KR102144909B1

KR102144909B1 - 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 cfrp 가공 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102144909B1
Application number: KR1020180143650A
Authority: KR
Inventors: 김태곤; 김효영; 이석우
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-08-18
Also published as: KR20200059359A

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 각각의 가공부위의 고정지그수와 지그이격거리를 고려하여 가공 경로를 선택함으로써, 각각의 가공부위 가공 중 발생되는 진동, 가공부위의 형상 변형, 가공부위의 위치 오차를 최소화하여, 가공대상에 대한 가공품질을 향상시킬 수 있는 가공 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법은, i) 가공대상의 형상 데이터가 제어부에 입력되는 단계; ii) 복수의 유연지그 중 각각의 유연지그의 위치가 제어되는 단계; iii) 상기 가공대상이 상기 유연지그에 안착될 때, 각각의 상기 유연지그와 접촉되는 상기 가공대상의 위치 정보가 생성되어 상기 제어부로 전달되는 단계; iv) 상기 제어부가, 입력된 상기 유연지그의 위치와 상기 가공대상의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 상기 가공대상에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성하는 단계; 및 v) 공구가 상기 가공대상에 대한 가공을 수행하는 단계;를 포함한다.

Description

지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법 및 장치 {CFRP MACHINING METHOD AND DEVICE USING MACHINING PATH AND MACHINING SEQUENCE CONSIDERING JIG ARRANGEMENT}

본 발명은 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 각각의 가공부위의 고정지그수와 지그이격거리를 고려하여 가공 경로를 선택함으로써, 각각의 가공부위 가공 중 발생되는 진동, 가공부위의 형상 변형, 가공부위의 위치 오차를 최소화하여, 가공대상에 대한 가공품질을 향상시킬 수 있는 가공 방법 및 장치에 관한 것이다.

CNC 공작기계나 로봇 등을 이용하여 가공대상에 대한 가공공정을 수행하는 경우, 가공대상에 대한 가공 시작 지점을 정하고 가공 경로를 생성할 필요가 있다. 이를 위해 유연지그 상에 가공 대상물을 안착시킨 후 탐침 소자인 프로브(probe)를 가공 대상물에 위치하여 가공 대상물의 가공 원점을 설정하는 것이 일반적이다.

그런데, 가공부하 보다 유연지그의 고정력이 낮은 경우, 가공 중 가공대상의 위치 변경, 형상 변형에 대해서, 상기와 같은 종래기술은 대처에 미흡하여 가공대상의 가공 정밀도가 하락한다는 문제가 있다.

대한민국 등록번호 제 10-0906726호(발명의 명칭: 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치)에서는, 밀링머신과 같은 공작기계의 베드(110)에 슬라이드 결합되어 상기 베드의 좌우방향을 따라 특정 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 수평대(2); 상기 수평대(2)에 직립되어 고정되는 것으로서 중심에는 상기 베드의 좌우방향으로 제1 볼트공(10)이 타공되어 있는 수직대(8); 상기 베드의 좌우방향으로 제2 볼트공(20)이 타공되어 있어 조정볼트(18)에 의해 상기 수직대(8)와 면접촉된 상태에서 고정될 수 있으며, 상기 베드의 좌우방향으로 핀홀(22)이 타공되어 있는 연장대(16); 상기 핀홀(22)에 임의의 길이로 삽입되어 고정됨으로써 선단(24a)이 가공물의 측면에 맞닿게 되는 기다란 봉형상의 세팅핀(24)을 포함하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치가 개시되어 있다.

대한민국 등록번호 제 10-0906726호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가공대상에 있어서 각각의 가공범위를 분리하고, 각각의 가공범위 특성을 고려하여 가공 경로를 형성하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, i) 가공대상의 형상 데이터가 제어부에 입력되는 단계; ii) 복수의 유연지그 중 각각의 유연지그의 위치가 제어되는 단계; iii) 상기 가공대상이 상기 유연지그에 안착될 때, 각각의 상기 유연지그와 접촉되는 상기 가공대상의 위치 정보가 생성되어 상기 제어부로 전달되는 단계; iv) 상기 제어부가, 입력된 상기 유연지그의 위치와 상기 가공대상의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 상기 가공대상에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성하는 단계; 및 v) 공구가 상기 가공대상에 대한 가공을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 iv) 단계에서, 상기 제어부는, 상기 가공대상의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 공구(30)로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iv) 단계에서, 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위는, 가공부위를 둘러싸는 상기 유연지그의 수인 고정지그수와 가공부위 또는 각각의 상기 유연지그와 가공부위 간 거리인 지그이격거리를 이용하여 확정될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 i) 단계에서, 가공 대상물의 데이터를 입력하는 단계에서, 상기 가공 대상물의 데이터는 캐드(CAD) 프로그램에 의해 설계될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 ii) 단계에서, 상기 복수의 유연지그 상에 상기 가공대상이 안착된 상태에서, 각각의 상기 유연지그의 X, Y, Z축의 위치를 좌표화하여 상기 제어부에 입력할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 가공대상은 자유곡면 형상을 갖는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP), 금속, 합성수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 v) 단계에서, 상기 가공대상에 대한 가공 공정은 밀링, 드릴링, 트리밍, 워터젯, 라우팅 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iv) 단계는, 상기 유연지그와 접촉된 좌표 상에서 상기 가공대상의 형상 데이터가 설계된 데이터와 비교하여 가공 공정의 오류를 검출하는 오류검출단계,를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 iv) 단계는, 가공 공정 진행 중 상기 가공대상의 변형량을 보정하는 변형량보정단계,를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 변형량보정단계에서, 상기 유연지그를 이용한 가공부하 및 진동이 측정되고, 이로 인한 상기 가공대상의 변형이 보정될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 가공대상에 대한 가공을 수행하는 공구; 상기 가공대상을 안착시켜 지지하고, 상기 가공대상의 위치를 변경시키기 위해 길이가 가변하는 유연지그; 복수 개의 상기 유연지그와 결합하고, 각각의 상기 유연지그의 위치를 변경시키는 구동부; 및 상기 유연지그, 상기 구동부 또는 상기 공구로 제어신호를 전달하고, 상기 가공대상에 대한 형상 데이터가 입력되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가공대상의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 상기 공구로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 입력된 상기 유연지그의 위치와 상기 가공대상의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 상기 가공대상에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 각각의 가공부위의 고정지그수와 지그이격거리를 고려하여 가공 경로를 선택함으로써, 각각의 가공부위 가공 중 발생되는 진동, 가공부위의 형상 변형, 가공부위의 위치 오차를 최소화하여, 가공대상에 대한 가공품질을 향상시킬 수 있다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법에 대한 모식도이다.
도 2는 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법을 이용하여 가공되는 가공대상에 대한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CFRP 가공 방법을 이용하여 가공되는 가공대상에 대한 모식도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법에 대한 모식도이고, 도 2는 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법을 이용하여 가공되는 가공대상(10)에 대한 모식도이다. 여기서, 도 2의 (a)는 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법에서 가공 전의 가공대상(10)에 대한 것이고, 도 2의 (b)는 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법에서 가공 중의 가공대상(10)에 대한 것이다. 도 1 에서 보는 바와 같이, 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법을 이용하여 가공대상(10)에 대한 가공을 수행하는 경우, 공구(30)가 이동하면서 가공대상(10)에 힘을 제공하여, 도 2의 (a)와 같이 정 상태인 가공대상(10)에 도 2의 (b)와 같은 형상 변형 또는 위치 변경이 발생할 수 있다. 본 발명은 이와 같이 가공 중 발생하는 가공대상(10)의 형상 변형 또는 위치 변경에 따른 가공 정밀도 저하를 방지하고자 안출된 것일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CFRP 가공 방법을 이용하여 가공되는 가공대상(10)에 대한 모식도이다. 이하, 본 발명의 CFRP 가공 방법의 각 단계에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 가공대상(10), 유연지그(20), 공구(30) 및 구동부(40)에 대한 사항은 종래기술에 따른 CFRP 가공 방법에서의 가공대상(10), 유연지그(20), 공구(30) 및 구동부(40)에 대한 사항과 동일할 수 있다.

첫째 단계에서, 가공대상(10)의 형상 데이터가 제어부에 입력될 수 있다. 여기서, 가공 대상물의 데이터를 입력하는 단계에서, 가공 대상물의 데이터는 캐드(CAD) 프로그램에 의해 설계될 수 있다. 가공대상(10)은 자유곡면 형상을 갖는 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP), 금속, 합성수지 등이 포함될 수 있다. 가공대상(10)의 형상 데이터는, 자유곡면 형상을 갖기 때문에, 가공 대상물의 데이터는 캐드(CAD), 솔리드웍스 등의 3D 프로그램에 의해 설계된 데이터일 수 있다.

둘째 단계에서, 복수의 유연지그(20) 중 각각의 유연지그(20)의 위치가 제어될 수 있다. 여기서, 복수의 유연지그(20) 상에 가공대상(10)이 안착된 상태에서, 각각의 유연지그(20)의 X, Y, Z축의 위치를 좌표화하여 제어부에 입력할 수 있다.

소정의 가공공정을 진행하기 위한 가공대상(10)은 복수의 유연지그(20)에 안착되고, 유연지그(20)는 가공대상(10)을 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고,, 유연지그(20)는 유연지그(20)의 하측에 설치된 구동부(40)에 의해 X축 및 Y축으로 이동할 수 있으며, Z축으로 상승 또는 하강할 수 있도록 구성될 수 있다. 유연지그(20)는 원통형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

셋째 단계에서, 가공대상(10)이 유연지그(20)에 안착될 때, 각각의 유연지그(20)와 접촉되는 가공대상(10)의 위치 정보가 생성되어 제어부로 전달될 수 있다. 여기서, 제어부는, 가공대상(10)의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 공구(30)로 제어신호를 전달할 수 있다.

유연지그(20)는, 유연지그(20)의 상단에 가공대상(10)과의 접촉 상태를 감지하는 접촉센서를 구비할 수 있다. 접촉센서는, 가공대상(10)과의 접촉 상태를 인지할 수 있다면 가공대상(10)에 직접 접촉시키는 접촉식, 또는, 가공대상(10)에 접촉시키지 않고 감지하는 비접촉식 중 선택되는 어느 하나의 방식인 센서일 수 있다. 그리고, 다시 가공대상(10)에 대한 측정 위치를 인식하거나 인지하는 방법에 따라 다른 종류의 센서가 이용될 수도 있다.

넷째 단계에서, 제어부가, 입력된 유연지그(20)의 위치와 가공대상(10)의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 가공대상(10)에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성할 수 있다. 여기서, 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위는, 가공부위를 둘러싸는 유연지그(20)의 수인 고정지그수와 가공부위 또는 각각의 유연지그(20)와 가공부위 간 거리인 지그이격거리를 이용하여 확정될 수 있다. 여기서, 지그이격거리는, 각각의 유연지그(20)와 가공부위 간 각각의 거리에 대한 평균 값일 수 있다.

제어부는 가공대상(10)의 가공을 위한 각각의 가공대상(10) 가공부위의 위치와 형상을 분석하고, 각각의 가공부위 주변의 고정지그수와 각각의 유연지그(20)와의 지그이격거리를 도출할 수 있다. 그리고, 제어부는 고정지그수가 가장 큰 가공부위를 우선하여 가공되도록 하고, 고정지그수가 동일한 경우 지그이격거리가 가장 작은 가공부위를 우선하여 가공되도록 할 수 있다. 여기서, 최우선으로 가공되는 가공부위가 시작 가공 부위일 수 있고, 시작 가공 부위부터 마지막으로 가공되는 마지막 가공 부위까지의 경로가 가공 경로일 수 있다. 가공대상(10)을 지지하는 유연지그(20)의 수는 최대로 형성되므로, 고정지그수가 더 크더라도 지그이격거리가 과도하게 커서 진동 등에 취약한 가공부위의 발생은 고려하지 않을 수 있다. 이와 같이, 각각의 가공부위의 고정지그수와 지그이격거리를 고려하여 가공 경로를 선택함으로써, 각각의 가공부위 가공 중 발생되는 진동, 가공부위의 형상 변형, 가공부위의 위치 오차를 최소화하여, 가공대상(10)에 대한 가공품질을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 도 3에서 보는 바와 같이, 가공대상(10)에는 홀의 가공을 위한 2개의 a가공부위, 직선 절단을 위한 2개의 b가공부위와 2개의 c가공부위 및 곡선 절단을 위한 4개의 d가공부위가 형성될 수 있다. 그리고, 고정지그수의 비교에 있어서, a가공부위의 고정지그수는 4이고, b가공부위의 고정지그수는 3이며, c가공부위의 고정지그수는 2일 수 있다. 그리고, d가공부위의 고정지그수는 1일 수 있다. 상기와 같은 기준에 의해 가공 경로가 형성되는 경우, 가공 순서는 a가공부위, b가공부위, c가공부위 및 d가공부위의 순일 수 있다.

가공대상(10)에 있어서, 각각의 가공부위에 대한 가공조건이 상이할 수 있다. 여기서, 가공조건은, 공구(30)의 이동속도, 공구(30) 자체의 속도, 공구(30)의 가공 각도 등일 수 있다. 구체적으로, a 내지 d가공부위에 대한 가공에 있어서 b가공범위를 가공하는 공구(30)의 이동속도와 공구(30) 자체의 속도를 기준으로 하는 경우, a가공부위에서는 공구(30)의 이동속도가 상대적으로 감속되고 공구(30) 자체의 속도가 상대적으로 가속될 수 있다. 또한, c가공부위에 대한 가공조건은 b가공부위에 대한 가공조건과 동일할 수 있다. 그리고, d가공부위에서는 공구(30)의 이동속도가 상대적으로 감속되고 공구(30) 자체의 속도가 상대적으로 감속될 수 있다. 이는, d가공부위에서는 인접한 b가공부위가 절단된 상태이고 고정지그수가 1이므로 가공 중 진동을 최소화할 필요가 있기 때문일 수 있다.

상기된 넷째 단계는, 유연지그(20)와 접촉된 좌표 상에서 가공대상(10)의 형상 데이터가 설계된 데이터와 비교하여 가공 공정의 오류를 검출하는 오류검출단계,를 포함할 수 있다. 그리고, 상기된 넷째 단계는, 가공 공정 진행 중 가공대상(10)의 변형량을 보정하는 변형량보정단계,를 포함할 수 있다. 여기서, 변형량보정단계에서는, 유연지그(20)를 이용한 가공부하 및 진동이 측정되고, 이로 인한 가공대상(10)의 변형이 보정될 수 있다. 구체적으로, 가공 공정 진행 중의 외력, 공기압력, 진동 등에 의해 가공대상(10)이 변형될 수 있으며, 상기와 같이, 제어부는, 제어부에 의해 분석된 가공대상(10)의 위치와 가공경로를 미리 설정된 가공대상(10)의 형상 데이터와 지속적으로 실시간 비교하고, 가공대상(10)의 위치 오류, 형상 변형과 같은 오류가 발생하는 경우, 이와 같은 가공대상(10)의 위치 오류, 형상 변형을 분석하여 가공대상(10)의 변형량을 도출할 수 있다. 그리고, 제어부는 변형량 보정에 대한 제어신호를 유연지그(20)로 전달하여, 가공대상(10)의 변형량이 보정될 수 있다.

다섯째 단계에서, 공구(30)가 가공대상(10)에 대한 가공을 수행할 수 있다. 그리고, 가공대상(10)에 대한 가공 공정은 밀링, 드릴링, 트리밍, 워터젯, 라우팅 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 CFRP 가공 장치에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 CFRP 가공 장치는, 가공대상(10)에 대한 가공을 수행하는 공구(30); 가공대상(10)을 안착시켜 지지하고, 가공대상(10)의 위치를 변경시키기 위해 길이가 가변하는 유연지그(20); 복수 개의 유연지그(20)와 결합하고, 각각의 유연지그(20)의 위치를 변경시키는 구동부(40); 및 유연지그(20), 구동부(40) 또는 공구(30)로 제어신호를 전달하고, 가공대상(10)에 대한 형상 데이터가 입력되는 제어부;를 포함한다. 그리고, 제어부는, 가공대상(10)의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 공구(30)로 제어신호를 전달할 수 있다. 여기서, 제어부는, 입력된 유연지그(20)의 위치와 가공대상(10)의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 가공대상(10)에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 CFRP 가공 장치를 포함하는 절삭 공정 시스템을 구축할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가공대상
20 : 유연지그
30 : 공구
40 : 구동부

Claims

i) 가공대상의 형상 데이터가 제어부에 입력되는 단계;
ii) 복수의 유연지그 중 각각의 유연지그의 위치가 제어되는 단계;
iii) 상기 가공대상이 상기 유연지그에 안착될 때, 각각의 상기 유연지그와 접촉되는 상기 가공대상의 위치 정보가 생성되어 상기 제어부로 전달되는 단계;
iv) 상기 제어부가, 입력된 상기 유연지그의 위치와 상기 가공대상의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 상기 가공대상에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성하는 단계; 및
v) 공구가 상기 가공대상에 대한 가공을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 iv) 단계에서, 상기 제어부는, 상기 가공대상의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 상기 공구로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 iv) 단계에서, 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위는, 가공부위를 둘러싸는 상기 유연지그의 수인 고정지그수와 가공부위 또는 각각의 상기 유연지그와 가공부위 간 거리인 지그이격거리를 이용하여 확정되는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 i) 단계에서, 가공 대상물의 데이터를 입력하는 단계에서, 상기 가공 대상물의 데이터는 캐드(CAD) 프로그램에 의해 설계되는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 ii) 단계에서, 상기 복수의 유연지그 상에 상기 가공대상이 안착된 상태에서, 각각의 상기 유연지그의 X, Y, Z축의 위치를 좌표화하여 상기 제어부에 입력하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 가공대상은 자유곡면 형상을 갖는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP), 금속, 합성수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 v) 단계에서, 상기 가공대상에 대한 가공 공정은 밀링, 드릴링, 트리밍, 워터젯, 라우팅 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 iv) 단계는, 상기 유연지그와 접촉된 좌표 상에서 상기 가공대상의 형상 데이터가 설계된 데이터와 비교하여 가공 공정의 오류를 검출하는 오류검출단계,를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 iv) 단계는, 가공 공정 진행 중 상기 가공대상의 변형량을 보정하는 변형량보정단계,를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 변형량보정단계에서, 상기 유연지그를 이용한 가공부하 및 진동이 측정되고, 이로 인한 상기 가공대상의 변형이 보정되는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 방법.
가공대상에 대한 가공을 수행하는 공구;
상기 가공대상을 안착시켜 지지하고, 상기 가공대상의 위치를 변경시키기 위해 길이가 가변하는 유연지그;
복수 개의 상기 유연지그와 결합하고, 각각의 상기 유연지그의 위치를 변경시키는 구동부; 및
상기 유연지그, 상기 구동부 또는 상기 공구로 제어신호를 전달하고, 상기 가공대상에 대한 형상 데이터가 입력되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가공대상의 각각의 가공부위 중 가공 시 가장 작은 진동이 발생되는 가공부위부터 가공되도록 상기 공구로 제어신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부는, 입력된 상기 유연지그의 위치와 상기 가공대상의 위치 및 형상 데이터를 대비하여, 상기 가공대상에 대한 시작 가공 부위와 가공 순서에 따른 가공 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 장치.
청구항 10 또는 청구항 11 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 지그 배치를 고려한 가공 경로와 가공 순서를 이용한 CFRP 가공 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공정 시스템.