KR100985514B1

KR100985514B1 - 캠 자동화 표준화 시스템

Info

Publication number: KR100985514B1
Application number: KR1020100048350A
Authority: KR
Inventors: 박재근
Original assignee: 박재근
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2010-10-07

Abstract

본 발명은 캠 자동화 표준화 시스템에 관한 것으로, 표준화 데이터 베이스 모듈과 자동화 데이터 베이스 모듈, 분석엔진 및 제어 모듈을 이용하여 CAM 프로그램을 이용한 3차원 금형을 가공하기 위해 필요한 데이터를 자동으로 생성하기 위한 표준화 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, CAD 데이터를 이용하여 가공 데이터를 생성하는 작업을 자동화하는 것이 가능하기에, 작업자가 일일히 수작업으로 필요한 데이터나 조건을 입력하는 과정을 최소화하여 해당 업무에 소요되는 시간을 절약할 수 있는 것은 물론, 수작업에 의한 입력 과정을 최소화하여 입력과 관련된 작업자의 실수를 최소화할 수 있기에 휴먼에러에 의한 불량을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한, "황삭”, ”황중삭”, ”중삭”, “중잔삭”, ”중정삭”, ”정삭”, ”정잔삭”, ”잔삭”으로 세분된 기본 8공정에 의해 좀 더 효율적인 가공이 가능한 것은 물론, 형상을 분석하여 표준화된 데이터베이스를 바탕으로 자동으로 패턴이 생성되므로 해당 업무 담당자의 경력이나, 숙련도에 대한 차이를 최소화할 수 있다.
한편, 각각의 사용환경에서의 공구 목록, 가공조건 등이 이미 데이터베이스화되어 있으므로 해당 업무 담당자가 바뀌어도 가공 관련 데이터가 지속적으로 축적되고 전달되는 것이 가능하며, 회사의 축적된 노하우를 바탕으로 자동화 DB화, 표준화 DB를 구축하므로 최고의 효율성과 작업의 안정성이 확보될 수 있으며, 예약 목록의 기능을 이용하여 무인 연속 동작을 통하여 생산성이 향상된다는 장점이 있다.

Description

캠 자동화 표준화 시스템{CAM Automatic Standard System}

본 발명은 캠 자동화 표준화 시스템에 관한 것으로, 공구, 가공영역, 패스와 패스에 적용될 가공 조건들(절삭 량, 여유 량, 연산 정밀도, 기타 가공에 필요한 정보)을 포함하는 데이터를 표준화하여 데이터베이스를 구축하고 등록하는 표준화 디비 모듈(210)을 포함하여 구성되는 가공 지식 데이터베이스 모듈(200);과, 캐드(CAD)를 이용하여 작성된 3차원(3D)모델(10)을 입력받아 상기 3차원 모델(10)의 크기, 색상, 레이어, 가공 대상의 재질을 포함하는 정보를 수집하고, 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 저장된 데이터를 이용하여 표준화 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 생성하여 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)로 전달하는 분석 엔진(300);과, 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 포함되어 구성되고, 상기 표준화 디비 모듈(210) 및 상기 분석 엔진(300)과 서로 연결되며, 상기 표준화 디비 모듈(210)의 표준화된 데이터 베이스를 이용하여 상기 분석엔진(300)으로부터 전달받은 상기 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 사용하여 상기 3차원 모델의 표면(surface)정보를 받아들여 가공 영역을 설정하고 배치하며, 진입, 진출, 링크, 포함영역, 참조 공구 및 패스(pass)를 포함하는 각 공정별 패스(pass)를 설정하고, 상기 가공 영역과 상기 각 공정별 패스(pass)를 이용하여 공정을 정의하여 CAM 프로그램이 인식할 수 있는 매크로 형태의 가공 데이터(20)를 제공하는 자동화 데이터베이스 모듈(220);과, 상기 분석 엔진(200), 상기 표준화 데이터베이스 모듈 및 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220)에서 생성된 상기 가공 데이터(20)를 확인하여 연산하거나, 가공 조건을 수정하거나 입력하여 재연산하여 엔씨 데이터(NC Datas)(30)를 생성하는 제어 모듈(400); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 캠 자동화 표준화 시스템(100)에 관한 것이다.

일반적으로, 금형 제작과 관련된 현장에서는 3D설계를 통하여 만들어진 모델링을 가공 및 조립, 관리 등의 용도로 이미 널리 사용되고 있다.금형을 제작하기 위하해서 금형의 소재는 MC를 이용하여 많은 부분 절삭가공 하는데, 3D 형상을 가공하기 위해서는 3D 모델링 파일을 3D CAM 프로그램을 이용하여 엔씨 데이터를 만들고 MC에 전송하여 엔씨 데이터의 코드 지령으로 가공이 진행된다. 이 과정에서 만들어지는 엔씨 데이터는 고임금의 기술자가 모든 공정에 입력, 삭제, 수정 등의 작업을 일일이 직접하고 있으며, 데이터의 품질 또한 차이가 많이 나타나고 품질에 따라 생산성과 효율성에 많은 영향을 끼친다.

그러나, 기존에는 이러한 3D 모델로부터 가공을 위한 최종의 CAM DATA(NC Code)의 작성에 이르는 과정을 도 1에 도시한 것과 같은 과정을 거치면서 일일히 숙련된 작업자가 수작업으로 진행하는 것이 일반적이었다.

예를 들어, 예를 들어, 일반적인 CAM 작업의 공정은 "황삭", "중삭", "정삭"으로 나뉘는,데 각 공정의 잔량에 따라 황삭”, ”황중삭”, ”중삭”, ”중정삭”, ”정삭”, ”정잔삭”, ”잔삭” 등으로 구성되어있으며, 각 과정마다 최소 1개 이상의 '공구'와 최하 1개 이상의 '패스(pass)'로 이루어져 있다. 이때 '공구'와 '패스'에는 최소 각 3개 이상의 속성값들을 입력해 주어야 만들 수 있으며, 각 공정에 따라 위의 과정을 반복하여 다른 값들을 입력해 주어야 한다. 편차는 많이 발생할 수 있지만 위의 사항을 고려할 때, 최하 63가지 항목의 입력(근거사례. 7공정(황삭~잔삭) x 3공구 속성 x 3패스 속성)과 부수적인 작업을 진행해야 1개 공작물에 대한 NC code를 얻을 수 있다. 또한 작업 시간 또한 한 공정, 클릭 시간 등을 비례적으로 계산해 보면 차이가 더욱더 커지는 것을 알 수 있다.

이러한 기존의 방법은 각 모델링마다 모든 가공공정을 설계하고 사용자가 직접명령을 입력하는 방식으로 진행하므로 과정을 반복하다 보면 휴먼 에러(입력 실수)로 인한 CAM 작업 시간 과다 및 후 공정상에 불량 발생한다는 문제점이 있었다. 또한, 하기 표 1 및 도 2에 도시한 것과 같이 해당 업무 담당자의 경력과 숙련도, 능력, 의지에 따라 NC Code 생성까지의 시간과 NC Code를 이용하여 가공하는 시간, 그리고 작업의 안정성, 품질 등의 차가 발생한다는 문제점이 있었다. 한편, 각 과정의 진행을 전적으로 작업자의 숙련도 및 노하우에 의존할 수밖에 없기에, 해당 업무 담당자가 부재 중이거나 퇴사하는 경우 해당 업무에 관한 노하우가 많은 부분 손실된다는 문제점이 있었다.

	A	B	C	D	E	본 발명
가공시간 (Hour)	48.8	39.8	32.2	44.7	44.4	37.4
CAM작업시간 (Hour)	7.0	4.0	6.0	5.0	3.0	1.0
공구 수 (개수)	14	15	14	12	11	11
패스 수 (개수)	28	31	33	32	16	16
입력 수 (횟수)	420	465	495	480	240	240
가공 상태	좋음	양호	불량	좋음	좋음	좋음

본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, CAD 데이터를 이용하여 가공 데이터를 생성하는 작업을 자동화하는 것이 가능하도록 하여 작업자가 일일히 수작업으로 필요한 데이터나 조건을 입력하는 과정을 최소화하여 해당 업무에 소요되는 시간을 절약할 수 있는 것은 물론, 입력과 관련된 작업자의 실수를 최소화할 수 있기에 휴먼에러에 의한 불량을 최소화할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.

또한, 가공의 공정을 "황삭”, ”황중삭”, ”중삭”, “중잔삭”, ”중정삭”, ”정삭”, ”정잔삭”, ”잔삭”으로 세분된 기본 8공정에 의해 좀 더 효율적인 가공이 가능한 것은 물론, 형상을 분석하여 표준화된 데이터베이스를 바탕으로 자동으로 패턴이 생성되므로 해당 업무 담당자의 경력이나, 숙련도에 대한 차이를 최소화할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.

한편, 각각의 사용환경에서의 공구 목록, 가공조건 등을 미리 데이터베이스화하여, 해당 업무 담당자가 바뀌어도 가공 관련 데이터가 지속적으로 축적되고 전달되는 것이 가능하며, 회사의 축적된 노하우를 바탕으로 자동화 DB화, 표준화 DB를 구축하므로 최고의 효율성과 작업의 안정성이 확보될 수 있으며, 예약 목록의 기능을 이용하여 무인 연속 동작을 통하여 생산성이 향상되도록 하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 공구별 절삭량, 여유 량, 연산 정밀도, 피 절삭재의 재질별 공구목록 및 공정별 공구 목록을 포함하는 데이터를 표준화하여 데이터베이스를 구축하고 등록하는 표준화 디비 모듈(210)을 포함하여 구성되는 가공 지식 데이터베이스 모듈(200);과, 캐드(CAD)를 이용하여 작성된 3차원(3D)모델(10)을 입력받아 상기 3차원 모델(10)의 크기, 색상, 레이어, 가공 대상의 재질을 포함하는 정보를 수집하고, 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 저장된 데이터를 이용하여 표준화 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 생성하여 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)로 전달하는 분석 엔진(300);과, 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 포함되어 구성되고, 상기 표준화 디비 모듈(210) 및 상기 분석 엔진(300)과 서로 연결되며, 상기 표준화 디비 모듈(210)의 표준화된 데이터 베이스를 이용하여 상기 분석엔진(300)으로부터 전달받은 상기 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 사용하여 상기 3차원 모델의 표면(surface)정보를 받아들여 가공 영역을 설정하고 배치하며, 진입,진출,링크,포함영역, 참조 공구 및 패스(pass)를 포함하는 각 공정별 패스(pass)를 설정하고, 상기 가공 영역과 상기 각 공정별 패스(pass)를 이용하여 공정을 정의하여 CAM 프로그램이 인식할 수 있는 매크로 형태의 가공 데이터(20)를 제공하는 자동화 데이터베이스 모듈(220);과, 상기 분석 엔진(200), 상기 표준화 데이터베이스 모듈 및 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220)에서 생성된 상기 가공 데이터(20)를 확인하여 연산하거나, 가공 조건을 수정하거나 입력하여 재연산하여 엔씨 데이터(NC Datas)(30)를 생성하는 제어 모듈(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분석 엔진(300)은 상기 3차원 모델(10)의 크기에 대하여

의 수식에 비례하여 공구레벨을 자동으로 선정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분석 엔진(300)은 공정의 단계를 황삭-황잔삭-중삭-중잔삭-중정삭-정삭-정잔삭-잔삭의 단계로 구분하여, 상기 3차원 모델(10)의 크기와 상기 공구의 크기를 이용하여 공정의 수를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 모듈(400)은, 상기 엔씨 데이터(NC Datas)(30)를 이용하여 가공공정표를 생성하여 저장하는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 제어 모듈(400)로부터 전달받은 상기 매크로(30)를 이용하여 엔씨 데이터(NC DATA)(40)를 생성하는 엔씨데이터 생성 모듈(500); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220) 및 상기 제어 모듈(400)은, 전극 3D 모델에 필요한 정보 중 하나로, 가공과 방전을 위한 기준위치에 대한 서페이스(3D 모델링)를 만들어 내는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, CAD 데이터를 이용하여 가공 데이터를 생성하는 작업을 자동화하는 것이 가능하기에, 작업자가 일일히 수작업으로 필요한 데이터나 조건을 입력하는 과정을 최소화하여 해당 업무에 소요되는 시간을 절약할 수 있는 것은 물론, 수작업에 의한 입력 과정을 최소화하여 입력과 관련된 작업자의 실수를 최소화할 수 있기에 휴먼에러에 의한 불량을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, "황삭”, ”황중삭”, ”중삭”, “중잔삭”, ”중정삭”, ”정삭”, ”정잔삭”, ”잔삭”으로 세분된 기본 8공정에 의해 좀 더 효율적인 가공이 가능한 것은 물론, 형상을 분석하여 표준화된 데이터베이스를 바탕으로 자동으로 패턴이 생성되므로 해당 업무 담당자의 경력이나, 숙련도에 대한 차이를 최소화할 수 있다.

한편, 각각의 사용환경에서의 공구 목록, 가공조건 등이 이미 데이터베이스화되어 있으므로 해당 업무 담당자가 바뀌어도 가공 관련 데이터가 지속적으로 축적되고 전달되는 것이 가능하며, 회사의 축적된 노하우를 바탕으로 자동화 DB화, 표준화 DB를 구축하므로 최고의 효율성과 작업의 안정성이 확보될 수 있으며, 예약 목록의 기능을 이용하여 무인 연속 동작을 통하여 생산성이 향상된다는 장점이 있다.

또한, 모델링에 색상(레이어)를 활용하면 3D 모델링을 이용한 가공을 포함한 금형과 관계된 모든 공정에서 도면과 관련된 지식이 부족한 사람도 전체적인 형상을 용도별로 한눈에 알아볼 수 있게 되어 업무에 효율성을 증진할 수 있으며, 제품면, 파팅면, 포켓면, 리브, 가스빼기 등 금형의 면마다 용도별 색상(또는 레이어)를 달리 해 줌으로 적으로 노력으로 큰 효율을 기대할 수 있다는 효과가 있다.

도 1: 기존 과정에 의한 NC Code 생성 과정의 흐름도
도 2a: 기존 공정에 의한 경우 각 작업자별 총 가공 시간의 공정 편차를 보여주는 그래프.
도 2b: 기존 공정에 의한 경우 각 작업자별 CAM 작업시간의 공정 편차를 보여주는 그래프.
도 2c: 기존 공정에 의한 경우 각 작업자별 공구수의 공정 편차를 보여주는 그래프.
도 2d: 기존 공정에 의한 경우 각 작업자별 패스수의 공정 편차를 보여주는 그래프.
도 2e: 기존 공정에 의한 경우 각 작업자별 입력수의 공정 편차를 보여주는그래프.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 전체 구성 블럭 다이어그램.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 각 구성 모듈에서의 프로세스 챠트.
도 5a: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 전체 프로세스 차트.
도 5b: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 데이타 로직 플로우 차트.
도 6a: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 모델링 색상을 이용한 경계인식 및 패스생성 전체 과정도.
도 6b: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 모델링 색상 이용사례도.
도 6c: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 경계인식 및 패스생성 과정도.
도 7: 본 발명의 일 실시예에 의한 캠 자동화 표준화 시스템의 수식을 활용한 공정별 자동공구 선정과정을 보여주는 GUI.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠 자동화 표준화 시스템을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 "모듈(module)" 또는 "엔진(engine)"은, 컴퓨터 또는 자동화 시스템상에서 프로그램되어 구현되어 작동되는 구성요소를 각각의 특정한 기능 또는 구성에 따라 집합적으로 표현한 용어로 이해되는 것을 전제로 한다. 상기한 "모듈(module)" 또는 "엔진(engine)"의 의미에 관한 상세한 사항은 본 발명이 속하는 자동화 분야에서는 널리 알려져 사용되는 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 도 3에 도시한 것과 같이 크게 가공지식 데이터베이스 모듈(200), 분석 엔진(300) 및 제어모듈(400)을 포함하여 구성된다.

먼저, 가공지식 데이터베이스 모듈(200)에 관하여 설명한다. 상기 가공지식 데이터베이스 모듈(200)은 도 3에 도시한 것과 같이 표준화 데이터베이스 모듈(210)과 자동화 데이터베이스 모듈(220)을 포함하여 구성된다.

상기 표준화 데이터베이스 모듈(210)은 도 4에 도시한 것과 같이 공구별 절삭량, 여유 량, 연산 정밀도, 피 절삭재의 재질별 공구목록 및 공정별 공구 목록을 포함하는 데이터를 표준화하여 데이터베이스를 구축하고 등록하는 기능을 가진다. 상기 표준화 데이터베이스 모듈(210)은 후술할 자동화 데이터 베이스 모듈(220)에서 사용될 상세 항목들의 속성값, 예를 들어 절삭 량, 여유 량, 연산정밀도 등의 값을 업체, 제품 특성에 알맞게 DB에 등록하는 역할을 가진다. 이 경우, 상기 표준화 데이터베이스 모듈(210)이 구축해야 할 DB에는 공구별 절삭 량, 공정별 여유 량과 연산정밀도, 피 절삭재의 재질별 공구목록과 공적 별 공구목록 등이 있으며, 상세한 각각의 구성항목은 각각의 CAM 프로그램마다 각 기능과 명칭이 상이하여 생략한다. (예를 들어 Step-Down, Step-Over, Cusp 등) 공구의 목록은 대표공정별 공구와 재질별 전체 공구 목록으로 구별되며 대표공정별 공구의 목록은 후술할 분석엔진(300)으로부터 분류된 레벨에 의하여 후술할 자동화 데이터 베이스모듈(220)에 호출 될 공구가 정해지게 된다. 전제 공구 목록은 피 절삭재의 재질별 공구의 목록이 모두 정의되는 것이 바람직하며, 정의되지 않은 공구는 자동으로 선택될 수 없지만, 본 발명의 캠 자동화 표준화 시스템(100)을 사용하는 중에 필요한 공구는 상기 표준화 데이터베이스 모듈(210)에 추가로 등록되어 저장될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그 외 상세 항목의 속성값은 숫자만 문자로 표기할 수 있으며, 함수의 사용으로 수식으로 대체 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 자동화 데이터 베이스모듈(220)에 관하여 설명한다. 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220)은 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 포함되어 구성되고, 상기 표준화 디비 모듈(210) 및 상기 분석 엔진(300)과 서로 연결되며, 상기 표준화 디비 모듈(210)의 표준화된 데이터 베이스를 이용하여 상기 분석엔진(300)으로부터 전달받은 상기 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 사용하여 상기 3차원 모델의 표면(surface)정보를 받아들여 가공 영역을 설정하고 배치하며, 진입, 진출, 링크, 포함영역, 참조 공구 및 패스(pass)를 포함하는 각 공정별 패스(pass)를 설정하고, 상기 가공 영역과 상기 각 공정별 패스(pass)를 이용하여 공정을 정의하여 CAM 프로그램이 인식할 수 있는 매크로 형태의 가공 데이터(20)를 제공하는 기능을 가진다.

다음으로, 분석 엔진(300)에 관하여 설명한다. 상기 분석엔진(300)은 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이, 캐드(CAD)를 이용하여 작성된 3차원(3D)모델(10)을 입력받아 상기 3차원 모델(10)의 크기(가로,세로,높이), 색상(레이어), 가공 대상의 재질을 포함하는 정보를 수집하고, 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 저장된 데이터를 이용하여 표준화 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 생성하여 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)로 전달하는 기능을 가진다. 여기에서, 상기 "공구레벨"이라 함은 상기 자동화 데이터베이스 모듈(220)에 등록된 각 공정에 필요한 공구의 목록에 각 공정별 레벨에 공구를 할당하고, 전체 레벨에 최대, 최소의 값을 부여하여 상기 3차원 모델(10)의 크기에 비례한 지수 값을 입력 받아 각 공정별 대표 공구가 레벨을 선택하게 되어 자동으로 선정되게 하는 방식이다. 이때, 사용되는 수식은

을 이용하도록 하여 는 가로와 세로의 크기에 비례하여 공구레벨을 자동으로 선정하도록 하여, 가공하고자 하는 상기 3차원 모델(10)의 크기에 따라 적절하고 효율적인 공구가 선택되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 수식의 의미는 가공 시 면적(가로X세로)이 공구의 크기를 결정짓는 요소이며, 또한, 공구의 길이 역시 공구의 크기를 결정짓는 중요한 요소이므로 형상의 높이를 공구선정에 반영하는 방법을 의미한다. 만약 이를 뛰어넘는 다른 식의 구체적인 증명이 완성된다면 해당 식으로 대체 할 수 있으므로 자동화 표준 시스템의 구축 단계에 가변식으로 등록하도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 가로가 200mm, 세로가 100mm, 높이가 100mm인 소재의 경우 상기 수식에 의하여 (200 ×100 100²/10000 = 20000 의 값이 나오며, 도 7에 도시한 작동 화면(GUI)에서와 같이 레벨의 최하를 0, 최고를 40000으로 정하면, 황삭의 경우 공구 4개를 기준으로(1레벨=30000~40000, 2레벨=20000~30000, 3레벨=10000~20000, 4레벨=0~10000 이므로) 3레벨에 등록되어진 공구를 호출해 오게 된다.

한편, 상기한 "공정의 단계"라 함은 일반적인 가공의 3단계(황삭-중삭-정삭)를 보완하여 8단계(황-황잔-중-중잔-중정-정-정잔-잔)로 만들어 놓은 공정을 의미하며, 이 경우 상기 분석엔진(300)은 상기 3차원 모델(10)의 크기와 상기 공구의 크기를 이용한 수식을 이용하여 공정의 수를 조절하게 되는데, '황삭','중삭','중정삭','정삭','잔삭'의 다섯 공정에서 모델에 포함된 색상에 해당되는 패스들을 정의하여 미리 고정시켜 두고, '황잔삭','중잔삭','정잔삭'의 세 잔삭 공정은 이전공구의 크기에 비례하여 패스의 수와 공구의 크기를 정하게 된다. 참고로 정삭 공정의 공구가 6B이고, 잔삭 공정의 공구가 2B을 사용하는 사례를 들어본다며, 일반적으로 공구의 차이가 크게 발생하여 잔삭의 공구에 가공부하가 발생하고, 잔삭의 시간도 길게 된다. 이런 경우 4B, 3B의 공구로 정잔삭이라는 공정을 추가하게 한다면 가공 시간이 단축되고 공구의 수명이 길어지게 되는 효과가 있다.

다음으로, 상기한 "가공의 영역"은 상기 분석엔진(300)으로부터 전달받은 상기 3차원 모델(10)의 색상을 분석하여 상기 3차원 모델(10)에 포함되어진 특정 영역을 인식하게 해주고, 해당 영역이 존재 여부를 전달하므로 가공 영역의 생성을 돕게 된다. 이 경우, 도 6에 도시한 것과 같은 과정을 통하여 색상이 정의된 상기 3차원 모델(10)에서 색상을 선택한 후 선택된 면에 대한 경계를 생성하여 패스를 생성하는 과정을 거치게 된다.

다음으로, 제어 모듈(400)에 관하여 설명한다. 상기 제어 모듈(400)은 도 3 및 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 분석 엔진(300), 상기 표준화 데이터베이스 모듈(210)및 상기 자동화 데이터베이스 모듈(220)에서 생성된 상기 가공설계정보(20)를 가시화하여 연산하거나, 가공 조건을 수정하거나 입력, 재연산하여, 엔씨 데이터 생성 모듈에서 사용 할 매크로(30)를 생성하는 기능을 가진다. 이렇게 매크로(30)는 엔씨데이터생성모듈(500)(파워밀, Machining Strategist 등 CAM 소프트웨어 이용가능)로부터 앞서 선택된 상기 3D 모델링에 대한 CAM 공정을 자동으로 수행하여 NC 가공에 필요한 엔씨 데이터(40)를 출력하게 된다. 한편, 상기 제어모듈(400)은, 상기 엔씨데이터생성모듈(500)을 이용하여 가공공정표(50)를 생성하여 저장하는 기능을 더 가지도록하여, 산출된 결과물을 이용하여 가공업무를 진행하기 위한 보조도구로써 공정의 정보를 요약해 놓은 상기 가공공정표(40)를 참고하여 작업의 능률과 편리를 도울 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 가공공정표(40)에 포함되는 공정의 정보의 요약 정보 중에 이미지 정보는 CAM 소프트웨어로부터 화면저장된 이미지를 재처리하고, 이미지 겹치기 기술로 문자 정보를 삽입함으로써 확대, 축소되는 환경에서도 식별이 용이한 결과물을 제공할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제어모듈(400)은 메인 프레임, 트리 메뉴, 전체 가공 목록과 기타 패널로 구성되도록 하여 가공에 필요한 목록에서의 상세 속성들의 확인과 수정이 용이하도록 하는 것이 바람직하며, 트리 메뉴의 다수의 가공 목록 중에서 원하는 목록을 중복 선택했을 때, 호출한 다수 개의 모델을 한꺼번에 모델링 회전한다던가 타입을 일괄 변경할 수 있도록 일괄 항목 수정이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 트리 메뉴에 나열되어 있는 작업의 목록이 전체 연산의 목록이 되고 해당 목록을 저장하여 재사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220) 및 상기 제어 모듈(400)은, 전극 3D 모델에 필요한 정보 중 하나로, 가공과 방전을 위한 기준위치에 대한 서페이스(3D 모델링)를 만들어 내는 기능을 더 가지는 것이 바람직하다. 이 경우, 전극의 3D 모델링 작업을 따로 할 필요 없이 원하는 조건을 입력하여 생성되며, 방전을 진행하기 위한 기준위치의 표시 기능과 가공 시 금속의 밀림 성질을 방영한 모따기 기능이 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서, 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 3차원 모델 20: 가공 설계 정보
30: 매크로 40: 엔씨 데이터
50: 가공 공정표
100: 캠 자동화 표준화 시스템
200: 가공지식 데이터베이스 모듈
210: 표준화 데이터베이스 모듈 220: 자동화 데이터베이스 모듈
300: 분석엔진
400: 제어 모듈
500: 엔씨 데이터 생성 모듈

Claims

공구, 가공 영역, 패스와 패스에 적용될 절삭 량, 여유 량, 연산 정밀도를 포함하는 가공 조건들을 표준화하여 데이터베이스를 구축하고 등록하는 표준화 디비 모듈(210)을 포함하여 구성되는 가공 지식 데이터베이스 모듈(200);
캐드(CAD)를 이용하여 작성된 3차원(3D)모델(10)을 입력받아 상기 3차원 모델(10)의 크기, 색상, 레이어, 가공 대상의 재질을 포함하는 정보를 수집하고, 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 저장된 데이터를 이용하여 표준화 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 생성하여 상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)로 전달하는 분석 엔진(300);
상기 가공 지식 데이터베이스 모듈(200)에 포함되어 구성되고, 상기 표준화 디비 모듈(210) 및 상기 분석 엔진(300)과 서로 연결되며, 상기 표준화 디비 모듈(210)의 표준화된 데이터 베이스를 이용하여 상기 분석엔진(300)으로부터 전달받은 상기 공정별 공구 레벨, 공정의 단계, 가공의 영역에 관한 정보를 사용하여 상기 3차원 모델의 면 구성(surface)정보를 받아들여 가공 영역을 설정하고 배치하며, 진입, 진출, 링크, 포함영역, 참조 공구 및 패스(pass)를 포함하는 각 공정별 패스(pass)를 설정하고, 상기 가공 영역과 상기 각 공정별 패스(pass)를 이용하여 공정을 정의하여 CAM 프로그램이 인식할 수 있는 매크로 형태의 가공 데이터(20)를 제공하는 자동화 데이터베이스 모듈(220);
상기 분석 엔진(200), 상기 표준화 데이터베이스 모듈(210) 및 상기 자동화 데이터 베이스모듈(220)에서 생성된 상기 가공 데이터(20)를 확인 또는 수정 또는 재연산중 어느 하나 이상의 과정을 수행하여 매크로(30)를 생성하는 제어 모듈(400);을 포함하여 구성되되,
상기 분석 엔진(300)은 상기 3차원 모델(10)의 크기에 대하여

의 수식에 비례하여 공구레벨을 자동으로 선정하여, 가공하고자 하는 상기 3차원 모델(10)의 크기와 높이에 따라 공구가 선택되는 것을 특징으로 하는 CAM 자동 표준화 시스템(100).
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 분석 엔진(300)은 공정의 단계를 황삭-황잔삭-중삭-중잔삭-중정삭-정삭-정잔삭-잔삭의 단계로 구분하여, 상기 3차원 모델(10)의 크기와 상기 공구의 크기를 이용하여 공정의 수를 조절하는 것을 특징으로 하는 CAM 자동화 표준화 시스템(100).
청구항 1 또는 3에 있어서,
상기 제어 모듈(400)은, 상기 매크로(30)를 이용하여 가공공정표를 생성하여 저장하는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하며,
상기 제어 모듈(400)로부터 전달받은 상기 매크로(30)를 이용하여 엔씨 데이터(NC DATA)(40)를 생성하는 엔씨데이터 생성 모듈(500);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CAM 자동 표준화 시스템(100).
청구항 1 또는 3에 있어서,
상기 자동화 데이터 베이스모듈(220) 및 상기 제어 모듈(400)은, 전극 3D 모델에 필요한 정보 중 하나로, 가공과 방전을 위한 기준위치에 대한 서페이스(3D 모델링)를 만들어 내는 기능을 더 가지는 것을 특징으로 하는 CAM 자동 표준화 시스템(100).