KR100624358B1 - 통합 공구 제조 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

통합 공구 제조 장치는 요구되는 모든 머시닝 작업들을 전달하고 작업들을 측정하며 모든 측정 포인트들을 정의하는 표시 모듈 및 입력 모듈뿐 아니라, 입력들로부터 기계 제어 프로그램을 만드는 머시닝 프로그램 모듈과 측정 기계를 제어하는 측정 프로그램을 만드는 측정에 관계하는 측정 프로그램 모듈 또한 포함한다. 양쪽의 프로그램 모듈들은 하나이고 동일한 데이터 세트, 예를 들어 지오메트릭 모델에 의해 정의되는 데이터 세트에 액세스한다. 이 공통의 데이터 세트는 스크린상에 소재의 상호작용에 대한 설정을 하도록 하며, 측정 프로그램 및 머시닝 프로그램은 그에 따라 일정하게, 병행하여 설정된다.

입력 모듈, 표시 모듈, 측정 프로그램, 머시닝 작업, 머시닝 태스크

Description

통합 공구 제조 장치 및 방법{Apparatus for integrated tool manufacture and method therefore}

도 1은 머시닝 및 측정 장치의 소프트웨어 구조에 대한 블록도.

도 2 및 도 3은 소프트웨어 구조의 수정된 실시예에 대한 도시도.

도 4는 소재 설계에 대한 데이터 흐름도.

도 5는 측정 작업들의 입력의 데이터 흐름도.

도 6 내지 도 8은 입력 대상들, 입력 파라미터들, 및 측정 대상들을 입력하는 스크린 마스크들을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*

5: 기계 제어 프로그램 26: 모델링 모듈

7: 측정 프로그램 27: 지오메트릭 모델(geometric model)

21: 측정 대상 22: 링크

본 발명은 통합 공구(integrated tool)를 제조하기 위한 장치, 및 공작기계와 관련 측정 디바이스를 제어하는 방법에 관한 것이다.

공구들을 생산 및 연삭하기 위해, 공구 연삭 기계들이 종종 사용되며, 이 기계들에서, 연삭 휠들과 같은 하나 이상의 공구들이 예를 들어, 드릴, 밀링 커터, 스텝 드릴(step drill) 등의 복잡한 기하학적 모양들을 발생하기 위해 공간에서 의도적으로 여러 방향으로 이동 및 회전될 수 있다. 이러한 작업은 대응하는 연삭 휠들이 블랭크(blank)를 기계가공하도록 함으로써 이루어지며, 이러한 목적을 위해 블랭크 및/또는 연삭 휠들이 규정된 경로들을 따라 이동된다. 이 경로들은 다양한 구동 및 안내 디바이스들의 움직임들이 중복됨으로써 만들어진다. 이러한 디바이스들은 NC 프로그램과 같은 기계 제어 프로그램에 의해 차례로 제어된다. 적절한 NC 프로그램들을 발생시키는 것은 3차원적으로 생각하는 훌륭한 능력 뿐 아니라, 기계의 기하학 및 NC 프로그래밍에 관한 지식을 사용자가 가지고 있을 것을 요구한다. NC 프로그래머는 이동 연삭 휠들이 블랭크에 관하여 측정된 도면(scale drawing)에 따라 규정된 형상을 만들게 하는 방식으로 프로그램을 작성하려고 하지만, NC 프로그래머는 도면 데이터와 직접 관련이 없는 증분값내에서, 개별 구성요소들(블랭크 및 연삭 휠들)의 미세한 움직임을 특정해야 한다.

품질관리를 위해, 자동적으로 수행될 필요가 있었던 치수들을 종종 필요로 한다. 이것은 촉각적, 광학적 또는 다른 종류들의 측정 픽업(pickups)들을 가진 측정 디바이스들에 의해 이루어진다. 측정 디바이스들은 연삭 기계의 부분이거나 또는 개별 측정 기계의 한 형태일 것이다. 표본 및 센서들의 움직임, 그들에 대한 질의 및 측정된 값의 처리는, 사용자에 의해 설정되어야 하는 측정 프로그램에 의해 차례로 제어되어야 한다.

많은 경우에서 연삭 프로그램(연삭 기계를 제어하는 NC 프로그램)의 변화들은 측정 프로그램의 수정을 필요로 한다. 사용자는 양쪽을 확인해야 한다.

미국 특허 제6,290,571호는 NC 프로그래밍 또는 기계 기하학의 상세한 지식 없이 NC 프로그램의 셋업(setup)을 달성할 수 있는 프로그램 시스템을 개시하고 있다. 그것을 위해, 스크린상에서의 블랭크 이미지 및 연삭 휠 또는 다른 연삭 공구의 이미지는, 원하는 공작물이 스크린상에 가상적 형태로 나타나도록, 서로에 대하여 상대적으로 이동된다. 공작물 또는 공구의 선택된 경로들이 표시(plotted)되어 NC 프로그램들로 전환된다.

이러한 방법으로 제조되는 공구들의 측정은 별개의 작업이며, 이에 대해 미국 특허 제6,290,571호는 해결책을 제시하지는 않는다.

이것을 출발점으로, 본 발명의 목적은 통합 공구 제조 장치를 만드는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 공작기계 및 관련 측정 디바이스를 제어하는 방법을 개시하는 것이다. 상기 제조장치를 조작하고 상기 방법을 실행하는 것이 프로그래밍 언어들의 지식이 없는 사용자에 대해서 가능해야 한다.

이러한 목적들은 청구항 1에 정의된 장치와 그 대응하는 방법 청구항에 의해 성취된다.

통합 공구를 제조하기 위한 장치는 양호하게는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface:GUI)를 가진 입력 모듈(input module)을 구비한다. 이 입력 모듈은 표시장치를 포함하거나 그러한 표시장치에 접속된다. 이 표시장치에서, 복수의 입력 창들 및 적어도 하나의 표시 창이 열릴 수 있다. 입력 창들은 입력 대상들의 공급원에 대한 액세스를 생성한다. 통상, 입력 대상들은 머시닝(machining) 작업에 관련된다. 따라서, 입력 대상들은 머시닝 대상들이며, 예를 들어 한번에 완성된 머시닝 작업을 말한다. 예를 들어, 연삭 공구가 하나의 완전한 위치지정 거리(positioning distance)를 포함하는 연삭 작업은 상기한 의미에서 머시닝 작업이다. 예를 들어, 연삭 휠이 실린더형 블랭크에서 헬리컬(helical) 경로를 따라 이동하는 경우, 헬리컬 플루트(flute)가 얻어진다. 그러한 플루트는 입력 대상의 일례이다. 예를 들어, 공구의 절삭날들(cutting edges)은 소프트웨어 대상들(즉, 입력 대상들)의 겹침(superimpose)을 수행함으로써 제조된다. 상기 겹침은, 머시닝 작업에 의해 발생된 가공오차(clearance)를 블랭크 또는 부분적으로 기계가공된 공작물로부터 제거하는 것과 동일한 방법으로 데이터 처리(data processing)를 실행함으로써 이루어진다. 이것은 블랭크로부터 모든 머시닝 대상들의 3차원 총합을 차감하여 절삭날들 또는 다른 몸체 에지(edge)들을 생성한다. 다음에 몸체 에지들은 서로 겹쳐진 소프트웨어 대상들간의 단면 라인들 및 블랭크들을 가진 입력 대상들의 단면 라인들의 형태로 생성된다.

입력 대상들의 다른 예는 연삭 휠과 공작물 사이의 상대적인 움직임에 의해 마찬가지로 발생되는 플랭크들(flanks)이다. 결국, 입력 대상들은 연삭 휠과 공작물 사이의 상대적인 움직임을 이렇게 항상 특성화한다. 이러한 입력 대상들은 소프트웨어 대상들이며, 예를 들어 메뉴를 통해 선택할 수 있다. 한 세트의 파라미터(parameter)들 또는 적어도 하나의 파라미터가 각각의 입력 대상에 속하며, 이 파라미터 또는 한 세트의 파라미터들로서 예를 들어 길이, 깊이, 경사도(steepness), 및 플루트의 다른 상세사항들 또는 몇몇의 다른 입력 대상의 다른 상세사항들이 규정된다. 이러한 입력 파라미터들은 입력 모듈의 환경(context)내에서 입력 창들 또는 필드(field)들에 할당되고, 이러한 창들 또는 필드들에서 데이터를 획득할 수 있게 되어 있다. 그러므로 사용자는 프로그래밍 언어를 사용할 필요 없이 도면 데이터를 기초로 스크린 상에 공작물을 발생시킬 수 있다. 입력 대상들의 공급원으로부터, 사용자는 블랭크에 실행되어야 할 입력 대상들의 관련 머시닝 작업들을 선택하기만 하고, 이러한 대상들을 파라미터화한다. 이것은 스크린상에서 마스크(mask)들에 값들을 삽입함으로써 이루어진다.

이러한 방법으로 사용자가 공작물을 표현하기 위해 데이터 세트를 발생하는 동안, 측정 프로그램을 셋업하기 위해 요구되는 입력들을 가동시킬 수 있다. 이를 위해, 입력 모듈은 측정 대상들 즉 측정될 대상들의 공급을 준비하고 있는데, 그 공급으로부터 측정 대상들이 선택되어 파라미터화(parametrizing)될 수 있다. 파라미터화는 측정 대상들과 입력 대상들을 링크(link)시킴으로써 이루어진다. 측정 대상들 중에서 조사 포인트들을 정할 수 있는데, 예를 들어 회전축선으로부터의 거리(반경), 다른 조사 포인트들로부터의 거리, 몸체 에지들로부터의 거리 등이 검출될 수 있다. 다른 측정 대상들은 예를 들어 각도들이 될 수 있는데, 이 각도들은 복수의 조사 포인트, 선형 표면들(linear faces) 등을 입력시킴으로써 정해질 수 있다. 조사 포인트들간 또는 입력 대상들과 다른 측정 대상들의 링크는 예를 들어, 절삭날과 같은 몸체 에지와 조사 포인트를 결합시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 링크가 정해지면, 절삭날에 시프트(shift:자리옮김)를 일으킨 입력 대상의 파라미터화에서의 어떤 변화는, 동시에 이러한 절삭날에 관련되어 있는 응용가능한 조사 포인트에서도 마찬가지로 시프트를 일으킨다.

본 발명의 장치는 입력들의 결과로 나타나는 공구의 이미지를 시각적으로 표시하는 표시 모듈을 포함하고, 여기서 상기 공구는 공작물로서 기능한다. 상기 표시 모듈은 입력 모듈과 동일한 모니터를 사용할 수 있다. 표시 모듈은 프로그램 모듈을 만들기 위해 입력 모듈과 융합되거나 또는 입력 모듈과 부분적으로 중첩되어 리소스들(resoures) 및/또는 루틴(routine)들을 부분적으로 공유할 수 있다. 표시 모듈에 의하여, 입력 대상을 선택하고 그들을 파라미터화함으로써 만들어지는 입력들의 일관성 및 정확성이 즉시 그리고 직관적으로 확인될 수 있다.

머시닝 프로그램 모듈(machining program module)이 또한 제공되는데, 이 머시닝 프로그램 모듈은 입력 대상 및 그들의 파라미터로부터 기계 제어 프로그램을 만들어내며, 이 기계 제어 프로그램이 연삭 기계로 전송될 수 있다. 이것이 NC 프로그램 발생기이다.

따라서, 본 발명에 따른 장치는 측정 프로그램 모듈을 포함하고, 이 측정 프로그램 모듈을 가지고 입력 대상들 및 측정 대상들로부터 측정 프로그램이 만들어진다. 그러므로 스크린상에 공작물이 만들어지면, NC 머시닝 프로그램을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 그와 병행하여 NC 측정 프로그램도 역시 사용할 수 있다. 양쪽 프로그램들은 서로 호환될 수 있어서, 생산되는 샘플 공작물이 자동적으로 즉시 측정될 수 있다.

입력 모듈, 공작 프로그램 모듈 및 측정 프로그램 모듈 사이의 링크는 지오메트릭 모델(geometric model)을 통해 이루어지는 것이 양호하고, 이 지오메트릭 모델은 작업 지시들(실행하고자 하는 작업 단계들에 관한 데이터) 및 작업 결과의 수학적 표현(예를 들어, 수학적 형태 또는 표의 형태로 된 공작물의 표면 구조들에 대한 작도들)을 모두 포함한다. 그 결과는 데이터 구조이며, 이 데이터 구조에서 입력 대상들의 파라미터화에서의 변화로 인한 작업 지시의 변화는 즉시 동일한 측정 프로그램을 채택하도록 유도한다.

본 발명의 실시예들의 유리한 양태들의 추가적인 상세설명들이 청구항들에 따라 부속되고 다음의 설명 및 도면으로부터 명백하게 될 것이다. 도면에서, 본 발명의 모범적인 실시예들이 도시되어 있다.

도 1에, 드릴, 밀링 커터 등과 같은 공구들을 생산하는 연삭 기계(1)가 도시되어 있고, 이 공구들은 본원에서 공작물이라고 한다. 연삭 기계(1)는 공작물 홀더(holder: 2)를 포함하고, 이 공작물 홀더는 고정되거나 또는 움직일 수 있는 형태 중 하나로 지지될 수 있다. 이 공작물 홀더는 고정되어 있거나 또는 조정장치에 의하여 공간에서 여러 방향으로 조정될 수 있다. 상기 공작물(2)과 관련된 것은 하나 이상의 연삭 휠들을 구비한 연삭 헤드(3)이다. 연삭 헤드(3)는 공간에서 여러 방향들로 이동 및 선회운동(pivoting)이 가능하다. 연삭 휠(4)은 또한 회전하도록 구동될 수 있다.

프로그램 발생기(6)로 만들어지는 기계 제어 프로그램(5)은 연삭 헤드(3) 및/또는 공작물 홀더(2)의 움직임들을 제어한다. 이 프로그램은 또한 예를 들면 측정 기계(8)의 형태로 된 측정 디바이스를 위한 측정 프로그램(7)을 셋업하는 작용을 하며, 이 측정 기계에 의해 연삭 기계(1)에 의해 기계가공된 공작물(9)이 측정된다. 이를 위해, 측정 기계(8)는 공작물 홀더(11) 및 하나 이상의 측정 헤드(12)를 갖고, 상기 측정 헤드들은 공작물(9) 상에서 측정 포인트들을 검색하고 그에 따른 측정 값들을 공급하기 위해 위치지정(positioning) 디바이스(13)에 의하여 공간적으로 움직일 수 있다.

측정 디바이스는 도시된 바와 같이, 독립된 측정 기계(8) 또는 연삭 기계(1)의 구성요소로서 그 중 하나로 구현될 수 있다.

프로그램 발생기(6)는 입력 모듈(14)을 포함하고, 이 입력 모듈은 기계 제어 프로그램 및 측정 프로그램을 셋업하기 위해 요구되는 모든 입력들을 획득하는데 사용된다. 입력하는 것은 입력 대상(15)들을 이용하는 객체-지향 방식(object-oriented fashion)으로 이루어지며, 이 입력 대상들은 각각 개별적인 머시닝 작업들과 관련될 수 있다. 이러한 관점에서, 도 6을 참조하면 된다. 이 도면은 예를 들어 PC 또는 연삭 기계(2)에 설치된 다른 컴퓨터상에 있는 스크린 디스플레이(16)를 도시하고 있는데, 그 컴퓨터에서 프로그램 발생기(16)가 동작한다. 스크린 디스플레이(16)는 제 1 입력 필드(17)를 통해 대상 공급원의 개별 입력 대상들에게 접근할 수 있도록 한다. 도 6에서, 예를 들어 입력 대상 "Clearance Step 2, Line"이 활성화되고, 이는 응용 라인중에 가장 밝게 표시된 배경으로부터 시각적으로 알 수 있다. 나머지의 입력 대상들은 다음의 의미들을 갖는다.

탐침(Probing): 무효 포인트를 검출하기 위해 블랭크의 표면 단부를 감지.

플루팅(Fluting): 플루트를 만들내는 것. 이 입력 대상은 추가 세부사항들을 포함하고, 이는 Clearance EF를 통해 Clearance Step 1로부터 확장된다. "Operation"으로 표제가 붙여진 필드에서, 다른 입력 대상들이 또한 선택될 수 있다. 다양한 공구들이 각각의 입력 대상과 관련될 수 있다. 이들은 "Wheel"로 표제가 붙여진 입력 필드하에서 선택될 수 있다. 도 6에서, 선택이 이미 이루어져 있고 각각의 독립 라인에서 볼 수 있다.

"플루팅"과 관련된 입력 대상은 "Clearance step 2, line"으로 표제가 붙여진 입력 마스크에 본질적으로 접근가능한 입력 파라미터들이다. 여기에서 공급하는 입력 필드(18)는 입력 대상을 파라미터화하는데 사용된다. 치수들, 비율들 및 다른 입력 파라미터들은 도시된 필드로 입력될 수 있다. 도 1에서, 이것은 입력 파라미터 공급원(19)이 입력 대상 공급원(15)에 있는 각각의 입력 대상과 관련되어 있음을 의미한다.

입력 모듈(14)은 또한 다른 입력 가능성들을 고찰한다. 이 목적은, 링크들(22), 선택된 입력 대상들, 및 그들에 대한 입력 파라미터와 관련되어 있는 측정 대상의 공급원(21)에 의해 수행된다. 이는 도 7을 참조하라. 측정 대상은 측정 파라미터, 입력 지점, 각도 등이 될 수 있다. 도 7에서, 측정 파라미터는 측정 대상, 즉, "Primary Clearance Width"으로서 선택되었다. 측정 대상으로서 동시에 특별한 입력 대상의 이 입력 파라미터의 선택은 "Measurement"으로 표제가 붙여진 메뉴(23)를 열어서 이루어진다. 이 "Measurement"는 다양한 측정 대상들을 준비하고 있다. 메뉴(23)는 메뉴 선택 필드(23)에 배치되어 있고, 그 안에서 다양한 공작물 프로필(profile), 연삭 휠들, 연삭 기계들 및 공작물 단면들이 각 경우에 보조 메뉴들에서 공급원으로서 준비되어 있다. 측정 파라미터로서 상기 "Primary Clearance Width"의 정의는 입력 필드의 칼라 배경으로서 및/또는 그 옆에 대문자 M에 의한 입력 파라미터의 명칭으로서 도 7에 도시되어 있다

도 8은 측정 대상들로서 조사 포인트들의 입력을 도시하고 있다. 이를 위하여, "Measurement" 메뉴가 열린다. 스크린 디스플레이(16)의 표시 필드에서, 입력 대상 및 그들의 입력 파라미터들을 입력함으로써 구성되는 공작물이 눈에 보이게 도시되어 있다. 마우스를 클릭하여, 조사 포인트 A,B 가 여기에서 바로 세트될 수 있으며, 그들의 좌표축과 반경에 기초하여 "Measurement" 메뉴에서 반영된다. "Measurement Function" 메뉴를 통해서, 조사 포인트들의 기능이 정의된다. 이 경우에서, 거리 및 각도가 선택된다. 조사 포인트들이 몸체 에지들상에 위치했다면, 프로그램은 조사 포인트들이 에지들과 관련되어 있다고 추정한다. 따라서, 조사 포인트들은 입력 대상들과 링크되고, 입력 대상들은 그들 스스로 또는 연합하여 적용가능한 에지를 규정한다. 조사 포인트 A에 대해, 이것은 인접한 "Chucking Space" 및 인접한 플랭크에 대한 입력 대상이다.

프로그램 발생기(3)는 머시닝 프로그램 모듈(25)을 포함한다. 이 머시닝 프로그램 모듈은 입력 모듈로 획득한 데이터를 기계 제어 프로그램으로 전환한다. 이것은 파라미터화된 입력 대상들을 선택된 연삭 기계의 구체적인 기하학적 모양을 기초로 하여 NC 데이터로 전환함으로써 이루어지고, 각각의 파라미터화된 입력 대상은 스스로 이미 공작물과 연삭 휠 사이의 상대적인 움직임을 규정하고 있다. 프로그램 발생기(6)는 모델링(modelling) 모듈을 또한 포함한다. 이 모델링 모듈은 표시 모듈(26)의 부분이 될 수 있고 또는 그러한 모듈에 접속될 수 있다. 표시 모듈(26)은 스크린 디스플레이(16)의 표시 필드와 협동한다. 모델링 모듈은 지오메트릭 모델(27)을 만들고, 이 지오메트릭 모델은 제조될 공작물의 화상을 표시한다. 지오메트릭 모델은 작업 결과, 즉, 예를 들어, 완성된 공작물의 수학적 화상 뿐만 아니라 연삭 기계(1)에 대한 모든 작업 지시들을 포함한다. 상기 설명의 대안으로서, 표시 모듈(26)은 모델링 모듈에 접속되는 것이 아니라 지오메트릭 모듈에 접속될 수 있다. 지오메트릭 모델(27)은 측정 프로그램(7)을 설치하기 위한 기초를 형성한다. 이 목적은 측정 프로그램 모듈(28)에 의해 이루어지고, 이 측정 프로그램 모듈은 측정 작업에 관한 데이터와 지오메트릭 모델로부터의 데이터를 결합한다. 측정 작업에 관한 데이터는 정의된 측정 대상(21) 및 관련 링크(22)를 기초로 하여 입력 모듈(14)로부터 측정 프로그램 모듈에서 수신한다. 만약 예를 들어, 조사 포인트 A, B 사이의 플랭크가 지오메트릭 모델에서 정의된 형태로 공급되고, 측정 대상들 또는 달리 말해서 조사 포인트 A,B 및 그들의 평가들이 예를 들어, 반경들 및 둘러싼 각도들을 정의하는 형태로 미리 정해진다면, 그 때 측정 프로그램은 위치지정 디바이스(13)의 필수적인 위치 움직임들 및 결과로 얻어진 데이터의 평가를 미리 정할 수 있다.

도 2에서, 프로그램 발생기(6)의 수정된 실시예는 간단한 형태로 도시되어 있다. 프로그램 구조는 머시닝 프로그램 모듈(25)이 지오메트릭 모델(27)에서 제공된 데이터에 기초하여 작업하도록 수정되었다. 스크린 디스플레이(16)도 역시 지오메트릭 모델의 데이터를 기초로 한다. 그러나, 측정 프로그램 모듈(28)은 일반적으로 입력 모듈로부터의 데이터와 지오메트릭 모델(27)로부터의 데이터를 조합하여 그 조합한 것으로부터 측정 프로그램(7)을 셋업한다.

도 3은 지오메트릭 모델(27)의 기능에 더욱 집중한 하나의 실시예를 도시하고 있다. 여기에서, 지오메트릭 모델은 제조될 공작물의 3차원 작도에 관한 데이터뿐 아니라 실행될 머시닝 작업들에 관한 데이터 및 수행될 측정 작업들에 관한 데이터를 또한 포함한다. 이들 데이터는 입력 모듈(14)로부터 취해졌다. 머시닝 프로그램 모듈(25) 및 측정 프로그램 모듈(28) 모두는 지오메트릭 모델(27)에 기초하여 작업한다. 측정 대상들의 입력 파라미터들에서의 어떤 변화 또는, 입력 대상 또는 그들의 파라미터와 측정 대상들의 링크들에서의 소정의 변화들은 지오메트릭 모델에 영향을 주고 그것을 넘어서 기계 제어 프로그램(5) 및 측정 프로그램(7) 모두에 영향을 미친다. 스크린 디스플레이(16)는 더욱이 동기적으로 채택된다. 도 6 내지 도 8에서의 스크린 디스플레이(16)에 대해, 이것은 예를 들어, 스크린 디스플레이(16)를 이용하여 조사 포인트 A, B가 위치된 이후에 그 조사 포인트들이 지오메트릭 모델로 입력되었다는 것을 의미한다. 만약 사용자가 지금, 예를 들어 도 6에 도시된 메뉴에서 "Primary Clearance Width"과 같은 하나의 입력 파라미터를 1mm에서 2mm로 변화시킨다면, 그 때 적어도 이렇게 수정된 머시닝이 가능성의 범위내에 있다면, 적절한 스크린 디스플레이가 즉시 나타난다. 다음에 도 8에 밝게 강조되어 도시된 부분은 거기에 상응하여 더욱 넓게 된다. 조사 포인트들 A, B는 이제 다시 한번 더 적용가능한 에지들 상에 위치되고 서로로부터 더욱 멀어진다. 도 8에 도시된 메뉴에서 표시된 값들이 예를 들어 "Measured Distance" 필드에서 변화한다.

이런 점에서 특히 주목해야 할 것은, 파라미터화된 입력 대상들은 머시닝 작업들을 보여주거나 설명하고 있다는 것이다. 머시닝 작업들은 서로 겹쳐질 수 있기 때문에, 입력 대상들의 파라미터들은 간접적으로만 공작물의 기하학적 모양을 규정한다. 이것은 조사 포인트들 A, B와 관련되어 도 6 내지 도 8에 밝은 컬러로 도시된 플랭크를 본다면, 명확하게 이해된다. 이 플랭크를 특성화하는 입력 대상은 연삭 휠을 안내하는 3차원 거리를 규정한다. 그러나, 이 플랭크의 절삭날에 대한 경계는 "Chucking Space"으로 표제가 붙여진 입력 대상에 의해 한정되는데, 왜냐하면, 그 경계의 파라미터들은 절삭날에서 제거되는 재료의 양이 얼마나 되는지를 설명하거나, 또는 다시 말해 절삭날이 어디에 정확하게 위치되는가를 설명하기 때문이다. 따라서 조사 포인트 A, B 간의 거리로서 정의되는 플랭크 폭은 단순하게 입력 값이 아니며, 대신에, 플랭크 폭은 머시닝 과정을 만든다. 공통의 지오메트릭 모델을 기초로 하여 머시닝 프로그램 모듈(25) 및 측정 프로그램 모듈(28)의 상호작용은 스크린 상에서 개별적 머시닝 작업들의 상호 의존성들 및 이러한 효과들을 보여줄 뿐만 아니라, 관련 측정 프로그램을 만들어낸다.

도 5 및 도 6은 다른 견지에서 다시 한 번 기계 제어 프로그램(5) 및 측정 프로그램(7)을 만드는 것을 도시하고 있다.

적절한 메뉴 입력에 의해, 제조될 공구의 타입이 우선 선택된다. 이러한 선택은 예를 들어, 도 6 내지 도 8에 메뉴 "Profiles"에서 이루어진다. 또한 이 선택은 투스(tooth)의 개수를 정하고, 이 카드에 따라 입력 필드(18)에서의 파일 카드(도 6 내지 도 8의 예에서 4개의 투스에 대해 4개의 파일 카드)가 이에 따라 만들어진다. 이것이 도 4에서 상단 좌측에 둥근 필드로 도시된 이벤트(event)에 적용되고, 이 이벤트에 따라 칩 공간(플루트), 예를 들어, 새로운 작업이 입력된다. 다음에, 적용가능한 입력 대상의 파라미터화가 초기에 표준 값들에 따라 실행되며, 이 표준 값들은 다음 필드에서 보이는 대로 사용자에 의해 수정될 수 있다.

다음 단계에서, 측정 프로그램 모듈(도 1 및 도 2 또는 도3)은 연삭 휠이 선택되어 파라미터화된 입력 대상에 부속하는 그 움직임에서 공간 뒤로 남기는 트랙(track)을 만든다. 연삭 휠의 트랙은 메모리에 기억되고 다음의 집중 단계에서 블랭크로부터 또는 이미 부분적으로 기계가공된 공구로부터 감산된다. 그 결과는 가장 최근의 입력 작업이 실행된 공작물의 지오메트릭 모델이다. 이 프로세스는 공작물상에서 모든 입력 작업들이 사실상 실행되거나, 또는 다시 말해서 입력 대상들에 따라 모든 재료 감산들이 실행된 공작물의 지오메트릭 모델이 만들어질 때까지 필요한 수 만큼 반복된다. 이 모델이 효과가 있고 확인되고 증명되었으면, 그 모델로부터 NC 프로그램이 만들어져서 연삭 기계로 전송되어 실행된다.

도 5는 측정 프로그램을 설치하는데 있어서 데이터 흐름의 이벤트 지향적(event-oriented: 규정된 사건(이벤트)이 언제 일어나는가에 관계없이 규정된 결과나 행동을 초래하는 것) 흐름도를 도시하고 있다. 출발 지점은 공구에 대해 완성된 지오메트릭 모델이다. 또한 사용자가 스크린 상에 공구를 셋업할 때 어떤 측정들 또는 조사 포인트들을 아직 위치시키지 않은 것으로 가정하고 있다. 사용자가 이것을 지금 하고자 한다면, 그 때 사용자가 측정 파라미터를 선택할 때 "Add Measurement Parameters(측정 파라미터들을 부가)"로 표제가 붙여진 이벤트가 나타난다. 이 측정 파라미터에 관한 이 정보는 지오메트릭 모델에 부가된다. 이 프로세스는 다양한 측정 파라미터들을 지오메트릭 모델에 부가하기 위해 사실상 임의로 자주 반복될 수 있다.

측정치들을 미리 정하는 다른 가능성은 조사 포인트들 및 그들의 의미를 특정화 하는 것이다. 이것은 도 5의 좌측 중앙에 도시되어 있다. 입력은 도 8에서 마스크들을 사용하여 다시 한 번 이루어진다. 얻어진 정보는 지오메트릭 모델에 부가된다. 지오메트릭 모델이 모든 측정 파라미터들 및 조사 포인트들로서 최종적으로 보충되었으면, 측정 프로그램은 이 포인트에서 완성된 3차원 지오메트릭 모델로부터 만들어지고 측정 기계로 전송된다.

본 발명은 통합 공구 제조 장치를 제조하는 것으로서, 공작기계 및 관련 측정 디바이스를 제어하는 벙법을 또한 개시한다. 장치를 조작하고 방법을 실행하는 것이 프로그래밍 언어들의 지식이 없는 사용자에 대해서 가능할 것이다.

Claims (15)

1. 통합 공구 제조 장치에 있어서,

   공작물(9)의 작도(description)를 생성하도록 기능하는 입력 대상들의 공급원(15)에 액세스가능하게 하는 입력 모듈(14)을 구비하고, 상기 입력 대상 각각에 속하는 하나 이상의 입력 파라미터들이 존재하며, 상기 입력 모듈은 상기 입력 대상들의 선택 및 그 입력 대상의 입력 파라미터(7)의 입력을 허용하고, 측정 대상(21)의 공급원에 액세스가능하게 하며, 그 측정 대상들 중에서 어느 측정 대상(21)들이 선택되어 상기 입력 파라미터(19) 또는 상기 입력 대상들과 링크될 수 있고,

   상기 입력 대상들의 선별된 선택 및 상기 입력들로부터 얻어지는 공구의 이미지를 시각적으로 표시하는 표시 모듈(26)을 구비하고,

   상기 입력 대상들의 선별된 선택 및 그들을 위하여 입력될 파라미터들로부터, 공작기계(1)를 제어하도록 기능하는 기계 제어 프로그램(5)을 만드는 머시닝 프로그램 모듈(25)을 구비하고,

   상기 측정 대상들의 선별된 선택 및 입력 대상들과의 측정 대상의 링크로부터, 측정 디바이스를 제어하기 위한 측정 프로그램을 만드는 측정 프로그램 모듈(28)을 구비하는, 통합 공구 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   각각의 상기 입력 대상은 머시닝 작업과 링크되고, 상기 머시닝 작업의 전체는 상기 기계 제어 프로그램(5)에 의해 실행될 머시닝 태스크를 규정하는, 통합 공구 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시 모듈(26)은 선택된 입력 대상들 및 관련된 입력들로부터 공구의 표면을 규정하는 지오메트릭 모델(27)을 결정하는, 통합 공구 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   각각의 측정 대상(21)은 측정 작업과 링크되고, 상기 측정 대상(21) 및 관련 링크(22)의 전체는 상기 측정 디바이스에 의해 실행될 측정 태스크를 규정하는, 통합 공구 제조 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 공작기계(1)는 연삭 기계인, 통합 공구 제조 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정 디바이스는 상기 공작기계와 통합되어 있는, 통합 공구 제조 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정 디바이스는 측정 기계인, 통합 공구 제조 장치.
8. 공작기계 및 관련 측정 디바이스를 제어하는 방법에 있어서,

   입력 모듈(14)에 의하여,

   a) 공작물(9)의 작도를 셋업하도록 기능하는 입력 대상들의 공급이 선택을 위해 주어지고, 각각의 입력 대상에 속하는 하나 이상의 입력 파라미터들이 질의되되는 단계와,

   b) 측정 대상의 공급이 선택을 위해 주어지고, 입력 대상들과 선택된 측정 대상들과의 링크들이 발생되는 단계와,

   표시 모듈(26)에 의하여, 입력 대상들의 선별된 선택 및 입력들로부터 얻어지는 공구의 이미지가 표시되는 단계와,

   머시닝 프로그램 모듈(25)에 의하여, 입력 대상들의 선별된 선택 및 그 입력 대상을 위해 입력된 파라미터들에 기초하여, 공작기계(1)를 제어하도록 기능하는 기계 제어 프로그램이 만들어지는 단계와,

   측정 프로그램 모듈(28)에 의하여, 측정 대상들의 선별된 선택 및 그 측정대상과 입력 대상들과의 링크로부터, 측정 디바이스(8)를 제어하는 측정 프로그램이 만들어지는 단계를 포함하는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   머시닝 작업들과 각각 링크되는 선택된 입력 대상들로부터, 및 관련 입력들로부터, 공구 표면을 규정하는 지오메트릭 모델이 결정되는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 지오메트릭 모델은 표시되도록 만들어지는, 공작기계및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
11. 제 8 항에 있어서,

    측정 대상은 측정 작업과 관련되고, 측정 파라미터들은 선택된 입력 대상들 및 관련 입력 파라미터들에 기초하여 규정되는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    측정 대상은 측정 작업과 관련되고, 측정 파라미터들은 상기 지오메트릭 모델에 기초하여 규정되는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
13. 제 8 항에 있어서,

    조사 포인트들은 상기 측정 파라미터들 중에 있는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    조사 포인트들이 상기 지오메트릭 모델의 표면들 또는 에지들 상에 위치하는지 여부를 결정하기 위해 모니터링이 이루어지는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서,

    정정을 위한 요구가 출력되고, 또는 자동 정정이 실행되는, 공작기계 및 관련 측정 디바이스 제어 방법.

Images