KR20230105439A - 공작물 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

공작기계 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 공작기계 제어 방법은 수동 모드에서 제어부가 조작반으로부터 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼이 입력되는지를 판단하는 단계; 및 상기 버튼이 입력되면 상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계를 포함하고, 이를 통해 공작기계의 사용상 편의성을 향상시킬 수 있다.

Description

공작물 제어 방법{Method for controlling a work piece}
본 발명은 공작기계 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 조작반에 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼을 마련하여 버튼 입력시 해당 매크로 프로그램을 실행시켜 공작기계를 동작시키는 공작기계 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다. 터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작 기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
공작기계에서 공구경로(tool path)는 작업자에 의해 직접 작성되거나, 혹은 CAM, 대화형 시스템 등의 방식을 통해 작성된다.
한편, 공작기계 가공을 위해서는, 공구 경로, 절삭조건, 주변장치의 동작 등에 대한 정보를 제공하는 프로그램이 필요하며, 이런 프로그램은 CAM 프로그램 또는 대화형 프로그램 등의 가공 프로그램 생성 시스템을 이용하여 작성하게 된다
공작기계 가공 프로그램 생성 시스템을 이용하여 가공 프로그램을 작성할 때 가공 경로 생성을 위해 가공품의 형상에 대한 정보가 입력되어야 한다. 이에, 상기한 프로그램을 이용하여 공작기계를 특정 위치로 이송시키게 된다.
그러나, 종래에는 공작기계 사용 시, 보수 및 점검 등의 목적으로 축을 특정 위치로의 이송을 하기 위해서는 수동으로 개별 축을 이송하거나, 자동모드로 전환하여 프로그램을 일일이 탐색 및 선택한 뒤에 실행한 후 다시 모드 전환을 해야 하는 번거로움이 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2019-0105957호(2019.09.18)의
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 조작반에 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼을 마련하여 버튼 입력시 해당 매크로 프로그램을 호출 및 실행시켜 공작기계를 동작시키는 공작기계 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 공작기계 제어 방법은 수동 모드에서 제어부가 조작반으로부터 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼이 입력되는지를 판단하지는 않음); 및 상기 버튼이 입력되면 상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계에서, 상기 제어부는 상기 매크로 프로그램을 실행시킨 후 상기 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계에서, 상기 제어부는 상기 버튼이 입력되면 상기 기존 프로그램의 식별정보를 임시 저장하고, 상기 매크로 프로그램을 실행시킨 후, 상기 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 매크로 프로그램은 복수 개가 마련되고 상기 버튼과 일대일 매칭되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 매크로 프로그램은 상기 공작기계의 위치를 기 설정된 목표 위치로 이동시키는 프로그램인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 목표 위치는 상기 공작기계의 수동 공구 교환 위치 또는 버튼 입력에 의해 설정된 설정 위치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 매크로 프로그램은 상기 공작기계의 장비 보수를 위해 축을 이송시키는 프로그램인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 매크로 프로그램은 사용된 횟수에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 공작기계 제어 방법은 조작반에 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼을 마련하여 버튼 입력시 해당 매크로 프로그램을 호출 및 실행시켜 공작기계를 제어한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 공작기계 제어 방법은 공작기계 사용시,및 점검 등의 목적으로 축을 특정 위치로 이송을 하기 위해 수동으로 개별 축을 이송하거나 자동모드로 전환하여 프로그램을 일일이 탐색 및 선택하는 번거로움을 최소화함으로써, 공작기계의 사용상 편의성을 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면 싸이클에 따라 가공물을 절삭할 때 톨의 시작점을 전 싸이클의 절삭이송 시작점으로 복귀되므로 절삭시간을 절약하는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가공물 절삭 제어장치를 나타낸 도면이다,
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 장치는 조작반(10), 저장부(20), 공작기계(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
공작기계(30)는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용된다.
공작기계(30)는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대와 방진구 등을 구비한다. 또한, 공작기계(30)는 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 매거진이나 터렛, 및 공작기계(30)의 생산성을 향상시키기 위해 특정한 툴을 툴 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer) 등을 구비한다.
이러한 공작기계(30)는 공구 경로, 절삭조건, 주변장치의 동작 등에 대한 정보를 제공하는 프로그램에 의해 동작한다.
조작반(10)은 수치제어 또는 CNC 기술이 적용되어 공작기계(30)의 동작 제어를 위한 버튼(11)을 구비한다.
버튼(11)은 복수 개가 구비될 수 있다. 버튼(11)은 공작기계 동작을 위한 각종 제어명령을 제어부(40)에 입력한다.
특히, 조작반(10)은 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 제어부(40)에 입력하는 버튼(11)을 구비할 수 있다.
매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)은 매크로 프로그램의 개수에 따라 마련될 수 있다.
매크로 프로그램은 상기한 버튼 입력에 따라 공작기계(30)를 동작시키는 프로그램이며, 복수 개가 탑재될 수 있다.
매크로 프로그램에는 공작기계(30)를 목표 위치로 이동시키기 위한 프로그램, 공작기계(30)의 장비 보수를 위해 축을 이송시키는 프로그램, 또는 자주 사용되는 프로그램이 포함될 수 있다.
목표 위치는 공작기계(30)의 수동 공구 교환 위치이거나 또는 버튼 입력을 통해 사용자에 의해 설정된 위치일 수 있다.
자주 사용되는 매크로 프로그램은 상기한 바와 같이 해당 프로그램이 사용된 횟수에 따라 설정될 수 있는데, 사용자가 자주 사용한 프로그램을 버튼 입력을 통해 직접 설정하거나, 해당 프로그램의 실행 횟수에 따라 설정될 수 있다.
매크로 프로그램이 복수 개가 탑재될 경우, 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11) 각각은 해당 매크로 프로그램과 일대일 매칭될 수 있다. 따라서, 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11) 중 어느 하나가 입력되면, 해당 버튼(11)과 매칭된 매크로 프로그램이 실행될 수 있다.
반면에, 매크로 프로그램이 복수 개가 탑재되더라도, 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼은 1개가 구비될 수 있다. 이 경우, 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)이 입력될 때마다, 이들 매크로 프로그램 중 어느 하나가 토글 방식으로 선택될 수 있다.
즉, 매크로 프로그램은 적어도 하나 이상 탑재될 수 있고, 이들 매크로 프로그램을 실행하기 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)도 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
이에, 매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)이 입력되면, 해당 버튼(11)에 매칭된 매크로프로그램이 실행되거나, 이들 매크로 프로그램 중 어느 하나가 선택되어 실행될 수 있다.
매크로 프로그램 실행을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)의 개수 및 매크로 프로그램의 개수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 해당 버튼(11)을 조작하여 매크로 프로그램 중 어느 하나를 실행시키는 방식도 특별히 한정되는 것은 아니다.
저장부(20)는 기존 프로그램의 식별정보를 저장한다. 기존 프로그램의 식별정보는 해당 기존 프로그램의 고유 정보이며, 문자나 기호 등의 조합으로 설정된다.
기존 프로그램은 매크로 프로그램이 실행되기 전 최근에 공작기계(30)를 동작시킨 프로그램이다. 이러한 기존프로그램은 공작기계(30)를 동작시킨 후에도 탑재되어 있어 사용자가 공작기계(30)에 대한 제어를 반복적으로 손쉽게 수행할 수 있도록 한다.
기존 프로그램은 작업 순서 등을 고려하면 매크로 프로그램이 아닌 경우가 많으나, 이에 한정되는 것은 아니며 매크로 프로그램(매크로 프로그램이 복수 개가 탑재된 경우)일 수도 있다.
즉, 매크로 프로그램이 복수 개가 탑재된 경우, 매크로 프로그램 중 어느 하나가 실행된 후, 새로운 매크로 프로그램을 실행시키는 경우가 발생될 수도 있다. 이 경우엔 이전에 실행된 매크로 프로그램이 기존 프로그램이된다.
제어부(40)는 공작기계(30)의 동작 모드가 수동 모드인 상태에서, 매크로 프로그램을 실행시키기 위한 제어명령이 버튼(11)으로부터 입력되면, 기존 프로그램의 식별정보를 저장부(20)에 저장한다.
기존 프로그램의 식별정보를 저장부(20)에 임시 저장한 후, 제어부(40)는 공작기계(30)의 동작 모드를 수동 모드에서 자동 모드로 전환한다.
이어, 제어부(40)는 상기한 버튼 입력에 따라 매크로 프로그램을 현재 프로그램으로 선택한다. 제어부(40)는 선택된 매크로 프로그램을 실행시키고, 이에 따라 공작기계(30)는 해당 매크로 프로그램에 따라 동작한다.
이후, 매크로 프로그램에 의해 공작기계(30)의 동작이 완료되면, 제어부(40)는 저장부(20)에 저장된 기존 프로그램의 식별정보를 토대로 해당 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택하고, 공작기계(30)의 동작 모드를 자동 모드에서 수동 모드로 전환한다.
한편, 매크로 프로그램에는 공작기계(30)를 목표 위치로 이동시키기 위한 프로그램, 공작기계(30)의 장비 보수를 위해 축을 이송시키는 프로그램, 또는 자주 사용되는 프로그램이 포함될 수 있다.
여기서, 제어부(40)는 상기한 매크로 프로그램을 설정하기 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)이 입력되면, 해당 프로그램을 매크로 프로그램으로 설정한다. 또한, 제어부(40)은 현재까지 수행된 프로그램의 실행 횟수를 카운트하여 실행 횟수가 상대적으로 가장 많은 프로그램을 매크로 프로그램으로 설정할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 목표 위치 설정을 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)이 입력되면, 해당 매크로 프로그램에서의 목표 위치를 해당 버튼(11)을 통해 입력된 위치로 설정한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법의 순서도이다.
도 2 를 참조하면, 제어부(40)는 공작기계(30)의 동작 모드가 수동 모드인 상태(S10)에서, 매크로 프로그램을 실행시키기 위한 제어명령이 입력하는 버튼(11)이 입력되는지를 확인한다(S20).
매크로 프로그램을 실행시키기 위한 제어명령을 입력하는 버튼(11)이 입력되면, 제어부(40)는 기존 프로그램의 식별정보를 저장부(20)에 임시 저장한다(S30).
이어, 제어부(40)는 공작기계(30)의 동작 모드를 수동 모드에서 자동 모드로 전환한다(S40).
동작 모드가 자동 모드로 전환됨에 따라, 제어부(40)는 상기한 버튼(11)에 매칭된 매크로 프로그램을 현재 프로그램으로 선택한다(S50).
이어, 제어부(40)는 선택된 매크로 프로그램을 실행시키고, 이에 따라 공작기계(30)는 해당 매크로 프로그램에 따라 동작한다(S60).
이후, 매크로 프로그램에 의해 공작기계(30)의 동작이 완료되면, 제어부(40)는 저장부(20)에 임시 저장된 기존 프로그램의 식별정보를 토대로 해당 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택(S70)하고, 공작기계(30)의 동작 모드를 자동 모드에서 수동 모드로 전환한다(S80).
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법은 조작반(10)에 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼(11)을 마련하여 버튼 입력시 해당 매크로 프로그램을 호출 및 실행시켜 공작기계를 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 제어 방법은 공작기계 사용 시, 보수 및 점검 등의 목적으로 축을 특정 위치로 이송하기 위해 수동으로 개별 축을 이송하거나, 자동모드로 전환하여 프로그램을 일일이 탐색 및 선택하는 번거로움을 최소화함으로써, 공작기계(30)의 사용상 편의성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 작동을 제어하기 위한 데이터를 입력하는 데이터 입력수단(도면에 생략되어 있음)에 도 3의 단계 S1과 같이 단일 고정 절삭 싸이클로 가공물의 절삭위치에 해당되는 데이터를 입력하면, 톨(도시 않음)은 단계 S2와 같이 절삭 시작점의 위치로 이송된 후 제 1싸이클에 따라 가공물을 단계 S3과 같이 절삭한다.
상기 단계 S3에서 제 1 싸이클에 따라 절삭공정이 수행되면 단계 S4에서는 절삭공정이 완료되었는 가를 판단하는데, 예를 들어, 제 1싸이클에 따라 절삭이 완료되었으면 단계 S5로 나아가서 톨을 절삭 공정 시작점으로 급속 이송하고, 단계 S6에서 톨(20)이 절삭 공정 시작점으로 이송되었는 가를 판단한다.
상기 단계 S6에서 판단한 결과 톨(20)이 절삭 공정 시작점으로 이송되었으면 다음 싸이클에 따라 단계 S7과 같이 가공물을 절삭하고, 단계 S8로 나아가서는 가공물이 절삭 완료되었는 가를 판단하여 절삭완료 되었으면 절삭공정을 종료한다.
한편, 상기 단계 S4에서 판단한 결과 절삭이송이 완료되지 않았으면 단계 S3으로 복귀되고, 상기 단계 S6에서 판단한 결과 톨(20)이 절삭공정 시작점으로 이송되지 않았으면 단계 S5로 복귀되며, 그리고 상기 단계 S8에서 판단한 결과 가공물이 단계 S1에서 입력된 위치까지 절삭이 되지 않았으면 단계 S5로 복귀되어 다음 싸이클에 따라 가공물을 절삭한다.
10: 조작반 11: 버튼
20: 저장부 30: 공작기계
40: 제어부\

Claims (4)

  1. 수동 모드에서 제어부가 조작반으로부터 매크로 프로그램 실행을 위한 버튼 이 입력되는지를 판단하는 단계; 및
    상기 버튼이 입력되면 상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계
    단일 고정 절삭 싸이클로 가공물의 절삭위치에 해당되는 데이터를 입력하는 데이터 입력 단계와,
    상기 데이터 입력단계에서 데이터가 입력 완료되면 절삭공구인 톨을 절삭 시작점의 위치로 이송하는 제 1 이송단계와,
    상기 제 1 이송단계에서 톨이 절삭 시작점으로 이송되면 싸이클에 따라 가공물을 절삭하는 제 1 절삭 단계와,
    상기 제 1 절삭 단계에서 절삭공정이 완료되었는 가를 판단하는 제 1 판단 단계와,
    상기 제 1판단 단계에서 판단한 결과 제 1 싸이클에 따라 절삭이 완료되었으면 톨을 절삭 공정 시작점으로 급속 이송하는 제 2 이송 단계와, 상기 제 2 이송 단계에서 톨이 절삭 공정 시작점으로 이송되었는 가를 판단하는 제 2 판단 단계와,
    상기 제 2 판단 단계에서 판단한 결과 톨이 절삭 공정 시작점으로 이송되었으면 다음 싸이클에 따라 가공물을 절삭하는 제 2 절삭 단계와, 상기 제 2 절삭 단계에서 절삭 공정이 완료 되었으면 가공물이 설정치로 절삭 완료되었는 가를 판단하는 제 3 판단 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가공물의 절삭 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 매크로 프로그램을 실행시킨 후 상기 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택하는 것을 특징으로 하는 공작기계 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부가 기 설정된 매크로 프로그램을 실행시키는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 버튼이 입력되면 상기 기존 프로그램의 식별정보를 임시 저장하고, 상기 매크로 프로그램을 실행시킨 후, 상기 기존 프로그램을 현재 프로그램으로 선택하는 것을 특징으로 하는 공작기계 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매크로 프로그램은 복수 개가 마련되고 상기 버튼과 일대일 매칭되는 것을 특징으로 하는 공작기계 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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