KR101575910B1 - Numerical control system having automatic error correction function and method using the same - Google Patents

Numerical control system having automatic error correction function and method using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 설계 데이터 및 가공 프로그램에 따라 가공물을 가공하는 수치 제어 시스템(20)을 이용한 오차 자동 보정 방법으로서, 상기 가공 프로그램에 의해 3D 시뮬레이터(110) 또는 공작기계(400)를 작동시켜 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터를 취득하는 데이터 취득 단계(S 310), 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인하는 비교 단계(S320), 상기 비교 단계(S320)의 비교 결과에 따라 상기 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분을 특정한 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성 단계(S330) 및 상기 보정 데이터에 기초하여 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 데이터 수정 단계(S340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an automatic error correction method using a numerical control system (20) for processing a workpiece in accordance with 3D design data and a machining program, in which the 3D simulator (110) or the machine tool (400) A comparison step (S320) of comparing at least one of the simulation output data or the actual data with the 3D design data to identify a part where an error occurs, a data obtaining step (S 310) of obtaining data or actual data, (S330) for generating correction data specifying a part in which an error has occurred in the machining program in accordance with the comparison result of the machining program (S320); and a correction data generating step (S330) of generating the simulation output data or the actual data based on the correction data Or to modify the machining program so that the number And a data modification step (S340) of modifying the setting data of the value control system (20).

수치 제어 시스템, 3D, 시뮬레이터 Numerical control system, 3D, simulator

Description

오차 자동 보정 기능을 가진 수치 제어 시스템 및 이를 이용한 오차 자동 보정 방법{NUMERICAL CONTROL SYSTEM HAVING AUTOMATIC ERROR CORRECTION FUNCTION AND METHOD USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a numerical control system having an automatic error correction function and an automatic error correction method using the same. [0002]

본 발명은 수치 제어 시스템에서의 오차 보정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수치 제어 시스템을 이용한 가공 과정에서 발생하는 가공 오류를 해결하기 위해 자동으로 가공 프로그램이나 수치 제어 시스템의 설정 데이터를 보정하는 오차 자동 보정 장치 및 오차 자동 보정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to error correction in a numerical control system, and more particularly, to an error correction method for automatically correcting setting data of a machining program or a numerical control system to solve a machining error occurring in a machining process using a numerical control system A correction device and an error correction method.

공작 기계를 이용한 제품 생산은 대부분이 대량 생산을 위주로 하고 있다. 그러나 대량 생산을 하기 위한 초기 프로토타입 제작에는 가공 프로그램 작성 및 수정, 공구나 가공물의 장착 및 조절에 많은 시간과 노력이 투입된다. 또한, 초기 셋업을 완료한 후에도 장비나 공구의 변형, 작업 조건에 따라 다양한 가공 오류가 발생할 수 있다. 하지만 이러한 초기 셋업 완료 후에는 대부분 자동으로 작업이 진행되며, 중간 검증만 필요할 뿐이다. Most of the production of machine tools is based on mass production. However, early prototyping for mass production requires a lot of time and effort to write and modify machining programs, and to install and control tools and workpieces. In addition, after completion of the initial setup, various machining errors may occur depending on the deformation of the tool or the tool, and the working conditions. However, after this initial setup is completed, most of the work is done automatically, only intermediate verification is needed.

종래에는 초기 프로토타입 제작시 발생하는 오류를 해결하기 위해 작업자가 3D 시뮬레이션에 의해 출력된 형상과 실제 가공 형상을 설계 형상과 직접 비교해 가면서 가공 프로그램에 오류가 있는지 또는 수치 제어 시스템의 설정 데이터에 오류가 있는지를 직접 찾아내어 수정하고 있었다. 따라서, 이러한 종래 기술에 따르면, 많은 시간과 노력이 든다는 문제점이 있었다. Conventionally, in order to solve an error occurring during initial prototyping, the operator directly compares the shape and the actual machining shape output by the 3D simulation with the design shape and finds that there is an error in the machining program or an error occurs in the setting data of the numerical control system I had to find out and fix it myself. Therefore, according to this conventional technique, there is a problem that much time and effort are required.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 도출된 것으로서, 수치 제어 시스템을 이용한 가공 과정에서 발생하는 가공 오류를 해결하기 위해 자동으로 가공 프로그램이나 수치 제어 시스템의 설정 데이터를 보정하는 오차 자동 보정 장치 및 오차 자동 보정 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an automatic error correction apparatus and a method of automatically correcting setting data of a machining program or a numerical control system to solve a machining error occurring in a machining process using a numerical control system, And to provide a correction method.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 오차 자동 보정 기능을 가진 수치 제어 시스템(20)이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a numerical control system (20) having an error correction function.

본 발명에 따른 수치 제어 시스템(20)은, 3D 시뮬레이터(100) 및 오차 보정 장치(120)을 구비하며 가공 프로그램 및 3D 설계 데이터를 입력받아 3D 시뮬레이터(100) 및 오차 보정 장치(120)를 동작시키고 제어 데이터를 출력하는 HMI(100)와, HMI(100)로부터 입력되는 데이터에 따라 수치 제어 신호를 발생하는 NC(200)와, 서보(300)는 상기 NC(200)의 수치 제어 신호에 따라 상기 공작 기계(400)를 동작시키는 서보(300)와, 상기 서보(300)의 제어에 따라 가공물을 가공하는 공작기계(400)와, 상기 공작기계(400)의 가공 과정에서 미리 설정된 시간 간격으로 가공물의 치수를 측정하여 상기 오차 보정 장치(120)로 출력하는 측정 장치(500)를 포함한다.The numerical control system 20 according to the present invention includes a 3D simulator 100 and an error correction device 120 and receives a machining program and 3D design data to operate the 3D simulator 100 and the error correction device 120 And an NC 200 for generating a numerical control signal in accordance with data input from the HMI 100. The servo 300 is controlled by the numerical control signal of the NC 200 A servo 300 for operating the machine tool 400; a machine tool 400 for processing the workpiece under the control of the servo 300; And a measuring device 500 for measuring the dimensions of the workpiece and outputting the measured dimensions to the error compensating device 120.

이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 오차 보정 장치(120)는, 상기 가공 프로그램에 따라 상기 3D 시뮬레이터(110)를 작동시켜 취득한 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 가공 프로그램에 따라 상기 공작기계(400)를 실제로 가공된 가공물을 측정한 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하는 비교부(122)와, 상기 비교부(122)의 비교 결과에 따라 상기 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분을 특정한 보정 데이터를 생성하는 분석부(124); 및 상기 보정 데이터에 기초하여, 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 상기 가공 프로그램을 수정하는 수정부(126)를 포함하는 것을 특징으로 한다.With this configuration, the error correcting apparatus 120 according to the present invention can correct the error of the actual machine tool 400 according to the simulation output data obtained by operating the 3D simulator 110 according to the machining program or the machining program, A comparison unit (122) for comparing at least one of actual data measured on a workpiece with the 3D design data, and a comparison unit (122) An analysis unit 124; And a correcting unit (126) for correcting the machining program so that the simulation output data or the actual data is the same as the 3D design data, based on the correction data.

또한, 상기 비교부(122)는 상기 3D 설계 데이터를 상기 시뮬레이션 출력 데이터 및 상기 실측 데이터와 각각 비교하며, 상기 분석부(124)는, 상기 3D 설계 데이터와 상기 시뮬레이션 출력 데이터의 비교 결과에 따라 제1 보정 데이터를 생성하고, 상기 3D 설계 데이터와 상기 실측 데이터의 비교 결과에 따라 제2 보정 데이터를 생성하며, 상기 제1 보정 데이터와 상기 제2 보정 데이터를 병합한 병합 보정 데이터를 생성하고, 상기 수정부(126)는, 상기 병합 보정 데이터에 기초하여 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것을 특징으로 한다.The comparison unit 122 compares the 3D design data with the simulation output data and the actual data, respectively, and the analyzer 124 analyzes the 3D design data and the simulation output data according to the comparison result between the 3D design data and the simulation output data. 1 correction data, generates second correction data in accordance with the comparison result between the 3D design data and the actual data, generates merging correction data in which the first correction data and the second correction data are merged, The correction section 126 is characterized by modifying the machining program or modifying the setting data of the numerical control system 20 based on the merge correction data.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 3D 설계 데이터 및 가공 프로그램에 따라 가공물을 가공하는 수치 제어 시스템(20)을 이용한 오차 자동 보정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic error correction method using a numerical control system 20 for processing a workpiece in accordance with 3D design data and a machining program.

본 발명에 따른 오차 자동 보정 방법에 따르면, 상기 가공 프로그램에 의해 3D 시뮬레이터(110) 또는 공작기계(400)를 작동시켜 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터를 취득하는 데이터 취득 단계(S 310), 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인하는 비교 단계(S320), 상기 비교 단계(S320)의 비교 결과에 따라 상기 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분을 특정한 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성 단계(S330) 및 상기 보정 데이터에 기초하여 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 데이터 수정 단계(S340)를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the automatic error correction method of the present invention, a data obtaining step (S 310) of operating the 3D simulator (110) or the machine tool (400) by the machining program to obtain simulation output data or actual measurement data, (S320) of comparing at least one of the data or actual data with the 3D design data to identify a portion where an error has occurred, and determining a portion where an error has occurred in the machining program according to the comparison result of the comparing step (S320) A correction data generation step (S330) for generating correction data; and a correction data generation step (S330) for correcting the machining program so that the simulation output data or the actual measurement data becomes the same as the 3D design data, And a data modification step (S340) of modifying the setting data The features.

바람직하게는, 상기 비교 단계(S320)에서는, 상기 3D 설계 데이터를 상기 시뮬레이션 출력 데이터 및 상기 실측 데이터와 각각 비교한다(S416, S426).Preferably, in the comparison step (S320), the 3D design data is compared with the simulation output data and the actual data (S416, S426).

또한, 상기 보정 데이터 생성 단계(S330)에서는, 상기 3D 설계 데이터와 상기 시뮬레이션 출력 데이터의 비교 결과에 따라 제1 보정 데이터를 생성하고(S418), 상기 3D 설계 데이터와 상기 실측 데이터의 비교 결과에 따라 제2 보정 데이터를 생성하며(S428), 상기 제1 보정 데이터와 상기 제2 보정 데이터를 병합한 병합 보정 데이터를 생성한다(S430).In the correction data generation step S330, first correction data is generated in accordance with the comparison result between the 3D design data and the simulation output data (S418), and in accordance with the comparison result between the 3D design data and the measured data The second correction data is generated (S428), and the merging correction data in which the first correction data and the second correction data are merged is generated (S430).

또한, 상기 데이터 수정 단계(S340)에서는, 상기 병합 보정 데이터에 기초하여 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것(S450, S460)을 특징으로 한다.In the data modification step S340, the machining program is modified based on the merge correction data or the setting data of the numerical control system 20 is modified (S450, S460).

본 발명에 따르면, 자동으로 가공 프로그램이나 수치 제어 시스템의 설정 데 이터를 보정할 수 있어서, 수치 제어 시스템을 이용한 가공 과정에서 발생하는 가공 오류를 용이하게 해결할 수 있다. According to the present invention, the setting data of the machining program or the numerical control system can be automatically corrected automatically, thereby making it possible to easily solve a machining error occurring in the machining process using the numerical control system.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하에서는 도 1 을 참조하여 본 발명의 기본 개념을 설명한다. Hereinafter, the basic concept of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 작업자는 CAD/CAM 소프트웨어가 탑재된 PC를 이용하여 원하는 가공물의 3D 설계 데이터를 작성하고, 이 3D 설계 데이터에 따른 가공물을 제작할 수 있도록 수치 제어 시스템을 제어하는 가공 프로그램을 작성한다. First, an operator creates 3D design data of a desired workpiece by using a PC equipped with CAD / CAM software, and creates a machining program for controlling the numerical control system so that a workpiece corresponding to the 3D design data can be produced.

작업자는 작성된 3D 설계 데이터와 가공 프로그램을 CNC(computer numerical control)에 입력하고 가공 프로그램에 따라 3D 시뮬레이터 또는 실제 공작 기계를 작동시킨다. The operator enters the 3D design data and the machining program into the CNC (computer numerical control) and operates the 3D simulator or the actual machine tool according to the machining program.

3D 시뮬레이터로부터는 시뮬레이션 가공 과정에서의 가공물의 정보 및 공구 정보등을 나타내는 시뮬레이션 출력 데이터가 출력되고, 실제 공작 기계에 의한 가공에 따라 측정 장치에 의해 측정된 가공물의 실측 데이터가 출력되며, 본 발명에 따른 자동 보정 장치에서는 여기서 얻어진 시뮬레이션 출력 데이터와 실측 데이터를 3D 설계 데이터와 각각 비교함으로써 설계된 가공물과 시뮬레이션에 의한 가공물, 또는 설계된 가공물과 실제 공작 기계에 의한 가공물 사이에서 오차가 발생한 부분을 확인하게 된다. Simulation output data representing the information of the workpiece and the tool information in the simulation processing are outputted from the 3D simulator and the actual data of the workpiece measured by the measuring device according to the machining by the actual machine tool are output. The automatic correction apparatus according to the present invention compares the simulation output data and the actual measurement data obtained in this manner with the 3D design data, respectively, to confirm the designed workpiece and the workpiece by the simulation or the designed workpiece and the part where the error occurred between the workpiece and the workpiece by the actual machine tool.

본 발명에 따른 자동 보정 장치는, 확인된 오차 발생 부분에 따라 가공물의 미절삭(undercut)/과절삭(overcut)의 위치, 오차량 및 오차 방향을 확인하여 보정 데이터를 생성하고, 이 보정 데이터에 따라 가공 프로그램 또는 공구 오프셋과 같은 수치 제어 시스템의 설정 데이터 등을 자동으로 수정한다. The automatic correction apparatus according to the present invention generates correction data by checking the position of the undercut / overcut of the workpiece, the error and the error direction according to the identified error generation portion, The setting data of the numerical control system such as the machining program or the tool offset is automatically corrected.

이렇게 수정된 데이터를 이용하여 CNC를 동작시켜 설계한 대로의 가공물을 오차 없이 얻을 수 있다. By using the modified data, the CNC can be operated and the workpiece as designed can be obtained without error.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 오차 자동 보정 장치를 구비한 수치 제어 시스템(20)의 구성을 설명한다. Hereinafter, the configuration of a numerical control system 20 including an automatic error correction apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명에 따른 오차 자동 보정 장치(120)를 구비한 수치 제어 시스템(20)은 HMI(Human Machine Interface: 100), NC(Numercal Control: 200), 서보(300), 공작기계(400), 측정 장치(500)를 포함한다. The numerical control system 20 including the automatic error correction apparatus 120 according to the present invention may be applied to a human machine interface (HMI) 100, a numerical control (NC) 200, a servo 300, a machine tool 400, Device 500 as shown in FIG.

HMI(100)는 3D 시뮬레이터(100) 및 오차 보정 장치(120)을 구비하며 외부로부터 가공 프로그램 및 3D 설계 데이터를 입력받아 3D 시뮬레이터(100) 및 오차 보정 장치(120)를 동작시키고 제어 데이터를 NC(200)에 출력한다. 본 실시예에서는 오차 보정 장치(120)가 HMI(100) 내에 설치되도록 구성하였으나, 오차 보정 장치(120)가 설치되는 위치는 여기에 한정되지 않는다. 즉, 오차 보정 장치(120)는 본 발명에 따른 동작을 수행할 수만 있다면 HMI(100)와는 별도의 장치로 구성될 수도 있다. The HMI 100 includes a 3D simulator 100 and an error correction device 120. The HMI 100 receives a machining program and 3D design data from the outside and operates the 3D simulator 100 and the error correction device 120, (200). In the present embodiment, the error correction apparatus 120 is configured to be installed in the HMI 100, but the position where the error correction apparatus 120 is installed is not limited to this. That is, the error correction device 120 may be configured as a separate device from the HMI 100, as long as it can perform the operation according to the present invention.

또한, 도 2에 도시되어 있지는 않으나, 바람직한 실시예에 따르면 도 5a에 도시된 것과 같이 HMI(100)는 데이터 저장부(130)도 구비할 수 있다. Also, although not shown in FIG. 2, according to a preferred embodiment, the HMI 100 may also include a data storage unit 130, as shown in FIG. 5A.

즉, 도 5a를 참조하면, 데이터 저장부(130)는 설계할 제품(Desired part)의 3D 모델링 파일이 저장된 3D 설계 데이터 저장부(131)와, 3D 시뮬레이터(110)에 의해 출력된 시뮬레이션 출력 데이터가 저장된 시뮬레이션 데이터 저장부(132)와, 측정장치(500)에 의해 측정된 가공물의 실측 데이터가 저장된 실측 데이터 저장부(133)와, 오차 자동 보정 장치(120)의 분석부(124) 및 수정부(126)를 거쳐 생성된 보정 데이터가 저장되어 있는 보정 데이터 저장부(134)를 포함할 수 있다.5A, the data storage unit 130 includes a 3D design data storage unit 131 storing a 3D modeling file of a product to be designed (a 3D modeling file), a simulation output data An actual data storage unit 133 in which actual data of the workpiece measured by the measuring apparatus 500 is stored and a simulation data storage unit 133 in the analysis unit 124 and the number And a correction data storage unit 134 in which correction data generated through the control unit 126 is stored.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 데이터 저장부(132)는 3D 시뮬레이션 출력 데이터 저장부(132-1), 가공 프로그램 정보 저장부(132-2), 시뮬레이션 커트 정보 저장부(132-3) 및 공구 정보 저장부(132-4)를 포함할 수 있다. 5B, the simulation data storage unit 132 includes a 3D simulation output data storage unit 132-1, a processed program information storage unit 132-2, a simulation cut information storage unit 132-3 And a tool information storage unit 132-4.

NC(200)는 HMI(100)로부터 입력되는 데이터에 따라 서보(300)를 수치 제어하고, 서보(300)는 NC(200)의 수치 제어에 따라 공작 기계(400)를 동작시킨다. 공작기계(400)는 서보(300)의 제어에 따라 가공물을 가공하며, 측정 장치(500)는 가공 과정에서 미리 설정된 시간 간격으로 가공물의 치수를 측정하여 오차 보정 장치(120)으로 출력한다. 측정 장치(500)로서는 접촉식이나 비접촉식 방식 등 측정 방식에 상관없이 가공물의 치수를 측정할 수 있는 장치라면 어떠한 측정 장치도 사용할 수 있다. The NC 200 numerically controls the servo 300 according to data input from the HMI 100 and the servo 300 operates the machine tool 400 according to the numerical control of the NC 200. The machine tool 400 processes the workpiece under the control of the servo 300 and the measuring apparatus 500 measures the dimensions of the workpiece at predetermined time intervals during the machining process and outputs the measurement to the error compensating device 120. As the measuring apparatus 500, any measuring apparatus can be used as long as it can measure the dimensions of workpieces irrespective of the measuring method such as contact or non-contact type.

본 발명에 따른 오차 보정 장치(120)는 비교부(122), 분석부(124), 수정부(126)를 포함한다. The error correction apparatus 120 according to the present invention includes a comparison unit 122, an analysis unit 124, and a correction unit 126.

비교부(122)는, 가공 프로그램에 따라 상기 3D 시뮬레이터(110)를 작동시켜 취득한 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 가공 프로그램에 따라 상기 공작기계(400)를 실제로 가공된 가공물을 측정한 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인한다. 즉, 비교부(122)는 3D 시뮬레이션에 의해 얻어진 가공물의 형상 또는 실제 공작 기계에 의해 가공된 가공물의 형상을 설계된 가공물의 형상과 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인한다. The comparison unit 122 compares at least one of the simulation output data acquired by operating the 3D simulator 110 according to the machining program or the actual measurement data obtained by measuring the actually processed workpiece of the machine tool 400 according to the machining program And compares the 3D design data with the 3D design data. That is, the comparison unit 122 compares the shape of the workpiece obtained by the 3D simulation or the shape of the workpiece processed by the actual machine tool with the shape of the designed workpiece to identify the area where the error occurs.

분석부(124)는, 비교부(122)의 비교 결과에 따라 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분을 특정한 보정 데이터를 생성한다. 여기서 보정 데이터는 커트 번호, 오차 내용(미절삭 또는 과절삭), 오차량, 오차 방향, 가공 프로그램의 블록 번호, 사용된 공구 등의 정보를 포함할 수 있다. 분석부(124)는 우선 오차가 발생한 부분에 대응하는 커트 번호를 찾고, 이 커트 번호에 기초하여 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터로부터 오차가 발생한 가공 프로그램의 블록 번호, 오차 내용, 오차량, 오차 방향, 사용된 공구 등을 확인하여 보정 데이터를 생성한다. The analyzer 124 generates correction data specifying a portion where an error has occurred in the machining program in accordance with the comparison result of the comparing unit 122. [ Here, the correction data may include information such as a cut number, an error content (microcutting or overcutting), an error, an error direction, a block number of a parting program, a used tool, and the like. The analysis unit 124 first finds the cut number corresponding to the error occurrence portion, and based on the cut number, calculates the block number, the error content, the error amount, the error direction, and the like of the machining program in which the error is generated from the simulation output data or the actual data, Check the tool used and generate the correction data.

수정부(126)는 보정 데이터에 기초하여, 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터가 3D 설계 데이터와 동일해지도록 가공 프로그램을 수정한다. 가공 프로그램을 수정할지 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정할지 여부는 보정 데이터에 기초하여 판단이 가능하다. 즉, 보정 데이터에서 가공 과정 전체적으로 오차가 발생한 경우라면 공구 오프셋 등의 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것이 효과적이고, 특정 가공 단계에서 오차가 발생한 경우라면 가공 프로그램의 특정 블록의 데이터를 수정하는 것이 효과적이다. The correction section 126 corrects the machining program so that the simulation output data or the actual measurement data becomes the same as the 3D design data, based on the correction data. Whether to modify the machining program or the setting data of the numerical control system 20 can be judged based on the correction data. That is, it is effective to correct the setting data of the numerical control system 20, such as a tool offset, if an error occurs throughout the machining process in the correction data. If an error occurs in a specific machining step, It is effective to modify.

이와 같이, 비교부(122), 분석부(124), 수정부(126)를 포함하는 오차 보정 장치(120)에 의하면, 수치 제어 시스템을 이용한 가공 과정에서 발생하는 가공 오류를 줄일 수 있다. As described above, according to the error correcting apparatus 120 including the comparing unit 122, the analyzing unit 124, and the correcting unit 126, it is possible to reduce the machining error occurring in the machining process using the numerical control system.

이하에서는 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 오차 자동 보정 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, an automatic error correction method according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 작업자가 작성한 가공 프로그램에 의해 3D 시뮬레이터(110) 또는 공작 기계(400)를 작동시켜 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터를 취득한다(S310). 3D 시뮬레이터는 가공 과정에서 미리 설정된 시간 간격으로(커트 번호로 식별됨) 가공과 관련된 데이터를 생성하여 출력하며, 측정 장치(500)은 공작 기계에 의한 가공 과정에서 미리 설정된 시간 간격으로(커트 번호로 식별됨) 가공물의 치수를 측정하여 출력한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 데이터 저장부(132)는 3D 시뮬레이션 출력 데이터 저장부(132-1), 가공 프로그램 정보 저장부(132-2), 시뮬레이션 커트 정보 저장부(132-3) 및 공구 정보 저장부(132-4)를 포함할 수 있다.First, the 3D simulator 110 or the machine tool 400 is operated by a machining program created by an operator to obtain simulation output data or actual measurement data (S310). The 3D simulator generates and outputs data related to machining at a predetermined time interval (identified by a cut number) in the machining process, and the measuring apparatus 500 measures the machining time at a predetermined time interval Identify) Measure and output the dimensions of the workpiece. 5B, the simulation data storage unit 132 includes a 3D simulation output data storage unit 132-1, a processed program information storage unit 132-2, a simulation cut information storage unit 132-3, And a tool information storage unit 132-4.

그 후, 3D 설계 데이터에 따른 가공물을 얻기 위해 작성된 가공 프로그램에 의해 3D 시뮬레이터를 작동시켜 취득한 시뮬레이션 출력 데이터 또는 가공 프로그램에 따라 실제로 가공된 가공물을 측정한 실측 데이터 중 적어도 하나를 3D 설계 데이터와 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인한다(S320), 즉, 3D 설계 데이터에서의 가공물의 형상을 시뮬레이션 출력 데이터에서의 가공물의 형상 또는 실측 데이터에서의 가공물의 형상과 비교함으로써 오차의 발생을 확인한다. Thereafter, at least one of the simulation output data obtained by operating the 3D simulator by the machining program created to obtain the workpiece according to the 3D design data or the actual data obtained by measuring the workpiece actually processed according to the machining program is compared with the 3D design data (S320). In other words, the occurrence of the error is confirmed by comparing the shape of the workpiece in the 3D design data with the shape of the workpiece in the simulation output data or the shape of the workpiece in the actual data.

그리고, 비교 단계(S320)의 비교 결과에 따라 가공 프로그램 중 오차가 발생 한 부분을 특정한 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성한다(S330). 여기서 보정 데이터는 가공 프로그램의 블록 번호, 커트 번호, 오차 내용(미절삭 또는 과절삭), 오차량, 오차 방향, 사용된 공구의 공구 번호 등의 정보를 포함한다(도 6 참조). 보정 데이터의 생성을 위해서 우선 오차가 발생한 부분에 대응하는 커트 번호가 확인되고, 확인된 커트 번호에 기초하여 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터로부터 오차가 발생한 가공 프로그램의 블록 번호, 오차 내용, 오차량, 오차 방향, 사용된 공구 등이 검출되어 보정 데이터가 생성된다. Based on the comparison result in the comparison step S320, correction data for generating the specific correction data is generated in the portion where the error has occurred in the machining program (S330). Here, the correction data includes information such as a block number of a machining program, a cut number, an error content (microcutting or overcutting), an error, an error direction, a tool number of a used tool, and the like. In order to generate the correction data, a cut number corresponding to the error occurrence portion is first identified. Based on the checked cut number, the block number of the machining program in which an error is generated from the simulation output data or the measured data, the error content, Direction, tool used, and the like are detected to generate correction data.

그 후, 생성된 보정 데이터에 기초하여 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 가공 프로그램을 수정하거나 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정한다(S340). 가공 프로그램을 수정할지 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정할지 여부는 보정 데이터에 기초하여 판단이 가능하다. 즉, 보정 데이터에서 가공 과정 전체적으로 오차가 발생한 경우라면 공구 오프셋 등의 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것이 효과적이고, 특정 가공 단계에서 오차가 발생한 경우라면 가공 프로그램의 특정 블록의 데이터를 수정하는 것이 효과적이다. Thereafter, based on the generated correction data, the machining program is modified or the setting data of the numerical control system 20 is modified so that the simulation output data or the actual data becomes the same as the 3D design data (S340). Whether to modify the machining program or the setting data of the numerical control system 20 can be judged based on the correction data. That is, it is effective to correct the setting data of the numerical control system 20, such as a tool offset, if an error occurs throughout the machining process in the correction data. If an error occurs in a specific machining step, It is effective to modify.

도 4는 본 발명에 따른 오차 자동 보정 방법의 다른 실시예를 나타낸 흐름도이다. 이 실시예에서는 3D 시뮬레이터 및 실제 기계 가공을 모두 이용하여 오차 자동 보정이 행해진다. 4 is a flowchart illustrating a method of automatically correcting an error according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, error correction is performed using both the 3D simulator and actual machining.

먼저, 가공 프로그램에 따라 3D 시뮬레이션이 행해지고(S410), 3D 시뮬레이션은 완료될 때 까지 계속된다(S412). 3D 시뮬레이션이 완료되면, 시뮬레이션 출 력 데이터가 취득되고(S414), 3D 설계 데이터와 시뮬레이션 출력 데이터를 비교한다(S416), 그리고, 비교 결과에 기초하여, 오차가 발생한 가공 프로그램 블록 번호, 커트 번호, 오차량, 오차 방향을 나타내는 제1 보정 데이터가 생성된다. First, a 3D simulation is performed according to the machining program (S410), and the 3D simulation is continued until the 3D simulation is completed (S412). When the 3D simulation is completed, the simulation output data is acquired (S414), and the 3D design data and the simulation output data are compared (S416). Based on the comparison result, the machining program block number, And the first correction data indicating the error direction are generated.

이와 함께, 가공 프로그램에 따라 공작 기계에 의한 실제 가공이 행해지며(S420). 실제 가공은 완료될 때 까지 계속된다(S422). 실제 가공이 완료되면, 실측 데이터가 취득되고(S424), 3D 설계 데이터와 실측 데이터를 비교한다(S426). 그리고, 비교 결과에 기초하여, 오차가 발생한 가공 프로그램 블록 번호, 커트 번호, 오차량, 오차 방향을 나타내는 제2 보정 데이터가 생성된다. At the same time, actual machining by the machine tool is performed in accordance with the machining program (S420). The actual machining is continued until completion (S422). When the actual machining is completed, the actual data is acquired (S424), and the 3D design data is compared with the actual data (S426). Then, on the basis of the comparison result, the second correction data indicating the machining program block number, the cut number, the error, and the error direction in which the error occurred is generated.

그 후, 제1 보정 데이터 및 제2 보정 데이터를 병합하고(S430), 병합 보정 데이터에 기초하여 공구 보정값 수정이 효과적인지가 판단된다(S440). 여기서, 공구 보정값 수정이 효과적이라고 판단되면 수정된 공부 보정값에 따라 수치 제어 시스템의 설정 데이터를 수정한다(S460). 여기서, 공구 보정값 수정이 효과적이지 않다고 판단되면, 가공 프로그램의 특정 블록을 수정한다. (S450)Thereafter, the first correction data and the second correction data are merged (S430), and it is determined whether or not the correction of the tool correction value is effective based on the merging correction data (S440). If it is determined that the correction of the tool correction value is effective, the setting data of the numerical control system is modified according to the corrected correction value (S460). Here, if it is determined that the correction of the tool correction value is not effective, the specific block of the machining program is modified. (S450)

이러한 오차 자동 보정 방법에 의하면, 수치 제어 시스템을 이용한 가공 과정에서 발생하는 가공 오류를 줄일 수 있다. According to the automatic correction method of the error, it is possible to reduce the machining error occurring in the machining process using the numerical control system.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상 의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 한정적이 아닌 예시적인 것으로 이해해야만 하며, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 정의된다. Accordingly, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, The scope of the invention is defined by the claims.

도 1 은 본 발명의 기본 개념을 나타낸 도식도. 1 is a schematic diagram illustrating a basic concept of the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 오차 자동 보정 장치를 구비한 수치 제어 시스템의 실시예를 나타낸 구성도. 2 is a block diagram showing an embodiment of a numerical control system provided with an automatic error correction apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 오차 자동 보정 방법의 실시예를 나타낸 흐름도. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of an automatic error correction method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 오차 자동 보정 방법의 다른 실시예를 나타낸 흐름도. 4 is a flowchart showing another embodiment of an error correction method according to the present invention.

도 5a는 본 발명에 따른 수치 제어 시스템의 데이터 저장부의 구성을 나타내는 도면. 5A is a diagram showing the configuration of a data storage unit of a numerical control system according to the present invention.

도 5b는 3차원 시뮬레이터로부터 출력되는 시뮬레이션 출력 데이터 저장부의 구성을 나타내는 도면. 5B is a diagram showing a configuration of a simulation output data storage unit output from a three-dimensional simulator;

도 6은 본 발명에 따른 보정 데이터의 구성을 나타내는 도면. 6 is a diagram showing the configuration of correction data according to the present invention;

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명> DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS

20: 수치 제어 시스템 100: HMI(Human Machine Interface)20: Numerical control system 100: Human Machine Interface (HMI)

110: 3D 시뮬레이터 120: 오차 보정 장치 110: 3D simulator 120: Error correction device

122: 비교부 124: 분석부122: comparison unit 124:

126: 수정부 130: 데이터 저장부126: Correction unit 130: Data storage unit

131: 3D 설계 데이터 저장부 132: 시뮬레이션 데이터 저장부131: 3D design data storage unit 132: Simulation data storage unit

133: 실측 데이터 저장부 134: 보정 데이터 저장부133: actual data storage unit 134: correction data storage unit

200: NC(Numerical Control) 300: 서보200: Numerical Control (NC) 300: Servo

400: 공작기계 500: 측정 장치400: Machine tool 500: Measuring device

Claims (4)

오차 자동 보정 기능을 가진 수치 제어 시스템(20)으로서,A numerical control system (20) having an error correction function, 3D 시뮬레이터(110) 및 오차 보정 장치(120)을 구비하며 가공 프로그램 및 3D 설계 데이터를 입력받아 상기 3D 시뮬레이터(110) 및 상기 오차 보정 장치(120)를 동작시키고 제어 데이터를 출력하는 HMI(100)와,A 3D simulator 110 and an error correction device 120. The HMI 100 receives a machining program and 3D design data and operates the 3D simulator 110 and the error correction device 120 and outputs control data, Wow, 상기 HMI(100)로부터 입력되는 데이터에 따라 수치 제어 신호를 발생하는 NC(200)와,An NC 200 for generating a numerical control signal in accordance with data input from the HMI 100, 상기 NC(200)의 수치 제어 신호에 따라 공작기계(400)를 동작시키는 서보(300)와,A servo 300 for operating the machine tool 400 according to the numerical control signal of the NC 200, 상기 공작기계(400)의 가공 과정에서 가공물의 치수를 측정하여 상기 오차 보정 장치(120)로 출력하는 측정 장치(500)를 포함하고,And a measuring device (500) measuring the dimensions of the workpiece during the machining of the machine tool (400) and outputting the measured dimensions to the error compensating device (120) 상기 오차 보정 장치(120)는,The error correcting apparatus 120 corrects, 상기 가공 프로그램에 따라 상기 3D 시뮬레이터(110)를 작동시켜 취득한 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 가공 프로그램에 따라 상기 공작기계(400)에서 가공된 가공물을 측정한 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하는 비교부(122)와,At least one of the simulation output data acquired by operating the 3D simulator 110 according to the machining program or actual measurement data obtained by measuring the workpiece processed by the machine tool 400 according to the machining program is compared with the 3D design data A comparator 122, 상기 비교부(122)의 비교 결과에 따라 상기 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분의 보정 데이터를 생성하는 분석부(124); 및An analysis unit (124) for generating correction data of a part where an error occurs in the machining program according to the comparison result of the comparison unit (122); And 상기 보정 데이터에 기초하여, 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 상기 가공 프로그램을 수정하는 수정부(126)를 포함하고,And a correcting unit (126) for correcting the machining program so that the simulation output data or the actual data becomes the same as the 3D design data based on the correction data, 상기 비교부(122)는 상기 3D 설계 데이터를 상기 시뮬레이션 출력 데이터 및 상기 실측 데이터와 각각 비교하며,The comparison unit 122 compares the 3D design data with the simulation output data and the actual data, respectively, 상기 분석부(124)는, 상기 3D 설계 데이터와 상기 시뮬레이션 출력 데이터의 비교 결과에 따라 제1 보정 데이터를 생성하고, 상기 3D 설계 데이터와 상기 실측 데이터의 비교 결과에 따라 제2 보정 데이터를 생성하며, 상기 제1 보정 데이터와 상기 제2 보정 데이터를 병합한 병합 보정 데이터를 생성하고,The analysis unit 124 generates first correction data in accordance with the comparison result between the 3D design data and the simulation output data and generates second correction data according to the comparison result between the 3D design data and the actual data , Merging correction data in which the first correction data and the second correction data are merged is generated, 상기 수정부(126)는, 상기 병합 보정 데이터에 기초하여 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것The correcting unit 126 corrects the machining program based on the merge correction data or corrects the setting data of the numerical control system 20 을 특징으로 하는 오차 자동 보정 기능을 가진 수치 제어 시스템. A numerical control system with an error correction function. 삭제delete 3D 설계 데이터 및 가공 프로그램에 따라 가공물을 가공하는 수치 제어 시스템(20)을 이용한 오차 자동 보정 방법으로서,An automatic error correction method using a numerical control system (20) for processing a workpiece in accordance with 3D design data and a machining program, 상기 가공 프로그램에 의해 3D 시뮬레이터(110) 또는 공작기계(400)를 작동시켜 시뮬레이션 출력 데이터 또는 실측 데이터를 취득하는 데이터 취득 단계(S 310),A data acquisition step (S 310) of operating the 3D simulator (110) or the machine tool (400) by the machining program to acquire simulation output data or actual measurement data, 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터 중 적어도 하나를 상기 3D 설계 데이터와 비교하여 오차가 발생한 부분을 확인하는 비교 단계(S320),A comparison step (S320) of comparing at least one of the simulation output data or the actual data with the 3D design data to identify a part where an error occurs, 상기 비교 단계(S320)의 비교 결과에 따라 상기 가공 프로그램 중 오차가 발생한 부분의 보정 데이터를 생성하는 보정 데이터 생성 단계(S330) 및A correction data generation step (S330) of generating correction data of a portion where an error occurs in the machining program in accordance with the comparison result of the comparison step (S320); and 상기 보정 데이터에 기초하여 상기 시뮬레이션 출력 데이터 또는 상기 실측 데이터가 상기 3D 설계 데이터와 동일해지도록 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 데이터 수정 단계(S340)를 포함하고,And a data modification step (S340) of modifying the machining program or modifying the setting data of the numerical control system (20) so that the simulation output data or the actual data is the same as the 3D design data based on the correction data and, 상기 비교 단계(S320)에서는, 상기 3D 설계 데이터를 상기 시뮬레이션 출력 데이터 및 상기 실측 데이터와 각각 비교하며(S416, S426),In the comparison step S320, the 3D design data is compared with the simulation output data and the actual data (S416, S426) 상기 보정 데이터 생성 단계(S330)에서는, 상기 3D 설계 데이터와 상기 시뮬레이션 출력 데이터의 비교 결과에 따라 제1 보정 데이터를 생성하고(S418), 상기 3D 설계 데이터와 상기 실측 데이터의 비교 결과에 따라 제2 보정 데이터를 생성하며(S428), 상기 제1 보정 데이터와 상기 제2 보정 데이터를 병합한 병합 보정 데이터를 생성하고(S430),In the correction data generation step S330, first correction data is generated in accordance with the comparison result between the 3D design data and the simulation output data (S418), and in accordance with the comparison result between the 3D design data and the actual data, Generates correction data (S428), generates merging correction data in which the first correction data and the second correction data are merged (S430) 상기 데이터 수정 단계(S340)에서는, 상기 병합 보정 데이터에 기초하여 상기 가공 프로그램을 수정하거나 상기 수치 제어 시스템(20)의 설정 데이터를 수정하는 것(S450, S460)을 특징으로 하는 오차 자동 보정 방법.In the data modification step (S340), the machining program is modified based on the merge correction data or the setting data of the numerical control system (20) is modified (S450, S460). 삭제delete
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