가공프로그램 번호를 가공된 소재의 비절삭 영역에 마킹하는 제어부
를 포함하는 소재 검출 장치.
제5항에 있어서,
상기 검출부는
상기 주축의 측정된 부하량의 값의 유무에 따라 소재의 유무를 검출하고, 상기 주축의 측정된 부하량의 값에 대응하는 패턴을 추출하여 상기 패턴과 대응하는 소재 번호를 메모리부로부터 확인하여 소재의 종류를 검출하고, 상기 소재 번호에 따른 가공방법을 나타내는 가공프로그램 번호를 상기 메모리부로부터 확인하는 것을 특징으로 하는 소재 검출 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검출부에 의해 확인된 소재 종류에 따라 대응되는 패턴을 상기 메모리부로부터 불러와, 상기 불러온 패턴에 따라 상기 소재의 비절삭 영역에 절삭하는 것을 특징으로 하는 소재 검출 장치.