• 산업공학
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• 제8권3호
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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.

• 산업경영시스템학회지
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• 제19권40호
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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.

• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.64-69
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• 1993

최근의 생산시스템은 FMS,FMC와 같은 고도로 자동화된 무인시스템으로 운용되고 있으며, 생산성 향상을 위한 무인운전의 필요성이 증대되고 있으나, 숙련된 작업자를 대신하여 작업상태를 감시하는 신뢰성 있는 감시 시스템의 부족으로 인해 곤란을 겪고 있다.따라서 작업자를 대신할수 있는 신뢰성있는 감시 시스템의 개발을 필요로 한다. 특히 공구파손,공구마멸과 같은 공구손상은 공작물 및 기계에 치명적 손상을 초래하고, 기계정지시간을 증가시키므로 공구파손 검출과 공구마멸의 실시간 센싱은 가공 프로세스의 자동화와 신뢰성을 증가시키는데 가장 중요한 역활을 수행한다. 본 연구에서는 드릴가공시 검출한 주축 및 Z축 모터전류를 기초로 하여 드릴마멸을 추정하는 모델을 개발하고자 한다.

• 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 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.285-285
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• 2004

본 논문에서는 유연 공구 홀더를 가진 다관절 매니퓰레이터 로봇을 이용한 디버링 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 로봇을 이용한 디버링 작업에서 버 공구(Rotary file)의 강성과 로봇의 강성으로 인해 작업 시 발생할 수 있는 각종 오류를 방지할 수 있는 소형의 3자유도 유연 공구 홀더(Flexible Tool Holder)를 개발하여 이에 대한 분석을 하였다. 개발한 유연 홀더를 새로운 구조의 다관절 로봇 매니퓰레이터를 이용하여 디버링 시험을 수행하였다.(중략)

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.815-820
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• 1991

4축 자유곡면가공에 있어서 공구간섭 문제는 가공형상의 취득성 뿐만 아니라 가공의 정밀도를 위하여 매우 중요한 고려사항이다. 공구의 접근자세가 고정된 3축 밀링가공의 공구 간섭에 관한 기존의 많은 연구가 있지만 이러한 연구는 공구의 접근자세가 변하는 4축 밀링가공에의 적용이 곤란하다. 왜냐하면 곡면의 형상에 따라 공구몸체의 곡면사이의 간섭문제가 부각되며, 이에 따른 공구자세의 창출문제가 해결되어야 하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 4축가공에서 발생할 수 있는 공구 간섭을 유형별로 분류, 각 간섭들을 발견하고 해결할 수 있는 방법의 전개와 이 방법을 이용하여 공구경로를 산출하고 그래픽 시뮬레이션과 실제의 시험절삭을 통하여 제시된 방법의 유효성을 검증한다.

• 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.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.16-25
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• 2023

항공업계의 외부 이물질(FOD)은 다양한 종류가 있으며 작업자가 분실한 공구는 항공기 제작, 운용, 정비 분야 전반에 걸쳐 위험 요소로 작용하고 있다. 작업자의 부주의에 의해 분실된 공구로 인한 사고는 항공산업 전반에 걸쳐 지속적으로 발생하고 있으며, FAA, EASA 등 항공 관련 기관에서는 FOD 발생 예방을 위해 공구 관리 규정을 제정하고 시스템을 구축하고 있다. 하지만, 국내의 경우 관련 규정 및 절차가 미흡한 수준이며, 항공기의 안정적인 제작 및 인증, 운용 및 정비를 위해서는 체계적이고 효과적인 공구 관리 시스템의 도입이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 국내외 감항당국 및 항공산업 관련 단체의 공구 관리 규정 및 절차를 분석하고, 미국 국립 표준 협회를 통해 인증된 NAS 412의 Tool Control 규정을 바탕으로 국내 항공산업계 도입이 필요한 무선통신 기술 기반의 공구 관리 시스템을 제안하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-31
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• 1994

FMS(Flesible Manufacturing System), FMX(Flexible Manufacturing Cell)와 같은 유연 생산시스템 뿐만 아니고 공장자동화(FA)의 최하위 단위인 절삭가공 공작기계에 대한 무인화의 실현은 머지않은 장래에 완성될 IMS(Intelligent Manufacturing System)시스템이 구축에 있어서 최대의 걸림돌이 되고 있다. 전통적인 생산시스템에서는 경험을 가진 작업자에 의해 절삭공정이 감시되어지며, 만약 이상이 발생했을 때에는 그 상태에 따른 적절한 조치를 즉시 취할 수 있었다. 그러나 급속도로 연구가 진행되는 무인생산 시스템에서는 이러한 작업자의 역할이 컴퓨터에 의한 자동적인 감시 및 제어 시스템으로 대체되어야 한다. 이러한감시활동 중에서도 공구마모 및 파단의 검출은 효율적인 공구교환정책, 가공물의 품위유지 및 공구와 공작기계의 보호를 위해서 가장 중요한 부분으로 취급되고 있다.