KR890001440B1 - 수치제어 공작기계의 언어음성 출력장치를 부설한 조작반 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수치제어 공작기계의 언어음성 출력장치를 부설한 조작반

제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 언어음성 출력장치를 부설한 조작반(操作盤)을 구비한 수치제어 공작기계의 시스템 구성을 일부 블록도로 나타낸 설명도.

제2도는 공작기계의 조작 및 동작과 관련하여 언어음성을 출력하기 위한 장치의 구성을 표시한 개략블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공작기계 2 : 수치제어장치

3 : 조작반 4 : 언어음성출력장치

12 : 테이블이동용모우터 13 : 회전부호기

41 : 음성기억장치 42 : 입출력제어장치

43 : 음성증폭기 45 : 스피이커

본 발명은 머시닝센터 또는 NC 선반등의 수치제어 공작기계에 부설한 조작반에 관한 것으로서, 특히 작업개시할때의 기계시동에 대한 주의사항, 각종 조작 절차의 설명 및 문제등의 이상사태(異常事態)발생에 대한 경고등의 음성출력이 발생하는 언어음성 출력장치를 부설한 조작반에 관한 것이다.

공작기계, 특히 머시닝센터라거나 NC 선반을 위시한 수치제어 공작기계에서는 기계의 상태가 어떻게 되어 있는지를 눈으로 확인한다는 것이 어려워 졌으며, 이것은 기계의 작동이 수치제어용 컴퓨터에 따라 통제되고 있기 때문이다. 이와같이 수치제어 공작기계에 있어서는 그 기동, 정지, 동작선택, 모우드전환, 데이터입력, 동작표시등의 조작을 하기 위하여 부설된 조작반에 상기한 동작상태의 표시를 위하여 램프 혹은 문자라거나 숫자의 표시를 하는 브라운관(CRT)표시장치등을 마련하고 있으나, 이와같은 램프라거나 CRT 표시장치에 의한 표시에서는, 그 표시로 부터 기계의 상황의 내용을 정확히 판단하려면 많은 시간이 요하게 되어 수치제어 프로그램에 정통한 숙련작업이 아니한 표시에 대처하기가 늦어질 염려도 있으며, 또한 작업인이 도중에서 바뀐다거나 하면 처음부터의 표시나 문자 및 숫자에 관하여 이해하고 있지않다면 기계의 상황을 파악할 수 없어서 뜻밖에 문제를 초래하지 않는다고 할 수 없다.

본 발명은 전술한 상황에 비추어서 성취한 것으로, 종래의 CRT 표시장치라거나 유니버샬표시 및 램프표시에 따라 문자나 숫자, 기호 밖에는 표시하고 있지 않았던 것을 여기에 부가하여 음성에 의한 언어로 기계의 조작이나 운전에 관한 지시사항의 확인이라거나 운전에 필요한 주의사항, 나아가서 문제발생에 대한 경고등을 발신하고, 작업인의 귀를 통하여 가일층 다량의 지시정보를 제공하여 주므로서 기계의 상황을 보다 정확히 파악할 수 있게 하는 언어음성 출력장치에 부설한 조작반을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

즉, 수치제어 장치에서 제어되는 공작기계의 기동, 정지, 동작선택, 모우트전환, 데이터입력, 동작표시등의 조작을 하기 위하여 이 수치제어장치에 부설한 조작반에 있어서 작업개시할 때의 기계의 시동에 관한 주의사항, 기계조작 절차의 설명, 이상사태의 경고 등, 공작기계의 여러가지 동작내용에 따른 음성프로그램을 기억한 음성기억수단과, 수치제어장치로부터 공작기계에서의 제어지령과 상기 공작기계로 부터 수치제어장치에서의 피이드백신호로 부터 검출되는 동작내용에 따라서 수치제어장치로부터 제공되는 코우드신호, 또는 외부로부터 제공되는 코우드신호를 받아서 음성기억수단으로부터 대응하는 음성프로그램을 판독하는 입출력제어장치와, 이 입출력제어장치에 의하여 판독되는 음성프로그램을 언어음성으로 변환함과 동시에 증폭하는 음성증폭기와, 이 음성증폭기에 증폭된 언어음성을 출력하는 스피이커를 비치한 수치제어공작기계의 언어음성출력장치에 부설한 조작반을 제공하려는 것이다.

상기 언어음성 출력장치에 부설한 조작반에 의하면, 공작기계를 조작할때에 작업인이 해야할 처치를 언어음성으로 전달할 수 있으므로 즉시적으로 정확한 판단을 할 수 있으며, 누구나 그 기계의 상황을 파악할 수 있어서, 조작의 잘못이나 그에 대한 처치 및 문제의 내용을 충분한 정보량으로 전달할 수 있고, 따라서 작업인의 정신적 및 육체적인 부담을 경감하여 위험방지에도 효과를 거둘 수 있는 것이다.

본 발명을 실시예를 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 언어음성 출력장치에 부설한 조작반을 구비한 수치제어 공작기계의 시스템 구성을 일부 블록도로 나타낸 설명도로서, 도면중 (1)은 공작기계, (11)은 그 공구헤드, (2)는 상기한 공작기계(1)의 수치제어장치, (3)은 공작기계(1)의 근방에 배치한 조작반이다.

공작기계(1)와 수치제어장치(2) 및 조작반(3)은 신호라인에 따라 서로 접촉되어 있으며, 수치제어장치(2)에 의한 테이프입력 또는 조작반(3)의 키이(32)에 의하여 테이터입력에 따라서, 조작반(3)의 기동준비(起動準備)스위치(33), 키이스위치(35), 정지스위치(34), 축선택스위치(36), 모우드선택스위치(37)등을 위시한 각종 조작스위치, 다이얼로 인한 조작으로 공구해드(11)에 가공작업을 시킨다.

(31)은 CRT 표시장치이며, 가공중에 그 가공프로그램의 내용등을 문자 및 숫자로 표시한다. 조작반(3)에는 이밖에도 헤드 주축 회전수라거나, 공구번호등의 지시기가 마련되어 있다는 것은 더 말할 것 없다.

그리하여 조작반(3)에 따라 공작기계(1)의 기동, 정지, 동작선택, 모우드전환, 데이터입력, 동작표시등을 위한 각종기능의 조작이 진행이 되고, 프로그램된 가공이 자동적으로 이루어진다.

여기에서, 본 발명의 조작반(3)에는 언어음성 출력장치(4)가 부설되어, 조작반(3)을 개제하여 수치제어장치(2)에서 수신하는 기계의 동작내용에 대응한 코우드신호에 따라 그 동작내용에 대응한 언어음성출력을 발생할 수 있도록 하고 있다.

즉, 이 언어음성출력장치(4)는 작업개시할때의 시동의 주의사항이라거나 조작절차의 설명 및 가동중의 문제발생의 경고등의 여러가지 표현하여야 할 음성프로그램을 미리 기억한 예컨데 자기녹음 테이프, 판독전용 반도체 메모리 집적회로소자(集籍回路素子). 배블메로리데바이스(babllememory device), 자기 플롭파이디스크(磁氣 floppy.disk)등의 음성기억수단(41)과, 조작반(3)을 개재하여 조작반(3)을 개재하여 상기 코우드 신호를 수신하여, 소위 시이컨서로서 동작함에 따라 기계의 동작내용에 대응한 음성프로그램을 상기 음성기억수단(41)으로부터 판독하는 입출력제어장치(42)와, 이 입출력제어장치(42)에 따라 판독한 음성프로그램을 증폭하여 스피이커(45)로부터의 음향출력으로서 외부에 반송하는 음성증폭기(43)와를 장비하여 구성하는 것이다. 더우기, 도면중(44)는 음량조정기의 노브(knob)이다.

입출력제어장치(42)와 음성기억수단(41)의 조합은 기계의 동작내용을 조작반(3)을 개제하여 수신하는 코우드신호에 따라 알게 되며, 그 코우드내용에 따라서 기억수단(41)의 대응번지를 호출하는 것과 같은 시이컨서와 메모리를 조합하는 것에 상당하며, 따라서 이들을 마이크로컴퓨터로서 구성하는 것이 가능하다.

이와같은 마이크로컴퓨터에 따라 언어음성출력장치(4)는 단독제어가 되며, 따라서 공작기계(1)와의 결합을 떼어놓고 단독출력시키는 것도 가능하다.

예컨데, 언어음성출력장치(4)의 전원을 투입하여 조작반(3)의 콘트로울 모오드를 로우칼으로 하여 시동을 수동식으로 세트한 다음 언어음성출력장치(4)만의 동작을 개시시켜서 기계어 운전준비까지의 절차를 스피이커(45)에서 음성출력으로서 송출할 수 있다. 이런경우, 음성기억수단(41)내의 음성프로그램로서,

(a)기종명 「이 기계는 ООО 이다.」

(b)설명사항 「이제부터 시동할때의 주의사항을 설명합니다.」

(c)설명사항 「윤활유는 들어 있읍니까.」

(d)설명사항 「에어는 충분합니까.」

(e)설명사항 「전원은 공급되어 있읍니까.」

·

·

(n)설명사항 「전원을 투입하여 주십시오1.」

와 같은 일련의 것을 순번으로 판독할 수 있게 되는 것이다. 이것은 음성기억수단(41)과 입출력제어장치(42)에 의한 시이컨서를 미리 프로그램하여 놓음으로써 실현된다.

음성프로그램의 다른예로서는 공작기계의 운전중에 조작절차를 알 수 없게 되었을 경우라거나, 혹은 숙련되지 않은 작업인이 조작하는 경우를 위한 조작절차의 설명인 것이며, 이것은 언어음성출력장치(4)의 입출력제어장치(42)에 외부로 부터 알고 싶은 조작절차에 대응하는 코우드신호를 입력하여 동작을 개시하는 것이 좋으며, 이 입력에 조작반의 키이스위치(32)등을 이용하도록 하여도 좋다. 이런 경우의 음성프로그램로서는 예를 들면, 공구교환의 절차, 공구번호를 맞추는 방법, 오프셋량의 자동설정, 주축회전수를 바꾸는 방법 등등이다.

나아가서 중요한 기능으로서 언어음성 출력장치(4)는 기계의 가동중에 있어 문제등의 이상이 발생하였을때의 경고를 자동적으로 하는 기능을 갖추고 있다. 이것은 광의적으로는 시스템에 전체에 감시기능과 연관되어서 기존의 각종 감시회로와 시이컨스가 짜여져 있어야 하는 것이다. 이런 경우의 음성프로그램으로서는, 윤할유가 부족합니다. 공기압이 부족합니다. 테이블이 오우버런(over run)하고 있읍니다. 퓨우즈가 끊겼읍니다. 부하(정보)가 지나쳤읍니다. 공구의 중량이 지나치게 큽니다. 공구의 선택이 틀렸읍니다. 열동계전기가 작동하고 있읍니다. NC 장치에 이상이 있읍니다. 등이며, 이에 따라 기계의 가동중에 생기는 여러가지의 이상사태를 조기에 그리고도 적격하게 발견할 수 있으며, 고장을 미연에 방지할 수 있으므로 발생한 문제의 대처방법도 프로그램에 짜서 음성출력을 시키는 것도 가능하다.

다음에, 공작기계(1)의 조작 및 동작과 관련하여 언어음성을 출력하기 위한 구성에 대하여는 제2도를참조하여 상세히 설명한다.

제2도에 있어서, 수치제어장치(2)에 내장되는 메모리(21)에는 수치제어장치(2)에 부속하는 테이프입력장치(22) 또는 조작반(3)의 키이(32)로 부터 입력되는 가공작업의 프로그램(이하"가공프로그램"이라 칭한다)이 격납(格納)할 수 있게 되어 있다. 이 격납된 가공프로그램의 선정이나, 실행을 하기 위한 지령은, 조작반(3)에 부속하는 각종 조작스위치의 조작에 의하여 제공된다.

같은 수치제어장치(2)에 내장되는 CPU (23)는, 메모리(21)에 격납된 가공프로그램에 따라 공작기계(1)에 제어지령을 제공한다. 예를 들면, 공작기계(1)의 테이블 이동용모우터(12)를 구동하여서, 작업범위를 놓은 테이블(도시없음)을 가공프로그램에서 정하여진 목표위치에 이동시킨다. 이때, 회전부호기(13)가 테이블 이동용모우터(12)의 회전에 따라 펄스를 발생하고, 이 펄스는 수치제어장치(2)에서의 피이드백신호로서 카운터(24)에 제공된다.

카운터(24)는 펄스를 게수해서 CPU (23)에 제공한다. CPU (23)는, 이 펄스수에 근거로 테이블의 이동량 이동위치를 검지한다.

또한, 계수를 개시할때에는 CPU (23)가 카운터(24)에 리젯트신호 R 를 제공하여, 카운터출력을 0으로 한다.

또, CPU (23)가 실행중에 가공프로그램의 내용등은, CPU (31)에 캐랙터(character)가 표시된다.

한편, 공작기계(1)의 이상(異常)을 검출할 목적에서, 공작기계(1)에 부설된 각종센서(예를 들면 공기압을 검출하는 공기압센서, 작업의 중량을 검출하는 중량센서등)(14)는 그 검출신호를 CPU (23)에 제공한다.

그리고, 각종센서(14)에서도 공작기계(1)로부터 수치제어장치(2)에서의 피이드백신호를 제공된다.

CPU (23)는, 이상과 같이 카운터(24), 각종센서(14)로 부터 제공된 검출값과 가공프로그램에서 정하여진 목표값을 코우드신호출력제어장치(25)에 제공한다. 또, 이 코우드신호출력제어장치(25)는, CPU (23)로 부터 제공된 다른 정보는, 공작기계(1)에서 사용 가능한 작업 중량의 상한값등의 각종 설정값을 미리 설정할 수 있는 구성으로 하여도 좋다.

코우드신호출력장치(25)는, 제공된 검출값과 목표값(또는 설정값)을 비교하여, 공작기계(1)의 동작상태에 대응 하는 코우드신호를 출력한다.

예를 들면, 테이블의 실제 이동량이 목표이동량을 초월할 경우에는, 테이블의 오우버턴을 표시한 코우드신호 A를 출력하고, 검출된 공기압이 설정압에 만족하지 않을 경우에는 공기압부족을 표시하는 코우드신호 B 를 출력한다.

또한, 검출된 작업의 중량이 상한값을 초월할 경우에는, 작업중량 과잉을 표시하는 코우드신호 C 를 출력한다.

이 코우드신호출력제어장치(25)로부터 출력된 코우드신호는, 언어음성출력장치(4)의 입출력제어장치(42)에 제공된다.

입출력제어장치(42)는, 제공된 코우드신호에 대응된 음성프로그램을 음성기억수단(41)로부터 판독된다.

이들 음성기억수단(41)와 입출력제어장치(42)의 조합은, 기억매체의 종류에 의하여 정한다.

예를 들면, 음성기억수단(41)로서 자기플롭피.디스크를 상용한 경우에는, 입출력제어장치(42)에는 플롭피.디스크상의 기억을 판독하기 위한 플롭피.디스크.드라이버가 채용된다.

또, 음성기억수단(41)에는, 코우드신호에 대응한 음성프로그램을 미리 기억되어 있다. 예를 들면, 상술의 코우드신호 A에 대응하는 것은,「테이블이 오우버런하고 있읍니다.」, 코우드신호 B 에 대응하는 것은,「공기압이 부족합니다.」, 코우드신호 C 에 대응하는 것은,「작업의 중량이 지나치게 큽니다.」등이다.

입력제어장치(42)에 의하여 음성기억수단(41)가 판독된 음성프로그램은 음성증폭기(43)의 음성변환부(43a)에서 언어음성으로 변환된후 증폭부(43b)에서 증폭되어서, 스피이커(45)로 부터 음향출력으로서 송출된다.

또한, 상술한 바와같이, 언어음성출력장치(4)를 공작기계(1)에서 떼어버리고 단독제어하는 것도 가능하다.

이 경우에는, 외부로 부터의 코우드신호, 그리고, 공작기계(1)이외에서의 코우드신호를, 입출력제어장치(42)에 제공되는 수단을 설치한다. 예를 들면, 조작반(3)에 코우드신호입력스위치(33)를 마련하고, 그 코우드신호입력스위치(33)의 조작에 의하여 음성프로그램실행지령을 제공할 수 있다.

한편, 음성기억수단(41)의 음성프로그램에는, 기계의 시동에 관한 주의사항, 기계의 조작절차등을 준비하여 둔다.

그리고, 코우드신호입력스위치(33)의 조작에 의하여 소망의 음성프로그램을 선택적으로 실행할 수가 있다.

그런데. 상기 실시예에 있어서는, 테이블의 동작상태를 검출하기 위한 회전부호기(13), 카운터(24)등의 기구로 구성되어 있지만, 공구헤드(11)의 동작상태를 검출하는 것과 같이 하여도 좋다.

위에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 각종의 수치제어 공작기계의 동작표시라거나, 감시표시가 시각분이 아니라 귀를 통하여 전달되며, 정확한 내용을 조기에 정확히 작업인에게 전하여서 기계의 상황파악을 확실하게 하며, 또 숙련자가 아니더라도 그 내용을 이해할 수 있을뿐아니라, 외국방면에는 그 나라의 언어로 출력시키도록 하는 것도 기억장치의 메모리 또는 테이프의 교환만으로 끝마칠 수 있어 시각에 의하는 것보다도 단시간으로 다량의 정보를 전달할 수 있는등 여러가지 많은 효과를 거둘 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 수치제어장치(2)에서 제어되는 공작기계(1)의 기동, 정지, 동작선택, 모우드절환, 테이터입력, 동작표시등의 조작을 하기 위하여 공작기계에 부설된 조작반에 있어서 작업개시할때의 기계의 시동에 관한 주의사항, 기계조작 절차의 설명, 이상사태의 경고등, 공작기계의 여러가지 동작내용에 따라 음성프로그램을 기억한 음성기억장치(41)와, 수치제어장치(2)로 부터 공작기계(1)에서의 제어지령과 공작기계로 부터 수치제어장치(2)에서의 피이드백신호에서 검출되는 동작내용에 따라 수치제어장치(2)로부터 제공되는 코우드신호, 또는 외부에서 제공되는 코우드신호를 받어서 음성기억수단(41)으로부터 대응하는 음성프로그램을 판독하는 입출력제어장치(42)와, 이 입출력제어장치(42)에 의하여 판독된 음성프로그램을 언어음성으로 변환함과 동시에 증폭하는 증폭음성증폭기(43)와, 이 증폭음성증폭기(43)에서 증폭된 언어음성을 출력하는 스피이커(45)를 비치한 것을 특징으로 하는 수치제어공작기계의 언어음성출력장치를 부설한 조작반.
2. 음성기억수단(41)은 자기녹음테이프, 판독전용 반도체메모리집적회로소자, 배블메모리데바이스, 자기플롭피데스크의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수치제어공작기계의 언어음성출력장치를 부설한 조작반.

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