KR0165520B1 - 공구경 보정 방법 - Google Patents
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Abstract
공구경 보정 방법을 개시한다. 이 공구경 보정 방법은 프로그램을 읽어들이는 제1단계와; 상기 프로그램에 종료명령이 있으면 종료하고, 그렇지 않으면 공구경 보정 시작 명령을 판별하는 제2단계와; 상기 공구경 보정 시작 명령이 없으면 목표위치 계산하여 목표위치 출력하고, 공구경 보정 시작 명령이 있으면 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우를 판별하는 제3단계와; 상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우가 아니라면 공구경 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제4단계와; 상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호 중 어느 한 가지 경우이면 그 사이각을 파라미터 설정각도와 비교하는 제5단계와; 상기 사이각이 설정각도 보다 크고 180°보다 작으면, 공구경 보정에 의해 발생된 미소 직선길이를 파라미터 설정길이와 비교하여 그 설정길이 보다 작으면 새로운 공구 경로를 산출하여 목표위치 출력하는 제6단계와; 상기 제6단계의 두가지 조건에 위배된 경우라면 공구경로 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제7단계를 포함하여 이루어지며, 직선과 원호의 만나는 지점에서 발생되는 흠집을 방지할 수 있다.
Description
제1도는 공구경 보정 방법에 사용되는 수치 제어 장치 구성도를 도시한 도면이고,
제2도는 종래의 공구경 보정 방법을 도시한 도면이며,
제3도는 본 발명에 따른 공구경 보정 방법을 도시한 도면이고,
제4도는 종래의 공구경 보정시 블록별 속도변화를 나타낸 도면이며,
제5도는 본 발명에 따른 공구경 보정 방법을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 중앙 처리 장치 2 : 판독 전용 기억장치(ROM)
3 : 임의 접근 기억 장치(RAM) 4 : 입력 및 출력회로
5 : 수동 입력장치 6 : 위치 제어장치
7 : 표시장치 8 : 시스템버스(SYSTEM BUS)
11 : 프로그램에 따른 직선 경로
12 : 프로그램에 따른 원호 경로
21 : 생성된 직선 경로
22 : 생성된 미소 직선 경로
23 : 생성된 원호 경로
31 : 새로운 제1직선 경로 (초기의 지점에서 제1경로점까지의 경로)
32 : 새로운 제2직선 경로 (제1경로점에서 제2경로점까지의 경로)
33 : 새로운 제3직선 경로 (제2경로점에서 원호시작점까지의 경로)
34 : 새로운 원호 경로
41 : 생성된 직선경로에서의 속도
42 : 생성된 미소직선경로에서의 속도
43 : 생성된 원호경로에서의 속도
본 발명은 공작기계의 수치제어장치의 공구경 보정 방법에 관한 것으로서, 특히 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호에 의한 공구경 보정시 생성되는 미소 직선 처리에 관한 공구경 보정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계에 있어서는 예를 들면 절삭공구의 직경 등에 의해 이동 경로의 곡률이 변화하는 구간에서 가공오차가 생기므로 그 공구의 이동 경로를 보정해 줄 필요가 있다. 이러한 공구의 경로(이하 공구경이라 함) 보정에 관한 본 발명의 배경 설명에 앞서서, 제1도에 도시된 공작기계용 수치제어 장치의 블록 다이어그램을 설명하면 다음과 같다.
제1도에서 부호1은 중앙처리장치, 2는 판독전용 기억장치, 3은 임의접근 기억장치, 4는 입출력장치, 5는 수동입력장치, 6은 위치제어장치, 7은 표시장치, 8은 시스템 버스이다.
여기서 중앙처리장치(1)는 공구경 보정 프로그램이 저장되어 있는 임의접근 기억장치(3)로부터 1블록을 읽어들여 소정의 공구경 보정을 행한다.
예를들어, 직선과 원호에 대한 공구경 보정이 이루어진다고 볼 때 종래에는 제2도와 같은 보정된 공구경로가 생성된다. 즉, 직선과 원호의 프로그램 경로(11, 12)에 대해 보정 생성된 직선경로(21)와 미소 직선경로(22) 및 원호경로(23)로 이루어지는 세 블록의 새로운 보정경로가 생성된다. 여기서 미소 직선경로(22)는 공구경 보정에 의해 새롭게 생성된 블록이다.
공구경 보정이 없을 때는 공구는 직선과 원호의 경로를 따라 이동하지만, 공구경 보정이 있으면 생성된 직선경로(21)와 미소 직선의 경로(22)와, 원호경로(23)를 따라 움직이게 된다.
그러나 제2도의 프로그램 경로를 가공재료측에서 보았을 때 그 사이각이 180°보다 약간 작을 때 미소 직선(22)이 생성되는데, 공구가 이 미소 직선(22)의 구간을 이동할 때 공구의 속도가 현저히 감소하게 되고, 이로인해 직선과 원호의 교점에서 공구의 회전에 의한 자국이 발생하는 것이다.
보다 자세하게 설명하기 위하여 프로그램이 다음과 같이 작성되어 있다고 가정하자.
여기서 G41은 공구 진행방향의 좌측 공구경 보정을 나타내며 D1은 공구경의 옵셋번호, G01은 직선보간, G02는 원호보간을 나타낸다.
①블록에서 ③블록까지 실행되면 제2도와 같이 새로운 경로가 생성된다. 여기서 ②블록은 제2도에서 직선경로(11)에 해당되며 ③블록은 원호경로(12)에 해당된다. 프로그램 경로인 직선과 원호경로는 보정에 의해 새롭게 생성된 직선경로(21), 미소직선경로(22)와, 원호경로(23)의 세블록으로 나뉘어진다. 그 직선경로(21)는 A'점까지의 거리이며, 미소 직선경로(22)는 A'에서 B점까지의 거리이며 원호경로(23)는 B점 이후의 원호거리이다.
A'점과 B점은 싱글 블록(single block) 정지점으로 다음과 같이 구해진다. A'점은 직선 경로(11)에 대한 수직 벡터만큼 떨어진 직선(21)과 원호(12)의 접선에 대한 수직 벡터만큼 떨어진 원호(23)접선과의 교점이며, B점은 원호(12)의 시점에서 수직 벡터만큼 떨어진 셈이다. 여기서과의 크기는 보정값과 같다.
가공 소재측에서 볼 때 직선과 원호의 접선의 각도(제2도에서 α)가 180°보다 아주 조금 작을 때 미소직선경로(22)의 거리는 매우 작아진다. 따라서 공구가 생성되는 직선경로(21), 미소직선경로(22)와, 원호경로(23)를 지날 때 미소 직선 경로(22)의 위치에서 속도가 급격히 떨어진다.
제4도에 각 블록별 속도가 나타나 있다. 공구가 이동할 때 출발시점에서 가속하고 종점에서 감속하게 되므로 가감속 시간에 따라 다르긴 하지만 이동거리가 극히 짧은 경우 가속이 채 끝나기도 전에 감속이 이루어지므로 미소 직선경로(22)를 지날때에는 생성된 직선경로(21)와 원호경로(23)에 비해 속도가 현저히 떨어지게 된다. 이로인해 공구의 회전에 의한 자국이 가공물에 남게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공구의 경로를 변경시켜 직선과 원호가 만나는 지점에서 공구의 회전에서 생기는 가공물의 자국을 방지하고 프로그램 통로대로 가공되도록 하는 공구경 가공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 공구경 가공 방법은,
프로그램을 읽어들이는 제1단계와,
상기 프로그램에 종료명령이 있으면 종료하고, 그렇지 않으면 공구경 보정 시작 명령을 판별하는 제2단계와;
상기 공구경 보정 시작 명령이 없으면 목표위치 계산하여 목표위치 출력하고, 공구경 보정 시작 명령이 있으면 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우를 판별하는 제3단계와;
상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우가 아니라면 공구경 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제4단계와;
상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호 중 어느 한 가지 경우이면 그 사이각을 파라미터 설정각도와 비교하는 제5단계와;
상기 사이각이 설정각도 보다 크고 180°보다 작으면, 공구경 보정에 의해 발생된 미소 직선길이를 파라미터 설정길이와 비교하여 그 설정길이 보다 작으면 새로운 공구 경로를 산출하여 목표위치 출력하는 제6단계와;
상기 제6단계의 두가지 조건에 위배된 경우라면 공구경로 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제7단계를 포함하여 된 것에 특징이 있다.
본 발명에 따르면 직선과 원호가 만나는 교점에 대한 공구경 보정시, 생성되는 미소 직선의 경로를 변경하여 미소 직선 블록에 의해 발생되는 공구회전에 의한 자국을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공구경 보정방법을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 공구경 보정 방법에 따라 보정된 공구경로를 보인다.
본 발명에 의하면 직선과 원호의 프로그램 경로(11, 12)는 새로운 직선경로(31, 32, 33)와 원호경로(34)로 이루어지는 보정경로를 생성한다. 보정 경로의 제1직선경로(31)는 C점(S1')까지의 거리이고, 제2직선경로(32)는 C점(S1')에서 D점(S2')까지의 거리이며, 제3직선경로(33)는 D점(S2')에서 B점(S3')까지의 거리이고, 원호경로(34)는 B점(S3')이후의 원호경로이다.
한편 C점과 D점과 B점을 구해보면 다음과 같다. C는 A점에서 직선의 방향벡터를 더한 위치로서 다음식으로 표현된다.
D는 B점에서 원호의 접선 방향 벡터를 뺀 위치이다.
B는 원호의 시점에서 원호의 수직 벡터를 더한 위치이다.
여기서과의 크기는 보정량과 같은 값일 수도 있고, 파라미터(parameter)에서 설정한 값일 수도 있다. 물론과의 크기는 보정량과 같다.
위와 같은 내용을 참조하여 제5도에 도시된 본 발명에 따른 공구경 보정방법을 설명하면 다음과 같다.
중앙처리장치가 수치제어 프로그램으로부터 1 블록을 읽어들인다(S1). 읽어들인 블록이 프로그램 종료이면 (S2), 프로그램 수행을 종료하고(S16), 아니면 CompF가 1인가 확인한다(S3). CompF는 G41이 지령되고 있을 때, 즉 공구경 보정 시작 명령이 있을 때(S12), 1로 설정된다(S13), CompF가 1이면 교점을 구할 두 블록의 관계가 직선과 원호(S4), 원호와 직선(S5), 원호와 원호(S6)중의 하나이면, 사이각을 비교한다(S7). 사이각이 180° 보다 작고 파라미터에서 설정한 각도(α)보다 큰 경우에는 미소 직선이 생성되므로 미소 직선을 구해서 파라미터 설정값(ΔL) 과 비교한다(S8).
미소 직선이 파라미터 설정값(ΔL) 보다 작으면 이 미소 직선에 의해 가공물에 자국이 생기므로 새로운 공구경로를 계산한다(S9). 여기서 제1경로점은 (4)식과 같고, 제2경로점은 (5)식과 같다.
(S4)에서 (S8)까지의 판단식이 '아니오' 이면, 즉, 미소 직선경로가 발생되지 않으면 통상의 공구경 보정을 한다(S10).
공구경 보정 지령이 없으면 보정이 없는 공구의 경로를 산출한다(S14). 상기 각 단계중 어느 하나의 출력된 목표위치는 처음의 프로그램 입력 단계로 가서 다시 입력이 되고 프로그램 종료 명령까지 반복된다.
상술한 바와 같이 특성을 가진 공구경 보정 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
공구경 보정시 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호에 대한 교점을 구할 때 이 블록 사이의 각도가 180°보다 조금 작을 때 미소직선이 생성된다. 이 미소 직선을 공구가 지나갈 때 속도가 현저히 떨어져 공구에 의한 자국이 가공물에 남게 된다. 이를 방지하기 위해 제3도와 같이 공구의 경로를 변경함으로써 공구에 의한 가공물에 생기는 자국을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 원호에 대해 접선 방향으로 접근하므로 원래의 형상과 동일한 모양으로 가공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
Claims (3)
- 프로그램을 읽어들이는 제1단계와; 상기 프로그램에 종료명령이 있으면 종료하고, 그렇지 않으면 공구경 보정 시작 명령을 판별하는 제2단계와; 상기 공구경 보정 시작 명령이 없으면 목표위치 계산하여 목표위치 출력하고, 공구경 보정 시작 명령이 있으면 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우를 판별하는 제3단계와; 상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호인 경우가 아니라면 공구경 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제4단계와; 상기 직선과 원호, 원호와 직선, 원호와 원호 중 어느 한 가지 경우이면 그 사이각을 파라미터 설정각도와 비교하는 제5단계와; 상기 사이각이 설정각도 보다 크고 180°보다 작으면, 공구경 보정에 의해 발생된 미소 직선길이를 파라미터 설정길이와 비교하여 그 설정길이 보다 작으면 새로운 공구 경로를 산출하여 목표위치 출력하는 제6단계와; 상기 제6단계의 두가지 조건에 위배된 경우라면 공구경로 보정에 의해 목표위치 계산하여 목표위치 출력하는 제7단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공구경 보정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3단계와, 4단계와, 6단계와, 7단계중 어느 하나의 출력된 목표위치는 제1단계로 다시 입력이 되고 프로그램 종료 명령까지 반복되는 것을 특징으로 하는 공구경 보정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 6단계의 새로운 공구 경로는, 직선의 목표점에 보정량의 크기를 가지는 수직벡터와 방향벡터를 더한 제1경로점과, 원호의 시점에서 직선벡터를 더하고 방향벡터를 뺀 제2경로점을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 공구경 보정 방법.
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| KR1019960013914A KR0165520B1 (ko) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 공구경 보정 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960013914A KR0165520B1 (ko) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 공구경 보정 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|---|
| CN117260744B (zh) * | 2023-11-21 | 2024-02-02 | 张家港保税区长江国际港务有限公司 | 一种基于人工智能的机械手路线规划方法 |
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- 1996-04-30 KR KR1019960013914A patent/KR0165520B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR970069238A (ko) | 1997-11-07 |
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