KR20050031044A - 엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔시 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공데이터를 직접 추출하여 엔시코드의 생성 및 번역을 일소하면서 동시에 비숙련자에 의해 직접 제어할 수 있고 가공될 형상의 디자인과 함께 실시간 가공되도록 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법에 관한 것이다.
이와 같은 제어방법은 엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기한 엔시 공작기계에 구비된 공구 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 3차원으로 상기한 모니터에 디스플레이되도록 설정하는 3차원 표시단계와; 상기한 모니터 상에 가상으로 표시된 소재에 상기 컴퓨터와 연결된 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계와; 상기한 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터 추출단계와; 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계의 서보구동제어부에 분배되도록 전송하여 소재가 실시간으로 가공되도록 하는 실시간 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기와 같은 제어방법을 제공함으로써, 복잡한 형상의 보다 빠른 가공이 이루어지고 공작기계의 효율적인 작동이 가능하며 비숙련자도 간편하게 조작할 수 있고 가공이 효율적으로 이루어지며 디자인된 형상과 실제 가공된 형상의 차이가 발생되지 않게 되는 효과를 갖는다.

Description

엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 시스템{Method and system for direct controling NC machine}
본 발명은 엔시 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공데이터를 직접 추출하여 엔시코드의 생성 및 번역을 일소하면서 동시에 비숙련자에 의해 직접 제어할 수 있고 가공될 형상의 디자인과 함께 실시간 가공되도록 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 엔시(NC : Numerical Control) 공작기계는 지령된 파트 프로그램 즉 엔시코드를 입력받아 서보모터를 구동시킴으로써 원하는 형상을 소재에 자동으로 가공하는 제어장치를 말하는 것이다.
즉, 가공물의 도면이 주어지면 이 도면으로부터 치수라든가 가공조건을 해석하여 엔시 공작기계가 이해하는 명령어로 파트 프로그램을 작성하고, 이 파트 프로그램을 입력하면 수치제어장치가 내부해석을 통해 엔시 서보 축의 이송을 위한 위치 및 속도제어 지령 등의 가공데이터를 만들고, 이 가공데이터의 지령에 따라 서보구동제어부가 서보모터를 구동하여 소재를 가공하게 되는 것이다.
그리고, 엔시 공작기계를 프로그래밍하기 위해서는 캐드/캠 어플리케이션을 사용하여 가공물에 대한 기하학적 구조를 특정하는 캐드/캠 파일을 먼저 작성하고, 이 캐드/캠 파일로부터 공구에 대한 공구에 대한 위치데이터를 연산하기 위해 시엘(CL : Cutter location) 파일을 작성하며, 이 시엘 파일을 번역하여 엔시코드를 생성한 후에 엔시 공작기계에 입력하게 되는 것이다.
그런데, 사용자가 엔시 공작기계를 조작하려면 여러 가지의 프로그래밍 기술을 숙지해야 함으로, 그 조작이 용이하지 못한 문제점이 있다.
또한, 엔시 공작기계의 적절한 가동을 위해서는 고가의 캐드/캠 어플리케이션을 구비해야 하며, 이 캐드/캠 장비 또한 숙련된 전문가를 요하게 되는 문제점이 있다.
또한, 캐드/캠 어플리케이션으로 작성된 캐드/캠 파일은 시엘 파일에서 다시 엔시코드로 번역되는 등 여러 과정을 거친 후에 엔시 공작기계로 입력됨으로써, 최초에 사용자가 의도하여 디자인한 형상과 실제 가공된 가공물의 형상에 차이가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 캐드/캠 어플리케이션에서 엔시 공작기계까지 소재를 가공하는 과정이 직렬적인 데이터의 흐름으로 이루어짐으로써, 프로그램 및 코드의 오류를 손쉽게 수정하기가 매우 곤란한 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,
그 목적은 가공데이터를 직접 추출하여 엔시코드의 생성 및 번역을 일소하면서 동시에 비숙련자에 의해 직접 제어할 수 있고 가공될 형상의 디자인과 함께 실시간 가공되도록 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자가 가공되는 상태를 컴퓨터를 통해 적절히 확인할 수 있도록 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 가공하기 전에 가공상태를 미리 시뮬레이션할 수 있도록 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예로, 엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기한 엔시 공작기계에 구비된 공구 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 3차원으로 상기한 모니터에 디스플레이되도록 설정하는 3차원 표시단계와; 상기한 모니터 상에 가상으로 표시된 소재에 상기 컴퓨터와 연결된 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계와; 상기한 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터 추출단계와; 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계의 서보구동제어부에 분배되도록 전송하여 소재가 실시간으로 가공되도록 하는 실시간 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 실시간 가공단계에 의해 가공되는 중에 공구에 설치된 감지부로부터 공구이동경로 데이터를 입력받아 이 데이터를 바탕으로 상기한 모니터에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공상태가 디스플레이되도록 하는 가공상태 표시단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 가공데이터 추출단계에 의해 추출된 가공데이터를 상기한 엔시 공작기계로 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 상기한 모니터 상에 설정된 가상의 공구를 이동시켜 시뮬레이션되도록 하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 가공상태 시뮬레이션단계를 더 포함하여 이루이지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예로, 모니터와 사용자 입력장치를 갖는 개인용 컴퓨터와 인터페이스부에 의해 연결되고, 서보구동제어부를 갖는 엔시 공작기계의 제어시스템에 있어서;
상기 컴퓨터는, 상기 모니터 상으로 상기 엔시 공작기계에 구비된 공구 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 3차원으로 상기한 모니터에 디스플레이되도록 설정하는 3차원표시 모듈과; 상기 모니터 상에 가상으로 표시된 소재에 상기 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도하는 직접작도 모듈과; 상기 3차원표시 모듈에 의해 설정된 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터추출 모듈과; 상기 가공데이터추출 모듈에 의해 추출된 가공데이터를 상기 서보구동제어부에 분배되도록 전송하는 가공데이터전송 모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템을 제공하는 것이다.
또한, 상기 공구에 설치된 감지부로부터 공구이동경로 데이터를 입력받아 이 데이터를 바탕으로 상기 모니터에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공상태가 디스플레이되도록 하는 가공상태표시 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템을 제공하는 것이다.
또한, 상기 가공데이터추출 모듈에 의해 추출된 가공데이터를 상기 엔시 공작기계로 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 상기 모니터 상에 설정된 가상의 공구를 이동시켜 시뮬레이션되도록 하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 가공상태시뮬레이션 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템을 제공하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 제어방법을 보인 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 제어방법은 엔시 공작기계와 연결된 컴퓨터의 모니터에 3차원으로 디스플레이하는 3차원 표시단계(S1)와, 3차원으로 디스플레이된 가상의 소재에 가공될 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계(S2)와, 디스플레이된 형상과 작도된 형상으로부터 가공할 데이터를 직접 추출하는 가공데이터 추출단계(S3)와, 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계에 전송하여 실시간 가공하는 실시간 가공단계(S4)로 이루어지는 것이다.
보다 상세하게, 상기 3차원 표시단계(S1)는 엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기한 엔시 공작기계에 구비된 공구 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재를 실제 크기에 맞추어 축소한 비율로 상기한 모니터에 설정하여 3차원으로 디스플레이하는 단계를 말하는 것이다.
또한, 상기 직접 작도단계(S2)는 모니터 상에 디스플레이된 가상의 소재에 마우스 등의 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 사용자가 직접 작도 및 디자인하는 단계를 말하는 것이다.
또한, 상기 가공데이터 추출단계(S3)는 모니터에 디스플레이된 가상의 공구 및 소재 그리고 작도된 형상으로부터 엔시코드를 추출하지 않고 곧바로 서보구동제어부에 보낼 지령들을 즉 각종 보간 공구이동경로 및 위치 및 속도 제어 오차 보상 지령들을 직접 추출하는 단계를 말하는 것이다.
이는 실제 크기와 동일한 비율로 가상 설정된 공구와 소재 및 작업대 이 소재에 작도된 형상이 모니터 상에 디스플레이되고, 이 디스플레이된 형상으로부터 적절하고 합리적인 추출이 이루어지게 되는 것이다.
또한, 상기 실시간 가공단계(S4)는 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계의 서보구동제어부에 순차적으로 분해하여 전송하고, 이 전송된 가공데이터를 바탕으로 서보구동제어부가 공구를 작동하여 실시간에 가공되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기한 서보구동제어부는 지령으로 전달된 가공데이터를 통해 공구를 제어하는 역할을 하는 것이지, 직접 연산을 하거나 제어를 위한 지령을 생성하지 않는다.
따라서, 본 제어방법은 실제 크기와 동일한 비율로 모니터 상에 디스플레이되는 공구 및 소재 그리고 가공할 형상으로부터 적절히 가공데이터를 추출할 수 있으므로, 작도된 형상에서 엔시코드의 추출을 일소시키면서 동시에 엔시 공작기계의 연산을 컴퓨터가 담당하게 되어 엔시 공작기계의 손쉽고 원활한 작동이 이루어지게 되는 것이다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 제어방법의 다른 실시예를 보인 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 제어방법은 엔시 공작기계와 연결된 컴퓨터의 모니터에 3차원으로 디스플레이하는 3차원 표시단계(S1)와, 3차원으로 디스플레이된 가상의 소재에 가공될 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계(S2)와, 디스플레이된 형상과 작도된 형상으로부터 가공할 데이터를 직접 추출하는 가공데이터 추출단계(S3)와, 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계에 전송하여 실시간 가공하는 실시간 가공단계(S4)로 이루어지는 것이다.
그리고, 상기 실시간 가공단계(S4)의 다음으로 가공중에 공구의 이동경로를 감지한 이동경로 데이터를 컴퓨터로 입력받아 가공상태가 모니터에 3차원으로 디스플레이되도록 하는 가공상태 표시단계(S5)가 더 포함되어 이루어지는 것이다.
아울러, 상기 가공데이터 추출단계(S3)의 다음으로 추출된 가공데이터를 바탕으로 가공상태를 시뮬레이션하는 가공상태 시뮬레이션단계(S31)가 더 포함되어 이루어지는 것이다.
보다 상세한 설명으로, 상기 가공상태 표시단계(S5)는 실시간 가공단계(S4)에 의해 가공되는 중에 엔시 공작기계의 공구에 설치된 감지부를 통해 공구의 이동경로에 대한 데이터를 컴퓨터로 입력받아 이 데이터를 바탕으로 상기한 모니터에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공상태가 디스플레이되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
상기 가공상태 표시단계(S5)를 통해 사용자는 용이하게 실제 가공되는 상태를 모니터를 통해 가상으로 식별할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 가공상태 시뮬레이션단계(S31)는 가공데이터 추출단계(S3)에 의해 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계로 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 모니터 상에 설정된 가상의 공구를 이동시켜 시뮬레이션되도록 하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
상기 가공상태 시뮬레이션단계(S31)를 통해 사용자는 실제 가공하기 전에 가공데이터의 오류를 쉽게 판별할 수 있게 되는 것이다.
따라서, 본 제어방법은 사용자에 의해 직접 실시간으로 가공되면서 가공중에 공구의 이동경로와 소재의 가공상태를 디스플레이하여 공구의 오작동과 소재의 미가공부위를 손쉽게 판별하고, 가공데이터를 엔시 공작기계로 전송하기 전에 공구이동 상태와 소재의 가공상태를 시뮬레이션하여 가공데이터의 오류를 적절히 식별할 수 있도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어방법을 보인 순서도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
엔시 공작기계를 최기화한 상태에서 상기한 엔시 공작기계와 직렬로 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상에 상기한 엔시 공작기계에 설치된 공구와 작업대를 실제 크기와 일치하는 비율로 설정하여 3차원으로 디스플레이하고, 이렇게 디스플레이된 가상의 작업대의 상면으로 소재의 실제 크기와 일치하는 비율로 가상의 소재를 설정하여 3차원으로 디스플레이한다(S10).
이와 같이 가상으로 모니터의 화면상에 디스플레이된 소재의 상면에 사용자가 마우스 등의 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도한다(S11).
사용자에 의한 직접 작도가 마무리된 다음에 가공데이터 추출 명령을 내리면 가상으로 실제 비율에 맞추어 설정된 공구와 소재 및 가공될 형상으로부터 컴퓨터가 자동으로 가공데이터를 추출하게 된다(S12).
그리고, 추출된 가공데이터를 바탕으로 공구의 이동경로와 소재의 가공모습 즉 가공상태를 시뮬레이션을 할 것인지 아니면 시뮬레이션을 하지 않을 것인지를 사용자가 선택을 한다(S13).
이때, 사용자가 시뮬레이션의 실행을 선택하지 않으면 추출된 가공테이터가 곧바로 엔시 공작기계에 설치된 각각의 서보구동제어부로 분배해서 전송되고(S14), 전송된 가공데이터를 통해 서보구동제어부가 공구를 이동하여 소재를 가공하게 된다(S15).
한편, 사용자가 시뮬레이션의 실행을 선택하면 추출된 가공데이터를 바탕으로 공구의 이동경로와 소재의 가공상태를 가상으로 화면상에 출력하고(S20), 화면출력이 완료되면 가동될 형상을 다시 작도할 것인지 하지 않을 것인지 판단을 한다(S21).
여기서, 사용자가 다시 작도를 선택하면 직접 입력으로 작도를 하는 단계(S11)로 되돌아가 작도를 하게 된다.
그리고, 사용자가 다시 작도를 선택하지 않으면 기존의 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계의 서보구동제어부로 전송하고(S14), 이 전송된 가공데이터를 통해 소재를 가공하게 된다(S15).
소재가공단계(S15)에 의해 소재가 실제로 가공되는 중에 공구의 이동경로를 엔시 공작기계 자체에 구비된 감지부를 통해 감지하고, 이 감지된 데이터를 실시간으로 컴퓨터에 전송하며, 이 전송된 데이터를 통해 컴퓨터의 모니터 화면상에 공구의 이동상태를 출력하면서 동시에 공구의 진행 궤적에 따라 가상의 소재를 삭제하여 소재의 가공상태를 화면에 출력하게 된다(S16).
공구의 이동상태와 소재의 가공상태가 모니터의 화면상에 출력이 완료되어 가공이 완료된 다음에 실제로 가공된 형상에 부가하여 가공할 것인가를 판단한다(S17).
사용자가 부가해서 가공하는 것을 선택하지 않으면 종료를 하고, 부가해서 가공할 것을 선택하면 직접 입력으로 작도단계(S11)로 되돌아가 실제 가공되고 이 가공상태가 가상으로 모니터의 화면에 디스플레이된 소재에 다시 추가로 작도를 하여 추가적인 가공이 이루어지게 되는 것이다.
이와 같이 실제 가공된 소재에 부가적인 가공을 연속적으로 실시함으로써, 깎아 내기와 같은 방법을 통해 복잡한 형상을 순차적으로 손쉽게 가공을 하게 되는 것이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 제어시스템의 구성을 보인 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 제어시스템은 모니터(10a)와 사용자 입력장치(10b)를 갖는 개인용 컴퓨터(10)가 인터페이스부(20)에 의해 연결되는 엔시 공작기계(30)가 구비되어 구성되는 것이다.
그리고, 상기 컴퓨터(10)는 내부적으로 가상의 공구와 소재가 디스플레이되는 3차원표시 모듈(11)과, 상기 3차원표시 모듈(11)에 의해 모니터(10a)의 화면상으로 디스플레이된 가상의 소재에 작도를 하는 직접작도 모듈(12)과, 상기 3차원표시 모듈(11)과 직접작도 모듈(12)에 의해 구현된 가상의 공구 및 소재 그리고 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터추출 모듈(13)과, 상기 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계(30)의 서보구동제어부(31)로 전송하는 가공데이터전송 모듈(14)로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 3차원표시 모듈(11)은 엔시 공작기계(30)에 설치된 공구(32)와 작업대 및 이 작업대의 상면에 재치되는 가공될 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 모니터(10a)의 화면에 3차원으로 디스플레이되도록 하는 것으로, 상기 엔시 공작기계(30)에 대한 공구(32) 및 작업대의 데이터에서 사용자가 선택하고 가공될 소재는 실제 크기에 맞추어 사용자가 사용자 입력장치(10b)를 사용하여 지정함으로써 이루어지게 되는 것이다.
그리고, 상기 직접작도 모듈(12)은 사용자가 3차원표시 모듈(11)에 의해 모니터(10a)의 화면상에 표시된 가상의 소재에 사용자 입력장치(10b)를 사용하여 직접 작도를 하여 가공될 형상이 적절히 디자인되도록 하는 것이다.
아울러, 상기 가공데이터추출 모듈(13)은 3차원표시 모듈(11)과 직접작도 모듈(12)에 의해 실제크기와 비율에 맞추어 가상으로 디스플레이된 공구 및 소재 그리고 작도한 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하도록 구성되는 것이다.
상기 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터는 실제크기와 비율에 맞추어 모니터(10a)의 화면에 디스플레이된 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 서보구동제어부(31)에 보낼 지령들을 즉 각종 보간 공구이동경로 및 위치제어 오차 보상 등을 직접 추출함으로써, 보다 합리적이고 정확한 가공데이터를 추출하게 되는 것이다.
또한, 상기 가공데이터전송 모듈(14)은 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터를 인터페이스부(20)를 통해 엔시 공작기계(30)의 서보구동제어부(31)로 전송하는 역할을 하는 것이다.
상기와 같이 전송된 가공데이터는 서보구동제어부(31)에 지령을 내려 공구(32)를 이동시키고, 상기 공구(32)의 이동에 따라 소재가 실시간으로 가공되도록 하는 것이다.
따라서, 본 제어시스템은 컴퓨터(10)를 통해 사용자가 엔시 공작기계(30)를 구동하도록 실시간에 직접 제어를 하면서 동시에 실제 크기의 공구(32)와 소재 및 가공될 형상을 비율에 맞추어 가상으로 디스플레이하여 보다 정확하게 가공데이터를 직접 추출할 수 있도록 구성되는 것이다.
그리고, 본 제어시스템은 가공할 형상을 디자인하면서 동시에 실시간으로 서보구동제어부(31)에 전송하여 소재가 가공되도록 함으로써, 디자인된 형상과 실제로 가공된 형상의 차이가 발생하지 않게 되면서 동시에 엔시 공작기계(30)의 가동효율이 현저히 향상되는 것이다.
아울러, 본 제어시스템은 실시간 직접 가공으로 인해 반복적인 가공이 가능함으로, 가공할 형상이 복잡하더라도 다수번의 반복 가공 즉 깎아 내기를 통해 보다 정밀하게 소재를 가공할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 제어시스템의 다른 실시예를 보인 블록도로, 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 제어시스템은 컴퓨터(10)에 가상의 공구와 소재가 디스플레이되는 3차원표시 모듈(11)과, 상기 3차원표시 모듈(11)에 의해 모니터(10a)의 화면상으로 디스플레이된 가상의 소재에 작도를 하는 직접작도 모듈(12)과, 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 추출하는 가공데이터추출 모듈(13)과, 추출된 가공데이터를 서보구동제어부(31)로 전송하는 가공데이터전송 모듈(14)과, 공구(32)의 실제 이동경로와 소재의 실제 가공상태를 가상으로 디스플레이하는 가공상태표시 모듈(15)과, 가공데이터를 엔시 공작기계(30)로 전송하기 전에 시뮬레이션하는 가공상태시뮬레이션 모듈(16)로 구성되는 것이다.
보다 상세하게, 상기 가공상태표시 모듈(15)은 가공데이터전송 모듈(14)에 의해 가공데이터가 엔시 공작기계(30)로 전송되어 서보구동제어부(31)와 공구(32)에 의해 실제 가공이 이루어지고 이 가공중에 상기 공구(32)의 이동경로를 감지부(33)가 감지한 후에 인터페이스부(20)를 통해 컴퓨터(10)로 입력하고, 이 입력된 경로데이터를 통해 모니터(10a)의 화면상에 가상으로 설정된 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공되는 모습이 디스플레이되도록 하는 것이다.
또한, 상기 가공상태시뮬레이션 모듈(16)은 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터를 엔시 공작기계(30)에 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 모니터(10a) 상에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상으로 디스플레이된 공구의 진행 궤적을 가상으로 디스플레이된 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 것이다.
따라서, 본 제어 시스템은 디자인된 형상이 실시간 가공되면서 실제 공구(32)의 이동경로에 대한 데이터를 입력받아 모니터(10a) 상에 상기 공구(32)의 이동모습과 소재의 가공모습이 디스플레이되도록 함으로써 상기 공구(32)의 오작동 및 소재의 미가공 부위가 적절히 판별되도록 구성되고, 소재를 실시간 가공하기 전에 공구(32)의 이동경로와 소재의 가공상태를 적절히 시뮬레이션할 수 있도록 함으로써 가공데이터의 오류에 대한 판별이 보다 용이하게 이루어지도록 구성되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 가공데이터를 직접 추출하여 엔시코드의 생성 및 번역을 일소하면서 동시에 비숙련자에 의해 직접 제어할 수 있고 가공될 형상의 디자인과 함께 실시간 가공되도록 함으로써, 복잡한 형상의 보다 빠른 가공이 이루어지고 공작기계의 효율적인 작동이 가능하며 비숙련자도 간편하게 조작할 수 있고 가공이 효율적으로 이루어지며 디자인된 형상과 실제 가공된 형상의 차이가 발생되지 않게 되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 사용자가 가공되는 상태를 컴퓨터를 통해 적절히 확인할 수 있도록 함으로써, 오류의 수정 및 확인이 작동중에 가능해지고 오작동되거나 미가공 부위의 판별이 용이해지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 가공하기 전에 가공상태를 미리 시뮬레이션할 수 있도록 함으로써, 가공데이터의 오류를 손쉽게 판별할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 제어방법을 보인 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 제어방법의 다른 실시예를 보인 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 제어방법을 보인 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 제어시스템의 구성을 보인 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 제어시스템의 다른 실시예를 보인 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 컴퓨터
11 : 3차원표시 모듈 12 : 직접작도 모듈
13 : 가공데이터추출 모듈 14 : 가공데이터전송 모듈
15 : 가공상태표시 모듈 16 : 가공상태시뮬레이션 모듈
10a : 모니터 10b : 사용자 입력장치
20 : 인터페이스부
30 : 엔시 공작기계
31 : 서보구동제어부 32 : 공구 33 : 감지부

Claims (6)

  1. 엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기한 엔시 공작기계에 구비된 공구 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 3차원으로 상기한 모니터에 디스플레이되도록 설정하는 3차원 표시단계(S1)와;
    상기한 모니터 상에 가상으로 표시된 소재에 상기 컴퓨터와 연결된 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계(S2)와;
    상기한 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터 추출단계(S3)와;
    추출된 가공데이터를 엔시 공작기계의 서보구동제어부에 분배되도록 전송하여 소재가 실시간으로 가공되도록 하는 실시간 가공단계(S4);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 실시간 가공단계(S4)에 의해 가공되는 중에 공구에 설치된 감지부로부터 공구이동경로 데이터를 입력받아 이 데이터를 바탕으로 상기한 모니터에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공상태가 디스플레이되도록 하는 가공상태 표시단계(S5)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서;
    상기 가공데이터 추출단계(S3)에 의해 추출된 가공데이터를 상기한 엔시 공작기계로 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 상기한 모니터 상에 설정된 가상의 공구를 이동시켜 시뮬레이션되도록 하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 가공상태 시뮬레이션단계(S31)를 더 포함하여 이루이지는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  4. 모니터(10a)와 사용자 입력장치(10b)를 갖는 개인용 컴퓨터(10)와 인터페이스부(20)에 의해 연결되고, 서보구동제어부(31)를 갖는 엔시 공작기계(30)의 제어시스템에 있어서;
    상기 컴퓨터(10)는,
    상기 모니터(10a) 상으로 상기 엔시 공작기계(30)에 구비된 공구(32) 및 작업대와 이 작업대의 상면으로 재치되는 가공할 소재의 실제 크기를 비율에 맞추어 3차원으로 상기한 모니터(10a)에 디스플레이되도록 설정하는 3차원표시 모듈(11)과;
    상기 모니터(10a) 상에 가상으로 표시된 소재에 상기 사용자 입력장치(10b)를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도하는 직접작도 모듈(12)과;
    상기 3차원표시 모듈(11)에 의해 설정된 가상의 공구 및 소재와 작도된 형상으로부터 가공데이터를 직접 추출하는 가공데이터추출 모듈(13)과;
    상기 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터를 상기 서보구동제어부(31)에 분배되도록 전송하는 가공데이터전송 모듈(14);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서;
    상기 공구(32)에 설치된 감지부(33)로부터 공구이동경로 데이터를 입력받아 이 데이터를 바탕으로 상기 모니터(10a)에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 가공상태가 디스플레이되도록 하는 가공상태표시 모듈(15)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서;
    상기 가공데이터추출 모듈(13)에 의해 추출된 가공데이터를 상기 엔시 공작기계(30)로 전송하기 전에 이 가공데이터를 바탕으로 상기 모니터(10a) 상에 설정된 가상의 공구를 이동시켜 시뮬레이션되도록 하고, 이 가상의 공구의 진행 궤적을 가상의 소재에서 삭제하여 소재의 가공상태가 시뮬레이션되도록 하는 가공상태시뮬레이션 모듈(16)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엔시 공작기계의 직접 제어시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936090B1 (ko) * 2009-08-26 2010-01-12 백승엽 준몰입형 멀티 ｃｎｃ 공작기계 시뮬레이션 시스템
US10108178B2 (en) 2012-03-30 2018-10-23 Makino Milling Machine Co., Ltd. Workpiece machining surface display method showing dimples to be formed on mashing surface, workpiece machining surface display device showing the dimples, and tool path generation device having the display

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