KR101959241B1 - 지능형 cnc 공작기계 오류 제어 장치 및 방법 - Google Patents

지능형 cnc 공작기계 오류 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, (a) 공작기계로부터 오류발생정보가 수신된 경우, 오류관련정보를 획득하여 오류원인을 분석하는 단계, (b) 기 저장된 대응전략 DB를 검색하여 상기 오류원인에 대응하는 대응전략목록을 추출하는 단계, (c) 상기 추출된 대응전략 목록들 중에서 최적 대응 전략을 선정하는 단계, (d) 상기 최적 대응전략에 대한 후속공정을 시뮬레이션하여 검증하는 단계, (e) 상기 검증된 후속공정을 제공하는 단계를 포함하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법이 제공된다.

Description

지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법 {Intelligent error control method and apparatus for CNC machine}
본 발명은 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CNC공작기계에서 가공 중 오류가 발생 하였을 때, 대응전략 DB로부터 오류원인에 대응하는 대응전략을 추출하여 제공하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법에 관한 것이다,
일반적으로 공작기계는 여러 가공을 수행하는 장치를 통칭하는 것으로 가공범위에 따라 여러 종류가 알려져 있으며, 대표적으로는 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계가 있다. 상기 CNC 공작기계는 공작물의 절삭가공을 하는 경우 가공치수, 형상, 필요한 공구, 이송속도 등을 선택적으로 지시하는 수치 데이터를 기록한 프로그램을 컴퓨터와 직접 연결시켜 자동적으로 절삭공구의 위치를 결정하거나 자동절삭을 수행하도록 한 것이다.
한편, 고부가가치 기계 부품의 생산 방법인 NC 가공 기술은 기계 산업 전반에 걸쳐 사용되며, CNC공작기계를 이용한 가공 중 발생하는 오류(이상 상태)는 생산성 저하에 막대한 영향을 준다.
현재의 기술로는 가공중 문제 발생시 대응을 위해서 작업자가 작업 순서 및 작업에 필요한 공구 정보를 확인하고, 새로운 공정 생성을 위해 CAM을 사용하여 공정을 새로 작성 해야 한다. 이 작업들은 작업자의 숙련도에 전적으로 의존 하는 상황으로, 동일 장비에서도 운용자의 능력에 따라 품질, 대응시간 등 생산성이 크게 차이가 나기 때문에 대량생산의 경우 최종 생산성에서 크게 차이가 날수 있다.
따라서, 문제 발생시 문제 상황에 대한 정보를 분석하고, 생산품질 및 대응 시간이 일정하도록 대응 방안에 대한 표준화를 수행함으로써 CNC공작기계를 이용한 가공 중 발생한 오류에 대해서 숙련자/비숙련자에 따른 생산성 차이를 줄일 수 있는 CNC공작기계 제어방법에 대한 연구가 요구되고 있다..
선행기술1: 한국공개특허 제10-2015-0072896호(2015.06.30. 공개)
본 발명의 목적은, CNC공작기계에서 가공 중 오류가 발생 하였을 때, 그 오류에 대해서 숙련자/비숙련자에 따른 생산성 차이를 줄일 수 있는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, CNC공작기계에서 가공 중 문제가 발생 하였을 때, 문제 발생으로 인한 시간 손실을 최소화하고, 사람에 의한 대응 시간 및 대응 품질을 균일하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 오류원인에 대응하여 선택된 대응전략을 시뮬레이션을 통해 미리 검증할 수 있는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법은, (a) 공작기계로부터 오류발생정보가 수신하는 단계; (b) 상기 오류발생정보에 따른 오류관련정보를 획득하는 단계; (c) 상기 오류관련정보를 분석하여 오류원인을 도출하는 단계; (d) 상기 도출된 오류원인으로 대응전략 DB를 검색하여 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출하는 단계; (e) 상기 추출된 대응전략 목록들 중에서 최적 대응전략을 선정하는 단계; (f) 상기 최적 대응전략에 따른 후속공정을 시뮬레이션하여 검증하는 단계; 및 (g) 상기 검증된 후속공정을 상기 공작기계에 제공하는 단계;를 포함한다.
상기 오류발생정보는, 오류가 발생한 가공장치 모델명, NC Block, NC 데이터 파일명 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 오류관련정보는, 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 오류원인은, 피드, 속도, 스핀들, 드릴사이클, 가공 깊이, 절삭유 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 최적 대응전략은 대응전략 목록 중에서 사용자가 선택한 대응전략, 현재 사용 가능한 공구를 이용한 대응전략, 이용빈도가 가장 많은 대응전략 중 하나일 수 있다.
상기 (e) 단계는, 상기 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 중 적어도 하나를 조합 분석하여 후속 공정을 생성하는 단계 및 상기 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (f)단계에서, 상기 후속공정이 검증되지 않은 경우, 상기 후속공정을 재생성하고, 상기 재생성된 후속공정을 시뮬레이션하여 검증할 수 있다.
상기 (g)단계는, 상기 검증된 후속공정을 상기 공작기계로 전송하여 오류가 발생한 가공 시점부터 공작물의 가공을 재시작하도록 할 수 있다.
또한, 상기 (g)단계는, 상기 검증된 후속공정을 공작기계에 제공하기 전에 사용자 단말에 먼저 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 상기 공작기계로 전송하고, 사용자 단말로부터 수신된 후속공정 수정정보를 상기 대응전략 DB에 등록하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치는, 공작기계 또는 사용자 단말과의 통신을 위한 통신부; 공작기계에 관련된 표준 데이터, 공구상태 정보 및 대응전략을 저장한 DB; 상기 공작기계로부터 오류발생정보를 수신하여 이에 대응하는 오류관련정보를 획득하며, 오류관련정보를 분석하여 오류원인을 도출하는 오류원인분석부; 상기 DB를 검색하여 상기 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출하고, 소정의 기준에 따라 추출된 대응전략 목록 중에서 최적 대응전략을 선정하는 대응전략 선정부; 상기 최적 대응전략에 따른 후속공정을 생성하는 후속공정 생성부; 상기 후속공정 생성부에서 생성된 후속공정의 사용가능 여부를 검증하는 시뮬레이션부; 상기 시뮬레이션부에서 검증된 후속공정을 상기 공작기계 또는 상기 사용자 단말에 제공하는 제공부; 및 상기 통신부, DB, 오류원인분석부, 대응전략 선정부, 후속공정 생성부, 시뮬레이션부 및 제공부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 후속공정 생성부는, 상기 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 중 적어도 하나를 조합 분석하여 후속 공정을 생성하고, 생성된 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 시뮬레이션부에 의한 검증에서 상기 후속공정이 사용 가능한 것으로 검증되지 않은 경우, 상기 후속공정 생성부에서 후속공정을 재생성하고, 재생성된 후속공정을 상기 시뮬레이션부에서 다시 시뮬레이션하여 검증하는 것을 특징으로 한다.
상기 제공부는, 상기 검증된 후속공정을 공작기계에 제공하기 전에 사용자 단말에 먼저 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 상기 공작기계로 전송하고, 또한 수신된 후속공정 수정정보를 상기 DB에 등록할 수도 있다.
본 발명에 따르면, CNC공작기계에서 가공 중 오류가 발생 하였을 때, 기 저장된 대응전략 DB로부터 오류원인에 대응하는 대응전략을 추출하여 제공함으로써, 그 오류에 대해서 숙련자/비숙련자에 따른 생산성 차이를 줄일 수 있다.
또한, 오류원인에 대응하는 대응전략을 시뮬레이션을 통해 미리 검증함으로써, 공작기계에 다시 오류가 발생할 확률을 줄일 수 있다.
또한, CNC공작기계에서 가공 중 문제가 발생 하였을 때, 문제 발생에 대한 시간 손실을 최소화하고 사람에 의한 대응 시간 및 대응 품질을 균일하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 숙련자의 경험과 각 업체들의 Know-how를 DB화하고 대응방안을 Process 화하여 누구나 이상상태에 대한 최적의 대응 전략을 수립 할 수 있도록 최적의 후속 공정을 자동으로 제시함으로써 생산성 개선에 크게 기여할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계의 오류 제어를 위한 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치 및 방법'을 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다. 또한, 각 구성부는 순전히 하드웨어 또는 소프트웨어의 구성만으로 구현될 수도 있지만, 동일 기능을 수행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 둘 이상의 구성부들이 함께 구현될 수도 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 시스템은 공작물을 가공하는 복수의 공작기계(100), 제어장치(200)를 포함한다.
공작기계(100)는 공작물 가공 시, 오류가 발생하면, 가공을 중지하고, 오류발생정보를 제어장치로 전송한다. 여기서, 오류는 예컨대, 채터, 마모, 공구파손, 공구 부재, 과부하 등을 포함할 수 있다.
제어장치(200)는 공작기계(100)로부터 오류발생정보가 수신되면, 오류관련정보를 획득하여 오류원인을 분석하고, 대응전략 DB를 검색하여 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출한다. 여기서 오류발생정보는 오류가 발생한 공작기계 모델명, NC(Numerical Control) Block, NC 데이터 파일명 등을 포함하고, 오류관련정보는 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 등을 포함한다. 여기서 가상형상정보는 가공 전 초기 피삭재 형상, 오류 발생 시점의 잔여 형상, 가공완료 후 최종 형상 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 그런 후, 제어장치(200)는 추출된 대응전략 목록들 중에서 최적 대응 전략을 선정하고, 최적 대응전략에 대한 후속공정을 시뮬레이션하여 검증하며, 검증이 완료되면 후속공정을 해당 공작기계 또는 사용자에게 제공한다.
이러한 제어장치(200)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계의 오류 제어를 위한 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 지능형 CNC 공작기계의 오류 제어를 위한 제어장치(200)는 통신부(210), 데이터베이스(220), 오류원인분석부(230), 대응전략 선정부(240), 후속공정 생성부(250), 시뮬레이션부(260), 제공부(270) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
통신부(210)는 공작기계 또는 사용자 단말과의 통신을 위한 구성으로, 유선 통신망, 무선 통신망, 근거리 통신망 등을 통해 통신을 수행할 수 있다.
데이터베이스(220)는 표준데이터 DB, 공구상태정보 DB, 대응전략 DB를 포함한다.
표준데이터 DB에는 설비정보, 공정정보, 공구 정보, 잔여 형상 정보 등이 저장된다. 여기서, 설비정보는 공작기계에 대한 정보를 말하고, 공정정보는 공작기계가 수행하는 공정에 대한 정보, 공구정보는 각 공정에 필요한 공구에 정보, 잔여형상정보는 현재 진행중인 가공작업의 형상정보일 수 있다.
공구상태정보 DB에는 공구의 변경이 필요한 경우 즉시 사용 가능한 공구나 사용자에 의해 장착이 필요한 공구, 주문이 필요한 공구 등에 대한 공구 상태 정보가 저장된다.
대응전략 DB에는 공작기계들의 공정 별 오류원인에 대한 대응전략 정보가 저장된다.
대응전략 DB는 공작기계들의 가공 중 오류에 대한 경험적 대응방법이나 이론적 대응방법을 수집하여 분류하고 체계화시켜 저장한 데이테베이스로서, 사용자로부터 직접 입력받거나 빅데이터 분석을 통해 자동으로 수집된 대응전략들이 저장될 수 있다.
이러한 DB는 각각의 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어의 기능적 구조적 결합을 의미할 수 있다. DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있으며, 데이터베이스에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)을 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 데이터베이스의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 데이터베이스에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함한다.
오류원인 분석부(230)는 공작기계로부터 오류발생정보가 수신되면, 오류관련정보를 획득하여 오류원인을 분석한다. 즉, 오류원인 분석부는 공작기계로부터 오류가 발생한 공작기계 모델명, NC Block, NC 데이터 파일명 등을 포함하는 오류발생정보가 수신되면, 오류발생정보를 근거로 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 등을 포함하는 오류관련정보를 획득한다. 그런 후, 오류원인 분석부는 오류관련정보를 분석하여 오류가 발생한 공정명, 피드, 속도, 스핀들, 드릴사이클, 가공 깊이, 절삭유/스핀들의 온/오프상태 등을 포함하는 오류원인을 도출한다. 도출된 오류원인은 대응전략 DB에서 대응전략을 검색하는데 이용된다.
대응전략 선정부(240)는 대응전략 DB를 검색하여 오류원인 분석부에서 도출된 오류원인에 대응하는 대응전략목록을 추출하고, 추출된 대응전략 목록들 중에서 최적 대응 전략을 선정한다.
최적 대응 전략은 다음과 같은 기준에 의해 선정될 수 있다.
즉, 대응전략 선정부(240)는 대응전략 DB를 검색하여 오류원인과 유사 또는 동일한 오류를 검색하고, 그 검색된 오류에 대한 대응전략들을 추출한다. 그런 후, 대응전략 선정부(240)는 추출된 대응전략들을 사용자에게 제공하여 사용자에 의해 선택된 대응전략을 최적 대응전략으로 선택할 수 있다. 또한, 대응전략 선정부(240)는 추출된 대응전략들 중에서 표준데이터 DB와 공구상태정보 DB를 근거로 현재 즉시 사용 가능한 공구를 이용한 대응전략을 최적 대응전략으로 선택할 수 있다. 또한, 대응전략 선정부(240)는 추출된 대응전략들 중에서 이용빈도가 가장 많은 대응전략을 최적 대응전략으로 선택할 수 있다. 또한, 대응전략 선정부(240)는 추출된 대응전략들 중에서 표준데이터 DB에 저장된 정보를 근거로 가공 시간이 가장 짧아지는 최적의 조합으로 이루어진 대응전략을 최적 대응전략으로 선정할 수 있다.
후속공정 생성부(250)는 대응전략 선정부(240)에서 선정된 최적 대응전략에 대한 후속공정을 생성한다. 즉, 후속공정 생성부(250)는 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 등을 조합 분석하여 후속 공정을 생성하고, 그 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성한다. 다시 말하면, 후속공정 생성부(250)는 최적대응전략에 따라 CAM 시스템에서 CAD 형상 분석, 공정 계획의 가공 전략 변경, 공구 상태정보 DB의 검색으로 공구 변경 등을 수행하여 후속 공정을 생성한다.
시뮬레이션부(260)는 후속공정 생성부(250)에서 생성된 후속공정을 시뮬레이션하여 검증한다. 이때, 시뮬레이션부(260)는 후속공정에 대한 NC 데이터 파일을 시뮬레이션하여, 과삭충돌 등을 검사하고, 그 검사결과를 근거로 후속공정의 사용 가능 여부를 검증할 수 있다.
좀더 상세하게는, 시뮬레이션부(260)는 새로 생성된 후속 공정계획을 검증하기 위한 데이터를 수집한다. 이러한 데이터로는 오류상태로 인해 가공이 중단된 순간의 피삭재의 잔여 형상, 새로운 공정에서 사용할 Tool에 대한 정보, 가공장비에 대한 형상 및 성능 정보, 가공물의 최종 형상 정보, 피삭재의 재질 정보, 절삭유 정보 등이 있을 수 있다.
시뮬레이션부(260)은 후속 공정에 맞게 0점을 조정하고, 새로 생성된 공정계획에 따라 Tool, 가공장비를 움직이며 충돌을 검증한다. 이때 충돌은 공구, 피삭재, 가공장비, JIG간 움직임에 따른 상호 간섭을 체크하여 계산하는데, 기본적으로 최대 feed의 1/100 정도로 하여 계산하는 것이 바람직하다. 기본적인 체크 주기는 장비에 성능에 따라 다르다.
소비 전력에 대한 검증을 위해 피삭재 정보와 공구 정보, 가공 공정 정보를 사용하여 피삭재 절삭량에 따른 에너지를 계산하고, 이때 공구 수명에 따른 에너지 변화율을 고려할 수 있다. 과삭/미삭의 검증을 위해 최종 형상 모델과 후속 공정을 시뮬레이션한 가공물의 결과를 비교하여 과삭이나 미삭을 검증한다. 시뮬레이션부는 모듈 옵션에 따라 HMI 자체의 시뮬레이션 모듈을 사용할 수 있다. 시뮬레이션부(260)는 검증 시 문제가 발견되면 이상상태 후속공정 생성부(250)을 다시 호출하여 다른 후속공정을 생성하고 다시 시뮬레이션을 진행한다. 시뮬레이션부(260)에 의한 검증이 통과되면 다음 단계로 진행 한다.
제공부(270)는 시뮬레이션부(260)에서 검증된 후속공정을 사용자 또는 공작기계에 제공한다. 즉, 제공부(270)는 검증된 후속공정을 해당 공작기계로 전송하여 오류가 발생한 가공 시점부터 공작물의 가공을 재시작하도록 할 수 있다. 또한, 제공부는 검증된 후속공정을 사용자 단말에 먼저 전송하고, 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 해당 공작기계로 전송한다. 이때, 후속공정 수정정보가 대응전략 DB에 존재하지 않으면, 이를 대응전략 DB에 등록할 수 있다.
제어부(미도시)는 제어장치의 각 구성요소들이 정해진 순서에 따라 동작하도록 전체 구성요소를 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어장치는 공작기계로부터 오류발생정보가 수신되면(S302), 오류관련정보를 획득하여 오류원인을 분석한다(S304). 즉, 제어장치는 공작기계로부터 오류가 발생한 공작기계 모델명, NC Block, NC 데이터 파일명 등을 포함하는 오류발생정보가 수신되면, 오류발생정보를 근거로 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 등을 포함하는 오류관련정보를 획득한다. 그런 후, 제어장치는 오류관련정보를 분석하여 오류가 발생한 공정명, 피드, 속도, 스핀들, 드릴사이클, 가공 깊이, 절삭유/스핀들의 온/오프상태 등을 포함하는 오류원인을 도출한다.
오류원인 분석(S304)이 완료되면, 제어장치는 도출된 오류원인으로 대응전략 DB를 검색하여 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출하고(S306), 추출된 대응전략 목록들 중에서 최적 대응 전략을 선정한다(S308). 이때, 제어장치는 대응전략 목록들 중에서 사용자가 선택한 대응전략, 현재 사용 가능한 공구를 이용한 대응전략, 이용빈도가 가장 많은 대응전략 등을 최적 대응전략으로 선정할 수 있다. 그런 후, 제어장치는 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 중 적어도 하나를 조합 분석하여 후속 공정을 생성하고, 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성한다.
최적 대응전략이 선정(S308)되면, 제어장치는 최적 대응전략에 대한 후속공정을 시뮬레이션하여 후속공정을 검증하고(S310), 검증된 후속공정을 사용자 또는 공작기계에 제공한다(S312). 이때, 제어장치는 후속공정에 대한 NC 데이터 파일을 시뮬레이션하여 후속공정의 과삭충돌을 체크할 수 있다. 검증이 완료되면, 제어장치는 검증된 후속공정을 해당 공작기계로 전송하여 오류가 발생한 가공 시점부터 공작물의 가공을 재시작하도록 할 수 있다. 또한, 제어장치는 검증된 후속공정을 사용자 단말에 먼저 전송하고, 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 해당 공작기계로 전송한다. 이때, 후속공정 수정 정보가 대응전략 DB에 존재하지 않으면, 제어장치는 후속공정 수정 정보를 대응전략 DB에 등록할 수 있다
이상과 같이 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상과 필수적 특징을 유지한 채로 다른 형태로도 실시될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.
따라서 이상에서 기술한 실시예들은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 앞의 실시예들로만 제한하고자 하는 것이 아니다. 또한, 도면에 도시된 순서도들은 본 발명을 실시함에 있어서 가장 바람직한 결과를 얻기 위해 예시적으로 도시한 순서에 불과하며, 다른 단계들이 더 추가되거나 일부 단계들이 삭제될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 범위는 특허청구범위에 의하여 규정되어질 것이지만, 특허청구범위 기재사항으로부터 직접적으로 도출되는 구성은 물론 그와 등가인 구성으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 공작기계 200 : 제어장치

Claims (14)

  1. (a) 공작기계로부터 오류발생정보가 수신하는 단계;
    (b) 상기 오류발생정보에 따른 오류관련정보를 획득하는 단계;
    (c) 상기 오류관련정보를 분석하여 오류원인을 도출하는 단계;
    (d) 상기 도출된 오류원인으로 대응전략 DB를 검색하여 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출하는 단계;
    (e) 상기 추출된 대응전략 목록 중에서 최적 대응전략을 선정하는 단계;
    (f) 상기 최적 대응전략에 따른 후속공정을 시뮬레이션하여 검증하는 단계; 및
    (g) 상기 검증된 후속공정을 상기 공작기계에 제공하는 단계;
    를 포함하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오류발생정보는, 오류가 발생한 가공장치 모델명, NC Block, NC 데이터 파일명 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 오류관련정보는, 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 오류원인은, 피드, 속도, 스핀들, 드릴사이클, 가공 깊이, 절삭유 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최적 대응전략은 대응전략 목록들 중에서 사용자가 선택한 대응전략, 현재 사용 가능한 공구를 이용한 대응전략, 이용빈도가 가장 많은 대응전략 중 하나인 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    상기 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 중 적어도 하나를 조합 분석하여 후속 공정을 생성하는 단계; 및
    상기 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (f)단계에서, 상기 후속공정이 검증되지 않은 경우, 후속공정을 재생성하고, 상기 재생성된 후속공정을 시뮬레이션하여 검증하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (g)단계는,
    상기 검증된 후속공정을 공작기계에 제공하기 전에 사용자 단말에 먼저 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 상기 공작기계로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.

  7. 제6항에 있어서,
    상기 (g)단계는,
    상기 사용자 단말로부터 수신된 후속공정 수정정보를 상기 대응전략 DB에 등록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 방법.
  8. 공작기계 또는 사용자 단말과의 통신을 위한 통신부;
    공작기계에 관련된 표준 데이터, 공구상태 정보 및 대응전략을 저장한 DB;
    상기 공작기계로부터 오류발생정보를 수신하여 이에 대응하는 오류관련정보를 획득하며, 오류관련정보를 분석하여 오류원인을 도출하는 오류원인분석부;
    상기 DB를 검색하여 상기 오류원인에 대응하는 대응전략 목록을 추출하고, 소정의 기준에 따라 추출된 대응전략 목록 중에서 최적 대응전략을 선정하는 대응전략 선정부;
    상기 최적 대응전략에 따른 후속공정을 생성하는 후속공정 생성부;
    상기 후속공정 생성부에서 생성된 후속공정의 사용가능 여부를 검증하는 시뮬레이션부;
    상기 시뮬레이션부에서 검증된 후속공정을 상기 공작기계 또는 상기 사용자 단말에 제공하는 제공부; 및
    상기 통신부, DB, 오류원인분석부, 대응전략 선정부, 후속공정 생성부, 시뮬레이션부 및 제공부의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오류발생정보는, 오류가 발생한 가공장치 모델명, NC Block, NC 데이터 파일명 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 오류관련정보는, 오류가 발생한 G-Code, NC Block, 공정정보, Tool 정보, 가상형상정보 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 오류원인은, 피드, 속도, 스핀들, 드릴사이클, 가공 깊이, 절삭유 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 최적 대응전략은 대응전략 목록들 중에서 사용자가 선택한 대응전략, 현재 사용 가능한 공구를 이용한 대응전략, 이용빈도가 가장 많은 대응전략 중 하나인 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 후속공정 생성부는,
    상기 최적 대응 전략에 따라 현재까지의 가공 상태, 공정정보, 공구 정보, 공작기계정보, 가공물 정보, CAD 형상 중 적어도 하나를 조합 분석하여 후속 공정을 생성하고, 생성된 후속 공정에 대한 NC 데이터 파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 시뮬레이션부에 의한 검증에서 상기 후속공정이 사용 가능한 것으로 검증되지 않은 경우, 상기 후속공정 생성부에서 후속공정을 재생성하고, 재생성된 후속공정을 상기 시뮬레이션부에서 다시 시뮬레이션하여 검증하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제공부는,
    상기 검증된 후속공정을 공작기계에 제공하기 전에 사용자 단말에 먼저 전송하고, 상기 사용자 단말로부터 후속공정 수정 정보가 수신되면, 수정된 후속공정 정보를 상기 공작기계로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제공부는,
    상기 사용자 단말로부터 수신된 후속공정 수정정보를 상기 DB에 등록하는 것을 특징으로 하는 지능형 CNC 공작기계 오류 제어 장치.
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