KR100245388B1 - Method for compensating backlash value by the weight of workpiece - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통상의 공작기계에 있어, 공작물의 중량차로 인해 발생되는 백레쉬의 편차를 서보 드라이버에 설치된 인디케이터에 의해 체크하고 이를 가공프로그램의 실행단계에서 자동으로 보상하여 공작물의 최종가공인 사상가공시 고 정밀도를 얻고자 함은 물론, 최초 기계상에 올려진 가공물의 중량에 따라 백레쉬 값의 편차를 체크한후 이를 바탕으로 프로그램상에 의한 백레쉬값을 자동 보상하므로서 최초의 샘플가공을 삭제한 상태로 중량에 따른 백레쉬 값의 편차를 자동으로 보상하여 최초 공작물의 낭비를 막고자 하는 공작물의 중량에 따른 백레쉬 값의 자동 보상방법을 제공함은 물론, 급 이송시의 백레쉬의 보상과 더불어 면절삭시 백레쉬를 보상하므로서, 아무리 무거운 공작물이라도 고 정밀도의 가공을 수행할 수 있는 것이다.In the present invention, in the general machine tool, the backlash deviation caused by the weight difference of the workpiece is checked by the indicator installed in the servo driver, and automatically compensates it at the execution stage of the machining program. In addition to gaining precision, the backlash value is checked according to the weight of the workpiece placed on the first machine, and the backsample value is automatically compensated by the program. It automatically compensates for the deviation of the backlash value according to the weight, and provides the automatic compensation method of the backlash value according to the weight of the workpiece to prevent waste of the first workpiece, as well as compensation for the backlash during rapid traverse. By compensating for backlash, even the most heavy workpieces can be processed with high precision.

이하 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통상의 공작기계에 있어서, 기계의 원점복귀후 가공하고자 하는 공작물을 기계상의 테이블에 고정하는 공작물 설치단계(11)와, 각축의 서보 드라이버에 설치된 인디케이터를 통해 각축의 중량에 의한 면절삭 백레쉬와 급이송 백레쉬 값을 측정하고 이때 측정된 백레쉬 값을 백레쉬값 체크부를 통해 체크하는 중량에 의한 백레쉬 값의 체크단계(12)와, 상기 백레쉬값 체크부를 통해 체크된 백레쉬 값을 프로그램에 의해 자동으로 변환 시키기 위해 프로그램 조작부에 입력된 프로그램상에 설정하는 백레쉬 값 설정단계(13)와, 프로그램 조작부에서 설정된 가공프로그램을 실행하는 가공프로그램의 실행단계(14)와, 상기 가공프로그램의 실행단계의 완료후 프로그램상에 입력된 상기 백레쉬 값을 설정전의 백레쉬으로 변환하는 백레쉬 값 자동변환단계(15)와, 그후 가공을 완료하는 가공완료단계(16)로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.Hereinafter, the present invention for achieving the above object, in a conventional machine tool, the workpiece installation step (11) for fixing the workpiece to be machined after returning to the machine to the table on the machine, and installed in the servo driver of each axis The step 12 of checking the backlash value by weight for measuring the surface cutting backlash and the rapid feed backlash value by the weight of each axis through the indicator and checking the measured backlash value through the backlash value check unit; Backlash value setting step (13) which is set on the program input to the program operation unit to automatically convert the backlash value checked through the backlash value check unit by the program, and a part program that executes the part program set by the program operation unit. Before the setting of the backlash value input on the program after completion of the execution step 14 of the part program and the execution step of the part program. It is characterized by consisting of a backlash value automatic conversion step (15) for converting to backlash, and then a completion step (16) to complete the processing.

Description

공작물의 중량에 의한 백레쉬 값의 보상방법(A METHOD FOR COMPENSATING THE BACKLASH VALUE ACCORDING TO THE WEIGHT OF MANUFACTURED PRODUCTS)A METHOD FOR COMPENSATING THE BACKLASH VALUE ACCORDING TO THE WEIGHT OF MANUFACTURED PRODUCTS

본 발명은 공작물의 중량에 의한 백레쉬 값을 자동으로 보상하는 최적가공조건 및 고정도가공 설정방법에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 공작물의 중량으로 인해 발생되는 백레쉬의 편차를 서보 드라이버에 설치된 인디케이터에 의해 절삭이송 백레쉬와 굽이송 백레쉬를 각각 따로 체크하고 이를 가공프로그램의 실행단계에서 자동으로 보상하여 공작물의 최종가공인 사상가공시 고 정밀도를 얻고자 하는 공작물의 중량에 의한 백례쉬 값을 면절삭 백레쉬와 습이송위치가공 백레쉬를 각각 따로 보상하는 자동 보상방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimum processing condition and a method of setting high precision for automatically compensating for backlash values by the weight of a workpiece. More specifically, the present invention relates to an indicator installed in a servo driver for the deviation of backlash caused by the weight of a workpiece. By checking the cutting backlash and the bending backlash separately, the compensation is automatically compensated in the execution stage of the part program, and the backlash value by the weight of the workpiece to obtain high precision during finishing finishing, The present invention relates to an automatic compensation method for compensating the cutting backlash and the wet feed position backlash separately.

통상의 공작기계를 사용하여 작업자가 공작물을 가공할 경우에는 중량이 무거워 질수록 절삭 이송 및 급이송시 중량에 따른 백레쉬값이 상당히 발생되므로, 최종가공시 고정밀도의 사상가공을 얻을 수 없는 문제점을 가지고 있었다.When a worker processes a workpiece using a conventional machine tool, the heavier the weight, the greater the backlash value according to the weight during cutting and rapid traverse. Therefore, it is impossible to obtain high precision finishing during final processing. I had.

따라서, 도 3은 통상의 공작기계를 통해 생산되는 가공물을 나타낸 것으로서, 일반적으로 가장합리적인 사상가공을 수행한 가공물은 B부로 된 형상과 같이 가공되어야 하나 기계에 설치된 공작물의 중량에 따라 기계적인 백레쉬(A부분)가 형성된 상태를 나타낸 것이다.Therefore, Figure 3 shows a workpiece produced through a conventional machine tool, in general, the workpiece subjected to the most rational finishing processing should be processed as the shape of the part B, but mechanical backlash according to the weight of the workpiece installed in the machine It shows the state (part A) formed.

도 4는 공작기계의 백레쉬 값을 보상하지 않고 공작기계의 출고시 입력한 백레쉬 그대로 사용해 왔었다. 따라서 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.4 has been used as the backlash entered at the factory of the machine tool without compensating for the backlash value of the machine tool. Therefore, the concrete description thereof is as follows.

종래에는 중량이 각기 다른 공작물에 대해서도 백레쉬를 체크하는 단계가 없이 바로 공작물을 설치하는 가공물 설치단계(100)와, 설치된 가공물을 가공할 경우 면절삭 및 급이송(위치가공) 가공시 백레쉬 차가 발생되는 상태 그대로 황삭 가공 및 사상 가공을 수행하는 황삭 및 사상 가공단계(101)를 거쳐 가공을 완료하는 가공완료단계(102)로 진행되는 것이다.Conventionally, a workpiece installation step 100 for directly installing a workpiece without checking a backlash for a workpiece having a different weight, and a backlash difference in surface cutting and rapid traverse (positioning) processing when processing the installed workpiece Through the roughing and finishing processing step 101 to perform the roughing and finishing processing as it occurs is to proceed to the machining completion step 102 to complete the processing.

그러나 상기와 같은 공정을 통해 기계가공을 수행 할 경우에는 중량에 따른 절삭이송 및 급이송시 기계적 백레쉬의 편차가 많이 발생 되는데, 이때 발생되는 백레쉬의 편차를 자동으로 보상할 수 있는 방법 및 기술적인 면이 없어서 사상가공시 고정밀도를 얻기가 곤란한 문제점이 있었다.However, when the machining is performed through the above process, there are many variations in mechanical backlash during cutting and rapid transfer according to the weight, and the method and technology for automatically compensating for the deviation of the backlash generated at this time. There is a problem that it is difficult to obtain a high precision during finishing processing because there is no facet.

또한, 초기 공작물에 대하여 직접가공을 수행하여 중량에 따른 백레쉬 편차로 인하여 자동 보상방법 및 기술이 없어 초기 샘플 공작물의 낭비를 초래하는 다른 문제점도 있었다.In addition, there is another problem that direct processing for the initial workpiece, there is no automatic compensation method and technology due to the backlash deviation according to the weight, causing waste of the initial sample workpiece.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 통상의 공작기계에 있어, 공작물의 중량차로 인해 발생되는 백레쉬의 편차를 서보 드라이버에 설치된 인디케이터에 의해 체크하고 이를 가공프로그램의 실행단계에서 자동으로 보상하여 공작물의 최종가공인 사상가공시 고 정밀도를 얻고자하는 공작물의 중량에 따른 백례쉬 값의 자동 보상방법을 제공함에 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and in a general machine tool, the deviation of the backlash caused by the weight difference of the workpiece is checked by an indicator installed in the servo driver, and the execution of the machining program. It is an object of the present invention to provide an automatic compensation method of a backlash value according to the weight of a workpiece, which is to be automatically compensated in the step to obtain high precision during finishing processing, which is the final machining of the workpiece.

또한, 최초 기계상에 올려진 가공물의 중량에 따라 백레쉬 값의 편차를 체크한후, 이를 바탕으로 프로그램상에서 백레쉬 값을 보상하므로서, 최초의 샘플가공을 삭제한 상태에서 중량에 따른 백레쉬 값의 편차를 자동으로 보상하여 최초 샘플 공작물의 낭비를 막고자하는 다른 목적이 있는 것이다.In addition, after checking the deviation of the backlash value according to the weight of the workpiece placed on the first machine, the backlash value is compensated on the program based on this, so that the backlash value according to the weight in the state of deleting the first sample processing Another goal is to automatically compensate for deviations in and to avoid wasting the original sample workpiece.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통상의 공작기계에 있어서; 가공물 설치단계와, 각축의 서보 드라이버에 설치된 인디케이터 및 백레쉬값 체크부를 통해 백레쉬 값을 체크하는 중량에 따른 백레쉬 값의 체크단계와, 상기 백레쉬 값을 가공 프로그램상에 설정하는 백레쉬 값 설정단계와, 가공프로그램의 실행단계와, 상기 가공프로그램의 실행단계를 통해 백레쉬 값을 자동으로 변환 시키는 백레쉬값 자동변환단계와, 가공완료단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.The present invention for achieving the above object, in a conventional machine tool; Checking the backlash value according to the weight to check the backlash value through the workpiece installation step, the indicator and the backlash value check unit installed in the servo driver of each axis, and setting the backlash value to set the backlash value in the part program. And a backlash value automatic conversion step of automatically converting a backlash value through a step of executing a machining program, and an execution step of the machining program, and a machining completion step.

도 1은 본 발명이 적용되는 공작기계를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a machine tool to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 스탭을 나타낸 공정도.2 is a process chart showing the staff of the present invention.

도 3은 종래의 공작기계를 통해 생산되는 가공물의 일시시예를 나타낸 개략도.Figure 3 is a schematic view showing a temporary example of the workpiece produced through a conventional machine tool.

도 4는 종래의 스탭을 나타낸 공정도.4 is a process diagram showing a conventional staff.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 프로그램 조작부 4 : 제어부2: program control unit 4: control unit

6 : 백레쉬 값 체크부6: backlash value check unit

이하 본 발명을 첨부된 도면를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 공작기계를 나타낸 블록도이며, 도 2는 본 발명의 스탭을 나타낸 공정도로서, 공작물의 중량에 따른 백례쉬 값의 자동보상 방법을 설명하면 다음과 같다.Figure 1 is a block diagram showing a machine tool to which the present invention is applied, Figure 2 is a process diagram showing the staff of the present invention, when explaining the automatic compensation method of the backlash value according to the weight of the workpiece as follows.

통상의 공작기계에 있어서;In a conventional machine tool;

기계의 원점복귀후 각축의 안전위치로 이동하는 안전위치 이동단계(10)와, 가공하고자 하는 공작물을 고정하는 공작물 설치단계(11)와, 각축의 서보 드라이버에 설치된 인디케이터 및 백레쉬값 체크부(6)를 통해 백레쉬 값을 체크하는 중량에 따른 백레쉬 값의 체크단계(12)와, 상기 백레쉬 값을 프로그램 조작부(2)에 입력된 가공 프로그램상에 설정하는 백레쉬 값 설정단계(13)와, 프로그램 조작부에서 설정된 가공프로그램을 실행하는 가공프로그램의 실행단계(14)와, 상기 가공프로그램의 실행단계를 통해 백레쉬 값을 자동으로 변환 시키는 백레쉬값 자동변환단계(15)와, 변환된 백레쉬 값을 적용하여 가공을 완료하는 가공완료단계(16)로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.After returning to the machine, the safe position moving step (10) for moving to the safe position of each axis, the work installation step (11) for fixing the workpiece to be machined, and the indicator and backlash value check unit (6) installed in the servo driver of each axis (6) Check backlash value 12 according to the weight to check the backlash value through the step 12, and the backlash value setting step 13 of setting the backlash value on the part program input to the program operation unit 2 And an execution step 14 of the machining program for executing the machining program set in the program operating unit, an automatic conversion of the backlash value 15 for automatically converting the backlash value through the execution step of the machining program, and the converted back. It is characterized by consisting of a processing completion step (16) to complete the processing by applying a Lash value.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.

먼저, 상기 공작물의 안전위치 이동단계(10)는, 기계가 작동되어 각 축별로 이송될 경우 서로 충돌 되지 않도록 안전위치로 이동시키는 것이며, 공작물의 설치단계(11)는 가공될 공작물을 공작기계의 테이블 상에 고정하는 것으로서, 이 공작물의 안전위치 이동단계(10)와 공작물 설치단계(11)는 가공의 시작단계 이다.First, the safe position moving step 10 of the workpiece is to move the machine to a safe position so as not to collide with each other when the machine is operated and transported for each axis, and the installation step 11 of the workpiece moves the workpiece to be machined. As fixed on the table, the safe position movement step 10 and the workpiece installation step 11 of this workpiece are the start phase of machining.

다음, 중량에 따른 백레쉬 값의 체크단계(12)는, 각 축의 서보드라이버에 설치된 인디케이터와 백레쉬값 체크부(6)를 통해 이루어지는 것으로서, 상기 공작물의 설치단계에서 테이블 상에 고정된 공작물에 중량에 따라 각 서보모터와 연결된 구동기어의 백레쉬를 체크하여 이를 프로그램 조작부로 보내는 단계를 말한다.Next, the step 12 of checking the backlash value according to the weight is performed through the indicator and the backlash value check unit 6 installed on the servo driver of each axis, and the weight is fixed to the workpiece fixed on the table in the installation step of the workpiece. According to this, the backlash of the drive gear connected to each servomotor is checked and sent to the program control unit.

그후, 백레쉬 값 설정단계(13)는 프로그램 조작부(2)에서 이루어지는 것으로서, 최초 프로그램 조작부로 입력된 가공 프로그램상에 상기 백레쉬 값의 체크단계에서 체크된 백레쉬값을 설정하는 것이다.Then, the backlash value setting step 13 is performed in the program operation unit 2, and sets the backlash value checked in the step of checking the backlash value on the part program input to the initial program operation unit.

가공프로그램의 실행단계(14)는, 제어부(4)에서 이루어진 것으로서, 프로그램 조작부에 입력되어 있는 가공프로그램상에 백레쉬값이 설정된 가공프로그램을 실행하여 백레쉬 값을 자동으로 보상하고자 하는 과정을 말한다.The execution step 14 of the machining program is performed by the controller 4 and refers to a process of automatically compensating for the backlash value by executing the machining program in which the backlash value is set on the machining program input to the program operation unit.

그리고, 백레쉬 값 자동변환단계(15)는, 상기 가공프로그램의 실행단계(14)를 진행함에 따라 가공프로그램상에서 입력 설정된 백레쉬값을 자동으로 보상하여 고 정밀도의 사상 가공조건을 이루기위한 최적의 기계조건을 설정하는 단계를 말한다.In addition, the automatic conversion of the backlash value 15 is performed by the execution step 14 of the machining program, and automatically compensates for the backlash value set in the machining program to achieve a high precision finishing machining condition. Refers to the step of setting the condition.

다음, 가공완료단계(16)는, 상술한 바와 같은 공정을 통해 중량물에 따라 백레쉬 값이 자동으로 보상된 상태에서 최초 공작물에 따른 백레쉬 값을 자동으로 보상한후 사상가공을 수행하는 것이다.Next, the finishing step 16 is to perform the finishing process after automatically compensating the backlash value according to the original work in the state that the backlash value is automatically compensated according to the weight through the above-described process.

상술한 바와 같은 본 발명은, 통상의 공작기계에 있어, 공작물의 중량차로 인해 발생되는 백레쉬의 편차를 서보 드라이버에 설치된 인디케이터에 의해 체크하고 이를 가공프로그램의 실행단계에서 자동으로 보상하여 공작물의 최종가공인 사상가공시 고 정밀도를 얻고자 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, in the conventional machine tool, the deviation of the backlash caused by the weight difference of the workpiece is checked by the indicator installed in the servo driver and automatically compensates it in the execution step of the machining program to finalize the workpiece. It is effective to get high precision when finishing machining.

또한, 최초 기계상에 올려진 가공물의 중량에 따라 백레쉬 값의 편차를 체크한후 프로그램상에서 백레쉬값을 보상하므로서, 최초의 샘플가공을 삭제한 상태에서 백레쉬 값의 편차를 자동으로 보상하여 최초 공작물의 낭비를 막고자하는 다른 효과도 있는 것이다.In addition, the backlash value is compensated in the program after checking the deviation of the backlash value according to the weight of the workpiece placed on the first machine, and the compensation of the backlash value is automatically compensated when the original sample processing is deleted. There is another effect of preventing the waste of the workpiece.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (1)

통상의 공작기계에 있어서;In a conventional machine tool; 기계의 원점복귀후 각축의 안전위치로 이동하는 안전위치 이동단계(10)와, 가공하고자 하는 공작물을 기계상의 테이블에 고정하는 공작물 설치단계(11)와, 각축의 서보 드라이버에 설치된 인디케이터를 통해 각축의 중량에 따른 백레쉬 값을 측정하고 이때 측정된 백레쉬 값을 백레쉬값 체크부를 통해 체크하는 중량에 따른 백레쉬 값의 체크단계(12)와, 상기 백레쉬값 체크부를 통해 체크된 백레쉬 값을 프로그램에 의해 자동으로 변환 시키기 위해 프로그램 조작부에 입력된 프로그램상에 설정하는 백레쉬 값 설정단계(13)와, 프로그램 조작부에서 설정된 가공프로그램을 실행하는 가공프로그램의 실행단계(14)와, 상기 가공프로그램의 실행단계를 통해 프로그램상에 입력된 상기 백레쉬 값을 자동으로 변환 시키는 백레쉬 값 자동변환단계(15)와, 그후 가공을 완료하는 가공완료단계(16)로 이루어진 것을 특징으로 하는 공작물의 중량에 따른 백레쉬 값의 자동 보상방법.After moving back to the machine, the safety position movement step (10) moves to the safety position of each axis, the workpiece installation step (11) to fix the workpiece to be machined to the table on the machine, and each axis through the indicator installed in the servo driver of each axis. The backlash value is measured according to the weight of the backlash value, and the backlash value check step 12 checks the measured backlash value through the backlash value check unit and checks the backlash value checked through the backlash value check unit. A backlash value setting step 13 to be set on a program inputted to a program operation unit for automatic conversion by a program; an execution step 14 of a part program executing a machining program set at the program operation unit; The automatic backlash value converting step 15 of automatically converting the backlash value inputted to the program through the execution step of Back automatic compensation method leche a value corresponding to the weight of the workpiece, characterized in that consisting of a machined step 16 to complete.
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