KR102453367B1 - Machine tool and method for controlling the same - Google Patents

Machine tool and method for controlling the same Download PDF

Info

Publication number
KR102453367B1
KR102453367B1 KR1020180027432A KR20180027432A KR102453367B1 KR 102453367 B1 KR102453367 B1 KR 102453367B1 KR 1020180027432 A KR1020180027432 A KR 1020180027432A KR 20180027432 A KR20180027432 A KR 20180027432A KR 102453367 B1 KR102453367 B1 KR 102453367B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
value
parameters
machine tool
machining
Prior art date
Application number
KR1020180027432A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190106241A (en
Inventor
곽명규
Original Assignee
주식회사 디엔솔루션즈
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 주식회사 디엔솔루션즈 filed Critical 주식회사 디엔솔루션즈
Priority to KR1020180027432A priority Critical patent/KR102453367B1/en
Publication of KR20190106241A publication Critical patent/KR20190106241A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102453367B1 publication Critical patent/KR102453367B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/404Numerical 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 control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013Control or regulation of feed movement
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/4093Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937Numerical 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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36133MMI, HMI: man machine interface, communication

Abstract

본 발명은 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램에 저장된 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 현재 위치좌표데이터와 지령좌표데이터의 오차값에 의해 수치제어부에 입력된 각각의 가공 파라메터들의 가감량을 보정하여 가공 정밀도를 극대화하고 생산성을 증대시키고 공작기계의 신뢰성을 향상하고, 사용자의 편의성을 도모할 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to each machining parameter input to the numerical control unit by the error value of the current position coordinate data and the command coordinate data generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program before machining the workpiece. It relates to a machine tool and a control method of a machine tool that can maximize machining precision, increase productivity, improve machine tool reliability, and promote user convenience by compensating for addition or loss.

Description

공작기계 및 공작기계의 제어방법{Machine tool and method for controlling the same}Machine tool and method for controlling the machine tool {Machine tool and method for controlling the same}

본 발명은 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 오차값에 의해 가공 파라메터들의 가감량을 보정하여 가공 정밀도를 향상할 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a machine tool and a method for controlling a machine tool, and more particularly, by correcting the increase or decrease of the processing parameters by the error value generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program before processing the workpiece. It relates to a machine tool capable of improving precision and a method for controlling a machine tool.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.In general, a machine tool refers to a machine used for the purpose of machining a metal/non-metal workpiece into a desired shape and size using an appropriate tool by various cutting or non-cutting methods.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.Various types of machine tools, including turning centers, vertical/horizontal machining centers, door machining centers, Swiss turns, electric discharge machines, horizontal NC boring machines, CNC lathes, etc., are widely used in various industrial sites for their respective purposes.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.In general, various types of machine tools currently used have an operation panel to which a numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) technology is applied. Such an operation panel is provided with various function switches or buttons and a monitor.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다. In addition, the machine tool is a table on which a workpiece material is seated and transferred for processing the workpiece, a pallet for preparing the workpiece before processing, a spindle that rotates with a tool or workpiece combined, a tailstock for supporting the workpiece, etc. during processing, a vibration isolator etc. are provided.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.In general, in a machine tool, a table, a tool rest, a main shaft, a tailstock, a vibration isolator, etc. are provided with a conveying unit conveying along a conveying axis in order to perform various machining.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 툴 매거진이나 터렛이 사용된다.In addition, in general, a machine tool uses a plurality of tools for various processing, and a tool magazine or a turret is used in the form of a tool storage place for storing and storing a plurality of tools.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 툴을 툴 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.In addition, in general, a machine tool is provided with an automatic tool changer (ATC, Automatic Tool Changer) for withdrawing or receiving a specific tool from the tool magazine by the command of the numerical control unit in order to improve the productivity of the machine tool.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.In addition, in general, a machine tool is provided with an automatic pallet changer (APC, Automatic Palette Changer) in order to minimize the non-working time. The automatic pallet changer (APC) automatically exchanges pallets between the workpiece machining area and the workpiece installation area. Pallets may be loaded with workpieces.

일반적으로 공작기계에서 공구경로(tool path)는 작업자에 의해 직접 작성되거나, 혹은 CAM, 대화형 시스템등의 방식을 통해 작성된다.In general, in a machine tool, a tool path is created directly by an operator or through a method such as CAM or an interactive system.

CAM, 대화형 시스템등의 자동화 시스템을 통해 공구경로를 생성하는 경우, 사용자는 실절삭을 위해 필요한 절삭 부품의 치수, 절삭공구, 가공순서, 가공방법에 관한 각종 파라메터 정보를 입력하게 되며, 이외에도 실절삭간의 이동을 위한 이동경로 생성에 필요한 부가적인 파라미터들을 입력하게 된다. 이때에 사용자는 생성되는 공구경로의 가공 효율뿐만 아니라 공구와 공작물 혹은 공구와 다른 구성품간의 충돌을 회피하고 가공안정성을 고려하여 파라미터들을 입력하고, 자동화 시스템은 입력된 파라미터에 기반하여 공구경로를 생성한다.When a tool path is created through an automation system such as CAM or an interactive system, the user enters various parameter information about the dimensions of the cutting part required for thread cutting, the cutting tool, the processing sequence, and the processing method. Additional parameters required to create a movement path for movement between cuttings are input. At this time, the user inputs parameters in consideration of machining stability and avoiding collision between the tool and the workpiece or tool and other components as well as the machining efficiency of the generated tool path, and the automation system creates the tool path based on the input parameters. .

종래 공작기계에서 수치제어부(NC 또는 CNC)에는 가공을 위해 각종 파라메터가 입력된다.In a conventional machine tool, various parameters are input to the numerical control unit (NC or CNC) for processing.

그러나 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 공작기계의 각종 장비의 조립 상태, 조립된 부품의 정밀도가 일정하지 않기 때문에 동일한 파라메터를 입력하여 사용하였으나, 이에 따라 가공 정밀도가 감소하는 문제점이 있었다.However, in the conventional machine tool and its control method, the same parameters were input and used because the assembly state of various equipment of the machine tool and the precision of the assembled parts were not constant, but there was a problem in that the processing precision was reduced accordingly.

또한, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 구동부와 이송부가 사용환경에 따른 온도(계절)나 마모 상태에 따라 변활 수 있음에도 불구하고 표준설정을 하지 않고 단순히 가공 파라메터를 이용하거나, 작동 중에 열변형 등에 따른 위치 보정만을 수행하여 공작기계의 가공정밀도와 신뢰성이 감소하고, 불량품 발생률 증가에 따라 자원이 낭비되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional machine tool and its control method, although the driving part and the conveying part can change depending on the temperature (season) or wear state according to the usage environment, simply use the processing parameters without setting the standard, or use the processing parameters during operation. There was a problem in that processing precision and reliability of the machine tool were reduced by performing only position compensation, and resources were wasted due to an increase in the incidence of defective products.

더욱이, 종래 공작기계 및 이의 제어방법은 실시간 및 자동으로 파라메터의 오차를 보정할 수 없어 최적의 파라메터 보정을 위해 많은 비용과 시간이 소모되고, 작업자의 불편을 초래하며, 비가공시간 증대에 따라 공작기계의 생산성을 악화시키는 문제점이 있었다.Moreover, the conventional machine tool and its control method cannot correct the error of the parameter in real time and automatically, so it consumes a lot of money and time for optimal parameter correction, causes inconvenience to the operator, and increases the non-working time. There was a problem that deteriorated the productivity of the machine.

대한민국 특허공개공보 제10-2017-0067265호Korean Patent Publication No. 10-2017-0067265 대한민국 특허공개공보 제10-2015-0067530호Korean Patent Publication No. 10-2015-0067530

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램에 저장된 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 현재 위치좌표데이터와 지령좌표데이터의 오차값에 의해 수치제어부에 입력된 각각의 가공 파라메터들의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정하여 가공 정밀도를 극대화하고 생산성을 증대시키며, 공작기계의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 공작기계 및 공작기계의 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is the current position coordinate data and command coordinate data generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program before machining the workpiece. Machine tool and machine tool control that can maximize machining precision, increase productivity, and improve machine tool reliability by automatically and real-time correction of the addition/decreased amount of each machining parameter input to the numerical control unit by the error value of to provide a way

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계는 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 HMI부; 상기 HMI부에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물을 가공하기 위한 파라메터들을 입력하고 가공 경로를 생성하는 수치제어부; 상기 HMI부 및 상기 수치제어부와의 통신을 통해 상기 가공 경로에 따라 구동부를 구동하는 PLC; 및 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 오차값에 따라 상기 수치제어부에 입력되는 상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 제어부;를 포함할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, a machine tool according to the present invention includes an HMI unit for inputting a machining program for machining a work; a numerical control unit receiving the machining program input to the HMI unit, inputting parameters for machining the work, and generating a machining path; PLC for driving a driving unit according to the machining path through communication with the HMI unit and the numerical control unit; and a control unit that corrects the increase or decrease amount of the parameters input to the numerical control unit according to an error value generated in each bent portion of the pattern when the standard pattern operation program is driven.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 주축 보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부는 표준 패턴 동작 프로그램을 저장하는 표준 패턴 동작 프로그램 저장부; 상기 파라메터들에 대한 종류 및 각 파라메터들의 감소량과 증가량을 저장하는 기본 데이터 저장부; 기준값과 최소값을 저장하는 기준값 저장부; 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 각 굴곡부에서 상기 구동부의 현재 지령좌표데이터와 위치좌표데이터를 검출하는 검출부; 상기 검출부에서 검출된 상기 지령좌표데이터와 상기 위치좌표데이터에 의해 오차범위를 계산하는 계산부; 상기 계산부의 계산값이 상기 기준값 저장부에 저장된 상기 기준값과 상기 최소값의 범위 내인지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단결과에 따라 상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 보정부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the main shaft compensation device of the machine tool according to the present invention, the control unit of the machine tool is a standard pattern operation program storage unit for storing the standard pattern operation program; a basic data storage unit for storing types of the parameters and decreasing and increasing amounts of each parameter; a reference value storage unit for storing a reference value and a minimum value; a detection unit configured to detect current command coordinate data and position coordinate data of the driving unit in each bending unit when the standard pattern operation program is driven; a calculation unit for calculating an error range based on the command coordinate data and the position coordinate data detected by the detection unit; a determination unit for determining whether the calculated value of the calculation unit is within the range of the reference value and the minimum value stored in the reference value storage unit; and a correction unit for correcting the addition/decrease amount of the parameters according to the determination result of the determination unit.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 주축 보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부의 보정부는 상기 계산값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 감소량으로 감소시키고, 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작고 상기 최소값보다 큰 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 증가량으로 증가시키며, 상기 계산값이 상기 최소값 보다 작거나 같은 경우에는 이전 상태를 유지하도록 보정을 수행할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the main shaft compensation device of the machine tool according to the present invention, the compensation unit of the control unit of the machine tool, when the calculated value is greater than or equal to the reference value, the parameters are reduced to the amount stored in the basic data storage unit. When the calculated value is smaller than the reference value and greater than the minimum value, the parameters are increased by the increment stored in the basic data storage unit, and when the calculated value is less than or equal to the minimum value, the previous state is maintained. can be performed.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 주축 보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 제어부의 표준 패턴 동작 프로그램 저장부에 저장되는 상기 표준 패턴 동작 프로그램은 N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 패턴 동작 프로그램일 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the main shaft compensation device of the machine tool according to the present invention, the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program storage unit of the control unit of the machine tool is a pattern operation to form an N-shaped or S-shaped pattern It can be a program.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법은 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 단계; 공작물의 가공하기 위한 파라메터들을 입력하고 가공 경로를 생성하는 단계; 표준 패턴 동작 프로그램을 저장하는 단계; 상기 파라메터들에 대한 종류 및 각 파라메터들의 감소량과 증가량을 저장하는 단계; 기준값과 최소값을 저장하는 단계; 상기 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 패턴의 각 굴곡부에서 구동부의 현재 지령좌표데이터와 위치좌표데이터를 검출하는 단계; 검출된 상기 지령좌표데이터와 상기 위치좌표데이터에 의해 오차범위를 계산하는 단계; 계산값이 상기 기준값과 상기 최소값의 범위 내인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 단계;를 포함하고, 상기 보정하는 단계는 상기 계산값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 감소량으로 감소시키고, 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작고 상기 최소값보다 큰 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 증가량으로 증가시키며, 상기 계산값이 상기 최소값 보다 작거나 같은 경우에는 이전 상태를 유지하도록 보정을 수행한다.In order to achieve another object of the present invention, there is provided a method for controlling a machine tool according to the present invention, comprising: inputting a machining program for machining a work; inputting parameters for machining the workpiece and generating a machining path; storing a standard pattern operation program; storing the types of the parameters and decreasing and increasing amounts of each parameter; storing a reference value and a minimum value; detecting current command coordinate data and position coordinate data of the driving unit at each bent part of the pattern when the standard pattern operation program is driven; calculating an error range based on the detected command coordinate data and the position coordinate data; determining whether the calculated value is within the range of the reference value and the minimum value; and correcting an increase or decrease amount of the parameters, wherein the correcting includes reducing the parameters to a decrease amount stored in the basic data storage unit when the calculated value is greater than or equal to the reference value, and the calculated value When the value is smaller than the reference value and greater than the minimum value, the parameters are increased by the increment stored in the basic data storage unit, and when the calculated value is less than or equal to the minimum value, correction is performed to maintain the previous state.

본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램에 저장된 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 현재 위치좌표데이터와 지령좌표데이터의 오차값에 의해 수치제어부에 입력된 각각의 가공 파라메터들의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정하여 가공 정밀도와 신뢰성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.The machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention are based on the error value of the current position coordinate data and the command coordinate data generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program before processing the workpiece. It has the effect of maximizing processing precision and reliability by correcting the addition/decreasing amount of each processing parameter input to the numerical control unit in real time and automatically.

또한, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 가공 파라메터의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정함에 따라 사용환경이나 마모정도 등에 구애받지 않고 최적의 가공정밀도를 유지하여 불량품 발생을 감소하고, 자원낭비를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention reduce the occurrence of defective products by maintaining the optimum machining precision regardless of the use environment or the degree of wear, etc. It has the effect of preventing wastage of resources.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법은 가공 파라메터의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정함에 따라 이의 보정에 필요한 시간과 비용을 최소화하여 사용자의 편의를 도모하고, 비가공시간 감소에 의해 공작기계의 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention minimize the time and cost required for the correction by correcting the addition/decreasing amount of the processing parameter in real time and automatically, thereby promoting user convenience and reducing the non-working time. This has the effect of increasing the productivity of the machine tool.

도 1은 S자형 패턴 동작 프로그램 구동시에 각 굴곡부에서의 오차발생을 나타낸다.
도 2는 N자형 패턴 동작 프로그램 구동시에 각 굴곡부에서의 오차발생을 나타낸다.
도 3은 도 1의 각 굴곡부에서의 오차발생 관계를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 개념도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 제어부의 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 제어방법의 절차도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 및 이의 제어방법에 의해 보정전의 각 축의 오차량에 대한 그래프를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 및 이의 제어방법에 의해 보정후의 각 축의 오차량에 대한 그래프를 나타낸다.
Fig. 1 shows the occurrence of errors in each bent portion when an S-shaped pattern operation program is driven.
2 shows the generation of errors in each bent portion when the N-shaped pattern operation program is driven.
FIG. 3 shows an error generation relationship in each bent portion of FIG. 1 .
Figure 4 shows a conceptual diagram of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a control unit of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for controlling a machine tool according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing an error amount of each axis before correction by a machine tool and a control method thereof according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing an error amount of each axis after correction by a machine tool and a control method thereof according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, with reference to the drawings of the machine tool and the control method of the machine tool according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout. The sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of description.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and therefore is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

도 1은 S자형 패턴 동작 프로그램 구동시에 각 굴곡부에서의 오차발생을 나타내고, 도 2는 N자형 패턴 동작 프로그램 구동시에 각 굴곡부에서의 오차발생을 나타내며, 도 3은 도 1의 각 굴곡부에서의 오차발생 관계를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 개념도를 나타내고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 제어부의 블록도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 제어방법의 절차도를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 및 이의 제어방법에 의해 보정전의 각 축의 오차량에 대한 그래프를 나타내고, 도 8은 본 발명의 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 및 이의 제어방법에 의해 보정후의 각 축의 오차량에 대한 그래프를 나타낸다.Fig. 1 shows the occurrence of errors at each bend when the S-shaped pattern operation program is driven, Fig. 2 shows the error occurrence at each bend when the N-shaped pattern operation program is driven, and Fig. 3 shows the error occurrence at each bend in Fig. 1 represents a relationship. Figure 4 shows a conceptual diagram of a machine tool according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows a block diagram of a control unit of the machine tool according to an embodiment of the present invention. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling a machine tool according to an embodiment of the present invention. 7 shows a graph of the error amount of each axis before correction by the machine tool and its control method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a machine tool and its control according to an embodiment of the present invention. The graph of the error amount of each axis after correction by the method is shown.

도 1 내지 도 5 및 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계(1)를 설명한다. 도 4에 도시된 것처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(1)는 HMI부(10), 수치제어부(20), PLC(30), 및 제어부(40)를 포함한다.A machine tool 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 and 7 to 8 . As shown in FIG. 4 , the machine tool 1 according to an embodiment of the present invention includes an HMI unit 10 , a numerical control unit 20 , a PLC 30 , and a control unit 40 .

HMI부(10)는 작업자가 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하기 위한 사용자-기계연계 인터페이스(Human-Machine Interface)를 제공한다. 작업자는 HMI부(10)를 이용하여 하나 이상의 공작물 가공프로그램을 입력한다. The HMI unit 10 provides a user-machine interface (Human-Machine Interface) for the operator to input a machining program for machining the workpiece. The operator inputs one or more workpiece machining programs using the HMI unit 10 .

수치제어부(20)는 HMI부(10)에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물의 가공하기 위한 파라메터(P)들을 입력하고 가공 경로를 생성한다. 수치제어부(20)는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉 수치제어부(20)는 구동부의 구동프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 이러한 수치제어부(20)는 HMI부(10), PLC(30), 및 제어부(40)와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.The numerical control unit 20 receives the machining program input to the HMI unit 10, inputs parameters P for machining the workpiece, and creates a machining path. The numerical control unit 20 includes a numerical control (NC) or a computerized numerical control (CNC), and various numerical control programs are built-in. That is, the numerical control unit 20 has a built-in driving program for the driving unit, a tool operation program, and the like, and automatically loads and operates the corresponding program according to the driving of the numerical control unit. The numerical control unit 20 communicates with the HMI unit 10 , the PLC 30 , and the control unit 40 by a predetermined protocol.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 수치제어부(20)는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다. In addition, although not shown in the drawings, according to a preferred embodiment of the present invention, the numerical control unit 20 includes a main operation unit, and this main operation unit includes a screen display program and a data input program according to screen display selection, , displays the software switch on the display screen according to the output of the screen display program, recognizes the ON/OFF of the software switch, and gives an input/output command for machine operation.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.In addition, although not necessarily limited thereto, the main operation unit includes a monitor that is installed on the housing, case, or one side of the machine tool to display various function switches or buttons and various information.

PLC(30, Programmable Logic Controller)는 HMI부(10), 수치제어부(20), 또는 제어부(30)와의 통신을 통해 가공 경로에 따라 구동부(31)를 구동한다. PLC(30)는 수치제어부(20) 또는 제어부(40)와 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC(30)는 수치제어부(20) 또는 제어부(40)의 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다. 또한, PLC(30)는 구동부(31)의 엔코더를 이용하여 회전수, 토크를 측정할 수 있고, 구동부(31)의 실시간 현재 위치좌표데이터(Yn)를 검출할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동부(300)는 모터 또는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성되고, PLC(30)와 제어부(40)의 보정부(47)에 의해 구동이 제어된다. 이에 따라, PLC(30)에 의해 저가의 공작기계에 대해서도 본 발명이 용이하게 설치되고, 작동됨에 따라 호환성을 극대화하고, 설치비용을 최소화할 수 있다. 즉, PLC(30)에 의해 후술하는 검출부(44)에 각 축의 구동부(31)의 실시간 현재 위치좌표데이터(Yn)가 소정의 프로토콜에 의해 전달된다.PLC (30, Programmable Logic Controller) drives the driving unit 31 according to the machining path through communication with the HMI unit 10 , the numerical control unit 20 , or the control unit 30 . The PLC 30 performs communication with the numerical control unit 20 or the control unit 40 according to a predetermined protocol, and performs a function of executing a control command through such communication. That is, the PLC 30 operates by receiving a control command according to the control program of the numerical control unit 20 or the control unit 40 . In addition, the PLC 30 may measure the number of rotations and torque by using the encoder of the driving unit 31 , and may detect the real-time current position coordinate data Yn of the driving unit 31 . Although not necessarily limited thereto, the driving unit 300 is formed of a motor or a servo motor, and driving is controlled by the PLC 30 and the correction unit 47 of the control unit 40 . Accordingly, the present invention is easily installed and operated even for a low-cost machine tool by the PLC 30, thereby maximizing compatibility and minimizing the installation cost. That is, the real-time current position coordinate data Yn of the driving unit 31 of each axis is transmitted by the PLC 30 to the detection unit 44 to be described later by a predetermined protocol.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(1)는 입력부와 표시부를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the machine tool 1 according to an embodiment of the present invention may further include an input unit and a display unit.

입력부는 조작반 등에 스위치 또는 터치 버튼 등의 형태로 설치되어 공작물 가공전에 표준 패턴 동작 프로그램을 구동하여 각 굴곡부에서 발생하는 오차값에 따라 파라메터(P)들의 가감량을 보정하도록 제어부(40)의 실시간 자동 보정 기능을 수행한다.The input unit is installed in the form of a switch or touch button on the operation panel, etc., and the control unit 40 drives the standard pattern operation program before processing the workpiece to correct the increase or decrease of the parameters (P) according to the error value generated in each bend. Perform a correction function.

즉, 입력부에 의해 작업자가 공작기계의 파라메터들의 가감량 자동 보정 기능을 임의로 선택할 수 있다. 도 7에 도시된 것처럼, 입력부에서 공작기계의 파라메터들의 가감량 자동 보정 기능을 선택하지 않는 경우 공작기계의 수치제어부에 입력되는 파라메터들과 HMI부에 입력된 가공프로그램에 의해 가공을 수행한다. 이러한 경우 장비의 조립상태, 조립된 부품의 정밀도차이, 이송부와 구동부의 온도나 마모상태에 따라 각 축(X축, Y축, Z축, C축, A축)의 오차량이 증가하여 도 7의 그래프와 같이 오차량이 커져서 가공정밀도 및 신뢰성이 감소하게 된다.That is, by the input unit, the operator can arbitrarily select the automatic correction function of the parameters of the machine tool. As shown in FIG. 7 , if the automatic correction function of the machine tool parameters is not selected in the input unit, the machining is performed by the parameters input to the numerical control unit of the machine tool and the machining program input to the HMI unit. In this case, the error amount of each axis (X-axis, Y-axis, Z-axis, C-axis, A-axis) increases depending on the assembly state of the equipment, the difference in precision of the assembled parts, and the temperature or wear state of the transfer part and the driving part, as shown in Fig. 7 As shown in the graph, the amount of error increases and the processing precision and reliability decrease.

표시부는 제어부의 자동 보정 기능의 진행유무와 제어부의 계산부의 계산값, 판단부, 보정부의 결과와 수치제어부에 입력된 파라메터(P), 현재 구동중인 가공프로그램과 표준 패턴 동작 프로그램 등을 표시한다. 이에 따라 작업자가 육안으로 자동 보정 유무와 가공 정밀도, 오차량 등을 확인하여 장비의 이상 유무를 판단하고 검사함에 따라 유지보수 비용을 절감하고 안전사고를 미연에 방지할 수 있다. The display unit displays the progress of the automatic correction function of the control unit, the calculated value of the calculation unit of the control unit, the result of the judgment unit and the correction unit, the parameter (P) input to the numerical control unit, the currently running processing program and the standard pattern operation program, etc. . Accordingly, it is possible to reduce maintenance costs and prevent safety accidents in advance as the operator visually determines whether or not there is an automatic correction, processing precision, error amount, etc. to determine whether the equipment is abnormal and inspects it.

또한, 표시부는 계산부의 계산값이 너무 크거나 보정 수행이 이루어지지 않은 경우에 알람을 표시하여 공작기계의 이상유무를 작업자에게 알려줌에 따라 작업자의 편의를 도모하고, 공작기계의 파손유무를 즉시 확인하여 2차 피해를 예방하며, 신뢰성과 안전성을 극대화할 수 있다. 이때에 알람은 모니터에 표시되는 형태, 경고음 또는 경광등 등의 형태로 표시될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 표시부는 LCD, LED, PDP 모니터 등으로 구성될 수 있다.In addition, the display unit displays an alarm when the calculated value of the calculation unit is too large or correction is not performed, and informs the operator of whether the machine tool is abnormal, thereby promoting operator convenience and immediately checking whether the machine tool is damaged. This prevents secondary damage and maximizes reliability and safety. In this case, the alarm may be displayed in a form displayed on a monitor, a warning sound or a warning light. Although not necessarily limited thereto, the display unit may be composed of an LCD, an LED, a PDP monitor, and the like.

제어부(40)는 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 N자형 또는 S자형 패턴의 각 굴곡부(R)에서 발생하는 오차값에 따라 수치제어부(20)에 입력되는 파라메터(P)들의 가감량(A, B)을 보정한다.The control unit 40 controls the amount of addition (A, B) of the parameters (P) input to the numerical control unit 20 according to the error value generated in each bent portion (R) of the N-shaped or S-shaped pattern when the standard pattern operation program is driven ) is corrected.

도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 굴곡부(R)는 해당 좌표 그래프에서 기울기의 양수와 음수가 변화하는 곳을 의미한다. 즉, S자형 패턴 또는 N자형 패턴에서 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값으로 변화하거나, 이와 반대로 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값으로 변화하는 곳을 의미한다. As shown in FIGS. 1 to 3 , the bent portion R refers to a place where the positive and negative values of the slope change in the corresponding coordinate graph. That is, in an S-shaped pattern or an N-shaped pattern, the slope at each coordinate has a positive value and the slope at each coordinate changes to a negative value, or conversely, the slope at each coordinate changes to a negative value. It means where the slope at each coordinate changes to a positive value.

이처럼, 도 1에서는 왼쪽 첫번째 굴곡부(R)는 기울기가 음의 기울기에서 양의 기울기로 변경하는 곳에 위치하고, 왼쪽 두번째 굴곡부(R)는 기울기가 양의 기울기에서 음의 기울기로 변경하는 곳에 위치한다. As such, in FIG. 1 , the first left curved portion R is located where the slope changes from a negative slope to a positive slope, and the left second curved portion R is located where the slope changes from a positive slope to a negative slope.

구체적으로 기울기가 양의 값에서 음의 값으로 또는 음의 값에서 양의 값으로 변화하는 좌표를 기준으로 인접하는 음의 값의 기울기를 갖는 소정 개수의 좌표와 양의 값의 기울기를 갖는 소정 개수의 좌표까지를 굴곡부(R)로 작업자가 기본 데이터 저장부에 기울기가 양의 값에서 음의 값으로 또는 음의 값에서 양의 값으로 변화하는 좌표를 기준으로 인접하는 음의 값의 기울기와 양의 값의 기울기 좌표의 갯수를 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있다. Specifically, a predetermined number of coordinates having a slope of a negative value adjacent to the coordinates whose slope changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value, and a predetermined number having a slope of a positive value Up to the coordinate of the bend (R), the operator in the basic data storage, based on the coordinates where the slope changes from positive to negative or from negative to positive, the slope and positive The number of slope coordinates of the value of can be set variously as needed.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 신뢰성을 확보하고 신속한 처리를 위해 이러한 기울기가 양의 값에서 음의 값으로 또는 음의 값에서 양의 값으로 변화하는 좌표를 기준으로 인접하는 음의 값의 기울기를 갖는 소정 개수의 좌표와 양의 값의 기울기를 갖는 소정 개수의 좌표는 2개 이상 10개 이하로 설정되는 것이 바람직하다.Although not necessarily limited thereto, according to an embodiment of the present invention, in order to secure reliability and to process quickly, it is adjacent based on the coordinates in which the slope changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value. It is preferable that the predetermined number of coordinates having a negative slope and the predetermined number of coordinates having a positive slope are set to 2 or more and 10 or less.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계는 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램에 저장된 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 현재 위치좌표데이터와 지령좌표데이터의 오차값에 의해 수치제어부에 입력된 각각의 가공 파라메터들의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정하여 가공 정밀도와 신뢰성을 극대화할 수 있다.In this way, the machine tool according to the present invention is input to the numerical control unit by the error value of the current position coordinate data and the command coordinate data generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program before processing the workpiece It is possible to maximize processing precision and reliability by automatically and real-time correction of the addition or decrease of each processing parameter.

도 3 및 도 4 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(1)의 제어부(40)는 표준 패턴 동작 프로그램 저장부(41), 기본 데이터 저장부(42), 기준값 저장부(43), 검출부(44), 계산부(45), 판단부(46), 및 보정부(47)를 포함한다.3 and 4 to 5, the control unit 40 of the machine tool 1 according to an embodiment of the present invention includes a standard pattern operation program storage unit 41, a basic data storage unit 42, It includes a reference value storage unit 43 , a detection unit 44 , a calculation unit 45 , a determination unit 46 , and a correction unit 47 .

표준 패턴 동작 프로그램 저장부(41)는 표준 패턴 동작 프로그램을 저장한다. The standard pattern operation program storage unit 41 stores the standard pattern operation program.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 공작기계(1)는 S자형 패턴 동작 프로그램(도 1)의 구동시 또는 N자형 패턴 동작 프로그램(도 2) 구동시에 굴곡부(R)에서 오차값이 더욱 크게 발생하게 된다. 이러한 오차값은 공작기계의 작동온도나 공작기계가 설치된 주변 환경온도, 공작기계의 마모상태, 장비의 조립상태, 또는 조립된 부품의 정밀도에 의해 달라지게 된다. 즉, 수치제어부(20)에 단순히 파라메터(P)들만을 입력하는 것으로 이러한 굴곡부(R)에서의 오차를 보정할 수 없다. As shown in Figures 1 and 2, the machine tool 1 has a larger error value in the bent portion R when the S-shaped pattern operation program (Fig. 1) is driven or the N-shaped pattern operation program (Fig. 2) is driven. will occur These error values vary depending on the operating temperature of the machine tool or the ambient temperature in which the machine tool is installed, the wear condition of the machine tool, the assembly condition of the equipment, or the precision of the assembled parts. That is, by simply inputting only the parameters P to the numerical control unit 20 , the error in the bent portion R cannot be corrected.

이처럼, 표준 패턴 동작 프로그램 저장부(41)에 저장되는 표준 패턴 동작 프로그램은 N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 패턴 동작 프로그램이 저장될 수 있다. N자형 패턴 동작 프로그램의 경우 가속도 변화가 많은 형상에 적합하고, S자형 패턴 동작 프로그램의 경우 연속된 가감속이 많은 형상에 적합하다. N자형 패턴 동작 프로그램이나 S자형 패턴 동작 프로그램의 경우 가속도나 연속된 가감속이 많은 형상을 확인하기 위한 기본 패턴 동작으로 일반적인 공작기계에 프로그램을 추가하는 것이 용이하여 작업자의 편의를 도모하고, 호환성이 증가되어 제품확장이 용이하고, 프로그램 추가에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있다.As such, the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program storage unit 41 may store a pattern operation program for forming an N-shaped or S-shaped pattern. In the case of an N-shaped pattern operation program, it is suitable for a shape with many acceleration changes, and for an S-shaped pattern operation program, it is suitable for a shape with many continuous acceleration and deceleration. In the case of an N-shaped pattern operation program or an S-shaped pattern operation program, it is a basic pattern operation for checking shapes with many accelerations or continuous acceleration and deceleration. Therefore, it is easy to expand the product, and it is possible to reduce the cost and time due to the addition of the program.

또한, 이러한 표준 패턴 동작 프로그램은 반드시 S자형이나 N자형에 한정되는 것은 아니며 반복된 패턴 동작을 구현할 수 있고 굴곡부(R)가 반복하여 형성되는 형상이라면 다양한 형태의 패턴 동작 프로그램이 적용될 수도 있다. In addition, such a standard pattern operation program is not necessarily limited to an S-shape or an N-shape, and it is possible to implement a repeated pattern operation, and various types of pattern operation programs may be applied as long as the shape in which the bent portion R is repeatedly formed.

기본 데이터 저장부(42)는 파라메터(P)들에 대한 종류 및 각 파라메터(P)들의 감소량(B)과 증가량(A)을 저장한다. 즉, 기본 데이터 저장부(42)는 보간전 가감속 시정수, 가속도 변화시간, 허용 가속도 변화량, 연속 직선 허용 가속도 변화량, 가감속도변화 시간의 비율, 허용 가속도, 보간 후 가감속 시정수, 코너 속도 차이, 최대 가공 속도에 대한 파라메터(P)들을 저장할 수 있다. 이러한 파라메터(P)들은 공작기계의 종류와 가공하는 공작물, 공구 등에 상이할 수 있다. 또한, 기본 데이터 저장부(42)는 각각의 파라메터(P)들에 대한 감소량(B)과 증가량(A)을 저장한다. 이러한, 감소량(B)과 증가량(A)도 각각의 파라메터(P) 종류, 공작물, 공구, 공작기계의 종류에 따라 상이하고, 해당 데이터를 사용자가 선택하여 입력할 수 있다. 또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 증가량(A)과 감소량(B)은 서로 상반된 값으로 형성될 수 있다. 즉, 어떤 한 파라메터(P)에 대한 증가량(A)이 10인 경우 감소량(B)은 동일한 파라메터(P)에 대해 -10으로 형성될 수 있다. The basic data storage unit 42 stores the types of the parameters P and the decreasing amounts B and increasing amounts A of each parameter P. That is, the basic data storage unit 42 stores the acceleration/deceleration time constant before interpolation, acceleration change time, allowable acceleration change amount, continuous straight line allowable acceleration change amount, ratio of acceleration/deceleration change time, allowable acceleration, acceleration/deceleration time constant after interpolation, corner speed It is possible to store the parameters (P) for the difference, the maximum machining speed. These parameters (P) may be different from the type of the machine tool, the workpiece to be processed, the tool, and the like. In addition, the basic data storage unit 42 stores the decrease amount (B) and the increase amount (A) for each parameter (P). The decrease (B) and increase (A) are also different depending on the type of each parameter (P), the type of work, tool, and machine tool, and the user can select and input the corresponding data. Also, although not necessarily limited thereto, the increase A and the decrease B may have opposite values. That is, when the increase amount (A) for one parameter (P) is 10, the decrease amount (B) may be formed as -10 for the same parameter (P).

후술하는 계산부(45)와 판단부(46)의 판단결과 굴곡부(R)에서 역절입(기준값(C)보다 계산값(K)이 작고 계산값이 최소값(D)보다 큰 경우, D<K<C)되면 보정부(47)는 해당 파라메터(P)에 대한 증가량(A) 만큼 각각의 파라메터(P)를 증가시켜 보정한다. 반대로 계산부(45)와 판단부(46)의 판단결과 굴곡부(R)에서 과절입(기준값(C) 보다 계산값(K)이 크거나 같은 경우, K≥C)되면 보정부(47)는 해당 파라메터(P)에 대한 감소량(B) 만큼 각각의 파라메터(P)를 감소시켜 보정한다. 또한, 굴곡부(R)를 따라 움직이면 해당 오차 범위내로 판단되어 기존 상태를 유지한다.As a result of the determination of the calculation unit 45 and the determination unit 46 to be described later, when the calculated value (K) is smaller than the reference value (C) and the calculated value is larger than the minimum value (D), D < K in the bending portion R When <C), the correction unit 47 increases each parameter (P) by the increase amount (A) for the corresponding parameter (P) and corrects it. Conversely, if the calculation result of the calculation unit 45 and the determination unit 46 results in an overcut (if the calculated value K is greater than or equal to the reference value C, K≥C) in the bent portion R, the correction unit 47 is Correct by decreasing each parameter (P) by the amount of decrease (B) for the corresponding parameter (P). In addition, if it moves along the curved portion R, it is determined to be within the corresponding error range, and the existing state is maintained.

기준값 저장부(43)는 계산값(K)과 비교하기 위한 기준값(C)과 최소값(D)을 저장한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 이러한 기준값(C)은 5이고 최소값(D)은 2인 것이 바람직하다. 기준값(C)이 5보다 큰경우에는 오차를 과도하게 보정하여 오히려 가공정밀도가 감소하고, 5보다 작을 경우에는 오차정도를 판단하지 못하는 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 또한, 최소값이 2보다 큰 경우에는 오차범위를 초가한 보정에 의해 가공정밀도가 감소할 수 있고, 2보다 작을 경우에는 오차 발생유무 판단의 정확성이나 판단오류 발생횟수가 증가하기 때문이다. 기준값(C)과 최소값(D)은 공작기계의 종류, 공작물의 종류, 공구의 종류, 온도, 환경, 공작기계의 수명 등 여러가지를 고려하여 사용자가 지정하거나, 자동 프로그램에 의해 산출 수정되어 입력될 수도 있다. The reference value storage unit 43 stores the reference value C and the minimum value D for comparison with the calculated value K. Although not necessarily limited thereto, it is preferable that the reference value (C) is 5 and the minimum value (D) is 2. This is because, when the reference value (C) is greater than 5, the error is excessively corrected and processing precision is rather reduced, and when the reference value (C) is less than 5, an error in determining the degree of error may occur. In addition, when the minimum value is greater than 2, the processing precision may be reduced by the correction exceeding the error range, and if it is less than 2, the accuracy of judging whether an error occurs or the number of occurrences of the judgment error is increased. The reference value (C) and the minimum value (D) can be specified by the user, or calculated and modified by an automatic program in consideration of various factors such as the type of machine tool, the type of the workpiece, the type of tool, temperature, environment, and the life of the machine tool. may be

검출부(44)는 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 각 굴곡부(R)에서 구동부(31)의 현재 지령좌표데이터(Xn)와 위치좌표데이터(Yn)를 검출한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 검출부(44)는 지령좌표데이터(Xn)는 수치제어부(20)에 의해 생성된 가공 경로에 의해 산출된 데이터 또는 HMI부(10)에 입력된 가공프로그램의 데이터를 분류 검색하여 산출하고, 위치좌표데이터(Yn)는 PLC(30)의 구동부(31)의 엔코더를 읽어드린 값으로 산출한다. 이에 따라 지령좌표데이터(Xn)와 위치좌표데이터(Yn)를 신속하게 용이하게 검출함에 따라 가공 정밀도 향상을 위한 보정을 실시간으로 신속하게 수행하여 비용과 시간을 절감하고 사용자의 편의를 극대화할 수 있다.The detection unit 44 detects the current command coordinate data Xn and the position coordinate data Yn of the driving unit 31 in each bending portion R when the standard pattern operation program is driven. Although not necessarily limited thereto, the detection unit 44 classifies the command coordinate data Xn as data calculated by a machining path generated by the numerical control unit 20 or data of a machining program input to the HMI unit 10 . It is calculated by searching, and the position coordinate data Yn is calculated as a value read by the encoder of the driving unit 31 of the PLC 30 . Accordingly, by quickly and easily detecting the command coordinate data (Xn) and the position coordinate data (Yn), it is possible to quickly and in real time perform a correction to improve processing precision in real time, thereby saving cost and time and maximizing user convenience. .

계산부(45)는 검출부(44)에서 검출된 지령좌표데이터(Xn)와 위치좌표데이터(Yn)에 의해 오차범위를 계산한다. 도 3에 도시된 것처럼, 계산부(45)는 각 굴곡부(R)에서의 각 축(X축, Y축, Z축, A축, C축)에 지령좌표데이터(Xn)에서 위치좌표데이터(Yn)을 뺀 평균값인 계산값(K)을 산출한다. 일예로 도 3에 도시된 것처럼, X축에서 계산값 KX는 다음과 같이 계산된다.The calculation unit 45 calculates an error range based on the command coordinate data Xn and the position coordinate data Yn detected by the detection unit 44 . As shown in FIG. 3 , the calculation unit 45 calculates position coordinate data (Xn) from the command coordinate data (Xn) on each axis (X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis, C-axis) in each bending part R. A calculated value K, which is an average value obtained by subtracting Yn), is calculated. As an example, as shown in FIG. 3 , the calculated value K X on the X-axis is calculated as follows.

K1 = X1-Y1, K2 = X2-Y2, K3 = X3-Y3, K4= X4-Y4K1 = X1-Y1, K2 = X2-Y2, K3 = X3-Y3, K4 = X4-Y4

KX = K1+K2+K3+K4/4K X = K1+K2+K3+K4/4

Y축에서 계산값 KY는 다음과 같이 계산된다.The calculated value K Y on the Y-axis is calculated as follows.

K11 = X11-Y11, K12 = X12-Y12, K13 = X13-Y13, K14= X14-Y14K11 = X11-Y11, K12 = X12-Y12, K13 = X13-Y13, K14= X14-Y14

KY = K11+K12+K13+K14/4K Y = K11+K12+K13+K14/4

Z축에서 계산값 KZ는 다음과 같이 계산된다.The calculated value K Z on the Z axis is calculated as follows.

K21 = X21-Y21, K22 = X22-Y22, K23 = X23-Y23, K24= X24-Y24K21 = X21-Y21, K22 = X22-Y22, K23 = X23-Y23, K24= X24-Y24

KZ = K21+K22+K23+K24/4K Z = K21+K22+K23+K24/4

공작기계가 3축 이외에 5축 장비인 경우에 A축의 계산값 KA와 C축의 계산값 KC는 다음과 같이 계산된다.If the machine tool is a 5-axis machine other than 3-axis, the calculated value K A for A-axis and K C for the C-axis are calculated as follows.

K31 = X31-Y31, K32 = X32-Y32, K33 = X33-Y33, K34= X34-Y34K31 = X31-Y31, K32 = X32-Y32, K33 = X33-Y33, K34= X34-Y34

KA = K31+K32+K33+K34/4K A = K31+K32+K33+K34/4

K41 = X41-Y41, K42 = X42-Y42, K43 = X43-Y43, K44= X44-Y44K41 = X41-Y41, K42 = X42-Y42, K43 = X43-Y43, K44= X44-Y44

KC = K41+K42+K43+K44/4K C = K41+K42+K43+K44/4

계산값(K)은 하기 식 1에 의해 산출된다.The calculated value K is calculated by the following formula (1).

[식 1] [Equation 1]

K = (K1 + K2 + K3 ······· + Kn) / nK = (K1 + K2 + K3 ... + Kn) / n

오차보정을 위해 필요한 굴곡부(R)에서의 변형부위의 계산이나 각 굴곡부(R)에서 다수회 측정은 공작기계의 상태나 환경 등 작업자가 필요에 따라 변경할 수 있다. 이에 따라 다양한 공작기계에 적용이 가능하여 호환성이 증가되어 사용자 편의성을 극대화할 수 있다.Calculation of the deformed part at the bent part R required for error correction or multiple measurements at each bent part R can be changed by the operator as needed, such as the state or environment of the machine tool. As a result, it can be applied to various machine tools, increasing compatibility and maximizing user convenience.

계산값이 각 굴곡부(R)에서 여러 변형부위의 평균값이 적용됨에 따라 공작기계의 현재 상태에 따른 정확한 오차 보정을 통해 가공 정밀도를 극대화할 수 있다.As the calculated value is applied to the average value of the various deformed parts in each bend (R), it is possible to maximize processing precision through accurate error compensation according to the current state of the machine tool.

판단부(46)는 계산부(45)의 계산값(K)이 기준값 저장부43)에 저장된 기준값(C)과 최소값(C)의 범위 내인지 여부를 판단한다.The determination unit 46 determines whether the calculated value K of the calculation unit 45 is within the range of the reference value C and the minimum value C stored in the reference value storage unit 43 .

보정부(47)는 판단부(46)의 판단결과에 따라 파라메터(P)들의 감소량(B)과 증가량(A)을 보정한다. 일례로 보정부(47)는 X축의 계산부의 계산값(Kx)이 기준값(C)인 5보다 크거나 같은 경우에는 감소량(B)으로 각 파라메터(P)들을 감소시키도록 보정을 수행한다. 반대로 보정부(47)는 X축의 계산부의 계산값(Kx)이 기준값(C)인 5보다 작은 경우에는 증가량(A)으로 각 파라메터(P)들을 증가시키도록 보정을 수행한다. 이에 따라 각 파라메터(P)들이 최적의 상태로 보정된 후에 공작물 가공을 위한 가공경로를 형성함에 따라 오차 발생을 감소하여 공작기계의 가공정밀도와 신뢰성을 극대화할 수 있다.The correction unit 47 corrects the decrease amount B and the increase amount A of the parameters P according to the determination result of the determination unit 46 . For example, when the calculated value Kx of the X-axis calculation unit is greater than or equal to 5, which is the reference value C, the correction unit 47 performs correction to decrease each parameter P by the decrease amount B. Conversely, when the calculated value Kx of the X-axis calculation unit is less than 5, which is the reference value C, the correction unit 47 performs correction to increase each parameter P by the increment A. Accordingly, it is possible to maximize the machining precision and reliability of the machine tool by reducing the occurrence of errors by forming a machining path for machining the workpiece after each parameter (P) is corrected to an optimal state.

더욱 바람직하게 보정부(47)는 계산값(K)이 기준값(C)보다 크거나 같은 경우(K≥C, 과절입 상태)에는 파라메터(P)들을 기본 데이터 저장부(42)에 저장된 감소량(B)으로 감소시키고, 계산값(K)이 기준값(C) 보다 작고 최소값(D)보다 큰 경우(D<K<C, 역절입 상태)에는 파라메터(P)들을 기본 데이터 저장부(42)에 저장된 증가량(A)으로 증가시키며, 계산값(K)이 최소값(D) 보다 작거나 같은 경우(K≤D)에는 이전 상태를 유지하도록 보정을 수행한다.More preferably, the correction unit 47 converts the parameters (P) into the basic data storage unit (42) by the reduction amount ( B), and when the calculated value (K) is smaller than the reference value (C) and larger than the minimum value (D) (D<K<C, reverse cut state), the parameters (P) are stored in the basic data storage unit (42). It increases by the stored increment (A), and when the calculated value (K) is less than or equal to the minimum value (D) (K≤D), correction is performed to maintain the previous state.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계는 공작물 가공 전에 표준 패턴 동작 프로그램에 저장된 표준 패턴 동작 프로그램의 구동에 따른 패턴의 각 굴곡부에서 발생하는 현재 위치좌표데이터와 지령좌표데이터의 오차값의 평균에 의해 수치제어부에 입력된 각각의 가공 파라메터들의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정하여 가공 정밀도와 신뢰성을 극대화할 수 있다.Therefore, the machine tool according to the present invention is a numerical control unit by the average of the error values of the current position coordinate data and the command coordinate data generated in each bend of the pattern according to the driving of the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program before processing the workpiece. It is possible to maximize processing precision and reliability by automatically and real-time correction of the addition or decrease of each processing parameter input to the .

도 6을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계의 제어방법을 설명한다. 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 제어방법은 가공프로그램 입력 단계(S1), 파라메터 입력 및 가공경로 생성 단계(S2), 표준 패턴 동작 프로그램 저장 단계(S3), 기본 데이터 저장 단계(S4), 기준값/최소값 저장 단계(S5), 검출 단계(S6), 계산 단계(S7), 판단 단계(S8), 및 보정 단계(S9)로 이루어진다.A method of controlling a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIG. 6 . 6, the control method of the machine tool according to an embodiment of the present invention includes a machining program input step (S1), a parameter input and a machining path generation step (S2), a standard pattern operation program storage step (S3), It consists of a basic data storage step (S4), a reference/minimum value storage step (S5), a detection step (S6), a calculation step (S7), a determination step (S8), and a correction step (S9).

HMI(10)에 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력한다. A machining program for machining the workpiece is input to the HMI 10 .

가공프로그램 입력 단계(S1) 이후에, 수치제어부(20)에 공작물의 가공하기 위한 파라메터(P)들을 입력하고 가공 경로를 생성한다. 상술한 바와 같이 수치제어부(20)는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numericalcontrol)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 이러한 수치제어부(20)는 HMI부(10), PLC(30), 및 제어부(40)와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.After the machining program input step (S1), parameters (P) for machining the workpiece are input to the numerical control unit 20 and a machining path is generated. As described above, the numerical control unit 20 includes a numerical control (NC) or a computerized numerical control (CNC), and various numerical control programs are built-in. The numerical control unit 20 communicates with the HMI unit 10 , the PLC 30 , and the control unit 40 by a predetermined protocol.

파라메터 입력 및 가공경로 생성 단계(S2) 이후에, 제어부(40)의 표준 패턴 동작 프로그램 저장부(41)에 표준 패턴 동작 프로그램을 저장한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 표준 패턴 동작 프로그램 저장부(41)에 저장되는 표준 패턴 동작 프로그램은 N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 패턴 동작 프로그램이 저장될 수 있다. N자형 패턴 동작 프로그램의 경우 가속도 변화가 많은 형상에 적합하고, S자형 패턴 동작 프로그램의 경우 연속된 가감속이 많은 형상에 적합하다. N자형 패턴 동작 프로그램이나 S자형 패턴 동작 프로그램의 경우 가속도나 연속된 가감속이 많은 형상을 확인하기 위한 기본 패턴 동작으로 일반적인 공작기계에 프로그램을 추가하는 것이 용이하여 작업자의 편의를 도모하고, 호환성이 증가되어 제품확장이 용이하고, 프로그램 추가에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있다.After the parameter input and machining path generation step (S2), the standard pattern operation program is stored in the standard pattern operation program storage unit 41 of the control unit 40 . Although not necessarily limited thereto, the standard pattern operation program stored in the standard pattern operation program storage unit 41 may store a pattern operation program for forming an N-shaped or S-shaped pattern. In the case of an N-shaped pattern operation program, it is suitable for a shape with many acceleration changes, and for an S-shaped pattern operation program, it is suitable for a shape with many continuous acceleration and deceleration. In the case of an N-shaped pattern operation program or an S-shaped pattern operation program, it is a basic pattern operation for checking shapes with many accelerations or continuous acceleration and deceleration. Therefore, it is easy to expand the product, and it is possible to reduce the cost and time due to the addition of the program.

표준 패턴 동작 프로그램 저장 단계(S3) 이후에, 기본 데이터 저장부(42)에 파라메터(P)들에 대한 종류 및 각 파라메터들의 감소량(B)과 증가량(A)을 저장한다. 입력되는 파라메터(P)들과 감소량(B) 및 증가량(A)은 상술한 바와 동일하고 이하 생략한다.After the standard pattern operation program storage step (S3), the basic data storage unit 42 stores the types of the parameters (P) and the decreasing amounts (B) and increasing amounts (A) of each parameter. The input parameters (P), the decrease amount (B), and the increase amount (A) are the same as described above, and will be omitted below.

기본 데이터 저장 단계(S4) 이후에, 기준값 저장부(43)에 기준값(C)과 최소값(D)을 저장한다. 상술한 바와 같이 기준값(C)과 최소값(D)은 사용자가 장비의 상태 등에 따라 임의로 설정할 수 있고, 해당 장비의 반복 측정을 통해 자동으로 최적의 기준값(C)과 최소값(D)이 설정되어 가공 정밀도를 극대화할 수 있다.After the basic data storage step S4 , the reference value C and the minimum value D are stored in the reference value storage unit 43 . As described above, the user can set the reference value (C) and the minimum value (D) arbitrarily according to the condition of the equipment, and the optimal reference value (C) and the minimum value (D) are automatically set and processed through repeated measurement of the equipment. precision can be maximized.

기준값/최소값 저장 단계(S5) 이후에, 검출부(44)에서 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 패턴의 각 굴곡부(R)에서 구동부(31)의 현재 지령좌표데이터(Xn)와 위치좌표데이터(Yn)를 검출한다. 검출 방법은 상술한 방법과 동일하여 이하 생략한다.After the reference value/minimum value storage step (S5), the current command coordinate data (Xn) and the position coordinate data (Yn) of the driving unit 31 at each bent portion R of the pattern when the standard pattern operation program is driven in the detection unit 44 to detect The detection method is the same as the above-described method, and thus will be omitted below.

검출 단계(S6) 이후에, 검출된 지령좌표데이터(Xn)와 위치좌표데이터(Yn)에 의해 오차범위를 계산부(45)에서 계산한다. 계산 단계(S7)에서 계산방법과 계산식은 상술한 바와 동일하여 이하 생략한다.After the detection step S6, the calculation unit 45 calculates an error range based on the detected command coordinate data Xn and the position coordinate data Yn. In the calculation step (S7), the calculation method and the calculation formula are the same as described above, and thus will be omitted below.

계산 단계(S7) 이후에, 판단부(46)에서 계산값(K)이 기준값(C)과 최소값(D)의 범위 내인지 여부를 판단한다.After the calculation step (S7), the determination unit 46 determines whether the calculated value (K) is within the range of the reference value (C) and the minimum value (D).

판단 단계(S8) 이후에, 파라메터(P)들의 가감량을 보정한다.After the determination step (S8), the increase or decrease of the parameters (P) is corrected.

즉, 보정 단계(S9)는 상술한 바와 같이 계산값(K)이 기준값(C)보다 크거나 같은 경우(K≥C)에는 파라메터(P)들을 기본 데이터 저장부(42)에 저장된 감소량(B)으로 감소시키고, 계산값(K)이 기준값(C) 보다 작고 최소값(D)보다 큰 경우(D<K<C)에는 파라메터(P)들을 기본 데이터 저장부(42)에 저장된 증가량(A)으로 증가시키며, 계산값(K)이 최소값(D) 보다 작거나 같은 경우(K≤D)에는 이전 상태를 유지하도록 보정을 수행한다.That is, in the correction step (S9), as described above, when the calculated value (K) is greater than or equal to the reference value (C) (K≥C), the reduction amount (B) stored in the basic data storage unit (42) of the parameters (P) ), and when the calculated value (K) is smaller than the reference value (C) and greater than the minimum value (D) (D<K<C), the increment (A) stored in the basic data storage unit 42 for the parameters (P) , and when the calculated value (K) is less than or equal to the minimum value (D) (K≤D), correction is performed to maintain the previous state.

도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 의한 보정이 적용되기 전에는 X축, Y축, Z축, A축, C축의 오차량이 커서 가공 정밀도가 감소하고, 불량품 발생률이 증가하여 자원낭비가 발생하게 된다. 그러나, 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계 및 공작기계의 제어방법에 의한 보정이 적용되기 전에는 X축, Y축, Z축, A축, C축의 오차량 현저히 감소하여 가공 정밀도가 증가하고 신뢰도가 증가할 수 있다.As shown in Figure 7, before the correction by the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention is applied, the amount of error of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis, and C-axis is large, and the processing precision is reduced, The occurrence of defective products increases, resulting in wastage of resources. However, as shown in Fig. 8, before the correction by the machine tool and the control method of the machine tool according to the present invention is applied, the amount of error of the X-axis, Y-axis, Z-axis, A-axis, and C-axis is significantly reduced, so that the processing precision is reduced. increase and reliability may increase.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계는 가공 파라메터의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정함에 따라 공작기계의 종류, 사용환경이나 마모 정도 등에 구애받지 않고 최적의 가공정밀도를 유지하여 불량품 발생을 감소하고, 자원낭비를 예방하며, 가공 파라메터의 가감량을 실시간 및 자동으로 보정함에 따라 이의 보정에 필요한 시간과 비용을 최소화하여 사용자의 편의를 도모하고, 비가공시간 감소에 의해 공작기계의 생산성을 증대시킬 수 있다.Therefore, the machine tool according to the present invention maintains optimum machining precision regardless of the type of machine tool, the use environment or the degree of wear, as the amount of addition or reduction of the machining parameter is corrected in real time and automatically, thereby reducing the occurrence of defective products and reducing resources. It is possible to prevent waste and to improve the convenience of users by minimizing the time and cost required for correction by real-time and automatic correction of the addition or decrease of the machining parameters, and to increase the productivity of the machine tool by reducing the non-machining time. .

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In the detailed description of the present invention described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those having ordinary skill in the art will It will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1 : 공작기계, 10 : HMI부
20 : 수치제어부, 30 : PLC,
40 : 제어부,
41 : 표준 패턴 동작 프로그램 저장부,
42 : 기본 데이터 저장부, 43 : 기준값 저장부,
44 : 검출부, 45 : 계산부,
46 : 판단부, 47 : 보정부.
1: machine tool, 10: HMI part
20: numerical control unit, 30: PLC,
40: control unit;
41: standard pattern operation program storage unit,
42: basic data storage unit, 43: reference value storage unit,
44: detection unit, 45: calculation unit,
46: judgment unit, 47: correction unit.

Claims (5)

공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 HMI부;
상기 HMI부에 입력된 가공프로그램을 전송받아 공작물을 가공하기 위한 파라메터들을 입력하고 가공 경로를 생성하는 수치제어부;
상기 HMI부 및 상기 수치제어부와의 통신을 통해 상기 가공 경로에 따라 구동부를 구동하는 PLC; 및
N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 N자형 패턴 또는 S자형 패턴에서 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값으로 변화하거나 이와 반대로 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값으로 변화하는 각각의 굴곡부에서 발생하는 오차값에 따라 상기 수치제어부에 입력되는 상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 패턴 동작 프로그램인 표준 패턴 동작 프로그램을 저장하는 표준 패턴 동작 프로그램 저장부;
상기 파라메터들에 대한 종류 및 각 파라메터들의 감소량과 증가량을 저장하는 기본 데이터 저장부;
기준값과 최소값을 저장하는 기준값 저장부;
표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 각 굴곡부에서 상기 구동부의 현재 지령좌표데이터와 위치좌표데이터를 검출하는 검출부;
상기 검출부에서 검출된 상기 지령좌표데이터와 상기 위치좌표데이터에 의해 오차범위를 계산하는 계산부;
상기 계산부의 계산값이 상기 기준값 저장부에 저장된 상기 기준값과 상기 최소값의 범위 내인지 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단부의 판단결과에 따라 상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
HMI unit for inputting a machining program for machining the workpiece;
a numerical control unit receiving the machining program input to the HMI unit, inputting parameters for machining the work, and generating a machining path;
PLC for driving a driving unit according to the machining path through communication with the HMI unit and the numerical control unit; and
When the standard pattern operation program for forming an N-shaped or S-shaped pattern is driven, the slope at each coordinate in the N-shaped pattern or S-shaped pattern changes to a negative value while the slope at each coordinate has a positive value. Conversely, the amount of addition or subtraction of the parameters input to the numerical control unit according to the error value occurring in each bend where the slope at each coordinate has a negative value and the slope at each coordinate changes to a positive value. a control unit for correcting; and
The control unit is
a standard pattern operation program storage unit for storing a standard pattern operation program that is a pattern operation program for forming an N-shaped or S-shaped pattern;
a basic data storage unit for storing types of the parameters and decreasing and increasing amounts of each parameter;
a reference value storage unit for storing a reference value and a minimum value;
a detection unit configured to detect current command coordinate data and position coordinate data of the driving unit in each bending unit when the standard pattern operation program is driven;
a calculation unit for calculating an error range based on the command coordinate data and the position coordinate data detected by the detection unit;
a determination unit for determining whether the calculated value of the calculation unit is within the range of the reference value and the minimum value stored in the reference value storage unit; and
and a correction unit for correcting the addition/decrease amount of the parameters according to the determination result of the determination unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보정부는,
상기 계산값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 감소량으로 감소시키고, 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작고 상기 최소값보다 큰 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 증가량으로 증가시키며, 상기 계산값이 상기 최소값 보다 작거나 같은 경우에는 이전 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 공작기계.
According to claim 1,
The correction unit,
When the calculated value is greater than or equal to the reference value, the parameters are reduced to the amount stored in the basic data storage unit, and when the calculated value is smaller than the reference value and greater than the minimum value, the parameters are stored in the basic data storage unit. It increases by the stored increment, and if the calculated value is less than or equal to the minimum value, the machine tool, characterized in that it maintains the previous state.
삭제delete 공작물을 가공하기 위한 가공프로그램을 입력하는 단계;
공작물의 가공하기 위한 파라메터들을 입력하고 가공 경로를 생성하는 단계;
N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 패턴 동작 프로그램인 표준 패턴 동작 프로그램을 저장하는 단계;
상기 파라메터들에 대한 종류 및 각 파라메터들의 감소량과 증가량을 저장하는 단계;
기준값과 최소값을 저장하는 단계;
상기 N자형 또는 S자형 패턴을 형성하는 표준 패턴 동작 프로그램의 구동시에 N자형 패턴 또는 S자형 패턴에서 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값으로 변화하거나 이와 반대로 각각의 좌표에서의 기울기가 음의 값을 갖다가 각각의 좌표에서의 기울기가 양의 값으로 변화하는 각각의 굴곡부에서 구동부의 현재 지령좌표데이터와 위치좌표데이터를 검출하는 단계;
검출된 상기 지령좌표데이터와 상기 위치좌표데이터에 의해 오차범위를 계산하는 단계;
계산값이 상기 기준값과 상기 최소값의 범위 내인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 파라메터들의 가감량을 보정하는 단계;를 포함하고,
상기 보정하는 단계는,
상기 계산값이 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 파라메터들을 기본 데이터 저장부에 저장된 감소량으로 감소시키고, 상기 계산값이 상기 기준값 보다 작고 상기 최소값보다 큰 경우에는 상기 파라메터들을 상기 기본 데이터 저장부에 저장된 증가량으로 증가시키며, 상기 계산값이 상기 최소값 보다 작거나 같은 경우에는 이전 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 제어방법.
inputting a machining program for machining the workpiece;
inputting parameters for machining the workpiece and generating a machining path;
storing a standard pattern operation program, which is a pattern operation program for forming an N-shaped or S-shaped pattern;
storing the types of the parameters and decreasing and increasing amounts of each parameter;
storing a reference value and a minimum value;
When the standard pattern operation program for forming the N-shaped or S-shaped pattern is driven, the slope at each coordinate has a positive value in the N-shaped pattern or S-shaped pattern, and the slope at each coordinate changes to a negative value. or conversely, detecting the current command coordinate data and the position coordinate data of the driving unit at each bend in which the slope at each coordinate has a negative value and the slope at each coordinate changes to a positive value;
calculating an error range based on the detected command coordinate data and the position coordinate data;
determining whether the calculated value is within the range of the reference value and the minimum value; and
Including; correcting the addition or decrease of the parameters;
The correcting step is
When the calculated value is greater than or equal to the reference value, the parameters are reduced to the amount stored in the basic data storage unit, and when the calculated value is smaller than the reference value and greater than the minimum value, the parameters are stored in the basic data storage unit. The control method of a machine tool, characterized in that by increasing the increase amount, and maintaining the previous state when the calculated value is less than or equal to the minimum value.
KR1020180027432A 2018-03-08 2018-03-08 Machine tool and method for controlling the same KR102453367B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180027432A KR102453367B1 (en) 2018-03-08 2018-03-08 Machine tool and method for controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180027432A KR102453367B1 (en) 2018-03-08 2018-03-08 Machine tool and method for controlling the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190106241A KR20190106241A (en) 2019-09-18
KR102453367B1 true KR102453367B1 (en) 2022-10-07

Family

ID=68070746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180027432A KR102453367B1 (en) 2018-03-08 2018-03-08 Machine tool and method for controlling the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102453367B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113848814A (en) * 2021-09-27 2021-12-28 泰尔重工股份有限公司 Laser cutting machine control program modularization system
KR20240022919A (en) 2022-08-12 2024-02-20 한국기계연구원 Computer numerical control capable of limiting machining error and method of computer numerical control using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167636A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 三菱電機株式会社 Numerical control apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060076884A (en) * 2004-12-29 2006-07-05 두산인프라코어 주식회사 A software plc control unit of cnc and method thereof
KR102067843B1 (en) 2013-12-10 2020-02-11 두산공작기계 주식회사 Feed drive system thermal deformation correction device of machine tool and method thereof
KR102416720B1 (en) 2015-12-08 2022-07-06 주식회사 디엔솔루션즈 Machine tool and method for controlling the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167636A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 三菱電機株式会社 Numerical control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190106241A (en) 2019-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1758004B1 (en) NC Machine Tool
KR102512173B1 (en) Tool error detecting device of machine tool and method thereof
KR102453367B1 (en) Machine tool and method for controlling the same
CN112068484B (en) Real-time interrupt processing method for CNC (computerized numerical control) system of numerical control machine tool
KR102507986B1 (en) Tool path changing device of cycle processing of machine tool
KR20190085429A (en) Apparatus and method for compensating spindle of machine tool
KR20220133409A (en) Device for modifying processing error of machine tool and method thereof
CN115685879A (en) Machine tool state adjustment method, device, apparatus, machine tool, medium, and program product
KR102641256B1 (en) Device for modifying axis shift of machine tool and method thereof
KR102436808B1 (en) Device for preventing collision of machine tool and method thereof
KR20200125172A (en) Automatic attachment changer and method for controlling the same
KR102532211B1 (en) Controlling apparatus of machine tool and controlling method of machine tool
WO2022102738A1 (en) Control device
KR20200099447A (en) Syncrouous error automatic control apparatus of machine tool and method thereof
KR20210010252A (en) Machine tool and controlling method of machine tool
KR20210108613A (en) Workpiece cutoff confirmation apparatus of machine tool and method thereof
KR20210103077A (en) Apparatus and method for controlling spindle of machine tool
CN217767252U (en) High-speed machining control device for machine tool
KR20220137451A (en) Machine tool table feed compensation device and method thereof
KR20210102611A (en) Apparatus and method for controlling auto tool changer of machine tool
KR20220141546A (en) Automatic tool changer breakage preventing control device of machine tool and method thereof
KR20200131586A (en) Machine tool and controlling method of machine tool
KR102356856B1 (en) Backlash modification device of machine tool and method thereof
KR102630389B1 (en) System for controlling motion of automatic transfer device and method for controlling as the same
JP2001138136A (en) Thread cutting work control device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant