KR930001664B1 - 프레스의 종합관리제어가 가능한 프레스 자동제어 유니트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

프레스의 종합관리제어가 가능한 프레스 자동제어 유니트

제1도는 본발명에 의한 프레스 자동제어유니트를 나타내는 회로블럭도.

제2도는 제1도와 관련된 프레스 자동제어유니트의 센서 입력부등을 좀더 구체적으로 나타낸 참고도.

제3도는 제2도에 관련된 프레스 자동제어유니트의 일실시예도.

제4도는 제2도의 프레스 자동제어유니트가 종합제어유니트에 다수개 연결되어 프레스 종합관리제어시스템을 이루는 상태의 일실시예 참고도.

제5도는 제2도에서의 간이조작표시부를 좀더 구체적으로 나타낸 참고도.

제6도는 본발명에 의한 프레스 자동제어유니트에서 그 배면에 배치된 입출력연결부를 나타낸 일예도.

제7도는 일반적인 프레스기에 본발명이 배치된 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레스자동제어유니트 11 : 마이크로컴퓨터

11a : 마이크로프로세서 11b : 입출력인터페이스

12 : 간이조작표시부 12A : 간이표시기

12B : 간이조작키 13 : 센서부

14 : 출력구동부 16 : 통신인터페이스로직

16b : 통신아답터 16a : 통신제어로직

131A : 행정거리검출기 131B : 스트로크검출기

132 : 불량검출기 133 : 피가공물유무검출기

131A, 131B : 제1, 2엔코더 인터페이스

132a∼133b : 제1∼2인터페이스 12a : 작업수량사양 표시기

12a : 작업불량표시기 12b : 기계동작상태표시기

12e : 제어 조작키 12f : 오차정정키

12h : 표시제어키 1₁∼1n : 프레스자동제어유니트

1B : 프레스종합제어유니트 2, 2₁,∼2n : 제1∼제n프레스기

본 발명은 비교적 원격소재지에 다수의 프레스기를 설치하고 중앙에서 상기 프레스기의 작업상황, 상태, 자동조작등을 종합적으로 무인작업가능한 프레스제어시스템과 관련된 것으로서, 이는 특히 이러한 프레스 제어시스템의 운전방법의 단순화, 가격저렴화, 간이 이용의 용이성등이 보장가능케 된 프레스 자동제어유니트에 관한 것이다.

프레스기(압조기)는 주로 피가공물의 절단, 굽힘, 드로잉, 부조(浮調), 압인(壓印)등의 가공을 행하는 기계로서, 상기와 같은 가공은 완성될 가공물을 고려하여 1차 가공에서 부터 n차 가공까지 단일 또는 복합적으로 운용될 수 있다.

그리고, 근자와 같이 공장자동화가 요구되는 추세에 따라 상기와 같은 프레스제어기를 공장내에 다수개 구비하고 프레스기의 운전, 작업상황, 작업상태등을 무인원격의 중앙제어장치에서 통제관리하는 시스템으로 진전되어져 가고 있다.

또, 상기와 같이 다수의 프레스기를 중앙제어장치에서 통제관리할때는 상기 프레스기의 공정상태등을 검출하는 센서와 작업량등을 계수하는 카운터등의 기능 및 소정프레스기에서 중앙제어장치측으로의 정보통신을 위한 통신장비를 포함한 국부단말 컴퓨터와, 이 국부단말 컴퓨터에서 송출된 정보를 누적하거나 환산하고 상기 국부컴퓨터로 소정제어정보를 내보내는등의 작업을 위한 중앙제어장치측의 컴퓨터 시스템이 필수적으로 요하게 된다.

또, 상기와 같은 종래기술에서 그 프레스제어 시스템은 상기 중앙제어장치등과 국부컴퓨터등에 프레스기계 상황등을 필요시마다 확인하거나 새로운 작업등을 지시하기 위한 표시장치인 CRT 모니터등을 가지고 있고, CRT 모니터와 더불어 각종 문자등의 입력용 키보드를 구비하여 이용하고 있는 실정에 있다.

그러나, 상기와 같은 컴퓨터 시스템에 의한 다수프레스기의 종합통제관리는 그 설비가격등이 상당히 고가이므로 상기와 같은 공장자동화를 필요로 하는 수용자에겐 이용가격면에서 상당한 부담이 되므로서 소규모 공장등에서는 감히 공장자동화의 실현을 보류하게 되는 커다란 원인의 하나로 되고 있으며, 특히 상기와 같은 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 이용지식이 터득된 전문적인 고급숙련요원 및 관리취급의 인적자원이 필요하게 되므로서 인적수급조건을 고려한 면에서 기피하게 되는 현상을 야기하였다.

결과적으로 상기와 같이 공장자동화등을 겨냥한 프레스기의 자동제어시스템에선 이러한 시스템의 키보드 및 메인 컴퓨터에 의한 운전 및 운용방법의 복잡함과, 가격 및 취급, 보수등의 운용면에서 간이이용을 기대하기 어려우므로 이로인한 공장자동화에 커다란 걸림돌이 되고 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하고져 개발된 것으로서, 이는 특히 이러한 프레스기 종합제어시스템을 간단하고도 저렴한 가격의 프레스 자동제어유니트로 실현가능케 되고, 이 프레스기 자동제어유니트는 다수개중 그 어느하나가 모기(母機)의 종합제어유니트가 되면 다른것은 자기(子機)로 사용될 수 있으면서 그 운전작업은 별도의 컴퓨터에 관련된 전문적 지식 없이도 간이조작 가능케한 프레스자동제어유니트를 제공한 것이다.

본 발명은 특히 하나의 프레스기 자동제어유니트가 상기와 같이 모기의 종합제어유니트나 또는 자기의 프레스자동제어유니트로서 간단히 선택 전환되어 사용할수 있고, 이 프레스 자동제어유니트는 프레스기의 행정거리검출용 행정거리센서와, 작업라인으로 피가공물의 존재 유무를 검출하는 피가공물 유무센서 및 피가공물의 작업불량 및 양호를 검출하는 피가공물 불량검출센서등이 시스템 마이크로 킴퓨터의 입력포트에 인터페이스회로와 함께 필요에 따라 선택적으로 연결되어 있고, 상기 시스템마이크로 컴퓨터의 또다른 입력 및 출력포트에는 간이조작을 위한 키판부와 단순한 계수표시등이 가능한 디지탈 표시기가 하나의 제어보드로 배치된 입출력간이조작 표시부 및, 상기 시스템 마이크로 컴퓨터부에 의해 처리된 내용이나 작업프로그램에 의해 프레스기를 정지 또는 구동하는 출력구동부와, 상기 모기의 프레스제어유니트측 마이크로 컴퓨터 에서 처리된 정보를 또는 자기 프레스기 자동제어유니트 측에서 처리된 정보를 상호 통신처리하는 통신 인터페이스 로직등과를 일체로 포함하는 구성의 프레스자동제어유니트를 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또다른 특징들은 이하의 첨부된 도면과 함께 이를 좀더 상세히 살펴보므로서 이해될 수 있을 것이다.

즉, 제1도는 본발명에 의한 프레스자동제어유니트(1)의 시스템블럭을 나타내었다.

여기서는 소정프레스기에 관련된 작업조건, 피가공물 불량조건, 작업상황등을 종합적으로 관리제어 가능한 시스템 마이크로 컴퓨터부(11)와, 이 시스템 마이크로컴퓨터(11)의 입출력포트에 연결되어 간이작업지시등을 위한 간이조작키(12B)와 작업진행등의 간이표시기(12A)가 하나의 조작표시판에 배치된 간이조작표시부(12) 및; 상기 마이크로 컴퓨터(11)의 또 다른 입력포트에 연결되어 프레스기의 행정거리센서, 피가공물의 작업상태 불량검출센서, 피가공물이 자동화 라인에서 작업대로 진입하였는가의 상태 검출용 센서, 라인이동 스토로크센서등을 포함한 구성의 센서부(13)와, 상기 마이크로 컴퓨터부(11)의 출력포트에 연결되어 프레스기의 구동 및 작업정지를 인터페이스 제어하는 출력구동부(14) 및; 상기 마이크로 컴퓨터부(11)의 또다른 출력포트에 연결되어 프레스종합제어유니트(1B)와 상호 1 : 1 비동기통신으로 정보교환을 행하는 통신인터페이스로직(16)과의 관련구성으로 되어 있다.

또, 상기 통신인터페이스로직(16)은 통상의 마이크로컴퓨터부(11)에서 외부와의 통신처리용 아답터인 RS 442의 통신아답터(16b)와, 마이크로 컴퓨터부(11)와 통신아답터(16b) 사이에서 외부와의 통신프로토콜등을 제어처리 하는 비동기통신방식의 통신제어로직(16a; 일예로 UART)과를 포함한 구성으로 되어 있고, 상기 마이크로컴퓨터부(11)는 중앙제어의 마이크로 프로세서(11a)와 입출력인터페이스(11b)를 포함한 구성으로 되어있다.

또, 상기 시스템 마이크로 컴퓨터부(11)의 연결된 센서부(13)의 좀더 구체적인 구성은 제2도와 같이 나타내었다.

여기서는 상기 센서부(13)가 프레스기의 행정거리 세팅용 캡의 구동축에 설치되어 행정거리를 검출하는 엔코더방식의 행정거리검출기(131A)와, 라인에 피가공물이 이동되는 상태의 스트로크를 검출하는 엔코더식 스트로크 검출기(131B) 및 프레스기의 작업대에 놓여진 피가공물이나 프레스기의 금형자체에서 예정된 형태대로 작업되지 않음에 따른 불량상태를 실측처리의 변화로 검출하는 전압유기형 실측거리센서에 의한 불량검출기(132) 및, 프레스기작업대와 연결된 자동화라인에서 피가공물의 소정스트로크 진입여부를 체크하도록 광센서방식에 의한 피가공물유무 검출기(133)가 각기 마이크로 컴퓨터부(11) 입력포트와는 제1, 2엔코더 인터페이스(131a, 131b) 및 제1∼제2인터페이스(132a, 133a)를 통해 이어져 있고, 상기 간이조작표시부(12)는 일예로 제5도와 같이 작업계획수량 또는 제품 사양등의 표시를 선택적으로 디지탈표시가능한 작업수량 사양표시기(12a)와, 상기 불량검출기(132)등의 검출입력조건을 고려하여 최초세팅된 기준치와의 오차를 표시처리하는 오차정정표시기(12b) 및, 현재 작업수 또는 불량품수를 선택표시하는 작업불량표시기(12c)와, 기계의 현재진행 행정거리등 동작상태를 확인하기 위한 기계동작상태표시기(12d)를 포함하여 간이표시기(12A)를 구성하고 있고, 상기 마이크로 컴퓨터(11)가 수행하여야할 작업내용등을 입력처리하는 작업제어조작키(12e)와 오차정정키(12f), 표시제어키(12h)등을 포함하여 간이조작키(12B)를 구성하고 있다.

또, 상기와 같은 프레스자동제어유니트(1)는 이를 소형장방체 본기(1A)내에 탑재하여 이용될 수 있으며, 이 본기(1A)에는 그 정면에 상기예의 간이조작표시부(12)가 배치되 있고, 그 후방(R)에는 제6도예의 모드연결판이 형성되어 있다.

또, 상기 제1도 및 제2도예의 프레스 자동제어유니트(1)는 제4도와 같이 상기 통신인터페이스로직(16)올 통해 중앙제어를 위한 소정개소에 구비시킨 프레스종합제어유니트에 각기 구비시킨 프레스종합제어유니트(1B)와 상호 병렬로 연결되어 작업실내의 다수개 프레스기를 종합관리하는 형태로 구성될 수 있다.

여기서는 상기 다수개의 제1∼제n프레스기(2, 2₁∼2n)에 대해 각기 제1∼제n프레스 자동제어유니트(1₁∼1n)가 병렬 연결되어지고, 이 제1∼제n프레스자동제어유니트(1₁∼ln)는 2개의 라인으로 상호직렬 연결되어 있고 이 제1∼제n프레스자동제어유니트(1₁∼1n)중 그 어느하나인 제1프레스자동제어유니트(1₁)와 종합제어유니트(1B)가 역시 2개의 라인으로 상호 직렬로 이어져 있다.

그리고, 상기 종합제어유니트(1B)는 상기 제1∼제n프레스자동제어유니트(1₁∼1n)중 그 어느하나인 제1프레스자동제어유니트(1₁)와 종합제어유니트(1B)가 역시 2개의 라인으로 상호 직렬로 이어져 있다.

그리고, 상기 종합제어유니트(1B)는 상기 제1∼제n프레스자동제어유니트(1₁∼1n)중 그 어느하나와 통신 인터페이스로직(16)을 통해 1 : 1비동기 통신처리를 행하도록 구성되어 있다.

또, 상기 종합제어유니트(1B)는 제1도 및 제2도예의 프레스자동제어유니트(1)의 기본블럭구성에서 간이조작표시부(12)의 디지탈세그먼트표시기의 배열과 조작키의 형태만 약간의 차이가 있고 이를 조작표시하는 프로그램과 상기 센서부(13)가 전혀 존재하지 않는다는 구성에만 차이가 있고 그 내재적 구성은 전적으로 동일하다.

또, 이때는 상기 자기프레스 자동제어유니트(1; 1₁∼1n)에서 각기 작업상황에 따른 센서부(13)의 행정거리검출기(131A), 스트로크검출기(131B) 또는 불량검출기(132) 또는 피가공물유무검출기(133)중 어느하나가, 또는 이들중의 어느하나만 구비하는등 선택적인 설치 구성을 가질 수 있다.

또, 제6도에선 상기 프레스자동제어유니트(1)와 프레스종합제어유니트(1B)의 각후방(R) 즉 모드연결판에서 이들을 그 선택에 따라 출력연결이용의 A₁, A₂및 B₁, B₂의 도트점과 센서부(13)의 행정거리검출기(131), 불량검출기(132), 피가공물유무검출기(133)를 각기 선택적으로 연결가능한 포트(C₁, C₂a, C₂b, C₃a, C₃b)가 구비되어져 있다.

이러한 구성의 본 발명은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.

즉, 본 발명에 의한 프레스자동제어유니트(1; 1₁∼1n)는 제4도와 같이 공장등의 작업실내에 비치된 다수의 프레스기(2; 2₁∼2n)에 대하여 각기 1 : 1로 설치한다.

또, 상기 프레스자동제어유니트(1)는 그 어느하나를 프레스 종합제어유니트(1B)에 연결하며, 이들 상호간은 제6도와 같이 두개의 출력포트 A₁, A₂또는 B₁, B₂을 이용하여 각기 프레스종합제어(1B)와 또다른 프레스자동제어유니트(1₁∼1n)를 병렬연결 처리하므로서 그 연결작업이 성취된다.

그리고, 상기 본기(1A)는 제7도와 같이 자동화라인(AL)의 프레스기(2)에 인접된 위치에 설치하고, 상기 프레스기(2)의 행정거리 조절용 캠에는 제2도예의 엔코더에 의한 행정거리 검출기(131A)와, 콘베어벨트등의 작업라인이송의 스트로크를 검출하는 스트로크검출기(131B) 및, 금형에 접근된 위치의 전압유기형 불량검출기(132)와 자동화라인(AL)에서 일정 스트로크 이동되는 피가공물 존재유무의 피가공물 유무 검출 기(133)를 각기 설치한 후 이들은 제6도예와 같이 역시 본기(1A)의 센서포트 C₁, C₂a, C₂b, C₃a, C₃b에 연결 하므로서 그 센서의 설치가 완료된다.

이때, 상기 센서포트 C₁, C₂a, C₂b, C₃a, C₃b 이용은 이들을 프레스작업의 필요조건에 따라 선택적으로 활용할 수 있다.

이러한 상태에서 제3도 및 제5도예의 본기(1A)측 정면의 간이 조작표시부(12)를 이용하여 자동작업을 행해야할 피가공물 작업 갯수 또는 현재 작업수량 및 불량수량등을 제어조작키(12e)를 이용하여 각기 프로그램 세팅한다.

이때는 각 프레스기에 비치된 프레스자동제어유니트(1)에 공통으로 작업입력처리를 행할 수도 있고, 모기 프레스 종합제어유니트(1B)에서 상기와 같은 작업지시등을 자기프레스자동제어유니트(1₁∼1n)에 통신 인터페이스로직(16)을 이용하여 송신 처리제어할 수 있고, 한편으론 상기 종합제어유니트(1B)에선 다수 프레스 자동제어유니트(1)에서 처리된 내용 및 처리되고 있는 내용등을 수시로 간이조작표시부(12)를 이용하여 점검할 수 있다.

즉, 상기 프레스자동제어유니트(1; 1₁∼1n)는 각기 통신인터페이스로직(16)을 통해 모기프레스종합제어유니트(1B)가 자기프레스자동제어유니트(1B₁∼1Bn)중 어느하나를 지정하면 소정 프레스자동제어유니트(1)에서 환선처리된 작업내용과 동작상태 검출등의 정보를 1 : 1 비동기통신처리로서 보낸다.

모기프레스종합제어유니트(1B)는 상기 자기프레스 자동제어유니트(1₁∼1n)측의 통신아답터(16b)와 비동기 통신제어로직(16a)을 통해 제공된 데이타가 입출력인터페이스(11b)를 거쳐 마이크로 프로세서(11a)에 입력되면, 이는 자기프레스자동제어유니트(1B₁∼1Bn)의 각종 작업데이타를 총계하거나 환산처리하여 이를 간이표시기(12A)측에 각종 종목에 따른 표시처리를 행한다.

또, 상기 자기 프레스 자동제어유니트(1)로 제어되는 프레스기(2; 2₁∼2n)는 각기 센서부(13)에서 검출된 행정거리상태와, 라인이송스트로크, 피가공물의 불량상태등을 행정거리검출기(131A), 스트로크검출기(131B), 불량검출기(132), 피가공물 유무검출기(133)등으로 각기 검출하여 제1, 2엔코더 인터페이스(131a, 131a) 및 제1∼제2인터페이스(132a∼133b)를 거쳐 마이크로 컴퓨터부(11)에 보내면 이 마이크로 컴퓨터부(11)는 통신인터페이스로직(16)을 거쳐 입력된 정보의 처리는 물론 프레스기(2, 2₁∼2n)에 피가공물유무검출기(133)로 피가공물이 프레스기(2)의 작업대로 진입되지 않았을때는 프레스기(2)의 동작을 출력구동부(14)를 통해 정지제어 하며, 또는 불량검출기(132)로는 금형에 물려진 피가공물의 1차 작업이 종료된후 피가공물의 가공면까지의 소정거리를 벗어난 상태는 불량으로 판정하여 이를 마이크로 프로세서(11a)로 보내면 마이크로 프로세서(11a)는 소정 프레스기(2₁∼2n)에서 작업된 불량률을 계산처리하여 이를 간이표시기(12A)에 표시처리를 행하거나 종합제어유니트(1B)의 호출시에 이러한 정보를 통신처리한다.

이때, 상기 소정프레스기(2)의 작업불량상태는 실측감지센서인 불량검출기(131A)에서 피가공물의 가공상태 기준치로 부터 거리변화가 생기면 이것이 허용오차범위인가를 마이크로 컴퓨터부(11)에서 판단하고, 그 판단된 내용으로부터 불량률을 계수하면서 간이표시기(12A)의 오차정정표시기(12b)로 출력하면 사용자는 오차정정표시기(12b)에 표출된 내용을 보고 오차정정키(12f)로서 -, + 오차상태에 따라 화살표 방향의 누름조작을 행한다.

상기 오차정정키(12f)의 누름으로 그 허용오차범위가 -, + 디지탈숫자로 재세팅되어지면 마이크로 컴퓨터부(11)에선 출력구동부(14)를 통해 행정거리를 오차만큼 다시 설정하여 제어하며, 이후 불량검출기(131A)에서 제공된 정보에 의해 상기와 같은 작업처리와 제어를 반복해서 행하게 된다.

또, 기계동작상태표시기(12d)에선 행정거리검출기(131A)에서 제공된 현재작업진행의 시시각각 변화되는 행정상태를 마이크로 컴퓨터부(11)는 그 상태를 표시제어로서 행하게 되므로서 사용자는 소정프레스기의 행정상태를 즉각적으로 외부에서 알수 있어 소정프레스기의 다음 작업을 위한 기기정지 또는 복합공정에 따른 기기제어처리를 용이하게 행할 수 있다. 이외에도 간이조작키(12B)측의 표시제어키(12h)로는 소정프레스기가 작업해야할 목표치의 작업수량이나 또는 제품사양등을 하나의 표시기로 선택적으로 디지탈숫자로 확인할 수 있다.

또, 상기 피가공물유무검출기(133)는 제2도와 같이 원통형 몸체에 1쌍이 상호대칭된 발수광 소자를 원형으로 배치하여 이 원통내를 통과하는 물체의 상태를 검출하는 형태로서 이룰수 있다.

또, 상기와 같은 자동화라인의 물체이송 유무를 감지하는 센서수단은 이외에도 초음파센서, 적외선 센서 등의 다양한 형태로 실시가 가능하다.

이러한 본 발명은 공장에서 다수의 프레스기를 무인자 작업으로 관리제어 하는 시스템에서 프레스기에 1 : 1로 대응된 간이조작제어 및 간이각종표시기능을 가진 프레스자동제어유니트로 되어 이들 프레스기의 작업 상황을 다양하게 관리 통제할 수 있고, 이 프레스자동제어유니트는 다수개중 그 어느하나가 기본구성의 단순한 용도차이만 다른 모기프레스종합제어유니트로 되어 자기프레스자동제어유니트의 작업상황등을 종합적으로 체크관리 및 제어하는 것이 가능할 뿐만아니라, 그 조작 및 운영 방법이 별도의 전문적 지식을 요하지 아니하고 용이하게 이용할수 있는 유익한 특징이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 다수개의 프레스기에 대해 1 : 1로 대응 설치되어 프레스의 작업상황과 작업제어 처리를 행하는 복수의 프레스 자동제어유니트(1)가 구비된 프레스 자동제어 시스템에 있어서, 작업수량 또는 제품사양 표시를 디지탈 숫자로 행하는 작업수량 사영표시기(12a)와, 현재 작업수량과 불량 수량등을 표시하는 작업불량 표시기(12c)와, 프레스기의 행정상태를 외부로 표시하는 행정구간 표시기(12d)와, 피가공물의 작업불량 오차를 측정 및 정정하는 오차정정 표시기(12b)를 포함한 간이표시기(12A)와, 목표작업수량등을 입력처리하는 제어조작키(12e)와, 작업오차를 확인하여 재세팅 처리하는 오차정정키(12f)와, 상기 표시기(12a, 12c)의 표시 내용을 선택적으로 변경하는 표시제어키(12h)를 포함하는 간이조작키(12B)로 구성된 간이조작 표시부(12)와; 프레스기의 작업량등을 종합처리하고 센서부(13)로 부터 입력된 조건에 대응한 처리작업을 행하는 마이크로 컴퓨터부(11)와; 상기 마이크로 컴퓨터부(11)의 입력포트에 연결되어 프레스기의 행정거리를 검출하는 엔코더방식의 행정거리검출기(131A)와, 라인에 피가공물이 이동되는 상태의 스트로크를 검출하는 엔코더식 스트로크 검출기(131B)와, 프레스기의 작업대에 놓여진 피가공물이나 프레스기의 금형자체에서 예정된 형태대로 작업되지 않음에 따른 불량상태를 실측거리의 변화로 검출하는 전압유기형 실측거리센서에 의한 불량검출기(132)와, 프레스기 작업대와 연결된 자동화라인에서 피가공물의 소정스트로크 진입여부를 체크하도록 광센서 방식에 의한 피가공물 유무 검출기(133)를 포함하는 센서부(13)와, 상기 마이크로 컴퓨터부(11)의 출력포트에 연결되어 프레스 종합 제어 유니트(1B)와 상호 1 : 1 비동기 통신으로 정보 교환을 행하는 통신 인터페이스 로직(16)과, 프레스기의 구동제어를 매개하는 구동출력부(14)로 구성됨을 특징으로 하는 다수 프레스기의 종합관리 제어가 가능한 프레스 자동제어 유니트.