KR101465332B1 - 신속 가공 검증 장치 및 방법 - Google Patents

신속 가공 검증 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101465332B1
KR101465332B1 KR1020130054490A KR20130054490A KR101465332B1 KR 101465332 B1 KR101465332 B1 KR 101465332B1 KR 1020130054490 A KR1020130054490 A KR 1020130054490A KR 20130054490 A KR20130054490 A KR 20130054490A KR 101465332 B1 KR101465332 B1 KR 101465332B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
machining
tool
holder
work
solid model
Prior art date
Application number
KR1020130054490A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140134509A (ko
Inventor
박정곤
우국원
Original Assignee
지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 filed Critical 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority to KR1020130054490A priority Critical patent/KR101465332B1/ko
Publication of KR20140134509A publication Critical patent/KR20140134509A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101465332B1 publication Critical patent/KR101465332B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical 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
    • G05B19/406—Numerical 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 monitoring or safety
    • G05B19/4069—Simulating machining process on screen
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35314—Display workpiece and machine, chuck, jig, clamp, tool
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35316—Interference checking between tool, machine, part, chuck, machining range

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 3D 모델링 프로그램을 이용하여 금형 구조물 등의 워크를 설계한 경우 마무리 가공 시 공구와의 간섭 문제를 사전에 간단한 방법으로 검증할 수 있도록 하는 신속 가공 검증 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 신속 가공 검증 방법은, 검토자가 3D 모델링 프로그램에 의해 설계한 검증의 대상이 되는 워크의 도면을 선택하여 디스플레이 상에 오픈 하여 출력하는 과정(단계 301); 디스플레이에 오픈 된 워크의 소재 형상과 가공 형상을 워크 소재 형상 기억부와 워크 가공 형상 기억부에 기억시키는 과정(단계 302); 디스플레이 상에서 가공 정보 입력창을 열어, 검증을 하고자 하는 가공 부위에 대한 가공 패턴, 가공에 사용할 홀더 및 공구의 형상에 대한 정보를 입력하고 홀더/공구의 솔리드 모델에 대한 생성 명령을 입력하는 과정(단계 303); 상기 과정(단계 303)의 이전 또는 이후에, 디스플레이에 나타난 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 검증이 필요한 가공 부위를 선택하는 과정(단계 304); 검증을 위해 선택된 가공 대상 부위의 워크 소재 형상 및 가공 형상에 대한 정보와, 입력된 가공 방법 및 홀더/공구에 대한 정보에 기초하여 가공 패턴 생성을 생성한 후, 생성된 가공 패턴에 기초하여 홀더/공구의 솔리드 모델을 생성하는 과정(단계 305); 생성된 홀더/공구의 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 지정된 가공 부위에 위치시키는 과정(단계 306)을 포함한다.

Description

신속 가공 검증 장치 및 방법{QUICK PROCESS VERIFICATION SYSTEM AND METHOD USING 3D MODELING PROGRAM}
본 발명은 신속 가곡 검증 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3D 모델링 프로그램을 이용하여 금형 구조물 등을 설계한 경우 마무리 가공 시 공구와의 간섭 문제를 사전에 간단한 방법으로 검증할 수 있도록 함으로써 설계의 정확성과 안전성을 확보하고 검도 시간을 줄일 수 있도록 하는 신속 가공 검증 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 제조 분야나 사출 금형 분야 등에서는 3D 모델링 프로그램(예; UG(UniGraphics), CATIA, Pro-E, IDEAS, 솔리드 웍스 등)을 이용하여 금형과 같은 제품의 소재 구조물을 설계하는 한편, 소재 구조물에 구멍가공, 면 가공 등의 추가 가공을 완료한 상태의 최종 구조물을 설계하게 된다.
예를 들어, 자동차 패널 조립을 위한 금형은, 여러 개의 구조물을 조립하여 소재 형태의 구조물을 만들고, 소재 형태의 구조물의 요소 요소를 기계 가공(예; 드릴 가공, 엔드 밀 가공, 나사 가공, 평면 절삭 가공, 연삭 등)을 통해 마무리 가공을 하여 최종 구조물을 완성하게 된다.
이러한 금형의 설계에 있어서는, 먼저 3D 모델링 프로그램을 이용하여 소재 형태의 구조물을 작도하여 저장한다. 소재 형태의 구조물은 마무리 기계 가공을 하기 전 상태의 구조물이다. 그리고 소재 형태의 구조물을 바탕으로 마무리 기계 가공 등)을 마친 최종 형태의 구조물을 작도한다. 최종 형태의 구조물은 소재 형태의 구조물의 요소 요소(예; 안착면 등)를 가공완료한 상태의 구조물이다.
이처럼 3D 모델링 프로그램에 의해 완성된 소재 구조물의 제작 도면은, 실제 구조물을 제작하기에 앞서서, 소재 구조물에 마무리 기계 가공을 행하는 경우 가공 공구와 구조물과의 간섭 유무 등의 문제가 발생하지 않도록 미리 검증하는 과정을 거치게 된다.
그런데 종래에 3D 모델링 도면을 검증하는 과정은, 검토자가 2D 상태의 도면 또는 문서화되어 있는 표준문서를 보고 3D 모델링 프로그램의 측정(measurement) 기능을 이용하여 일일이 치수를 측정하여 간섭 유무를 확인하였다.
그 때문에, 간단한 간섭 문제를 확인하고자 하더라도 표준문서를 일일이 찾아야 하고, 구조물의 각 부위의 절대 치수를 일일이 측정하여야 하며, 치수에 대해 오측정을 하더라도 그것을 인지하지 못하는 경우가 발생하여 실제 제작 공정에 가서야 문제가 드러나 처음부터 재검토하여야 하는 등, 많은 문제가 발생한다.
공개특허공보 공개번호 제10-2010-0033996호 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0094652호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 3D 모델링 프로그램을 이용하여 설계한 금형 구조물 등의 모델을, 마무리 가공 시에 공구와의 간섭 문제를 화면을 통해 신속하고 정확하게 검증할 수 있도록 함으로써 설계의 정확성과 안전성을 확보하고 검도 시간과 제작 시간을 줄일 수 있도록 하는 신속 가공 검증 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 신속 가공 검증 장치는, 3D 모델링 프로그램에 의해 작도된 소재 상태의 워크에 가공을 행할 경우 가공에 사용하는 홀더 및 공구와 워크의 간섭 여부를 판단하는 전체적인 제어 동작을 수행하고 프로세스를 수행하는 신속 가공 검증 처리 제어 모듈 및 신속 가공 검증 프로그램; 3D 모델링 프로그램에 의해 작도된 워크의 소재 형상 솔리드 모델을 화면상에 배치하여 출력하는 디스플레이와, 워크의 가공 부위들에 대한 가공 방법, 홀더/공구의 이송 궤적에 대한 정보가 사전에 저장되는 가공 패턴 데이터 저장부; 워크 가공에 사용할 홀더들에 형상 및 치수 정보가 저장되는 홀더 데이터 저장부; 워크 가공에 사용할 공구들에 대한 형상 및 치수 정보가 저장되는 공구 데이터 저장부; 가공 검증의 대상이 되는 워크의 가공 부위에 대한 가공 패턴, 사용할 홀더 및 공구를 선택하고 입력하는 가공 검증 대상 입력 수단; 신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 입력된 워크의 가공 대상 부위, 가공 패턴, 홀더 및 공구의 정보에 기초하여 검증할 가공 대상 부위에 대한 가공 패턴을 생성하는 가공 패턴 생성 수단; 신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 가공 패턴 생성 수단에 의해 산출된 정보 및 선택된 홀더/공구에 대한 정보에 기초하여, 검증할 가공 대상 부위에 대한 홀더/공구의 이송 궤적의 최외곽 윤곽을 산출하여 홀더/공구의 최외곽 솔리드 모델을 생성하는 홀더/공구 솔리드 모델 생성수단; 신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 생성된 홀더/공구의 솔리드 모델을 상기 디스플레이에 나타낸 워크의 검증 대상이 되는 가공 부위에 위치시켜 홀더/공구의 솔리드 모델과 워크의 솔리드 모델 사이의 간섭 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 간섭 여부 확인 수단을 포함하여 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 가공 검증 대상 입력 수단에는, 가공면에 대한 공구의 겹침 정도를 지정하는 입력하는 수단과, 가공 시 가공 부위의 외측 테두리에 대한 공구의 겹침 값을 입력하는 수단과, 홀더 및 공구의 최외곽이 가공 부위의 주변 구조물과 유지하여야 할 여유 틈새 값을 입력하는 수단을 더 포함한다.
또한, 상기 가공 검증 대상 입력 수단은, 상기 디스플레이 상에 출력되고 각각의 가공 정보를 입력하는 설정 탭을 구비하는 입력창으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 신속 가공 검증 방법은, 검토자가 3D 모델링 프로그램에 의해 설계한 검증의 대상이 되는 워크의 도면을 선택하여 디스플레이 상에 오픈 하여 출력하는 과정(단계 301); 디스플레이에 오픈 된 워크의 소재 형상과 가공 형상을 워크 소재 형상 기억부와 워크 가공 형상 기억부에 기억시키는 과정(단계 302); 디스플레이 상에서 가공 정보 입력창을 열어, 검증을 하고자 하는 가공 부위에 대한 가공 패턴, 가공에 사용할 홀더 및 공구의 형상에 대한 정보를 입력하고 홀더/공구의 솔리드 모델에 대한 생성 명령을 입력하는 과정(단계 303); 상기 과정(단계 303)의 이전 또는 이후에, 디스플레이에 나타난 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 검증이 필요한 가공 부위를 선택하는 과정(단계 304); 검증을 위해 선택된 가공 대상 부위의 워크 소재 형상 및 가공 형상에 대한 정보와, 입력된 가공 방법 및 홀더/공구에 대한 정보에 기초하여 가공 패턴 생성을 생성한 후, 생성된 가공 패턴에 기초하여 홀더/공구의 솔리드 모델을 생성하는 과정(단계 305); 생성된 홀더/공구의 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 지정된 가공 부위에 위치시키는 것에 의해, 검토자로 하여금 간섭 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 과정(단계 306)을 포함하여 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 홀더/공구의 솔리드 모델은, 가공 작업 시 가공면에 대한 홀더/공구의 이송궤적의 최외곽 치수에다가 간섭 여유 틈새를 추가로 합산하여 형성한다.
본 발명에 따른 신속 가공 검증 장치 및 방법에 의하면, 3D 모델링 프로그램을 이용하여 설계한 워크의 소재 형상과 가공 형상에 따른 워크의 솔리드 모델을 기초로 하여, 워크의 솔리드 모델의 여러 가공 부위에 대한 가공 패턴과 홀더/공구의 종류에 따른 홀더/공구 솔리드 모델을 생성하고, 생성된 홀더/공구의 솔리드 모델을 디스플레이에 출력된 워크의 소재 형상 솔리드 모델에 위치시킴으로써, 홀더/공구와 워크의 간섭 여부를 육안으로 확인할 수 있다.
따라서, 설계된 도면의 검증을 쉽고 정확하게 검증해 볼 수 있으며, 실제 워크 제작시에 발생할 오류를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신속 가공 검증 시스템에 있어서 홀더/공구의 이송 윤곽에 따른 솔리드 모델 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 가공 패턴에 따른 홀더/공구의 솔리드 모델 생성 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 홀더/공구의 솔리드 모델을 가공 부위에 이동시켜 간섭 여부를 검증하는 경우 워크 소재와 간섭일 일어난 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 신속 가공 검증 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 신속 가공 검증을 위한 가공 정보 입력창을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 신속 가공 검증 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 신속 가공 검증 시스템에 있어서 홀더/공구의 이송 궤적의 윤곽에 따른 솔리드 모델 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에는 워크(즉, 가공 대상물)의 수평면을 평면가공 할 때의 홀더/공구의 솔리드 모델링을 하나의 예로 나타내었다.
도 1의 가장 왼쪽에 도시한 그림은, 수평면의 수직가공(Vertical machining of horizontal face)을 위해 홀더(Holder)에 엔드 밀 공구(Tool)를 장착한 홀더/공구이다.
도 1의 좌우 중앙에 도시한 그림은, 워크의 가공 대상 부위(사각형의 평면)를 위에서 아래로 내려다 본 것으로서, 가공을 위해 홀더/공구를 이송 궤적을 따라 움직일 때 홀더/공구가 그리는 최외곽은 가공 대상 부위보다 더 넓다.
도 1의 우측에 도시한 그림은, 이처럼 해당 가공 대상 부위에 대한 홀더/공구의 이송 궤적의 최외곽을 연결하여 생성한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 보여준다.
따라서, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 가공 대상 부위에 위치시키는 경우 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델이 주변의 워크의 소재 상태 구조물과 겹치는 부위가 발생하면, 해당 부분은 홀더/공구를 이송시켜 절삭하는 경우 홀더/공구와 소재 상태 워크가 충돌하게 되는 부위 즉, 간섭부위가 되므로, 해당 간섭부위에 대한 소재 상태 워크의 설계를 수정하여야 한다.
한편, 홀더/공구의 솔리드 모델을 생성함에 있어서, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델이 주변의 소재 상태 워크 구조물과 떨어져 유지하여야 할 간섭 여유 틈새(안전 거리)까지 미리 계산에 넣어 형성한다.
도 2a 내지 도 2e는 가공 방법에 따라 생성된 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 다양한 예를 보여주는 도면이다.
도 2a는 수평면(Horizontal Face)으로 이루어진 가공면에 대해 홀더/공구를 수직으로 접근시키고 수평 방향으로 이송시키면서 공구의 단부면으로 절삭 가공하는 수직 가공(Vertical machining)에 대한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 예를 나타낸다. 이를 본 명세서에서는 '수평면 수직가공'(Vertical machining on Horizontal Face)이라고 칭한다.
홀더/공구 최외곽 솔리드 모델은, 가공 작업 시 가공면에 대한 홀더/공구의 평행방향 이송궤적의 최외곽 치수에다가 간섭 여유 틈새를 더하여 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델 생성 수단(프로그램)에 의해 만들어진다.
도 2b는 수직면(Vertical Face)으로 이루어진 가공면에 대해 홀더/공구를 수직방향으로 접근시키고 수평 방향으로 이송시키면서 공구의 외경 둘레로 절삭 가공하는 수직 가공(Vertical machining)의 경우에 대한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 예를 나타낸다. 이를 본 명세서에서는 '수직면 수직가공'(Vertical machining on Vertical Face)이라고 한다.
도 2c는 수직면으로 이루어진 가공면에 대해 홀더/공구를 눕혀 수평방향으로 접근시키고 수평 및 수직 방향으로 이송시키면서 공구의 단부면으로 절삭 가공하는 수직 가공(Vertical machining)에 대한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 예를 나타낸다. 이를 본 명세서에서는 '수직면 수평가공'(Horizontal machining on Vertical Face)이라고 칭한다.
도 2d는 경사면(Angular Face)으로 이루어진 가공면에 대해 홀더/공구를 기울여 접근시켜 절삭 가공하는 어태치 가공(Attach machining)에 대한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 예를 나타낸다. 이를 본 명세서에서는 '경사면 어태치 가공'(Attach machining on Angular Face)이라고 칭한다.
도 2e는 어떠한 가공면에 대해 홀더/공구를 수직한 방향으로 전진/후퇴시켜 드릴링(Drilling), 리이밍(Reaming), 보링(Boring), 태핑(Tapping) 등의 구멍을 천공하는 가공에 대한 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 예를 나타낸다. 이를 본 명세서에서는 '구멍 가공'(Hole machining)이라고 칭한다.
본 명세서에서는 여러 가지 가공 중 도면에 도시된 예만을 설명하였으나, 실제는 그 이외에도 곡면 윤곽 절삭(Profile curve machining) 등 다양한 가공이 있다. 본 발명의 신속 가공 검증 및 장치에서는, 도면에 도시된 예 이외의 가공방법들을 사용하는 경우에 대해서도 당연히 홀더/공구의 솔리드 모델을 생성할 수 있다.
도 3은 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 소재 상태 워크의 가공 부위에 이동시켜 간섭 여부를 검증하는 경우, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델과 워크의 소재 형상 솔리드 모델 사이에 간섭이 일어난 부분을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 가공 부위에 이동시켰을 때, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델과 워크의 소재 형상 솔리드 모델이 겹치는 부분이 발생하면 그곳에서 간섭이 일어나는 것이고, 겹치는 부분이 없으면 간섭이 일어나지 않게 잘 설계된 것이다. 간섭 부위의 산출은, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 좌표와 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 좌표가 겹치는지를 계산한다. 도 3에 도시된 것처럼 중첩 부분을 주변의 다른 구조물 및 홀더/공구와 상이한 색상으로 표시하거나, 중첩 부분에 빗금을 치는 등의 방법으로 디스플레이 상에 출력하여 검토자가 육안으로 확인할 수 있도록 한다.
검토자는, 간섭 부위에 해당하는 워크 소재를 절취하여 간섭을 없애는 등의 설계 보정을 행한다.
도 4는 본 발명에 따른 신속 가공 검증 장치의 구성도이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 금형 등의 워크를 구성하는 각 부품의 형상에 대한 설계, 각 부품들이 조립된 형상의 설계, 각 부품이나 조립품의 솔리드 모델은 3D 모델링 프로그램(50)을 이용하여 이루어진다.
신속 가공 검증 장치는, 이처럼 3D 모델링 프로그램을 이용하여 설계한 대상물('워크'(work)라고 칭한다)의 소재 형상과 가공 형상에 따른 솔리드 모델을 기초로 하여, 해당 솔리드 모델의 여러 가공 부위에 대한 가공 패턴과 홀더/공구의 종류에 따른 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성하고, 생성된 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 가공 부위에 위치시켜 간섭 여부(좌표의 중첩 여부)를 산출하여 중첩 부위를 화면에 표시함으로써 검토자로 하여금 간섭 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.
도 4에서 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)은, 사용자가 3D 모델링 프로그램(50)에서 설계하여 저장해 둔 여러 가지 워크 중에서 가공 검증이 필요한 워크를 선택하여 모니터 등의 디스플레이(200)에 출력한 후 신속 가공 검증을 위한 제반 제어 동작을 수행한다.
신속 가공 검증 장치에 있어서, 워크 소재 형상 기억부(111)는, 선택된 워크의 가공 전의 형상, 즉, 워크 소재 형상 및 치수에 대한 정보를 기억하는 기억부이다.
워크 가공 형상 기억부(111)는, 선택된 워크의 가공 후의 형상, 즉, 가공 완료된 워크의 형상 및 치수에 대한 정보를 기억하는 기억부이다.
가공 방법 데이터 저장부(113)에는, 앞에서 도 2a 내지 도 2e를 통하여 설명한 예들과 같은 가공 방법들에 대한 정보가 사전에 저장된다.
홀더 데이터 저장부(114)는, 공구가 장착되는 홀더에 대한 형상 및 치수 정보가 사전에 저장된다.
공구 데이터 저장부(115)는, 공구에 대한 형상 및 치수 정보가 사전에 저장된다.
신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)은 신속 가공 검증을 위한 프로그램(121)을 구동하고 이하에 설명되는 수단(프로그램)들을 제어하여 검증을 위한 제어 프로세스를 수행한다.
가공 검증 대상 입력 수단(122)은, 가공 방법, 홀더, 공구 등을 선택하고 정보를 입력하기 위한 수단이다. 가공 검증 대상의 입력은, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)에 의해 디스플레이(200)에 출력된 입력용 윈도의 입력창에 있는 입력 탭을 선택하여 지정하는 것으로 행해진다.
가공 패턴 생성 수단(123)은, 가공 대상 부위, 가공 방법, 홀더 및 공구에 대한 검토자의 선택에 따라 해당 가공 대상 부위에 대한 가공 패턴을 생성한다. 즉, 검토자의 선택에 따라 워크 소재 형상 기억부(111)와 워크 가공 형상 기억부(111)에 저장된 정보를 기초로 선택된 가공 부위에 대한 가공 깊이, 가공 넓이, 가공 공차, 가공면에 대한 공구 진입 궤적, 공구 피드 량(절삭 깊이), 가공면에 대한 홀더/공구 이송 궤적의 최외곽 윤곽, 간섭 여유 틈새 등의 가공패턴을 산출한다.
홀더/공구 최외곽 솔리드 모델 생성수단(124)은, 가공 패턴 생성 수단(123)에 의해 산출된 가공 패턴 정보에 기초하여 홀더/공구의 이송 궤적에 따른 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성한다.
간섭 여부 확인 수단(125)은, 생성된 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 디스플레이에 출력되어 있는 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 가공 부위에 위치시키고, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 좌표와 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 좌표가 중첩되는지를 계산하고, 좌표가 중첩된 부위를 디스플레이 상에 표시한다. 중첩 부위는 도 3에 도시된 예처럼 주변과 상이한 색상으로 표시하거나 빗금 등을 사용하여 표시한다. 검토자는 디스플레이에 표시된 간섭 부위를 육안으로 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 신속 가공 검증을 위한 가공 정보 입력창을 보여주는 도면이다. 즉, 검토자가 신속 가공 검증 프로그램을 실행하는 경우 디스플레이 상에 출력되는 입력창이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가공 정보 입력창에는, 가공 방법 입력(선택)용 탭, 홀더 형태 입력용 탭, 공구 형태 입력용 탭, 가공면에 대한 공구 겹침 정도 입력용 탭, 간섭 여유 틈새(충돌 체크 마진) 입력용 탭, 실행 탭 등이 배열되어 있다.
도 5에 도시된 가공 방법 입력용 탭을 도 2a 내지 도 2b를 참조하면서 살펴보면, 'Horizontal Face(Vertical Mcn)'은 '수평면 수직가공'을 말하고, 'Vertical Face(Horizontal Mcn)'은 '수직면 수평가공'을 말하고, 'Vertical Face(Vertical Mcn)'은 '수직면 수직가공'을 말하고, 'Angular Face(Attach Mcn)'은 '경사면 어태치 가공'을 말하고, 'Hole'은 '구멍 가공'을 말하며, 'Profile curve'는 '곡면 윤곽 절삭'을 말한다.
검토자는 상기의 가공 방법 중 검사하고자 하는 가공 부위에 해당하는 하나의 가공 방법을 선택한다.
또한, 도 5에서 홀더(HOLDER) 형태 입력용 탭에는, 공구를 장착할 홀더의 사이즈 또는 규격, 즉, 홀더의 지름(D) 및 길이(H) 선택 항목들이 마련되어 있다. 예를 들어, 지름(D)이 200mm이고 길이(H)가 500mm인 홀더를 선택할 경우에는 'D200 : H500'으로 기재된 항목을 선택한다.
또한, 공구(TOOL) 형태 입력용 탭에는, 공구의 사이즈 또는 규격, 즉, 홀더의 지름(D) 및 길이(H) 선택 항목들이 마련되어 있다. 예를 들어, 지름(D)이 12mm이고 길이(H)가 200mm인 공구를 선택할 경우에는 'D12 : H200'으로 기재된 항목을 선택한다.
가공면에 대한 공구 겹침 정도 입력용 탭은, 가공을 위한 공구 이송시 가공 부위의 외측 테두리에 공구가 얼마나 겹쳐지는지(바꾸어 말하면, 가공 부위로부터 공구가 얼마나 벗어나는지)를 백분율 값으로 입력하도록 되어 있다. 예를 들어, 공구의 겹침 정도가 '15.O'이면, 공구의 최외곽 이송 궤적은 공구의 단면적 중 15%의 면적이 가공 부위와 겹치는 라인을 따른다.
간섭 여유 틈새(충돌 체크 마진, Collison Check Margin) 입력용 탭은, 홀더 및 공구의 최외곽이 가공 부위의 주변 구조물과 유지하여야 할 여유 틈새(안전 거리) 값을 입력하도록 되어 있다. 즉, 각종의 오차들을 감안할 때 공구가 주변 구조물들과 충돌하지 않도록 유지하여야 하는 거리이다.
실행 탭(ENVELOP)은, 위와 같이 입력된 가공 정보를 기초로 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성하도록 명령하는 탭이다.
도 6은 본 발명에 따른 신속 가공 검증 과정을 쉽게 이해할 수 있게 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5를 병행하여 참조한다.
우선, 검토자가 검증의 대상이 되는 워크의 도면을 선택하면 3D 모델링 프로그램(50)이 실행되어 선택된 워크의 소재 형상 솔리드 모델을 디스플레이(200) 상에 출력한다(단계 301).
이어서, 검토자가 신속 가공 검증 프로그램을 실행시키면, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)은 디스플레이된 워크의 소재 형상과 가공 형상을 워크 소재 형상 기억부(111)와 워크 가공 형상 기억부(112)에 기억시킨다(단계 302).
이어서, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)의 제어에 의해, 디스플레이 상에 가공 정보 입력창을 출력한다(단계 303).
상기 단계 303의 전단계 또는 이후의 단계에서, 검토자는 디스플레이에 나타난 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 검증이 필요한 가공 부위를 선택한다(단계 304).
또한, 검토자는 디스플레이에 출력된 가공 정보 입력창을 통해, 검증을 하고자 하는 가공 부위에 대한 가공 정보, 즉, 가공 방법, 홀더 형태(사이즈), 공구 형태(사이즈), 가공면에 대한 공구 겹침 정도, 간섭 여유 틈새 등을 입력한 후, 실행 탭을 선택함으로써 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 명령을 지시한다.
위와 같이 검토자에 의해 가공 부위 선택 및 홀더/공구에 대한 가공 정보가 입력되고 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델의 생성 명령이 입력되면, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)은 가공 패턴 생성 수단(123)을 구동하여 워크 소재 형상 및 치수와 가공 형상 및 치수를 비교하고, 가공 방법 정보와 홀더/공구 정보를 사용하여 가공 패턴을 생성한 후, 생성된 가공 패턴에 기초하여 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성한다(단계 305).
이어서, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈(101)은, 생성된 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델에 선택된 가공 부위에 위치시키고, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델과 워크의 소재 형상 솔리드 모델의 좌표가 중첩되는지를 계산하고, 좌표가 중첩된 부위를 디스플레이 상에 표시한다(단계 306).
검토자는 디스플레이에 표시된 중첩 부위를 육안으로 확인함으로써 간섭 여부를 파악할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
50 : 3D 모델링 프로그램
100 : 신속 가공 검증 장치
101 : 신속 가공 검증 처리 제어 모듈
102 : 인터페이스
111 : 워크 소재 형상 기억부
112 : 워크 가공 형상 기억부
113 : 가공 방법 데이터 저장부
114 : 홀더 데이터 저장부
115 : 공구 데이터 저장부
121 : 신속 가공 검증 프로그램
122 : 가공 검증 대상 입력 수단
123 : 가공 패턴 생성 수단
124 : 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델 생성수단
125 : 간섭 여부 확인 수단

Claims (5)

  1. 검토자의 구동 명령에 따라 신속 가공 검증 프로그램을 구동하여, 3D 모델링 프로그램에 의해 작도된 소재 상태 워크의 가공에 사용될 홀더 및 공구와 소재 상태 워크의 간섭 여부를 산출 및 판단하고 전체적인 가공 검증 제어 프로세스를 수행하는 신속 가공 검증 처리 제어 모듈;
    3D 모델링 프로그램에 의해 작도된 워크의 소재 형상 솔리드 모델을 화면상에 배치하여 출력하는 디스플레이와, 소재 상태 워크의 가공 부위들에 대한 가공 방법, 홀더/공구의 이송 궤적에 대한 정보가 사전에 저장되는 가공 패턴 데이터 저장부;
    소재 상태 워크의 가공에 사용할 홀더들에 대한 형상 및 치수 정보가 저장되는 홀더 데이터 저장부;
    소재 상태 워크의 가공에 사용할 공구들에 대한 형상 및 치수 정보가 저장되는 공구 데이터 저장부;
    가공 검증의 대상이 되는 소재 상태 워크의 가공 부위에 대한 가공 방법과 사용할 홀더 및 공구를 선택하고 입력하기 위한 가공 검증 대상 입력 수단;
    신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 입력된 소재 상태 워크의 가공 부위, 가공 방법, 홀더 및 공구의 정보에 기초하여 검증할 가공 대상 부위에 대한 가공 패턴을 생성하는 가공 패턴 생성 수단;
    신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 가공 패턴 생성 수단에 의해 산출된 가공 패턴 및 선택된 홀더/공구 정보에 기초하여, 검증할 가공 대상 부위의 가공을 위한 홀더/공구의 이송 궤적을 따라 홀더/공구의 최외곽 윤곽을 산출하여 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성하는 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델 생성수단;
    신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어 하에, 생성된 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 상기 디스플레이에 나타낸 워크의 검증 대상이 되는 가공 부위에 위치시켜 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델과 워크의 소재 형상 솔리드 모델 사이에 좌표가 중첩되는 부위를 산출하여 디스플레이 상에 출력하여 표시하는 간섭 여부 확인 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신속 가공 검증 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공 검증 대상 입력 수단에는,
    가공면에 대한 공구의 겹침 정도를 입력하는 수단과, 홀더 및 공구의 최외곽이 가공 부위의 주변 구조물과 유지하여야 할 간섭 여유 틈새 값을 입력하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신속 가공 검증 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가공 검증 대상 입력 수단은, 가공 정보를 입력하는 설정 탭을 갖추어 상기 디스플레이 상에 출력되는 입력창으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 신속 가공 검증 장치.
  4. 검토자에 의해 검증의 대상이 되는 워크 도면이 선택되면, 3D 모델링 프로그램이 구동되어 선택된 워크의 소재 형상 솔리드 모델을 디스플레이 상에 출력하는 과정(단계 301);
    검토자에 의해 신속 가공 검증 프로그램 실행 명령이 입력되면, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어에 의해, 디스플레이에 출력된 워크에 대한 소재 형상과 가공 형상을 워크 소재 형상 기억부와 워크 가공 형상 기억부에 기억시키는 과정(단계 302);
    신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어에 의해, 디스플레이 상에 가공 정보 입력창을 출력하는 과정(단계 303);
    상기 과정(단계 303)의 이전 또는 이후에, 디스플레이에 나타난 워크의 소재 형상 솔리드 모델에서 검증이 필요한 가공 부위를 선택하는 과정(단계 304);
    검토자에 의해 상기 가공 정보 입력창에 검증을 하고자 하는 가공 부위에 대한 가공 방법, 가공에 사용할 홀더 및 공구의 형상에 대한 정보가 입력되고, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델 생성 명령이 입력되면, 신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어에 의해, 가공 대상 부위의 워크 소재 형상 및 가공 형상에 대한 정보와, 입력된 가공 방법 및 홀더/공구에 대한 정보에 기초하여 가공 패턴을 생성한 후, 생성된 가공 패턴에 기초하여 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 생성하는 과정(단계 305);
    신속 가공 검증 처리 제어 모듈의 제어에 의해, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델을 워크의 소재 형상 솔리드 모델에 지정된 가공 부위에 위치시키고, 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델과 워크의 소재 형상 솔리드 모델 사이에 좌표상 중첩되는 부위를 산출하고, 산출된 중첩 부위를 디스플레이 상에 표시하는 과정(단계 306)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신속 가공 검증 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더/공구 최외곽 솔리드 모델은, 가공면에 대한 홀더/공구의 이송궤적의 최외곽 치수에 간섭 여유 틈새를 추가로 합산하여 생성하는 것을 특징으로 하는 신속 가공 검증 방법.
KR1020130054490A 2013-05-14 2013-05-14 신속 가공 검증 장치 및 방법 KR101465332B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130054490A KR101465332B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 신속 가공 검증 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130054490A KR101465332B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 신속 가공 검증 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140134509A KR20140134509A (ko) 2014-11-24
KR101465332B1 true KR101465332B1 (ko) 2014-11-25

Family

ID=52291610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130054490A KR101465332B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 신속 가공 검증 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101465332B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210098244A (ko) * 2020-01-31 2021-08-10 한화에어로스페이스 주식회사 가공물의 솔리드 모델 생성 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910012847A (ko) * 1989-12-07 1991-08-08 후루다 노리마사 Nc가공 데이터작성방법 및 그 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910012847A (ko) * 1989-12-07 1991-08-08 후루다 노리마사 Nc가공 데이터작성방법 및 그 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140134509A (ko) 2014-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11048231B2 (en) Beam tool pathing for 3D compound contours using machining path surfaces to maintain a single solid representation of objects
CN104972468B (zh) 示教系统、机器人系统和示教方法
WO2017223061A4 (en) Systems and methods for planning paths to guide robots
CN107835729B (zh) 规划焊接操作的方法和装置
CN102378943A (zh) 控制机器人工具的方法
US9696714B2 (en) Numerical controller for controlling a tool and distinguished workpiece and jig
JP4512754B2 (ja) 工程設計支援システム及び工程設計支援方法
EP2833224A1 (en) Workpiece machining surface display method, workpiece machining surface display device, tool path generation device and workpiece machining surface display program
Redonnet et al. Study of the effective cutter radius for end milling of free-form surfaces using a torus milling cutter
AU2015249042A1 (en) Systems and methods for coordinate transformation using non-destructive imaging
CN104460522A (zh) 一种利用参数化编程的客专道岔钢轨件仿真加工方法
US20020166220A1 (en) Process for repairing a structure
KR101465332B1 (ko) 신속 가공 검증 장치 및 방법
US6678575B1 (en) Method and system for generating numerically controlled tool paths on a solid model
US20170269574A1 (en) Robot control device that controls robot to perform machining operation, and robot program generator
Van Tuong Advanced CAD/CAM Techniques for 5-Axis Machining of Free-Form Surfaces
Zvonarev et al. Сomputer Simulation of Machining
Osman et al. Development of an automated configuration system for robot work cell
JP5860930B2 (ja) 板取データ生成装置及び板取データ生成方法
KR20110064904A (ko) 선체 블록 조립 작업용 3차원 설계 도면 제공 시스템
US20220317653A1 (en) Laser projection for cnc workpiece positioning
Petukhov Implementation of integrated design systems in the learning process
Bołoz Use of the iLogic Autodesk Inventor tool in the process of designing self-propelled drilling rigs
JP5733520B2 (ja) 工具通過領域モデリング方法
JP5997957B2 (ja) 板取りシステム及びその方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181030

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 6