• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.23 no.54
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• pp.45-53
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• 2000

본 연구에서는 공구이송장치(Tool Transporter)의 이용횟수를 최소화하는 공구교환문제(Tool Switching Problem)를 다룬다. 한 기계에서 생산해야 하는 제품들이 요구하는 공구의 총수가 기계에 장착할 수 있는 공구의 수보다 많은 경우 각 제품을 생산할 때마다 공구이송장치를 이용한 공구교환이 필요하다. 공구저장소(Tool Crib)와 기계간에 한 번에 이송할 수 있는 공구의 수가 제한되어 있기 때문에 공구이송장치의 이용률에 따라서 기계의 생산성이 크게 달라진다. 그러나 기존의 연구에서는 공구이송장치의 능력을 배제하고 공구교환횟수만을 고려하고 있다. 따라서 본 연구에서는 공구이송장치의 이용횟수의 최소화를 목적함수로 하는 공구교환문제를 수리적으로 모형화하고 이 문제에 대해 기존의 최적 공구교환방법을 적용하여 얻어지는 해는 최적해를 보장할 수 없다는 점과 공구가 필요한 시점보다 먼저 장착하는 경우(Early Insertion)를 고려할 때 기존 방법에 의한 해보다 좋은 해를 얻을 수 있다는 특성을 간단한 예를 통하여 보여준다. 또한, 이러한 특성을 고려한 새로운 공구교환방법을 제시하고 다양한 유형의 예제를 통하여 기존의 방법과 비교한다.

• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.19 no.40
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• pp.157-167
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• 1996

공구계획 문제는 FMC의 설계 단계에서 고려되어야만 하는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 FMC에서 흔히 사용되는 머쉬닝센터를 대상으로 공구이동정책을 사용할 때 공구의 이동을 최소화할 수 있는 공구계획에 그 목적을 두고 있다. 공구매거진의 제한된 공구수용능력 과 머쉬닝센터 간의 공구이동량을 최소화하여 작업의 공구대기시간을 감소시킴으로써 기계의 이용율을 높이고 생산량을 증대시킬 수 있다. 총공구 수가 주어진 조건하에서 공구의 이동량을 최소화하면서 각 공구의 숫자를 결정하는 수학적 모델을 개발하여 효율적인 해법을 제시하였으며, 실험결과 짧은 시간에 우수한 해를 제공하는 것이 입증되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.95-100
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• 1993

본 연구에서는 볼 엔드밀을 사용한 5축 가공에서 공구 간섭회피를 위한 효율적인 알고리즘과 가공 가능한 많은 자세들 중에서 공구 절삭부위와 이전자세를 고려한 공구 자세설정 알고리즘을 개발 하였다. 공구 간섭검사는 공구 밑면 간섭과 몸체 간섭으로 나누어 순차적으로 수행하고, 공구 몸채 간섭이 없는 공구 자세를 설정한다. 공구 몸체 간섭검사는 곡면의 다각형 모델과 공구 축과의 관계를 사용하여 행한다. 간섭이 발생하였을 경우 간섭회피 및 자세조정 영역으로 설정하고 유효한 공구자세의 범위를 정한 후, 이 범위 내에서 공구 절삭 부위 및 이전 자세를 고려한 효율적 공구자세를 사용하여 공구경로를 산출하였으며, 시뮬레이터를 통해 그 유효성을 검증하였다.

• IE interfaces
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• v.8 no.3
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• pp.203-212
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• 1995

가공시스템이 무인화, 지능화됨에 따라 가공품의 품질향상을 위해 공구관리의 필요성이 증개되고 있다. 본 연구에서는 전자결합소자를 이용한 공구식별장치를 사용하여 공구정보의 신뢰성 향상, 공작기계의 가공정보관리, 공구형상관리를 할 수 있는 공구관리시스템을 개발했으며 개발된 시스템을 Shop Floor Control System과 연계하였다. 공작기계 및 공구프리셋터는 RS-232C 및 FANUC 프로토콜을 사용하여 인터페이스 되어 있다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.401-404
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• 2000

최근 제조환경은 다양한 소비자의 요구, 제품의 짧은 수명 주기, 치열한 국내외 경쟁 등으로 특징 지워진다. 이러한 제조환경에 적응하기 위하여 FMS(flexible manufacturing systems)에서 기계의 종류는 다기능 공작기계(versatile machine)로 구성되고, 공구는 빠른 공구 이동장치(tool delivery system)에 의하여 제어되는 추세에 있다. 공구 이동장치를 이용하여 가공 중에 필요한 공구를 다른 기계 또는 공구 저장장치로부터 공급하는 동적 공구할당 전략하의 FMS 에서는 공구의 가용여부(작업 일정계획)를 고려한 작업순서 결정이 중요한 문제이다. 본 연구에서는 동적 공구할당 전략하의 FMS 에서 한 부품 또는 한 셋업에서 공구대기시간을 줄이는 방향으로 공구할당을 수행하는 작업순서 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션 실험을 통하여 다른방법으로 공구할당을 수행하는 알고리즘과 비교함으로써 본 작업순서 알고리즘의 우수성을 입증한다.

• Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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• v.22 no.52
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• pp.81-85
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• 1999

본 연구에서는 한 유연생산기계에서 생산해야 되는 제품들의 공구교환횟수의 합을 최소로 하는 생산순서를 결정하는 문제를 다룬다. 이 문제를 풀기 위한 방법으로 외판원문제와 관련된 발견적 기법을 적용할 수 있다. 이 때 연속으로 생산해야 될 두 제품사이의 공구교환횟수는 외판원문제에서의 방문해야 될 두 지점사이의 거리에 해당된다. 만약 각 제품이 필요로 하는 공구의 갯수가 공구장착장치의 용량과 같다면 두 제품사이의 공구교환횟수를 정확히 계산할 수 있지만 그렇지 않다면 각 제품이 필요로 하는 공구의 수와 종류가 다르고 제품을 생산하기 전에 공구장착장치에 장착되어 있는 공구의 종류에 따라서 두 제품사이의 공구교환횟수가 달라지므로 정확하게 추정하기는 힘들다. 이러한 공구교환횟수를 추정하는 방법으로 기존의 방법들은 단지 두 제품사이의 생산에 필요한 공구만을 고려하였으나 본 연구에서는 제품생산순서의 전체적인 관점에서 두 제품사이의 공구교환횟수의 상한값을 기초로 추정하는 새로운 방법을 제시한다. 이 새로운 방법의 우수성을 많은 예제를 통하여 기존에 제시된 다른 방법들과 비교하여 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1994.04a
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• pp.438-442
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• 1994

절삭가공에서 공구의 마멸은 생산의 최적화에 영향을 주는 가장 중요한 요소중의 하나라고할 수 있다. 따라서 생산시스템이 자동화되고 유연성 및 생산성이 증대되면서, 공구의 수명이 끝났을 때의 공구교환을 위한 최적 의사 결정전략(Decision making stratagy)은 그 중요성이 점차 커지고 있다. 한편, 공구는 마멸의 진행에 따라 그 수명을 예측하여 교환해 주는 것이 바람직하다. 그러나 공구의 마멸은 여러가지 요인들의 복합적 작용에의해 발생하는 현상 이므로 그것을 정확히 예측한다는 것은 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 절삭력을 이용하여 공구의 여유면마멸 (Flank wear)과 경사면마멸을 감지하고자 한다 먼저 절삭력을 정적인 성분(Static component)과 동적인 성분(Dynamic component)로 구분하여 공구의 마멸을 감지하는데 이용하였다. 절삭력의 정적인 성분은 절삭조건의 변화에 대해 정규 화된(Normalized) 절삭력으로 모델링하여 공구의 여유면 마멸을 감지 하였다. 또한 공구의 경사면마멸이 발생한 경우에는 절삭력의 동적인 성분이 크게 변화함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.15-29
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• 1994

기계산업의 발달과 함께 꾸준히 공작기계의 발달에 발맞추어 절삭가공 공구도 꾸준한 발전을 요구받아왔다. 점차로 기계가공이 고정밀도를 요구하고 원가절감을 위한 생산성의 극대화를 오래전부터 추구한 결과 공작기계의 위치정밀도의 향상과 고강성구조 및 computer와 robot의 발달에 따른 CIM(Computer Integrated Manufacturing)이 가능하게 되었다. 그에 따른 절삭가공의 최첨병인 절삭공구의 성능도 꾸준히 발전되어 왔다. 아무리 공작기계의 정도 및 강성이 뛰어난다 할지라도 공구의 성능이 따라가지 못할 때에는 그앞의 모든 노력이 결실을 거두기는 어렵다. 절삭공구에 요구되는 성능을 요약하면 첫째로 고정밀 가공용공구, 둘째로는 생산성을 높일 수 있는 공구(즉 고속, 고이송에서 수명이 긴 공구), 그리고 세째로는 산업의 다양화에 따른 피삭재의 변화에 민감한 공구, 즉 난삭재 가공이 가능한 공구로 분류할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.166-175
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• 1991

공구수명에 관한 신뢰성 높은 기준 절삭데이타의 수집은 기계가공시스템을 설계, 운영하는데 중요한 것이다. 이제까지 발표된 절삭공구의 마모측정용 센서로는 절삭저항, AE센사, 진동, 절삭온도 등이 있으며, 이 센서들은 공구마모 특히 플랭크 마모(flank wear) 와 간접적인 관계를 갖고서 별도의 사전 절삭실험에 의해 마모량과 신호 level의 상관관계 및 조정이 필요하기 때문에 본 연구팀에서는 직접적으로 공구마모 상태를 검출하고, 신뢰성이 높은 절삭공구의 마모정보를 얻기 위해 최근 그 응용범위가 확대되고 있는 영상처리기술을 응용한 공구마모 측정장치를 구성하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.208-208
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• 2004

공작기계와 절삭 공구의 발달로 고속 가공(high speed machining)의 도입이 가속화되고 있다. 고속 가공은 소재 제거율(MRR; material removal rate)을 향상시킴으로써 생산비용 및 생산 시간의 단축이 가능하며, 소경 공구를 이용한 고속 고회전 가공으로 고정밀 가공이 가능한 방법으로 생산 효율성 및 정밀성의 증대를 동시에 추구할 수 있는 가공 방법이다. 고속 가공에서 공구의 절입 및 퇴출 시에 급격한 절삭력의 변화로 인하여 공구의 파손(breakout) 및 칩핑(chipping)의 발생 가능성이 보다 높다.(중략)