KR102090339B1 - 공구 경로 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공구 경로 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 공구 경로 생성 장치는 공구 및 가공물을 촬영한 하나 이상의 영상에서 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하고, 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하고, 확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 및 가공물 상태를 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 새로운 공구 경로를 생성하고, 생성된 공구 경로를 표시함으로써, 가공물의 절입 부족 현상을 방지할 수 있으므로 가공물의 완성도를 높일 수 있고, 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

공구 경로 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING TOOL PATH}
본 발명은 공구를 통한 가공물을 가공하는 기술에 관한 것으로서, 특히 가공물 가공 시 발생될 수 있는 절입 부족 현상 및 가공물의 가공 형태를 예측하기 위해 공구 경로를 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
공작 기계와 절삭 공구의 발달로 가공 기술 개발도 가속화되고 있으며, 가공물을 쉽고 편리하게 가공할 수 있다.
그러나 가공물 가공 시 공구가 마모된 경우, 공구의 마모도에 따라 가공물의 절입 부족 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 작업자가 원하는 가공물의 형상으로 가공하기 위한 공구 중심의 운동 궤적에 대해 미리 설정된 공구 경로에 따라 정확하게 가공물을 가공할 수 없다.
또한, 종래의 가공 기술에서는 공구의 마모도 정도를 작업자가 직접 수동으로 측정하여 공구를 교체하고, 가공물의 절입 부족 부분을 직접 확인하여 가공물을 재 가공함에 따라 가공물을 가공하는 데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래의 가공 기술에서는 공구 경로 또한 작업자가 직접 수동으로 설계해야 하는데, 이는 작업자의 숙련도에 따라 상이하게 설계되고, 가공물 가공 시에도 상이하게 공구 경로를 적용하게 되므로 정확한 가공이 어려우며, 작업 생산성이 떨어지는 현상을 초래하게 된다.
본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 가공물 가공 시 발생될 수 있는 절입 부족 현상 및 가공물의 가공 형태를 예측하기 위해 공구 경로를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치는, 입력부와, 상기 입력부로부터 입력된 가공 도면 정보, 초기 공구 형상 정보, 및 초기 가공물 형상 정보를 전송받는 제어부와, 상기 제어부에서 생성된 공구 경로를 표시하는 출력부 및, 공구 및 가공물을 촬영하는 촬영부를 포함하는 공구 경로 생성 장치로서, 상기 제어부는, 상기 촬영부에서 촬영한 영상에서 상기 공구에 대한 이미지 및 가공물에 대한 이미지를 산출하고, 상기 산출된 공구 이미지를 파악하여 공구 형상 정보를 생성하며, 상기 산출된 가공물 이미지를 파악하여 가공물 형상 정보를 생성하는 이미지 처리부와; 상기 입력부로부터 입력된 상기 초기 공구 형상 정보를 이용하여 공구 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 공구 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 공구 형상 정보와 상기 생성된 공구 형상 정보를 비교하여 공구 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 정보를 생성하는 공구 상태 확인부; 상기 입력부로부터 입력된 상기 초기 가공물 형상 정보를 이용하여 가공물 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 가공물 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 가공물 형상 정보와 상기 생성된 가공물 형상 정보를 비교하여 가공물 상태를 확인하여 가공물 상태 정보를 생성하는 가공물 상태 확인부; 및 상기 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 하기의 수학식을 공구 경로 산출 알고리즘을 적용함으로써, 이전 공구 경로를 수정하고, 수정된 새로운 공구 경로를 생성하는 공구 경로 생성부;를 포함하는 공구 경로 생성 장치.
Figure 112019118660084-pat00006

여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, 공구 경로를 의미하며, 공구 형상(B)을 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법은, 촬영부를 통해 공구 및 가공물을 촬영한 영상을 수신하는 단계; 입력부로부터 입력된 가공 도면 정보, 초기 공구 형상 정보, 및 초기 가공물 형상 정보를 전송받는 제어부에 의해, 상기 수신된 영상에서 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하는 단계; 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하는 단계; 확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 단계;를 포함하며; 상기 공구 경로 형성 단계에서, 상기 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 하기의 수학식을 공구 경로 산출 알고리즘을 적용함으로써, 이전 공구 경로를 수정하고, 수정된 새로운 공구 경로를 생성하는 공구 경로 생성부;를 포함하는 공구 경로 생성 방법.
Figure 112019118660084-pat00007

여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, 공구 경로를 의미하며, 공구 형상(B)을 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다.
본 발명은 가공물 가공 시 촬영된 공구 및 가공물의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하고, 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 이용하여 공구 상태 및 가공물 상태에 따른 최적의 새로운 공구 경로를 생성함으로써 가공물의 절입 부족 현상을 방지할 수 있으므로 가공물의 완성도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 최적의 새로운 공구 경로를 생성함으로써, 공구의 마모, 공구 경로의 부적합 등으로 인해 가공 작업에 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, 비 숙련자도 공구 경로 생성 장치를 통해 쉽게 공구 경로를 생성할 수 있으므로 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 제어부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성을 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서 공구 경로에 따른 공구 이미지 및 가공 후 가공물 이미지를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
우선, 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 공구 경로 생성 장치(100)는 공구를 통해 가공물을 가공 시 가공물을 절삭함에 따른 공구 절입 부족 현상을 방지하기 위해, 공구 및 가공물 이미지 처리에 따른 최적의 공구의 이동 경로를 생성한다. 이를 위해, 공구 경로 생성 장치(100)는 촬영부(110), 입력부(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 출력부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 공구 경로 생성 장치(100)는 가공물을 가공함에 따른 공구 이동 경로를 생성하기 위한 관련 프로그램 등으로 동작하는 일종의 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 작업자의 컴퓨터 또는 휴대 장치 등에 연결 또는 포함되어 이용될 수 있다. 공구는 예를 들어, 바이트, 드릴, 밀링 커터, 리머, 치절공구(gear tooth cutter), 나사 가공용 공구(thread cutter), 브로우치(broach) 등의 다양한 절삭 공구가 이에 포함될 수 있다.
촬영부(110)는 하나 이상의 카메라 등을 포함하며, 하나 이상의 카메라를 이용하여 동작 기계의 공구 및 공구에 의해 가공되는 가공물을 촬영한 후 촬영된 공구 및 가공물의 영상을 제어부(130)로 전송한다. 이러한 촬영부(110)는 공작 기계가 작동하는 동안 실시간으로 공구 및 가공물을 촬영할 수 있으며, 다양한 각도로 공구 및 가공물을 촬영할 수 있다. 한편, 촬영부(110)는 공구 경로 생성 장치(100)에 연결되지 않고, 외부에 형성될 수도 있으며, 외부 즉, 공작 기계에 장착되거나 공작 기계 근방에 설치될 수 있다. 이러한 경우, 공구 경로 생성 장치(100)는 통신부(도시되지 않음)를 통해 촬영부(110)에 의해 촬영된 영상을 수신할 수 있다. 또한, 촬영부(110)는 예를 들어, 작업자의 휴대폰을 이용하여 공작 기계를 촬영한 영상을 공구 경로 생성 장치(100)로 전송할 수도 있다. 만약, 촬영부(110)는 한 방향으로 고정된 경우 다양한 각도로 공구 및 가공물을 촬영하기 위해 통신이 가능한 휴대용 카메라 또는 카메라가 장착된 휴대폰을 이용하여 공구 및 가공물을 촬영할 수 있다.
입력부(120)는 작업자로부터 가공 도면 정보를 입력받고 입력된 가공 도면 정보를 제어부(130)로 전송한다. 또한, 입력부(120)는 공구 경로 생성에 필요한 정보들 특히, 공구 경로 산출 알고리즘, 공구 관련 정보 및 가공물 관련 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 입력부(120)는 사용자의 조작에 따라 사용자의 요청이나 정보에 해당하는 사용자 입력 신호를 발생할 수 있다. 또한, 입력부(120)는 현재 상용화되어 있거나 향후 상용화가 가능한 다양한 입력 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 입력부(120)는 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 스크린 및 터치 패드 등과 같은 일반적인 입력 장치를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 촬영부(110)로부터 전송되는 하나 이상의 공구 및 가공물을 포함하는 영상을 수집하고, 수집된 영상을 분석하여 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출한다. 그런 다음 제어부(130)는 산출된 공구 및 가공물의 이미지를 기반으로 이미지 프로세싱을 수행한 후, 공구의 마모도 및 공구의 모양 등을 포함하는 공구 상태 정보와, 가공물 상태 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 생성된 공구 및 가공물 상태 정보와, 입력부(130)를 통해 입력된 가공 도면 정보를 기반으로 가공물 가공 시 공구의 이동 경로에 따른 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 처리부(131), 공구 상태 확인부(132), 가공물 상태 확인부(133) 및 공구 경로 생성부(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
이미지 처리부(131)는 촬영부(110)로부터 수신한 공구 및 가공물을 포함하는 하나 이상의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 산출하거나, 공구 및 가공물을 모두 포함하는 이미지를 산출한다. 예를 들어, 이미지 처리부(131)는 공구 및 가공물을 명확히 파악할 수 있도록 하나 이상의 영상에서 배경이 되는 영역을 제외한 공구 및 가공물 영역만을 캡쳐하여 원하는 이미지를 산출할 수 있다. 또한, 이미지 처리부(131)는 산출된 공구 및 가공물 이미지를 분석하여 공구 형상 및 가공물 형상을 파악하고, 파악된 공구 형상 및 가공물 형상을 이용하여 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 각각 생성하며, 생성된 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 공구 상태 확인부(132) 및 가공물 상태 확인부(133)로 각각 전달한다.
공구 상태 확인부(132)는 입력부(120)를 통해 입력받은 초기 공구 형상 정보를 공구 정보(이름, 제조사, 마모 한계 정보, 특징 정보 등)에 매핑하여 공구 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 매핑 테이블을 관리할 수 있다. 또한, 공구 상태 확인부(132)는 이미지 처리부(131)에 의해 처리된 공구 형상 정보를 수신하고, 수신한 공구 형상 정보를 공구 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 공구 형상 정보와 비교하여 공구 마모 정도를 확인할 수 있다. 이에 따라 공구 상태 확인부(132)는 비교 결과 정보 즉, 공구 상태 정보를 생성하여 관리할 수 있으며, 공구 상태 정보를 공구 경로 생성부(134)로 전달한다.
가공물 상태 확인부(133)는 입력부(120)를 통해 입력받은 초기 가공물 형상 정보를 가공물 정보(이름, 제조사, 재질, 특징 정보 등)에 매핑하여 가공물 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 가공물 매핑 테이블을 관리할 수 있다. 여기서, 초기 가공물 형상 정보는 가공물을 가공하기 전에 촬영부(110)의 카메라를 통해 촬영된 영상을 이미지 처리부(131)를 이용하여 처리한 영상일 수도 있다. 가공물 상태 확인부(133)는 이미지 처리부(131)에 의해 처리된 가공물 형상 정보를 가공물 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 가공물 형상 정보와 비교하여 가공(절삭) 정도 확인 즉, 공구 경로에 따른 가공물 가공 형태 및 절입 부족 현상을 예측할 수 있다. 이에 따라 가공물 상태 확인부(133)는 비교 결과 정보 즉, 가공물 상태 정보를 생성하여 관리할 수 있으며, 가공물 상태 정보를 공구 경로 생성부(134)로 전달한다.
공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 기 입력된 가공 도면 정보를 기반으로 초기 공구 경로를 생성하고, 공구 상태 확인부(132)로부터 전달받은 공구 상태 정보 및 가공물 상태 확인부(133)로부터 전달받은 가공물 상태 정보를 기반으로 최적의 공구 경로를 생성한다. 구체적으로, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 가공물 상태 정보를 확인하여 현재 가공된 가공물의 상태와 작업자로부터 입력된 가공 도면 정보를 비교하여 절입 부족 부분 등의 현재 가공 상태를 확인하고, 확인된 가공 상태 정보에 따라 이전 공구 경로를 수정한다. 이때, 공구 경로 생성부(134)는 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상으로 현재 가공물을 가공할 수 있는 최대 점까지 가공할 수 있도록 수정된 공구 경로를 보정하여 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘으로 하기 <수학식 1>을 적용할 수 있다.
Figure 112012107187988-pat00001
여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, E는 공구 경로를 의미한다.
이러한 <수학식 1>을 적용하면, 공구 형상(B)를 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다. 즉, 공구의 이미지가 가공물 형상의 이미지 안에 들어갈 수 있는 것을 의미하며, 이는 공구의 이미지를 기준으로 공구 경로에 따라 가공물 이미지를 제거(가공)해 나가는 것과 같은 원리이다.
또한, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 생성을 반복적으로 수행함으로써, 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다.
다음으로, 저장부(140)는 공구 경로 생성과 관련된 정보들을 저장한다. 구체적으로, 저장부(140)는 공구 상태 확인부(132)에서 생성된 공구 매핑 테이블 및 가공물 상태 확인부(133)에서 생성된 가공물 매핑 테이블을 해당 데이터베이스에 저장할 수 있으며, 공구 경로를 생성하기 위해 미리 설정된 공구 경로 산출 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 촬영부(110)를 통해 입력된 영상들, 이미지 처리부(131)에서 처리된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 저장할 수 있다. 이러한 저장부(230)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magnet-Optical Media) 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다.
출력부(150)는 공구 경로 생성 장치(100)의 동작 결과나 상태를 사용자가 인식할 수 있도록 제공하는 수단으로서, 예를 들면, 화면을 통해 시각적으로 출력하는 표시부나, 가청음을 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다. 특히, 출력부(150)는 촬영부(110)를 통해 입력된 영상들, 이미지 처리부(131)에서 처리된 공구, 가공물 이미지 및 공구 경로 생성부(134)에서 생성된 공구 경로를 화면에 표시할 수 있다. 또한, 출력부(150)는 공구 매핑 테이블 및 가공물 매핑 테이블을 생성하기 위한 화면, 공구 및 가공물 이미지 분석 화면, 공구 경로 산출 화면, 가공 도면 정보에 따른 가공 도면 화면 등을 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 공구 경로 생성 장치(100)는 작업자가 휴대하기 편리한 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 예를 들어, 공구 경로 프로그램이 설치된 작업자의 노트북, 스마트 폰 등이 이에 포함될 수 있다. 또한, 공구 경로 생성 장치(100)는 작업실에 고정된 컴퓨팅 장치로서, 예를 들어, 공구 경로 프로그램이 설치된 컴퓨터(데스크 탑)가 이에 포함될 수 있다.
그러면, 이와 같이 구성된 공구 경로 생성 장치(100)에서 이미지 처리를 통해 최적의 공구 경로를 생성하기 위한 공구 경로 생성 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 1101단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 촬영부(110)를 이용하여 공구 및 가공물을 촬영하고, 1102단계에서 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영된 공구 및 가공물의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 또는 모두 포함하는 이미지를 산출한다. 여기서, 공구 경로를 따라가는 공구 이미지는 첨부된 도 4의 (a)에 도시되어 있고, 가공물 이미지는 도 4의 (b)에 도시되어 있다.
그런 다음 1103단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지에서 각각 공구 형상 및 가공물 형상을 파악하여 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 생성한다.
1104단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 형상 정보 및 미리 설정된 공구 매핑 테이블을 이용하여 공구 상태를 확인하고, 확인 결과에 따라 공구 상태 정보를 생성한다. 이때, 공구 경로 생성 장치(100)는 가공물 형상 정보 및 미리 설정된 가공물 매핑 테이블을 이용하여 가공물 상태를 확인하고, 확인 결과에 따라 가공물 확인 상태 정보를 생성한다.
이에 따라 1105단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 작업자로부터 미리 입력된 가공 도면 정보와, 공구 상태 정보 및 가공물 상태 정보를 이용하여 가공 상태 정보를 확인하고, 확인된 가공 상태 정보를 기반으로 공구 경로를 수정하여 새로운 공구 경로를 생성한다. 이때, 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 형상으로 가공할 수 있는 최대 점까지 가공하기 위한 공구 경로를 생성할 수 있다. 한편, 공구 경로 생성 장치(100)는 이러한 공구 경로 생성을 반복적으로 수행함으로써 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다.
기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magnet-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 공구 경로 생성 장치 110: 촬영부
120: 입력부 130: 제어부
131: 이미지 처리부 132: 공구 상태 확인부
133: 가공물 상태 확인부 134: 공구 경로 생성부
140: 저장부 150: 출력부

Claims (6)

  1. 입력부와, 상기 입력부로부터 입력된 가공 도면 정보, 초기 공구 형상 정보, 및 초기 가공물 형상 정보를 전송받는 제어부와, 상기 제어부에서 생성된 공구 경로를 표시하는 출력부 및, 공구 및 가공물을 촬영하는 촬영부를 포함하는 공구 경로 생성 장치로서,
    상기 제어부는,
    상기 촬영부에서 촬영한 영상에서 상기 공구에 대한 이미지 및 가공물에 대한 이미지를 산출하고, 상기 산출된 공구 이미지를 파악하여 공구 형상 정보를 생성하며, 상기 산출된 가공물 이미지를 파악하여 가공물 형상 정보를 생성하는 이미지 처리부와;
    상기 입력부로부터 입력된 상기 초기 공구 형상 정보를 이용하여 공구 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 공구 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 공구 형상 정보와 상기 생성된 공구 형상 정보를 비교하여 공구 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 정보를 생성하는 공구 상태 확인부;
    상기 입력부로부터 입력된 상기 초기 가공물 형상 정보를 이용하여 가공물 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 가공물 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 가공물 형상 정보와 상기 생성된 가공물 형상 정보를 비교하여 가공물 상태를 확인하여 가공물 상태 정보를 생성하는 가공물 상태 확인부; 및
    상기 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 하기의 수학식을 공구 경로 산출 알고리즘을 적용함으로써, 이전 공구 경로를 수정하고, 수정된 새로운 공구 경로를 생성하는 공구 경로 생성부;를 포함하는 공구 경로 생성 장치.
    Figure 112019118660084-pat00008

    여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, 공구 경로를 의미하며, 공구 형상(B)을 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 공구 및 상기 가공물을 다양한 각도에서 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 촬영 장치를 포함하는 공구 경로 생성 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공구 경로 생성부는,
    상기 공구 상태 확인부에 의해 생성된 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상에서 상기 가공물이 가공 최대 점까지 가공되도록 상기 새로운 공구 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 공구 경로 생성 장치.
  5. 촬영부를 통해 공구 및 가공물을 촬영한 영상을 수신하는 단계;
    입력부로부터 입력된 가공 도면 정보, 초기 공구 형상 정보, 및 초기 가공물 형상 정보를 전송받는 제어부에 의해, 상기 수신된 영상에서 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하는 단계;
    산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하는 단계;
    확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 단계;를 포함하며;
    상기 공구 경로 형성 단계에서, 상기 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 하기의 수학식을 공구 경로 산출 알고리즘을 적용함으로써, 이전 공구 경로를 수정하고, 수정된 새로운 공구 경로를 생성하는 공구 경로 생성부;를 포함하는 공구 경로 생성 방법.
    Figure 112019118660084-pat00009

    여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, 공구 경로를 의미하며, 공구 형상(B)을 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 최적의 공구 경로를 생성하는 단계는,
    기 입력된 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 정보 및 확인된 가공물 상태 정보를 기반으로 이전 공구 경로를 수정하여 새로운 공구 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상에서 상기 가공물이 가공 최대 점까지 가공되도록 상기 새로운 공구 경로를 보정하는 단계;를 더 포함하는 공구 경로 생성 방법.
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