KR20210145753A - 절삭 공구 검사 및 교체를 위한 자동 시스템 - Google Patents

Abstract

공구 마모 평가를 위한 검사 장치 및 처리 소프트웨어를 포함하는 기계 공구의 절삭 공구 인서트의 상태를 평가하기 위한 방법 및 자동 시스템이 제공된다. 이러한 시스템은 후처리 소프트웨어에 의해 제공되는 평가 또는 사용자 정의 설정을 기반으로 하여, 절삭 공구 인서트(들)를 조작하고, 마모되거나 파손된 경우 이를 교체하는 수단을 포함한다.

Description

절삭 공구 검사 및 교체를 위한 자동 시스템

본 발명은 기계 공구의 절삭 공구의 마모 상태를 검출하는 자동 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 금속 절삭 기계 공구의 파손된 및/또는 마모된 절삭 공구를 자동으로 분석하고 궁극적으로 교체하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

모든 가공 과정에서, 공구와 공작물 간의 상호 작용으로 인해, 공구가 마모되어 파손되기 전에 또는 일반적으로 상태가 공작물의 품질을 비롯한 가공 공정 결과에 부정적인 영향을 미치기 전에 교체되어야 한다. 이러한 마모 메커니즘의 속도는 많은 요인에 따라 달라지며 상당한 편차를 보이다. 기존의 수치 제어 기계 공구에서는, 기계 공구 매거진에 있는 공구를 교체하기 위해 불필요한 정지를 방지하도록 가공 프로세스가 설계되었다.

수치 제어 프로그래머는 공작물 재료와 원하는 공정(예: 드릴링, 보링, 밀링 등)에 적합한 공구를 정확하게 선택하여 공정 기간보다 수명이 긴 공구를 보유한다. 이러한 방식으로 공구는 가공 과정에서 기하학적 및 기계적 특성을 유지하므로 절삭 중에 성능이 일정하다. 이 절차를 적용하면, 공구 매거진의 공구는 가공 공정 중에 교체할 필요가 없고 공정이 종료된 후에만 교체할 수 있다. 경우에 따라, 공정이 너무 길거나 공작물 재료의 절삭이 어려울 때마다, 프로세스 기간보다 수명이 긴 공구를 찾는 것은 불가능하다; 이러한 경우 지속적인 프로세스를 보장하기 위해, 하나 이상의 자매 공구가 사용된다. 자매 공구는 여기에서 원래 공구와 동일한 공구를 의미한다; 이러한 자매 공구들은 공구 매거진에 보관되어 있으며, 가공 과정에서 원래 공구가 마모되면, 이들은 공구 매거진에서 기계 공구에 의해 픽업되어, 원래 공구 교체에 사용되어 공정의 연속성을 제공한다.

일반적으로 원래 공구의 상태는 가공 과정에서 확인되지 않는다; 실제로 공구 수명은 공구 제조업체에서 제공한 정보만을 기반으로 추정되며, 가공 프로세스의 설계 단계에서 검증된다.

이러한 설계 단계에서, 수치 제어 프로그래머는 종종 반복적으로 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어를 사용하여 프로세스를 시뮬레이션하고, 프로세스 후 공구의 성능과 공작물의 품질을 확인한다. 일련의 테스트를 통해, 프로그래머는 프로세스 조건에서 공구의 실제 수명을 확인하고, 공구가 마모되는 시기를 제어한다. CAM에서 검색된 정보, 일반적인 경험 및 수행된 테스트를 기반으로, 설계 중인 프로세스에서 사용할 공구의 수명이 선택되고, 나중에 더 이상 변경되지 않는다는 의미에서, 고정된 매개변수가 되는 경우가 있다.

공구의 수명은 변경되기 전에 해당 프로세스에서 공구를 사용할 수 있는 기간을 정의한다. 공구 수명은 공정 비용을 최소화하기 위해 너무 일찍 폐기하지 않도록 충분히 공구가 사용되는 것을 보장해야 하고, 동시에, 너무 많이 사용하여 공구 마모 및 파손과 관련된 모든 문제가 발생하지 않도록 보장해야 한다. 이것은 실제로 안전상의 이유로 수치 제어의 프로그래머가 할당한 수명이, 특정 공구에서 얻을 수 있는 실제 수명과 비교하여, 항상 공칭 공구 수명(즉, 공구 제조업체에서 지정)보다 낮은 보수적인 값임을 의미한다.

프로그래머가 공구의 수명을 선택하고 프로세스가 안정되면 설계 단계가 끝나고 생산 단계가 시작된다. 생산 단계에서, 공구는 수명(프로그래머가 지정한 수명)에 도달하면 체계적으로 교체된다.

공구 교체를 위해 당업계에 알려진 몇 가지 전략이 있지만 모두 수동 프로세스를 포함한다. 교체는 예를 들어 (i) 작업 교대 중(생산 중, 다른 공구를 사용하거나 또는 자매 공구가 작동 중일 때), (ii) 기계에서 사용된 모든 공구가 변경되는 미리 정의된 시간에(전체 공구 매거진이 비워지고 새 공구로 다시 채워짐), (iii) 작업 교대 종료 시, 자매 공구의 개수가 전체 작업 교대 중 연속 작동을 보장할 만큼 충분히 많은 경우 등에 수행될 수 있다. 모든 경우에, 작업자는 마모된 공구를 기계에서 빼내고 새 공구로 교체해야 한다.

오늘날 가공 회사에서는 공구 수명을 최대화하고 전체 공구 비용을 줄이기 위해 여러 전략을 사용한다.

관련 선행 기술 문서로서, US2018299865A1은 작동 중 기계 공구를 모니터링 및 제어하기 위해 수치 제어에서 구현된 방법을 개시하고, 여기에는 공구 상태(공구 파손, 공구 마모)에 대한 정보와 전용 수치 제어 프로그램을 통한 적절한 대응 실행에 대한 정보가 포함된 다양한 소스에서 제공하는 신호를 평가하는 단계가 포함된다. 공구의 상태를 평가하기 위한 수치 제어에 의해 트리거될 수 있는 로봇에 의해 움직이는 카메라가 잠재적인 정보 소스로서 개시된다.

DE102012106139(A1)는 광학 장치를 사용하여 공구의 실제 상태를 원래 상태와 비교하는 것으로 구성된 공구 마모를 검출하는 방법을 설명한다. 이 문서에는 검사할 표면에 수직으로 위치해야 하는 카메라를 포함하는 방법을 구현하기 위한 장치에 대한 설명이 포함되어 있다; 공구를 사용하지 않는 동안 검사를 수행할 수 있으며, 카메라를 공구 매거진에 배치할 수 있다. 이 문서는 또한 검사 전에 공구를 고체, 액체 및 기체 수단으로 청소하거나 또는 픽처를 수정하기 위한 적절한 이미지 처리 소프트웨어 필터로 청소해야 한다고 언급한다. 이 시스템은 픽처를 공정에 사용된 공구 절삭 매개변수와 연관시키고 마모된 공구를 교체하기 위해 기계 공구의 수치 제어와 인터페이싱할 수 있다. 공구의 원래 모양과 마모 과정에 대한 정보를 데이터베이스에 저장할 수 있다.

DE102014104581A1은 DE102012106139에 제시된 것과 유사한 공구 마모를 모니터링하는 방법을 제시하며, 다중 카메라 및 프린지 투영 방법을 통한 색상 분석 및 체적 분석을 포함하여 마모 분석 기술에 대한 자세한 내용을 제공한다. 공구는 검사 중 공구 홀더에 고정되며 수산화나트륨 용액 및 전용 공구로 세척할 수 있다.

또한, JP6203864B2는 자동 절삭 시스템을 설명하고, 이는 교환 가능한 원형 인서트 공구형 절삭 공구를 사용하고, 가공 프로그램을 읽을 수 있는 제어 수단, 서비스 수명 테스트 데이터 및 공구 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스 및 공구 나사를 풀기 위한 공구 나사 풀림 기구, 공구 인서트를 회전시키기 위한 공구 회전 기구 및 공구 인서트 나사 풀기 기구 및 공구 회전 기구를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 공구의 원형 인서트 회전을 위한 자동 시스템을 갖추고 있다. 카메라는 절삭 공구 인서트 위치를 검출하고 공구 마모를 확인하는데 사용된다. JP2012006119A는 원형 인서트 절삭 공구의 회전 위치를 정확하게 조정하기 위한 시스템을 자세히 설명한다; 이 시스템에는 공구 인서트의 나사를 풀고 회전하면 다시 조이는 수단이 포함된다.

큰 로트 및 열악한 가공 조건에서 절삭 공구는 생산 교대 중 마모되는 경우가 많다; 이는 재료를 가공하기 어려운 경우와 같이 더 작은 로트에서도 발생한다. 이러한 이유로 대부분의 회사는 정기적으로 마모된 공구를 교체한다. 공구 교체 공정은 일반적으로 완전 수동 공정으로서, 교체할 공구의 개수에 비례하는 시간과 노력이 필요하며, 공구의 절삭 부분을 제거하는데 필요한 분해량과 밀접한 관련이 있다. 시간과 노력은 제조원가, 특히 인건비로 계량화될 수 있는데, 이는, 높지만, 모든 기계 가공 업체에 필요하다.

이 비용 외에도, 회사는 공구의 우발적인 파손과 관련된 다른 비용을 부담해야 한다; 공구 비용 외에도, 공구 파손의 결과에는 부품 손상 또는 기계 손상이 포함될 수 있고, 이는 가끔 발생하지만 매우 높아서 바람직하지 않을 수 있다. 마모되거나 파손된 기계 부품을 교체하기 위한 유지보수 비용 외에도, 공구 파손의 결과에는 손상된 부품의 폐기 또는 공구 수명이 다하기 전에 마모될 때 필요한 재작업이 포함될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 기계 공구에서 공구의 마모 상태를 자동으로 체크하여 가공 공정에 간섭 없이 수명을 연장하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

제1 양태에서, 본 발명은 청구항 제1항에 나타낸 것과 같은 기계 공구의 공구 인서트의 마모 상태를 검출하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 출원의 출원인은 실제로 전술한 기술적 문제가 기계 공구의 절삭 공구 인서트의 마모 상태를 검출하는 시스템에 의해 효과적이고 확실하게 해결될 수 있음을 발견하였고, 각각의 절삭 공구 인서트는 기계 공구 매거진의 공구 홀더의 각각의 공구 본체 또는 상기 공구 홀더를 안전하게 취급하도록 구성된 제한된 공간에 수용되고, 상기 시스템은:

- 마모 검사를 받을 공구 인서트(들)를 수용하는 상기 공구 홀더 중 하나를 상기 기계 공구 매거진 또는 상기 제한된 공간으로부터 픽업할 수 있는 조작 수단;

- 상기 픽업된 공구 홀더를 안정적으로 유지할 수 있는 기계 공구로부터 분리된 지지부;

- 픽업된 공구 홀더에 수용된 상기 절삭 공구 인서트(들)와 관련된 마모 상태 데이터를 검출할 수 있는 검사 장치;

- 상기 검사된 절삭 공구 인서트 각각에 대한 상기 검출된 마모 상태 데이터를 수집할 수 있는 데이터 관리 플랫폼;

- 상기 절삭 공구 인서트의 유효 마모 상태를 직접적으로 또는 상기 검출된 마모 상태 데이터를 미리 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트와 비교함으로써 평가할 수 있는 제어 유닛;

- (i) 직접적으로 또는 검출된 마모 상태 데이터를 미리 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트와 비교함으로써 절삭 공구 인서트(6,8)의 유효 마모 상태를 평가할 수 있는 제어 유닛;

- a) 공구 홀더로부터, 마모 검사에서 마모된 것으로 검출된 일체형 절삭 공구 인서트를 궁극적으로 제거하고 새 것으로 교체하거나, 또는 b) 공구 홀더로부터, 하나 이상의 마모되지 않은 절삭 면을 갖는 것으로 마모 검사에 의해 검출된 개별 절삭 공구 인서트를 궁극적으로 제거하고 개별 절삭 공구 인서트의 상기 마모되지 않은 절삭 면이 효과적인 작동 위치에 재배치되도록 공구 홀더의 상기 공구 본체에 궁극적으로 재배치시키는 수단

을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 마모 검사될 상기 절삭 공구 인서트를 수용하는 상기 공구 홀더는 여러 다른 공구 홀더와 함께 기계 공구 매거진에 배치된다. 이 실시예에서, 조작 수단은 대응하는 절삭 공구 인서트가 마모 검사를 받게 하기 위해 상기 기계 공구 매거진으로부터 상기 공구 홀더를 픽업할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 마모 검사될 상기 절삭 공구 인서트를 수용하는 상기 공구 홀더는 교환될 절삭 공구 인서트 공구가 작업자가 이들을 안전하게 취급할 수 있는 제한된 공간에서 작업자에게 제공되는 추가 영역에 배치된다. 이 실시예에서, 조작 수단은 위에서 볼 수 있는 기계 공구 매거진이 아니라, 상기 제한된 공간으로부터 상기 공구 홀더를 픽업할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 검사 장치는 카메라, 레이저 스캐너, 현미경, 또는 유사한 장치, 또는 이러한 장치의 임의의 조합일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 절삭 공구 인서트의 마모 상태 데이터는 절삭 공구 인서트 표면의 색상, 치수, 체적, 형상 및 기하학적 특성에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 조작 수단은 상기 기계 공구 매거진으로부터 또는 상기 제한된 공간으로부터 마모 검사를 받는 상기 지지부로 상기 공구 인서트(들)를 수용하는 상기 공구 홀더를 이동할 수 있는 로봇을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇에는 필요에 따라 선택되는 궁극적으로 교환 가능한 엔드 이펙터를 지지하는 손목이 제공된다.

이렇게 하면, 실행할 작업에 따라 적절한 엔드 이펙터가 차례로 로봇의 손목에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적절한 엔드 이펙터는 공압식 확장 그리퍼, 전기식 또는 공압식 다중 조 그리퍼와 같은 그리퍼로서, 상기 기계 공구 매거진 또는 제한된 공간으로부터 제거되는 동안 상기 공구 홀더를 잡고 이를 지지부 상으로 위치시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적절한 엔드 이펙터는 브러시와 같은 청소 장치 또는 검사 대상 절삭 공구 인서트의 표면으로부터 먼지 및 다른 불순물을 제거할 수 있는 다른 고체, 액체 및 기체 수단이다.

이와 같이, 마모 검사가 시작되기 전에 절삭 공구 인서트를 세척하고, 절삭 공구 인서트 표면에 존재하는 원하지 않는 불순물이 제거되어, 마모 검사 공정 성능에 부정적인 영향을 미치지 않을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 픽업된 공구 홀더를 안정적으로 유지하기 위한 상기 지지부는 회전 테이블이다. 이와 같이 회전 테이블의 회전에 의해 회전 테이블에 고정되고 절삭 공구 인서트를 수용하는 공구 홀더가 검사 장치의 전방에서 회전하여 절삭 공구 인서트 마모 검사를 수행할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 로봇은 마모 검사를 받을 절삭 공구 인서트를 수용하는 상기 공구 홀더 주위의 상기 검사 장치의 회전과 같은 움직임을 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, 공구 홀더가 여전히 기계 공구 스핀들에 고정되어 있는 동안 공구 홀더 주위의 검사 장치의 이러한 이동이 수행된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇은 검사 장치 및 상기 회전 테이블에 연결된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 로봇은 상기 카메라에 의해 움직임이 안내되고, 로터리 엔코더 또는 유사한 시스템이 제공된 회전 테이블은 예를 들어 카메라 및/또는 공구의 CAD 모델에 의해 검색된 정보를 기반으로 계산된 반복 가능한 미리 정의된 위치에서 공구 홀더를 배향하는데 사용된다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 마모 검사를 받는 절삭 공구 인서트는 복수의 절삭 면이 제공된 개별 절삭 공구 인서트이다.

이러한 방식으로, 상기 검사 장치는 서로 독립적으로 절삭 공구 인서트의 상기 절삭 면 각각의 마모 상태를 검출할 수 있다.

상기 제1 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 시스템은 공구 홀더로부터 절삭 공구 인서트를 제거하고, 마모 검사에 의해 마모되지 않은 것으로 검출된 절삭 공구 인서트의 절삭 면이 효과적인 작동 위치에 위치되도록 이를 절삭 공구 인서트의 절삭 면의 새로운 배향을 갖는 구성으로 수용하는 공구 본체에 재배치하기 위한 수단을 더 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 공구 홀더에 수용되는 마모 검사 대상 절삭 공구 인서트는 공구 홀더에 고정되는 일체형 절삭 공구 인서트이다. 이러한 방식으로 마모된 일체형 절삭 공구 인서트의 절삭 부품을 교체하려면 전체 일체형 절삭 공구 인서트를 교체해야 하며, 이는 공구 치수, 즉 전체 길이 및 직경에 영향을 미칠 수 있다.

상기 제2 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 시스템은 마모된 것을 대체하는 새로운 일체형 절삭 공구 인서트의 정확한 활용을 위한 오프셋을 계산하기 위한 수단을 더 포함한다.

이러한 방식으로, 교체된 마모된 것에 대한 마모되지 않은 일체형 절삭 공구 인서트의 치수 변화가 보상될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 시스템은 교체된 마모된 절삭 공구 인서트를 수집하기 위한 수집 수단을 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 시스템은 상기 마모된 검출된 절삭 공구 인서트를 교체하는데 사용되는 아직 사용되지 않은 예비 절삭 공구 인서트를 수용하는 절삭 공구 인서트 컨테이너를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 사전 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트는 상기 마모된 절삭 공구 인서트 중 적어도 하나가 새로운 것으로 교체될 때마다 업데이트될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 시스템은 절삭 공구 마모 평가, 공구 수명 통계 및/또는 최적의 공구 교체 전략 제안과 관련된 데이터를 보여줄 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스를 더 포함한다.

제2 양태에서, 본 발명은 청구항 제13항에 나타낸 것과 같은 기계 공구의 공구 인서트의 마모 상태를 검출하기 위한 시스템에 관한 것이다.

본 출원의 출원인은 실제로 상기 언급된 기술적 문제가 기계 공구의 공구 홀더의 공구 본체에 수용된 적어도 절삭 공구 인서트의 마모 상태를 자동으로 검사하는 방법에 의해 효과적이고 확실하게 해결될 수 있음을 발견하고, 여기서 상기 방법은 본 발명의 제1 양태를 참조하여 상술한 바와 같은 시스템을 활용한다.

특히, 마모 검사되는 각 절삭 공구 인서트에 대해, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:

a) 기계 공구 매거진 또는 상기 공구 홀더를 안전하게 취급하도록 구성된 제한된 공간으로부터, 검사될 절삭 공구 인서트를 수용하는 공구 홀더를 픽업하거나 또는 수용하고, 절삭 공구 인서트 마모 검사 동안 공구 홀더를 안정적으로 고정하기 위해 분리된 지지부로 이송하는 단계;

b) 해당 공구 홀더의 절삭 공구 인서트를 청소하는 단계;

c) 상기 절삭 공구 인서트의 마모 상태 데이터를 검출하는 단계;

d) 데이터 관리 플랫폼에서 검사된 절삭 공구 인서트의 마모 상태 데이터를 수집하는 단계;

e) 마모 상태를 설정하기 위해 상기 검출된 절삭 공구 인서트 마모 상태 데이터를 미리 설정된 절삭 공구 인서트 마모 상태 데이터 세트와 비교하는 단계;

f) 공구 홀더로부터, a) 마모 검사에 의해 완전히 마모된 것으로 검출된 일체형 절삭 공구 인서트를 궁극적으로 제거하고 마모되지 않은 것으로 교체하거나, 또는 b) 적어도 하나의 마모되지 않은 절삭 면을 갖는 개별 절삭 공구 인서트를 궁극적으로 제거하고 개별 절삭 공구 인서트의 상기 마모되지 않은 절삭 면이 효과적인 작동 위치로 재배치되도록 공구 홀더의 공구 본체에 궁극적으로 재배치하는 단계.

본 발명의 방법은 절삭 공구 인서트를 검사하기 위한 하나 이상의 장치 및 검사 및 절삭 공구 인서트 조작을 수행하기 위해 정의된 영역에 배치될 수 있는 절삭 공구 인서트를 조작하기 위한 하나 이상의 장치에 의해 적용될 수 있다. 이러한 영역은 예를 들어 기계 공구 내부, 작업 영역 근처, 검사 및 조작 프로세스를 손상시킬 수 있는 오염 물질(즉, 칩 및 냉각수)로 보호되는 정의된 영역일 수 있다.

본 발명의 방법은 절삭 공구 인서트 교체 작업 동안 감독할 필요가 없으므로 기계 가공 회사의 전체 제조 비용을 최소화한다.

또한, 본 발명의 방법은 기계 공구가 다른 프로세스를 실행하는 동안, 모든 교체 작업을 오프라인으로 실행하기 위해 구현될 수 있다; 이는 절삭 공구 인서트 교체 공정이 가공 공정에 미치는 영향을 최소화하고, 가공 시간을 연장하여 가공 회사의 수익을 높일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 방법은 공구 홀더가 픽업되고 마모 검사가 시작되기 전에 절삭 공구 인서트를 수용하는 상기 공구 홀더를 식별하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 공구 홀더를 식별하는 상기 단계는 자동 시스템이 작업 영역 가까이, 기계 공구 근처 또는 공구 매거진에 설치될 때마다 수치 제어와의 인터페이스를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수치 제어는 절삭 공구 인서트의 개수, 공구 매거진의 위치 등을 포함하는 여러 정보를 시스템에 전달한다.

이러한 방식으로, 검사 및 교체 주기는 기계에서 실행되는 프로세스의 일정과 동기화된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 검사될 절삭 공구 인서트를 수용하는 상기 공구 홀더는 마모 검사 동안 공구 인서트를 안정적으로 유지하기 위해 테이블로 이송된다. 바람직하게는 상기 테이블은 회전 테이블이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 회전 테이블에는 각도 위치 정확도 및 반복성을 보장하기 위한 인코더, 조명 시스템, 공구 매거진 및 검사/교체 프로세스를 수행하는데 유용한 다른 공구가 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 마모 검사를 받을 상기 절삭 공구 인서트는 마모 검사가 시작되기 전에 식별된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 공구 홀더는 기계 공구 수치 제어에서 공구 번호 정보를 검색하거나 바코드, 일련 번호 또는 다른 공구의 식별 코드 또는 기호를 직접 스캔하여 식별된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공구 홀더에서 절삭 공구 인서트(들)의 효과적인 위치는 카메라, 레이저 스캐너, 현미경 또는 유사한 장치 또는 이러한 장치의 조합과 같은 검사 장치에 의해 확인된다.

이런 방식으로, 카메라로 얻은 픽처(를)를 통해 모든 측정값을 보정하기 위해 각 홀더에 있는 절삭 공구 인서트의 효과적인 위치를 확인할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 공구 홀더 내의 절삭 공구 인서트의 유효 위치와 관련된 상기 정보는 상기 검출된 마모 상태 데이터를 미리 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트와 비교할 수 있는 제어 유닛에 전달된다. 이러한 방식으로, 가능한 편차를 보상하기 위해 회전 테이블의 각도 위치가 조정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 식별된 후 및 마모 검사를 시작하기 전에, 마모 검사를 받을 상기 절삭 공구 인서트를 세척하여 절삭 공구 인서트의 표면에서 먼지 및 다른 불순물을 제거한다. 브러시 또는 다른 고체, 액체 및 기체 수단과 같은 여러 수단을 사용하여 이러한 세척 작업을 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 절삭 공구 인서트가 완전히 깨끗해지면 상태를 평가하기 위해 검사하고 교체해야 하는지 결정할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 검사 단계는 절삭 공구 인서트 누적 가공 시간을 각 공구에 대해 최종 사용자가 정의하거나 해당 공구에 대한 데이터 관리 플랫폼에서 사용할 수 있는 공구 수명과 비교하는 단계를 더 포함한다. 여기서 공구 수명은 예를 들어 절삭 공구 인서트 제조업체가 제공하거나 공정에 사용되는 절삭 매개변수에 연결된 적절한 수학 방정식(예: Taylor 등)을 사용하여 얻은 미리 정의된 고정 값으로 의도된다.

수명에 이미 도달했거나 기계 공구의 절삭 공구 인서트가 다음 상호 작용 중에 있을 경우, 공구 인서트를 변경해야 한다; 그렇지 않으면, 절삭 공구 인서트를 다시 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 평가는 절삭 공구 인서트의 기준 정보를 검사 장치를 통해 획득한 현재 정보와 비교하여 추가로 수행된다. 절삭 공구 인서트의 기준 정보는 시스템을 처음 사용하기 전 또는 절삭 공구 인서트가 새 제품인 경우 절삭 공구 인서트를 처음 사용하기 전에 획득한 정보이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 절삭 공구 인서트의 마모 수준은 참조 사진과 현재 사진 간의 차이를 2차원적으로 분석하거나 체적 분석을 수행하여 검출하고, 이는 원래 절삭 공구 인서트 표면에 추가(또는 감소) 볼륨이 있는지 식별하는데 도움이 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 사진 또는 마모 검사 중 사진에서 추출한 특징은 절삭 공구 인서트 마모 검사 프로세스를 추적하기 위한 데이터 관리 플랫폼에 저장된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 해당 홀더 하우징에서 절삭 공구 인서트를 제거하는 단계는 해당 홀더에서 절삭 공구 인서트의 나사를 풀어서 수행된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 나사는 전기 또는 공압 드라이버로 풀 수 있다; 나사 크기는 카메라로 촬영한 이미지 또는 데이터 관리 플랫폼에 저장된 절삭 공구 삽입 정보에서 검색한 이미지를 기반으로 계산되며, 나사 풀기 작업을 수행하기 위해 적절한 드라이버 또는 드라이버 비트가 선택된다. 드라이버의 배향과 위치는 카메라를 통해 수집된 정보를 사용하여 계산할 수 있다; 이 정보는 절삭 공구 인서트의 참조 정보가 획득될 때 데이터 관리 플랫폼에 저장되고, 절삭 공구 인서트 교체 시간을 줄이기 위해 다음 검사에서 자동으로 사용된다. 본 발명의 방법의 제1 실시예에 따르면, 상기 개별 절삭 공구 인서트가 복수의 절삭 면을 포함할 때, 상기 단계 c)는 서로 독립적으로 절삭 공구 인서트의 상기 복수의 절삭 면 각각의 마모 상태를 검출하는 것과 관련된다.

검사 대상인 개별 절삭 공구 인서트의 상기 복수의 절삭 면 중 적어도 하나가 마모되지 않은 경우, 상기 단계 e)는 마모 검사 또는 데이터 관리 플랫폼에 의해 마모되지 않은 것으로 검출된 개별 절삭 공구 인서트의 절삭 면이 인서트 홀더의 효과적인 작동 위치에 위치되도록 개별 절삭 공구 인서트의 절삭 면을 재배향하는 것으로 구성된다.

이러한 방식으로, 기계 공구에서 활성화된 개별 절삭 공구 인서트의 절삭 면이 마모되었고 동일한 개별 절삭 공구 인서트의 적어도 다른 절삭 면이 마모되지 않았음을 검사가 검출한 후, 개별 절삭 공구 인서트가 먼저 공구 인서트 홀더에서 제거된 다음, 마모되지 않은 절삭 면이 개별 절삭 공구 인서트가 기계 공구에서 다시 적절하게 작동하도록 하는 구성으로 다시 배치된다. 개별 절삭 공구 인서트는 공구 홀더의 원래 슬롯에 다시 배치되고 나사로 조여야 한다. 개별 절삭 공구 인서트가 기준 위치에서 공구 홀더에 기대어 있고, 개별 절삭 공구 인서트와 공구 홀더의 구멍이 동심원이면, 개별 절삭 공구 인서트가 나사와 드라이버를 사용하여 고정된다.

이 프로세스는 공구 인서트 홀더에 수용된 모든 개별 절삭 공구 인서트에 대해 반복될 수 있다. 모든 검사 및 교체 주기가 완료되면, 공구 홀더의 모든 개별 절삭 공구 인서트가 배치되어 다음 가공 공정에 사용할 수 있는 새 절삭 면이 생긴다. 반대로, 검사 대상인 개별 절삭 공구 인서트의 상기 복수의 절삭 면이 모두 마모된 경우, 마모된 개별 절삭 공구 인서트는 폐기되고 새 것으로 교체된다.

본 발명의 방법의 제2 실시예에 따르면, 상기 절삭 공구 인서트가 상기 마모 검사를 받은 후 마모되는 일체형 절삭 공구 인서트로 구성되는 경우, 전체 일체형 절삭 공구 인서트는 폐기되고 새로운 것으로 교체된다.

이러한 방식으로, 마모된 일체형 절삭 공구 인서트를 새 것으로 교체할 때, 공구 홀더의 일체형 절삭 공구 인서트 치수가 변경될 수 있다; 이 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 방법은 마모된 일체형 절삭 공구 인서트 교체 동안 오프셋을 측정하고 계산하는 단계도 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 폐기된 마모된 절삭 공구 인서트가 본 발명의 제1 실시예에서 전술한 바와 같이 복수의 절삭 면을 갖는 개별 절삭 공구 인서트로 구성된 경우, 또는 본 발명의 제2 실시예에서 전술한 바와 같이 일체형 절삭 공구 인서트인 경우 모두, 상기 폐기된 마모된 절삭 공구 인서트는 폐기 또는 재코팅 목적을 위해 공구 통과 같은 적절한 절삭 공구 인서트 수집 수단에 수집된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 마모된 폐기된 절삭 공구 인서트를 교체하는데 사용되는 상기 새로운 절삭 공구 인서트는 기계 공구에 사용되는 동일한 유형의 절삭 공구 인서트의 새로운 예비 절삭 공구 인서트를 수용하는 컨테이너로부터 적절한 파지 장치에 의해 취해진다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 적절한 그리핑 장치는 공압식 팽창 그리퍼, 내경용 전기 또는 공압식 다중 조 그리퍼 등이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 모든 공구 절삭 공구 인서트를 다시 사용할 준비가 되면, 프로세스에서 검색된 모든 필요한 정보가 데이터 관리 플랫폼에 저장된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 검사/교체 프로세스가 끝나면, 기계 공구의 수치 제어 장치 또는 작업자에게 신호가 전송된다.

이러한 방식으로, 다음 가공 작업을 위한 공구 인서트의 가용성이 확인된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 평가 결과는 데이터 관리 플랫폼에 저장되고 추가 분석을 위해 보관된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 특정 가공 공정에서 절삭 공구 인서트의 마모 공정에 대한 충분한 양의 데이터가 제공되면, 시스템은 가공 공정에 대한 지식을 확장하기 위해 통계 분석을 수행하고, 절삭 공구 인서트의 사용 및 교체를 최적화하는 방법에 대한 몇 가지 제안을 사용자에게 제공하여, 비용과 처리 시간을 최소화하고, 사용자가 정의한 작동 및/또는 다른 핵심 성과 지표의 안전성을 높이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이 정보는 시스템에 의해 기계에서 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 이용가능하게 된다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 동일한 정보가 모바일 장치 및 PC 모두를 위해 개발된 전용 애플리케이션을 통해 원격에서도 이용 가능하게 된다. 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 절삭 공구 인서트의 유효 공구 수명 추정을 개선/적응하기 위한 제안을 제공하기 위해 ERP 또는 프로세스 모니터링 시스템과 같은 다른 회사 시스템에 인터페이싱하는 단계를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 기계 공구에서 절삭 공정의 안정성을 모니터링하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 방법은 또한 사용자에게 주기적 보고를 발행하고 전송한다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 첨부된 도면의 지원과 함께 비제한적인 예로서 예시된 바람직하지만 배타적이지 않은 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 검토함으로써 더 잘 강조될 것이다.
도 1은 공구 홀더에 수용된 절삭 공구 인서트(들)의 마모 검사를 위해 회전 테이블 상에 배치되는 공구 홀더를 개략적으로 도시한다.
도 2는 인서트 청소 브러시가 있는 엔드 이펙터가 제공된 로봇을 보여준다.
도 3은 카메라에 의한 마모 검사를 받은 도 2에 도시된 절삭 공구 인서트를 도시한다.
도 4는 각각 4개의 절삭 면을 갖는 3개의 인서트를 갖는 개별 절삭 공구 인서트를 보여준다.
도 5는 4 개의 절삭 면이 있는 일체형 절삭 공구 요소를 보여준다.

다음의 상세한 설명은 그 내용을 제한하지 않고 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 절삭 공구 인서트 검사/교체 시스템 및 관련 방법의 특정 실시예를 참조한다.

특히 도 1 내지 도 4를 참조하면, 시스템의 제1 실시예는 마모 검사 동안 개별 절삭 공구 인서트(6)를 지지하는 픽업된 공구 홀더(3)를 안정적으로 유지할 수 있는 회전 테이블(12)을 포함한다. 시스템은 공구 홀더(3)를 유지하고 이를 회전 테이블(12) 상에 위치시키기 위한 그리퍼(11)가 고정된 손목(13)이 제공된 로봇(14)을 더 포함한다. 카메라(10)는 지지 암(16)을 통해 로봇(14)에 고정되고; 카메라(10)는 개별 절삭 공구 인서트(6)의 마모 상태를 검출하는 검사 장치로 사용된다.

도 2는 도 1의 동일한 시스템을 나타내고, 여기서 손목(13)에는 마모 검사를 받기 전에 개별 절삭 공구 인서트(6)의 표면에서 먼지 및 다른 불순물을 제거할 수 있는 (도 1에 도시된 그리퍼(11) 대신에) 브러시형 엔드 이펙터(15)가 장착되어 있고, 도 3은 도 1의 동일한 시스템을 나타내고, 여기서 모든 엔드 이펙터는 카메라(10)에 의해 수행되는 마모 검사를 보다 쉽게 하기 위해 로봇(14)의 손목(13)에서 제거된다.

개별 절삭 공구 인서트(6)를 지지하는 공구 홀더(3)는 도 4에 상세히 도시되어 있으며, 여기서 공구 홀더는 하부 돌출부(17)를 통해 회전 테이블(12)에 고정되는 생크(1)와, 공구 홀더(3)를 취급하는데 사용되는 플랜지(2)를 포함한다. 또한, 공구 본체(4)는 공구 홀더(3)가 개별 절삭 공구 인서트(6)를 지지하도록 한다. 도 4에는 3개의 개별 절삭 공구 인서트(6)가 도시되어 있으며, 이들의 각각은 4개의 절삭 면(5)과 고정 나사(7)를 갖는다.

작동적으로, 개별 절삭 공구 인서트(6)의 마모 검사 절차는 자동 시스템이 작업 영역 가까이, 기계 공구 부근 또는 공구 매거진에 설치될 때마다 수치 제어에 의해 시작된다. 수치 제어는 개별 절삭 공구 인서트 ID 번호와 공구 매거진의 위치를 포함하는 여러 정보를 시스템에 전달한다. 개별 절삭 공구 인서트는 기계 수치 제어에서 공구 번호 정보를 검색하거나, 또는 RFID를 통해 직접 검색함으로써, 또는 카메라(10)로 공구의 빠른 응답 코드(QR), 바코드 또는 일련 번호를 스캔함으로써 식별된다.

개별 절삭 공구 인서트(6)를 지지하는 공구 홀더(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 로봇(14)의 손목(13)에 고정된 그리퍼(11)에 의해 기계 공구의 공구 매거진 상의 위치로부터 피킹된다. 그 다음, 공구 홀더(3)는 회전 테이블(12) 상에 위치된다. 개별 절삭 공구 인서트(6)를 청소하여, 공구 표면에서 원하지 않는 재료를 제거해야 한다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 그리퍼(11)는 로봇(14)의 손목(13)에서 제거되어 브러시(15)로 교체된다. 개별 절삭 공구 인서트(6)가 완전히 청소되면, 브러시(15)가 로봇(14)의 손목(13)에서 제거되고, 카메라(10)를 통한 마모 검사가 시작된다.

평가는 (동일한 위치에 있는) 개별 절삭 공구 인서트(6)의 기준 정보를 검사 장치를 통해 획득한 현재 정보와 비교하여 수행함으로써 수행되거나, 또는 마모를 직접 측정하여 수행될 수 있다. 개별 절삭 공구 인서트(6)의 기준 정보는 시스템을 처음 사용하기 전 또는, 새로운 것인 경우, 개별 절삭 공구 인서트(6)를 처음 사용하기 전에 획득한 정보이다. 개별 절삭 공구 인서트(6)의 마모의 존재는 참조 사진(들)과 카메라(10)에 의해 촬영된 현재 사진(들) 간의 차이를 분석함으로써 검출된다.

분석 중에 카메라(10)가 촬영한 사진(들)에서 추출한 사진(들) 또는 특징은 개별 절삭 공구 인서트의 마모 현상 프로세스에 대한 업데이트된 정보를 추적하기 위해 데이터 관리 플랫폼에 저장된다.

개별 절삭 공구 인서트(6) 누적 가공 시간은 최종 사용자가 정의하거나 또는 해당 개별 절삭 공구 인서트(6)에 대한 데이터 관리 플랫폼에서 사용할 수 있는 공구 수명과 비교된다. 개별 절삭 공구 인서트(6)의 수명은 여기서 미리 정의된 고정 값으로 의도된다.

수명에 이미 도달했거나 또는 몇 번의 가공 주기에 도달할 경우, 개별 절삭 공구 인서트(6)를 교체해야 한다; 그렇지 않으면, 개별 절삭 공구 인서트(6)는 다시 사용될 수 있다.

개별 절삭 공구 인서트(6)를 교체하려면, 공구 본체(4)에서 제거되어야 한다. 이 작업은 작동 조건에서 개별 절삭 공구 인서트(6)를 공구 인서트 홀더(3)에 고정하는 나사(7)를 푸는 것을 포함한다. 스크루드라이버는 전기 또는 공압 스크루드라이버일 수 있다; 나사의 크기는 카메라(10)의 이미지를 기반으로 계산되거나 또는 데이터 관리 플랫폼에 저장된 공구 정보에서 검색되며, 나사 풀기 작업을 수행하기 위해 적절한 드라이버 또는 드라이버 비트가 선택된다. 드라이버의 방향과 위치는 카메라(10)를 통해 수집된 정보를 사용하여 계산할 수 있다; 이 정보는 개별 절삭 공구 인서트(6)의 참조 정보가 획득되어 개별 절삭 공구 인서트(6) 교체 시간을 줄이기 위한 다음 검사에서 자동으로 사용될 때 데이터 관리 플랫폼에 유리하게 저장될 수 있다.

그 다음, 마모된 개별 절삭 공구 인서트(6)는 전용 그리퍼(미도시)에 의해 픽업되고, 교체된 마모된 개별 절삭 공구 인서트(6)를 수집하기 위한 적절한 수집 수단에 위치된다. 폐기된 마모된 것과 동일한 유형의 새로운 개별 절삭 공구 인서트(6)가, 마모된 개별 절삭 공구 인서트(6)를 집는데 사용되는 동일한 그리퍼를 사용하여 복수의 개별 절삭 공구 인서트(6)를 수용하는 공구 인서트 저장소로부터 픽업된다. 시스템은 추가 개별 절삭 공구 인서트(6)로 다시 채울 시기를 작업자에게 알리기 위해 각 공구 인서트 저장소의 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 본 발명의 특정 실시예에서, 개별 절삭 공구 인서트(6)는 인덱서블 유형이며, 이는 복수의 절삭 면(5)으로 구성됨을 의미한다. 이 경우 마모 검사 절차는 개별 절삭 공구 인서트(6)의 모든 절삭 면(5)을 확인하거나, 또는 공구 면 상태에 대한 데이터가 데이터 관리 플랫폼에서 검색된다. 모든 절삭 면(5)이 마모되면, 인덱서블 개별 절삭 공구 인서트(6)는 더 이상 사용될 수 없으며 교체되어야 한다. 반대로, 적어도 하나의 절삭 면(5)이 마모되지 않은 경우, 자동 시스템은 선택된 절삭 면(5)이 다음 가공 작업에서 사용될 수 있는 구성으로 개별 절삭 공구 인서트(6)의 배향을 조정한다.

이 검사 및 교체 프로세스는 공구 홀더(3)의 모든 개별 절삭 공구 인서트(6)에 대해 반복된다.

검사/교체 프로세스가 끝나면, 기계의 수치 제어 장치 또는 작업자에게 신호가 전송되어, 다음 가공 작업을 위한 공구의 가용성을 확인한다.

새롭거나 또는 완전히 마모되지는 않았기 때문에 모든 개별 절삭 공구 인서트(6)를 다시 사용할 준비가 되면, 프로세스에서 검색된 모든 필요한 정보가 데이터 관리 플랫폼에 저장되고, 추가 분석을 위해 보관된다. 특정 가공 공정에서 개별 절삭 공구 인서트(6)의 마모 공정에 대한 충분한 양의 데이터를 사용할 수 있게 되면, 시스템은 통계 분석을 수행하고, 비용, 처리 시간 또는 사용자가 정의한 다른 핵심 성능 지표를 최소화하기 위해 개별 절삭 공구 인서트(6)의 사용 및 교체를 최적화하는 방법에 대한 몇 가지 제안을 사용자에게 제공한다. 이 정보는 시스템에서 기계의 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 제공되지만, 동일한 정보는 모바일 장치와 PC용으로 개발된 전용 앱을 통해 원격으로 이용 가능하게 될 수도 있다. 시스템은 또한 정기적인 보고서를 발행하고 사용자에게 보낼 수 있다.

특히 도 5를 참조하여, 공구 홀더(3)의 제2 실시예가 도시되어 있다; 이 실시예에서, 인서트 공구는 일체형 절삭 공구 인서트(8)이며, 이는 공구 홀더(3)에 고정되고 4개의 절삭 면(9)을 지지하는 단일 블록에 의해 구현된다는 것을 의미한다.

일체형 절삭 공구 인서트(8)가 마모된 경우, 절삭 면(9)은 일체형 절삭 공구 인서트(8) 전체를 교체해야만 교체될 수 있다. 이 경우, 교체될 때마다 그 치수가 기준 일체형 절삭 공구 인서트(8)의 치수에 대해 달라질 수 있으므로, 방법은 마모된 일체형 절삭 공구 인서트(8)를 교체하는 동안 오프셋을 측정하고 계산하는 단계를 포함한다. 새로운 일체형 절삭 공구 인서트(8)의 치수 측정은 공구 사전 설정으로 알려져 있으며, 기준값과 측정값 사이의 차이는 통합 절삭 공구 인서트(8)가 다음 공정에서 사용되기 전에 기계의 수치 제어에 전달된다.

당연히, 기술된 바람직한 실시예의 많은 수정 및 변형은 여전히 본 발명의 범위 내에 남아 있는 당업자에게 명백할 것이다.

따라서, 본 발명은 비제한적인 예로서 예시된 설명된 바람직한 실시예에 제한되지 않으며, 다음 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (20)

1. 기계 공구의 절삭 공구 인서트(6,8)의 마모 상태를 검출하는 자동 시스템으로서, 각각의 절삭 공구 인서트(6,8)는 기계 공구 매거진의 공구 홀더(3)의 각 공구 본체(4)에 또는 상기 공구 홀더(3)를 안전하게 취급하도록 구성된 제한된 공간에 수용되고, 상기 시스템은:
   - 마모 검사를 받을 절삭 공구 인서트(6,8)를 수용하는 상기 공구 홀더(3) 중 하나를 상기 기계 공구 매거진 또는 상기 제한된 공간으로부터 픽업할 수 있는 조작 수단;
   - 상기 픽업된 공구 홀더(3)를 안정적으로 고정할 수 있는 기계 공구로부터 분리된 지지부(12);
   - 픽업된 공구 홀더(3)에 수용된 상기 절삭 공구 인서트(6,8)와 관련된 마모 상태 데이터를 검출할 수 있는 검사 장치(10);
   - 상기 검사된 절삭 공구 인서트(6,8) 각각에 대한 상기 검출된 마모 상태 데이터를 수집할 수 있는 데이터 관리 플랫폼;
   - (i) 직접적으로 또는 상기 검출된 마모 상태 데이터를 미리 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트와 비교함으로써 상기 절삭 공구 인서트(6,8)의 유효 마모 상태를 평가할 수 있는 제어 유닛;
   - a) 공구 홀더(3)로부터, 마모 검사에서 마모된 것으로 검출된 일체형 절삭 공구 인서트(8)를 궁극적으로 제거하고 새 것으로 교체하거나, 또는 b) 공구 홀더(3)로부터, 하나 이상의 마모되지 않은 절삭 면(5)을 갖는 것으로 마모 검사에 의해 검출된 개별 절삭 공구 인서트(6)를 궁극적으로 제거하고 개별 절삭 공구 인서트(6)의 상기 마모되지 않은 절삭 면(5)이 효과적인 작동 위치에 재배치되도록 공구 홀더(3)의 상기 공구 본체(4)에 궁극적으로 재배치시키는 수단
   을 포함하는, 자동 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조작 수단은 상기 기계 공구 매거진 또는 상기 제한된 공간으로부터 제거되어 지지부(12) 상에 위치되는 동안 상기 공구 홀더(3)를 잡을 수 있는 그리퍼(11)와 같은, 또는 브러시와 같은 장치(15), 또는 검사 대상이 되는 절삭 공구 인서트(6,8)의 표면에서 먼지 및 다른 불순물을 제거할 수 있는 다른 고체, 액체 및 기체 수단과 같은, 제거 가능한 엔드 이펙터를 궁극적으로 지지하는 손목(13)이 제공된 로봇(14)을 포함하는, 자동 시스템.
3. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 검사 장치(10)는 카메라, 레이저 스캐너, 현미경, 또는 이와 유사한 장치, 또는 이러한 장치의 임의의 조합인, 자동 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   픽업된 공구 홀더(3)를 안정적으로 유지하기 위한 상기 지지부(12)는 회전 테이블(12)인, 자동 시스템.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 로봇(14)은 마모 검사될 절삭 공구 인서트(6,8)를 수용하는 상기 공구 홀더(3) 주위에서 상기 검사 장치(10)를 이동할 수 있는, 자동 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   공구 홀더(3)의 공구 본체(4)에 수용된 마모 검사 대상이 되는 상기 절삭 공구 인서트(6)는 서로 독립적으로 검출된 마모 상태를 갖는 복수의 절삭 면(5)이 제공된 개별 절삭 공구 인서트(6)인, 자동 시스템.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   공구 홀더(3)에 수용된 마모 검사 대상이 되는 상기 절삭 공구 인서트(8)는 공구 홀더(3)에 고정되는 일체형 절삭 공구 인서트(8)인, 자동 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   마모된 것을 대체하는 새로운 일체형 절삭 공구 인서트(8)의 정확한 활용을 위한 오프셋을 계산하기 위한 수단을 더 포함하는, 자동 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   임의의 교체된 마모된 절삭 공구 인서트(6,8)를 수집하기 위한 수집 수단을 더 포함하는, 자동 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마모된 검출된 절삭 공구 인서트(6,8)를 교체하는데 사용되는 아직 사용되지 않은 예비 절삭 공구 인서트(6,8)를 수용하는 절삭 공구 인서트 컨테이너를 더 포함하는, 자동 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 공구 마모 상태 데이터 세트는 상기 마모된 절삭 공구 인서트(6,8) 중 적어도 하나가 새 것으로 교체될 때마다 업데이트될 수 있는, 자동 시스템.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    절삭 공구 인서트 마모 평가, 공구 유효 수명 통계 및/또는 최적의 공구 교체 전략 제안과 관련된 데이터를 표시할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 자동 시스템.
13. 기계 공구의 공구 홀더(3)의 공구 본체(4)에 수용된 적어도 절삭 공구 인서트(6,8)의 마모 상태를 자동으로 검사하는 방법으로서,
    마모 검사를 받을 각 절삭 공구 인서트(6,8)에 대해, 상기 방법은 다음 단계들:
    a) 기계 공구 매거진 또는 상기 공구 홀더(3)를 안전하게 취급하도록 구성된 제한된 공간으로부터, 검사될 절삭 공구 인서트(6,8)를 수용하는 공구 홀더(3)를 픽업하거나 또는 수용하고, 절삭 공구 인서트(6,8) 마모 검사 동안 공구 홀더(3)를 안정적으로 고정하기 위해 분리된 지지부(12)로 이송하는 단계;
    b) 해당 공구 홀더(3)에 고정된 절삭 공구 인서트(6,8)를 청소하는 단계;
    c) 상기 절삭 공구 인서트(6,8)의 마모 상태 데이터를 검출하는 단계;
    d) 데이터 관리 플랫폼에서 검사된 절삭 공구 인서트(6,8)의 상기 마모 상태 데이터를 수집하는 단계;
    e) 마모 상태를 설정하기 위해 상기 검출된 절삭 공구 인서트(6,8) 마모 상태 데이터를 미리 설정된 절삭 공구 인서트(6,8) 마모 상태 데이터 세트와 비교하는 단계;
    f) 공구 홀더(3)로부터, a) 마모 검사에 의해 완전히 마모된 것으로 검출된 일체형 절삭 공구 인서트(8)를 궁극적으로 제거하고 마모되지 않은 것으로 교체하거나, 또는 b) 적어도 하나의 마모되지 않은 절삭 면(5)을 갖는 개별 절삭 공구 인서트(6)를 궁극적으로 제거하고 개별 절삭 공구 인서트(6)의 상기 마모되지 않은 절삭 면(5)이 효과적인 작동 위치로 재배치되도록 공구 홀더(3)의 공구 본체(4)에 궁극적으로 재배치하는 단계
    를 포함하는, 방법.
14. 제13항에 있어서,
    마모 검사가 시작되기 전에 절삭 공구 인서트(6,8)를 수용하는 상기 공구 홀더(3)를 식별하는 단계를 더 포함하는, 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 개별 절삭 공구 인서트(6)가 복수의 절삭 면(5)을 포함하는 경우, 상기 단계 c)는 상기 복수의 절삭 면(5) 각각의 마모 상태를 검출하는 것과 관련되는, 방법.
16. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 절삭 공구 인서트가 상기 마모 검사를 받은 후 마모되는 일체형 절삭 공구 인서트(8)로 구성되는 경우, 전체 일체형 절삭 공구 인서트(8)는 폐기되고 새 것으로 교체되는, 방법.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    가공 공정에 대한 지식을 확장하고 추가 최적화를 제공하기 위해, 상기 절삭 공구 인서트(6,8)의 마모 검사 동안 수집된 데이터를 통계적으로 분석하는 단계를 더 포함하는, 방법.
18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    절삭 공구 인서트(6,8)의 유효 공구 수명의 추정을 개선/조정하기 위한 제안을 제공하기 위해, ERP 또는 프로세스 모니터링 시스템과 같은 다른 회사 시스템에 인터페이싱하는 단계를 더 포함하는, 방법.
19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    기계 공구에서 절삭 공정의 안정성을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    공구 홀더(3)가 기계 공구 스핀들에 고정되어 있는 동안 공구 마모 검사 및 공구 인서트 교체가 수행되는, 방법.

Images