KR102520482B1

KR102520482B1 - 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법

Info

Publication number: KR102520482B1
Application number: KR1020160042133A
Authority: KR
Inventors: 조영태
Original assignee: 주식회사 디엔솔루션즈
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2023-04-26
Also published as: KR20170114707A

Abstract

본 발명은 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법은, 탭 가공을 수행할 때에 탭 가공을 시뮬레이션 하여 스핀들 모터와 이송 모터가 반전될 때에 보정 값을 바탕으로 가속하도록 제어함으로써, 탭 공구가 소재에 진입될 때에 발생하는 제1 동기에러 값과 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때에 발생하는 제2 동기에러 값을 유사하게 구현될 수 있다.

Description

탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법{Correction system and correction method for synchronization error of tapping work}

본 발명은 탭 가공 될 때에 탭이 진입될 때와 탭이 후퇴될 때에 발생하는 동기에러를 보정할 수 있도록 하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법에 관한 것이다.

탭 가공은 탭 공구를 이용하여 소재에 암나사를 형성하는 것이다. 탭 공구는 회전과 이동이 동시에 이루어진다.

공작기계에서 탭 가공이 수행될 때에는 탭 공구가 스핀들 모터에 의해 회전되고, 탭 공구가 이송 모터에 의해 이송된다. 한편, 탭 공구가 소재에 진입될 때의 회전방향과 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때에 회전방향은 반대방향이다.

스핀들 모터와 이송 모터 간에 동기가 이루어져야만 탭 가공의 품질이 양호하고 탭 공구의 파손을 방지할 수 있다. 그러나 스핀들 모터와 이송 모터를 제어될 때에 동기에러(synchro Error)가 발생할 수 있다.

동기에러는 스핀들의 회전수 지령과 관련하여 발생하는 스핀들 동기오차가 있고, 이송 모터의 이송 지령과 관련하여 발생하는 동기축 오차가 있다.

또한, 동기오차는 스핀들의 위치에러와 스핀들로 전환된 동기축의 위치에러의 차이이다.

동기에러 값이 변동되는 요인으로, 탭 가공을 수행하는 동안에 스핀들 속도가 변동되거나 탭 공구의 이송속도가 변경되는 것일 수 있다. 특히, 탭 공구를 이송시키도록 하는 이송 축이 진입에서 후퇴로 반전하는 동안에 동기에러 값이 과도하게 증가될 수 있다. 동기에러 값이 과도하게 증가하는 경우에는 탭 공구가 파손될 수 있다.

한편으로, 공작기계는 이송 방식과 조립정밀도에 따라서 이송축을 이송될 때에 발생되는 마찰력의 영향을 받을 수 있다. 그리고 마찰력의 영향으로 인하여 탭 가공될 때에 스핀들 모터와 이송축의 동기 지연이 발생될 수 있다. 동기 지연은 동기에러 값이 변동될 수 있는 주된 요소로 작용될 수 있다.

또한, 탭 공구가 소재에 진입 완료된 후에 후퇴를 시작하는 시점은 이송축이 반전되는 시점이고, 이 시점은 정지마찰에서 운동마찰로 전환되는 시점이다.

정지마찰에서 운동마찰로 전환되는 시점에 작용되는 마찰이 동기에러에 많은 영향을 끼친다. 특히 상술한 시점에 탭 공구가 탭에 끼이는 현상이 발생할 수 있고, 끼임 현상에 의해 탭 공구가 파손될 수도 있다.

한편으로, 동기에러 차이 값이 크면 탭 공구의 회전속도와 탭 공구의 이동속도에 대한 동기가 불안정할 수 있다. 특히 동기가 불안정하면 탭 가공이 정상적으로 진행되지 못할 수 있다. 반면에, 동기에러 차이 값이 작으면 탭 공구의 회전속도와 탭 공구의 이동속도에 대한 동기가 좀 더 완벽하게 이루어질 수 있다.

대한민국 특허공보 공고번호 제10-1983-000820호(1983.04.19.) 일본 특허공보 제2635332호(1997.04.25.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스핀들 모터와 이송 모터를 제어하여, 탭 가공될 때에 탭 공구가 소재에 진입 후 반전하여 후퇴될 때에 발생할 수 있는 동기에러를 보정할 수 있도록 하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 탭 가공될 때에 동기에러를 보정하도록 함으로써 탭 공구의 파손을 억제하고, 탭 공구의 수명이 비정상적으로 단축되는 것을 방지할 수 있도록 하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 동기에러를 보상하기 위한 보정 값을 시뮬레이션을 통하여 구하고, 그 보정 값을 보정 백업 데이터로 저장하며, 탭 가공을 수행될 때에 저장된 보정 값에 의하여 동기에러를 보정할 수 있도록 하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는, 탭 가공이 수행될 때에 스핀들 모터의 회전 속도 값과 이송 모터의 이송속도 값이 실시간으로 입력되는 속도 값 입력부(100); 제1 동기에러 차이 값을 바탕으로 탭 공구가 반전될 때의 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어될 가속량을 계산하는 처리부(200); 상기 가속량을 바탕으로 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되도록 동기제어 값이 입력되는 동기제어 값 입력부(300); 및 상기 동기제어 값에 의해 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되어 새롭게 탭 가공이 수행될 때에 상기 제1 동기에러 차이 값이 갱신되는 갱신부(400);를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는, 상기 제1 동기에러 차이 값은, 상기 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값과 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때에의 제2 동기에러 값 사이의 차이 값인 것을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는, 상기 제1 동기에러 차이 값은 상기 탭 공구가 반전될 때에 취득되고, 동기에러 허용 범위가 로딩(loding)되며, 상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하는지 모니터링 하는 모니터링부(500);를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는, 상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하면, 시뮬레이션을 재 실시할 것이 되는 표시부(600);를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는, 상기 시뮬레이션은, 제1, 2 동기에러 값이 취득되고, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값이 비교판단되어 제1, 2 보정 값이 취득되며, 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 상태에서 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제3 동기에러 값이 취득되고, 상기 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때의 제4 동기에러 값이 취득되는 단계(S41); 보정 백업 데이터에 포함된 제1, 2 보정 값이 해당 파라메타에 입력되고, 스핀들 모터와 이송모터가 제어되어 탭 가공이 실행되는 단계(S42); 상기 제3 동기에러 값과 상기 제4 동기에러 값을 바탕으로 제2 동기에러 차이 값이 연산되고, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작은지 판단되는 단계(S43); 및 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 표시부(600)에 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시되는 단계(S44); 를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 시뮬레이션은 상기 보정 백업 데이터가 없을 때에 실행되는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 시뮬레이션은, 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값과, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때의 제2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13); 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 회전속도와 이송속도가 증가되도록 제1 보정 값이 연산되는 단계(S15); 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 회전속도와 이송속도가 감소되도록 제2 보정 값이 연산되는 단계(S16); 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영되어 스핀들 모터와 이송모터가 제어되는 단계(S17); 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 후에 제1-1 동기에러 값과 제2-1 동기에러 값 간의 제1-1 동기에러 차이 값이 취득되는 단계(S18); 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 속하면 최종의 제1, 2 보정 값이 보정 백업 데이터로 저장되는 단계(S19); 및 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 초과되면 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 단계(S22);를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 되풀이 되는 회수가 3회 내지 7회에 도달되면, 탭 가공이 수행될 때에 출력 토크 지령 비율이 조정된 후에 되풀이가 진행되는 단계(S22);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 것일 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 실제 탭 가공모드일 때에(S11), 보정 백업 데이터가 없으면(S12), 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값과, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때의 제2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13); 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 회전속도와 이송속도가 증가되도록 제1 보정 값이 연산되는 단계(S15); 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 회전속도와 이송속도가 감소되도록 제2 보정 값이 연산되는 단계(S16); 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영되어 스핀들 모터와 이송모터가 제어되는 단계(S17); 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 후에, 제1-1 동기에러 값과 제2-1 동기에러 값 간의 제1-1 동기에러 차이 값이 취득되는 단계(S18); 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 속하면 최종의 제1, 2 보정 값이 상기 보정 백업 데이터로 저장되는 단계(S19); 및 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 초과되면 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 단계(S22);를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 되풀이 되는 회수가 3회 내지 7회에 도달되면, 탭 가공이 수행될 때에 출력 토크 지령 비율이 조정된 후에 되풀이가 진행되는 단계(S22);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 보정 백업 데이터가 있으면(S12), 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제3 동기에러 값이 취득되고, 상기 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때의 제4 동기에러 값이 취득되는 단계(S41); 상기 보정 백업 데이터에 저장된 제1, 2 보정 값이 해당 파라메타에 입력되고 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되어 탭 가공이 실행되는 단계(S42); 상기 제3 동기에러 값과 상기 제4 동기에러 값을 바탕으로 제2 동기에러 차이 값이 연산되고, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작은지 판단되는 단계(S43); 및 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 표시부(600)에 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시되는 단계(S44);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 시뮬레이션은, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되고, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값이 비교판단되어 상기 제1, 2 보정 값이 취득되며, 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 상태에서 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 과정;을 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법은, 스핀들 모터와 이송 모터가 반전될 때에 보정 값을 바탕으로 가속하도록 제어함으로써 탭 공구가 소재에 진입될 때에 발생하는 제1 동기에러 값과 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때에 발생하는 제2 동기에러 값을 유사하게 구현될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법은, 제1 동기에러 값과 제2 동기에러 값을 유사하게 구현함으로써, 탭 공구가 탭의 내부에서 끼이는 것을 방지할 수 있고, 이로써 탭 공구가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 탭 가공의 품질이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치에서 처리부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치에서 모니터링부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 탭 가공될 때에 발생되는 동기축에 대한 동기에러를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법에 의해 동기축에 대한 동기에러가 보정된 상태를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.

한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

다른 한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치에서 처리부를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치에서 모니터링부를 설명하기 위한 도면이다.

<실시예1>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러 보정장치는 속도 값 입력부(100), 처리부(200), 동기제어 값 입력부(300) 및 갱신부(400)를 포함할 수 있다.

상기 속도 값 입력부(100)는 탭 가공이 수행될 때에 회전 속도 값과 이송속도 값이 실시간으로 입력될 수 있다. 상기 회전속도 값은 탭 공구를 회전시키기 위한 스핀들 모터의 회전속도 값이다. 상기 이송속도 값은 탭 공구가 이송되는 이송속도 값이다.

상기 처리부(200)는 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값이 취득될 수 있고, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때에의 제2 동기에러 값이 취득 될 수 있다.

그리고 처리부(200)는 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값 사이의 차이인 제1 동기에러 차이 값을 구할 수 있다.

또한, 처리부(200)는 상기 제1 동기에러 차이 값을 바탕으로 상기 탭 공구가 반전될 때의 스핀들 모터와 이송 모터를 제어할 가속량을 계산할 수 있다.

상기 가속량에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 리지드 탭(Rigid tap)이 수행될 때에, 스핀들 모터와 이송모터에 순간적으로 부하가 발생될 수 있다. 이러한 부하는 상기 제2 동기오차를 발생하는 주요한 요인으로써 작용될 수 있다. 이 때문에 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터에서 발생된 순간적인 부하의 값이 상기 처리부(200)로 피드 백될 수 있다.

따라서 내부적으로 오차가 줄어들게 하기 위해 탭 공구가 반전될 때의 가속량을 설정하는 것이고, 상기 가속량의 설정 값은 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터에서 발생된 순간적인 부하의 값을 상쇄할 수 있다.

상기 동기제어 값 입력부(300)는 상기 처리부(200)에서 계산된 가속량을 바탕으로 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되도록 동기제어 값이 입력될 수 있다.

상기 갱신부(40)는 상기 동기제어 값 입력부(300)에서 입력된 상기 보정 값에 의해 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되어 탭 가공이 수행될 때에 상기 제1 동기에러 차이 값이 갱신되도록 할수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 제1 동기에러 차이 값이 갱신됨에 따라 제1 동기에러 차이 값이 감소될 수 있고, 이로써 제1 동기 에러 값과 제2 동기 에러 값 사이의 동기에러 차이 값이 줄어들 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 동기에러 차이 값이 줄어들게 됨으로써, 탭 공구가 소재에서 후퇴될 때에 탭 공구와 탭 사이에 부하가 경감되거나 소멸되어 탭 공구가 안정되게 후퇴될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 제1 동기에러 차이 값은 갱신 횟수가 거듭될 수록 더 작아질 수 있다.

이로써 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 탭 가공의 품질이 향상되고 탭 공구가 비정상적으로 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

<실시예2>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 모니터링부(500)를 더 포함할 수 있다.

모니터링 부(500)는 탭 공구가 반전될 때에 제1 동기에러 차이 값이 저장되고, 동기에러 허용 범위가 취득될 수 있다.

그리고 모니터링 부(500)는 상기 제1 동기에러 차이 값과 상기 동기에러 허용 범위를 비교하여 상기 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하는지 모니터링 할 수 있다.

동기에러 허용 범위는 작업자의 소망에 따라 또는 공작기계의 제조사에서 사전에 입력하거나 차후에 변경할 수 있다.

동기에러는 예를들면, 단위 피치당 1탭을 기준으로 80pulse이하이면 탭 가공이 정상적으로 수행되는 것으로써 단위 피치당 1탭을 기준으로 80pulse이하가 기준이 될 수 있다. 한편, 동기에러는 단위 피치당 0.5탭을 기준으로 160pulse이하이면 탭 가공이 정상적으로 수행되는 것으로써 단위 피치당 0.5탭을 기준으로 160puls이하가 기준이 될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 동기에러 허용 범위를 단위 피치당 1탭을 기준으로 80pulse이하로 설정할 수 있다. 또는 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 동기에러 허용 범위를 단위 피치당 0.5탭을 기준으로 160pulse이하로 설정할 수 있다.

<실시예3>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 표시부(600)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치는 상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하면, 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시될 수 있다.

상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하면 탭 가공을 수행할 때에 회전속도와 이송속도 간에 동기가 정상적이지 못한 것을 의미하므로, 시뮬레이션을 다시 수행하도록 유도할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법에 대해서 설명한다. 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법을 설명하기 위한 순서도이다.

<실시예4>

이하, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법을 각 단계별로 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 보정 백업 데이터가 없는 경우에, 시뮬레이션을 시작할 수 있다.

시뮬레이션이 시작되면, 탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값이 취득될 수 있고, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때의 제2 동기에러 값이 취득될 수 있다(S13).

제1 동기에러 값은 탭 공구가 소재에로 진입될 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차이다.

제2 동기에러 값은 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차이다.

이후, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값간의 대소관계를 판단할 수 있다(S14).

상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 회전속도와 이송속도가 증가되도록 제1 보정 값이 연산될 수 있다(S15).

상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 회전속도와 이송속도가 감소되도록 제2 보정 값이 연산될 수 있다(S16).

이후, 상기 제1, 2 보정 값이 반영되어 스핀들 모터와 이송모터가 제어될 수 있고, 제1, 2 보정 값이 저장되어 있지 않았었다면 새롭게 제1, 2 보정 값이 저장될 수 있다. 그리고 제1, 2 보정 값이 저장되어 있었다면 상기 제1, 2 보정 값이 갱신될 수 있다(S17).

한편, 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 후에, 제1-1 동기에러 값과 제2-1 동기에러 값이 상기 처리부(200)에서 연산될 수 있다. 그리고, 상기 처리부(200)는 상기 제1-1 동기에러 값과 상기 제2-1 동기에러 값 간의 차이를 구하고 그 차이를 제1-1 동기에러 차이 값으로 연산할 수 있다.

상기 제1-1 동기에러 값은 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 후에, 상기 탭 공구가 소재에로 진입될 때 취득될 수 있다. 또한, 상기 제2-1 동기에러 값은 상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 후에, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때 취득 될 수 있다.

이후, 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 동기에러 허용범위인지 판단할 수 있다(S18).

상기 제1-1 동기에러 차이 값이 동기에러 허용범위에 속하면 최종의 제1, 2 보정 값이 보정 백업 데이터로 저장되고 시뮬레이션은 종료될 수 있다(S19).

따라서 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은 제1-1 동기에러 차이 값이 동기에러 허용 범위에 속하도록 보정할 수 있고, 저장된 보정 백업 데이터는 실제 탭 가공을 수행할 때에 활용될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러 보정방법은 탭 가공의 품질을 더욱 향상시킬 수 있고, 탭 공구의 파손을 방지할 수 있다.

한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 초과되면 상기 제1, 2 동기에러 값이 저장되는 단계(S13)로 되돌아가 되풀이될 수 있다(S22).

이로써, 상기 보정 백업 데이터는 상기 동기에러 허용 범위에 속하는 값으로 갱신될 수 있다. 나아가 갱신된 보정 백업 데이터는 해당 공작기계에서 탭 가공을 수행할 때에 탭 가공이 좀 더 안정되게 할 수 있다.

<실시예5>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 시뮬레이션이 되풀이 되는 회수가 3회 내지 7회에 도달되면 탭 가공을 수행될 때에 출력 토크 지령 비율이 조정된 후에 되풀이가 진행될 수 있다(S22).

제1 동기에러 차이 값이 회전속도와 이송속도의 증가시키거나 감소시켜 조절하더라도 개선되지 않을 때에는 스핀들 모터 또는 이송 모터에 지령되는 출력 토크 지령 비율을 조절하여 제1 동기에러 차이 값이 감소되도록 재시도할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은 감소시킬 수 있는 조절범위를 확장할 수 있다.

한편으로, 상기 되풀이 회수는 3회이상으로 실시하면 보정 백업 데이터의 신뢰도가 높아질 수 있다. 또한, 상기 되풀이 회수는 7회 이하로 실시하면 시뮬레이션이 진행되는 시간이 과다하게 지연되는 것을 방지할 수 있다.

다른 한편으로, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은 되풀이 회수를 3회 내지 7회로 제시되었지만 이에 하는 한정하는 것은 아니며, 해당 공작기계의 상태에 따라 조절이 가능할 수 있다.

<실시예6>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 제1, 2 동기에러 값이 저장되는 단계(S13)에서 보정 백업 데이터가 없을 때에 실행되는 것일 수 있다.

보정 백업 데이터는 시뮬레이션을 통하여 제1, 2 보정 값을 확보한 것으로 이해할 수 있으므로, 보정 백업 데이터가 존재하지 않을 때에 상기 제1, 2 동기에러 값이 저장되는 단계(S13)를 시작하여 제1, 2 보정 값을 확보하게 하는 것이다.

보정 백업 데이터가 존재하는 경우에는 이미 제1, 2 보정 값을 확보한 것이므로 실제 탭 가공을 실시할 수 있는 것이다.

<실시예7>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 보정 백업 데이터가 있으면(S12), 상기 탭 공구가 상기 소재에로 진입될 때의 제3 동기에러 값이 취득되고, 상기 탭 공구가 소재로부터 후퇴될 때의 제4 동기에러 값이 취득될 수 있다(S41).

그리고 상기 보정 백업 데이터에 포함되어 있던 상기 제1, 2 보정 값이 해당 파라메타에 입력되어 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되고, 탭 가공이 실행될 수 있다(S42).

이후, 상기 제3 동기에러 값과 상기 제4 동기에러 값에 의한 제2 동기에러 차이 값이 구해지고, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작은지 판단될 수 있다(S43).

상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작으면 탭 가공이 안정되게 수행되는 것으로 이해할 수 있다.

반면에, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 표시부(600)에 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시될 수 있다(S44).

한편으로, 상기 보정 백업 데이터를 삭제할 수 있다. 이로써 잘못된 보정 백업 데이터를 삭제함으로써 탭 가공에 대한 시뮬레이션을 수행할 때에 보정 백업 데이터가 없는 것으로 신속하게 판단하여 상기 제1, 2 동기에러 값이 저장되는 단계(S13)에 진행될 수 있다.

<실시예8>

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정방법은, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 될 수 있다.

이로써 잘못된 제1, 2 보정 값을 배제하고 새롭게 제1, 2 보정 값을 생성할 수 있게 된다.

한편으로, 보정 백업 데이터의 유무를 판단하는 단계(S12)에 앞서서 실제 탭 가공 모드인지를 판단하는 단계(S11)를 더 포함할 수 있다.

실제 탭 가공 모드가 아닌 경우에는 가속량을 보정하지 않고 종료될 수 있고(S30), 실제 탭 가공 모드이면 보정 백업 데이터 유무를 판단하는 단계(S12)로 진행될 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 탭 가공을 수행될 때에 동기에러를 보정하기 전과 보정한 후에 대해서 설명한다. 도 7은 탭 가공될 때에 동기축에 대한 에러를 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 7은 보정이 이루어지기 전의 상태이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법에 의해 보정 값이 반영되어 탭 가공을 수행한 상태이다.

T1은 탭 가공할 때에 탭 공구가 소재에로 진입하는 구간이다.

T2는 탭 가공할 때에 탭 공구가 소재 내에서 회전이 반전되고 이송이 반전되는 구간이다.

T3는 탭 가공할 때에 탭 공구가 소재로부터 후퇴하는 구간이다.

S1은 회전속도가 가속되고 이송속도가 감소되는 구간이다.

S2는 회전속도와 이송속도가 일정하게 유지되는 구간이다.

S3은 회전속도와 감소되고 이송속도가 가속되는 구간이다.

도 7에서 나타낸 바와 같이, 탭 공구가 반전되는 구간(T2)에서 동기에러(C3)가 급작스럽게 튀는 피크(P1 참조) 형태를 나타낸다. 동기에러(C3)가 크게 나타나는 것은 동기에러 차이 값이 크다는 것을 의미한다.

즉, 도 7은 탭 공구가 전진에서 후퇴로 반전될 때에 동기에러 차이 값이 크게 나타나면 탭 가공이 불안정한 것일 수 있다.

반면에, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법이 적용된 것이다. 도 8을 살펴보면, 탭 공구가 전진에서 후퇴로 반전될 때에 동기에러 차이 값이 매우 작은 값(P2 참조)으로 나타났다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법을 적용하여 탭 가공을 수행하면, 탭 가공을 수행할 때에 동기에러 차이 값이 동기에러 허용범위 및 기준값을 충족할 수 있다. 그리고 탭 가공의 품질이 현전하게 향상될 수 있고, 탬 공구가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 탭 가공의 동기에러의 보정장치 및 보정방법은 공작기계에서 탭 가공을 수행하는 데에 이용될 수 있다.

100: 속도 값 입력부
200: 처리부
300: 동기제어 값 입력부
400: 갱신부
500: 모니터링 부
600: 표시부

Claims

탭 가공이 수행될 때에 스핀들 모터의 회전 속도 값과 이송 모터의 이송속도 값이 실시간으로 입력되는 속도 값 입력부(100);
탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제1 동기에러 값으로 정의하고, 상기 탭 공구가 상기 피가공 소재로부터 후퇴할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제2 동기에러 값으로 정의할 때, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값의 차이로 정의되는 제1 동기에러 차이 값을 바탕으로 탭 공구가 반전될 때의 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어될 가속량을 계산하는 처리부(200);
상기 가속량을 바탕으로 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되도록 동기제어 값이 입력되는 동기제어 값 입력부(300); 및
상기 동기제어 값에 의해 상기 스핀들 모터와 상기 이송 모터가 제어되어 새롭게 탭 가공이 수행될 때에 상기 제1 동기에러 차이 값이 갱신되는 갱신부(400);
를 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 동기에러 차이 값은 상기 탭 공구가 반전될 때에 취득되고,
동기에러 허용 범위가 로딩(loding)되며,
상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하는지 모니터링 하는 모니터링부(500);
를 더 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용범위를 초과하면,
상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 시뮬레이션을 재 실시할 것이 되는 표시부(600);
를 더 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치.
제4항에 있어서,
상기 시뮬레이션은,
제1, 2 동기에러 값이 취득되고,
상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값이 비교판단되어 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 상기 탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도가 증가되도록 연산되는 제1 보정 값과, 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 상기 탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도가 감소되도록 연산되는 제2 보정 값이 취득되며,
상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 상태에서 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 과정;
을 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정장치.
보정 백업 데이터가 있으며, 탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차로 정의되는 제3 동기에러 값과, 상기 탭 공구가 상기 피가공 소재로부터 후퇴할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차로 정의되는 제4 동기에러 값이 취득되는 단계(S41);
탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제1 동기에러 값으로 정의하고, 상기 탭 공구가 상기 피가공 소재로부터 후퇴할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제2 동기에러 값으로 정의하고, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값의 차이를 제1 동기에러 차이 값으로 정의할 때, 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 회전속도와 이송속도가 증가되도록 연산된 제1 보정 값과, 상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 회전속도와 이송속도가 감소되도록 연산된 제2 보정 값이 상기 보정 백업 데이터에 포함되며, 상기 제1 및 제2 보정 값이 해당 파라메타에 입력되고, 스핀들 모터와 이송모터가 제어되어 탭 가공이 실행되는 단계(S42);
상기 제3 동기에러 값과 상기 제4 동기에러 값의 차이로 정의되는 제2 동기에러 차이 값이 연산되고, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작은지 판단되는 단계(S43); 및
상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 표시부(600)에 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시되는 단계(S44);
를 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제6항에 있어서,
상기 시뮬레이션은 상기 보정 백업 데이터가 없을 때에 실행되는 것을 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제6항에 있어서,
상기 시뮬레이션은,
탭 공구가 소재에로 진입될 때의 제1 동기에러 값과, 상기 탭 공구가 상기 소재로부터 후퇴될 때의 제2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13);
상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 회전속도와 이송속도가 증가되도록 제1 보정 값이 연산되는 단계(S15);
상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 회전속도와 이송속도가 감소되도록 제2 보정 값이 연산되는 단계(S16);
상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영되어 스핀들 모터와 이송모터가 제어되는 단계(S17);
상기 제1 동기에러 값에 상기 제1 보정 값이 반영된 제1-1 동기에러 값과, 상기 제2 동기에러 값에 상기 제2 보정 값이 반영된 제2-1 동기에러 값 간의 차이로 정의되는 제1-1 동기에러 차이 값이 취득되는 단계(S18);
상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 속하면 최종의 제1, 2 보정 값이 보정 백업 데이터로 저장되는 단계(S19); 및
상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 초과되면 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 단계(S22);
를 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제8항에 있어서,
되풀이 되는 회수가 3회 내지 7회에 도달되면, 탭 가공이 수행될 때에 상기 제1 동기에러 차이 값이 감소되도록 상기 스핀들 모터 또는 이송 모터에 지령되는 출력 토크 지령 비율이 조정된 후에 되풀이가 진행되는 단계(S22);
를 더 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 것
을 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
실제 탭 가공모드일 때에(S11), 보정 백업 데이터가 없으면(S12),
탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제1 동기에러 값으로 정의하고, 상기 탭 공구가 상기 피가공 소재로부터 후퇴할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차를 제2 동기에러 값으로 정의하고, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값의 차이를 제1 동기에러 차이 값으로 정의할 때, 상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13);
상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 작으면 상기 탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도가 증가되도록 하는 제1 보정 값이 연산되는 단계(S15);
상기 제1 동기에러 값이 상기 제2 동기에러 값보다 크면 상기 탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도가 감소되도록 하는 제2 보정 값이 연산되는 단계(S16);
상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영되어 스핀들 모터와 이송모터가 제어되는 단계(S17);
상기 제1 동기에러 값에 상기 제1 보정 값이 반영된 제1-1 동기에러 값과, 상기 제2 동기에러 값에 상기 제2 보정 값이 반영된 제2-1 동기에러 값 간의 차이로 정의되는 제1-1 동기에러 차이 값이 취득되는 단계(S18);
상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 속하면 최종의 제1, 2 보정 값이 상기 보정 백업 데이터로 저장되는 단계(S19); 및
상기 제1-1 동기에러 차이 값이 상기 동기에러 허용 범위에 초과되면 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 단계(S22);
를 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제11항에 있어서,
되풀이 되는 회수가 3회 내지 7회에 도달되면, 탭 가공이 수행될 때에 상기 제1 동기에러 차이 값이 감소되도록 상기 스핀들 모터 또는 이송 모터에 지령되는 출력 토크 지령 비율이 조정된 후에 되풀이가 진행되는 단계(S22);
를 더 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제11항에 있어서,
보정 백업 데이터가 있으면(S12),
탭 공구가 피가공 소재로 진입할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차로 정의되는 제3 동기에러 값과, 상기 탭 공구가 상기 피가공 소재로부터 후퇴할 때 회전속도와 이송속도에 따른 동기오차로 정의되는 제4 동기에러 값이 취득되는 단계(S41);
상기 보정 백업 데이터에 저장된 제1, 2 보정 값이 해당 파라메타에 입력되고 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되어 탭 가공이 실행되는 단계(S42);
상기 제3 동기에러 값과 상기 제4 동기에러 값의 차이로 정의되는 제2 동기에러 차이 값이 연산되고, 상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 작은지 판단되는 단계(S43); 및
상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 표시부(600)에 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 시뮬레이션을 재 실시할 것이 표시되는 단계(S44);
를 더 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 동기에러 차이 값이 기준 값보다 크면 상기 보정 백업 데이터가 삭제되고, 상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되는 단계(S13)로 되풀이 되는 것
을 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.
제13항에 있어서,
상기 시뮬레이션은,
상기 제1, 2 동기에러 값이 취득되고,
상기 제1 동기에러 값과 상기 제2 동기에러 값이 비교판단되어 상기 제1, 2 보정 값이 취득되며,
상기 제1 보정 값 또는 상기 제2 보정 값이 반영된 상태에서 상기 스핀들 모터와 상기 이송모터가 제어되는 과정;
을 포함하는 탭 가공의 동기에러의 보정방법.