KR100408821B1 - 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법 - Google Patents

고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100408821B1
KR100408821B1 KR10-2002-0000892A KR20020000892A KR100408821B1 KR 100408821 B1 KR100408821 B1 KR 100408821B1 KR 20020000892 A KR20020000892 A KR 20020000892A KR 100408821 B1 KR100408821 B1 KR 100408821B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speed
block
equation
acceleration
calculating
Prior art date
Application number
KR10-2002-0000892A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030060272A (ko
Inventor
서석환
정대혁
Original Assignee
학교법인 포항공과대학교
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 학교법인 포항공과대학교 filed Critical 학교법인 포항공과대학교
Priority to KR10-2002-0000892A priority Critical patent/KR100408821B1/ko
Publication of KR20030060272A publication Critical patent/KR20030060272A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100408821B1 publication Critical patent/KR100408821B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42173Acceleration deceleration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/43Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43094Acceleration and deceleration together with their respective time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

본 발명은 고속 가공을 위한 수치 제어기로부터 입/출력 보드를 통해 제공되는 수치 제어 신호를 수치 작동 기계에 제공하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 고속 가동을 위한 수치 제어기에는 수치 제어를 수행할 축의 궤적을 나타내는 파트 프로그램을 사용자로부터 입력받고, 입력된 파트 프로그램을 해석하여 실제 공구가 움직여야 할 위치를 계산하는 해석기; 해석기로부터 공구의 궤적과 지령 속도를 제공받아 사용하여 블록의 지령된 속도와 앞으로 수행해야 할 블록 정보를 이용하여 블록의 실행 가능한 종점 속도와 지령 속도를 계산하는 예견 제어기; 예견 제어기에 의해 계산된 블록의 종점 속도와 지령 속도를 이용하여 보간 주기 당 속도 프로파일을 계산하는 가감속기; 가감속기에 의해 계산된 속도 프로파일을 이용하여 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리와 도달해야 할 위치를 계산하는 보간기; 보간기에 의해 계산된 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리를 각 축별로 분해하여 보간 주기 당 각 축이 움직여야 할 거리를 계산하는 맵핑기; 맵핑기에 의해 계산된 보간 주기 당 축이 움직여야 할 거리를 위치 제어 주기 당 축이 움직여야 할 거리로 나누는 미세 보간기; 미세 보간기에 의해 나누어진 위치 제어 주기동안 축이 움직여야 할 거리와 실제 축의 위치정보를 이용하여 각 축의 드라이브에 지령해야 할 축의 이송 거리를 계산하여 수치 작동 기계에 제공하는 위치 제어기를 구비한다. 따라서, 길이가 작은 직선 블록이 연속되는 경우에도 속도의 저하 없이 가공을 수행할 수 있으며, 또한 자유 곡면 가공(금형 가공)을 위한 공구 경로는 길이가 작은직선 블록으로 이루어져 있음에 따라 동작의 정확도, 부드러움 및 동작시간의 최소화를 통해 가동의 생산성을 높일 수 있어 밀링 및 선반 가공에서의 윤곽제어 방식으로 활용할 수 있는 효과가 있다.

Description

고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING NUMERICAL OF HIGH PROCESS}
본 발명은 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 고속 가공을 실현하기 위하여 기계 제어 시 앞으로 수행될 여러 블록의 정보와 함께 수치 제어를 고려하여 가공 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 기존 수치 제어기는 파트 프로그램을 축의 이동 정보로 변환하는 해석기와, 축의 이동 정보를 일정 시간 동안의 움직임으로 바꾸어 주는 보간기와, 축의 움직임을 부드럽게 해주는 가감속기와, 축의 위치와 지령 정보를 이용하여 실제 드라이브에 지령해야 할 위치 정보를 계산하는 위치 제어기로 구성된다.
이러한, 수치 제어기의 구성 요소 중에서 가감속기는 축의 속도 차로 인해 발생되는 충격을 방지하기 위해 파트 프로그램의 블록의 시작점과 종점에서 가속과 감속을 수행한다. 즉, 수치 제어기는 각각의 블록에 대해 독립적으로 가 감속을 수행하게 되며, 가 감속을 수행함에 따라 블록의 길이가 충분히 큰 경우 가속, 등속, 감속 구간이 차례로 존재한다.
그렇지만, 블록의 길이가 짧은 경우 블록 내에서 지령속도까지 도달하지 못하고 가속 구간과 감속 구간만이 존재한다.
이로 인하여, 무수히 작은 직선의 공구 경로로 구성되는 자유 곡면 가공에 대해 기존 수치 제어기를 이용하는 경우 속도 프로파일이 가속과 감속을 반복하는 형태로 나타나게 되어 지령 속도에 도달하지 못하는 되며, 또한 가공 시간을 증가시켜 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있다.
이에, 상술한 바와 같이, 수치 제어기에 관한 기술로는 출원번호 1998-049965에 출원된 "컴퓨터 수치제어 공작기계를 이용하여 고속 가공함에 있어서 모서리에서 사용자가 설정한 윤곽오차를 만족하는 속도궤적을 자동으로 생성하여 정밀도를 유지하면서 고속 가공하는 방법" 에 개시되어 있다.
즉, 개시된 선행기술에 대하여 상세하게 설명하면, "컴퓨터 수치제어 공작기계를 이용하여 고속 가공함에 있어서 모서리에서 사용자가 설정한 윤곽오차를 만족하는 속도궤적을 자동으로 생성하여 정밀도를 유지하면서 고속 가공하는 방법"은제어기의 정밀도를 대표할 수 있는 윤곽 오차는 가공 형상이 급변하는 모서리에서 크게 나타나며, PID 제어기의 특성상 이송 속도와 윤곽 오차는 비례하므로 정밀도를 만족하기 위해서는 모서리를 저속으로 통과하여야 한다.
따라서, 인포지션, 드웰 등의 기능을 사용하지 아니하면 고속으로 이송할 수 있는 직선 구간에서도 저속으로 이송하여 가공시간을 증가시키며 비록 이 기능들을 사용하더라도 사용자가 일일이 정지할 모서리를 결정해야 하는 불편함이 있고 다양한 이송 조건과 모서리의 각도에 대해 일률적으로 정지하므로 비효율적임에 따라 공작기계의 고속 가공 시 모서리에서 정밀도를 유지하면서 가공하는 방법은 고차 시스템으로 모델링되는 공작기계를 1차 시스템으로 근사화하는 단계, 1차 시스템의 모서리 응답을 기준궤적과 시스템 대역폭으로 나타내는 단계, 윤곽오차를 정의하고 윤곽오차 함수를 구하는 단계, 윤곽오차 함수를 수치 해석적으로 이용하여 주어진 윤곽오차를 만족하는 모서리에서의 감속속도를 구하는 단계 및 구해진 감속속도에 따라 모서리에서 자동으로 고속가공을 수행하는 단계를 순차적으로 수행한다.
이와 같이, 선행 출원 특허에 개시된 기술을 살펴보았을 때, 기존의 공지된 기술에는 본원 발명에서 제시하는 종래의 수치 제어 방법에서는 각 블록에 대해 개별적으로 생성되는 블록의 속도 프로파일로 인해 만일 종점에 도달할 때까지 지령 속도에 도달하지 못할 만큼 거리가 짧은 블록이 연속되는 경우, 각 블록의 수행 시 지령 속도에 도달하지 못하고 가속과 감속을 반복한다. 이는 수행해야 할 다음 블록이 존재하는지를 전혀 고려하지 않고, 블록의 시작과 끝의 속도를 무조건 0으로 가정하기 때문인데, 본원 발명에서와 같이, 만일 앞으로 수행될 블록이 존재한다면, 블록의 종점 속도가 0이 될 필요가 없으며, 다음에 수행될 블록의 길이와 지령 속도, 기계의 성능 등을 고려하여 실행 가능한 속도를 얻을 수 있는 이유로 고속 가공을 위해 앞으로 수행될 블록의 정보를 선독함하여 지령속도에 최대로 근접한 블록의 실행 가능한 속도 프로파일을 생성하는 방법을 기술해야 하는 점에는 그 기술적인 내용이 미치지 못하게 되는 문제점이 여전히 남아 있었다.
그러므로, 본 발명은 상술한 필요성에 의하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고속 가공을 실현하기 위하여 기계 제어 시 앞으로 수행될 여러 블록의 정보를 함께 수치 제어를 고려하여 가공 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 고속 가동을 위한 수치 제어기에는 수치 제어를 수행할 축의 궤적을 나타내는 파트 프로그램을 사용자로부터 입력받고, 입력된 파트 프로그램을 해석하여 실제 공구가 움직여야 할 위치를 계산하는 해석기; 해석기로부터 공구의 궤적과 지령 속도를 제공받아 사용하여 블록의 지령된 속도와 앞으로 수행해야 할 블록 정보를 이용하여 블록의 실행 가능한 종점 속도와 지령 속도를 계산하는 예견 제어기; 예견 제어기에 의해 계산된 블록의 종점 속도와 지령 속도를 이용하여 보간 주기 당 속도 프로파일을 계산하는 가감속기; 가감속기에 의해 계산된 속도 프로파일을 이용하여 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리와 도달해야 할 위치를 계산하는 보간기; 보간기에 의해 계산된 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리를 각 축별로 분해하여 보간 주기 당 각 축이 움직여야할 거리를 계산하는 맵핑기; 맵핑기에 의해 계산된 보간 주기 당 축이 움직여야 할 거리를 위치 제어 주기 당 축이 움직여야 할 거리로 나누는 미세 보간기; 미세 보간기에 의해 나누어진 위치 제어 주기동안 축이 움직여야 할 거리와 실제 축의 위치정보를 이용하여 각 축의 드라이브에 지령해야 할 축의 이송 거리를 계산하여 수치 작동 기계에 제공하는 위치 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 고속 가동을 위한 수치 제어장치의 시점 속도 계산방법은 시점 속도를 사용자로부터 입력받은 후, i+1번째 블록과 i번째 블록의 직선 및 원호 종류에 따라 가능한 코너 속도를 계산하는 제1단계; 두 블록간의 종류 계산 과정에서 두 블록이 모두 직선(line과 line)인 경우, 두 블록이 모두 직선 사이의 코너 속도를 계산하는 제2단계; 두 블록간의 종류 계산 과정에서 한 블록이 직선이고 한 블록이 원호인 경우, 직선과 원호 블록 사이의 코너 속도를 계산하는 제3단계; 두 블록간의 종류 계산 과정에서 두 블록이 모두 원호인 경우, 두 블록이 모두 원호 사이의 코너 속도를 계산하는 제4단계; 제2, 3, 4단계를 통해 얻어진 코너 속도(V1)이라고 하고, i번째 블록이 직선인가를 판단하는 제5단계; 제5단계 판단에서 i번째 블록이 직선인 경우, 블록의 길이(S)를 구하고, 종점 속도에 도달 가능한 시점 속도(V2)를 수학식 3을 통해 계산하며, V1, V2와 i번째 블록의 지령 속도 Vc중에서 가장 작은 속도를 시작 속도(Vs(i))로 정하는 제6단계; 제5단계 판단에서 i번째 블록이 원호인 경우, 원호 운동 시 가능한 최대 속도 V(성능지수)를 수학식 4를 통해 계산하는 제7단계; 원호 보간 시 chodal 오차를 고려하는 경우 최대 가공 가능한 속도 V(error)를 수학식 5를 통해 계산하는제8단계; V(성능지수) 및 V(error)와 원호 블록의 지령 속도 중 가장 작은 속도를 원호 블록의 지령 속도로 설정하며, 수정된 지령 속도와 V1중 작은 속도를 블록의 시점 속도로 결정하는 제9단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 고속 가동을 위한 수치 제어장치의 종점 속도와 지령 속도 및 시점 속도를 이용하여 보간 종류를 체크하여 속도 프로파일을 생성하는 방법은 보간 종류 체크에서 보간 종류가 직선 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단하는 단계; 판단 단계에서 직선 블록이 정상 블록일 경우, 첫 번째 직선 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 판단 단계에서 직선 블록이 정상 블록이 아닐 경우, 두 번째 직선 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 보간 종류 체크에서 보간 종류가 원호 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단하는 단계; 판단 단계에서 원호 블록이 정상 블록일 경우, 세 번째 원호 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계; 판단 단계에서 원호 블록이 정상 블록이 아닐 경우, 네 번째 원호 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 가동을 위한 수치 제어장치에 대한 블록 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 수치 제어기에 대하여 세부적으로 도시한 블록 구성도이며,
도 3은 도 2에 도시된 예견 제어기(120)에 대한 실행 흐름도이며,
도 4는 도 3에 도시된 i번째 블록의 시작 속도를 구하는 방법에 대한 상세 흐름도이며,
도 5는 도 4에 도시된 직선 블록이 맞닿아 있는 코너에서의 속도 계산 방법에 대한 상세 흐름도이며,
도 6은 도 2에 도시된 가감속기(130)에 대하여 세부적으로 도시한 실행 흐름도이며,
도 7은 직선 정상 블록의 속도 프로파일에 대하여 세부적으로 도시한 생성 흐름도이며,
도 8은 직선 미소 블록의 속도 프로파일에 대하여 세부적으로 도시한 생성 흐름도이며,
도 9는 원호 정상 블록의 속도 프로파일에 대하여 세부적으로 도시한 생성 흐름도이며,
도 10은 원호 미소 블록의 속도 프로파일에 대하여 세부적으로 도시한 생성 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 수치 제어기 110 : 해석기
120 : 예견 제어기 130 : 가감속기
140 : 보간기 150 : 맵핑기
160 : 미세 보간기 170 : 위치 제어기
200 : 수치 작동 기계
S1 : 입/출력 보드
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 고속 가동을 위한 수치 제어장치에 대한 전체적인 블록 구성도로서, 수치 제어기(100) 및 수치 작동 기계(200)를 포함한다.
수치 제어기(100)는 수치 제어를 수행하여 입/출력 보드(S1)를 통해 수치 작동 기계(200)로 제공하는 블록으로서, 해석기(110)와, 예견 제어기(120)와, 가감속기(130)와, 보간기(140)와, 맵핑기(150)와, 미세 보간기(160)와, 위치 제어기(170)를 구비한다.
해석기(110)는 수치 제어를 수행할 축의 궤적을 나타내는 파트 프로그램을 사용자로부터 입력받고, 입력된 파트 프로그램을 해석하여 실제 공구가 움직여야 할 위치를 계산하여 예견 제어기(120)에 제공한다.
예견 제어기(120)는 해석기(110)로부터 공구의 궤적과 지령 속도를 제공받아 사용하여 블록의 지령된 속도와 앞으로 수행해야 할 블록 정보를 이용하여 블록의 실행 가능한 종점 속도와 지령 속도를 계산하여 가감속기(130)에 제공한다.
가감속기(130)는 예견 제어기(120)에 의해 계산된 블록의 종점 속도와 지령 속도를 이용하여 보간 주기 당 속도 프로파일을 계산하여 보간기(140)에 제공한다.
보간기(140)는 가감속기(130)에 의해 계산된 속도 프로파일을 이용하여 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리와 도달해야 할 위치를 계산하여 맵핑기(150)에 제공한다.
맵핑기(150)는 보간기(140)에 의해 계산된 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리를 각 축별로 분해하여 보간 주기 당 각 축이 움직여야 할 거리를 계산하여 미세 보간기(160)에 제공한다.
미세 보간기(160)는 맵핑기(150)에 의해 계산된 보간 주기 당 축이 움직여야 할 거리를 위치 제어 주기 당 축이 움직여야 할 거리로 나누어 위치 제어기(170)에 제공한다.
위치 제어기(170)는 미세 보간기(160)에 의해 나누어진 위치 제어 주기동안 축이 움직여야 할 거리와 실제 축의 위치정보를 이용하여 각 축의 드라이브에 지령해야 할 축의 이송 거리를 계산하여 전압 신호를 발생시키는 입/출력 보드(S1)를 통해 수치 작동 기계(200)내 모터 드라이브(motor drive)(도시되지 않음)에 제공한다.
수치 작동 기계(200)는 수치 제어기(100)로부터 입/출력 보드(S1)를 통해 제공되는 수치 제어 신호에 따라 작동한다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 상술한 구성을 갖는 본 발명의 전체적인 구성도 중, 예견 제어기(120) 및 가감속기(130)에 관한 것으로, 도 3은 도 2에 도시된 예견 제어기(120)에 대한 실행 흐름도에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
즉, 예견 제어 수행 시 미리 살펴볼 블록의 수를 예견 제어 버퍼수라 하며, N으로 표시하고(S1-1), Ve(i)는 i 번째 블록의 종점 속도이며, Vs(i)는 i 번째 블록의 시점 속도를 나타내며, A는 블록간 가속도의 최대 허용치이며, 블록의 길이(Stot)는 현재 블록(i=1, 수행 가능 종점 속도를 구하고자 하는 블록)의 길이를 의미한다.
현재 블록의 시점 속도의 경우 바로 전 블록의 종점 속도와 동일하며 이는 예견 제어 방법을 위해 사용되는 것으로, 예견 제어를 위해 현재 블록으로부터 N번째 다음에 수행해야 할 블록의 종점 속도를 0으로 가정하고, 시점 속도를 계산한다(S1).
여기서, 시점 속도를 계산하는 상세 방법은 도 4에 도시된 것으로, 도 4를 참조하면, i+1번째 블록의 시점 속도(i번째 블록의 종점 속도와 동일함)를 입력으로 받은 후(SS1-1), 먼저 i-1번째 블록과 i번째 블록의 종류(직선 및 원호)에 따라 가능한 코너 속도를 계산한다(SS1-2).
두 블록간의 종류 계산 과정(SS1-2)에서 두 블록이 모두 직선(line과 line)인 경우, 두 블록이 모두 직선 사이의 코너 속도를 계산한다(SS1). 여기서, 직선과 직선 블록이 연속되는 경우 코너에서의 속도는 도 5에 도시된 바와 같이 얻어지는 것으로, 두 블록간의 각도는 도 5에 도시된 바와 같이 정의되는데, 코너 지점에서 발생하는 가속도 AC는 수학식 6과 같으며, 만일 AC가 수치 제어 기계의 최대 허용 가속도 A보다 큰 경우 기계의 최대 허용 가속도를 넘지 않는 코너 속도를 수학식 7을 통해 다시 구한다.
다음으로, 두 블록간의 종류 계산 과정(SS1-2)에서 한 블록이 직선이고 한 블록이 원호인 경우, 직선과 원호 블록 사이의 코너 속도를 계산한다(SS2). 여기서, 직선과 원호가 만나는 코너 지점에서의 코너 속도 V1을 계산하는 방법은 코너 지점에서의 원호의 법선 벡터를 구하고 이를 직선 블록으로 간주하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 법선 벡터와 직선 블록이 이루는 각도를 계산한 후, 상술한 단계(SS1)와 동일한 방법으로 코너 속도 V1을 구한다.
마지막으로, 두 블록간의 종류 계산 과정(SS1-2)에서 두 블록이 모두 원호인 경우, 두 블록이 모두 원호 사이의 코너 속도를 계산한다(SS3). 여기서, 원호가 연속된 지점에서의 코너 속도 V1을 계산하는 방법은 두 원호가 만나는 코너 지점에서의 두 원호의 법선 벡터를 각각 구하고, 두 법선 벡터를 직선 블록으로 간주하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 두 법선 벡터가 이루는 각도를 계산한 후, 단계(SS1)와 동일한 방법으로 코너 속도 V1을 구한다.
이후, 단계(SS1, SS2, SS3)를 통해 얻어진 코너 속도를 V1이라고 하고, i번째 블록이 직선인가를 판단한다(SS4-1).
판단 단계(SS4-1)에서 i번째 블록이 직선인 경우, 블록의 길이 S를 구하고(SS4), 종점 속도에 도달 가능한 시점 속도(V2)를 수학식 3을 통해 계산하며(SS5), 마지막으로 V1, V2와 i번째 블록의 지령 속도 Vc중에서 가장 작은 속도를 시작 속도(Vs(i))로 정한다(SS6).
판단 단계(SS4-1)에서 i번째 블록이 원호인 경우, 지령 속도의 적절성을 따져야 하기 위해 먼저 원호 운동 시 가능한 최대 속도 V(성능지수)를 수학식 4를 통해 계산한다(SS7).
여기서, α는 시스템 성능 지수이며, R은 원호의 반경을 의미한다.
또한, 원호 보간 시 chodal 오차를 고려하는 경우 최대 가공 가능한 속도 V(error)를 수학식 5를 통해 계산한다(SS8).
여기서, E는 원호 보간 시 chodal 오차를 나타내며, TS는 보간 주기를 나타낸다.
이후, 단계(SS6과 SS7)를 통해 계산된 V(성능지수) 및 V(error)와 원호 블록의 지령 속도 중 가장 작은 속도를 원호 블록의 지령 속도로 설정하며(SS9), 수정된 지령 속도와 V1중 작은 속도를 블록의 시점 속도로 결정한다(SS10).
N번째 블록의 시점 속도는 N-1번째 블록의 종점 속도가 되며(S2), 이를 계속반복하여 현재 블록의 종점 속도(Ve(1))를 구한다.
그러나, 만일 블록의 길이(Stot)가 블록의 시작 속도(Vs(1))에서 종점 속도까지 가속 혹은 감속하기에 충분치 않은 경우에는 새로운 종점 속도를 구해야 하므로, i가 1보다 큰가를 체크한다(S2-1).
체크 단계(S2-1)에서 1보다 크면, "i=i-1"로서 계산한 후, 단계(S1)부터 반복 수행하며(단계(S2-2), 체크 단계(S2-1)에서 1보다 작으면, 수학식 1을 이용하여 블록의 종점 속도가 가능한지를 판단한다(S3).
상기 판단 단계(S3)에서 블록의 종점 속도가 불가능할 경우, 새로운 종점 속도를 계산하여야 하며(S4), 상기 판단 단계(S3)에서 블록의 종점 속도가 가능할 경우, 단계(S1, S2)로부터 얻어진 종점 속도를 현재 블록의 종점 속도로 사용하여 새로운 종점 속도로 사용한다(S5). 여기서, 새로운 종점 속도는 수학식 2를 통해 얻는다.
where, sign = 1 if Vs(1) < Ve(1)
= -1 otherwise
한편, 도 3에 도시된 단계(S2)로부터 계산된 블록의 종점 속도와, 지령 속도와, 시점 속도를 이용하여 단계(S3)에서는 도 6에 도시된 가감속기(130)에 대하여 세부적으로 도시한 실행 흐름도를 참조하면서, 네 가지 경우에 대한 보간 종류를 체크한다(PP1-1).
상기 체크 단계(PP1-1)에서 보간 종류가 직선 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단한다(PP1-2).
상기 판단 단계(PP1-2)에서 정상 블록일 경우, 네 가지 중 첫 번째 직선 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산한다(PP1). 반면에, 상기 판단 단계(PP1-2)에서 정상 블록이 아닐 경우, 네 가지 중 두 번째 직선 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산한다(PP2).
상기 체크 단계(PP1-1)에서 보간 종류가 원호 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단한다(PP1-3).
상기 판단 단계(PP1-3)에서 정상 블록일 경우, 네 가지 중 세 번째 원호 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산한다(PP3). 반면에, 상기 판단 단계(PP1-3)에서 정상 블록이 아닐 경우, 네 가지 중 네 번째 원호 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산한다(PP4).
보다 상세하게 각각의 보간 주기당 속도를 계산하는 방법에 대하여 설명하면, 먼저, 직선 정상 블록의 속도 프로파일을 계산하는 방법(PP1)은 도 7에 도시된 바와 같이, 직선 정상 블록의 경우 속도 프로파일은 가속구간, 감속구간, 등속구간의 순으로 생성된다.
즉, 가속 구간에서의 속도 프로파일을 결정하기 위해 수학식 8을 통해 가속도와 가속 시간을 결정한다(B1).
여기서, Tacc,은 최대 허용 가속도를 사용하여 시작 속도에서 지령 속도까지 도달하는데 걸리는 시간이고, a1은 가속도를 나타내며, 또한 Ts는 보간 주기이고, Vstart는 블록의 시작 속도이며, Vmax는 지령 속도를 나타낸다.
이후, 미리 정의된 최대 허용 가속도를 사용하는 경우 보간 주기의 정수 배 동안의 가속을 통해 지령 속도에 도달하는 것이 불가능하기 때문에 B1에서는 보간 주기의 정수 배 동안 가속을 통해 지령 속도에 도달할 수 있는 가속도와 가속 시간을 계산하며, 이때 가속도는 최대 허용 가속도에 최대한 근접한 값이다.
이후, 감속 구간에서 감속 시간과 감속도를 결정한다(B2).
즉, 감속도 또한 감속 시간이 보간 주기의 정수배가 되도록 하는 감속도 중 최대 허용 가속도에 가장 근접한 것을 감속도로 결정하며, 수학식 9를 통해 감속도와 감속 시간을 계산한다
여기서, Tdec는 최대 허용 감속도를 사용하여 지령 속도에서 종점 속도까지 도달하는데 걸리는 시간이고, a3는 감속도이며, Vend는 종점 속도를 나타낸다.
이후, 가감속도와 가감속 시간이 정해지면, 블록의 길이에서 가감속 동안 움직이는 거리를 빼줌으로써 등속 구간동안 움직이는 거리(Srem)를 얻고, 이를 지령 속도로 나눔으로써 등속 구간의 시간을 수학식 10을 통해 계산한다(B3). 이때 등속 시간 또한 가감속 시간과 마찬가지로 보간 주기의 정수배가 되어야 한다.
여기서, Tconst는 등속 구간의 시간을 나타낸다.
이후, 가속, 감속, 등속 구간에서의 시간과 가감속도를 얻은 후, 이를 이용하여 수학식 11을 통해 각 보간 주기에서의 속도를 계산한다(B4).
여기서, Vi는 i번째 보간 주기에서의 속도를 나타낸다.
다음으로, 직선 미소 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법(PP2)은 도 8에 도시된 바와 같이, 수학식 12를 통해 블록의 최대 속도(Vmax)를 계산한다(C1).
여기서, Stot는 블록의 길이를 나타낸다.
이후, 단계(C1)에서 계산된 Vmax와 수학식 13을 이용하여 가속 구간의 시간을 구하고(C2), 수학식 14를 이용하여 감속 구간의 시간을 구한다(C3).
이후, 단계(C2와 C3)에서 구한 가감속 시간과 수학식 15를 이용하여 블록 최대 속도를 수정하고(C4), 수학식 16을 통해 가감속도를 구한다(C5).
이후, 수학식 17을 이용하여 각 보간 주기에서의 속도를 구한다(C6).
다음으로, 원호에서의 속도는 각속도를 의미하며, 원호 정상 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법(PP3)은 도 9에 도시된 바와 같이, 최대 허용 가속도를 기준으로 지령 속도까지 도달하여 걸리는 시간 Tacc를 구하고, 수학식 18을 통해 가속 구간의 시간과 가속도를 계산한다(D1).
여기서, Wmax, Wstart는 각각 원호 블록에서의 최대 속도와 시점 속도를 나타낸다.
이후, 수학식 19를 통해 감속 구간의 시간과 가속도를 구하고(D2), 수학식 20을 이용하여 등속 구간의 시간을 계산한다(D3).
여기서, AW는 각 가속도를 의미한다.
이후, 단계(D1, D2, D3)로부터 얻어진 가감속 시간, 등속 시간, 가감속도를 이용하여 각 보간 주기에서의 각속도는 수학식 21을 통해 계산한다(D4).
마지막으로, 원호 미소 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법(PP4)은 도 10에 도시된 바와 같이, 수학식 22를 통해 블록의 최대 각속도(Wmax)를 계산하고(E1), 최대 각속도를 이용하여 수학식 23을 통해 가속 시간을 계산하고(E2), 최대 각속도와 수학식 24를 통해 감속 시간을 계산한다(E3).
이후, 단계(E2, E3)에서 계산된 가감속 시간을 이용하여 수학식 25를 통해 최대 각속도를 수정한다(E4).
여기서, tot는 원호 보간의 시작점과 끝점이 이루는 각도를 의미한다.
이후, 가감속 시간을 이용하여 가속 구간과 감속 구간에서의 가감속도를 수학식 26을 통해 계산하고(E5), 수학식 27을 이용하여 각 보간 주기에서의 각속도를 계산한다(E6).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 고속 가공을 실현하기 위하여 기계 제어 시 앞으로 수행될 여러 블록의 정보를 함께 수치 제어를 고려하여 가공 속도가 저하되는 것을 방지함으로써, 길이가 작은 직선 블록이 연속되는 경우에도 속도의 저하 없이 가공을 수행할 수 있으며, 또한 자유 곡면 가공(금형 가공)을 위한 공구 경로는 길이가 작은 직선 블록으로 이루어져 있음에 따라 동작의 정확도, 부드러움 및 동작시간의 최소화를 통해 가동의 생산성을 높일 수 있어 밀링 및 선반 가공에서의 윤곽제어 방식으로 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 고속 가공을 위한 수치 제어기로부터 입/출력 보드를 통해 제공되는 수치 제어 신호를 수치 작동 기계에 제공하는 시스템에 있어서,
    상기 고속 가공을 위한 수치 제어기에는 :
    상기 수치 제어를 수행할 축의 궤적을 나타내는 파트 프로그램을 사용자로부터 입력받고, 상기 입력된 파트 프로그램을 해석하여 실제 공구가 움직여야 할 위치를 계산하는 해석기;
    상기 해석기로부터 공구의 궤적과 지령 속도를 제공받아 사용하여 블록의 지령된 속도와 앞으로 수행해야 할 블록 정보를 이용하여 블록의 실행 가능한 종점 속도와 지령 속도를 계산하는 예견 제어기;
    상기 예견 제어기에 의해 계산된 블록의 종점 속도와 지령 속도를 이용하여 보간 주기 당 속도 프로파일을 계산하는 가감속기;
    상기 가감속기에 의해 계산된 속도 프로파일을 이용하여 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리와 도달해야 할 위치를 계산하는 보간기;
    상기 보간기에 의해 계산된 보간 주기 당 공구가 움직여야 할 거리를 각 축별로 분해하여 보간 주기 당 각 축이 움직여야 할 거리를 계산하는 맵핑기;
    상기 맵핑기에 의해 계산된 보간 주기 당 축이 움직여야 할 거리를 위치 제어 주기 당 축이 움직여야 할 거리로 나누는 미세 보간기;
    상기 미세 보간기에 의해 나누어진 위치 제어 주기동안 축이 움직여야 할 거리와 실제 축의 위치정보를 이용하여 각 축의 드라이브에 지령해야 할 축의 이송 거리를 계산하여 상기 수치 작동 기계에 제공하는 위치 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 예견 제어기에 대한 실행 수단은,
    상기 예견 제어기 생행 시, 미리 살펴볼 블록의 수를 예견 제어 버퍼 수(N)로 표시하고, 상기 예견 제어를 위해 현재 블록으로부터 상기 N번째 다음에 수행해야 할 블록의 종점 속도를 "0"으로 가정하여 시점 속도를 계산하며, 상기 N번째 블록의 시점 속도는 N-1번째 블록의 종점 속도가 되며, 이를 계속 반복하여 현재 블록의 종점 속도(Ve(1))를 구하는 수단;
    상기 블록의 길이(Stot)가 블록의 시작 속도(Vs(1))에서 종점 속도까지 가속 혹은 감속하기에 충분치 않은 경우에 새로운 종점 속도를 구해야 하므로, i가 1보다 큰가를 체크하는 수단;
    상기 체크 수단에서 1보다 클 경우, "i=i-1"을 계산한 후, 시점 속도를 계산하는 과정부터 반복 수행하며, 상기 체크 수단에서 1보다 작으면, 수학식 1을 이용하여 블록의 종점 속도가 가능한지를 판단하는 수단;
    수학식 1
    상기 판단 수단에서 블록의 종점 속도가 불가능할 경우, 상기 종점 속도를현재 블록의 종점 속도로 사용하여 수학식 2를 통해 새로운 종점 속도를 구하는 수단;
    수학식 2
    where, sign = 1 if Vs(1) < Ve(1)
    = -1 otherwise
    상기 판단 수단에서 블록의 종점 속도가 가능할 경우, 새로운 종점 속도를 현재 블록의 종점 속도로 사용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ve(i)는 i 번째 블록의 종점 속도이며, Vs(i)는 i 번째 블록의 시점 속도를 나타내며, 상기 블록의 길이(Stot)는 현재 블록(i=1, 수행 가능 종점 속도를 구하고자 하는 블록)의 길이를 의미하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어장치.
  4. 고속 가동을 위한 수치 제어장치의 시점 속도 계산방법에 있어서,
    상기 시점 속도를 사용자로부터 입력받은 후, i-1번째 블록과 i번째 블록의 직선 및 원호 종류에 따라 가능한 코너 속도를 계산하는 제1단계;
    상기 두 블록간의 종류 계산 과정에서 두 블록이 모두 직선(line과 line)인 경우, 두 블록이 모두 직선 사이의 코너 속도를 계산하는 제2단계;
    상기 두 블록간의 종류 계산 과정에서 한 블록이 직선이고 한 블록이 원호인 경우, 직선과 원호 블록 사이의 코너 속도를 계산하는 제3단계;
    상기 두 블록간의 종류 계산 과정에서 두 블록이 모두 원호인 경우, 두 블록이 모두 원호 사이의 코너 속도를 계산하는 제4단계;
    상기 제2, 3, 4단계를 통해 얻어진 코너 속도(V1)이라고 하고, i번째 블록이 직선인가를 판단하는 제5단계;
    상기 제5단계 판단에서 i번째 블록이 직선인 경우, 블록의 길이(S)를 구하고, 종점 속도에 도달 가능한 시점 속도(V2)를 수학식 3을 통해 계산하며, 상기 V1, V2와 i번째 블록의 지령 속도 Vc중에서 가장 작은 속도를 시작 속도(Vs(i))로 정하는 제6단계;
    수학식 3
    상기 제5단계 판단에서 i번째 블록이 원호인 경우, 원호 운동 시 가능한 최대 속도 V(성능지수)를 수학식 4를 통해 계산하는 제7단계;
    수학식 4
    원호 보간 시 chodal 오차를 고려하는 경우 최대 가공 가능한 속도 V(error)를 수학식 5를 통해 계산하는 제8단계;
    수학식 5
    상기 V(성능지수) 및 V(error)와 원호 블록의 지령 속도 중 가장 작은 속도를 원호 블록의 지령 속도로 설정하며, 상기 수정된 지령 속도와 V1중 작은 속도를 블록의 시점 속도로 결정하는 제9단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 α는 시스템 성능 지수이며, 상기 R은 원호의 반경을 의미하며, 상기 E는 원호 보간 시 chodal 오차를 나타내며, 상기 TS는 보간 주기를 나타내는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 직선과 직선 블록이 연속되는 경우,
    코너 지점에서 발생하는 가속도 AC는 수학식 6을 통해 계산되며,
    수학식 6
    수학식 7
    상기 AC가 수치 제어 기계의 최대 허용 가속도 A보다 큰 경우 기계의 최대 허용 가속도를 넘지 않는 코너 속도를 수학식 7을 통해 다시 구하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 직선과 원호가 만나는 코너 지점에서의 코너 속도 V1을 계산하는 방법은,
    코너 지점에서의 원호의 법선 벡터를 구하고 이를 직선 블록으로 간주하고, 상기 법선 벡터와 직선 블록이 이루는 각도를 계산하여 구하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 원호가 연속된 지점에서의 코너 속도 V1을 계산하는 방법은,
    두 원호가 만나는 코너 지점에서의 두 원호의 법선 벡터를 각각 구하고, 상기 두 법선 벡터를 직선 블록으로 간주하며, 상기 두 법선 벡터가 이루는 각도를 계산하여 구하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  9. 고속 가동을 위한 수치 제어장치의 종점 속도와 지령 속도 및 시점 속도를이용하여 보간 종류를 체크하여 속도 프로파일을 생성하는 방법에 있어서,
    상기 보간 종류 체크에서 상기 보간 종류가 직선 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단하는 단계;
    상기 판단 단계에서 상기 직선 블록이 정상 블록일 경우, 첫 번째 직선 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 판단 단계에서 상기 직선 블록이 정상 블록이 아닐 경우, 두 번째 직선 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 보간 종류 체크에서 상기 보간 종류가 원호 블록일 경우, 정상 블록인가를 판단하는 단계;
    상기 판단 단계에서 상기 원호 블록이 정상 블록일 경우, 세 번째 원호 정상 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 판단 단계에서 상기 원호 블록이 정상 블록이 아닐 경우, 네 번째 원호 미소 블록 속도 프로파일 생성에 대하여 각각 보간 주기당 속도를 계산하여 속도 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 직선 정상 블록의 속도 프로파일을 계산하는 방법은,
    상기 직선 정상 블록의 경우, 속도 프로파일은 가속구간, 감속구간, 등속구간의 순으로 생성되는 것으로, 가속 구간에서의 속도 프로파일을 결정하기 위해 수학식 8을 통해 가속도와 가속 시간을 결정하는 단계;
    수학식 8
    상기 미리 정의된 최대 허용 가속도를 사용하는 경우, 보간 주기의 정수 배 동안의 가속을 통해 지령 속도에 도달하는 것이 불가능하기 때문에 보간 주기의 정수 배 동안 가속을 통해 지령 속도에 도달할 수 있는 가속도와 가속 시간을 계산한 후, 감속 구간에서 감속 시간과 감속도를 결정하는 단계;
    상기 감속도 또한 감속 시간이 보간 주기의 정수배가 되도록 하는 감속도 중 최대 허용 가속도에 가장 근접한 것을 감속도로 결정하며, 수학식 9를 통해 감속도와 감속 시간을 계산하는 단계;
    수학식 9
    상기 가감속도와 가감속 시간이 정해지면, 블록의 길이에서 가감속 동안 움직이는 거리를 빼줌으로써 등속 구간동안 움직이는 거리(Srem)를 얻고, 이를 지령 속도로 나눔으로써 등속 구간의 시간을 수학식 10을 통해 계산하는 단계;
    수학식 10
    수학식 11
    상기 가속, 감속, 등속 구간에서의 시간과 가감속도를 얻은 후, 수학식 11을 통해 각 보간 주기에서의 속도를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 Tacc,은 최대 허용 가속도를 사용하여 시작 속도에서 지령 속도까지 도달하는데 걸리는 시간이고, a1은 가속도를 나타내며, 상기 Ts는 보간 주기이고, 상기 Vstart는 블록의 시작 속도이며, 상기 Vmax는 지령 속도를 나타내며, 상기 Tdec는 최대 허용 감속도를 사용하여 지령 속도에서 종점 속도까지 도달하는데 걸리는 시간이며, 상기 a3는 감속도이며, 상기 Vend는 종점 속도를 나타내며, 상기 Tconst는 등속 구간의 시간을 나타내며, 상기 Vi는 i번째 보간 주기에서의 속도를 나타내는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 직선 미소 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법은,
    상기 직선 미소 블록의 최대 속도(Vmax)를 수학식 12를 통해 계산하는 단계;
    수학식 12
    상기 Vmax와 수학식 13을 이용하여 가속 구간의 시간을 구하고, 수학식 14를 이용하여 감속 구간의 시간을 구하는 단계;
    수학식 13
    수학식 14
    상기 가감속 시간과 수학식 15를 이용하여 블록 최대 속도를 수정하고, 수학식 16을 통해 가감속도를 구하는 단계;
    수학식 15
    수학식 16
    수학식 17
    각 보간 주기에서 수학식 17을 이용하여 속도를 구하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 Stot는 블록의 길이를 나타내는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 원호 정상 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법은,
    최대 허용 가속도를 기준으로 지령 속도까지 도달하여 걸리는 시간 Tacc를 구하고, 수학식 18을 통해 가속 구간의 시간과 가속도를 계산하는 단계;
    수학식 18
    감속 구간의 시간과 가속도를 수학식 19를 통해 구하고, 수학식 20을 이용하여 등속 구간의 시간을 계산하는 단계;
    수학식 19
    수학식 20
    수학식 21
    상기 가감속 시간, 등속 시간, 가감속도를 이용하여 각 보간 주기에서의 각속도는 수학식 21을 통해 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 Wmax, Wstart는 각각 원호 블록에서의 최대 속도와 시점 속도를 나타내며, 상기 AW는 각 가속도를 의미하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 원호 미소 블록에서의 속도 프로파일을 구하는 방법은,
    상기 원호 미소 블록의 최대 각속도(Wmax)를 수학식 22를 통해 계산하고, 상기 최대 각속도를 이용하여 수학식 23을 통해 가속 시간을 계산하고, 최대 각속도와 수학식 24를 통해 감속 시간을 계산하는 단계;
    수학식 22
    수학식 23
    수학식 24
    상기 가감속 시간을 이용하여 수학식 25를 통해 최대 각속도를 수정하는 단계;
    수학식 25
    수학식 26
    수학식 27
    상기 가감속 시간을 이용하여 가속 구간과 감속 구간에서의 가감속도를 수학식 26을 통해 계산하고, 수학식 27을 이용하여 각 보간 주기에서의 각속도를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 tot는 원호 보간의 시작점과 끝점이 이루는 각도를 의미하는 것을 특징으로 하는 고속 가동을 위한 수치 제어방법.
KR10-2002-0000892A 2002-01-08 2002-01-08 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법 KR100408821B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0000892A KR100408821B1 (ko) 2002-01-08 2002-01-08 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0000892A KR100408821B1 (ko) 2002-01-08 2002-01-08 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030060272A KR20030060272A (ko) 2003-07-16
KR100408821B1 true KR100408821B1 (ko) 2003-12-06

Family

ID=32217257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0000892A KR100408821B1 (ko) 2002-01-08 2002-01-08 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100408821B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880734B1 (ko) * 2007-05-31 2009-02-02 정융호 기계 동작특성에 근거한 5축 밀링가공의 속도향상을 위한 보간길이의 최적화 방법
KR20200047123A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 연세대학교 산학협력단 가상 공작 기계를 활용하여 가공 오차를 제한하는 수치 제어 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3830475B2 (ja) * 2003-08-05 2006-10-04 ファナック株式会社 制御装置
KR20050103627A (ko) * 2004-04-27 2005-11-01 김두진 수치제어밀링의 윤곽오차 계산 및 제어 방법
KR100838974B1 (ko) * 2006-12-14 2008-06-17 엘에스산전 주식회사 네트워크형 위치결정모듈의 다축 연속운전 속도 제어 방법
KR102067873B1 (ko) * 2017-09-28 2020-01-17 주식회사 대건테크 3d 프린터의 금속파우더 공급량 산출방법
KR102288358B1 (ko) * 2020-07-02 2021-08-10 한화시스템 주식회사 추적기의 시선 이동 제어방법 및 추적기의 시선 이동 제어기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6416366A (en) * 1987-07-07 1989-01-19 Mazda Motor Non-round nc machining method
US4893971A (en) * 1988-01-20 1990-01-16 Mazda Motor Corporation NC machining apparatus
JPH04229305A (ja) * 1990-12-27 1992-08-18 Yaskawa Electric Corp Nc工作機械の制御装置
KR20000033203A (ko) * 1998-11-20 2000-06-15 장흥순 공작기계의 고속가공시 모서리에서 정밀도를 유지하면서가공하는 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6416366A (en) * 1987-07-07 1989-01-19 Mazda Motor Non-round nc machining method
US4893971A (en) * 1988-01-20 1990-01-16 Mazda Motor Corporation NC machining apparatus
JPH04229305A (ja) * 1990-12-27 1992-08-18 Yaskawa Electric Corp Nc工作機械の制御装置
KR20000033203A (ko) * 1998-11-20 2000-06-15 장흥순 공작기계의 고속가공시 모서리에서 정밀도를 유지하면서가공하는 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880734B1 (ko) * 2007-05-31 2009-02-02 정융호 기계 동작특성에 근거한 5축 밀링가공의 속도향상을 위한 보간길이의 최적화 방법
KR20200047123A (ko) 2018-10-26 2020-05-07 연세대학교 산학협력단 가상 공작 기계를 활용하여 가공 오차를 제한하는 수치 제어 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030060272A (ko) 2003-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4980458B2 (ja) 数値制御工作機械の加工時間予測装置
Yong et al. A parametric interpolator with confined chord errors, acceleration and deceleration for NC machining
KR100517880B1 (ko) Cnc 가공에서 생산시간 단축과 가공 정밀도 향상을위한 이송속도 스케줄링 방법
Pateloup et al. Corner optimization for pocket machining
JP5653972B2 (ja) コーナ複数曲線挿入部を有する数値制御装置
Lin Real-time surface interpolator for 3-D parametric surface machining on 3-axis machine tools
Emami et al. A look-ahead command generator with control over trajectory and chord error for NURBS curve with unknown arc length
JP4233147B2 (ja) 工作機械用に適応可能なフィードレートを決定する方法
KR19980086349A (ko) 가공능률을 향상시키기 위해 가공기의 능력을 고려하여 커터경로를 규정하는 개별점들을 결정하기 위한 방법
JP7012229B2 (ja) 数値制御用プログラム作成装置、数値制御工作システムおよび数値制御工作プログラム
US10048675B2 (en) Numerical controller performing 3-dimensional interference check corresponding to feedrate change
JP2011158982A (ja) 工作機械の制御装置
KR100408821B1 (ko) 고속 가동을 위한 수치 제어장치 및 방법
JP5268974B2 (ja) 数値制御装置および生産システム
JP2013069123A (ja) コーナ部の許容内回り量による速度制御を行う数値制御装置
JP6321605B2 (ja) 曲率と曲率変化量による速度制御を行う数値制御装置
Dugas et al. Development of a machining simulator considering machine behaviour
KR102180545B1 (ko) 가상 공작 기계를 활용하여 가공 오차를 제한하는 수치 제어 장치
Chien et al. Accurate prediction of machining cycle times and feedrates with deep neural networks using BiLSTM
JP2003076410A (ja) 速度制御装置、速度制御方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラム
Dugas et al. High speed milling: solid simulation and machine limits
JP4271487B2 (ja) 数値制御装置及び数値制御方法
US20020072823A1 (en) Machining
KR102503868B1 (ko) 공작기계의 요소단위 에너지 소모량 예측을 위한 수치제어장치 및 방법
KR0151016B1 (ko) 서보 모터의 가감속 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20061108

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee