KR100564026B1 - 공구 자동 보정 계측 시스템 및 방법 - Google Patents

공구 자동 보정 계측 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공구 보정 계측 시스템에 관한 것으로, 특히 가공 주기 시간(Cycle Time)에 지장없이 실시간으로 가공물의 오차를 자동 보정할 수 있도록 한 공구 자동 보정 계측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 공작 기계에 의해 가공된 가공물의 중요 포인트들에 대한 측정 작업을 수행하는 계측 장비를 구비하는 공구 계측 시스템에 있어서, 상기 공작 기계로부터 가공물 적재 완료 신호가 전달되는 경우 상기 계측 장비와 연동하여 계측 행정을 수행하고, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호, 비정상 신호, 적재 완료 신호를 공작 기계 측으로 전달해 주며, 상기 공작 기계 측의 계측 값 요청에 따라 대응하는 중요 포인트 계측 값들을 시리얼 통신을 통해 전송해 주는 계측 행정 PLC와; 상기 공작 기계에 탑재되어, 상기 계측 행정 PLC로부터 계측 완료 신호가 전달되는 경우 통신 쓰레드를 구동시켜 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하고, 일련의 보정 행정을 수행하는 자동 보정 수단을 포함하는 공구 자동 보정 계측 시스템을 제공함으로써, 공구 마모 보정이나 공작물 측정 장치의 문제점이었던 가공 주기 시간 지연을 방지할 수 있게 되며, 또한 실시간으로 각 공구의 오프셋을 보정함으로써 가공품질의 향상을 일정하게 유지할 수 있게 되고, 또한 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
계측 장비, 계측 행정 PLC, 공작 기계, 중요 포인트, 계측 행정, 자동 보정 알고리즘, 시리얼 통신, 릴레이 I/O 인터페이스, I/O 카드 인터페이스

Description

공구 자동 보정 계측 시스템 및 방법{TOOL Auto Compensation Measure System And Method}
도 1은 본 발명에 따른 공구 자동 보정 계측 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 있어, 공작 기계에 탑재되는 자동 보정 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 공구 자동 보정 계측 시스템의 동작을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명에서 공구 오프셋 범위 설정을 위해 제공되는 화면을 예시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 계측 장비 15 : 계측 행정 PLC
20 : 공작 기계 21 : PMC 릴레이 & 데이터 테이블
22 : 공구 오프셋 데이터 테이블 23 : 화면 표시부
24 : PLC 통신부 25 : 공구 자동 보정 처리부
본 발명은 공구 보정 계측 시스템에 관한 것으로, 특히 가공 주기 시간에 지장없이 실시간으로 가공물의 오차를 자동 보정할 수 있도록 한 공구 자동 보정 계측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 머시닝 센터를 이용한 금형 가공 공정에서 장시간 가공에 따른 공구의 마모는 제품 정밀도 및 만족도에 직접적 영향을 미치며, 이를 방지하기 위해서는 높은 정도의 계측 신속성을 갖춘 공구 계측 시스템이 필수적이다.
그리고, 머시닝 센터의 경우 공구의 체결력 및 공구 기준선(G/A Line)의 불일치로 인해 작업자의 시험 작업 후에 공구 계측에 의해 공구 보정 값을 변경해야만 했다.
또한, 종래에 사용되고 있는 머시닝 센터용 하이트 프리세터(Height pre-setter)의 경우 하나의 축만을 계측할 수 있으며, 구조상 장비의 정지 상태에서 계측되므로, 절삭시 공구 특성 및 기계적 특성에 따른 계측이 불가능하여 계측 정밀도가 낮으며, 자동화 설비의 증가 추세에 자동 공구 보정용 계측기는 전량수입에 의존하는데, 이러한 수입 계측기는 측정 프로브의 미소 변위량을 계측하여 공구 접촉점을 감지하므로 계측 정밀도가 낮고, 제품 구조가 복잡하여 고가의 장비로 현장 적용이 어려웠다.
종래의 공구 계측 시스템으로 인-프로세스 계측(In-process Gauge) 및 수동 계측(Manual Gauge) 등 많은 제품들이 적용되고 있지만, 이러한 계측 시스템들은 실시간 자동 보정을 구현하지 못하고 있으며, 또한 공구 오프셋 보정을 위해 측정 프로그램을 호출하는 방식으로 측정 및 보정 행위를 순차적으로 구현함에 따라 주기 시간의 지연이 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 종래 공작 기계에서의 공구 오프셋 보정은 공구를 호출하여 계측 시스템의 센서에 터치(touch)하여 기준 초기값에서 비교치를 자동으로 입력하게 되는데, 이때 공구 호출 시간과 개수에 따라 가공 주기 시간에 지연이 발생하는 문제점이 있으며, 측정하는 프로그램 관리 및 측정 시스템 제조사마다 서로 다른 고유의 동작 알고리즘을 사용함에 따라 셋업 및 시운전 과정에서 많은 노력이 필요하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 계측 장비와의 시리얼 통신을 구현하고, 공구 정보 표시 화면 및 셋업 화면을 구현함으로써, 가공 주기 시간에 지장없이 실시간으로 가공물의 오차를 보정할 수 있도록 하고, 이를 통해 가공물의 품질을 일정하게 유지할 수 있도록 하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 공작 기계에 의해 가공된 가공물의 중요 포인트들에 대한 측정 작업을 수행하는 계측 장비를 구비 하는 공구 계측 시스템에 있어서, 상기 공작 기계로부터 가공물 적재 완료 신호가 전달되는 경우 상기 계측 장비와 연동하여 계측 행정을 수행하고, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호, 비정상 신호, 적재 완료 신호를 공작 기계 측으로 전달해 주며, 상기 공작 기계 측의 계측 값 요청에 따라 대응하는 중요 포인트 계측 값들을 시리얼 통신을 통해 전송해 주는 계측 행정 PLC와; 상기 공작 기계에 탑재되어, 상기 계측 행정 PLC로부터 계측 완료 신호가 전달되는 경우 통신 쓰레드(Thread)를 구동시켜 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하고, 일련의 보정 행정을 수행하는 자동 보정 수단을 포함하는 공구 자동 보정 계측 시스템을 제공하는데 있다.
여기서, 상기 계측 장비와 계측 행정 PLC는 I/O 카드 인터페이스로 연결되고, 상기 계측 행정 PLC와 공작 기계는 릴레이 I/O 인터페이스 및 시리얼 통신 인터페이스로 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 계측 행정 PLC는, 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 행정을 수행하여 얻은 계측 값과 기준 블록 값을 비교하여 허용오차 이상인 경우 해당되는 계측 행정을 재수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동 보정 수단은, 계측 행정 PLC와 접점 형태로 연결되어, 계측 완료 신호, NG(No Good) 신호, 가공물 로딩 완료 신호를 온/오프 상태로 관리해 주는 PMC 릴레이 & 데이터 테이블과; 가공물들에 대한 보정 행정시 사용되는 공구 오프셋 정보를 저장하고 있는 SRAM 메모리 영역으로 이루어진 공구 오프셋 데이터 테이블과; 상기 가공물들에 대한 중요 포인트 계측 값을 표시해 주고, 공구 오프셋 범위 설정을 위한 화면을 제공하는 화면 표시부와; 시리얼 통신을 통해 상기 계측 행정 PLC로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받는 기능을 수행하는 PLC 통신부와; 계측 완료 신호가 온 되는 경우 상기 PLC 통신부를 구동시켜 계측 행정 PLC로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 상기 공구 오프셋 데이터 테이블에 일련의 보정 행정을 수행하는 공구 자동 보정 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공구 자동 보정 처리부는, 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고 공작 기계의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은, 공작 기계에서 계측 장비에 가공물을 적재하고, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 적재 완료 신호를 온 시킴으로써 가공물 적재가 완료되었음을 계측 행정 PLC에 통보해 주는 과정과; 상기 계측 행정 PLC에서 계측 장비와 연동하여 가공물의 중요 포인트들에 대하여 측정 행정을 수행한 후에 상기 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호를 온 시킴으로써 가공물 계측이 완료되었음을 공작 기계 측에 통보해 주는 과정과; 상기 계측 행정 PLC에 의해 계측된 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 값을 시리얼 통신을 통해 전송받은 후에 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 오프셋 데이터 테이블에 일련의 보정 행정을 수행하는 과정을 포함하는 공구 자동 보정 계측 방법을 제공하는데 있다.
상기 가공물 적재가 완료되었음을 통보해 주는 과정에서, 상기 공작 기계는 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 장비에서 수행중인 가공물 측정 작업이 없음을 확인한 후에 상기 계측 장비에 가공물을 적재하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상술한 공구 자동 보정 계측 시스템은, 상기 계측 행정 PLC에 의해 계측된 중요 포인트 계측 값을 전송받은 후에 그 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는지 확인하는 과정과; 상기 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고, 공작 기계의 가공 작업 구동을 정지시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정 행정을 수행하는 과정은, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 공구 오프셋 데이터 테이블에 보정 행정을 수행하되, 화면 표시부를 통해 X축/Z축, 그리고 + 방향/- 방향 및 1 계통측/2계통측 인지를 정의하여 실시간으로 보정 행정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 측정 장비와의 시리얼 통신 프로그램을 개발하고, 공구 정보 표시 화면 및 셋업 화면을 개발함으로써 가공 주기 시간이 지장없이 실시간으로 가공물의 오차를 보정하여 그 가공물의 품질을 일정하게 유지시키고자 하는데, 이를 위한 공구 자동 보정 계측 시스템은 첨부한 도면 도 1과 같은 구성을 갖는다.
즉, 본 발명에 따른 공구 자동 보정 계측 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 계측 장비(10)와 공작 기계(20)가 계측 행정 PLC(15)를 통해 상호 연동하여 이루어지는데, 이때 계측 장비(10)와 계측 행정 PLC(15) 사이에는 I/O 카드 인터페이 스를 통한 통신이 이루어지고, 계측 행정 PLC(15)와 공작 기계(20) 사이에는 릴레이 I/O 인터페이스 및 시리얼 통신(Serial Communication)을 통한 통신이 이루어진다.
여기서, 계측 장비(10)는 가공물의 중요 포인트 측정을 위해 터치 프로브(Touch Probe)를 탑재하고 있으며, 공작 기계(20)에 의해 가공된 가공물이 적재되는 경우 그 가공물의 중요 포인트들에 대한 일련의 측정 작업을 수행한다.
계측 행정 PLC(15)는 공작 기계(20)로부터 가공물 적재 완료 신호가 전달되는 경우 계측 장비(10)와 연동하여 계측 행정을 수행하고, 그 결과로 얻은 계측 값과 기준 블록 값을 비교하여 허용오차 이상이면 계측 행정을 재수행하며, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호, 비정상 신호, 적재 완료 신호를 공작 기계(20) 측으로 전달해 준다. 그리고, 공작 기계(20) 측의 계측 값 요청에 따라 대응하는 중요 포인트 계측 값들을 시리얼 통신을 통해 차례로 전송해 준다. 여기서, 기준 블록 값이라 함은 비교/검증 시간을 최소화하여 계측 행성 PLC와 공작 기계(20)와의 통신 부하를 줄이기 위해 계측 행정 PLC(15)에 미리 셋팅해 놓은 가공물에 대한 기준 값을 의미한다.
공작 기계(20)는 일련의 가공 작업을 수행하고, 그 작업 결과로 얻은 가공물을 적재기(Loader)를 이용하여 계측 장비(10)에 적재하되, 계측 행정 PLC(15)의 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 장비(10)에서 수행중인 가공물 측정 작업이 없음을 확인한 후에 가공물을 계측 장비(10)에 적재한다.
또한, 공작 기계(20)는 자동 보정 시스템을 탑재하고 있으며, 계측 행정 PLC(15)로부터 계측 완료 신호가 전달되면 통신 쓰레드(Thread)를 구동시켜 계측 행정 PLC(15)로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하고, 일련의 보정 행정을 수행하며, 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고 자신의 구동을 정지시킨다.
이를 위해 공작 기계(20)에 탑재되는 자동 보정 시스템은 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같이, PMC 릴레이 & 데이터 테이블(21)과, 공구 오프셋 데이터 테이블(22)과, 화면 표시부(23)와, PLC 통신부(24) 및 공구 자동 보정 처리부(25)를 구비하여 이루어진다.
PMC 릴레이 & 데이터 테이블(21)은 공작 기계(20) 내부의 코일(Coil) 영역으로 계측 행정 PLC(15)와 접점 형태로 연결되며, 계측 완료 신호, NG(No Good) 신호, 가공물 로딩 완료 신호를 온/오프 상태로 관리해 준다.
공구 오프셋 데이터 테이블(22)은 공작 기계(20)에서 가공 작업이 수행되는 가공물들에 대한 공구 오프셋 정보를 저장하고 있는 SRAM 메모리 영역으로, 그 공구 오프셋 값을 기준으로 일련의 보정 행정이 수행된다.
화면 표시부(23)는 각 중요 포인트 계측 값의 표시 및 공구 오프셋 범위 설정을 위한 화면을 제공한다.
PLC 통신부(24)는 계측 완료 신호가 온 되는 경우에 구동되며, 시리얼 통신을 통해 계측 행정 PLC(15)로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받는 기능을 수행한다.
공구 자동 보정 처리부(25)는 계측 완료 신호가 온 되는 경우 PLC 통신부(24)를 구동시켜 계측 행정 PLC(15)로부터 중요 포인트 계측 값들을 차례로 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 공구 오프셋 데이터 테이블(22)에 일련의 보정 행정을 수행하며, 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고 공작 기계(20)의 구동을 정지시킨다. 또한, 화면 표시부(23)를 통해 각 중요 포인트 계측 값을 표시해 주거나 공구 오프셋 범위 설정을 위한 화면을 제공한다.
이와 같은 구성을 갖는 공구 자동 보정 계측 시스템의 동작을 첨부한 도면 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공작 기계(20)에서는 일련의 가공 작업을 수행하고, 계측 장비(10)에서는 그 공작 기계(20)의 작업 결과로 얻은 가공물에 대한 일련의 측정 작업을 수행하게 되는데, 이때, 공작 기계(20)는 계측 행정 PLC(15)의 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 장비(10)에서 수행중인 가공물 측정 작업이 없음을 확인한 후에 적재기를 이용하여 계측 장비(10)에 가공물을 적재하게 된다(스텝 S31).
이렇게 하여 계측 장비(10)에 가공물이 적재되면, 공작 기계(20)는 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 적재 완료 신호를 온 시킴으로써 계측 장비(10)에 가공물 적재가 완료되었음을 계측 행정 PLC(15)로 통보해 주게 되며(스텝 S32), 이에 따라 계측 행정 PLC(15)는 계측 장비(10)와 연동하여 가공물의 중요 포인트들에 대하여 일련의 측정 행정을 수행하게 되는데, 이때, 계측 장비(10)는 터치 프로브를 이용하여 가공물의 중요 포인트들에 대한 측정 작업을 수행하게 된다(스텝 S33).
그리고, 계측 행정 PLC(15)는 계측 장비(10)에 의해 측정된 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 값을 I/O 카드 인터페이스를 통해 전송받게 되며, 이렇게 전송받은 각각의 중요 포인트에 대한 계측 값과 기준 블록 값을 비교하여 허용오차 범위 내에 속하는지를 확인하게 된다(스텝 S34).
이때, 중요 포인트 계측 값과 기준 블록 값을 비교한 결과 허용오차 범위 내에 속하지 않는 것으로 확인되는 경우 즉, 중요 포인트 계측 값과 기준 블록 값의 차이가 허용오차 이상인 것으로 확인되는 경우 스텝 S33으로 귀환하여 상술한 측정 행정을 재수행하게 된다.
그리고, 중요 포인트 계측 값과 기준 블록 값을 비교한 결과 허용오차 범위 내에 속하는 것으로 확인되는 경우에는 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호를 온 시킴으로써 공작 기계(20) 측에 가공물에 대한 계측이 완료되었음을 통보해 주게 된다(스텝 S35).
이후, 공작 기계(20)의 공구 자동 보정 처리부(25)는 PMC 릴레이 및 데이터 테이블(21)을 통해 계측 완료 신호가 온 되었음이 즉, 계측 장비(10)에서의 가공물 계측이 완료되었음이 확인되면, PLC 통신부(24)를 구동시켜 계측 행정 PLC(15)로 계측 값을 요청함으로써 그 계측 행정 PLC(15)에 의해 계측된 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 값을 시리얼 통신을 통해 차례로 전송받아 내부 할당 변수에 저장하게 된다(스텝 S36).
이렇게 가공물의 중요 포인트에 대한 계측 값을 전송받아 내부 할당 변수에 저장한 후에는 화면 표시부(23)를 통해 각 중요 포인트 계측 값을 표시해 주게 되 며, 또한 그 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는지 확인하여(스텝 S37), 이때 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 것으로 확인되는 경우에는 알람을 발생시키고, 그 공작 기계(20)의 가공 작업 구동을 정지시키게 된다(스텝 S38).
하지만, 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나지 않는 것으로 확인되는 경우에는 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 공구 오프셋 데이터 테이블(22)에 일련의 보정 행정을 수행하게 되는데, 이때, 화면 표시부(23)를 통해 X축/Z축, 그리고 + 방향/- 방향 및 1 계통측/2계통측 인지를 정의하여 실시간으로 보정 행정을 수행하게 된다(스텝 S39).
한편으로, 공작 기계(20)의 공구 자동 보정 처리부(25)는 첨부한 도면 도 4에 도시한 바와 같이 화면 표시부(23)를 통해 공구 오프셋 범위 설정을 위한 화면을 제공하게 되는데, 도 4에서 'PNO'는 가공물에 대해 지정된 중요 포인트의 계측을 위해 탑재된 터치 프로브의 번호로서, 여기서는 최대 6개의 중요 포인트가 지정되어 있는 경우를 예시하고 있으며, 'TL1~TL3'는 공구 번호를 정의하여 측정 포인트에 해당하는 공구 번호를 입력하며, 대기 공구 번호를 TL2 및 TL3에 정의함으로써 하나의 공구에 대하여 최대 2개의 대기 공구를 지원할 수 있어 공구 점핑(jumping) 기능을 제공한다. 'X/Z'는 공구 보정을 위한 축 방향 설정을 위한 항목이며, 'DIR +/-'는 공구 오프엣 내경, 외경 가공에 따라 그 방향을 설정하기 위한 항목이다. 'APL OP'는 2계통 시스템에도 적용 가능하도록 그 계통을 설정하기 위한 항목이며, 'ALO +, ALO -'는 중요 포인트 측정 값에 대한 보정 범위가 설정되도록 측정 허용치의 상/하한 값(+/- 값)을 설정하기 위한 항목이다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 공구 자동 보정 계측 시스템에 따르면, 공구 마모 보정이나 공작물 측정 장치의 문제점이었던 가공 주기 시간 지연을 방지할 수 있게 되며, 실시간으로 각 공구의 오프셋을 보정함으로써 가공품질의 향상을 일정하게 유지할 수 있게 되고, 또한 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (9)

  1. 공작 기계에 의해 가공된 가공물의 중요 포인트들에 대한 측정 작업을 수행하는 계측 장비를 구비하는 공구 계측 시스템에 있어서,
    상기 공작 기계로부터 가공물 적재 완료 신호가 전달되는 경우 상기 계측 장비와 연동하여 계측 행정을 수행하고, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호, 비정상 신호, 적재 완료 신호를 공작 기계 측으로 전달해 주며, 상기 공작 기계 측의 계측 값 요청에 따라 대응하는 중요 포인트 계측 값들을 시리얼 통신을 통해 전송해 주는 계측 행정 PLC와;
    상기 공작 기계에 탑재되어, 상기 계측 행정 PLC로부터 계측 완료 신호가 전달되는 경우 통신 쓰레드(Thread)를 구동시켜 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하고, 일련의 보정 행정을 수행하는 자동 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 계측 장비와 계측 행정 PLC는 I/O 카드 인터페이스로 연결되고, 상기 계측 행정 PLC와 공작 기계는 릴레이 I/O 인터페이스 및 시리얼 통신 인터페이스로 연결되는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 계측 행정 PLC는, 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 행정을 수행하여 얻은 계측 값과 기준 블록 값을 비교하여 허용오차 이상인 경우 해당되는 계측 행정을 재수행하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자동 보정 수단은, 계측 행정 PLC와 접점 형태로 연결되어, 계측 완료 신호, NG(No Good) 신호, 가공물 로딩 완료 신호를 온/오프 상태로 관리해 주는 PMC 릴레이 & 데이터 테이블과;
    가공물들에 대한 보정 행정시 사용되는 공구 오프셋 정보를 저장하고 있는 SRAM 메모리 영역으로 이루어진 공구 오프셋 데이터 테이블과;
    상기 가공물들에 대한 중요 포인트 계측 값을 표시해 주고, 공구 오프셋 범위 설정을 위한 화면을 제공하는 화면 표시부와;
    시리얼 통신을 통해 상기 계측 행정 PLC로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받는 기능을 수행하는 PLC 통신부와;
    계측 완료 신호가 온 되는 경우 상기 PLC 통신부를 구동시켜 계측 행정 PLC로부터 중요 포인트 계측 값들을 전송받은 후, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공 구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 상기 공구 오프셋 데이터 테이블에 일련의 보정 행정을 수행하는 공구 자동 보정 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 공구 자동 보정 처리부는, 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고 공작 기계의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 시스템.
  6. 공작 기계에서 계측 장비에 가공물을 적재하고, 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 적재 완료 신호를 온 시킴으로써 가공물 적재가 완료되었음을 계측 행정 PLC에 통보해 주는 과정과;
    상기 계측 행정 PLC에서 계측 장비와 연동하여 가공물의 중요 포인트들에 대하여 측정 행정을 수행한 후에 상기 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 완료 신호를 온 시킴으로써 가공물 계측이 완료되었음을 공작 기계 측에 통보해 주는 과정과;
    상기 계측 행정 PLC에 의해 계측된 가공물의 중요 포인트들에 대한 계측 값을 시리얼 통신을 통해 전송받은 후에 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 오프셋 데이터 테이블에 일련의 보정 행정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가공물 적재가 완료되었음을 통보해 주는 과정에서, 상기 공작 기계는 릴레이 I/O 인터페이스를 통해 계측 장비에서 수행중인 가공물 측정 작업이 없음을 확인한 후에 상기 계측 장비에 가공물을 적재하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 계측 행정 PLC에 의해 계측된 중요 포인트 계측 값을 전송받은 후에 그 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는지 확인하는 과정과;
    상기 중요 포인트 계측 값의 범위가 상한치와 하한치를 벗어나는 경우 알람을 발생시키고, 공작 기계의 가공 작업 구동을 정지시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 보정 행정을 수행하는 과정은, 자동 보정 알고리즘을 이용하여 공구 보정 범위 및 해당 공구 번호를 검색하여 공구 오프셋 데이터 테이블에 보정 행정을 수행하되, 화면 표시부를 통해 X축/Z축, 그리고 + 방향/- 방향 및 1 계통측/2계통측 인지를 정의하여 실시간으로 보정 행정을 수행하는 것을 특징으로 하는 공구 자동 보정 계측 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230121253A (ko) 2022-02-11 2023-08-18 주식회사 디엔솔루션즈 공작기계의 공구 보정 장치 및 보정 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263048A (ja) 1985-09-11 1987-03-19 Nachi Fujikoshi Corp 電極棒加工機
JPH0349844A (ja) * 1989-07-14 1991-03-04 Murata Mach Ltd 工作機械の制御方法
KR980006957U (ko) * 1996-07-04 1998-04-30 김재복 공작기계의 공구보정 제어회로
KR20020087898A (ko) * 2002-08-30 2002-11-23 신현성 머시닝센터의 자동공구계측 및 보정방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263048A (ja) 1985-09-11 1987-03-19 Nachi Fujikoshi Corp 電極棒加工機
JPH0349844A (ja) * 1989-07-14 1991-03-04 Murata Mach Ltd 工作機械の制御方法
KR980006957U (ko) * 1996-07-04 1998-04-30 김재복 공작기계의 공구보정 제어회로
KR20020087898A (ko) * 2002-08-30 2002-11-23 신현성 머시닝센터의 자동공구계측 및 보정방법

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