KR102490110B1

KR102490110B1 - Cnc lathe system

Info

Publication number: KR102490110B1
Application number: KR1020210185939A
Authority: KR
Inventors: 김동진
Original assignee: 김동진
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-01-18

Abstract

The present invention relates to a CNC lathe system and, more specifically, to a CNC lathe system, which can continuously and automatically manufacture a plurality of objects to be constructed having the same size without separate intervention by processing objects to be processed. To this end, the CNC lathe system for continuously manufacturing objects to be processed to a plurality of objects to be constructed having the same size includes: a clamping jaw in which a mounting groove penetrated to be coupled to a part of the object to be processed is formed so that the object to be processed can be separated into a protruding processing area as a work space and an automatic area inserted inwards; a rotation tool table which is provided with processing means for processing the processing area and a sliding movement base disposed to move the processing means in a sliding manner along the work space; an input and output device which is disposed outside the work space and receives information on the total length of the object to be processed; and a control device which repeatedly generates a pattern operation signal for controlling the rotation tool table every unit time to continuously and automatically process the automatic area based on the information on the total length of the object to be processed and pre-set size information of each object to be constructed.

Description

CNC 선반 시스템{CNC LATHE SYSTEM}CNC lathe system {CNC LATHE SYSTEM}

본 발명은 CNC 선반 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 피가공물을 가공하여 동일한 크기의 복수의 공작대상물들을 별도의 중간 개입 없이도 연속적으로 자동 제조할 수 있는 CNC 선반 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a CNC lathe system, and more particularly, to a CNC lathe system capable of continuously and automatically manufacturing a plurality of workpieces of the same size without a separate intermediate intervention by processing a workpiece.

일반적으로 선반은 각종 금속재료를 회전시켜서 바이트로 깎아내는 공작기계이고, CNC(Computerized Numerical Control) 선반은 절삭가공을 하는 경우 가공치수, 형상, 필요한 공구, 이송속도 등을 선택적으로 지시하는 수치 데이터를 기록한 프로그램을 컴퓨터와 직접 실시간으로 연결시켜 자동적으로 절삭공구의 위치를 결정하거나 자동절삭을 수행하도록 제어장치가 선반에 결합된 머시닝 센터의 한 종류이다.In general, a lathe is a machine tool that rotates various metal materials and cuts them into bytes, and a CNC (Computerized Numerical Control) lathe generates numerical data that selectively indicates processing dimensions, shapes, required tools, feed rates, etc. It is a type of machining center in which a control device is combined with a lathe to automatically determine the position of a cutting tool or perform automatic cutting by connecting the recorded program directly to a computer in real time.

상기와 같은 CNC 선반은 일반적으로 내부에 작업공간이 형성되고, 외부로부터 상기 작업공간을 개폐하도록 도어가 구비된 커버프레임과, 상기 커버프레임의 작업공간 내부 일측면에 회전 가능하게 설치되고, 가공하고자 하는 소재를 탈착 가능하게 고정하는 고정척과, 상기 커버프레임의 작업공간 내부를 이동하면서 상기 고정척에 고정된 소재를 가공하는 하나 이상의 공구가 장착된 공구대를 포함하여 이루어진다.The CNC lathe as described above generally has a work space formed therein, a cover frame provided with a door to open and close the work space from the outside, and a cover frame rotatably installed on one side of the work space inside the cover frame for processing. It includes a fixed chuck for detachably fixing the material to be fixed, and a tool post on which one or more tools for processing the material fixed to the fixed chuck are mounted while moving inside the working space of the cover frame.

그러나, 이러한 CNC 선반은 피가공물을 가공하여 동일한 크기의 복수의 공작대상물들을 연속적으로 제조하기 위해서는 절단 과정 이후에 작업자의 중간 개입 예컨대, 피가공물을 당기는 작업을 필요로 하는 문제를 가진다. However, such a CNC lathe has a problem in that it requires an operator's intervention, for example, pulling the workpiece, after the cutting process to continuously manufacture a plurality of workpieces having the same size by processing the workpiece.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 피가공물을 가공하여 서로 동일한 크기의 복수의 공작대상물들을 별도의 중간 개입 없이도 연속적으로 자동 제조할 수 있는 CNC 선반 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a CNC lathe system capable of continuously and automatically manufacturing a plurality of workpieces of the same size without separate intermediate intervention by processing workpieces. it is for

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 피가공물을 동일한 크기의 복수의 공작대상물들로 연속적으로 제조하기 위한 CNC 선반 시스템에 있어서, 상기 피가공물이 작업 공간으로 돌출된 가공 영역과 내부로 인입된 자동 영역으로 구분되도록 상기 피가공물의 일부와 관통 결합되는 안착홈이 형성된 고정척, 상기 가공 영역을 가공하기 위한 가공 수단과 상기 작업 공간을 따라 상기 가공 수단을 슬라이딩 이동시키도록 배치된 슬라이딩 이동 베이스를 구비하는 회전 공구대, 상기 작업 공간 외부에 배치되고, 상기 피가공물의 전체 길이 정보를 입력받는 입출력장치 및 상기 전체 길이 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보에 기초하여, 상기 자동 영역을 연속적으로 자동 가공하도록 상기 회전 공구대를 단위 시간마다 제어하기 위한 패턴 동작 신호를 반복적으로 생성하는 제어장치를 포함하고, 상기 패턴 동작 신호는 제1 시간에 상기 가공 영역에 가공된 현재의 공작대상물을 절단시키기 위한 제1 동작모드 신호, 제2 시간에 상기 피가공물을 클램핑하여 일정 길이 외부로 이송시키기 위한 제2 동작모드 신호 및 제3 시간에 상기 자동 영역에 다음의 공작대상물을 가공시키기 위한 제3 동작모드 신호를 포함한다. In the CNC lathe system for continuously manufacturing a workpiece into a plurality of workpieces of the same size according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the workpiece protrudes into the working area. A fixed chuck having a seating groove penetrated and coupled to a part of the workpiece so as to be divided into an automatic area drawn into the inside, a processing means for processing the processing area, and a processing unit arranged to slide along the work space A rotary tool post having a sliding base, an input/output device disposed outside the work space and receiving information on the total length of the workpiece, and based on the total length information and predetermined size information of each workpiece, and a control device that repeatedly generates a pattern operation signal for controlling the rotating tool post per unit time so as to continuously and automatically machine the automatic area, wherein the pattern operation signal corresponds to a current pattern processed in the machining area at a first time. A first operation mode signal for cutting the workpiece, a second operation mode signal for clamping and transporting the workpiece to a certain length at a second time, and processing the next workpiece in the automatic area at a third time and a third operation mode signal for

실시예에 있어서, 상기 가공 수단은 상기 피가공물을 클램핑하기 위한 클램퍼 모듈, 상기 피가공물의 절단하기 위한 커터 모듈 및 상기 피가공물의 가공 영역을 가공하기 위한 복수의 공구 모듈들을 포함하고, 상기 회전 공구대는 상기 패턴 동작 신호에 기초하여, 상기 가공 수단의 중심 회전축을 단위 시간마다 일방향으로 회전시켜 상기 커터 모듈, 상기 클램퍼 모듈 및 상기 복수의 공구 모듈들의 순서로 가공 작업하며, 상기 커터 모듈, 상기 클램퍼 모듈 및 상기 복수의 공구 모듈들은 상기 가공 수단의 중심 회전축을 기준으로 일방향으로 등각도 간격으로 순차적으로 이격 배치되고, 상기 클램퍼 모듈은 상기 피가공물을 클램핑할 수 있도록 일측에 집게 형상으로 형성된 가압 수단이 구비되고, 타측에 유압 또는 공압을 공급받아 가압 수단을 구동시키는 구동 수단이 구비되며, 상기 가압 수단에는 집게 사이의 거리를 복원하기 위한 탄성 부재가 내부에 배치되며, 상기 구동 수단은 상기 회전 공구대로부터 탈부착이 가능하게 형성된다.In an embodiment, the machining means includes a clamper module for clamping the workpiece, a cutter module for cutting the workpiece, and a plurality of tool modules for machining a machining area of the workpiece, and the rotary tool Based on the pattern operation signal, the table rotates the central axis of rotation of the processing unit in one direction per unit time to perform processing operations in the order of the cutter module, the clamper module, and the plurality of tool modules, and the cutter module and the clamper module And the plurality of tool modules are sequentially spaced apart at equal angular intervals in one direction based on the central axis of rotation of the processing means, and the clamper module is provided with a pressing means formed in a tongs shape on one side to clamp the workpiece. And, the other side is provided with a driving means for driving the pressing means by receiving hydraulic or pneumatic pressure, and an elastic member for restoring the distance between the tongs is disposed inside the pressing means, and the driving means is provided from the rotating tool rest. It is formed to be detachable.

실시예에 있어서, 상기 작업 공간에 대한 평면 이미지를 촬영하도록 상기 작업 공간 내부의 상단측에 배치되어, 상기 가공 영역과 상기 가공 수단이 접하는 배치 상태를 촬영하여 제1 배치이미지를 획득하는 제1 카메라 및 상기 작업 공간에 대한 전면 이미지를 촬영하도록 상기 작업 공간 내부의 일측에 배치되어, 상기 배치 상태를 촬영하여 제2 배치이미지를 획득하는 제2 카메라를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 제1 및 제2 배치이미지에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 X축 이동 거리 및 Y축 이동 거리를 보정한다.In the embodiment, a first camera disposed on an upper side of the inside of the work space to take a plane image of the work space and acquires a first arrangement image by taking a picture of an arrangement state in which the machining area and the machining means are in contact with each other. And a second camera disposed on one side of the inside of the work space to take a front image of the work space and to acquire a second arrangement image by taking a picture of the arrangement state, wherein the control device comprises: Based on the second arrangement image, the X-axis movement distance and the Y-axis movement distance for the sliding movement base are corrected.

실시예에 있어서, 상기 제어장치는 상기 Y축 이동 거리를 보정할 때, 상기 제1 배치이미지로부터 제1 피가공물 객체와 상기 피가공물에 접한 제1 모듈 객체를 추출하고, 상기 제1 피가공물 객체에 대한 제1 가상의 중심선과 상기 제1 모듈 객체에 대한 제2 가상의 중심선을 생성하여 기준 평면 이미지에 중첩시키며, 상기 기준 평면 이미지, 상기 제1 및 제2 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 상기 제1 가상의 중심선을 기준으로 상기 제2 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 Y축 보정 거리를 분석하며, 상기 제어장치는 상기 X축 이동 거리를 보정할 때, 상기 제2 배치이미지로부터 제2 피가공물 객체와 상기 피가공물에 접한 제2 모듈 객체를 추출하고, 상기 제2 피가공물 객체에 대한 제3 가상의 중심선과 상기 제2 모듈 객체에 대한 제4 가상의 중심선을 생성하여 기준 전면 이미지에 중첩시키며, 상기 기준 전면 이미지, 상기 제3 및 제4 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 상기 제3 가상의 중심선을 기준으로 상기 제4 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 X축 보정 거리를 분석한다. In an embodiment, when the Y-axis movement distance is corrected, the control device extracts a first workpiece object and a first module object adjacent to the workpiece from the first arrangement image, and the first workpiece object A first virtual centerline for and a second virtual centerline for the first module object are generated and superimposed on a reference plane image, and angle information between the reference plane image and the first and second virtual centerlines is formed. Based on the distance between the second imaginary center line and the first imaginary center line, the Y-axis correction distance for the sliding base is analyzed, and the control device corrects the X-axis movement distance. In this case, a second workpiece object and a second module object adjacent to the workpiece are extracted from the second arrangement image, and a third virtual center line for the second workpiece object and a fourth virtual center line for the second module object are extracted. A virtual centerline is created and superimposed on a reference front image, and the reference front image, angle information between the third and fourth virtual centerlines and the fourth virtual centerline are spaced apart based on the third virtual centerline. Based on the determined separation distance, an X-axis correction distance for the sliding base is analyzed.

실시예에 있어서, 상기 제어장치는 상기 제1 배치이미지로부터 기설정된 공작대상물의 객체 특징점에 기초하여, 상기 가공 영역을 대상 객체와 비대상 객체로 식별하고 상기 대상 객체에 대한 면적 정보를 획득하는 식별부, 상기 면적 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보 간의 동일 여부에 기초하여, 상기 대상 객체를 기준으로 절단 위치를 결정하는 절단위치 결정부 및 상기 면적 정보로부터 도출되는 단위 이송 거리 정보와 상기 피가공물의 전체 길이 정보를 비교하여, 상기 패턴 동작 신호에 대한 전송 횟수를 설정하는 전송신호 설정부를 포함한다. In an embodiment, the control device identifies the processing area as a target object and a non-target object based on object feature points of the workpiece preset from the first arrangement image and obtains area information on the target object. a cutting position determining unit for determining a cutting position based on the target object based on whether the area information and the predetermined size information of each workpiece are the same, and unit transfer distance information derived from the area information and the target object; and a transmission signal setting unit that compares information on the total length of the workpiece and sets the number of transmissions for the pattern operation signal.

본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 피가공물을 가공하여 서로 동일한 크기의 복수의 공작대상물들을 별도의 중간 개입 없이도 연속적으로 자동 제조할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to continuously and automatically manufacture a plurality of workpieces having the same size by processing one workpiece without a separate intermediate intervention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 선반 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 2는 도 1의 CNC 선반 시스템(100)의 내부의 작업 공간을 보여주기 위한 도이다.
도 3은 도 2의 가공 수단(121)의 일 예를 보여주는 도이다.
도 4(A)는 피가공물(10)에 대한 실시예이고, 도 4(B)는 복수의 공작대상물들(20_1~20_N)에 대한 실시 예이다.
도 5는 도 1의 제어장치(140)에 대한 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CNC 선반 시스템(100_1)을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 7은 도 2의 가공 장치(100_2)에 대한 다른 실시 예이다. 1 is a schematic diagram of a CNC lathe system 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for showing a working space inside the CNC lathe system 100 of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view showing an example of the processing means 121 of FIG. 2 .
Figure 4 (A) is an embodiment of the workpiece 10, Figure 4 (B) is an embodiment of a plurality of work objects (20_1 ~ 20_N).
FIG. 5 is a block diagram for explaining the operation of the control device 140 of FIG. 1 .
6 is a diagram schematically illustrating a CNC lathe system 100_1 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is another embodiment of the processing device 100_2 of FIG. 2 .

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings of the present invention. These examples are only presented as examples to explain the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.In addition, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of skill in the art to which this invention belongs, and in case of conflict, this specification including definitions of will take precedence.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly explain the proposed invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. And, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. Also, a “unit” described in the specification means one unit or block that performs a specific function.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific order in context. It may be performed differently from the order specified above. That is, each step may be performed in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CNC 선반 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 도이고, 도 2는 도 1의 CNC 선반 시스템(100)의 내부의 작업 공간을 보여주기 위한 도이며, 도 3은 도 2의 가공 수단(121)의 일 예를 보여주는 도이며, 도 4(A)는 피가공물(10)에 대한 실시예이고, 도 4(B)는 복수의 공작대상물들(20_1~20_N)에 대한 실시 예이며, 도 5는 도 1의 제어장치(140)에 대한 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a diagram schematically showing a CNC lathe system 100 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a working space inside the CNC lathe system 100 of FIG. 1, and FIG. 3 is It is a diagram showing an example of the processing means 121 of FIG. 2, FIG. 4(A) is an embodiment for the workpiece 10, and FIG. 4(B) is for a plurality of workpieces 20_1 to 20_N. 5 is a block diagram for explaining the operation of the control device 140 of FIG. 1 .

도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, CNC 선반 시스템(100)은 컴퓨터 수치제어에 의해서 원하는 피가공물(소재)을 자동으로 가공할 수 있는 공작기계를 의미하는 것으로, 고정척(110)과 회전 공구대(120)를 포함한 가공 장치(101), 입출력장치(130) 및 제어장치(140)를 포함할 수 있다. 1 to 5, the CNC lathe system 100 refers to a machine tool capable of automatically processing a desired workpiece (material) by computer numerical control, and includes a fixed chuck 110 and rotation It may include a processing device 101 including a tool rest 120, an input/output device 130, and a control device 140.

이러한 CNC 선반 시스템(100)은 도 4(A)와 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 하나의 피가공물(10)을 가공하여 동일한 크기의 복수의 공작대상물들(20_1~20_N)을 별도의 중간 개입 없이도 연속적으로 자동 제조할 수 있다. As shown in FIGS. 4(A) and 4(B), the CNC lathe system 100 separates a plurality of workpieces 20_1 to 20_N of the same size by processing one workpiece 10. It can be manufactured continuously and automatically without any intermediary intervention.

여기서, 피가공물(10)은 원통형의 소재로 설명되지만, 이를 한정하는 것은 아니며 다양한 구조형태의 소재들이 적용될 수 있다. 이때, 피가공물(10)의 길이는 각 공작대상물(예컨대, 20_1)의 길이보다 클 수 있다. Here, the workpiece 10 is described as a cylindrical material, but it is not limited thereto and materials of various structural forms may be applied. At this time, the length of the workpiece 10 may be greater than the length of each workpiece (eg, 20_1).

먼저, 가공 장치(101)는 고정척(110)과 회전 공구대(120)가 구비된 작업 공간을 내부에 마련하고, 이러한 작업 공간을 외부로터 차단하기 위한 차단문(102)이 설치될 수 있다. 이러한 차단문(102)은 CNC 가공 대기시, 감지센서(미도시)를 통해 작업자를 감지함에 따라 자동으로 개방되도록 형성될 수도 있다. First, the processing device 101 provides a work space equipped with a fixed chuck 110 and a rotating tool post 120 inside, and a blocking door 102 for blocking this work space from the outside may be installed. . The blocking door 102 may be formed to automatically open when a worker is sensed through a detection sensor (not shown) while waiting for CNC processing.

구체적으로, 고정척(110)은 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가공 장치(101)의 내부에 마련된 작업 공간 일측에 배치되고, 피가공물(10)이 작업 공간으로 돌출된 가공 영역(R1)과 내부로 인입된 자동 영역(R2)으로 구분되도록 피가공물(10)의 일부와 관통 결합되는 안착홈(111)이 형성될 수 있다. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 5, the fixed chuck 110 is disposed on one side of the working space provided inside the processing device 101, and the processing area in which the workpiece 10 protrudes into the working space ( A seating groove 111 penetrated and coupled to a part of the workpiece 10 may be formed so as to be divided into R1) and the automatic area R2 drawn into the inside.

여기서, 피가공물(10)은 안착홈(111)을 통해 고정척(110)에 장착된 상태에서 고정척(110)이 회전함에 따라 회동되어, 후술할 회전 공구대(120)에 의해 피가공물(10)의 가공 영역(R1)이 가공될 수 있다. 이때, 복수의 공작대상물들(20_1~20_N)은 피가공물(10)을 CNC 선반 시스템(100)을 통해 연속적으로 가공하여 사용자가 얻고자 하는 대상물을 의미할 수 있다. Here, the workpiece 10 is rotated as the fixed chuck 110 rotates in a state in which it is mounted on the fixed chuck 110 through the seating groove 111, and the workpiece 10 is rotated by the rotating tool rest 120 to be described later ( The processing region R1 of 10) may be processed. At this time, the plurality of workpieces 20_1 to 20_N may refer to objects that the user wants to obtain by continuously processing the workpiece 10 through the CNC lathe system 100 .

다음으로, 회전 공구대(120)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가공 장치(101)의 내부에 마련된 작업 공간 타측에 배치되고, 피가공물(10)의 가공 영역(R1)을 가공하기 위한 가공 수단(121)과 작업 공간의 바닥면을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 배치된 슬라이딩 이동 베이스(122)를 구비할 수 있다. 여기서, 슬라이딩 이동 베이스(122)는 작업 공간 내에서 X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하도록 설치된 레일식 이동 수단일 수 있다. Next, as shown in FIGS. 2 and 5, the rotary tool post 120 is disposed on the other side of the working space provided inside the processing device 101, and processes the processing area R1 of the workpiece 10. It may be provided with a processing means 121 for processing and a sliding base 122 disposed to be slidably movable along the bottom surface of the work space. Here, the sliding movement base 122 may be a rail-type moving means installed to be movable in the X-axis and Y-axis directions within the working space.

구체적으로, 가공 수단(121)은 도 2에 도시된 바와 같이, 고정척(110)에 안착된 피가공물(10)을 외부 방향으로 이송시키기 위하여, 피가공물(10)을 클램핑하는 클램퍼 모듈(121_1), 피가공물(10)을 절단하기 위한 커터 모듈(121_2) 및 피가공물(10)의 가공 영역(R1)을 가공하기 위한 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N)을 포함할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 2, the processing means 121 is a clamper module 121_1 for clamping the workpiece 10 in order to transfer the workpiece 10 seated on the fixed chuck 110 in an outward direction. ), a cutter module 121_2 for cutting the workpiece 10, and a plurality of tool modules 121_3 to 121_N for machining the processing region R1 of the workpiece 10.

예를 들면, 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N)은 피가공물(10)의 가공 영역(R1)의 평면, 곡면, 홈, 윤곽 등을 절삭 가공하는 밀링 공구, 피가공물(10)의 가공 영역(R1)의 구멍을 뚫는 드릴링 공구, 피가공물(10)의 가공 영역(R1)의 구멍을 정밀하게 다듬는 보링 공구, 피가공물(10)의 가공 영역(R1)의 구멍에 암나사를 형성시키는 탭핑 공구, 피가공물(10)의 가공 영역(R1)의 표면을 다듬는 리밍 공구 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. For example, the plurality of tool modules 121_3 to 121_N are milling tools for cutting flat, curved surfaces, grooves, contours, etc. of the processing area R1 of the workpiece 10, and the processing area of the workpiece 10. A drilling tool for drilling a hole in (R1), a boring tool for precisely trimming a hole in the processing area (R1) of the workpiece (10), and a tapping tool for forming a female thread in a hole in the processing area (R1) for the workpiece (10). , a reaming tool for trimming the surface of the processing region R1 of the workpiece 10.

도 3에 도시된 바와 같이, 클램퍼 모듈(121_1)은 피가공물(10)을 클램핑할 수 있도록 일측에 집게 형상으로 형성된 가압 수단이 구비되고, 타측에 유압 또는 공압을 공급받아 가압 수단을 구동시키는 구동 수단이 구비될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the clamper module 121_1 is provided with a clamp-shaped pressing means on one side to clamp the workpiece 10 and drives the pressing means by receiving hydraulic or pneumatic pressure on the other side. Means may be provided.

이때, 가압 수단에는 집게 사이의 거리를 복원하기 위한 탄성 부재가 내부에 배치되며, 구동 수단은 회전 공구대(120)로부터 탈부착이 가능하게 형성될 수 있다. At this time, an elastic member for restoring the distance between the tongs is disposed inside the pressing means, and the driving means may be formed to be detachable from the rotary tool post 120.

한편, 커터 모듈(121_2) 및 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N) 각각은 회전 공구대(120)로부터 탈부착이 가능하게 형성되고, 유압 또는 공압을 받아 고정척(110) 방향으로 일정 길이 연장되는 실린더 로드와 일체형으로도 형성될 수도 있다. On the other hand, each of the cutter module 121_2 and the plurality of tool modules 121_3 to 121_N is formed to be detachable from the rotary tool post 120 and extends a certain length in the direction of the fixed chuck 110 by receiving hydraulic or pneumatic pressure. It may also be formed integrally with the cylinder rod.

다음으로, 슬라이딩 이동 베이스(122)는 고정척(110)으로부터 일정거리 이격 배치되고, 작업 공간의 바닥면을 따라 X축 및 Y축 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 레일 방식 또는 슬라이더 방식의 이동 수단을 구비할 수 있다. Next, the sliding movement base 122 is disposed at a predetermined distance from the fixed chuck 110 and is provided with a rail-type or slider-type moving means to slide in the X-axis and Y-axis directions along the floor of the work space. can do.

이때, 슬라이딩 이동 베이스(122)는 고정척(110)에 안착된 피가공물(10)의 가공 영역(R1)으로 기설정된 거리를 슬라이딩 이동함에 따라, 상부에 배치된 가공 수단(121)을 피가공물(10)의 가공 영역(R1)에 접하도록 위치시킬 수 있다. At this time, as the sliding movement base 122 slides a predetermined distance to the processing area R1 of the workpiece 10 seated on the fixed chuck 110, the processing means 121 disposed thereon is moved to the workpiece. It may be positioned to be in contact with the processing region (R1) of (10).

다음으로, 입출력장치(130)는 작업 공간 외부에 배치되고, 피가공물(10)에 대한 자동 영역(R2)을 연속적으로 가공시키기 위하여, 사용자로부터 피가공물(10)의 전체 길이 정보를 입력받아 표시할 수 있다. Next, the input/output device 130 is disposed outside the working space, and receives and displays information on the entire length of the workpiece 10 from the user in order to continuously process the automatic area R2 for the workpiece 10. can do.

여기서, 피가공물(10)의 전체 길이 정보는 작업자가 고정척(110)에 안착시킨 이후의 측정한 가공 영역(R1)의 길이 정보와 자동 영역(R2)의 길이 정보를 포함할 수 있다. Here, the total length information of the workpiece 10 may include length information of the processing area R1 and length information of the automatic area R2 measured after the worker places the object on the fixed chuck 110 .

또한, 입출력장치(130)는 회전 공구대(120)의 가공 수단 중 어느 하나의 모듈을 수동으로 선택받아 가공할 수 있도록 사용자에 의해 수동 조작 가능하게 지원할 수 있다. In addition, the input/output device 130 may support manual operation by a user so that any one module of the processing means of the rotating tool post 120 can be manually selected and processed.

다음으로, 제어장치(140)는 작업 공간 외부에 배치되고, 피가공물(10)의 전체 길이 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보에 기초하여, 피가공물(10)의 자동 영역(R2)을 연속적으로 자동 가공하도록 회전 공구대(120)를 단위 시간마다 제어하기 위한 패턴 동작 신호를 반복적으로 생성할 수 있다. Next, the control device 140 is disposed outside the work space, and based on the total length information of the workpiece 10 and the predetermined size information of each workpiece, the automatic area R2 of the workpiece 10 is set. It is possible to repeatedly generate a pattern operation signal for controlling the rotary tool post 120 per unit time so as to continuously and automatically process.

여기서, 패턴 동작 신호는 제1 시간에 피가공물(10)의 가공 영역(R1)에 가공된 현재의 공작대상물(예컨대, 20_1)을 절단시키기 위한 제1 동작모드 신호, 제2 시간에 피가공물(10)을 클램핑하여 일정 길이 외부로 이송시키기 위한 제2 동작모드 신호 및 제3 시간에 피가공물(10)의 자동 영역(R2)에 다음의 공작대상물(예컨대, 20_2)을 가공시키기 위한 제3 동작모드 신호를 포함할 수 있다. Here, the pattern operation signal is a first operation mode signal for cutting the current workpiece (eg, 20_1) processed in the processing region R1 of the workpiece 10 at the first time, and the workpiece at the second time ( 10) to be clamped and transferred outside a certain length, and a third operation to process the next workpiece (eg, 20_2) in the automatic area R2 of the workpiece 10 at the third time. Mode signals may be included.

이때, 기설정된 사이즈 정보는 상하좌우 각 측면에서 바라본 가로 길이, 세로 길이 및 면적 정보를 포함할 수 있다. In this case, the preset size information may include horizontal length, vertical length, and area information viewed from each of the top, bottom, left, and right sides.

실시예에 따라, 회전 공구대(120)는 패턴 동작 신호에 기초하여, 가공 수단(121)의 중심 회전축을 단위 시간마다 일방향으로 회전시켜 클램퍼 모듈(121_1), 커터 모듈(121_2) 및 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N) 중 어느 하나의 모듈을 순차적으로 선택하는 동시에, 슬라이딩 이동 베이스(122)를 통해 어느 하나의 모듈이 피가공물(10)의 가공 영역(R1)에 슬라이딩 이동시킬 수 있다. According to the embodiment, the rotary tool post 120 rotates the central rotational axis of the processing means 121 in one direction per unit time based on the pattern operation signal to form the clamper module 121_1, the cutter module 121_2, and a plurality of tools. Any one of the modules 121_3 to 121_N may be sequentially selected, and at the same time, one of the modules may be slid and moved to the processing area R1 of the workpiece 10 through the sliding base 122 .

이러한 클램퍼 모듈(121_1), 커터 모듈(121_2) 및 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N) 각각은 패턴 동작 신호에 순서대로 선택되도록 중심 회전축을 기준으로 일방향으로 등각도 간격으로 이격 배치될 수 있다. Each of the clamper module 121_1, the cutter module 121_2, and the plurality of tool modules 121_3 to 121_N may be spaced apart at equal angle intervals in one direction with respect to the central axis of rotation so as to be sequentially selected by the pattern operation signal.

예를 들면, 회전 공구대(120)는 공작대상물(예컨대, 20_1)이 가공된 일정 시간 이후인 제1 시간에 제어장치(140)로부터 전송받는 제1 동작모드 신호에 따라 커터 모듈(121_2)를 선택할 수 있다. For example, the rotary tool post 120 operates the cutter module 121_2 according to the first operation mode signal transmitted from the controller 140 at a first time after a certain time when the workpiece (eg, 20_1) has been processed. You can choose.

이때, 회전 공구대(120)는 피가공물(10)로부터 처음의 공작대상물(예컨대, 20_1)을 분리하도록 피가공물(10)의 가공 영역(R1)으로 이동하여 커터 모듈(121_2)를 통해 피가공물(10)의 가공 영역(R1)에 대한 커팅 동작을 수행시킬 수 있다. At this time, the rotating tool post 120 moves to the machining area R1 of the workpiece 10 to separate the first workpiece (eg, 20_1) from the workpiece 10 and cuts the workpiece through the cutter module 121_2. A cutting operation for the processing region R1 of (10) may be performed.

그런 다음, 회전 공구대(120)는 제1 시간 이후인 제2 시간에 제어장치(140)로부터 전송받는 제2 동작모드 신호에 따라, 일측에 위치한 피가공물(10)을 클램핑하여 타측 방향으로 이송시키도록 클램퍼 모듈(121_1)를 선택할 수 있다. Then, the rotating tool post 120 clamps the workpiece 10 located on one side and transfers it to the other side according to the second operation mode signal transmitted from the controller 140 at a second time after the first time. The clamper module 121_1 can be selected to

이때, 회전 공구대(120)는 피가공물(10)의 가공 영역(R1)으로 이동하여 클램퍼 모듈(121_1)를 통해 클램핑 동작을 수행시키는 동시에 타측 방향으로 일정 거리 이동할 수 있다. 즉, 회전 공구대(120)는 안착홈(111)을 통해 고정척(110)에 장착된 피가공물(10)의 자동 영역(R2)을 가공 영역(R1)으로 이송시킬 수 있다. At this time, the rotary tool post 120 moves to the machining area R1 of the workpiece 10 and performs a clamping operation through the clamper module 121_1 while simultaneously moving a certain distance in the other direction. That is, the rotating tool rest 120 may transfer the automatic area R2 of the workpiece 10 mounted on the fixed chuck 110 to the machining area R1 through the seating groove 111 .

그런 다음, 회전 공구대(120)는 제2 시간 이후인 제3 시간에 제어장치(140)로부터 전송받는 제3 동작모드 신호에 따라, 복수의 공구 모듈들(121_3~121_N) 중 어느 하나의 공구를 선택할 수 있다. Then, the rotating tool post 120 is operated by any one of the plurality of tool modules 121_3 to 121_N according to the third operation mode signal transmitted from the controller 140 at a third time after the second time. can choose

이후, 회전 공구대(120)는 다음의 공작대상물(예컨대, 20_2)을 제조하도록 피가공물(10)의 가공 영역(R1)으로 이동하여 어느 하나의 공구를 통해 피가공물(10)의 가공 영역(R1)에 대한 가공 동작을 수행시킬 수 있다. Thereafter, the rotating tool rest 120 moves to the processing area R1 of the workpiece 10 to manufacture the next workpiece (eg, 20_2), and the processing area of the workpiece 10 through any one tool ( The machining operation for R1) can be performed.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention and its effects will be described in more detail through specific examples and comparative examples. However, these examples are for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CNC 선반 시스템(100_1)을 개략적으로 나타내는 도이다. 6 is a diagram schematically illustrating a CNC lathe system 100_1 according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여 설명하면, CNC 선반 시스템(100_1)은 고정척(110), 회전 공구대(120), 제1 및 제2 카메라(160, 170)를 포함한 가공 장치(101_1), 입출력장치(130) 및 제어장치(140)를 포함할 수 있다. 이하, 도 1 내지 도 5에서 설명된 동일한 부재번호의 고정척(110), 회전 공구대(120), 입출력장치(130), 제어장치(140)에 대한 중복된 설명은 생략될 것이다. Referring to FIG. 6, the CNC lathe system 100_1 includes a fixed chuck 110, a rotary tool post 120, a processing device 101_1 including first and second cameras 160 and 170, and an input/output device ( 130) and a control device 140. Hereinafter, redundant descriptions of the fixed chuck 110, the rotating tool post 120, the input/output device 130, and the control device 140 having the same reference numbers as those described in FIGS. 1 to 5 will be omitted.

먼저, 가공 장치(101_1)는 고정척(110), 피가공물(10) 및 회전 공구대(120)이 구비된 작업 공간에 대한 평면 이미지를 촬영하도록 작업 공간 내부의 상단측에 배치되는 제1 카메라(160)와 작업 공간에 대한 전면 이미지를 촬영하도록 차단문(102)의 내측벽 예컨대, 작업 공간 내부의 일측에 배치되는 제2 카메라(170)를 더 포함할 수 있다. First, the processing device 101_1 is a first camera disposed on the upper side of the inside of the work space to take a plane image of the work space equipped with the fixed chuck 110, the workpiece 10, and the rotary tool rest 120. 160 and a second camera 170 disposed on an inner wall of the blocking door 102, for example, on one side of the inside of the work space, to take a front image of the work space.

구체적으로, 제1 카메라(160)는 피가공물(10)의 가공 영역(R1)과 가공 수단(121)이 접하는 배치 상태를 촬영하여 제1 배치이미지를 실시간 획득하고 제어장치(140)로 전송할 수 있다. 여기서, 제1 배치이미지는 회전 공구대(120)의 Y축 이동 거리를 보정하기 위한 이미지로서, 고정척(110), 피가공물(10) 및 회전 공구대(120)에 대응되는 객체들을 포함할 수 있다. Specifically, the first camera 160 may acquire a first arrangement image in real time by photographing an arrangement state in which the machining region R1 of the workpiece 10 and the machining means 121 are in contact and transmit the first arrangement image to the control device 140. there is. Here, the first arrangement image is an image for correcting the Y-axis movement distance of the rotary tool post 120, and may include objects corresponding to the fixed chuck 110, the workpiece 10, and the rotary tool post 120. can

다음으로, 제2 카메라(170)는 피가공물(10)의 가공 영역(R1)과 가공 수단(121)이 접하는 배치 상태를 촬영하여 제2 배치이미지를 실시간 획득하고 제어장치(140)로 전송할 수 있다. 여기서, 제2 배치이미지는 회전 공구대(120)의 X축 이동 거리를 보정하기 위한 이미지로서, 고정척(110), 피가공물(10) 및 회전 공구대(120)에 대응되는 객체들을 포함할 수 있다. Next, the second camera 170 may acquire a second arrangement image in real time by photographing an arrangement state in which the machining region R1 of the workpiece 10 and the machining means 121 are in contact and transmit the second arrangement image to the control device 140. there is. Here, the second arrangement image is an image for correcting the X-axis movement distance of the rotary tool post 120, and may include objects corresponding to the fixed chuck 110, the workpiece 10, and the rotary tool post 120. can

이러한 제1 및 제2 카메라(160, 170)는 작업 공간 내의 세척수에 의한 손상을 방지할 수 있도록 방수처리되고, 광시야각을 지원할 수 있도록 듀얼 렌즈를 포함한 카메라일 수 있다. The first and second cameras 160 and 170 may be waterproofed to prevent damage caused by washing water in the work space and include dual lenses to support a wide viewing angle.

실시예에 따른 제어장치(140)는 제1 및 제2 배치이미지에 기초하여, 회전 공구대(120)의 슬라이딩 이동 베이스(122)에 대한 X축 이동 거리와 Y축 이동 거리를 보정할 수 있다. The controller 140 according to the embodiment may correct the X-axis movement distance and the Y-axis movement distance with respect to the sliding movement base 122 of the rotating tool post 120 based on the first and second arrangement images. .

일 실시예에 따라, 제어장치(140)는 Y축 이동 거리를 보정할 때, 제1 배치이미지로부터 피가공물(10)에 대응되는 제1 피가공물 객체와 피가공물(10)에 접한 어느 하나의 모듈에 대응되는 제1 모듈 객체를 추출할 수 있다. 그런 다음, 제어장치(140)는 제1 피가공물 객체에 대한 제1 가상의 중심선과 제1 모듈 객체에 대한 제2 가상의 중심선을 생성하여, 기준 평면 이미지에 중첩시킬 수 있다. According to one embodiment, when the control device 140 corrects the Y-axis movement distance, the first workpiece object corresponding to the workpiece 10 from the first arrangement image and any one in contact with the workpiece 10 A first module object corresponding to the module may be extracted. Then, the control device 140 may generate a first virtual center line of the first workpiece object and a second virtual center line of the first module object, and overlap them on the reference plane image.

여기서, 기준 평면 이미지는 제1 및 제2 가상의 중심선과의 비교를 위하여, 사전에 기설정된 기준 이미지일 수 있다. Here, the reference plane image may be a reference image preset in advance for comparison with the first and second virtual center lines.

이때, 제어장치(140)는 기준 평면 이미지, 제1 및 제2 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 제1 가상의 중심선을 기준으로 제2 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 슬라이딩 이동 베이스(122)에 대한 Y축 보정 거리를 분석할 수 있다. At this time, the control device 140 slides based on the reference plane image, the angle information between the first and second virtual centerlines, and the distance between the second virtual centerline and the first virtual centerline. A Y-axis correction distance with respect to the base 122 may be analyzed.

다른 실시예에 따라, 제어장치(140)는 X축 이동 거리를 보정할 때, 제2 배치이미지로부터 피가공물(10)에 대응되는 제2 피가공물 객체와 피가공물(10)에 접한 어느 하나의 모듈에 대응되는 제2 모듈 객체를 추출할 수 있다. According to another embodiment, when the control device 140 corrects the X-axis movement distance, the second workpiece object corresponding to the workpiece 10 from the second arrangement image and any one in contact with the workpiece 10 A second module object corresponding to the module may be extracted.

그런 다음, 제어장치(140)는 제2 피가공물 객체에 대한 제3 가상의 중심선과 제2 모듈 객체에 대한 제4 가상의 중심선을 생성하여, 기준 전면 이미지에 중첩시킬 수 있다. Then, the control device 140 may generate a third virtual center line of the second workpiece object and a fourth virtual center line of the second module object, and overlap them on the reference front image.

여기서, 기준 전면 이미지는 제3 및 제4 중심선과의 비교를 위하여, 사전에 기설정된 기준 이미지일 수 있다. Here, the reference front image may be a previously set reference image for comparison with the third and fourth center lines.

이때, 제어장치(140)는 기준 전면 이미지, 제3 및 제4 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 제3 가상의 중심선을 기준으로 제4 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 슬라이딩 이동 베이스(122)에 대한 X축 보정 거리를 분석할 수 있다. At this time, the control device 140 slides based on the reference front image, angle information between the third and fourth imaginary centerlines, and the separation distance between the fourth imaginary centerline and the third imaginary centerline. An X-axis correction distance for the base 122 may be analyzed.

또 다른 실시예에 따라, 제어장치(140)는 식별부(141), 절단위치 결정부(142) 및 전송신호 설정부(143)를 포함할 수 있다. According to another embodiment, the control device 140 may include an identification unit 141, a cutting position determination unit 142 and a transmission signal setting unit 143.

구체적으로, 식별부(141)는 제1 카메라(160)를 통해 획득된 제1 배치이미지로부터 기설정된 공작대상물의 객체 특징점에 기초하여, 가공 영역(R1)을 대상 객체와 비대상 객체로 식별하고 대상 객체에 대한 면적 정보를 획득할 수 있다. Specifically, the identification unit 141 identifies the processing area R1 as a target object and a non-target object based on object feature points of a workpiece preset from the first arrangement image obtained through the first camera 160, and Area information of the target object may be obtained.

다음으로, 절단위치 결정부(142)는 대상 객체에 대한 면적 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보 간의 동일 여부에 기초하여, 대상 객체를 기준으로 절단 위치를 결정할 수 있다. Next, the cutting position determining unit 142 may determine the cutting position based on the target object based on whether the area information of the target object and the preset size information of each work object are identical.

다음으로, 전송신호 설정부(143)는 대상 객체에 대한 면적 정보로부터 도출되는 단위 이송 거리 정보와 피가공물(10)의 전체 길이 정보를 비교하고, 비교결과에 기초하여 패턴 동작 신호에 대한 전송 횟수를 설정할 수 있다. Next, the transmission signal setting unit 143 compares the unit transport distance information derived from the area information of the target object with the total length information of the workpiece 10, and transmits the pattern operation signal based on the comparison result. can be set.

도 7은 도 2의 가공 장치(100_2)에 대한 다른 실시 예이다. FIG. 7 is another embodiment of the processing device 100_2 of FIG. 2 .

도 7을 참조하면, 가공 장치(100_2)는 고정척(110_1), 회전 공구대(120_2) 및 다수의 보조 지그 플레이트들(150_1~150_4)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the processing device 100_2 may include a fixed chuck 110_1, a rotating tool post 120_2, and a plurality of auxiliary jig plates 150_1 to 150_4.

먼저, 고정척(110_1)은 가공 장치(100_2)의 내부 작업 공간의 하측에 배치되고, 회전 공구대(120_1)는 가공 장치(100_2)의 내부 작업 공간의 상측에 배치될 수 있다. First, the fixed chuck 110_1 may be disposed on the lower side of the inner working space of the processing device 100_2, and the rotary tool rest 120_1 may be disposed on the upper side of the inner working space of the processing device 100_2.

이때, 고정척(110_1)은 다수의 보조 지그 플레이트들(150_1~150_4) 중 하나의 보조 지그 플레이트(예컨대, 150_1)에 배치되어 피가공물(10)의 일측을 지지하고, 회전 공구대(120_1)는 고정척(110_1)에 향하도록 수직 및 수평 방향으로 이동가능하게 형성되고 일측에 배치된 공구들이 교체가능하도록 형성될 수 있다. At this time, the fixed chuck 110_1 is disposed on one auxiliary jig plate (eg, 150_1) among the plurality of auxiliary jig plates 150_1 to 150_4 to support one side of the workpiece 10, and rotates the tool post 120_1. is formed to be movable in vertical and horizontal directions toward the fixed chuck 110_1 and may be formed to replace tools disposed on one side.

예를 들면, 회전 공구대(120_1)는 도 2에 도시된 회전 공구대(120)와 동일한 구조 예컨대, 가공 수단(121)과 슬라이딩 이동 베이스(122)를 포함할 수도 있다. For example, the rotary tool post 120_1 may include the same structure as the rotary tool rest 120 shown in FIG. 2 , for example, a processing means 121 and a sliding base 122 .

다음으로, 다수의 보조 지그 플레이트들(150_1~150_4)은 수평 방향으로 일정 거리마다 서로 이격되게 배치되고, 다수의 보조 지그 플레이트들(150_1~150_4) 중 하나의 보조 지그 플레이트(예컨대, 150_1)는 고정척(110_1)을 지지하고, 나머지 보조 지그 플레이트(예컨대, 150_2~150_4)는 피가공물(10)의 타측을 길이 방향으로 지지하도록 가이드하는 플레이트일 수 있다. Next, the plurality of auxiliary jig plates 150_1 to 150_4 are arranged spaced apart from each other at predetermined distances in the horizontal direction, and one auxiliary jig plate (eg, 150_1) among the plurality of auxiliary jig plates 150_1 to 150_4 is The fixing chuck 110_1 is supported, and the remaining auxiliary jig plates (eg, 150_2 to 150_4) may be plates that guide the other side of the workpiece 10 to be supported in the longitudinal direction.

즉, 피가공물(10)은 일측이 하나의 보조 지그 플레이트(예컨대, 150_1)에 배치된 고정척(110_1)에 안착되는 동시에 타측이 나머지 보조 지그 플레이트(예컨대, 150_2~150_4)에 지지되도록 T자 형상, ㄱ자 형상 및 L자 형상으로 형성된 다양한 구조형태를 가질 수 있다. That is, the workpiece 10 has a T shape such that one side is seated on the fixed chuck 110_1 disposed on one auxiliary jig plate (eg, 150_1) and the other side is supported by the remaining auxiliary jig plates (eg, 150_2 to 150_4). It may have various structural forms formed in a shape, L-shape, and L-shape.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In this specification, only a few examples of various embodiments performed by the present inventors are described, but the technical spirit of the present invention is not limited or limited thereto, and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art, of course.

100: CNC 선반 시스템
110: 고정척
120: 회전 공구대
130: 입출력 장치
140: 제어장치100: CNC lathe system
110: fixed chuck
120: rotary tool post
130: I/O device
140: control device

Claims

피가공물을 동일한 크기의 복수의 공작대상물들로 연속적으로 제조하기 위한 CNC 선반 시스템에 있어서,
상기 피가공물이 작업 공간으로 돌출된 가공 영역과 내부로 인입된 자동 영역으로 구분되도록 상기 피가공물의 일부와 관통 결합되는 안착홈이 형성된 고정척;
상기 가공 영역을 가공하기 위한 가공 수단과 상기 작업 공간을 따라 상기 가공 수단을 슬라이딩 이동시키도록 배치된 슬라이딩 이동 베이스를 구비하는 회전 공구대;
상기 작업 공간 외부에 배치되고, 상기 피가공물의 전체 길이 정보를 입력받는 입출력장치; 및
상기 전체 길이 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보에 기초하여, 상기 자동 영역을 연속적으로 자동 가공하도록 상기 회전 공구대를 단위 시간마다 제어하기 위한 패턴 동작 신호를 반복적으로 생성하는 제어장치를 포함하고,
상기 패턴 동작 신호는 제1 시간에 상기 가공 영역에 가공된 현재의 공작대상물을 절단시키기 위한 제1 동작모드 신호, 제2 시간에 상기 피가공물을 클램핑하여 일정 길이 외부로 이송시키기 위한 제2 동작모드 신호 및 제3 시간에 상기 자동 영역에 다음의 공작대상물을 가공시키기 위한 제3 동작모드 신호를 포함하고,
상기 가공 수단은 상기 피가공물을 클램핑하기 위한 클램퍼 모듈;
상기 피가공물의 절단하기 위한 커터 모듈; 및
상기 피가공물의 가공 영역을 가공하기 위한 복수의 공구 모듈들을 포함하고,
상기 회전 공구대는 상기 패턴 동작 신호에 기초하여, 상기 가공 수단의 중심 회전축을 단위 시간마다 일방향으로 회전시켜 상기 커터 모듈, 상기 클램퍼 모듈 및 상기 복수의 공구 모듈들의 순서로 가공 작업하며,
상기 커터 모듈, 상기 클램퍼 모듈 및 상기 복수의 공구 모듈들은 상기 가공 수단의 중심 회전축을 기준으로 일방향으로 등각도 간격으로 순차적으로 이격 배치되고,
상기 클램퍼 모듈은 상기 피가공물을 클램핑할 수 있도록 일측에 집게 형상으로 형성된 가압 수단이 구비되고, 타측에 유압 또는 공압을 공급받아 가압 수단을 구동시키는 구동 수단이 구비되며,
상기 가압 수단에는 집게 사이의 거리를 복원하기 위한 탄성 부재가 내부에 배치되며, 상기 구동 수단은 상기 회전 공구대로부터 탈부착이 가능하게 형성되고,
상기 작업 공간에 대한 평면 이미지를 촬영하도록 상기 작업 공간 내부의 상단측에 배치되어, 상기 가공 영역과 상기 가공 수단이 접하는 배치 상태를 촬영하여 제1 배치이미지를 획득하는 제1 카메라; 및
상기 작업 공간에 대한 전면 이미지를 촬영하도록 상기 작업 공간 내부의 일측에 배치되어, 상기 배치 상태를 촬영하여 제2 배치이미지를 획득하는 제2 카메라를 더 포함하고,
상기 제어장치는 상기 제1 및 제2 배치이미지에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 X축 이동 거리 및 Y축 이동 거리를 보정하며,
상기 제어장치는 상기 Y축 이동 거리를 보정할 때, 상기 제1 배치이미지로부터 제1 피가공물 객체와 상기 피가공물에 접한 제1 모듈 객체를 추출하고,
상기 제1 피가공물 객체에 대한 제1 가상의 중심선과 상기 제1 모듈 객체에 대한 제2 가상의 중심선을 생성하여 기준 평면 이미지에 중첩시키며,
상기 기준 평면 이미지, 상기 제1 및 제2 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 상기 제1 가상의 중심선을 기준으로 상기 제2 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 Y축 보정 거리를 분석하며,
상기 제어장치는 상기 X축 이동 거리를 보정할 때, 상기 제2 배치이미지로부터 제2 피가공물 객체와 상기 피가공물에 접한 제2 모듈 객체를 추출하고,
상기 제2 피가공물 객체에 대한 제3 가상의 중심선과 상기 제2 모듈 객체에 대한 제4 가상의 중심선을 생성하여 기준 전면 이미지에 중첩시키며,
상기 기준 전면 이미지, 상기 제3 및 제4 가상의 중심선이 이루는 사이 각도 정보 및 상기 제3 가상의 중심선을 기준으로 상기 제4 가상의 중심선이 이격된 이격 거리에 기초하여, 상기 슬라이딩 이동 베이스에 대한 X축 보정 거리를 분석하고,
상기 제어장치는 상기 제1 배치이미지로부터 기설정된 공작대상물의 객체 특징점에 기초하여, 상기 가공 영역을 대상 객체와 비대상 객체로 식별하고 상기 대상 객체에 대한 면적 정보를 획득하는 식별부;
상기 면적 정보와 각 공작대상물의 기설정된 사이즈 정보 간의 동일 여부에 기초하여, 상기 대상 객체를 기준으로 절단 위치를 결정하는 절단위치 결정부; 및
상기 면적 정보로부터 도출되는 단위 이송 거리 정보와 상기 피가공물의 전체 길이 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 패턴 동작 신호에 대한 전송 횟수를 설정하는 전송신호 설정부를 포함하고,
상기 입출력장치를 통해 입력받는 상기 피가공물의 전체 길이 정보는 작업자가 상기 고정척에 안착시킨 이후의 측정한 상기 가공 영역의 길이 정보와 상기 자동 영역의 길이 정보를 포함하고,
상기 제1 및 제2 카메라는 작업 공간 내의 세척수에 의한 손상을 방지할 수 있도록 방수처리되고, 광시야각을 지원할 수 있도록 듀얼 렌즈를 포함한 카메라인, CNC 선반 시스템.

In a CNC lathe system for continuously manufacturing a workpiece into a plurality of workpieces of the same size,
a fixed chuck having a seating groove through which a part of the workpiece is coupled so that the workpiece is divided into a processing area protruding into the working space and an automatic area retracting into the inside;
a rotating tool rest having a processing unit for processing the processing area and a sliding base disposed to slide the processing unit along the working space;
an input/output device disposed outside the work space and receiving information on the total length of the workpiece; and
A control device that repeatedly generates a pattern operation signal for controlling the rotary tool post at each unit time so as to continuously and automatically process the automatic area based on the total length information and the preset size information of each workpiece; ,
The pattern operation signal is a first operation mode signal for cutting the current workpiece processed in the machining area at a first time, and a second operation mode for clamping and transferring the workpiece to a predetermined length at a second time. signal and a third operation mode signal for processing the next workpiece in the automatic area at a third time,
The processing means includes a clamper module for clamping the work piece;
a cutter module for cutting the work piece; and
Including a plurality of tool modules for machining the machining area of the workpiece,
Based on the pattern operation signal, the rotating tool post rotates the central rotational axis of the processing unit in one direction every unit time to perform machining operations in the order of the cutter module, the clamper module, and the plurality of tool modules,
The cutter module, the clamper module, and the plurality of tool modules are sequentially spaced apart at equal angular intervals in one direction based on the central axis of rotation of the processing means,
The clamper module is provided with a pressing means formed in the shape of a tong on one side to clamp the workpiece, and a driving means for driving the pressing means by receiving hydraulic or pneumatic pressure on the other side,
An elastic member for restoring the distance between tongs is disposed inside the pressing means, and the driving means is formed to be detachable from the rotating tool rest,
a first camera disposed on an upper side of the inside of the work space to take a plane image of the work space, and to acquire a first arrangement image by taking a picture of an arrangement state in which the processing area and the processing means are in contact; and
A second camera disposed on one side of the inside of the work space to take a front image of the work space and acquires a second arrangement image by taking a picture of the arrangement state,
The control device corrects an X-axis movement distance and a Y-axis movement distance for the sliding movement base based on the first and second arrangement images,
When correcting the Y-axis movement distance, the controller extracts a first workpiece object and a first module object adjacent to the workpiece from the first arrangement image,
A first virtual center line of the first workpiece object and a second virtual center line of the first module object are generated and overlapped on a reference plane image;
Based on the reference plane image, angle information between the first and second virtual centerlines, and the distance between the second virtual centerline and the first virtual centerline, Analyze the Y-axis correction distance,
When the control device corrects the X-axis movement distance, extracts a second workpiece object and a second module object in contact with the workpiece from the second arrangement image,
A third virtual center line of the second workpiece object and a fourth virtual center line of the second module object are generated and overlapped on a reference front image;
Based on the reference front image, angle information between the third and fourth virtual center lines, and the distance between the fourth virtual center line and the third virtual center line, Analyze the X-axis correction distance,
The control device includes an identification unit configured to identify the processing area as a target object and a non-target object based on object feature points of the workpiece preset from the first arrangement image and obtain area information on the target object;
a cutting position determining unit for determining a cutting position based on the target object based on whether the area information and predetermined size information of each workpiece are identical; and
A transmission signal setting unit configured to compare unit transfer distance information derived from the area information with total length information of the workpiece and set the number of transmissions of the pattern operation signal based on the comparison result;
The total length information of the workpiece received through the input/output device includes length information of the machining area and length information of the automatic area measured after the operator sets the fixed chuck on the chuck,
The first and second cameras are waterproof to prevent damage by washing water in the work space and include dual lenses to support a wide viewing angle.

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