• 산업경영시스템학회지
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• 제23권54호
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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.

• 산업경영시스템학회지
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• 제22권52호
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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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.216-222
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• 1992

현재의 가공 시스템에 있어서 가공 작업자체는 NC 공작기계, 머시닝 센터등에의해 자동적으로이루어 지고있으나, 작업 상태에 대한 감시 및 공구교환 시기의 결정은 주로 숙련된 작업자에 의해이루어 지고 있으므로완전 자동화, 무 인화에 큰장애가 되고 있다. 특히 공구 파손 및 공구 마멸에 대한 감시는 공구 교환 시점의 자동결정 뿐 아니라 가공 시스템의 무인 운전을 위해서 필수적인 것으로, 기계 정지 시간(down time)을 줄일 수 있고, 제품의 정밀도를 높일 수 있다. 본 연구에서는 이를 위한 기초 연구로, 가공상태를 나타내는 감시신호로 AC 주축 모터 전류와 주축대진동 신호 를 선정하여 엔드밀 공구와 드릴 공구를 이용한 작업에서의 공구 상태변화에 따른 감시신호의 성능을 조사하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.294-299
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• 1993

고도로 자동화가 진전된 생산 시스템에서의 가공은 NC 공작기계, 머시닝 센터등에 의해 이루어지고 있으나, 작업 상태에 대한 감시 및 공구교환 시점의 결정은 작업자에 의해 행해지고 있으므로, 무인화에 큰 장애가 되고 있다. 최근 머시닝센터 를 중심으로 가공이 많이 이루어지고 있는 실정에서, 머시닝센터 전체 작업중 대략 40% 정도를 차지하는 드릴 작업에서 공구 상태에 대한 감시는 가공 무인화를 위해서는 필수적이다. 본 연구에서는 드릴가공시 주축 및 Z축 모터전류와 공구마멸과의 정성적 및 정량적 관련성을 조사하기 위해 전류의 진폭영역 정보인 평균, 분산, 왜도(skewness), 첨도(kurtosis)등의 신호처리를 행하여, 이들값이 공구마멸이 진행됨에따라 변화하는 특성을 조사하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권5호통권98호
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• pp.66-73
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• 1999

To enhance machining efficiency, tool exchange time have to be reduced. Most automatic tool changer is made up of compound cam and motor. it is not easy to design and manufacture compound cam, and it has no flexibility. But if servo motor is used, it is easy to changer is developed with servo motor, clutch, ball-screw and spline nut. Experimental results show that automatic tool changer designed with servo motor have good faculties.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권5호
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• pp.710-715
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• 2010

This study developed an automatic tool change system of the SMA-based tool clamping device for applications of micro-machine tools. This paper first describes clamping and unclamping procedures of the automatic tool change system and its basic configuration. Second, it presents fabrication techniques of components, such as a heating/cooling system and a tool loader. Finally, it describes automatic tool change test conducted with a prototype in which the fabrication techniques of components were employed. As the results of the test, times needed for clamping and unclamping operations were estimated to 18(s) and 8(s) respectively. The experimental results confirm that the proposed automatic tool change system can be sucessfully applied to micro-machine tools.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1150-1153
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• 2003

Recently, Many studies have been undergoing to reduce a working time in a field of machine tool. There are two ways of reducing working time; to reduce actual working time by heighten spindle speed and to reduce stand-by time by shortening tool exchange time. Automatic tool change system belongs to the latter case. Fixed address type automatic tool change system that is being developed in this study can store more number of tool in small space than magazine transfer type automatic tool changer as well as shorten tool exchange time. In this paper, a simplified equivalent model of finite element method in order to analyze frame structure of fixed address type automatic tool change system is presented.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.328-333
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• 1991

가공 프로세스의 감시에 대한 많은 연구는 주로 과부하, 공구파손, 공구마멸, 채터링, 충돌 승을 대상으로 한 것으로, AE(Acoustic Emission), 모터전류, 절삭력, 진동, 절삭온 도 등의 신호를 감지한 뒤 이들 신호에 각종 신호 처리를 행하여 가공 상태에 대한 정보를 추출하고, 그것에 근거한 감시를 하고 있다. 작업중 감시연구에서 주로 제기 되는 문제는 공구교환이나 공작물 교환에 무관하게 또 작업에 지장을 주지 않으면서 이들 신호를 감지해야 하는 점과 감시처리의 신뢰성을 높여야 하는 점이다. 본 연구에서는 NC프로그램으로 부터 얻은 예측정보를 이용해서 선삭가공에서 감시 시스템의 성능향상을 시도 하였다. 예측정보는 감시코드의 형태로 각 NC블럭에 추가하여 실시간 감시에서 작업의 상태를 인식할 때 참고 정보로 활용하기 때문에 감시에 대한 신뢰성을 높일 수 있었다. 감시신호로는 이송축 직류 서보 모터의 전류를 사용하였다. 전체적인 감시 시스템의 프로그래밍 언어로는 C 를 사용하여, 실시간 감시처리를 가능하게 하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.341-342
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• 2006

This study is concerned about the development of tower type automatic tool changer. The tower type automatic tool changer is developed to reduce stand-by time by shortening tool change time. The developed system can store more number of tools in small space. A structural analysis for the machine is carried out to check the machine design using commercial software, CATIA V5. In the result of structural analysis, the safety of the developed system is confirmed.