KR102673024B1 - CNC machining system based on dimension measurement of workpieces - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템에 있어서, 가공재료를 가공하여 복수의 피가공물을 생산하도록 하는 공작기계를 포함하며, 상기 공작기계는 CNC 가공을 위한 복수의 장비를 지지하도록 마련된 바디부; 상기 바디부의 일단에 결합되어 가공재료를 상기 바디부 내에 마련된 회전축에 고정하도록 하는 고정부; 상기 고정부로부터 고정된 가공재료를 상기 회전축에 대응하여 회전하도록 하는 구동부; 및 상기 구동부의 회전에 대응하여 가공재료를 가공하도록 절삭날을 포함하는 절삭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece, including a machine tool that processes processing materials to produce a plurality of workpieces, wherein the machine tool includes a body provided to support a plurality of equipment for CNC machining. wealth; A fixing part coupled to one end of the body part to fix the processing material to a rotation axis provided in the body part; a driving unit that rotates the processing material fixed from the fixing unit in response to the rotation axis; and a cutting unit including a cutting edge to process the material in response to rotation of the driving unit.
Description
본 발명은 CNC 가공 시스템에 관한 것으로, 특히 피가공물의 치수를 측정하여 가공 공정을 최적화하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a CNC machining system, and particularly to a system that optimizes the machining process by measuring the dimensions of the workpiece.
CNC(Computer Numerical Control) 기술은 공작기계의 운동을 컴퓨터 프로그램에 의해 제어하는 기술로, 정밀한 가공이 요구되는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 CNC 시스템은 복잡하고 정밀한 가공 작업을 수행할 수 있으며, 프로그래밍을 통해 다양한 형태의 피가공물을 정확하고 일관된 방식으로 생산할 수 있다.CNC (Computer Numerical Control) technology is a technology that controls the movement of machine tools using a computer program, and is widely used in various industrial fields that require precise processing. These CNC systems can perform complex and precise machining operations and, through programming, produce workpieces of various shapes in an accurate and consistent manner.
그러나, 종래의 CNC 가공 시스템은 공작물의 가공 정밀도를 유지하는 데 필수적인 요소인 도구의 마모와 변형을 실시간으로 감지하고 조정하는 능력에 한계를 가지고 있고, 이러한 도구의 마모는 절삭 효율의 저하 및 가공된 제품의 치수 정확도에 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 발생하는 치수 오차는 제품 품질의 저하로 이어질 수 있으며, However, conventional CNC machining systems have limitations in their ability to detect and adjust in real time the wear and deformation of tools, which are essential elements in maintaining the machining precision of workpieces, and such wear of tools leads to a decrease in cutting efficiency and machining damage. It may affect the dimensional accuracy of the product, and the resulting dimensional error may lead to a decrease in product quality.
더욱이, 전통적인 CNC 가공 시스템은 가공 과정에서 발생할 수 있는 다양한 변동 요인들, 예를 들어 재료의 물리적 특성 변화, 기계의 정밀도 저하 등을 실시간으로 감지하고 대응하는 데 제한적이었고, 이러한 변동성은 가공된 피가공물의 치수 정확도에 영향을 미치며, 가공 과정의 효율성과 제품 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, Moreover, traditional CNC machining systems are limited in detecting and responding in real time to various fluctuation factors that may occur during the machining process, such as changes in the physical properties of materials and deterioration in machine precision, and these fluctuations occur in the processed workpiece. Affects the dimensional accuracy of and may negatively affect the efficiency of the processing process and product quality.
또한, 종래의 시스템에서는 가공 후에 피가공물의 치수를 측정하는 방식이 일반적이었으나, 이 방식은 이미 가공이 완료된 후에 오차를 확인하는 방식이기 때문에, 오차를 확인한 시점에는 이미 상당량의 불량품이 생산될 수 있다는 문제와 이로 인한 불필요한 재료 낭비와 생산 비용의 증가를 초래할 수 있으며, 전체적인 생산 효율성을 저하시키는 문제점이 있었다. In addition, in the conventional system, it was common to measure the dimensions of the workpiece after processing, but since this method checks errors after processing has already been completed, a significant amount of defective products can already be produced at the time the errors are confirmed. This problem can lead to unnecessary waste of materials and an increase in production costs, and there is a problem that reduces overall production efficiency.
즉, 종래의 CNC 가공 시스템은 가공 중 발생할 수 있는 오차를 효과적으로 관리하고, 가공 과정의 효율성과 제품 품질을 향상시키는 데 한계가 있었고, 이러한 문제를 해결하기 위해, 실시간으로 가공 과정을 모니터링하고, 필요에 따라 가공 공정을 조정할 수 있는 새로운 시스템의 개발이 요구되는 실정이다.In other words, the conventional CNC machining system had limitations in effectively managing errors that may occur during machining and improving the efficiency of the machining process and product quality. To solve these problems, it was necessary to monitor the machining process in real time and Accordingly, the development of a new system that can adjust the processing process is required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가공 과정 중 실시간으로 피가공물의 치수를 측정하고, 가공 중 발생할 수 있는 오차를 즉시 감지하여 조정함으로써 가공 정밀도를 향상시키고, 특히, 가공 과정에서 도구 마모나 기계적 오류로 인한 치수 오차를 자동으로 감지하고, 이에 따라 절삭 도구의 위치를 적절히 조정함으로써, 가공 품질의 일관성을 유지하면서도 불량률을 현저하게 줄일 수 있어, 제품 품질의 향상뿐만 아니라 생산 비용의 절감을 가능하게 하며, 전체 생산 공정의 효율성을 증가시키며, The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and measures the dimensions of the workpiece in real time during the machining process, immediately detects and adjusts errors that may occur during machining, thereby improving machining precision, and in particular, tool wear during the machining process. By automatically detecting dimensional errors due to mechanical errors and adjusting the position of the cutting tool accordingly, the defect rate can be significantly reduced while maintaining consistency of processing quality, which not only improves product quality but also reduces production costs. It makes it possible and increases the efficiency of the entire production process.
더불어, 가공 과정을 실시간으로 모니터링하고, 필요한 조정을 신속하게 수행함으로써 가공 시간을 단축시킬 수 있고, 또한 장기적인 기계 유지보수 및 도구 교체 계획에 중요한 데이터를 제공하여 장비의 수명을 연장시키도록 하며, In addition, it can shorten machining time by monitoring the machining process in real time and quickly making necessary adjustments, and also provides important data for long-term machine maintenance and tool replacement planning, extending the life of the equipment.
사용자 친화적인 인터페이스를 통해 가공 과정의 모니터링 및 제어를 간소화하여, 작업자의 편의성을 향상시키고, 고도의 기술적 지식이 없는 사용자도 시스템을 효율적으로 운용할 수 있게 함으로써, CNC 가공 기술의 접근성을 넓히는 데 기여하여, 산업 전반의 생산성과 효율성 증진에 기여하도록 하는 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템을 제공하는 것이다.By simplifying monitoring and control of the machining process through a user-friendly interface, it improves operator convenience and allows users without advanced technical knowledge to operate the system efficiently, contributing to expanding the accessibility of CNC machining technology. Thus, it provides a CNC machining system based on dimensional measurement of workpieces that contributes to improving productivity and efficiency throughout the industry.
본 발명의 일 실시예에 따른, 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템에 있어서, 가공재료를 가공하여 복수의 피가공물을 생산하도록 하는 공작기계를 포함하며, 상기 공작기계는 CNC 가공을 위한 복수의 장비를 지지하도록 마련된 바디부; 상기 바디부의 일단에 결합되어 가공재료를 상기 바디부 내에 마련된 회전축에 고정하도록 하는 고정부; 상기 고정부로부터 고정된 가공재료를 상기 회전축에 대응하여 회전하도록 하는 구동부; 및 상기 구동부의 회전에 대응하여 가공재료를 가공하도록 절삭날을 포함하는 절삭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece includes a machine tool for processing processing materials to produce a plurality of workpieces, wherein the machine tool includes a plurality of workpieces for CNC machining. A body portion provided to support the equipment; A fixing part coupled to one end of the body part to fix the processing material to a rotation axis provided in the body part; a driving unit that rotates the processing material fixed from the fixing unit in response to the rotation axis; and a cutting unit including a cutting edge to process the material in response to rotation of the driving unit.
상기 공작기계와 네트워크적으로 연결된 컴퓨팅장치;를 포함하며, 상기 컴퓨팅장치는 사용자입력을 위한 사용자입력부; 및 상기 공작기계 제어용 프로그램에 대한 화면을 표시하는 디스플레이부;를 포함하며, 상기 공작기계는 가공재료에 대하여 기 설정된 가공설계정보를 저장하는 저장부; 및 상기 공작기계 내의 상기 복수의 장비의 동작을 제어하도록 하는 제어부;를 포함하며, 상기 공작기계는 상기 가공설계정보에 기초하여 가공이 완료된 상기 복수It includes a computing device network-connected to the machine tool, wherein the computing device includes a user input unit for user input; and a display unit that displays a screen for the machine tool control program, wherein the machine tool includes a storage unit that stores preset processing design information for the processing material. and a control unit configured to control the operation of the plurality of equipment within the machine tool, wherein the machine tool controls the plurality of devices for which processing has been completed based on the machining design information.
의 피가공물의 3차원 형상 및 각 요소의 길이정보를 포함한 설계오차를 측정하는 수치측정부;를 포함하며, 상기 가공설계정보는 상기 복수의 피가공물에 대한 각각의 복수의 가공정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 상기 복수의 가공정보 중 제1가공정보에 기초하여 가공재료로부터 상기 복수의 피가공물 중 제1피가공물을 가공하도록 하는 제1사용자입력을 수신하며, 상기 제어부는 상기 제1피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 상기 수치측정부를 통해 상기 제1피가공물의 설계오차를 측정하며, 상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 기 설정된 상기 제1피가공물의 생산속도에 대응하는 제1시간으로의 상기 제1피가공물의 설계오차를 측정하도록 하는 제2사용자입력을 수신하면, 상기 제1시간이 경과된 후 상기 수치측정부를 통해 상기 제1피가공물의 형상 및 길이정보가 기 설정된 오차범위를 초과하는지 식별하여, 상기 기 설정된 오차범위를 초과하면 상기 절삭날이 소모된 것으로 간주하여 상기 기 설정된 오차범위를 초과한 길이에 대응하여 상기 절삭날의 위치를 보정하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. It includes a numerical measurement unit that measures design errors including the three-dimensional shape of the workpiece and the length information of each element, wherein the processing design information includes a plurality of processing information for each of the plurality of workpieces, The control unit receives a first user input from the user input unit to process a first workpiece among the plurality of workpieces from the processing material based on first processing information among the plurality of processing information, and the control unit receives the first user input from the user input unit to process the first workpiece among the plurality of workpieces. Based on the completion of the process of processing the first workpiece, the design error of the first workpiece is measured through the numerical measurement unit, and the control unit measures a design error corresponding to the production speed of the first workpiece preset from the user input unit. When receiving a second user input to measure the design error of the first workpiece for 1 hour, the shape and length information of the first workpiece are preset through the numerical measurement unit after the first time has elapsed. Characterized by identifying whether the error range is exceeded, and controlling to correct the position of the cutting edge in response to the length exceeding the preset error range, by considering that the cutting edge is consumed if the preset error range is exceeded. do.
상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 상기 복수의 피가공물 중 제2피가공물을 가공하도록 하는 제3사용자입력을 수신하면, 상기 제어부는 상기 제2피가공물의 제1생산속도에 대응하여 상기 제2피가공물의 가공 시 기 설정된 제1오차범위를 기 설정된 제1수량으로 연속하여 초과하는데 도달하는 제2시간을 식별하여 이를 상기 저장부에 저장하며, 상기 제어부는 상기 제2피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 상기 수치측정부를 통해 상기 제2피가공물의 설계오차를 측정하고, 상기 기 설정된 제1오차범위를 초과하면, 상기 제1오차범위를 초과한 길이에 대응하여 상기 절삭날의 위치를 보정하도록 제어하며, 상기 제어부는 상기 제2피가공물의 상기 제1생산속도 보다 느린 제2생산속도를 갖는 제3피가공물을 가공하도록 하는 제4사용자입력을 수신하면, 상기 수치측정부가 상기 제2시간보다 짧은 제3시간에 대응하는 시간간격으로 상기 제3피가공물의 설계오차를 측정하는 것을 특징으로 한다. When the control unit receives a third user input from the user input unit to process a second workpiece among the plurality of workpieces, the control unit processes the second workpiece in response to the first production speed of the second workpiece. During processing, the second time at which the preset first error range is continuously exceeded by the preset first quantity is reached is identified and stored in the storage unit, and the control unit detects the second time when the process of processing the second workpiece is completed. Based on this, the design error of the second workpiece is measured through the numerical measurement unit, and if it exceeds the preset first error range, the position of the cutting edge is corrected in response to the length exceeding the first error range. When the control unit receives a fourth user input to process a third workpiece having a second production speed slower than the first production speed of the second workpiece, the numerical measurement unit It is characterized by measuring the design error of the third workpiece at a time interval corresponding to a shorter third time.
가공 과정 중 실시간으로 피가공물의 치수를 측정하고, 가공 중 발생할 수 있는 오차를 즉시 감지하여 조정함으로써 가공 정밀도를 향상시키고, 특히, 가공 과정에서 도구 마모나 기계적 오류로 인한 치수 오차를 자동으로 감지하고, 이에 따라 절삭 도구의 위치를 적절히 조정함으로써, 가공 품질의 일관성을 유지하면서도 불량률을 현저하게 줄일 수 있어, 제품 품질의 향상뿐만 아니라 생산 비용의 절감을 가능하게 하며, 전체 생산 공정의 효율성을 증가시키며, During the machining process, the dimensions of the workpiece are measured in real time, and errors that may occur during machining are immediately detected and adjusted to improve machining precision. In particular, dimensional errors due to tool wear or mechanical errors are automatically detected during the machining process. , By appropriately adjusting the position of the cutting tool, the defect rate can be significantly reduced while maintaining the consistency of processing quality, enabling not only improvement in product quality but also reduction in production costs, and increasing the efficiency of the entire production process. ,
더불어, 가공 과정을 실시간으로 모니터링하고, 필요한 조정을 신속하게 수행함으로써 가공 시간을 단축시킬 수 있고, 또한 장기적인 기계 유지보수 및 도구 교체 계획에 중요한 데이터를 제공하여 장비의 수명을 연장시키도록 하며, In addition, it can shorten machining time by monitoring the machining process in real time and quickly making necessary adjustments, and also provides important data for long-term machine maintenance and tool replacement planning, extending the life of the equipment.
사용자 친화적인 인터페이스를 통해 가공 과정의 모니터링 및 제어를 간소화하여, 작업자의 편의성을 향상시키고, 고도의 기술적 지식이 없는 사용자도 시스템을 효율적으로 운용할 수 있게 함으로써, CNC 가공 기술의 접근성을 넓히는 데 기여하여, 산업 전반의 생산성과 효율성 증진에 기여하도록 하는 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템을 제공할 수 있다.By simplifying monitoring and control of the machining process through a user-friendly interface, it improves operator convenience and allows users without advanced technical knowledge to operate the system efficiently, contributing to expanding the accessibility of CNC machining technology. Thus, it is possible to provide a CNC machining system based on dimensional measurement of the workpiece that contributes to improving productivity and efficiency throughout the industry.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 개략적 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 구체적 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템이 동작하는 알고리즘을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing the specific configuration of a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing an algorithm for operating a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 이하의 실시예에 설명된 구성 또는 작용으로만 한정되지는 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numbers or symbols refer to components that perform substantially the same function, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. However, the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited to the configuration or operation described in the following examples. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 실시예에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '구성되다', '포함하다', '가지다' 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 복수의 요소 중 적어도 하나(at least one)는, 복수의 요소 전부 뿐만 아니라, 복수의 요소 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭한다. 또한, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된 (designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.In embodiments of the present invention, terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, and singular expressions are plural unless the context clearly indicates otherwise. Includes expressions of In addition, in embodiments of the present invention, terms such as 'consist', 'include', and 'have' refer to the presence of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Alternatively, it should be understood that the possibility of addition is not excluded in advance. Additionally, in an embodiment of the present invention, a 'module' or 'unit' performs at least one function or operation, may be implemented as hardware or software, or may be implemented as a combination of hardware and software, and may be integrated into at least one module. and can be implemented with at least one processor. Additionally, in an embodiment of the present invention, at least one of the plurality of elements refers to not only all of the plurality of elements, but also each one of the plurality of elements excluding the others or a combination thereof. In addition, "configured to" may mean "suitable for," "having the capacity to," "~ It can be used interchangeably with “designed to,” “adapted to,” “made to,” or “capable of.” “Configured (or set to)” may not necessarily mean “specifically designed to” in terms of hardware. Instead, in some contexts, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” working with other devices or components. For example, the phrase "processor configured (or set) to perform A, B, and C" refers to a processor dedicated to performing the operations (e.g., an embedded processor), or by executing one or more software programs stored on a memory device. , may refer to a general-purpose processor (e.g., CPU or application processor) capable of performing the corresponding operations.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 이는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해, 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This is intended to provide a detailed description so that a person skilled in the art can easily carry out the invention, and therefore does not limit the technical idea and scope of the present invention. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 개략적 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 구체적 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템이 동작하는 알고리즘을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the schematic configuration of a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram showing a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention. It is a drawing showing a specific configuration, and FIG. 3 is a drawing showing an algorithm for operating a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템은 가공재료를 가공하여 복수의 피가공물을 생산하도록 하는 공작기계를 포함한다. 1 to 3, a CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention includes a machine tool that processes a workpiece to produce a plurality of workpieces.
본 발명에 따른 공작기계(100)는 복잡한 형태의 피가공물을 높은 정밀도로 가공할 수 있으며, 다양한 유형의 가공 작업에 적용될 수 있으며, 특히 고정밀도 및 고복잡성 가공 작업에 적합하게 설계되어 있으며, 다양한 크기와 형태의 피가공물을 효율적으로 생산하도록 구현될 수 있다.The machine tool 100 according to the present invention is capable of processing complex-shaped workpieces with high precision and can be applied to various types of machining operations. In particular, it is designed to be suitable for high-precision and high-complexity machining operations, and is designed to be suitable for various types of machining operations. It can be implemented to efficiently produce workpieces of any size and shape.
한편, 본 발명에 따른 CNC 공작기계는 다양한 유형과 종류가 있을 수 있는데, 이는 가공하고자 하는 피가공물의 특성과 요구 사항에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대, 작은 크기의 정밀 부품을 생산하는 데는 소형의 공작기계가 적합할 수 있으며, 대형 구조물이나 복잡한 형태의 피가공물을 가공하는 데는 더 크고 복잡한 시스템이 필요할 수 있다.Meanwhile, the CNC machine tool according to the present invention may be of various types and types, which may be determined depending on the characteristics and requirements of the workpiece to be processed. For example, to produce small-sized precision parts, a small machining tool may be used. A machine may be suitable, but machining large structures or workpieces with complex shapes may require larger, more complex systems.
한편, 본 발명에 따른 공작기계(100)는 다양한 재료를 가공할 수 있으며, 금속, 플라스틱, 합성 재료 등을 포함한 다양한 가공재료의 고유의 물리적 특성을 적용하여 가공조건이 설정될 수 있으며, 이를 통해 피가공물의 생산 및 품질을 향상시키도록 구현될 수 있다. Meanwhile, the machine tool 100 according to the present invention can process various materials, and processing conditions can be set by applying the unique physical properties of various processing materials, including metals, plastics, synthetic materials, etc., through which It can be implemented to improve production and quality of workpieces.
또한, 본 발명의 시스템은 다양한 산업 분야에서의 응용이 가능하며, 예컨대, 자동차, 항공우주, 의료 기기, 정밀 기계 제조 등 다양한 분야에서 필요로 하는 고정밀도의 가공이 본 시스템을 통해 실현될 수 있고, 이를 통해, 본 발명은 산업 전반에 걸쳐 넓은 범위의 응용 가능성을 제공하며, 이는 제조업의 효율성과 경쟁력을 높이는 데 기여하도록 구현될 수 있다. In addition, the system of the present invention can be applied in various industrial fields. For example, high-precision processing required in various fields such as automobiles, aerospace, medical devices, and precision machine manufacturing can be realized through this system. , Through this, the present invention provides a wide range of applicability across industries, and can be implemented to contribute to increasing the efficiency and competitiveness of the manufacturing industry.
한편, 본 발명에서의 CNC(Computer Numerical Control)는, 즉 컴퓨터 수치 제어 시스템은 공작기계(100)의 움직임을 정밀하게 제어하기 위해 컴퓨터 기술을 활용하여, 가공 과정의 각 단계를 미리 프로그래밍된 지시사항에 따라 자동으로 수행하여 공작기계(100)의 움직임, 절삭 속도, 회전률 등을 세밀하게 설정할 수 있으며, 이를 통해 복잡한 형상의 가공을 하도록 구현되는 기술을 의미한다. Meanwhile, CNC (Computer Numerical Control) in the present invention, that is, a computer numerical control system, utilizes computer technology to precisely control the movement of the machine tool 100, and performs each step of the machining process using pre-programmed instructions. It refers to a technology that can automatically perform the movement, cutting speed, rotation rate, etc. of the machine tool 100 in detail, and is implemented to process complex shapes through this.
한편, 본 발명에 따른 CNC 기술은 한 번 설정된 프로그램을 통해, 동일한 치수와 형태의 부품을 일관된 품질로 대량 생산할 수 있고, 이는 수작업이나 전통적인 기계 가공 방식으로는 도달하기 어려운 일관성과 생산성을 제공하며, 또한, 복잡한 설계와 고도의 정밀 가공이 가능하므로, 항공우주, 자동차, 정밀 기계 제조 등 다양한 고급 제조 분야에서 널리 사용된다.Meanwhile, the CNC technology according to the present invention can mass-produce parts of the same size and shape with consistent quality through a once-set program, providing consistency and productivity that are difficult to achieve with manual or traditional machining methods. In addition, because it allows complex design and highly precise processing, it is widely used in various advanced manufacturing fields such as aerospace, automobiles, and precision machine manufacturing.
본 발명에서 사용되는 CNC 시스템은 이러한 장점을 기반으로 하여, 피가공물의 치수측정과 가공 과정의 최적화에 초점을 맞추며, 이를 통해, 가공 과정에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하고, 피가공물의 품질과 정밀도를 극대화하도록 구현된다.Based on these advantages, the CNC system used in the present invention focuses on measuring the dimensions of the workpiece and optimizing the processing process, thereby minimizing errors that may occur during the processing process and improving the quality and precision of the workpiece. It is implemented to maximize .
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(100)는 CNC 가공을 위한 복수의 장비를 지지하도록 마련된 바디부(110)를 포함한다.The machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a body portion 110 provided to support a plurality of equipment for CNC machining.
본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(110)는 공작기계(100)의 모든 가공 장비와 부속품을 안정적으로 지지하고 지지대 역할을 하며, 바디부(110)의 구조적 견고함과 정밀함은 공작기계(100)의 전반적인 성능과 가공 정밀도에 직접적인 영향을 미치므로, 견고함을 가질 수 있는 재질 및 소재로 구현될 수 있다.The body portion 110 according to an embodiment of the present invention stably supports and serves as a support for all processing equipment and accessories of the machine tool 100, and the structural solidity and precision of the body portion 110 are consistent with the machine tool ( Since it directly affects the overall performance and processing precision of 100), it can be implemented with materials that can be robust.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 바디부(110)는 강철이나 다른 고강도 소재로 제작되어, 진동을 최소화하고 고정밀 가공을 가능하게 하도록 설계되며, 예컨대, 바디부(110)는 가공 중 발생하는 각종 힘과 스트레스에 견딜 수 있고, 장기간 사용에도 변형이나 마모가 적도록 구현될 수 있다. More specifically, the body portion 110 according to the present invention is made of steel or other high-strength material and is designed to minimize vibration and enable high-precision processing. For example, the body portion 110 is designed to handle various forces generated during processing. It can withstand excessive stress and can be implemented to reduce deformation or wear even during long-term use.
본 발명의 일 실시예에서, 바디부(110)는 예컨대, 터닝, 밀링, 드릴링 등 다양한 유형의 CNC 가공 작업에 적합한 장비를 장착할 수 있는 구조로 구현될 수 있고, 또한, 바디부(110)는 사용자가 가공 장비를 쉽게 교체하거나 추가할 수 있도록 모듈식 설계가 적용될 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 바디보의 이러한 설계의 유연성은 다양한 가공 요구 사항에 신속하게 대응할 수 있게 하며, 제조 공정의 다양화와 효율성 향상에 기여할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the body portion 110 may be implemented with a structure capable of mounting equipment suitable for various types of CNC machining operations, such as turning, milling, and drilling, and the body portion 110 A modular design may be applied to allow users to easily replace or add processing equipment. In other words, the flexibility of the design of the body beam according to the present invention allows it to quickly respond to various processing requirements and can contribute to the diversification of the manufacturing process and improvement of efficiency.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(100)는 바디부(110)의 일단에 결합되어 가공재료를 바디부(110) 내에 마련된 회전축에 고정하도록 하는 고정부(120)를 포함한다.The machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a fixing part 120 that is coupled to one end of the body part 110 to fix the processing material to a rotation axis provided in the body part 110.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(120)는 가공재료를 안정적으로 고정시키고, 정밀한 가공을 가능하게 하도록 가공재료가 작업 중에 움직이지 않도록 견고하게 고정시키며, 가공 과정에서 발생할 수 있는 진동이나 변위를 최소화하는 역할을 한다.The fixing part 120 according to an embodiment of the present invention stably fixes the processing material and firmly fixes the processing material so that it does not move during work to enable precise processing, and prevents vibration or displacement that may occur during processing. It plays a role in minimizing.
본 발명에 따른 일 실시예에서 고정부(120)는 다양한 크기와 형태의 가공재료를 수용할 수 있도록 조정 가능한 클램프, 척, 지그 등 다양한 고정 메커니즘이 사용될 수 있으며, 이러한 고정 메커니즘은 가공재료를 단단히 고정시키는 동시에, 필요한 경우 쉽게 재료를 교체하거나 재배치할 수 있게 해준다.In one embodiment according to the present invention, the fixing part 120 may use various fixing mechanisms such as clamps, chucks, and jigs that are adjustable to accommodate processing materials of various sizes and shapes, and these fixing mechanisms securely secure the processing materials. While holding it in place, it also allows the material to be easily replaced or rearranged if necessary.
또한, 본 발명에 따른 고정부(120)는 고정된 재료에 대한 정밀한 위치 조정이 가능하도록 설계될 수 있고, 이를 통해 가공 품질을 향상시키고, 복잡한 형상의 재료 가공을 용이하게 한다.In addition, the fixing part 120 according to the present invention can be designed to enable precise positioning of the fixed material, thereby improving processing quality and facilitating processing of materials of complex shapes.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(100)는 고정부(120)로부터 고정된 가공재료를 회전축에 대응하여 회전하도록 하는 구동부(130)를 포함한다. The machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a driving unit 130 that rotates the processing material fixed from the fixing unit 120 in response to the rotation axis.
본 발명에 따른 구동부(130)는 가공재료를 필요한 속도와 방향으로 회전시키도록, 모터와 기어 시스템을 포함하여 가공재료를 회전시키는 메커니즘으로 구성되며, 이때 모터는 고정된 가공재료에 회전력을 전달하며, 사용자가 프로그램한 가공 작업에 따라 정확한 속도와 토크로 작동한다. 구동부(130)의 정밀한 제어는 CNC 시스템의 핵심적인 특징 중 하나로, 이를 통해 사용자는 복잡한 형상과 정밀한 치수의 부품을 가공할 수 있다.The driving unit 130 according to the present invention is composed of a mechanism for rotating the processing material including a motor and a gear system to rotate the processing material at the required speed and direction. At this time, the motor transmits rotational force to the fixed processing material. , it operates at precise speed and torque according to the machining operation programmed by the user. Precise control of the driving unit 130 is one of the key features of a CNC system, which allows users to process parts with complex shapes and precise dimensions.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 일 실시예에서, 구동부(130)는 예컨대, 다양한 가공 요구 사항을 수용할 수 있는 다양한 속도와 회전 모드를 제공하여 부드러운 재료의 경우 낮은 회전 속도로 제어되며, 더 단단한 재료의 경우 높은 회전 속도와 강력한 토크로 제어되고, 이러한 다양한 가공 요구에 맞춰 구동부(130)는 사용자가 설정한 매개변수에 따라 유연하게 작동하도록 구현될 수 있다.More specifically, in one embodiment according to the present invention, the drive unit 130 provides a variety of speeds and rotation modes to accommodate different machining requirements, for example, controlled at low rotation speeds for soft materials and for harder materials. In the case of , it is controlled with high rotation speed and strong torque, and the drive unit 130 can be implemented to operate flexibly according to parameters set by the user to meet these various processing needs.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(100)는 구동부(130)의 회전에 대응하여 가공재료를 가공하도록 절삭날을 포함하는 절삭부(140)를 포함한다. The machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a cutting unit 140 including a cutting edge to process a work material in response to the rotation of the driving unit 130.
본 발명에 따른 절삭부(140)는 가공 과정에서 실제로 재료를 절삭하거나 형상을 만들며, 목적에 따라 다양한 유형의 절삭 도구와 절삭날을 포함할 수 있다. The cutting unit 140 according to the present invention actually cuts materials or creates shapes during the processing process, and may include various types of cutting tools and cutting blades depending on the purpose.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 절삭부(140)는 가공하고자 하는 재료의 종류와 가공 목적에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 예컨대, 금속 가공을 위해서는 단단한 카바이드나 고속도강과 같은 재료로 만들어진 절삭날이 필요할 수 있으며, 플라스틱이나 목재 가공을 위해서는 다른 유형의 절삭 도구가 사용될 수 있고, 절삭부(140)는 또한 다양한 형상과 크기의 부품을 생산하기 위해 다양한 크기와 형태의 절삭 도구를 교체할 수 있도록 구현될 수 있다. In one embodiment according to the present invention, the cutting part 140 may be configured in various ways depending on the type of material to be processed and the purpose of processing. For example, for metal processing, a cutting edge made of a material such as hard carbide or high-speed steel is used. This may be necessary, and different types of cutting tools may be used for plastic or wood machining, and the cutting unit 140 may also be used to allow for the exchange of cutting tools of various sizes and shapes to produce parts of various shapes and sizes. It can be implemented.
한편, 본 발명에 따른 절삭부(140)는 절삭 효율성과 가공재료에 미치는 영향을 최적화하기 위해 절삭 도구의 각도, 모양 및 크기는 가공 중 발생하는 힘, 열, 마모 등을 고려하여 결정될 수 있으며, 또한, 절삭부(140)는 가공 과정 중 절삭 도구의 위치와 깊이를 정밀하게 제어할 수 있도록 구현될 수 있다. Meanwhile, in order to optimize the cutting efficiency and impact on the processing material of the cutting unit 140 according to the present invention, the angle, shape, and size of the cutting tool can be determined by considering the force, heat, wear, etc. generated during processing, Additionally, the cutting unit 140 may be implemented to precisely control the position and depth of the cutting tool during the machining process.
본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템은 공작기계(100)와 네트워크적으로 연결된 컴퓨팅장치(200)를 포함하며, 컴퓨팅장치(200)는 사용자입력을 위한 사용자입력부(210) 및 공작기계(100) 제어용 프로그램에 대한 화면을 표시하는 디스플레이부(220)를 포함한다. A CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention includes a computing device 200 network-connected to a machine tool 100, and the computing device 200 includes a user input unit for user input ( 210) and a display unit 220 that displays a screen for a program for controlling the machine tool 100.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치(200)는 예컨대, 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅, 데이터 처리를 중앙 서버가 아닌 데이터가 발생하는 주변(edge)에서 데이터를 처리하는 에지 컴퓨팅 환경 등을 포함하며, 기재된 것만으로 구성이 한정되는 것은 아니다.Computing device 200 according to an embodiment of the present invention may be used, for example, as a personal computer, server computer, handheld or laptop device, mobile device (mobile phone, PDA, media player, etc.), multiprocessor system, consumer electronic device, mini It includes computers, mainframe computers, distributed computing including any of the above-mentioned systems or devices, and edge computing environments where data is processed at the edge where the data is generated rather than at a central server. The composition is not limited.
컴퓨팅장치(200)는 적어도 하나의 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다.Computing device 200 may include at least one processor and memory. Here, the processor may include, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a microprocessor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), etc., and may include a plurality of You can have a core.
메모리는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 컴퓨팅장치(200)는 추가적인 스토리지를 포함할 수 있다. 스토리지는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세서에 의해 실행되기 위해 메모리에 로딩될 수 있다.The memory may be volatile memory (eg, RAM, etc.), non-volatile memory (eg, ROM, flash memory, etc.), or a combination thereof. Additionally, computing device 200 may include additional storage. Storage includes, but is not limited to, magnetic storage, optical storage, etc. Computer-readable instructions for implementing one or more embodiments disclosed herein may be stored in the storage, and other computer-readable instructions for implementing an operating system, application program, etc. may also be stored. Computer-readable instructions stored in storage may be loaded into memory for execution by a processor.
또한, 컴퓨팅장치(200)는 사용자입력부(210) 및 출력 장치를 포함할 수 있다. 사용자입력부(210)는 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 장치는 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 사용자입력부(210) 또는 출력 장치로서 사용할 수도 있다. 또한, 컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치가 다른 디바이스와 통신할 수 있게 하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 통신모듈은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 장치를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 통신모듈은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.Additionally, the computing device 200 may include a user input unit 210 and an output device. The user input unit 210 may include, for example, a keyboard, mouse, pen, voice input device, touch input device, infrared camera, video input device, or any other input device. Additionally, the output device may include, for example, one or more displays, speakers, printers, or any other output devices. Additionally, the computing device may use an input device or output device provided in another computing device as the user input unit 210 or an output device. Additionally, the computing device may include a communication module that allows the computing device to communicate with other devices. Here, the communication module may include a modem, network interface card (NIC), integrated network interface, radio frequency transmitter/receiver, infrared port, USB connection, or other interface for connecting the computing device to other computing devices. The communication module may include a wired connection or a wireless connection.
컴퓨팅장치(200)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속 (PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "시스템" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.Each component of the computing device 200 may be connected by various interconnections such as buses (e.g., peripheral component interconnect (PCI), USB, firmware (IEEE 1394), optical bus structure, etc.), They may also be interconnected by a network. As used herein, terms such as "component", "system", etc. generally refer to computer-related entities that are hardware, a combination of hardware and software, software, or software in execution.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅장치(200)는 디스플레이부(220)를 포함할 수 있으며, 디스플레이부(220)는 디스플레이를 구현하는 방식은 한정되지 않으며, 예컨대 액정(Liquid Crystal), 플라즈마(Plasma), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode), 유기발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode), 면전도 전자총(Surface-Conduction Electron-Emitter), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano-Tube), 나노 크리스탈(Nano-Crystral) 등의 다양한 디스플레이 방식으로 구현될 수 있다. 디스플레이부(220)는, 액정 방식인 경우에, 액정 디스플레이 패널과 액정 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트유닛과, 액정 디스플레이 패널을 구동시키는 패널구동부 등을 포함한다. 한편, 디스플레이부(220)는 백라이트유닛 없이, 자발광 소자인 OLED 패널로 구현될 수 있다.The computing device 200 according to an embodiment of the present invention may include a display unit 220, and the method of implementing the display of the display unit 220 is not limited, for example, liquid crystal, plasma ( Plasma, Light-Emitting Diode, Organic Light-Emitting Diode, Surface-Conduction Electron-Emitter, Carbon Nano-Tube, Nano-Crystal It can be implemented in various display methods such as Crystal). In the case of the liquid crystal display unit, the display unit 220 includes a liquid crystal display panel, a backlight unit that supplies light to the liquid crystal display panel, and a panel driver that drives the liquid crystal display panel. Meanwhile, the display unit 220 may be implemented as an OLED panel, which is a self-luminous device, without a backlight unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 공작기계(100)는 가공재료에 대하여 기 설정된 가공설계정보를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. The machine tool 100 of the CNC machining system based on dimension measurement of the workpiece according to an embodiment of the present invention includes a storage unit 150 that stores preset machining design information for the machining material.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(150)는 공작기계(100)를 통해 컴퓨팅장치(200)로부터 정보를 수신하거나, 외부 검색플랫폼으로부터 정보를 수신하여, 이를 저장할 수 있으며, 후술할 제어부(160)의 처리 및 제어에 따라서 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(150)는 제어부(160)에 의해 엑세스되어, 데이터의 독취, 기록, 수정, 삭제, 갱신 등을 수행할 수 있다. The storage unit 150 according to an embodiment of the present invention can receive information from the computing device 200 through the machine tool 100 or receive information from an external search platform and store it, and a control unit (to be described later) 160) Various data can be stored depending on the processing and control. The storage unit 150 can be accessed by the control unit 160 to read, record, modify, delete, update, etc. data.
또한 본 발명에 따른 저장부(150)는 공작기계(100)에 대한 시스템 전원의 제공 유무와 무관하게 데이터를 보존할 수 있도록 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(hard-disc drive), SSD(solid-state drive) 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있고, 또한, 저장부(150)는 제어부(160)에 의해 처리되는 데이터가 임시로 로딩되기 위한 버퍼, 램 등과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.In addition, the storage unit 150 according to the present invention includes a flash-memory, a hard-disc drive, and a flash-memory to preserve data regardless of whether or not system power is provided to the machine tool 100. It may include non-volatile memory such as a solid-state drive (SSD), and the storage unit 150 may also include volatile memory such as a buffer and RAM for temporarily loading data processed by the control unit 160. can do.
한편, 본 발명에 따른 가공설계정보는 가공할 피가공물의 치수, 형상, 가공 경로, 필요한 도구 유형, 가공 속도, 피드 속도 등 가공에 필요한 모든 매개변수를 포함하며, 이는 CNC 프로그램에 의해 사전에 정의되며, 사용자의 요구 사항에 맞추어 맞춤화될 수 있다. Meanwhile, the processing design information according to the present invention includes all parameters necessary for processing, such as the dimensions, shape, processing path, required tool type, processing speed, and feed rate of the workpiece to be processed, which are defined in advance by the CNC program. and can be customized to suit the user's requirements.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 저장부(150)는 가공 작업에 대한 복수의 설계정보를 저장할 수 있으며, 또한 사용자가 가공 과정 중에 발생할 수 있는 수정사항이나 최적화 사항을 쉽게 업데이트할 수 있게 해준다.In one embodiment according to the present invention, the storage unit 150 can store a plurality of design information for machining operations and also allows the user to easily update modifications or optimizations that may occur during the machining process.
본 발명의 일 실시예에 따른 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템의 공작기계(100)는 공작기계(100) 내의 복수의 장비의 동작을 제어하도록 하는 제어부(160)를 포함한다.The machine tool 100 of the CNC machining system based on dimension measurement of a workpiece according to an embodiment of the present invention includes a control unit 160 that controls the operation of a plurality of equipment within the machine tool 100.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 공작기계(100)의 제반 구성들이 동작하기 위한 제어를 수행할 수 있다. 제어부(160)는 이러한 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비활성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드 된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어프로그램은 공작기계(100) 외에도 다른 외부의 전자장치, 예컨대, 공작기계(100)와 네트워크적으로 연결된 컴퓨팅장치(200)에도 저장될 수 있다.The control unit 160 according to an embodiment of the present invention may perform control to operate various components of the machine tool 100. The control unit 160 includes a control program (or instructions) that allows performing such control operations, an inactive memory in which the control program is installed, a volatile memory in which at least part of the installed control program is loaded, and execution of the loaded control program. It may include at least one processor or CPU (Central Processing Unit). Additionally, such a control program may be stored in other external electronic devices, such as the computing device 200 network-connected to the machine tool 100, in addition to the machine tool 100.
제어프로그램은 BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 공작기계(100)의 제조 시에 공작기계(100)에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 공작기계(100)에 설치될 수 있다. 응용프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부 서버로부터 본 발명에 따른 플랫폼 등이 공작기계(100)로 다운로드 될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 제어부(160)는 device, S/W module, circuit, chip 등의 형태 또는 그 조합으로 구현될 수 있다.The control program may include program(s) implemented in the form of at least one of BIOS, device driver, operating system, firmware, platform, and application program. As an embodiment, the application program is pre-installed or stored in the machine tool 100 when manufacturing the machine tool 100, or receives application data from the outside when used in the future and is based on the received data. It can be installed on the machine tool 100. The data of the application program, for example, the platform according to the present invention, may be downloaded to the machine tool 100 from an external server such as an application market, but is not limited thereto. Meanwhile, the control unit 160 may be implemented in the form of a device, S/W module, circuit, chip, etc., or a combination thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계(100)는 가공설계정보에 기초하여 가공이 완료된 복수의 피가공물의 3차원 형상 및 각 요소의 길이정보를 포함한 설계오차를 측정하는 수치측정부(170)를 포함한다. The machine tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a numerical measurement unit 170 that measures design errors including the three-dimensional shape of a plurality of processed workpieces and length information of each element based on processing design information. Includes.
본 발명에 따른 수치측정부(170)는 고정밀도 측정을 수행할 수 있으며, 특히 미크론(micron) 단위의 정밀도로 피가공물의 치수를 측정할 수 있는 능력을 갖추고 있고, 이를 통해 피가공물의 품질과 정확도를 보장하는 데 핵심적인 역할을 한다.The numerical measurement unit 170 according to the present invention is capable of performing high-precision measurements, and in particular, has the ability to measure the dimensions of the workpiece with micron-level precision, and through this, the quality and quality of the workpiece are improved. It plays a key role in ensuring accuracy.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 수치측정부(170)는 다양한 센서와 측정 장비를 포함할 수 있으며, 이는 레이저 측정 도구, 접촉식 및 비접촉식 측정 장치, 광학 측정 시스템을 통해 구현될 수 있고, 이들 각각은 피가공물의 미크론 단위의 정밀도로 측정이 가능하여 작은 치수 오차도 감지할 수 있도록 구현될 수 있다. In one embodiment according to the present invention, the numerical measurement unit 170 may include various sensors and measurement equipment, which may be implemented through a laser measurement tool, a contact and non-contact measurement device, and an optical measurement system. Each can be implemented to measure the workpiece with micron-level precision, allowing even small dimensional errors to be detected.
본 발명의 수치측정부(170)는 가공된 피가공물의 치수를 실시간으로 모니터링하고, 이를 기존의 가공설계정보와 비교하여 어떠한 오차가 있는지 정확하게 판단하는데, 이를 통해, 가공 과정 중 발생할 수 있는 미세한 오차도 즉시 감지하고, 필요한 경우 가공 공정을 조정하거나 절삭 도구의 보정을 실시할 수 있다.The numerical measurement unit 170 of the present invention monitors the dimensions of the processed workpiece in real time and compares them with existing processing design information to accurately determine any errors. Through this, minute errors that may occur during the processing process are determined. This can be detected immediately and, if necessary, the machining process can be adjusted or the cutting tool can be calibrated.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 수치측정부(170)는 높은 정밀도의 레이저를 사용하여 가공된 피가공물의 표면을 스캔하고, 3차원 형상 및 치수 데이터를 수집하여 미크론 단위의 정밀도로 표면의 미세한 변화까지 감지할 수 있으며, 이를 통해 가공된 부품의 치수 정확도를 실시간으로 평가하도록 하는 레이저 스캐닝 시스템, 가공된 부품의 이미지를 고해상도로 캡처하고, 이미지 분석 알고리즘을 사용하여 치수 및 형상 오차를 측정하는 고해상도 카메라를 이용한 비접촉식 광학 측정 시스템, 추가적으로, 기계 팔에 부착된 프로브를 사용하여 피가공물의 표면을 접촉하고, 이를 통해 높은 정밀도로 3차원 좌표를 측정하는 접촉식 측정 장비인 CMM(Coordinate Measuring Machine)로 구현될 수 있다. More specifically, the numerical measurement unit 170 according to the present invention scans the surface of the processed workpiece using a high-precision laser, collects three-dimensional shape and dimension data, and detects minute changes in the surface with micron-level precision. A laser scanning system that can detect and evaluate the dimensional accuracy of machined parts in real time, and a high-resolution camera that captures high-resolution images of machined parts and measures dimensional and shape errors using image analysis algorithms. A non-contact optical measurement system using a non-contact optical measurement system. In addition, it is implemented as a CMM (Coordinate Measuring Machine), a contact measurement equipment that contacts the surface of the workpiece using a probe attached to a mechanical arm and measures three-dimensional coordinates with high precision through this. It can be.
즉, 본 발명에 따른 수치측정보는 가공된 피가공물의 치수 및 형상 정확도를 평가하고, 설계 오차를 정밀하게 측정하는 데 사용될 수 있는 모든 형태의 수단을 포함할 수 있고, 이를 통해, 가공 과정의 정확도를 보장하고, 최종 제품의 품질을 향상시키는 데 기여하도록 구현될 수 있다.In other words, the numerical measurement information according to the present invention may include all types of means that can be used to evaluate the dimensional and shape accuracy of the processed workpiece and precisely measure the design error, and through this, the accuracy of the processing process and can be implemented to contribute to improving the quality of the final product.
본 발명에 따른 가공설계정보는 복수의 피가공물에 대한 각각의 복수의 가공정보를 포함한다. Processing design information according to the present invention includes a plurality of processing information for each of a plurality of workpieces.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 복수의 가공정보는 예컨대, 시계 기어와 같은 정밀 부품인 경우에, 각각의 기어마다 다른 크기, 치수, 형상을 가지고 있어야 하므로, 본 발명에 따른 가공설계정보는 이러한 각기 다른 기어들에 대한 상세한 가공정보를 포함한다. 이때 가공정보에는 기어의 직경, 치수, 치폭, 치수의 깊이, 기어의 형상이 포함될 수 있고 또한, 각 기어에 적합한 절삭 도구의 종류, 절삭 속도, 피드 속도와 같은 가공 매개변수도 포함될 수 있다.More specifically, in the case of a precision part such as a clock gear, the plurality of processing information according to the present invention must have different sizes, dimensions, and shapes for each gear, so the processing design information according to the present invention must have different sizes, dimensions, and shapes for each gear. Contains detailed processing information for different gears. At this time, the processing information may include the gear diameter, dimensions, tooth width, dimension depth, and gear shape, and may also include processing parameters such as the type of cutting tool suitable for each gear, cutting speed, and feed speed.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자입력부(210)로부터 상기 복수의 가공정보 중 제1가공정보에 기초하여 가공재료로부터 복수의 피가공물 중 제1피가공물을 가공하도록 하는 제1사용자입력을 수신하며, 제1피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 수치측정부(170)를 통해 제1피가공물의 설계오차를 측정할 수 있다. The control unit 160 according to an embodiment of the present invention provides a first processing method for processing a first workpiece among a plurality of workpieces from a processing material based on the first processing information among the plurality of processing information from the user input unit 210. User input is received, and the design error of the first workpiece can be measured through the numerical measurement unit 170 based on the completion of the process of processing the first workpiece.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자입력부(210)로부터 다양한 가공정보 중 특정 가공정보, 즉 제1가공정보를 수신하여 가공과정을 시작하며, 구체적인 실시예로, 사용자가 CNC 시스템에 입력하는 가공 정보는 자동차 엔진의 피스톤을 가공하기 위한 데이터일 수 있고, 이 데이터에는 피스톤의 크기, 형상, 가공에 필요한 속도와 깊이 설정 등이 포함되어 있다.More specifically, the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives specific processing information, that is, first processing information, among various processing information from the user input unit 210 and starts the processing process. In a specific embodiment, The processing information that the user enters into the CNC system may be data for processing the piston of an automobile engine, and this data includes the size and shape of the piston, speed and depth settings required for processing, etc.
이후, 제어부(160)는 이 입력된 정보를 바탕으로 가공 과정을 자동으로 시작하며, CNC 공작기계는 피스톤의 원재료를 클램핑하여, 설정된 매개변수에 따라 피스톤의 형상을 절삭하며, 이 과정은 프로그램된 경로를 따라 정밀하게 진행되며, 각 단계에서의 절삭 깊이, 속도, 방향 등이 정확하게 제어될 수 있다. Afterwards, the control unit 160 automatically starts the machining process based on this input information, and the CNC machine tool clamps the raw material of the piston and cuts the shape of the piston according to the set parameters. This process is programmed. It proceeds precisely along the path, and the cutting depth, speed, and direction at each step can be accurately controlled.
한편, 가공이 완료된 후, 제어부(160)는 수치측정부(170)를 활성화하여 제1피가공물, 즉 완성된 피스톤의 설계오차를 측정하며, 이때 수치측정부(170)는 미크론 단위의 정밀도로 피스톤의 치수와 형상을 측정하고, 이를 원래의 설계 사양과 비교하여 오차가 발견되면, 제어부(160)는 이 정보를 사용하여 후속 가공 과정을 조정하거나 필요한 경우 작업자에게 피드백을 제공하며, 이를 통해 고도의 정밀도와 효율성으로 복잡한 형상의 부품을 가공할 수 있으며, 이는 제품의 품질과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Meanwhile, after machining is completed, the control unit 160 activates the numerical measurement unit 170 to measure the design error of the first workpiece, that is, the completed piston. At this time, the numerical measurement unit 170 measures the design error with micron-unit precision. If errors are found by measuring the dimensions and shape of the piston and comparing them to the original design specifications, the control unit 160 uses this information to adjust subsequent machining processes or provide feedback to the operator if necessary, thereby Parts of complex shapes can be processed with precision and efficiency, which can greatly improve product quality and productivity.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자입력부(210)로부터 기 설정된 제1피가공물의 생산속도에 대응하는 제1시간으로의 제1피가공물의 설계오차를 측정하도록 하는 제2사용자입력을 수신하면, 제1시간이 경과된 후 수치측정부(170)를 통해 제1피가공물의 형상 및 길이정보가 기 설정된 오차범위를 초과하는지 식별하여, 기 설정된 오차범위를 초과하면 절삭날이 소모된 것으로 간주하여 기 설정된 오차범위를 초과한 길이에 대응하여 절삭날의 위치를 보정하도록 제어할 수 있다. The control unit 160 according to an embodiment of the present invention allows a second user to measure the design error of the first workpiece at the first time corresponding to the production speed of the first workpiece preset from the user input unit 210. Upon receiving the input, after the first time has elapsed, the numerical measurement unit 170 identifies whether the shape and length information of the first workpiece exceeds a preset error range, and if it exceeds the preset error range, the cutting edge is cut. It is considered as consumed and can be controlled to correct the position of the cutting edge in response to a length that exceeds the preset error range.
보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자로부터 특정한 생산속도에 맞추어 설정된 시간, 즉 제1시간 동안 제1피가공물의 설계오차를 측정하도록 하는 제2사용자입력을 수신하면, 예컨대, 사용자가 입력하는 정보는 시계의 용두 부분을 가공하는 공정에 대한 것일 수 있고, 이 공정에서 제1시간은 용두 부품을 한 개를 완성하는 데 소요되는 예상 시간을 나타낸다.More specifically, when the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives a second user input from the user to measure the design error of the first workpiece for a time set according to a specific production speed, that is, a first time, For example, the information entered by the user may be about a process for processing the crown part of a watch, and in this process, the first time represents the expected time required to complete one crown part.
제어부(160)는 이 정보를 기반으로 가공 과정을 시작하고, 제1시간이 경과한 후에 수치측정부(170)를 활성화하여 가공된 용두 부품의 형상 및 길이 정보를 측정하고, 이 측정 과정에서 수치측정부(170)는 미크론 단위의 정밀도로 용두 부품의 치수를 측정하고, 이를 설계 사양과 비교하여 기 설정된 오차범위를 초과하는지 확인한다.The control unit 160 starts the processing process based on this information, and after the first time has elapsed, activates the numerical measurement unit 170 to measure the shape and length information of the processed crown part, and calculates the numerical value during this measurement process. The measuring unit 170 measures the dimensions of the crown component with micron-level precision and compares them with the design specifications to determine whether they exceed a preset error range.
만약 기 설정된 오차범위를 초과하는 경우, 제어부(160)는 이를 절삭날의 소모로 간주하고, 가공 과정에서 발생한 오차를 보정하기 위해 절삭날의 위치를 조정하며, 예컨대, 용두 부품의 두께가 설계치보다 두꺼운 경우, 제어부(160)는 절삭날의 위치를 조정하여 두께를 정확한 치수로 가공할 수 있도록 하며, 이러한 조정을 통해 후속 가공 과정에서 오차를 최소화하여 제품의 품질을 일관되게 유지하도록 하여 높은 생산 효율성과 정밀도를 보장하면서도, 장기적인 기계의 성능과 내구성을 유지할 수 있다.If the preset error range is exceeded, the control unit 160 regards this as consumption of the cutting edge and adjusts the position of the cutting edge to compensate for the error occurring during the machining process. For example, the thickness of the crown component is greater than the design value. If it is thick, the control unit 160 adjusts the position of the cutting edge to ensure that the thickness can be machined to accurate dimensions. Through this adjustment, errors are minimized in the subsequent processing process to maintain consistent product quality, resulting in high production efficiency. While ensuring high precision, long-term machine performance and durability can be maintained.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자입력부(210)로부터 복수의 피가공물 중 제2피가공물을 가공하도록 하는 제3사용자입력을 수신하면, 제2피가공물의 제1생산속도에 대응하여 제2피가공물의 가공 시 기 설정된 제1오차범위를 기 설정된 제1수량으로 연속하여 초과하는데 도달하는 제2시간을 식별하여 이를 저장부(150)에 저장하도록 제어할 수 있다. When the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives a third user input for processing a second workpiece among a plurality of workpieces from the user input unit 210, the control unit 160 adjusts the first production speed of the second workpiece. Correspondingly, the second time at which the preset first error range is continuously exceeded by the preset first quantity during processing of the second workpiece can be identified and controlled to be stored in the storage unit 150.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 사용자로부터 복수의 피가공물 중 제2피가공물에 대한 가공 지시를 수신하며, 예컨대, 사용자가 입력하는 정보는 전자기기의 복잡한 회로보드 커넥터 부품을 가공하는 것일 수 있다. 이 경우, 제2피가공물의 제1생산속도는 한 커넥터 부품을 완성하는 데 필요한 예상 시간을 나타낸다.More specifically, the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives processing instructions for a second workpiece among a plurality of workpieces from the user. For example, the information input by the user may be converted to a complex circuit board of an electronic device. This may be processing connector parts. In this case, the first production rate of the second workpiece represents the expected time required to complete one connector part.
이후, 제어부(160)는 이 정보를 통해 가공 과정을 시작하고, 제2피가공물의 제1생산속도에 기반하여, 가공 시 기 설정된 제1오차범위를 초과하는 빈도를 모니터링한다. 이를 통해, 제어부(160)는 기 설정된 제1수량의 커넥터 부품을 가공하는 데 필요한 시간, 즉 제2시간을 계산하고, 이 시간이 언제 도달하는지를 식별한다. 예컨대, 제어부(160)는 100개의 커넥터 부품을 가공하는 동안 발생하는 오차의 빈도를 추적하고, 이 데이터를 저장부(150)에 저장한다.Thereafter, the control unit 160 starts the processing process using this information and monitors the frequency of exceeding the first error range set during processing based on the first production speed of the second workpiece. Through this, the control unit 160 calculates the time required to process the preset first quantity of connector parts, that is, the second time, and identifies when this time is reached. For example, the control unit 160 tracks the frequency of errors that occur while processing 100 connector parts and stores this data in the storage unit 150.
이러한 데이터는 가공 과정의 효율성과 정확도를 평가하는 데 활용될 수 있으며, 본 발명에 따른 제어부(160)는 이 정보를 기반으로 가공 과정을 최적화하거나, 필요한 경우 절삭 도구의 교체, 기계의 유지보수 등을 결정할 수 있고, 이를 통해 제2피가공물의 품질을 일관되게 유지하고, 생산 과정의 효율성과 신뢰성을 개선하는 데 기여할 수 있다. These data can be used to evaluate the efficiency and accuracy of the machining process, and the control unit 160 according to the present invention optimizes the machining process based on this information or, if necessary, replaces cutting tools, maintains the machine, etc. can be determined, which can contribute to consistently maintaining the quality of the second workpiece and improving the efficiency and reliability of the production process.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 제2피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 수치측정부(170)를 통해 제2피가공물의 설계오차를 측정하고, 기 설정된 제1오차범위를 초과하면, 제1오차범위를 초과한 길이에 대응하여 절삭날의 위치를 보정하도록 제어할 수 있다. The control unit 160 according to an embodiment of the present invention measures the design error of the second workpiece through the numerical measurement unit 170 based on the completion of the process of processing the second workpiece, and calculates the preset first error. If the range is exceeded, control can be made to correct the position of the cutting edge in response to the length exceeding the first error range.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 제2피가공물, 예컨대, 항공기 부품의 정밀한 구조체를 가공하는 공정이 완료되었음을 감지한 후, 수치측정부(170)를 통해 해당 부품의 설계오차를 측정하며, 이 과정에서 수치측정부(170)는 미크론 단위의 정밀도로 부품의 치수를 측정하고, 이를 설계 사양과 비교하여 기 설정된 제1오차범위를 초과하는지 확인한다.More specifically, the control unit 160 according to an embodiment of the present invention detects that the process of machining the precise structure of the second workpiece, for example, an aircraft part, is completed, and then measures the corresponding part through the numerical measurement unit 170. The design error is measured, and in this process, the numerical measurement unit 170 measures the dimensions of the part with micron-level precision and compares them with the design specifications to check whether it exceeds the first preset error range.
예컨대, 제2피가공물의 설계오차 측정 결과, 기 설정된 제1오차범위인 ±0.005mm를 초과한 것으로 나타날 수 있고, 이 경우, 제어부(160)는 자동으로 절삭날의 위치를 조정하여 오차를 보정한다. 절삭날의 위치 조정은 X, Y, Z 축에 따라 수행될 수 있으며, 오차 범위를 초과한 정도에 따라 조정의 정도가 결정된다. 예컨대, X축에서 0.003mm, Y축에서 0.002mm, Z축에서 0.004mm 만큼의 보정이 필요할 수 있다.For example, as a result of measuring the design error of the second workpiece, it may appear to exceed the preset first error range of ±0.005 mm, and in this case, the control unit 160 automatically adjusts the position of the cutting edge to correct the error. do. Adjustment of the position of the cutting edge can be performed along the X, Y, and Z axes, and the degree of adjustment is determined by the degree to which the error range is exceeded. For example, correction of 0.003 mm in the X-axis, 0.002 mm in the Y-axis, and 0.004 mm in the Z-axis may be required.
이러한 보정은 절삭날이 정확한 위치에서 가공할 수 있도록 하여, 후속 가공되는 제품의 치수 정확도를 보장하여, 제품의 품질을 일관되게 유지하고, 생산 과정의 신뢰성을 높이도록 하여 장기적으로 절삭날의 마모를 줄이고, 기계의 수명을 연장하는 데에도 기여할 수 있다. This correction allows the cutting edge to be processed in the correct position, ensuring the dimensional accuracy of the subsequently processed product, maintaining consistent product quality, and increasing the reliability of the production process, reducing wear of the cutting edge in the long term. It can also contribute to reducing waste and extending the life of the machine.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 제2피가공물의 제1생산속도 보다 느린 제2생산속도를 갖는 제3피가공물을 가공하도록 하는 제4사용자입력을 수신하면, 수치측정부(170)가 제2시간보다 짧은 제3시간에 대응하는 시간간격으로 제3피가공물의 설계오차를 측정하도록 제어할 수 있다. When the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives a fourth user input for processing a third workpiece having a second production speed slower than the first production speed of the second workpiece, the numerical measurement unit ( 170) can be controlled to measure the design error of the third workpiece at a time interval corresponding to the third time, which is shorter than the second time.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 제2피가공물에 비해 느린 생산속도를 요구하는 제3피가공물, 예컨대 정밀 광학 부품을 가공하도록 설정된 제4사용자입력을 수신하면, 이 경우, 제3피가공물의 제1생산속도가 제2피가공물의 속도보다 느리다고 가정할 때, 사용자는 제2피가공물의 제1생산속도가 30분인 반면 제3피가공물의 제2생산속도를 45분으로 설정할 수 있다.More specifically, when the control unit 160 according to an embodiment of the present invention receives a fourth user input set to process a third workpiece, such as a precision optical component, that requires a slower production speed than the second workpiece, In this case, assuming that the first production speed of the third workpiece is slower than the speed of the second workpiece, the user sets the second production speed of the third workpiece to 30 minutes while the first production speed of the second workpiece is 30 minutes. It can be set to 45 minutes.
제어부(160)는 이러한 사용자 입력에 따라 제3피가공물의 가공을 시작하고, 수치측정부(170)에게 제3피가공물의 설계오차를 측정하도록 지시한다. 여기서 중요한 점은, 제3피가공물의 가공 시간이 제2피가공물의 가공 시간보다 길다는 것이며, 이에 따라 수치측정부(170)는 더 긴 시간 간격, 즉 제3시간에 대응하여 설계오차를 측정한다. 예컨대, 수치측정부(170)는 제3피가공물을 가공하는 데 필요한 45분 간격마다 정밀도 측정을 수행하여, 가공 과정에서 발생하는 오차를 모니터링하며, 이러한 방식으로, 제어부(160)는 제3피가공물의 생산속도에 적합한 시간 간격으로 설계오차를 측정하고 관리함으로써, 보다 정밀한 가공이 요구되는 부품의 품질을 보장한다. 이 과정은 제품의 정밀도를 최적화하고, 생산 과정에서의 오차를 최소화하는 데 중요한 역할을 한다.The control unit 160 starts processing the third workpiece according to the user input and instructs the numerical measurement unit 170 to measure the design error of the third workpiece. The important point here is that the processing time of the third workpiece is longer than the processing time of the second workpiece, and accordingly, the numerical measurement unit 170 measures the design error in response to a longer time interval, that is, the third time. do. For example, the numerical measurement unit 170 performs precision measurements every 45 minutes required to process the third workpiece, and monitors errors occurring during the processing process. In this way, the control unit 160 monitors the third workpiece. By measuring and managing design errors at time intervals appropriate for the production speed of workpieces, the quality of parts that require more precise processing is guaranteed. This process plays an important role in optimizing product precision and minimizing errors in the production process.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수치측정부(170)가 설계오차를 측정하는 시간간격은 상술한 트라이앤 에러 방식 외에, 하기 [수학식1]에 기초하여 초기 시간간격을 설정할 수 있고, 이를 통해 보다 단시간 내에 최적의 설계오차 측정 시간간격을 도출해낼 수 있고, 이를 통해 불량품 발생이나 재료의 낭비 등을 줄일 수 있다. Meanwhile, the time interval at which the numerical measurement unit 170 according to an embodiment of the present invention measures the design error can be set based on the following [Equation 1] in addition to the trial and error method described above, Through this, the optimal design error measurement time interval can be derived in a shorter time, which can reduce the occurrence of defective products and waste of materials.
[수학식1][Equation 1]
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 [수학식1]에서 T는 초기 설정되는 수치측정부(170)의 오차측정 시간간격을 의미하며, M은 가공재료의 밀도(g/cm³), V는 가공재료의 기 설정된 제작규격에 대한 부피(cm³)를 의미하며, R은 절삭날에 의한 절삭 속도(m/s)를 의미하며, D는 기 설정된 절삭날의 평균 마모율(mm/hour)을 의미하며, E는 요구하는 피가공물의 허용 오차범위(mm)를 의미하며, F는 전체 작업 과정에서의 생산의 효율성, 즉 불량품을 제외한 완제품의 비율을 의미한다. More specifically, in [Equation 1] according to the present invention, T means the error measurement time interval of the initially set numerical measurement unit 170, M is the density of the processing material (g/cm³), and V is the processing material. Means the volume (cm³) for the preset production standard, R means the cutting speed by the cutting edge (m/s), D means the average wear rate of the preset cutting edge (mm/hour), E refers to the tolerance range (mm) of the required workpiece, and F refers to production efficiency in the entire work process, that is, the ratio of finished products excluding defective products.
즉, 본 발명에 따른 [수학식1]은 가공재료의 밀도와 부피가 높을수록, 같은 크기의 부품을 가공하는데 더 많은 시간이 소요되는 것과, 절삭날의 절삭속도가 높고 마모율이 낮을수록 가공 시간이 단축되는 것과, 가공 정밀도가 높을수록 세밀한 작업이 가능하지만 작업시간이 증대되며, 작업의 효율성이 높을수록 시간간격을 넓게 가져가도 되는 것을 반영한 것으로, 가공 과정의 최적화와 효율성 증진에 기여하도록 고려될 수 있다.In other words, [Equation 1] according to the present invention shows that the higher the density and volume of the processing material, the more time it takes to process a part of the same size, and the higher the cutting speed of the cutting edge and the lower the wear rate, the longer the processing time. This reflects that the higher the processing precision, the more detailed work is possible, but the work time increases, and the higher the work efficiency, the wider the time interval can be. This is considered to contribute to optimizing the processing process and improving efficiency. It can be.
또한, 본 발명에 따른 [수학식1]에서 절삭날의 절삭 속도에 대한 로그함수는 속도가 증가함에 따라 증가율이 감소하도록 하여, 실제 제조환경에서 빠른 절삭속도가 반드시 선형적 시간감소를 반영하지 않는 것을 반영한 것이며, 절삭날의 마모율에 대한 제곱은 마모율이 증가함에 따라 가공시간에 미치는 영향이 제곱적으로 증가하며, 이에 따라 가공품질 및 효율이 저하되어 가공시간이 증가하는 것을 반영한 것이며, 기계가공 정밀도의 자연지수는 정밀도가 높아질수록 가공 시간이 지수적으로 증가하여 더 세밀하고 정교한 가공을 요구하여 가공시간이 더욱 많이 소요되는 것을 반영한 것이며, 이를 통해 보다 정확하고 현실적인 가공 시간 예측이 가능하며, 이는 제조 공정의 효율성과 정밀도를 높이는 데 중요한 역할을 한다.In addition, the logarithmic function for the cutting speed of the cutting edge in [Equation 1] according to the present invention causes the increase rate to decrease as the speed increases, so that in an actual manufacturing environment, a fast cutting speed does not necessarily reflect a linear decrease in time. This reflects the square of the wear rate of the cutting edge, and as the wear rate increases, the impact on machining time increases squarely, which reflects that machining quality and efficiency decrease and machining time increases, and machining precision The natural index reflects that as precision increases, processing time increases exponentially, requiring more detailed and sophisticated processing, which requires more processing time. This allows for more accurate and realistic prediction of processing time, which enables manufacturing It plays an important role in increasing the efficiency and precision of the process.
100: 공작기계
110: 바디부
120: 고정부
130: 구동부
140: 절삭부
150: 저장부
160: 제어부
170: 수치측정부
200: 컴퓨팅장치
210: 사용자입력부
220: 디스플레이부100: Machine tools
110: body part
120: fixing part
130: driving unit
140: cutting part
150: storage unit
160: control unit
170: Numerical measurement unit
200: Computing device
210: User input unit
220: Display unit
Claims (3)
가공재료를 가공하여 복수의 피가공물을 생산하도록 하는 공작기계를 포함하며,
상기 공작기계는
CNC 가공을 위한 복수의 장비를 지지하도록 마련된 바디부;
상기 바디부의 일단에 결합되어 가공재료를 상기 바디부 내에 마련된 회전축에 고정하도록 하는 고정부;
상기 고정부로부터 고정된 가공재료를 상기 회전축에 대응하여 회전하도록 하는 구동부; 및
상기 구동부의 회전에 대응하여 가공재료를 가공하도록 절삭날을 포함하는 절삭부;를 포함하며,
상기 공작기계와 네트워크적으로 연결된 컴퓨팅장치;를 포함하며,
상기 컴퓨팅장치는
사용자입력을 위한 사용자입력부; 및
상기 공작기계 제어용 프로그램에 대한 화면을 표시하는 디스플레이부;를 포함하며,
상기 공작기계는 가공재료에 대하여 기 설정된 가공설계정보를 저장하는 저장부; 및
상기 공작기계 내의 상기 복수의 장비의 동작을 제어하도록 하는 제어부;를 포함하며,
상기 공작기계는 상기 가공설계정보에 기초하여 가공이 완료된 상기 복수
의 피가공물의 3차원 형상 및 각 요소의 길이정보를 포함한 설계오차를 측정하는 수치측정부;를 포함하며,
상기 가공설계정보는 상기 복수의 피가공물에 대한 각각의 복수의 가공정보를 포함하며,
상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 상기 복수의 가공정보 중 제1가공정보에 기초하여 가공재료로부터 상기 복수의 피가공물 중 제1피가공물을 가공하도록 하는 제1사용자입력을 수신하며,
상기 제어부는 상기 제1피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 상기 수치측정부를 통해 상기 제1피가공물의 설계오차를 측정하며,
상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 기 설정된 상기 제1피가공물의 생산속도에 대응하는 제1시간으로의 상기 제1피가공물의 설계오차를 측정하도록 하는 제2사용자입력을 수신하면, 상기 제1시간이 경과된 후 상기 수치측정부를 통해 상기 제1피가공물의 형상 및 길이정보가 기 설정된 오차범위를 초과하는지 식별하여, 상기 기 설정된 오차범위를 초과하면 상기 절삭날이 소모된 것으로 간주하여 상기 기 설정된 오차범위를 초과한 길이에 대응하여 상기 절삭날의 위치를 보정하도록 제어하며,
상기 제어부는 상기 사용자입력부로부터 상기 복수의 피가공물 중 제2피가공물을 가공하도록 하는 제3사용자입력을 수신하면,
상기 제어부는 상기 제2피가공물의 제1생산속도에 대응하여 상기 제2피가공물의 가공 시 기 설정된 제1오차범위를 기 설정된 제1수량으로 연속하여 초과하는데 도달하는 제2시간을 식별하여 이를 상기 저장부에 저장하며,
상기 제어부는 상기 제2피가공물을 가공하는 공정이 완료된 것에 기초하여 상기 수치측정부를 통해 상기 제2피가공물의 설계오차를 측정하고, 상기 기 설정된 제1오차범위를 초과하면, 상기 제1오차범위를 초과한 길이에 대응하여 상기 절삭날의 위치를 보정하도록 제어하며,
상기 제어부는 상기 제2피가공물의 상기 제1생산속도 보다 느린 제2생산속도를 갖는 제3피가공물을 가공하도록 하는 제4사용자입력을 수신하면, 상기 수치측정부가 상기 제2시간보다 짧은 제3시간에 대응하는 시간간격으로 상기 제3피가공물의 설계오차를 측정하는 것을 특징으로 하는 피가공물의 치수측정 기반 CNC 가공 시스템.In a CNC machining system based on dimension measurement of the workpiece,
It includes a machine tool that processes processing materials to produce a plurality of workpieces,
The machine tool is
A body portion provided to support a plurality of equipment for CNC machining;
A fixing part coupled to one end of the body part to fix the processing material to a rotation axis provided in the body part;
a driving unit that rotates the processing material fixed from the fixing unit in response to the rotation axis; and
It includes a cutting unit including a cutting edge to process the material in response to rotation of the driving unit,
It includes a computing device network-connected to the machine tool,
The computing device is
User input unit for user input; and
It includes a display unit that displays a screen for the machine tool control program,
The machine tool includes a storage unit that stores preset processing design information for processing materials; and
It includes a control unit that controls the operation of the plurality of equipment in the machine tool,
The machine tool is the plurality of machines whose processing has been completed based on the processing design information.
It includes a numerical measurement unit that measures design errors including the three-dimensional shape of the workpiece and the length information of each element,
The processing design information includes a plurality of processing information for each of the plurality of workpieces,
The control unit receives a first user input from the user input unit to process a first workpiece among the plurality of workpieces from the processing material based on first processing information among the plurality of processing information,
The control unit measures a design error of the first workpiece through the numerical measurement unit based on the completion of the process of processing the first workpiece,
When the control unit receives a second user input from the user input unit to measure the design error of the first workpiece at a first time corresponding to the preset production speed of the first workpiece, the first time is After elapse, the numerical measurement unit identifies whether the shape and length information of the first workpiece exceeds a preset error range, and if it exceeds the preset error range, the cutting edge is considered to be consumed and the preset error is set. Controls to correct the position of the cutting edge in response to a length exceeding the range,
When the control unit receives a third user input from the user input unit to process a second workpiece among the plurality of workpieces,
The control unit identifies the second time at which the first error range set during processing of the second workpiece is continuously exceeded by the preset first quantity in response to the first production speed of the second workpiece. Stored in the storage unit,
The control unit measures the design error of the second workpiece through the numerical measurement unit based on the completion of the process of processing the second workpiece, and when it exceeds the preset first error range, the first error range Control to correct the position of the cutting edge in response to a length exceeding,
When the control unit receives a fourth user input for processing a third workpiece having a second production speed slower than the first production speed of the second workpiece, the numerical measurement unit produces a third time shorter than the second time. A CNC machining system based on dimension measurement of the workpiece, characterized in that the design error of the third workpiece is measured at time intervals corresponding to time.
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