KR100961503B1 - 파이프성형을 위한 수치제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 관한 것으로서, 하부금형 위에 원소재 철판을 놓고 프레스나이프를 이용하여 일정한 간격으로 철판을 절곡하여 파이프 형태로 성형하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 있어서, 상기 하부금형 위에 놓인 철판을 절곡하기 위한 프레스나이프의 램 승강위치를 미리 단위로 검출하여 검출된 미리 단위 차로 상기 램의 승강위치를 조절하여 유지시키는 로터리엔코더와; 상기 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동의 가압압력을 0~400bar 단위로 검출하여 가압압력을 설정된 압력과 비교하여 성형압력을 제어하는 디지털압력검출기와; 상기 로터리엔코더와 디지털압력검출기로부터 인가되는 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력을 아날로그값 또는 디지털값으로 변환하여 데이터처리하기 위한 메인콘트롤러부와; 상기 메인콘트롤러부로부터 전송된 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력의 아날로그값 또는 디지터값을 전송받아 저장된 값에 따라 제어부를 통하여 프레스나이프의 동작을 수행하도록 제어하고, 데이터처리된 값과, 프레스나이프의 동작시 나타나는 오류를 화면으로 나타내는 그래픽터치모니터가 구비되는 기술 구성이 개시된다.
프레스나이프, 램

Description

파이프성형을 위한 수치제어시스템{NUMERICAL CONTROL APPARATUS SYSTEM FOR MOLDING PIPE}
본 발명은 하부금형의 상부에 철판을 올려놓고 프레스나이프로 철판을 절곡하여 파이프를 만들기 위한 파이프성형 작업시 프레스나이프의 성형작업을 제어하기 위한 수치제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스나이프를 조작하여 철판을 파이프로 성형하는 기존의 파이프성형 공정보다 정밀하게 프레스나이프의 성형작업이 가능하게 조절할 수 있도록 한 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 파이프를 성형하기 위해서는 하부금형의 상부에 원소재로 쓰이는 철판을 놓고 프레스나이프를 이용하여 일정한 간격으로 철판을 절곡하여 파이프의 형태를 이루도록 가공하게 된다.
이러한 파이프성형을 위해서 종래에는 아날로그 방식의 기존 압력계를 이용하여 프레스나이프로 철판에 가해지는 프레스나이프 압력량, 프레스나이프의 하사점, 프레스나이프의 램의 유압압력에 따른 동조상태 및 하부금형의 상부에 놓이는 철판의 위치등을 숙련된 기술자가 육안으로 확인하면서 작업하여 왔다.
하지만, 이러한 종래의 파이프성형 방식은 숙련된 기술자의 숙련도에 따라 프레스나이프의 승강위치 및 유압압력을 조절하는 가압압력의 조절차이가 발생하고, 이로 인하여 파이프성형시 제조된 파이프의 불량율이 발생하는 원인이 되었다.
이러한 이유로 전기제어 및 유압압력을 제어하는 방식으로 철판을 절곡하여 파이프를 형성하는 경우에는 작업자의 숙련도가 높여야 하고, 작업을 이루기전에 프레스나이프의 램에 작용되는 유압압력값을 확인하는 작업등을 하여야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 파이프성형시 발생하는 파이프의 불량율에 따른 작업시간 및 제조단가가 증가하여 전체적인 작업효율이 떨어지고 제조비용이 증가되는 문제가 있었다.
본 발명은 철판을 절곡하여 파이프를 만들기 위한 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스나이프를 조작하여 철판을 파이프로 성형하는 기존의 작업공정보다 빠르고 정밀한 프레스나이프의 조절이 가능하게 할 수 있도록 한 파이프성형을 위한 수치제어시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 철판을 파이프로 성형하기 위한 수치제어시스템의 정밀도 향상을 도모하면서 파이프성형 작업시 파이프의 불량율을 줄여 원가절감 및 안정적인 작업이 가능하도록 하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 하부금형 위에 원소재 철판을 놓고 프레스나이프를 이용하여 일정한 간격으로 철판을 절곡하여 파이프 형태로 성형하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 있어서, 상기 하부금형 위에 놓인 철판을 절곡하기 위한 프레스나이프의 램 승강위치를 미리 단위로 검출하여 검출된 미리 단위 차로 상기 램의 승강위치를 조절하여 유지시키는 로터리엔코더와; 상기 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동의 가압압력을 0~400bar 단위로 검출하여 가압압력을 설정된 압력과 비교하여 성형압력을 제어하는 디지털압력검출기와; 상기 로터리엔코더와 디지털압력검출기로부터 인가되는 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력을 아날로그값 또는 디지털값으로 변환하여 데이터처리하기 위한 메인콘트롤러부와; 상기 메인콘트롤러부로부 터 전송된 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력의 아날로그값 또는 디지터값을 전송받아 저장된 값에 따라 제어부를 통하여 프레스나이프의 동작을 수행하도록 제어하고, 데이터처리된 값과, 프레스나이프의 동작시 나타나는 오류를 화면으로 나타내는 그래픽터치모니터가 구비되는 것을 기술적 구성의 기본 특징으로 한다.
본 발명에 의한 파이프성형을 위한 수치제어시스템은 프레스나이프의 램의 승강위치 및 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동을 위한 가압압력을 조절하여 정확하고, 정밀한 파이프의 성형을 할 수 있는 유용함을 제공하며, 기존의 파이프성형을 위한 수치제어시스템보다 빠른 데이터 처리속도로 파이프성형 작업의 정밀도와, 신뢰도는 물론 파이프작업 공정의 효율성을 높일 수 있는 것이다.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프성형을 위한 수치제어시스템을 나타낸 구성예시도로서, 도 1에서와 같이, 본 발명에 의한 파이프성형을 위한 수치제어시스템은 로터리엔코더와, 디지털압력검출기와, 메인콘트롤러부 및 그래픽터치모니터를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명에 앞서 파이프성형을 위한 수치제어시스템이란 프레스나이프를 이용한 파이프의 성형방법으로 핸들을 이용하여 프레스나이프를 조작하는 것이 아니라 수치제어방식(NC)으로 숫자나 부호(수치 데이터)를 입력해 프레스나이프를 움직이게 하는 것이다.
이러한 수치제어방식(NC)에 의하여 작동되는 프레스나이프는 특별한 숙련기술이 필요 없기 때문에 누구든지 작업이 가능하고, 특히 다품종 소량 생산에 강한 이점이 있는 것이다.
이러한 수치제어방식(NC)의 원리는 공작물에 대한 작업 내용을 수치 데이터로 기록하여 작업이 이루어지는 것으로 컴퓨터 메모리에 기억된 수치데이터대로 가공을 하는 방식이다.
상기 로터리엔코더(110)는 파이프성형을 위하여 하부금형 위에 놓인 철판을 절곡하기 위하여 프레스나이프의 램 승강위치를 미리 단위로 검출하여 검출된 미리 단위 차로 상기 프레스나이프의 램의 승강위치를 조절하고 유지시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 프레스나이프의 램이란 형삭반이나 수직 절삭기에서 프레임의 안내면을 수평이나 상하로 왕복 운동을 하는 부분으로서, 단위로 환산하면 : 1 bar =1.0197 kg/cm^2 = 98.067kPa 이며, 상기 bar의 기호는 bar 또는 b. 1바＝10 5N/m2＝10 6dyn/cm2로 나타낸다, 즉, 1바의 단위란 압력값을 나타내는 단위로 이밖에는 CGS 단위로는 바리에가 있다.
상기 디지털압력검출기(120)는 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동시 그에 따른 유압작동의 가압압력을 0~400bar 단위로 검출하고 상기 검출된 가압압력을 프레스나이프의 작동을 위하여 설정시킨 입력값과 비교하여 프레스나이프의 성형압 력을 제어하게 된다.
상기 메인콘트롤러부(130)는 상기 로터리엔코더(110)와 디지털압력검출기(120)로부터 인가된 프레스나이프의 램 승강위치 및 램의 유압작동을 위한 가압압력을 아날로그값에서 디지털값으로 변환하여 데이터처리하는 기능을 포함한다.
이때, 상기 메인콘트롤러부(130)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 변환장치(131), 카운터유니트(132), 아날로그출력유니트(133), 제어부(134) 및 통신유니트(135)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 변환장치(131)는 상기 로터리엔코더(110)에서 전송된 램의 승강위치값 및 디지털압력검출기(120)로부터 전송된 램에 형성되는 유압작동을 위한 가압압력을 아날로그값에서 디지털값으로 변환하는 기능을 수행하게 된다.
상기 카운터유니트(132)는 상기 변환장치(131)로 입력된 프레스나이프의 램승강위치값 및 가압압력값의 변환된 디지털값을 데이터로 처리하는 기능을 수행하게 된다.
상기 아날로그출력유니트(133)는 프레스나이프의 램이 유압작동을 하기 위하여 발생되는 가압압력값을 아날로그값으로 제어할 수 있도록 하는 데이터처리 기능을 수행하게 된다.
상기 제어부(134)는 변환장치(131), 카운터유니트(132) 및 아날로그출력유니트(133)에 전원을 인가하고 데이터처리되어 전송된 값에 따라 프레스나이프의 램의 승강위치 및 가압압력을 제어하는 기능을 수행하게 된다.
상기 통신유니트(135)는 파이프성형을 위한 수치제어시스템의 전체 전원 및 동작을 제어하는 그래픽터치모니터(140)와 상호정보전송을 위한 매개기능을 수행하게 되는 것이다.
상기, 그래픽터치모니터(140)는 파이프성형을 위한 수치제어시스템의 전원인가를 감지하고 그에 따라, 전체 전원 및 동작을 메인콘트롤러부(130)에 공급하도록 제어하며, 상기 메인콘트롤러부로(130)부터 전송된 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력의 디지털값을 전송받아 그 전송된 값에 따라 제어부(134)를 통하여 프레스나이프의 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 메인콘트롤부(130)의 카운터유니트(132)를 통하여 승강위치값 및 가압압력값의 변환된 디지털값 및 그에 따라, 데이터처리된 값과, 프레스나이프의 동작시 나타나는 램에 형성되는 압력 변화 및 그에 따른 프레스나이프의 동조상태 오류를 화면으로 나타내는 기능을 수행하도록 구성된다.
도 3은 본 발명에 있어 시스템의 전체 동작을 설명하기 위해 나타낸 상태도로서, 도 3을 참조하여 상기 그래픽터치모니터(140)에 의해 제어되는 본 시스템의 전체 동작을 설명하면, 로터리엔코더(110)와, 디지털압력검출기(120) 및 메인콘트롤러부(130)로부터 전송되는 프레스나이프의 램의 검출된 승강위치 입력값 및 유압작동을 위한 가압압력값을 프레스나이프의 동작을 제어하기 위하여 그래픽터치모니터(140)에 입력시킨 프레스나이프의 램의 승강위치값 및 유압작동을 위한 가압압력값과 그래픽터치모니터(140)에서 데이터값으로 수신하여 오차범위를 확인한 후 프레스나이프의 동작을 제어하는 기능을 수행하게 되는 것이다.
또한, 프레스나이프의 제어시 또는 프레스나이프의 동작 완료시에 나타날 수 있는 오류상태를 상기 그래픽터치모니터(140)에 나타나게 하는 거이다.
즉, 상기 그래픽터치모니터(140)의 제어부(미도시)를 통하여 상기 메인콘트롤러부(130)에서 로터리엔코더(110)에 인가되는 램의 승강위치 조절값 및 디지털압력검출기(120)에 인가되는 램의 유압작동을 위한 가압압력값을 조절하고, 그 상태를 유지하여 프레스나이프의 승강위치 및 가압압력을 미리 단위로 조절할 수 있게 된다.
이때, 상기 그래픽터치모니터(140)에 입력되어 조절하고자 하는 프레스나이프의 램 승강위치값은 로터리엔코더(110)에서 램의 승강위치를 미리 단위로 검출하고 검출된 미리 단위차로 유지시키기 위하여 그래픽터치모니터(140)에서 입력된 램의 승강위치값과 로터리엔코더(110)에서 검출된 램의 승강위치값을 비교한 후 오차여부를 판별하여 프레스나이프의 램 승강위치값을 조절하여 유지시키게 되는 것이다.
또한, 상기 그래픽터치모니터(140)에 입력되어 조절하고자 하는 프레스나이프의 램 유압작동 가압압력은 상기 디지털압력검출기(120)에 인가되는 램의 유압작동을 위한 가압압력값과 비교한 후 오차여부를 판별하여 프레스나이프의 램의 유압작동을 위한 가압압력을 조절하여 유지시키게 되는 것이다.
이와 같은 작용으로 그래픽터치모니터(140)에 입력된 프레스나이프의 램 승강위치 및 유압작동의 가압압력을 정밀하게 유지하여 하부금형의 상부에 놓인 철판의 파이프 성형작업을 정밀하게 수행하게 된다.
더하여, 상기 그래픽터치모니터(140)는 도 4의 (a),(b),(c),(d)에서와 같이 프레스나이프를 이용한 철판의 파이프 성형작업시 프레스나이프의 램의 제어상태를 편리하게 조절하도록 화면으로 나타내어 표시하고, 프레스나이프의 램을 제어하여 작업시에도 도 5의 (a),(b)에서와 같이 작업시 나타난 작동오류를 화면으로 나타내어 파이프성형 작업시 나타나는 오류를 신속하게 수정할 수 있도록 제어하게 된다.
즉, 그래픽터치모니터(140)에 프레스나이프의 램을 조절하기 위하여 입력된 데이터값과 프레스나이프의 램의 작동시 나타나는 데이터값에 오류가 발생하면 상기 데이터값을 상호 비교하여 그래픽터치모니터(140)의 화면으로 나타내어 오류가 발생한 부분 또는 작업공정의 문제점을 신속하게 보완할 수 있는 것이다.
이러한 구성으로 상기 프레스나이프의 램의 승강위치 및 유압작동을 위한 가압압력을 상기 그래픽터치모니터로 조절하게되어 프레스나이프의 램을 하강시키고, 램의 가압압력조절을 하게되며, 램의 하강이 완료된 후에 가압압력을 조절하여 다시 램을 상승시키는 수치제어시스템으로 하부금형의 상부에 놓인 철판을 정확하고, 정밀하게 절곡하는 파이프성형작업을 이룰 수 있도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 파이프성형을 위한 수치제어시스템을 나타낸 구성예시도.
도 2는 본 발명에 있어 메인콘트롤러부의 제어부를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 있어 시스템의 전체 동작을 설명하기 위해 나타낸 상태도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 있어 그래픽터치모니터의 화면상태를 도시한 상태도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 로터리엔코더 120: 디지털압력검출기
130: 메인콘트롤러부 131: 변환장치
132: 카운터유니트 133: 아날로그출력유니트
134: 제어부 135: 통신유니트
140: 그래픽터치모니터

Claims (2)

  1. 하부금형 위에 원소재 철판을 놓고 프레스나이프를 이용하여 일정한 간격으로 철판을 절곡하여 파이프 형태로 성형하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템에 있어서,
    상기 하부금형 위에 놓인 철판을 절곡하기 위한 프레스나이프의 램 승강위치를 미리 단위로 검출하여 검출된 미리 단위 차로 상기 램의 승강위치를 조절하고, 유지시키는 로터리엔코더(110)와;
    상기 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동의 가압압력을 0~400bar 단위로 검출한 후 설정된 가압압력과 비교하여 철판에 가해지는 가압압력을 제어하는 디지털압력검출기(120)와;
    상기 로터리엔코더(110)와 디지털압력검출기(120)로부터 인가되는 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력을 아날로그값에서 디지털값으로 변환하여 데이터처리하는 기능을 포함하는 메인콘트롤러부(130)와;
    상기 메인콘트롤러부(130)로부터 전송된 프레스나이프의 램 승강위치 및 가압압력의 디지털값을 전송받아 전송된 값에 따라 프레스나이프의 동작을 수행하도록 제어하고, 데이터처리된 값과, 프레스나이프의 동작시 나타나는 오류를 화면으로 나타내는 그래픽터치모니터(140)가 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인콘트롤러부(130)는
    상기 로터리엔코더(110)에서 전송된 램의 승강위치값 및 상기 디지털압력검출기(120)로부터 전송된 프레스나이프의 램에 형성되는 유압작동의 가압압력값을 아날로그값에서 디지털값으로 변환하는 변환장치(131)와;
    상기 변환장치(131)로 입력된 프레스나이프의 램 승강위치값 및 가압압력값을 데이터처리하는 카운터유니트(132)와;
    상기 가압압력값에 따라 프레스나이프의 램에 형성되는 유압압력을 아날로그값으로 제어할 수 있도록 하는 아날로그출력유니트(133)와;
    상기 변환장치(131), 카운터유니트(132) 및 아날로그출력유니트(133)에 전원을 인가하고 전송된 값에 따라 프레스나이프의 램을 제어하는 제어부(134)와;
    상기 제어부(134)와 그래픽터치모니터(140)의 상호정보전송을 위한 매개기능을 하는 통신유니트(135) 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프성형을 위한 수치제어시스템.
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