KR20220139944A - 기계를 위한 공구 인서트, 기계 및 기계를 작동하기 위한 방법 - Google Patents

기계를 위한 공구 인서트, 기계 및 기계를 작동하기 위한 방법 Download PDF

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KR20220139944A
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칼베르마턴 알렉상드르 더
알렉상드르 볼레리
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봅스트 맥스 에스에이
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Abstract

특히 커팅, 펀칭 및/또는 폴딩 기계인 기계를 위한 공구 인서트가 개시된다. 공구 인서트 (24) 는 공구 인서트 (24) 의 유형에 관한 그리고 상기 공구 인서트 (24) 의 적용 영역에 관한 공구 정보를 포함하는 식별 요소 (38) 를 갖는다. 상기 식별 요소 (38) 는 상기 기계 (10) 가 상기 식별 요소 (38) 를 판독할 때 공구 정보가 상기 기계 (10) 로 전송되도록 기계 판독가능하다. 또한, 기계, 기계 시스템 및 기계를 작동하기 위한 방법이 개시된다.

Description

기계를 위한 공구 인서트, 기계 및 기계를 작동하기 위한 방법
본 발명은 일반적으로 기계를 위한의 공구 인서트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기계, 기계 시스템 및 기계를 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.
패키징의 제조를 위해, 시트와 같은 블랭크에 주름을 적용하고, 특정 유형의 패키징을 제조하기 위해 블랭크를 커팅 및/또는 폴딩하는 기계를 사용하는 것이 공지되어 있다. 이러한 목적을 위해, 기계는 제조될 각각의 패키징을 위한 특정 유형의 공구를 포함하는 공구 인서트를 구비한다.
기계는 독립형 유닛이거나 프린팅 기계 또는 마무리 기계와 같은 더 큰 기계 또는 시스템 내에 통합되는 디바이스 또는 시스템으로서 형성될 수 있다.
일반적으로, 그러한 기계 또는 기계 시스템은 제조될 특정 제품에 대해 적절한 것으로 공구 인서트를 교환함으로써 동일한 또는 상이한 유형의 블랭크로부터 상이한 유형의 패키징을 제조하는 데 사용될 수 있다.
공구 인서트의 변경 뿐만 아니라, 기계의 작동 파라미터는 기계를 새로운 제품의 제조에 맞춤화시키도록 변경되어야 한다. 즉, 기계의 작동 모드는 맞춤화되어야 한다.
제조될 제품의 유형을 변경할 때, 기계의 오퍼레이터는 현재 제품의 제조를 중단하고, 공구 인서트를 교환하고, 새로운 제품의 제조를 위해 기계의 작동 파라미터를 수동으로 맞춤화한다. 작동 파라미터들의 맞춤화는 다소 복잡할 수 있는데, 왜냐하면 일반적으로 동일한 기계에 의해 제조될 수 있는 다수의 상이한 제품들이 존재하여, 많은 세트의 상이한 작동 파라미터들을 초래하기 때문이다. 따라서, 오퍼레이터는 데이터베이스에서 적절한 작동 파라미터들을 검색하거나 많은 리스트의 작동 모드들로부터 작동 모드를 선택해야 한다.
공구 인서트의 교환 동안 및 작동 파라미터의 맞춤화 동안, 제조는 완전히 중단되고, 이는 기계의 전체 제조량을 감소시킨다.
따라서, 공구 인서트를 교환하고 기계의 작동 파라미터를 맞춤화하기 위해 기계의 다운타임 시간을 최소화하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 공구 인서트의 교환 및 기계의 작동 파라미터의 맞춤화를 위한 기계의 다운타임을 감소시키는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 문제점은 특히 커팅, 펀칭 및/또는 폴딩 기계인 기계를 위한 공구 인서트에 의해 해결된다. 공구 인서트는 공구 인서트의 유형에 관한 그리고 상기 공구 인서트의 적용 영역에 관한 공구 정보를 포함하는 식별 요소를 갖는다. 식별 요소는 기계가 식별 요소를 판독할 때 공구 정보가 상기 기계로 전송되도록 기계 판독가능하다.
따라서, 공구 정보는 공구 인서트가 기계 내에 삽입될 때 자동으로 기계에 전송된다. 따라서, 공구 인서트의 유형에 대한 정보 및 공구 인서트의 적용 영역에 대한 정보가 기계에 자동으로 전송된다. 즉, 제조될 제품의 특정 유형에 대한 정보가 식별 요소로부터 기계에 전송된다.
예를 들어, 공구 정보는 공구 인서트의 식별 코드, 특히 공구 인서트의 고유 식별 코드, 공구 인서트의 네임, 제조될 제품의 식별 코드, 제조될 제품의 네임, 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 식별 코드, 및/또는 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 네임을 포함할 수 있다.
일반적으로 공구 인서트는 특정 종류의 제품에 대해 맞춤화된다. 공구 정보는 제조될 제품과 매칭하도록 기계의 작동 모드를 빠르게 맞춤화하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전체 세트의 작동 파라미터들은 특정 공구 인서트와 호환 가능한 서브세트로 자동으로 감소될 수 있고, 작동 파라미터들의 서브세트는 오퍼레이터에게 디스플레이될 수 있다. 따라서, 오퍼레이터는 단지 기계 (10) 에 대한 매칭하는 작동 파라미터들의 감소된 세트로부터 선택해야만 하고 작동 파라미터들을 더 신속하게 설정할 수 있다.
또한, 기계의 작동 모드는 공구 정보에 기초하여 적어도 부분적으로 자동으로, 특히 완전히 자동으로 설정된다. 이는 기계의 다운타임의 상당한 감소를 초래한다.
공구 정보에 기초하여 설정되는 파라미터들의 예들은 공급 롤들 사이의 갭들, 예를 들어 시트 또는 웨브 재료와 같은 기재에 대해 롤러들을 편향하기 위한 편향력들, 프로세싱될 기재의 예상된 길이, 두께 및/또는 폭, 프로세싱된 재료들의 상이한 반사도를 수용하는 센서들에 대한 민감도 값들, 사용될 스태킹 모듈, 스태킹 모드 (연속적 또는 불연속적), 기재의 사이즈 및/또는 프로세싱된 기재 상의 마킹의 존재로부터 종속되는 특정 센서들의 작동, 기재의 예상된 치수들에 기초하여 감지가능한 검출을 얻기 위한 센서들의 변위 등일 수 있다.
기계의 자동 (적어도 부분적인) 구성은 공구 인서트의 유형에 관한 공구 정보는 공구가 사용되고 있는 특정 작업에 대한 기계의 셋업에 대한 정보를 암시적으로 포함한다는 인식에 기초하는 데, 왜냐하면 공구는 기계의 특정 셋업이 요구되도록 특정 재료를 위한 단일 작업에 전용이거나, 또는 그후 일부 수정을 요구할 수 있는 기본 셋업이 행해질 수 있도록 적어도 매우 유사한 작업들의 세트에 전용이기 때문이다,
기계의 설정된 작동 파라미터가 공구 인서트와 매칭하지 않으면 경고 메시지가 생성될 수 있다. 예를 들어, 경고 메시지는 음향 경고, 광학 경고 및/또는 촉각 경고를 포함할 수 있다. 특히, 경고 메시지는 경보 사운드, 기계의 디스플레이 상에 디스플레이되는 경고 메시지 및/또는 기계를 제어하도록 오퍼레이터에 의해 사용되는 입력 디바이스의 진동을 포함할 수 있다. 그러면 오퍼레이터는 경고 메시지에도 불구하고 진행하거나 공구 인서트를 교환하기로 결정할 수 있다.
본 발명의 양상에 따르면, 식별 요소는 비접촉식 방식으로 기계 판독가능하다. 따라서, 공구 정보는 비접촉식 방식으로 기계에 전송되기 때문에 공구 인서트는 케이블, 커넥터 등을 통해 기계에 연결될 필요가 없다. 따라서, 공구 인서트는 더 쉽고 빠르게 교환될 수 있다.
대안적으로, 공구 인서트는 커넥터를 포함할 수 있고, 공구 인서트는 커넥터에 플러그결합된 케이블을 통해 기계에 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 공구 정보는 전자적 및/또는 광학적으로 상기 식별 요소 상에 저장된다. 따라서, 공구 정보는 적절한 전자 및/또는 광학 판독 디바이스를 통해 기계로 전송될 수 있다. 이를 위해, 본 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 전자 및/또는 광학 판독 디바이스가 사용될 수 있다.
상기 식별 요소는 RFID 칩 및/또는 광학적으로 판독가능한 코드로서 확립된다. 광학적으로 판독가능한 코드는 바코드 및/또는 QR-코드일 수 있다. 따라서, 공구 정보는 기계에 통합되거나 및/또는 연결될 수 있는 적절한 RFID 통신 디바이스 및/또는 광학 스캐너를 통해 식별 요소를 판독함으로써 기계에 전송된다.
바람직하게는, 공구 정보는 공구 인서트의 이전 사용 시간을 포함한다. 대부분의 공구는 제한된 수명을 갖고 소정 시간 사용 후 유지관리를 받아야 한다. 이전의 사용 시간은 다른 공구 정보와 함께 기계로 전송되어, 공구 인서트의 유지관리 및/또는 교체가 제시간에 스케줄링될 수 있다. 또한, 기계의 작동 파라미터는, 특히 공구 인서트의 마모를 보상하도록, 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 기계의 모션 범위 및/또는 기계에 의해 블랭크에 인가되는 압력은 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화된다.
본원에서 그리고 이하에서, 용어 (잔여) "수명” 은 다음 모두를 포함하는 것으로 이해된다: (잔여) 수명은 공구 인서트의 미리결정된 수의 사용에 의해 규정될 수 있다. 즉, (잔여) 수명은 공구 인서트의 사용 회수 N 으로 규정된다. (잔여) 수명은 또한, 공구 인서트의 잔여 수명에 관련되는 기계의 작동 파라미터들에 기초하여, 특히 인가된 압력 및/또는 기계의 모션 범위에 기초하여 맞춤식으로 계산될 수 있다. 또한, (잔여) 수명은 많은 세트의 샘플 공구 인서트들의 수명들의 통계적 분석에 기초하여 규정될 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 상기 식별 요소는 기계-기록가능하여 상기 기계가 상기 식별 요소 상에 기록할 때 공구 정보가 변경되고 그리고/또는 새로운 공구 정보가 추가된다.
예를 들어, 공구 인서트와 연관된 작동들의 모드가 맞춤화될 수 있고/있거나 공구 인서트와 연관된 새로운 작동들의 모드가 식별 요소 상에 기록될 수 있다. 이러한 방식으로, 공구 인서트는 제조될 새로운 제품과 연관될 수 있다.
따라서, 제조될 제품의 식별 코드, 제조될 제품의 네임, 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 식별 코드, 및/또는 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 네임은 식별 요소 상에 기록될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 공구 인서트의 업데이트된 이전 사용 시간이 식별 요소 상에 기록되어, 공구 인서트의 정확한 실제 사용 시간이 식별 요소 상에 저장된다.
본 발명에 따르면, 문제점은 공구 홀더 및 판독 및/또는 기록 디바이스를 포함하는, 특히 커팅, 펀칭 및/또는 폴딩 기계인 기계에 의해 해결된다. 공구 홀더는 상기 설명된 공구 인서트를 수용하게 되어 있다. 판독 및/또는 기록 디바이스는 상기 공구 인서트의 상기 식별 요소로부터 상기 공구 정보를 판독하고 그리고/또는 상기 식별 요소 상에 상기 공구 정보를 기록하도록 구성된다.
한편으로, 식별 요소 상에 저장된 공구 정보는 식별 요소를 판독하는 판독 및/또는 기록 디바이스를 통해 기계에 전송된다. 다른 한편으로, 식별 요소 상에 저장된 공구 정보는 업데이트되고 및/또는 새로운 공구 정보가 판독 및/또는 기록 디바이스를 통해 식별 요소 상에 기록된다.
기계의 추가의 특성 및 이점에 관하여, 기계에 대해 또한 유지되고 그 반대로도 마찬가지인 공구 인서트에 관한 위에서 주어진 설명을 참조한다.
판독 및/또는 기록 디바이스는 기계 내에 통합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 판독 및/또는 기록 디바이스는 신호 전송 방식으로 기계에 연결되는 외부 디바이스일 수 있다. 특히, 판독 및/또는 기록 디바이스는 기계의 사용자 및/또는 오퍼레이터에 의해 작동될 수 있는 휴대용 디바이스로서 확립된다. 예를 들어, 판독 및/또는 기록 디바이스는 휴대용 스캐너로서 확립될 수 있다.
본 발명의 양상에 따르면, 기계는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 공구 정보를 수신하고, 상기 공구 정보에 기초하여 상기 기계의 작동 모드 및/또는 기계 작동 파라미터들을 자동으로 설정하게 되어 있다. 따라서, 오퍼레이터는 기계의 작동 모드를 수동으로 설정할 필요가 없지만, 작동 모드 및/또는 연관된 작동 파라미터는 공구 정보에 기초하여 제어 유닛에 의해 적어도 부분적으로 자동으로 설정된다. 특히, 작동 모드 및/또는 연관된 작동 파라미터는 공구 정보에 기초하여 제어 유닛에 의해 완전히 자동으로 설정된다.
자동으로 설정되는 기계 파라미터의 예와 관련하여, 상기 설명을 참조한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 기계의 상이한 작동 모드 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터들이 상기 제어 유닛의 데이터 캐리어에 저장된다. 따라서, 기계의 작동 모드 및/또는 기계의 작동 파라미터는 외부 데이터 베이스에 대한 필요성 없이 제어 유닛에 의해 자동으로 설정될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 상기 제어 유닛은 신호 전송 방식으로 외부 데이터 캐리어에 연결되고, 상기 기계의 상이한 작동 모드 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터가 저장된다. 외부 데이터 캐리어는 컴퓨터, 랩톱, 스마트폰 또는 예를 들어 케이블 또는 무선, 특히 로컬 네트워크, WLAN, 블루투스, 인터넷 등을 통해 신호 전송 방식으로 기계 또는 오히려 제어 유닛에 연결되는 임의의 다른 유형의 스마트 디바이스 상에 위치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 데이터 캐리어는 외부 서버 상에 위치될 수 있다. 특히, 기계 또는 오히려 제어 유닛은 클라우드 컴퓨터 네트워크에 연결될 수 있다.
일반적으로, 기계의 상이한 작동 모드들 및/또는 데이터 캐리어 상에 저장된 상이한 기계 작동 파라미터들은 사용자에 의해, 예를 들어, 기계의 오퍼레이터에 의해 맞춤화될 수 있다. 따라서, 특정 상황에 적합하도록 맞춤화될 수 있는 특정 기계 및/또는 제조될 특정 제품과 연관된 미리설정된 작동 모드 및/또는 미리설정된 기계 작동 파라미터가 존재할 수 있다. 예를 들어, 기계의 상이한 작동 모드들 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터들은 제조를 최적화하고 그리고/또는 에러들을 보정하기 위해 맞춤화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 판독 디바이스 및/또는 상기 기록 디바이스는 상기 공구 인서트의 사용 시간을 상기 식별 요소 상에 기록하도록 되어 있다. 판독 및/또는 기록 디바이스는 공구 인서트 상에 공구 인서트의 업데이트된 이전 사용 시간을 기록할 수 있어서, 공구 인서트의 정확한 실제 사용 시간이 식별 요소 상에 저장된다. 따라서, 공구 인서트의 교환 및/또는 공구 인서트의 유지관리는 제 시간에 스케줄링될 수 있다. 또한, 기계의 작동 파라미터는, 특히 공구 인서트의 마모를 보상하도록, 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 기계의 모션 범위 및/또는 기계에 의해 블랭크에 인가되는 압력은 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 업데이트된 이전 사용 시간은 공구 인서트의 공구 정보와 함께 제어 유닛의 데이터 캐리어 상에 및/또는 외부 데이터 캐리어 상에 저장될 수 있다. 즉, 그러한 특정 공구 인서트와 고유하게 연관된 그러한 특정 공구 인서트의 이전 사용 시간은 기계 측에 저장된다.
본 발명에 따르면, 상기 문제점은 상기 설명된 기계 및 상기 설명된 공구 인서트를 갖는 기계 시스템에 의해 추가로 해결된다.
기계 시스템의 특성 및 이점에 관하여, 기계 시스템에 대해 또한 유지되고 그 반대로도 마찬가지인 기계 및 공구 인서트에 관한 위에서 주어진 설명을 참조한다.
기계 시스템은 각각 하나 또는 여러 개의 공구 인서트를 갖는 여러 개의 기계를 포함할 수도 있다. 여러개의 기계는 모두 공통의 클라우드 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 특히, 개별적인 공구 인서트의 이전 사용 시간 및/또는 개별적인 공구 인서트의 잔여 수명은 클라우드 네트워크를 통해 동시에 및/또는 개별적으로 모니터링될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 개별적인 공구 인서트와 연관된 각각의 기계의 작동 파라미터는 클라우드 네트워크를 통해 모니터링될 수 있다.
예를 들어, 공구 인서트의 공급자는, 특히 품질 보증, 통계 목적 및/또는 커미셔닝 목적을 위해, 클라우드 네트워크를 통해 이전 사용 시간 및 따라서 각각의 공구 인서트의 잔여 수명을 모니터링하기 위한 액세스를 승인받을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 문제점은 다음의 단계를 포함하는 특히 상기 설명된 기계인, 기계를 작동시키기 위한 방법에 의해 추가로 해결된다:
- 특히 상기 설명된 공구 인서트인 공구 인서트를 상기 기계의 공구 홀더 내로 삽입하는 단계로서, 상기 공구 인서트는 상기 공구 인서트의 유형에 관한 그리고/또는 상기 공구 인서트의 적용 영역에 관한 공구 정보를 포함하는 식별 요소를 포함하는, 상기 삽입하는 단계;
- 상기 기계를 통해 상기 공구 정보를 판독하는 단계; 및
- 적어도 부분적으로 자동화된 방식으로 상기 공구 정보에 기초하여 상기 기계의 작동 모드 및/또는 기계 작동 파라미터를 설정하는 단계.
방법의 추가의 특성 및 이점에 관하여, 방법에 대해 또한 유지되고 그 반대로도 마찬가지인 기계 및 공구 인서트에 관한 상기 주어진 설명을 참조한다.
본 발명의 양상에 따르면, 상기 공구 인서트의 사용 시간은 상기 식별 요소에 기록된다. 즉, 공구 인서트의 업데이트된 이전 사용 시간이 식별 요소 상에 기록되어, 공구 인서트의 정확한 실제 사용 시간이 식별 요소 상에 저장된다. 따라서, 공구 인서트의 교환 및/또는 공구 인서트의 유지관리는 제 시간에 스케줄링될 수 있다. 또한, 기계의 작동 파라미터는, 특히 공구 인서트의 마모를 보상하도록, 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 기계의 모션 범위 및/또는 기계에 의해 블랭크에 인가되는 압력은 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기 공구 인서트의 미리규정된 사용 시간에 도달할 때 사용자 통지 및/또는 커미셔닝 (commissioning) 메시지가 생성된다. 즉, 사용자에게 공구 인서트가 그 지정된 수명에 도달할 때 통지되어, 사용자는 새로운 공구 인서트를 주문할 수 있고 그리고/또는 공구 인서트는 제시간에 유지관리를 받을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 새로운 공구 인서트는 커미셔닝 메시지를 통해 자동으로 주문될 수 있다.
청구된 주제물의 전술한 양상들 및 많은 부수적인 이점들은 첨부된 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명을 참조하여 보다 양호하게 설명되기 때문에 보다 용이하게 이해될 것이다.
- 도 1 은 본 발명에 따른 기계를 평면도로 개략적으로 도시한다.
- 도 2는 도 1 의 기계의 세그먼트의 상세한 도면을 측면도로 개략적으로 도시한다.
- 도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 1 및 도 2 의 기계를 위한 공구 인서트를 사시도로 도시한다.
- 도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 1 및 도 2 의 기계를 위한 공구 인서트를 사시도로 도시한다.
- 도 5 는 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
도 1 은 기계 (10) 를 평면도로 개략적으로 도시한다. 다음에 설명된 예에서, 기계 (10) 는 폴딩-, 커팅- 및/또는 펀칭 기계로서 확립된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 기계 (10) 는 또한 프린팅 기계 또는 마무리 기계와 같은 또 다른 유형의 기계로서 확립될 수 있다.
기계 (10) 는 미리규정된 방식으로 블랭크 (12) 를 폴딩, 커팅 및/또는 펀칭하도록 구성된다.
블랭크 (12) 는 판지, 카톤 (carton) 또는 호일 (foil) 로부터 제조될 수 있고, 나중에 예를 들어 시트 또는 웨브와 같은 기재로부터 블랭크를 커팅하여 패키지, 박스, 랩핑 (wrapping), 엔벨로프 (envelope) 또는 유사한 제품을 형성하도록 프로세싱될 수 있다.
기계 (10) 는 블랭크 (12) 가 프로세싱되는 프로세싱 영역 (16) 을 통해 블랭크 (12) 를 전진시키기 위한 이송 시스템 (14) 을 포함한다.
예를 들어, 블랭크 (12) 는 프로세싱 영역 (16) 에서 커팅 및/또는 펀칭될 수 있고, 및/또는 폴딩 주름이 프로세싱 영역 (16) 에서 블랭크 (12) 에 적용될 수 있다.
적어도 하나의 추가 프로세싱 스테이션 (18) 이 기계 (10) 의 일부로서 제공되거나 그와 연관될 수 있다. 추가 프로세싱 스테이션 (18) 은 블랭크 (12) 또는 그와 함께 제조된 물품을 커팅, 폴딩, 글루잉 또는 다른 방식으로 프로세싱하기 위해 사용될 수 있다.
기계 (10) 및 프로세싱 영역 (16) 의 기능은 도 2 를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 이하에서, 기계 (10) 가 폴딩 기계인 예가 설명된다. 그러나, 아래에 주어진 설명들은 또한, 가능하게는 적합한 맞춤화성으로, 위에서 설명된 다른 유형들의 기계들에 대해서도 유지된다는 것이 이해되어야 한다.
프로세싱 영역 (16) 에서, 주름형성 공구 (creasing tool) 및 카운터 요소는 블랭크 (12) 에 적어도 하나의 폴딩 주름을 적용도록 협력한다.
주름형성 공구는 카운터 요소 (22) 를 향해 전진되고 그에 대해 가압될 수 있는 플런저 (20) 의 형태로 확립된다. 플런저 (20) 에서, 공구 인서트 (24) 는 공구 홀더 (26) 에 장착된다. 이를 위해, 공구 인서트는 주름형성 플레이트를 캐리하며, 주름형성 플레이트는 주름형성 돌출부를 구비한다. 주름형성 플레이트 상에서 주름형성 돌출부의 기하학적 구조 및 배열은 블랭크 (12) 에 적용될 폴딩 주름에 상응한다.
기계 (10) 가 폴딩 기계인 특정 예에서, 공구 인서트 (24) 는 적어도 하나의 주름형성 돌출부 (28) 를 구비한다. 증가된 명료성을 위해 여기서는 단일 주름형성 돌출부 (28) 만이 도시되어 있다.
플런저 (20) 를 향하는 측면 상에서, 카운터 요소 (22) 는 고무 또는 엘라스토머와 같은 탄성 재료로 형성될 수 있는 베이스 층 (30) 을 구비한다.
기계 (10) 는 도 1 및 도 2 의 특정 예에서 플런저 (20) 에 부착되는 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 를 더 포함한다. 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 는 전자 및/또는 광학 디바이스로서 확립된다. 예를 들어, 판독 및/또는 기록 디바이스는 RFID 통신 디바이스 및/또는 광학 스캐너로서 확립된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 는 신호 전송 방식으로, 즉 케이블을 통해 또는 무선 방식으로 기계 (10) 에 연결되는 외부 디바이스일 수 있다. 특히, 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 는 기계 (10) 의 사용자 및/또는 오퍼레이터에 의해 작동될 수 있는 휴대용 디바이스로서 확립된다. 예를 들어, 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 는 휴대용 스캐너로서 확립될 수 있다. 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 의 정확한 기능은 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
또한, 기계 (10) 는 기계 (10) 를 제어하여 미리규정된 방식으로 블랭크 (12) 를 프로세싱하도록 구성된 제어 유닛 (36) 을 포함한다.
제어 유닛 (36) 은 기계 (10) 자체 내에 통합될 수 있거나, 개인용 컴퓨터, 랩톱, 스마트폰 또는 임의의 다른 종류의 스마트 디바이스와 같은 외부 디바이스일 수 있다. 후자의 경우, 제어 유닛 (36) 은 예를 들어 케이블 또는 무선, 특히 로컬 네트워크, WLAN, 블루투스, 인터넷 등을 통해 신호 전송 방식으로 기계 (10) 에 연결된다.
일반적으로 말하면, 폴딩 주름이 제공될 블랭크 (12) 는 플런저 (20) 와 카운터 요소 (22) 사이에 위치설정되도록 이송 시스템 (14) 을 통해 전진된다. 플런저 (20) 는 그 후 베이스 층 (30) 에 대해 가압되고, 이에 의해 주름형성 돌출부 (28) 는 블랭크 (12) 를 국부적으로 변형시킴으로써 폴딩 주름 (32) 을 생성한다.
보통, 기계 (10) 는 제조될 특정 제품에 대해 적절한 것으로 공구 인서트 (24) 를 교환함으로써 동일한 또는 상이한 유형의 블랭크 (12) 로부터 상이한 유형의 제품을 제조하는 데 사용될 수 있다.
공구 인서트 (24) 에 추가하여, 기계 (10) 의 작동 파라미터는 기계 (10) 를 새로운 제품의 제조에 맞춤화시키도록 변경되어야 한다. 즉, 기계 (10) 의 작동 모드는 맞춤화되어야 한다.
예를 들어, 플런저 (20) 에 의해 블랭크 (12) 에 인가되는 압력 및/또는 플런저 (20) 의 모션 범위가 맞춤화되어야 한다.
기계 (10) 는 기계 (10) 의 작동 파라미터를 자동으로 맞춤화하도록, 즉 기계 (10) 의 작동 모드를 자동으로 설정하여 제조될 제품에 피팅시키도록 구성된다.
일반적으로 말하면, 이는 공구 인서트 (24) 의 자동 인식에 의해 달성된다. 일반적으로, 특정 공구 인서트 (24) 는 제조될 특정 제품 또는 제조될 특정 제품 세트와 연관된다.
따라서, 각각의 공구 인서트는 기계 (10) 의 작동 파라미터의 고유한 세트와 연관될 수 있다. 따라서, 공구 인서트 (24) 를 자동으로 인식함으로써, 적절한 작동 파라미터가 자동으로 설정될 수 있거나 기계 (10) 의 작동 파라미터의 전체 세트가 특정 공구 인서트 (24) 와 호환가능한 서브세트로 자동으로 감소될 수 있다.
작동 파라미터는, 의도된 작업을 위한 기계의 적절한 작동에 관련된 임의의 정보, 예를 들어 프로세싱될 재료의 속도, 치수 및 특성, 기계적 요소의 셋업, 예를 들어 롤러, 가이드, 디플렉터, 센서의 위치, 센서의 특성, 예를 들어 플렉소그래픽 프린팅 기계를 위한 닥터 블레이드와 같은 예비 부품을 포함하는 서브구성요소의 식별, 즉 예를 들어 아닐록스 롤러 (anilox roller) 와 같은 추가 공구, 소모품 (예를 들어, 페인트, 잉크), 주변 장비, 특정 공구가 채용되는 유닛 (예를 들어, 피더 (feeder) 및 파일링 (piling) 유닛) 의 상류 및 하류에서 사용되는 모듈 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 공구 인서트 (24) 는 도 3 에 도시된 기계 판독가능 식별 요소 (38) 를 포함하도록 수정된다.
공구 인서트 (24) 는 여러 층을 갖는 다중 부품 베이스 플레이트 (40) 를 포함하고, 주름형성 돌출부 (28) 는 베이스 플레이트 (40) 의 상단 층 상에 제공된다.
이러한 예시적인 실시예에서, 식별 요소 (38) 는 베이스 플레이트 (40) 의 측면의 리세스 (42) 에서 베이스 플레이트 (40) 에 부착된다. 식별 요소 (38) 는 임의의 적절한 연결 수단에 의해 베이스 플레이트 (40) 에 고정될 수 있다. 예를 들어, 식별 요소 (38) 는 리세스 (42) 내로 나사결합, 글루잉 또는 클램핑될 수 있다.
바람직하게는, 식별 요소 (38) 의 형상은 리세스 (42) 의 형상과 동일하여, 식별 요소 (38) 는 리세스 (42) 를 완전히 충전하고 식별 요소 (28) 의 어떠한 피스도 식별 요소 (38) 의 장착 상태에서 베이스 플레이트 (40) 를 넘어 돌출되지 않는다.
도 3 의 실시예에서, 식별 요소 (38) 는 RFID 칩으로서 확립된다.
그러나, 식별 요소 (38) 는 대안적으로 비접촉식 방식으로, 특히 전자적으로 및/또는 광학적으로 기계 판독가능한 임의의 다른 유형의 매체로서 확립될 수 있다는 점에 주목한다. 대안적인 예로서, 식별 요소 (38) 는 바코드 또는 QR 코드와 같은 광학적으로 판독가능한 코드로서 확립될 수 있다.
대안적으로, 공구 인서트 (24) 는 커넥터를 포함할 수 있고, 공구 인서트 (24) 는 커넥터에 플러그결합된 케이블을 통해 기계 (10) 에 연결될 수 있다.
일반적으로 말하면, 식별 요소 (38) 는 공구 인서트 (24) 에 대한 정보를 포함한다. 보다 정확하게는, 적어도 공구 인서트 (24) 의 유형에 관한 정보 및/또는 공구 인서트의 도포 영역에 관한 정보는 식별 요소 (38) 상에 전자적으로 및/또는 광학적으로 저장된다.
예를 들어, 공구 정보는 공구 인서트의 식별 코드, 특히 공구 인서트의 고유 식별 코드, 공구 인서트의 네임, 제조될 제품의 식별 코드, 제조될 제품의 네임, 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 식별 코드, 및/또는 공구 인서트와 연관된 기계의 작동 모드의 네임을 포함할 수 있다.
또한, 공구 인서트 (24) 의 기하학적 형상에 관한 정보, 예를 들어 베이스 플레이트 (40) 의 치수에 관한 정보 및/또는 주름형성 돌출부 (28) 의 높이 및 공간 분포에 관한 정보는 식별 요소 (28) 상에 저장될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 식별 요소 (38) 는 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 4 는 공구 인서트 (24) 의 또 다른 실시예를 도시한다. 다음에, 도 3 의 실시예와 비교하여 차이점만을 설명하며, 동일한 기능을 갖는 구성 요소들은 동일한 도면번호로 열거된다.
도 4 의 실시예에서, 베이스 플레이트 (40) 는 베이스 플레이트 (40) 의 여러 층들을 통해 연장되는 슬릿 (44) 을 포함한다.
식별 요소 (38) 는 벤딩 부분 (50) 을 통해 서로 연결되는 전자장치 부분 (46) 및 장착 부분 (48) 을 포함한다.
전자장치 부분 (46) 은 RFID 칩을 포함하고 슬릿 (44) 내로 삽입되어, RFID 칩이 베이스 플레이트 (40) 내측에 위치된다. 이러한 방식으로, 베이스 플레이트 (40) 는 기계적 힘으로부터 보호되는 RFID 칩을 보호한다.
장착 부분 (48) 은 전자장치 부분 (46) 에 대해 약 90° 로 벤딩된다.
장착 부분 (48) 은 임의의 적절한 연결 수단에 의해 베이스 플레이트 (40) 에 고정된다. 예를 들어, 장착 부분 (48) 은 베이스 플레이트 (40) 상에 나사결합, 글루잉 또는 클램핑될 수 있다.
공구 인서트 (24) 의 특정 실시예와 독립적으로, 기계 (10) 는 도 5 를 참조하여 다음에 설명되는 방법을 수행하도록 구성된다.
보다 정확하게는, 제어 유닛 (36) 은 기계 (10) 를 제어하여 다음에 설명되는 단계들 중 적어도 일부를 자동으로 수행하도록 구성된다.
먼저, 공구 인서트 (24) 가 기계 (10) 내로 삽입된다 (단계 S1). 예를 들어, 공구 인서트 (24) 는 기계 (10) 가 또 다른 유형의 제품을 제조하도록 맞춤화되어야 하기 때문에 교환된다.
판독 및/또는 기록 디버이스 (34) 는 식별 요소 (38) 상에 저장된 공구 정보를 자동으로 판독한다 (단계 S2). 공구 정보는 기계 (10) 또는 오히려 제어 유닛 (36) 으로 전송된다.
제어 유닛 (36) 은 기계 (10) 의 작동 모드 및 기계 (10) 의 연관된 작동 파라미터를 적어도 부분적으로 자동으로, 특히 완전 자동으로 설정한다 (단계 S3).
또한, 기계 (10) 의 작동 파라미터는, 특히 공구 인서트 (24) 의 마모를 보상하도록, 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 기계 (10) 의 모션 범위 및/또는 기계 (10) 에 의해 블랭크 (12) 에 인가되는 압력은 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간에 기초하여 맞춤화된다.
이미 전술한 바와 같이, 공구 인서트 (24) 는 특정 종류의 제품 또는 특정 세트의 제품에 대해 맞춤화된다.
공구 인서트 (24) 가 단지 하나의 특정 제품과 연관되면, 제어 유닛 (36) 은 기계 (10) 의 모든 작동 파라미터를 완전히 자동으로 설정할 수 있는데, 왜냐하면 그러한 경우에 공구 인서트 (24) 는 그러한 특정 제품과 고유하게 링크되기 때문이다.
공구 인서트가 다수의 제품과 연관되면, 기계 (10) 의 전체 세트의 작동 파라미터는 특정 공구 인서트 (24) 및 연관된 제품과 호환 가능한 서브세트로 자동으로 감소될 수 있다.
작동 파라미터들의 서브세트는 기계 (10) 의 오퍼레이터에게 디스플레이될 수 있다. 따라서, 오퍼레이터는 단지 기계 (10) 에 대한 매칭하는 작동 파라미터들의 감소된 세트로부터 선택해야만 한다.
기계 (10) 의 작동 파라미터는 제어 유닛 (36) 의 데이터 캐리어 상에 저장될 수 있다. 따라서, 기계 (10) 의 작동 모드 및 기계 (10) 의 작동 파라미터는 외부 데이터 베이스에 대한 필요성 없이 제어 유닛 (36) 에 의해 자동으로 설정될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 상기 제어 유닛 (36) 은 신호 전송 방식으로 외부 데이터 캐리어에 연결되고, 상기 기계 (10) 의 상이한 작동 모드 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터가 저장될 수 있다. 외부 데이터 캐리어는 컴퓨터, 랩톱, 스마트폰 또는 예를 들어 케이블 또는 무선, 특히 로컬 네트워크, WLAN, 블루투스, 인터넷 등을 통해 신호 전송 방식으로 기계 또는 오히려 제어 유닛에 연결되는 임의의 다른 유형의 스마트 디바이스 상에 위치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 데이터 캐리어는 외부 서버 상에 위치될 수 있다. 특히, 기계 (10) 또는 오히려 제어 유닛 (36) 은 클라우드 컴퓨터 네트워크에 연결될 수 있다.
일반적으로, 기계 (10) 의 상이한 작동 모드들 및/또는 데이터 캐리어 상에 저장된 상이한 기계 작동 파라미터들은 사용자에 의해, 예를 들어, 기계 (10) 의 오퍼레이터에 의해 맞춤화될 수 있다. 따라서, 특정 상황에 적합하도록 맞춤화될 수 있는 특정 기계 (10) 및/또는 제조될 특정 제품과 연관된 미리설정된 작동 모드 및/또는 미리설정된 기계 작동 파라미터가 존재할 수 있다. 예를 들어, 기계 (10) 의 상이한 작동 모드들 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터들은 제조를 최적화하고 그리고/또는 에러들을 보정하기 위해 맞춤화될 수 있다.
기계 (10) 의 작동 파라미터가 설정된 후, 상응하는 제품의 제조가 시작된다.
제품의 제조 동안, 공구 인서트 (24) 의 사용 시간이 트래킹되거나 오히려 결정된다 (단계 S4).
공구 인서트 (24) 의 업데이트된 이전 사용 시간이 식별 요소 (38) 상에 기록되어, 공구 인서트의 정확한 실제 사용 시간이 식별 요소 (38) 상에 저장된다 (단계 S5).
업데이트된 이전 사용 시간은 미리결정된 시간 간격 후에 및/또는 공구 인서트 (24) 의 사용 종료시에 반복적으로 식별 요소 (38) 상에 기록될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 공구 인서트 (24) 의 업데이트된 이전 사용 시간은 공구 인서트 (24) 의 공구 정보와 함께 제어 유닛 (36) 의 데이터 캐리어에 및/또는 외부 데이터 캐리어에 저장될 수 있다. 즉, 그러한 특정 공구 인서트 (24) 와 고유하게 연관된 그러한 특정 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간은 기계 측에 저장된다.
또한, 사용자 통지 및/또는 커미셔닝 메시지는 공구 인서트 (24) 의 미리규정된 사용 시간에 도달할 때 생성된다 (단계 S6). 즉, 오퍼레이터에게 공구 인서트 (24) 가 그 지정된 수명에 도달할 때 통지되어, 오퍼레이터는 새로운 공구 인서트 (24) 를 주문할 수 있고 그리고/또는 공구 인서트 (24) 는 제시간에 유지관리를 받을 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 새로운 공구 인서트 (24) 는 커미셔닝 메시지를 통해 자동으로 주문될 수 있다.
기계 시스템을 함께 형성하는 상기 설명된 바와 같은 여러개의 기계 (10) 가 있을 수 있으며, 각각의 기계 (10) 는 각각 하나 또는 여러 개의 공구 인서트 (24) 를 갖는다. 여러개의 기계 (10) 는 모두 공통의 클라우드 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 특히, 개별적인 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간 및/또는 개별적인 공구 인서트 (24) 의 잔여 수명은 클라우드 네트워크를 통해 동시에 및/또는 개별적으로 모니터링될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 개별적인 공구 인서트 (24) 와 연관된 각각의 기계 (10) 의 작동 파라미터는 클라우드 네트워크를 통해 모니터링될 수 있다.
예를 들어, 각각의 공구 인서트 (24) 의 공급자는, 특히 품질 보증, 통계 목적 및/또는 커미셔닝 목적을 위해, 클라우드 네트워크를 통해 이전 사용 시간 및 따라서 각각의 공구 인서트 (24) 의 잔여 수명을 모니터링하기 위한 액세스를 승인받을 수 있다.

Claims (15)

  1. 특히 커팅, 펀칭 및/또는 폴딩 기계 (10) 인, 기계 (10) 를 위한 공구 인서트로서,
    상기 공구 인서트 (24) 의 유형에 관한 그리고 상기 공구 인서트 (24) 의 적용 영역에 관한 공구 정보를 포함하는 식별 요소 (38) 를 갖고,
    상기 식별 요소 (38) 는 상기 기계 (10) 가 상기 식별 요소 (38) 를 판독할 때 상기 공구 정보가 상기 기계 (10) 로 전송되도록 기계 판독가능한, 공구 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별 요소 (38) 는 비접촉 방식으로 기계 판독가능한 것을 특징으로 하는, 공구 인서트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공구 정보는 전자적 및/또는 광학적으로 상기 식별 요소 (38) 상에 저장되는 것을 특징으로 하는, 공구 인서트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 식별 요소 (38) 는 RFID 칩 및/또는 광학적으로 판독가능한 코드로서 확립되는 것을 특징으로 하는, 공구 인서트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구 정보는 상기 공구 인서트 (24) 의 이전 사용 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 공구 인서트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 요소 (38) 는 기계-기록가능하여 (machine-writable) 상기 기계 (10) 가 상기 식별 요소 (38) 상에 기록할 때 공구 정보가 변경되고 그리고/또는 새로운 공구 정보가 추가되는 것을 특징으로 하는, 공구 인서트.
  7. 특히 커팅, 펀칭 및/또는 폴딩 기계 (10) 인 기계로서,
    공구 홀더 (26) 및 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 를 포함하고,
    상기 공구 홀더 (26) 는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 공구 인서트 (24) 를 수용하게 되어 있고,
    상기 판독 및/또는 기록 디바이스 (34) 는 공구 인서트 (24) 의 상기 식별 요소 (38) 로부터 공구 정보를 판독하고 그리고/또는 상기 식별 요소 (38) 상에 상기 공구 정보를 기록하도록 되어 있는, 기계.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기계 (10) 는 제어 유닛 (36) 을 포함하고,
    상기 제어 유닛 (36) 은 상기 공구 정보를 수신하고, 상기 공구 정보에 기초하여 상기 기계 (10) 의 작동 모드 및/또는 기계 작동 파라미터들을 자동으로 설정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기계 (10) 의 상이한 작동 모드 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터들이 상기 제어 유닛 (36) 의 데이터 캐리어에 저장되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 유닛 (36) 은 신호 전송 방식으로 외부 데이터 캐리어에 연결되고,
    상기 기계 (10) 의 상이한 작동 모드 및/또는 상이한 기계 작동 파라미터가 저장되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판독 및/또는 상기 기록 디바이스는 상기 공구 인서트 (24) 의 사용 시간을 상기 식별 요소 (38) 에 기록하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 기계.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 기계 (10) 와 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 공구 인서트 (24) 를 구비한 기계 시스템.
  13. 특히 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 기계 (10) 인 기계 (10) 를 작동시키기 위한 방법으로서,
    - 특히 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 공구 인서트 (24) 인 공구 인서트 (24) 를 상기 기계 (10) 의 공구 홀더 (26) 내로 삽입하는 단계로서, 상기 공구 인서트 (24) 는 상기 공구 인서트 (24) 의 유형에 관한 그리고/또는 상기 공구 인서트 (24) 의 적용 영역에 관한 공구 정보를 포함하는 식별 요소 (38) 를 포함하는, 상기 삽입하는 단계;
    - 상기 기계 (10) 를 통해 상기 공구 정보를 판독하는 단계; 및
    - 적어도 부분적으로 자동화된 방식으로 상기 공구 정보에 기초하여 상기 기계 (10) 의 작동 모드 및/또는 기계 작동 파라미터를 설정하는 단계를 포함하는, 기계를 작동시키기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공구 인서트 (24) 의 사용 시간은 상기 식별 요소 (38) 에 기록되는 것을 특징으로 하는, 기계를 작동시키기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공구 인서트의 미리규정된 사용 시간에 도달할 때 사용자 통지 및/또는 커미셔닝 (commissioning) 메시지가 생성되는 것을 특징으로 하는, 기계를 작동시키기 위한 방법.
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