KR100486941B1 - 수치 제어 장치 - Google Patents

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KR100486941B1
KR100486941B1 KR10-2002-0066374A KR20020066374A KR100486941B1 KR 100486941 B1 KR100486941 B1 KR 100486941B1 KR 20020066374 A KR20020066374 A KR 20020066374A KR 100486941 B1 KR100486941 B1 KR 100486941B1
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도시바 기카이 가부시키가이샤
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Abstract

수치 제어 장치는 각각의 동작 모드마다 개별의 최적 파라미터를 저장하는 파라미터 메모리부(12B), 유저의 조작을 통하여 선택적으로 동작 모드를 설정할 수 있게 하는 동작 모드 설정 스위치(20), 및 가공 결과의 불량 내용을 등록하기 위한 불량 내용 설정 수단을 갖는다. 동작 모드 설정 스위치(20)에 의해 선택 및 설정된 특정 동작 모드에 적합한 최적 파라미터를 파라미터의 설정을 행하기 위해 검색하고, 불량 내용 설정 수단에 의해 얻어진 정보에 기초하여 파라미터의 설정을 행할 수 있다.

Description

수치 제어 장치{NUMERICAL CONTROL DEVICE}
본 발명은 수치 제어 장치에 관한 것으로, 특히 각종의 절삭 가공을 행하는 공작 기계용 수치 제어 장치에 관한 것이다.
수치 제어 공작 기계의 급송 구동 시스템(제어축)의 서보 제어 시스템은 서보 이득, 속도 제어값 및 축의 반전 시의 보정값(백래시(backlash) 보정값)에 대하여 최적값을 각각 갖고, 최적값의 파라미터들이 표면 거칠기, 형상 정밀도 등의 가공 정밀도와, 가공 시간 간격에 영향을 미친다.
종래 기술에서, 서보 제어 시스템은 각각의 가공 동작마다 최적의 서보 튜닝을 행할 수 있는 기능이 없어, 각각의 가공 동작마다 최적의 서보 튜닝을 행할 수 없다. 따라서, 가공 동작마다, 어느 정도의 효과가 제공되는 대표적인 파라미터를 설정하는 것이 일반적이다. 또한, 특수 가공 동작을 행하기 위해 특별히 구성된 특수 가공 기계에서는, 특수 가공 기계를 제조하고 출하할 때마다 이러한 특정 가공 동작에 맞도록 특별 튜닝을 행하는 것이 통상적이다.
그러나, 고속이면서 고 정밀도로 동작되는 것이 요구되는 최근 개발된 공작 기계에서는 수치 제어 장치의 기능이 복잡하여, 유저는 어떤 기능을 활용하여 원하는 가공 동작을 수행해야 하는지 이해하기가 어렵게 되어 있다.
또한, 서보 튜닝값 및 보정값은 가공 조건에 따라 서로 다른 최적값을 갖기 때문에, 지금까지 통상적으로 행해지는 파라미터 튜닝은 전체 가공 동작마다 가공 조건을 최적으로 하는 범위를 커버할 수 없다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 서보 이득, 속도 제한값 및 축의 반전 보정값 등의 최적 파라미터를 각종의 가공 동작에 따라서 용이하게 설정함과 동시에, 가공 결과의 평가에 기초하여 각종의 가공 동작에 따라서 최적 파라미터의 튜닝을 용이하게 행할 수 있는 수치 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 제1 형태에 따르면, 수치 제어 장치는 동작 모드마다 적절한 개별의 최적 파라미터를 각각 저장하는 메모리부; 및 유저의 조작을 통하여 특정 동작 모드를 설정할 수 있게 하는 동작 모드 설정부를 포함하고, 상기 동작 모드 설정 수단에 의해서 선택 및 설정된 특정 동작 모드에 적합한 최적 파라미터를 상기 메모리부로부터 검색하여, 특정 파라미터의 설정을 행할 수 있게 한다.
이러한 구성의 수치 제어 장치에 따르면, 동작 모드는 가공 동작의 종류 등의 각종의 가공 동작마다 각각 설정된다. 동작 모드를 선택함으로써, 선택된 동작 모드에 적합한 최적 파라미터가 실행될 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 각각의 동작 모드마다의 개별의 최적 파라미터는 각각의 제어축마다 서보 파라미터를 포함하고, 또한 최적 파라미터는 축의 반전 보정값, 속도 제한값 및 가속 제한값 등을 포함한다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 수치 제어 장치는 유저의 조작을 통하여 가공 결과의 불량 내용을 설정할 수 있는 불량 내용 설정 유닛을 더 포함하고, 상기 불량 내용 설정 유닛에 의해 설정되는 불량 내용의 발생에 관한 파라미터를 미리 설정된 룰(rule)에 따라서 상기 메모리부로부터 검색하여, 검색된 파라미터를 갱신할 수 있게 한다.
본 발명의 제3 형태에 따른 수치 제어 장치에 따르면, 가공 결과의 평가에 기초하여 각종의 가공 동작에 따라서 최적 파라미터를 설정할 수 있게 된다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 수치 제어 장치는 실행되는 각 가공 프로그램마다, 가공 프로그램의 실행 시에 발생하는 파라미터 설정값 및 가공 결과에 관한 정보를 저장하는 가공 히스토리 메모리부를 더 포함한다.
상기한 제4 형태에 따른 수치 제어 장치에 따르면, 가공 히스토리 메모리부 내에 저장된 정보를 참조하여 최적 파라미터를 설정할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 수치 제어 장치를 나타낸다.
수치 제어 장치(10)는 CPU(11), 메모리 유닛(12), NC 제어부(13), PLC(Programmable Logic Controller) 제어부(14), 입출력 제어부(15), 이들 소자들을 서로에 대하여 상호 접속하는 버스(22), 및 머신 인터페이스부로서 기능하는 조작 패널(16)을 포함하는 컴퓨터식의 구조를 갖도록 구성된다.
메모리 유닛(12)은 RAM 등의 재기록 가능한 메모리로 구성된다. 메모리 유닛(12)은 가공 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리부(12A), 각 동작 모드마다 개별적으로 제공된 최적 파라미터를 저장하는 파라미터 메모리부(12B), 및 실행되는 각각의 가공 프로그램마다 가공 프로그램을 실행하는 파라미터 설정값 및 가공 결과에 관한 정보를 저장하는 가공 히스토리 메모리부(12C)가 할당된 메모리 영역을 갖는다.
조작 패널(16)은 사이클 스타트 버튼(17), 사이클 스톱 버튼(18), 키보드(19), 동작 모드 선택 스위치(20), 및 CRT, LCD 등의 표시 스크린(21)을 포함한다. 유저는 대화 방식에 기초하여 각종 설정을 행할 수 있다.
NC 제어부(13)에는 서보 모터(31)에 인가될 전력의 제어를 행하는 급송 구동 서보 모터 증폭기(32)가 접속되어 있다. PLC 제어부(14)에는 스핀들 모터(33)에 인가될 전력의 제어를 행하는 스핀들 모터 제어 증폭기(34), 및 냉각수 공급 유닛 등의 주변 유닛(35)의 동작을 제어하는 주변 유닛 제어부(36)가 접속되어 있다.
입출력 제어부(35)는 가공이 완료된 워크피스의 화상을 촬영하는 CCD 카메라(37)에 접속되어 있다.
조작 패널(16)의 동작 모드 선택 스위치(20)는 유저의 조작에 응답하여 동작 모드를 선택적으로 설정하는 동작 모드 선택 및 설정 수단으로서 기능한다. CPU(11)는 동작 모드 선택 스위치(20)에 의해 선택된 동작 모드에 적합한 최적 파라미터를 파라미터 메모리부(12B)로부터 판독하여, 판독된 최적 파라미터가 NC 제어부(13), 급송 구동 서보 모터 증폭기(32) 및 스핀들 모터 제어 증폭기(34)에 자동적으로 설정될 수 있도록 동작한다.
동작 모드는 다음의 항목을 포함하고, 하나의 동작 모드가 동작 모드 선택 스위치(20)를 사용하여 유저의 조작을 통하여 설정된다. 설정될 각각의 동작 모드에 대하여, 각 동작 모드마다 최적의 가공 조건이 설정되어 있다.
·드릴링, 밀링
·형상 가공(황삭(rough roughing) 및 마무리)
·부품 가공, 몰드 가공
·고속 가공, 고가속 가공, 저속 가공, 저가속 가공
·고성능 가공, 고정밀 가공, 고품질 가공
·원호 가공, 직선 가공, 미소 블럭 가공, 자유 형태 가공
·표준 가공, 특수 가공(동기 태핑, 비회전(non-rotating) 가공)
·워크피스의 종류, 공구의 종류
·유저에 의한 파라미터 설정(허용 오차, 속도 등)
파라미터 메모리부(12B) 내에 저장되는 상술한 각 동작 모드마다의 파라미터는 위치 루프 이득, 속도 루프 이득, 필터값, 관성력 보상값, 가속 시간 및 1차 지연 시상수 등의 서보 파라미터들을 포함한다. 또한, 파라미터 메모리부(12B)에는 속도 제한값 및 가속 제한값을 포함하는 제한 기능 파라미터가 저장된다. 그 외의 파라미터들은 축 반전 동작의 보상값을 형성하는 백래시 보상값, 스틱 모션 보상값 등을 포함한다.
조작 패널(16)의 키보드(19)는 유저 조작에 의해 가공 결과에서 발생하는 불량 내용을 설정하는 불량 내용 설정 수단으로서 기능한다. CPU(11)는 키보드(19)에 의해 미리 설정된 불량 내용의 발생에 관계하는 파라미터를 미리 설정된 룰에 따라서 검색하여, 관련 파라미터를 갱신하거나 리셋하게 한다. 이는, 파라미터 메모리부(12B) 내에 저장되는 각 동작 모드마다 최적 파라미터의 재기록(갱신)을 행할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 상술한 수치 제어 장치(10)의 동작의 기본 시컨스를 도 2 내지 도 10에 나타낸 플로우차트를 참조하여 설명한다.
(전체 동작)
도 2를 참조하여 전체 동작(제너럴 루틴)을 설명한다.
우선, 동작 모드 선택 스위치(20)의 상태를 나타내는 입력 신호를 취하여, 동작 모드 선택 스위치(20)가 유저 조작에 의해 선택되었는지를 감시한다(단계 S11). 동작 모드 선택 스위치(20) 중의 어느 하나가 턴온되면(단계 S11에서 YES로 표시), 입력 신호에 의해 선택된 동작 모드를 식별하고(단계 S12), 선택된 동작 모드에 적합한 최적 파라미터를 파라미터 메모리부(12B)로부터 검색한다(단계 S13). 그 후, 검색된 최적 파라미터를 NC 제어부(13), 구동축 서보 증폭기(32) 및 스핀들 모터 제어 증폭기(34)로 전송한다.
따라서, 유저에 의해 선택된 동작 모드에 적합한 최적 파라미터를 NC 제어부(13), 구동축 서보 증폭기(32) 및 스핀들 모터 제어 증폭기(34) 내에 설정한다(단계 S14).
사이클 스타트 버튼(17)이 턴온되면(단계 S15에서 YES로 표시), 가공 프로그램을 실행한다(단계 S16). 이는 수치 제어 하에서 가공을 행할 수 있게 한다.
가공 프로그램을 실행하는 시간 간격 중에, 사이클 스톱 버튼(18)의 상태를 감시하고(단계 S17), 사이클 스톱 버튼(18)이 턴온되면(단계 S17에서 YES로 표시), 가공 동작을 일시 정지한다(단계 S18). 가공 프로그램을 일시 정지하는 시간 간격 중에, 사이클 스타트 버튼(17)의 상태를 감시하고(단계 S19), 사이클 스타트 버튼(17)이 턴온되면(단계 S19에서 YES로 표시), 가공이 일시 정지된 지점에서 재차 가공을 개시한다.
가공 프로그램이 종료되면(단계 S20에서 YES로 표시), 즉 가공이 완료되면, 가공 결과를 평가하기 위해서 서브루틴을 검색한다(단계 S21).
(가공 결과의 평가)
도 3을 참조하여 가공 결과의 평가를 위한 서브루틴을 설명한다.
우선, 가공이 종료된 워크피스의 화상을 CCD 카메라(37)에 의해 촬영하여, 이것을 화상 데이터로서 메모리 유닛(12) 내에 저장한다(단계 S31).
다음에, 도 11에 나타낸 바와 같이 가공 결과 평가를 위한 개시 스크린을 조작 패널(16)의 표시 스크린(21)에 표시한다(단계 S32).
가공 결과 평가를 위한 개시 스크린에서, "양호(FINE)" 버튼(201)을 눌러 가공 결과의 "양호" 결과를 선택하면(단계 S33에서 YES로 표시), 현재 실행된 가공 프로그램명, 파라미터 설정값, 가공된 워크피스에서 사용된 공구명, 체적, 재질, CAD·CAM의 파일명, CCD 카메라로 촬상한 가공된 워크피스의 화상 데이터의 파일명, 및 데이터의 일시(日時) 등을 수집하는 동작을 진행한다. 그 후, 이러한 수집 데이터를 히스토리 데이터로서 히스토리 메모리부(12C) 내에 저장하고(단계 S34), 원래의 루틴으로 복귀한다.
이에 반해, "불량(DEFECTIVE)" 버튼(202)을 눌러 가공 결과의 "불량" 결과를 선택하면(단계 S35에서 YES로 표시), 파라미터 조정을 위한 서브루틴을 검색하는 동작을 진행한다(단계 S36).
파라미터 조정을 위한 루틴이 종료되면, 현재 실행된 가공 프로그램명, 파라미터 설정값, 가공된 워크피스에서 사용된 공구명, 체적, 재질, CAD·CAM의 파일명, CCD 카메라로 촬상한 가공된 워크피스의 화상 데이터의 파일명, 불량 내용, 및 데이터의 일시 등을 수집하는 동작을 진행한다. 그 후, 이러한 수집 데이터를 워크피스의 불량 가공의 히스토리 데이터로서 히스토리 메모리부(12C) 내에 저장하고(단계 S37) 원래의 루틴으로 복귀한다.
가공 결과 평가를 위한 개시 스크린 상에서, 취소 버튼(203)을 누른 경우(단계 S38에서 "YES"로 표시), 즉시 원래의 루틴으로 복귀한다.
(파라미터 조정)
도 4를 참조하여 파라미터 조정을 위한 서브루틴을 설명한다.
우선, 도 12에 나타낸 불량 항목 선택을 위한 스크린을 조작 패널(16)의 표시 스크린(21)에 제공한다(단계 S41).
불량 항목 선택을 위한 스크린 상에서, "표면 거칠기(SURFACE ROUGHNESS)" 버튼(204)을 눌러 표면 거칠기의 "불량" 결과를 선택하면(단계 S42에서 YES로 표시), 후술하는 바와 같이 표면 거칠기에 관계되는 파라미터 조정을 위한 서브루틴을 검색하는 동작을 진행한다(단계 S43).
이에 반해, 불량 항목 선택 스크린 상에서 "형상 정밀도(ACCURACY OF FORM)" 버튼(205)을 눌러 "형상 정밀도"의 불량 결과를 선택하면, 후술하는 바와 같이 형상 정밀도에 관계되는 파라미터 조정을 위한 서브루틴을 검색하는 동작을 진행한다(단계 S45).
불량 항목 선택 스크린 상에서, "취소" 버튼(206)을 누르면(단계 S46에서 YES로 표시), 즉시 원래의 루틴으로 복귀한다.
(표면 거칠기의 파라미터 조정)
표면 거칠기에 관한 파라미터 조정을 행할 수 있는 서브루틴을 도 5를 참조하여 설명한다.
우선, 조작 패널(16)의 표시 스크린(21)에 도 13에 나타낸 표면 거칠기의 불량 항목 선택 스크린이 제공된다(단계 S51).
표면 거칠기 불량 내용 선택 스크린에는, "채터러링(CHATTERERING)" 버튼(207), "접은 주름(CREASE)" 버튼(208), "돌기·잠식(PROTRUSION·INTRUSION)" 버튼(209), "잡아뽑음(PLUCK) 버튼(210) 및 "기타(OTHERS)" 버튼(211)를 표시하는 버튼이 설치되어 있다. 유저는 이들 불량 내용 선택 버튼 중의 하나를 선택하여 표면 거칠기의 특정 불량을 표시할 수 있다.
선택 버튼을 턴온하면(단계 S52에서 YES로 표시), 조작 패널(16)의 표시 스크린(21)에 선택된 항목(불량 내용을 나타내는)에 관한 조정 파라미터의 스크린이 제공된다(단계 S53). 예를 들면, "접은 주름" 버튼(208)을 선택하면, 표시 스크린에 도 14에 나타낸 바와 같이 접은 주름 에러에 관한 파라미터 조정을 위한 스크린이 제공된다.
조정 파라미터 스크린(도 14 참조)에는, 미리 설정된 불량 발생 관련 파라미터에 기초한 룰에 따라서, 조정 파라미터 표시란(213)에서 조정 대상의 선택된 불량 내용에 관련된 파라미터의 리스트를 표시하고, 화상 표시란(214)에서 에러예(예를 들면, 접은 주름 에러)의 사진을 표시한다.
또한, 표면 거칠기 불량 내용 선택 스크린(도 13 참조) 상에서 "취소" 버튼(212)을 누른 경우(단계 S54에서 YES로 표시), 즉시 본래의 루틴으로 복귀한다.
조정 파라미터 스크린(도 14 참조) 상에서 조정을 행하기 위한 "조정(ADJUST)" 버튼(215)을 누르면(단계 S55에서 YES로 표시), 도 15에 나타낸 바와 같은 튜닝 개시를 위한 스크린이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 표시된다(단계 S56). 조정 파라미터 스크린 상에서 "복귀(RETURN)" 버튼(216)을 누르면, 도 13에 나타낸 바와 같이 표면 거칠기 불량 내용 선택 스크린의 표시로 복귀한다.
도 15는 조정 대상의 파라미터가 서보 파라미터의 하나를 형성하는 이동 평균 필터를 포함하는 상황의 튜닝 개시 스크린을 나타낸다. 이 스크린 상에서 "파라미터 설명(DESCRIBE PARAMETER)" 버튼(217)을 누르면(단계 S58에서 YES로 표시), 도 16에 나타낸 바와 같이 파라미터 설명 스크린이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 표시된다(단계 S59).
파라미터 설명 스크린에는 파라미터 설명란(220)에서 파라미터 내용을 설명하는 텍스트를 표시하고, 보정된 파라미터 표시란(221)에서 보정된 파라미터, 주의 사항 및 가공에 관한 항목을 표시한다. 이러한 파라미터 설명 스크린 상에서 "복귀" 버튼(222)을 누르면(단계 S60에서 YES로 표시), 튜닝 개시 스크린의 표시로 복귀한다(단계 S56).
도 15의 튜닝 개시 스크린 상에서 "튜닝 실행(EXECUTE TUNIG)" 버튼(218)을 누르면(단계 S61에서 YES로 표시), 도 17에 나타낸 바와 같이 튜닝 실행 스크린이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 표시된다(단계 S62). 또한, 튜닝 개시 스크린 상에서 "복귀" 버튼(219)을 누른 경우에도(단계 S57에서 YES로 표시), 도 14에 나타낸 바와 같이 조정 파라미터 스크린의 표시로 복귀한다(단계 S53).
튜닝 실행란 상에서, 프로그램 표시란(223)에 기계 이동의 프로그램이 표시된다. 이 스크린 상에서, "기계 이동(MOVE MACHINE)" 버튼(224)을 누르면(단계 S63에서 YES로 표시), 도 18에 나타낸 바와 같이 기계 이동 스크린이 표시된다(단계 S64). 이에 반해, 튜닝 실행란 상에서 "다음(NEXT)" 버튼(225)을 누르면(단계 S67에서 YES로 표시), 본래의 루틴으로 복귀한다.
워크피스(가공 대상) 등의 간섭하는 대상이 없는 위치로 기계를 이동하기 위한 실행 다음에, 기계 이동 스크린 상에서 "OK" 버튼(226)을 누르면(단계 S65에서 YES로 표시), 파라미터 설정을 위한 서브루틴을 검색한다(단계 S66).
(형상 정밀도 관련 파라미터의 조정)
도 6을 참조하여 형상 정밀도에 관련된 파라미터를 조정할 수 있는 서브루틴을 설명한다.
우선, 도 12에 나타낸 형상 정밀도 불량 항목 선택 스크린 상에서 "형상 정밀도(ACCURACY OF FORM)" 버튼(205)을 누르면, 도 19에 나타낸 바와 같이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 형상 정밀도 불량 내용 스크린이 표시된다(단계 S71).
형상 정밀도 불량 항목 선택 스크린에는, "코너 레스트(CORNER REST)" 버튼(227), "원호 형상 에러(CIRCULAR RADIUS ERROR)" 버튼(228), "위치 결정 에러(ERROR IN POSITIONING)" 버튼(229) 및 "기타" 버튼(230) 등의 형상 정밀도의 불량 내용을 지정할 수 있는 버튼이 제공된다. 유저는 이들 불량 내용 선택 버튼 중의 하나를 선택하여 형상 정밀도의 불량 내용을 지정할 수 있다.
이러한 선택 버튼 중의 어느 하나를 선택하면(단계 S72에서 YES로 표시), 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 선택된 항목(불량 내용)에 관련된 조정 파라미터의 스크린이 표시된다(단계 S73). 예를 들면, "코너 레스트" 버튼(227)을 선택하면, 도 20에 나타낸 바와 같이 코너 레스트에 관련된 조정 파라미터 스크린(232)이 표시된다.
미리 정해진 불량 발생 관련 파라미터의 룰에 따라서, 선택된 불량 내용에 관련된 조정 대상의 파라미터의 리스트가 조정 파라미터란(232)에 표시되고, 에러예(예를 들면, 코너 레스트)의 사진이 화상 표시란(233)에 표시된다.
또한, 불량 내용 선택 스크린 상에서 "취소" 버튼(231)(도 19)를 누르면(단계 S74에서 YES로 표시), 즉시 본래의 루틴으로 복귀한다.
조정 파라미터 스크린 상에서 "조정 실행(EXECUTE ADJUSTMENT)" 버튼(234)을 누르면(단계 S75에서 YES로 표시), 조작 패널(16)의 표시 스크린(21)에는 도 15에 나타낸 튜닝 개시 스크린(표면 거칠기와 동일)이 제공된다(단계 S76). 조정 파라미터 스크린 상에서 "복귀" 버튼(235)을 누르면(단계 S75A에서 YES로 표시), 도 19에 나타낸 형상 정밀도 불량 내용 선택 스크린으로 복귀한다(단계 S71).
도 15는 조정 대상의 파라미터가 서보 파라미터의 하나를 형성하는 이동 평균 필터를 포함하는 상황의 튜닝 개시 스크린을 나타낸다. 이 스크린 상에서 "파라미터 설명" 버튼(217)을 누르면(단계 S78에서 YES로 표시), 도 16에 나타낸 바와 같이 파라미터 설명 스크린이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 표시된다(단계 S79).
파라미터 설명 스크린은 파라미터 내용을 설명하는 텍스트를 제공하는 파라미터 설명란(220), 및 보정된 파라미터를 표시하는 보정된 파라미터 표시란(221)을 포함한다. 파라미터 설명 스크린 상에서 "복귀" 버튼(222)을 누르면(단계 S80에서 YES로 표시), 튜닝 개시 스크린의 표시로 복귀한다(단계 S76).
튜닝 개시 스크린 상에서 "튜닝 실행 버튼(218)을 누르면(단계 S81에서 YES로 표시), 도 17에 나타낸 튜닝 실행 스크린이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 표시된다(단계 S82). 또한, 튜닝 개시 스크린 상에서 "복귀" 버튼(219)을 누른 경우에도(단계 S77에서 YES로 표시), 도 14에 나타낸 조정 파라미터 스크린의 표시로 복귀한다(단계 S73).
튜닝 실행 스크린은 프로그램 표시란(223)에 기계 이동 프로그램을 표시된다. 이 스크린 상에서, "기계 이동" 버튼(224)을 누르면(단계 S83에서 YES로 표시), 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 도 18에 나타낸 기계 이동 스크린이 표시된다(단계 S84). 이에 반해, 튜닝 실행 스크린 상에서 "다음" 버튼(225)을 누르면(단계 S87), 본래의 루틴으로 복귀한다.
워크피스(가공 대상) 등의 간섭하는 대상이 없는 위치로 기계를 이동하기 위한 실행 다음에, 기계 이동 스크린 상에서 "OK" 버튼(226)을 누르면(단계 S85에서 YES로 표시), 파라미터를 설정하기 위한 서브루틴을 검색하는 동작을 실행한다(단계 S86).
(파라미터 설정 동작)
도 7 및 도 8을 참조하여 파라미터를 설정할 수 있는 서브루틴을 설명한다.
우선, 도 21에 나타낸 바와 같이 조작 패널(16)의 표시 스크린(21) 상에 프로그램 실행 스크린을 표시한다(단계 S91).
프로그램 실행 스크린에는, 현재 파라미터값의 표시란(236), 허용 오차의 입력란(237), "프로그램 실행" 버튼(238), "자동 조정(AUTO ADJUST)" 버튼(239), 측정 스크린(240), 결과 표시란(241), "갱신(UPDATE)" 버튼(242), "OK" 버튼(243), "표시 에러(DISPLAY ERROR)" 버튼(244) 및 "취소" 버튼(245)이 표시된다.
현재 파라미터값의 표시란(236)에는, 미리 설정된 불량 발생 관련 파라미터의 룰에 따라서, 선택된 불량 내용(단계 S52 또는 단계 S72에서 선택적으로 설정된 불량 내용)과 관련된 조정 대상의 파라미터의 현재값을 실행 및 표시하는 스크린이 표시된다.
이 프로그램 실행 스크린을 사용하여, 유저는 입력란(237) 내에 허용 오차를 입력할 수 있다(단계 S92). 여기서, "프로그램 실행" 버튼(238)을 누르면(단계 S93에서 YES로 표시), 현재 파라미터를 세이브하여(단계 S94), 측정 프로그램을 실행할 수 있는 서브루틴을 검색한다(단계 S95).
여기서, 측정 프로그램을 실행할 수 있는 서브루틴을 도 9를 참조하여 설명한다. 측정 프로그램을 실행할 수 있는 서브루틴에서는, 미리 설정된 측정 프로그램을 실행하는 동작을 이행한다(단계 S121). 측정 프로그램은 G01 코드에 기초한 직선 보간을 포함하는 것으로, 직선 보간에 기초한 2축 이동이 본래 위치로부터 주어진 주행 속도로 주어진 좌표 위치로 행해진다. 측정 프로그램의 실행 과정에서, 직선형 인코더 피드백값, 서보 모터의 회전 속도, 토크, 급송 속도 등의 측정을 행하여, 데이터를 수집한다(단계 S122).
측정 프로그램의 종료 시, 수집된 데이터에 기초하여 에러를 계산하여 측정 결과를 표시하기 위한 데이터를 작성한다(단계 S124). 이로서 측정 프로그램 실행을 위한 서브루틴을 완료하여, 본래의 루틴으로 복귀한다.
측정 프로그램을 실행할 수 있는 서브루틴의 종료 시, 도 7에 나타낸 파라미터를 설정하기 위한 서브루틴으로 복귀하여, 결과 표시란(241)에 결과를 표시하고(단계 S96), "OK" 버튼(243) 및 "갱신" 버튼(242)을 유효화한다(단계 S97). "OK" 버튼(243) 및 "갱신" 버튼(242)의 유효화는 얇은 상태로 표시되어 있는 버튼을 유저가 인식하기 쉽도록 짙은 상태로 스크린 상에 표시하는 것을 의미한다.
"갱신" 버튼(242)을 누르면(단계 S98에서 YES로 표시), "OK" 버튼(243)을 무효화하여(단계 S99), 프로그램 실행 스크린을 표시하게 한다(단계 S91).
이에 반해, "OK" 버튼(243)을 누르면(단계 S100에서 YES로 표시), 선택된 불량 내용(단계 S52 또는 단계 S72에서 선택적으로 미리 설정된 불량 내용)에 관련된 조정 대상의 파라미터가 결과 표시란(241) 상에 표시되는 가공 결과의 표시에 기초한 파라미터값으로 갱신된다(단계 S101). 또한, "취소" 버튼(245)을 누르면(단계 S102에서 YES로 표시), 단계 S94에서 세이브된 파라미터를 검색하여 본래의 파라미터로 복귀한다(단계 S103).
허용 오차를 입력한 후, 프로그램 실행 스크린 상에서 "자동 조정" 버튼(239)을 누르면(단계 S104에서 YES로 표시), 현재 파라미터값을 세이브하여(단계 S105), 자동 조정을 행할 수 있는 서브루틴을 검색하게 한다(단계 S106).
여기서, 도 10을 참조하여 자동 조정을 위한 서브루틴을 설명한다. 자동 조정을 위한 서브루틴은 상기 측정 프로그램의 서브루틴을 검색하고 실행하는 단계(단계 S131), 및 측정 프로그램의 서브루틴을 종료한 후에 측정 프로그램에 기초한 서브루틴에서 계산된 에러로부터 최대 에러를 검색하여 측정 결과 표시용 데이터를 작성하는 단계(단계 S132)를 포함한다. 이에 따라, 자동 조정의 서브루틴을 종료하여, 본래의 루틴으로 복귀한다.
자동 조정의 서브루틴을 종료하면, 도 7에 나타낸 파라미터를 설정하기 위한 서브루틴으로 복귀하여, 최대 에러가 허용 오차 이하인지의 여부를 판별한다(단계 S107). 최대 에러가 허용 오차 이하이면(단계 S107에서 YES로 표시), 선택된 불량 내용(단계 S52 또는 단계 S72에서 선택적으로 미리 설정된 불량 내용)에 관련된 조정 대상의 파라미터를 자동 조정의 서브루틴에서 설정되는 새로운 파라미터값으로 갱신하여(단계 S108), 결과 표시란(241)에 결과를 표시하고(단계 S109) 본래의 루틴으로 복귀한다.
이에 반해, 최대 에러가 허용 오차보다 크면(단계 S107에서 NO로 표시), 측정 회수의 카운트값 "COUNT"를 카운트업하여(단계 S110), 카운트업 동작 후의 카운트값 "COUNT"가 미리 설정된 값 내에 남아 있는지의 여부를 판별한다(단계 S111). 카운트업 동작 후의 카운트값 "COUNT"가 미리 설정된 값 내에 남아 있으면(단계 S111에서 YES로 표시), 단계 S106으로 복귀하여 자동 조정의 서브루틴을 재차 실행한다.
이에 반해, 카운트업 후의 카운트값 "COUNT"가 미리 설정된 값 내에 남아 있지 않으면(단계 S111에서 NO로 표시), 에러 메시지의 표시를 행한다(단계 S112). 에러 메시지의 표시에서, "에러(ERROR)" 버튼(244)을 점멸 또는 경고색으로 변경하고, "에러" 버튼(224)을 누르면, 도 21의 (b)에 예시적으로 나타낸 바와 같이 에러 메시지의 스크린이 표시된다.
그 후, "OK" 버튼(243)을 유효화하고(단계 S113), "OK" 버튼(243)을 누르면(단계 S114에서 YES로 표시), 선택된 불량 내용(단계 S52 또는 단계 S72에서 선택적으로 설정된 불량 내용)에 관련된 조정 대상의 파라미터를 자동 조정의 서브루틴에서 설정되는 새로운 파라미터값으로 갱신한다(단계 S115). 다음에, 결과 표시란(241) 상에 결과를 표시하고(단계 S118), 에러 메시지의 스크린을 제거하는 한편(단계 S119), 본래의 루틴으로 복귀한다.
상술한 동작은 유저에 의해 설정된 불량 내용의 발생에 관련된 파라미터의 재설정(즉, 최적값으로의 갱신)을 행할 수 있게 한다.
선택된 최적 파라미터의 부재 시, 이들의 히스토리(가공 스크린, 히스토리 메모리부(12C)의 내용) 및 관련 코멘트를 서비스 센터로 전송할 수 있다.
파라미터의 재설정은, 상기 측정 프로그램을 실행하여 측정 결과에 기초하여 파라미터를 설정하는 기술 외에, 도 21의 (a) 및 (b)에 나타낸 스크린을 참조하여 임의의 파라미터 값을 입력하여 행할 수 있다. 이 경우, 유저에 의해 선택된 불량 내용에 관련된 조정 대상의 파라미터를 추출함으로써, 파라미터를 잘못 설정할 가능성이 적다.
또한, 히스토리 메모리부(12C)에 저장된 양품 가공의 히스토리 데이터 및 불량 가공의 히스토리 데이터를 검색 및 참조하여 파라미터를 재설정할 수 있다.
또한, 불량 내용을 지정하는 것은 미리 설정된 항목으로부터 선택하는 기술 외에, 불량 내용을 나타내는 코멘트를 입력하여 행할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수치 제어 장치에 따르면, 간단한 조작으로 서보 이득, 속도 제한값, 축 반전 시의 보정값 등의 파라미터를 각종 가공에 따라서 최적으로 설정할 수 있고, 또한 각종 가공에 따른 파라미터의 최적 설정을 가공 결과의 평가에 기초하여 간편하게 행할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 수치 제어 장치를 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 제너럴 루틴(general routine)을 나타낸 플로우차트.
도 3은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 가공 결과(machined result)의 평가의 서브루틴을 나타낸 플로우차트.
도 4는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 파라미터 조정을 위한 서브루틴의 하나를 나타낸 플로우차트.
도 5는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 표면 거칠기 관련 파라미터 조정을 위한 서브루틴을 나타낸 플로우차트.
도 6은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 형상 정밀도 관련 파라미터의 조정을 위한 서브루틴을 나타낸 플로우차트.
도 7은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 파라미터 조정을 위한 서브루틴의 하나를 나타낸 플로우차트.
도 8은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 파라미터 조정을 위한 서브루틴의 하나를 나타낸 플로우차트.
도 9는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 측정 프로그램 실행을 위한 서브루틴을 나타낸 플로우차트.
도 10은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 자동 조정을 위한 서브루틴을 나타낸 플로우차트.
도 11은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 가공 결과 평가를 위한 개시 화면 표시를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 불량 항목 선택을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 표면 거칠기 불량 항목 선택을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 조정 파라미터의 표시 스크린의 하나를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 튜닝 개시를 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 파라미터 설명을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 17은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 튜닝 실행을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 18은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 기계 이동을 위한 화면 표시를 나타낸 도면.
도 19는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 형상 정밀도 불량 내용 선택을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 20은 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 파라미터 조정을 위한 스크린 표시의 하나를 나타낸 도면.
도 21의 (a)는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 프로그램 실행을 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
도 21의 (b)는 본 발명에 따른 수치 제어 장치의 에러 메시지를 위한 스크린 표시를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 수치 제어 장치
11 : CPU
12 : 메모리 유닛
12A : 프로그램 메모리부
12B : 파라미터 메모리부
12C : 히스토리 메모리부
13 : NC 제어부
14 : PLC 제어부
15 : 입출력 제어부
16 : 조작 패널
17 : 사이클 스타트 버튼
18 : 사이클 스톱 버튼
19 : 키보드
20 : 동작 모드 선택 스위치
21 : 표시 스크린
22 : 버스
31 : 서보 모터
32 : 급송 구동 서보 모터 증폭기
33 : 스핀들 모터
34 : 스핀들 모터 제어 증폭기
35 : 주변 유닛
36 : 주변 유닛 제어부
37 : CCD 카메라

Claims (5)

  1. 수치 제어 장치에 있어서, 동작 모드마다 적절한 개별의 최적 파라미터를 각각 저장하는 메모리부;
    유저의 조작을 통하여 특정 동작 모드를 설정할 수 있게 하는 동작 모드 설정부; 및
    유저의 조작을 통하여 가공 결과의 불량 내용을 설정할 수 있는 불량 내용 설정 유닛을 포함하고,
    상기 동작 모드 설정부에 의해서 선택 및 설정된 특정 동작 모드에 적합한 특정 파라미터를 상기 메모리부로부터 검색하여, 상기 특정 파라미터의 설정을 행하고, 또한 상기 불량 내용 설정 유닛에 의해 설정되는 불량 내용의 발생에 관한 파라미터를 미리 설정된 룰(rule)에 따라서 상기 메모리부로부터 검색하여, 검색된 파라미터를 갱신할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 동작 모드마다의 상기 개별의 최적 파라미터는 제어될 축에 관련된 서보 파라미터를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 수치 제어 장치에 있어서, 동작 모드마다 적절한 개별의 최적 파라미터를 각각 저장하는 메모리부;
    유저의 조작을 통하여 특정 동작 모드를 설정할 수 있게 하는 동작 모드 설정부; 및
    실행되는 각 가공 프로그램마다, 가공 프로그램의 실행 시에 발생하는 파라미터 설정값 및 가공 결과에 관한 정보를 저장하는 가공 히스토리 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 가공된 워크피스(workpiece)의 화상을 촬영하여 화상 정보를 생성하는 화상 촬영 유닛을 더 포함하고,
    가공 결과 관련 정보는 상기 화상 촬영 유닛에 의해서 촬영된 화상 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 장치.
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