KR20140083139A - Apparatus and method for generating tool path - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device for generating a tool path and a method for the same. The device for generating a tool path generates tool images or workpiece images from one and more images obtained by photographing tools or workpieces; recognizes shapes of the tools or the workpieces by identifying the generated each image of the tools or the workpieces; recognizes the state of the tools and the workpieces from the recognized shapes of the tools or the workpieces; generates an optimal tool path according to processing of the workpieces based on the recognized state of the tools and the workpieces; and prevents the lack of cutting of the workpieces from occurring by displaying the generated tool path. Therefore, the degree of completion of the workpieces and the work efficiency of workers can be improved.

Description

공구 경로 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING TOOL PATH}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING TOOL PATH [0002]

본 발명은 공구를 통한 가공물을 가공하는 기술에 관한 것으로서, 특히 가공물 가공 시 발생될 수 있는 절입 부족 현상 및 가공물의 가공 형태를 예측하기 위해 공구 경로를 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for machining a workpiece through a tool, and more particularly, to an apparatus and a method for generating a tool path for predicting an undercut phenomenon that may occur in machining a workpiece and a machining form of the workpiece.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

공작 기계와 절삭 공구의 발달로 가공 기술 개발도 가속화되고 있으며, 가공물을 쉽고 편리하게 가공할 수 있다. With the development of machine tools and cutting tools, development of machining technology is accelerating, and the workpiece can be processed easily and conveniently.

그러나 가공물 가공 시 공구가 마모된 경우, 공구의 마모도에 따라 가공물의 절입 부족 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 작업자가 원하는 가공물의 형상으로 가공하기 위한 공구 중심의 운동 궤적에 대해 미리 설정된 공구 경로에 따라 정확하게 가공물을 가공할 수 없다. However, when the tool is worn out during the machining of the workpiece, the workpiece may be insufficiently infiltrated according to the degree of wear of the tool. Accordingly, the movement trajectory of the tool center for machining the desired workpiece shape The workpiece can not be processed accurately.

또한, 종래의 가공 기술에서는 공구의 마모도 정도를 작업자가 직접 수동으로 측정하여 공구를 교체하고, 가공물의 절입 부족 부분을 직접 확인하여 가공물을 재 가공함에 따라 가공물을 가공하는 데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional machining technology, a worker directly manually measures the degree of wear of the tool to replace the tool, directly recognizing the insufficiency of the workpiece, and then reworking the workpiece, .

더욱이, 종래의 가공 기술에서는 공구 경로 또한 작업자가 직접 수동으로 설계해야 하는데, 이는 작업자의 숙련도에 따라 상이하게 설계되고, 가공물 가공 시에도 상이하게 공구 경로를 적용하게 되므로 정확한 가공이 어려우며, 작업 생산성이 떨어지는 현상을 초래하게 된다.Moreover, in the conventional machining technology, the tool path must also be manually designed manually by the operator, because it is designed differently according to the skill of the operator and the tool path is applied differently even when machining the workpiece, Resulting in a falling phenomenon.

본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 가공물 가공 시 발생될 수 있는 절입 부족 현상 및 가공물의 가공 형태를 예측하기 위해 공구 경로를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for generating a tool path for predicting an insufficient inflation phenomenon that may occur in processing a workpiece and a processing form of the workpiece.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치는, 공구 및 가공물을 촬영한 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하고, 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하며, 확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 및 가공물 상태 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부에서 생성된 공구 경로를 표시하는 출력부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tool path generating apparatus for calculating a tool image and a workpiece image from an image of a tool and a workpiece, Identifying a tool shape and a workpiece shape, identifying a tool state and a workpiece state in the identified tool shape and workpiece shape, and generating an optimal tool path based on the identified tool state and the workpiece state based on the workpiece state; And an output unit for displaying the tool path generated by the control unit.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법은, 공구 및 가공물을 촬영한 영상을 수신하는 단계; 수신된 영상에서 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하는 단계; 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하는 단계; 확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하여 공구 상태 정보 및 가공물 상태 정보를 생성하는 단계; 및 확인된 공구 상태 및 가공물 상태를 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a tool path generation method in a tool path generation apparatus, comprising: receiving an image of a tool and a workpiece; Calculating a tool image and a workpiece image from the received image; Identifying the tool shape and the workpiece shape by grasping the calculated tool image and the workpiece image, respectively; Identifying tool state and workpiece state in the identified tool shape and workpiece shape to generate tool state information and workpiece state information; And generating an optimal tool path according to machining of the workpiece based on the identified tool state and the workpiece state.

본 발명은 가공물 가공 시 촬영된 공구 및 가공물의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하고, 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 이용하여 공구 상태 및 가공물 상태에 따른 최적의 공구 경로를 생성함으로써 가공물의 절입 부족 현상을 방지할 수 있으므로 가공물의 완성도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention calculates a tool image and a workpiece image from an image of a tool and a workpiece taken at the time of machining a workpiece, generates an optimal tool path according to the tool state and the workpiece state using the calculated tool image and the workpiece image, The deficiency phenomenon can be prevented, and the workability of the workpiece can be enhanced.

또한, 본 발명은 최적의 공구 경로를 생성함으로써, 공구의 마모, 공구 경로의 부적합 등으로 인해 가공 작업에 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, 비 숙련자도 공구 경로 생성 장치를 통해 쉽게 공구 경로를 생성할 수 있으므로 작업자의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention can minimize the time required for machining operation due to wear of the tool, inadequacy of the tool path, etc. by generating the optimum tool path, and even the unskilled person can easily generate the tool path The work efficiency of the operator can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 제어부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성을 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서 공구 경로에 따른 공구 이미지 및 가공 후 가공물 이미지를 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a diagram showing the configuration of a control unit of a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a method for generating a tool path in a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a tool image and a post-processing workpiece image according to a tool path in a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the concept of terminology for describing his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. First, a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공구 경로 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면, 공구 경로 생성 장치(100)는 공구를 통해 가공물을 가공 시 가공물을 절삭함에 따른 공구 절입 부족 현상을 방지하기 위해, 공구 및 가공물 이미지 처리에 따른 최적의 공구의 이동 경로를 생성한다. 이를 위해, 공구 경로 생성 장치(100)는 촬영부(110), 입력부(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 출력부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 공구 경로 생성 장치(100)는 가공물을 가공함에 따른 공구 이동 경로를 생성하기 위한 관련 프로그램 등으로 동작하는 일종의 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 작업자의 컴퓨터 또는 휴대 장치 등에 연결 또는 포함되어 이용될 수 있다. 공구는 예를 들어, 바이트, 드릴, 밀링 커터, 리머, 치절공구(gear tooth cutter), 나사 가공용 공구(thread cutter), 브로우치(broach) 등의 다양한 절삭 공구가 이에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 1, a tool path generating apparatus 100 generates an optimal tool movement path according to a tool and a workpiece image processing, in order to prevent a tool insufficiency due to cutting a workpiece when cutting a workpiece through a tool, do. The tool path generating apparatus 100 may include a photographing unit 110, an input unit 120, a control unit 130, a storage unit 140, and an output unit 150. Here, the tool path generating apparatus 100 may be a kind of computing apparatus that operates as a related program for generating a tool movement path as a workpiece is processed, and may be used in connection with or included in an operator's computer or a portable apparatus. The tool may include various cutting tools such as, for example, bite, drill, milling cutter, reamer, gear tooth cutter, thread cutter, broach and the like.

촬영부(110)는 하나 이상의 카메라 등을 포함하며, 하나 이상의 카메라를 이용하여 동작 기계의 공구 및 공구에 의해 가공되는 가공물을 촬영한 후 촬영된 공구 및 가공물의 영상을 제어부(130)로 전송한다. 이러한 촬영부(110)는 공작 기계가 작동하는 동안 실시간으로 공구 및 가공물을 촬영할 수 있으며, 다양한 각도로 공구 및 가공물을 촬영할 수 있다. 한편, 촬영부(110)는 공구 경로 생성 장치(100)에 연결되지 않고, 외부에 형성될 수도 있으며, 외부 즉, 공작 기계에 장착되거나 공작 기계 근방에 설치될 수 있다. 이러한 경우, 공구 경로 생성 장치(100)는 통신부(도시되지 않음)를 통해 촬영부(110)에 의해 촬영된 영상을 수신할 수 있다. 또한, 촬영부(110)는 예를 들어, 작업자의 휴대폰을 이용하여 공작 기계를 촬영한 영상을 공구 경로 생성 장치(100)로 전송할 수도 있다. 만약, 촬영부(110)는 한 방향으로 고정된 경우 다양한 각도로 공구 및 가공물을 촬영하기 위해 통신이 가능한 휴대용 카메라 또는 카메라가 장착된 휴대폰을 이용하여 공구 및 가공물을 촬영할 수 있다. The photographing unit 110 includes at least one camera and photographs a workpiece to be processed by the tool and the tool of the operating machine using one or more cameras and transmits the photographed tool and the image of the workpiece to the controller 130 . The photographing unit 110 can photograph tools and workpieces in real time while the machine tool is operating, and can photograph tools and workpieces at various angles. Meanwhile, the photographing unit 110 may not be connected to the tool path generating apparatus 100, but may be formed externally, that is, mounted on a machine tool or installed near a machine tool. In this case, the tool path generating apparatus 100 can receive the image photographed by the photographing section 110 via the communication section (not shown). Further, the photographing unit 110 may transmit the image of the machine tool taken by the operator's cellular phone to the tool path generating apparatus 100, for example. If the photographing unit 110 is fixed in one direction, the photographing unit 110 can photograph a tool and a workpiece by using a portable camera capable of communicating with the camera or a mobile phone equipped with the camera to photograph the tool and the workpiece at various angles.

입력부(120)는 작업자로부터 가공 도면 정보를 입력받고 입력된 가공 도면 정보를 제어부(130)로 전송한다. 또한, 입력부(120)는 공구 경로 생성에 필요한 정보들 특히, 공구 경로 산출 알고리즘, 공구 관련 정보 및 가공물 관련 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 입력부(120)는 사용자의 조작에 따라 사용자의 요청이나 정보에 해당하는 사용자 입력 신호를 발생할 수 있다. 또한, 입력부(120)는 현재 상용화되어 있거나 향후 상용화가 가능한 다양한 입력 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 입력부(120)는 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 스크린 및 터치 패드 등과 같은 일반적인 입력 장치를 포함할 수 있다. The input unit 120 receives the machining drawing information from the operator and transmits the inputted machining drawing information to the controller 130. Further, the input unit 120 can receive information necessary for generating a tool path, in particular, a tool path calculation algorithm, tool-related information, and workpiece-related information. Here, the input unit 120 may generate a user input signal corresponding to a user's request or information according to a user's operation. In addition, the input unit 120 may be implemented by various input means that are currently commercialized or may be commercialized in the future. For example, the input unit 120 may include general input devices such as a keyboard, a mouse, a joystick, a touch screen, and a touchpad.

제어부(130)는 촬영부(110)로부터 전송되는 하나 이상의 공구 및 가공물을 포함하는 영상을 수집하고, 수집된 영상을 분석하여 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출한다. 그런 다음 제어부(130)는 산출된 공구 및 가공물의 이미지를 기반으로 이미지 프로세싱을 수행한 후, 공구의 마모도 및 공구의 모양 등을 포함하는 공구 상태 정보와, 가공물 상태 정보를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 생성된 공구 및 가공물 상태 정보와, 입력부(130)를 통해 입력된 가공 도면 정보를 기반으로 가공물 가공 시 공구의 이동 경로에 따른 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다. 이를 위해, 제어부(130)는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 처리부(131), 공구 상태 확인부(132), 가공물 상태 확인부(133) 및 공구 경로 생성부(134)를 포함하여 구성될 수 있다. The control unit 130 collects images including one or more tools and workpieces transmitted from the photographing unit 110, and analyzes the collected images to calculate a tool image and a workpiece image. Then, the control unit 130 may perform image processing based on the calculated images of the tool and the workpiece, and then generate tool state information including the wear degree of the tool and the shape of the tool, and the workpiece state information. In addition, the controller 130 can generate an optimal tool path according to the movement path of the tool during the processing of the workpiece, based on the generated tool and workpiece state information and the machining drawing information input through the input unit 130. [ 2, the control unit 130 includes an image processing unit 131, a tool state checking unit 132, a workpiece state checking unit 133, and a tool path generating unit 134 Lt; / RTI >

이미지 처리부(131)는 촬영부(110)로부터 수신한 공구 및 가공물을 포함하는 하나 이상의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 산출하거나, 공구 및 가공물을 모두 포함하는 이미지를 산출한다. 예를 들어, 이미지 처리부(131)는 공구 및 가공물을 명확히 파악할 수 있도록 하나 이상의 영상에서 배경이 되는 영역을 제외한 공구 및 가공물 영역만을 캡쳐하여 원하는 이미지를 산출할 수 있다. 또한, 이미지 처리부(131)는 산출된 공구 및 가공물 이미지를 분석하여 공구 형상 및 가공물 형상을 파악하고, 파악된 공구 형상 및 가공물 형상을 이용하여 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 각각 생성하며, 생성된 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 공구 상태 확인부(132) 및 가공물 상태 확인부(133)로 각각 전달한다.The image processing unit 131 calculates a tool image and a workpiece image from at least one image including the tool and the workpiece received from the photographing unit 110, or calculates an image including both the tool and the workpiece. For example, the image processing unit 131 can capture a desired image by capturing only the tool and the workpiece area, excluding the background area, from one or more images so that the tool and the workpiece can be clearly grasped. The image processing unit 131 analyzes the calculated tool and workpiece images to grasp the tool shape and the workpiece shape, generates the tool shape information and the workpiece shape information using the grasped tool shape and the workpiece shape, respectively, And sends the tool shape information and the work shape information to the tool state checking unit 132 and the workpiece state checking unit 133, respectively.

공구 상태 확인부(132)는 입력부(120)를 통해 입력받은 초기 공구 형상 정보를 공구 정보(이름, 제조사, 마모 한계 정보, 특징 정보 등)에 매핑하여 공구 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 매핑 테이블을 관리할 수 있다. 또한, 공구 상태 확인부(132)는 이미지 처리부(131)에 의해 처리된 공구 형상 정보를 수신하고, 수신한 공구 형상 정보를 공구 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 공구 형상 정보와 비교하여 공구 마모 정도를 확인할 수 있다. 이에 따라 공구 상태 확인부(132)는 비교 결과 정보 즉, 공구 상태 정보를 생성하여 관리할 수 있으며, 공구 상태 정보를 공구 경로 생성부(134)로 전달한다.The tool state checking unit 132 forms a tool mapping table by mapping the initial tool shape information received through the input unit 120 to tool information (name, manufacturer, wear limit information, feature information, etc.) Can be managed. The tool state checking unit 132 receives the tool shape information processed by the image processing unit 131 and compares the received tool shape information with the initial tool shape information set in advance in the tool mapping table to confirm the degree of tool wear . Accordingly, the tool state checking unit 132 can generate and manage the comparison result information, that is, the tool state information, and transmits the tool state information to the tool path generating unit 134.

가공물 상태 확인부(133)는 입력부(120)를 통해 입력받은 초기 가공물 형상 정보를 가공물 정보(이름, 제조사, 재질, 특징 정보 등)에 매핑하여 가공물 매핑 테이블을 형성하고, 형성된 가공물 매핑 테이블을 관리할 수 있다. 여기서, 초기 가공물 형상 정보는 가공물을 가공하기 전에 촬영부(110)의 카메라를 통해 촬영된 영상을 이미지 처리부(131)를 이용하여 처리한 영상일 수도 있다. 가공물 상태 확인부(133)는 이미지 처리부(131)에 의해 처리된 가공물 형상 정보를 가공물 매핑 테이블에 미리 설정된 초기 가공물 형상 정보와 비교하여 가공(절삭) 정도 확인 즉, 공구 경로에 따른 가공물 가공 형태 및 절입 부족 현상을 예측할 수 있다. 이에 따라 가공물 상태 확인부(133)는 비교 결과 정보 즉, 가공물 상태 정보를 생성하여 관리할 수 있으며, 가공물 상태 정보를 공구 경로 생성부(134)로 전달한다.The workpiece state confirmation unit 133 forms a workpiece mapping table by mapping the initial workpiece shape information inputted through the input unit 120 to the workpiece information (name, manufacturer, material, characteristic information, etc.), and manages the formed workpiece mapping table can do. Here, the initial workpiece shape information may be an image obtained by processing the image photographed through the camera of the photographing unit 110 using the image processing unit 131 before processing the workpiece. The workpiece state confirmation unit 133 compares the workpiece shape information processed by the image processing unit 131 with the previously set initial workpiece shape information in the workpiece mapping table to check the degree of machining (cutting), that is, It is possible to predict the insufficiency phenomenon. Accordingly, the workpiece state checking unit 133 can generate and manage the comparison result information, i.e., the workpiece state information, and transfers the workpiece state information to the tool path generating unit 134. [

공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 기 입력된 가공 도면 정보를 기반으로 초기 공구 경로를 생성하고, 공구 상태 확인부(132)로부터 전달받은 공구 상태 정보 및 가공물 상태 확인부(133)로부터 전달받은 가공물 상태 정보를 기반으로 최적의 공구 경로를 생성한다. 구체적으로, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 가공물 상태 정보를 확인하여 현재 가공된 가공물의 상태와 작업자로부터 입력된 가공 도면 정보를 비교하여 절입 부족 부분 등의 현재 가공 상태를 확인하고, 확인된 가공 상태 정보에 따라 이전 공구 경로를 수정한다. 이때, 공구 경로 생성부(134)는 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상으로 현재 가공물을 가공할 수 있는 최대 점까지 가공할 수 있도록 수정된 공구 경로를 보정하여 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다. 예를 들어, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 산출 알고리즘으로 하기 <수학식 1>을 적용할 수 있다.The tool path generating unit 134 generates an initial tool path based on the machining drawing information previously inputted through the tool path calculating algorithm, and outputs the tool state information received from the tool state checking unit 132 and the tool state checking unit 133 ) Based on the received workpiece state information. Specifically, the tool path generating unit 134 confirms the workpiece state information through the tool path calculating algorithm, compares the state of the currently processed workpiece with the machining drawing information inputted from the worker, and confirms the current machining state And corrects the previous tool path according to the confirmed machining status information. At this time, the tool path generating unit 134 can generate the optimum tool path by correcting the corrected tool path so that the tool path can be machined up to the maximum point at which the current workpiece can be machined in the current tool shape . For example, the tool path generating unit 134 may apply Equation (1) as a tool path calculating algorithm.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, A는 가공물 형상을 의미하고, B는 공구 형상을 의미하며, E는 공구 경로를 의미한다.Here, A denotes a workpiece shape, B denotes a tool shape, and E denotes a tool path.

이러한 <수학식 1>을 적용하면, 공구 형상(B)를 공구 경로(E)의 원소 위치로 이동시켰을 경우, z 방향으로 이동하는 공구 형상(Bz)은 가공물 형상(A)의 원소 안에 있어야 한다. 즉, 공구의 이미지가 가공물 형상의 이미지 안에 들어갈 수 있는 것을 의미하며, 이는 공구의 이미지를 기준으로 공구 경로에 따라 가공물 이미지를 제거(가공)해 나가는 것과 같은 원리이다. When the tool shape B is moved to the element position of the tool path E, the tool shape Bz moving in the z direction must be in the element of the workpiece shape A by applying Equation (1) . That is, it means that the image of the tool can be contained in the image of the workpiece shape, which is the principle of removing (machining) the workpiece image along the tool path based on the tool image.

또한, 공구 경로 생성부(134)는 공구 경로 생성을 반복적으로 수행함으로써, 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다. In addition, the tool path generating section 134 repeatedly performs the tool path generation, thereby generating the optimum tool path.

다음으로, 저장부(140)는 공구 경로 생성과 관련된 정보들을 저장한다. 구체적으로, 저장부(140)는 공구 상태 확인부(132)에서 생성된 공구 매핑 테이블 및 가공물 상태 확인부(133)에서 생성된 가공물 매핑 테이블을 해당 데이터베이스에 저장할 수 있으며, 공구 경로를 생성하기 위해 미리 설정된 공구 경로 산출 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 촬영부(110)를 통해 입력된 영상들, 이미지 처리부(131)에서 처리된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 저장할 수 있다. 이러한 저장부(230)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magnet-Optical Media) 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다. Next, the storage unit 140 stores information related to tool path generation. Specifically, the storage unit 140 may store the tool mapping table generated by the tool state checking unit 132 and the workpiece mapping table generated by the work state checking unit 133 in a corresponding database. In order to generate a tool path, A preset tool path calculation algorithm can be stored. The storage unit 140 may store images input through the photographing unit 110, a tool image processed in the image processing unit 131, and a workpiece image. The storage unit 230 may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a DVD (Digital Video Disk) A magneto-optical medium such as a floppy disk and a ROM, a random access memory (RAM), and a flash memory.

출력부(150)는 공구 경로 생성 장치(100)의 동작 결과나 상태를 사용자가 인식할 수 있도록 제공하는 수단으로서, 예를 들면, 화면을 통해 시각적으로 출력하는 표시부나, 가청음을 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다. 특히, 출력부(150)는 촬영부(110)를 통해 입력된 영상들, 이미지 처리부(131)에서 처리된 공구, 가공물 이미지 및 공구 경로 생성부(134)에서 생성된 공구 경로를 화면에 표시할 수 있다. 또한, 출력부(150)는 공구 매핑 테이블 및 가공물 매핑 테이블을 생성하기 위한 화면, 공구 및 가공물 이미지 분석 화면, 공구 경로 산출 화면, 가공 도면 정보에 따른 가공 도면 화면 등을 표시할 수 있다. The output unit 150 is a means for providing a user with an operation result or status of the tool path generating apparatus 100. For example, the output unit 150 may include a display unit for visually outputting the result through the screen, a speaker for outputting an audible sound . &Lt; / RTI &gt; In particular, the output unit 150 displays the images input through the photographing unit 110, the tool processed by the image processing unit 131, the workpiece image, and the tool path generated by the tool path generating unit 134 on the screen . Further, the output unit 150 may display a screen for generating a tool mapping table and a workpiece mapping table, a tool and workpiece image analysis screen, a tool path calculation screen, a processing drawing screen according to the processing drawing information, and the like.

상술한 바와 같이 구성된 공구 경로 생성 장치(100)는 작업자가 휴대하기 편리한 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 예를 들어, 공구 경로 프로그램이 설치된 작업자의 노트북, 스마트 폰 등이 이에 포함될 수 있다. 또한, 공구 경로 생성 장치(100)는 작업실에 고정된 컴퓨팅 장치로서, 예를 들어, 공구 경로 프로그램이 설치된 컴퓨터(데스크 탑)가 이에 포함될 수 있다. The tool path generating apparatus 100 configured as described above may be a computing device that is convenient for an operator to carry, and may include, for example, a worker's notebook, a smart phone, etc., in which a tool path program is installed. In addition, the tool path generating apparatus 100 may be a computing apparatus fixed to the work room, for example, a computer (desktop) having a tool path program installed therein.

그러면, 이와 같이 구성된 공구 경로 생성 장치(100)에서 이미지 처리를 통해 최적의 공구 경로를 생성하기 위한 공구 경로 생성 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. A tool path generating method for generating an optimum tool path through image processing in the tool path generating apparatus 100 constructed as above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법을 도시한 도면이다. 3 is a view illustrating a method of generating a tool path in a tool path generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 1101단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 촬영부(110)를 이용하여 공구 및 가공물을 촬영하고, 1102단계에서 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영된 공구 및 가공물의 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 또는 모두 포함하는 이미지를 산출한다. 여기서, 공구 경로를 따라가는 공구 이미지는 첨부된 도 4의 (a)에 도시되어 있고, 가공물 이미지는 도 4의 (b)에 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, in step 1101, the tool path generating apparatus 100 photographs tools and workpieces using the photographing unit 110, and, as shown in FIG. 4 attached at step 1102, From the images of the tool image and the workpiece image. Here, a tool image following the tool path is shown in Fig. 4 (a), and a workpiece image is shown in Fig. 4 (b).

그런 다음 1103단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지에서 각각 공구 형상 및 가공물 형상을 파악하여 공구 형상 정보 및 가공물 형상 정보를 생성한다.Then, in step 1103, the tool path generating apparatus 100 grasps the tool shape and the workpiece shape in the calculated tool image and the workpiece image, respectively, to generate tool shape information and workpiece shape information.

1104단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 형상 정보 및 미리 설정된 공구 매핑 테이블을 이용하여 공구 상태를 확인하고, 확인 결과에 따라 공구 상태 정보를 생성한다. 이때, 공구 경로 생성 장치(100)는 가공물 형상 정보 및 미리 설정된 가공물 매핑 테이블을 이용하여 가공물 상태를 확인하고, 확인 결과에 따라 가공물 확인 상태 정보를 생성한다.In step 1104, the tool path generating apparatus 100 checks the tool status using the tool shape information and the preset tool mapping table, and generates tool status information according to the check result. At this time, the tool path generating apparatus 100 confirms the workpiece state using the workpiece shape information and the preset workpiece mapping table, and generates the workpiece check state information according to the check result.

이에 따라 1105단계에서 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 경로 산출 알고리즘을 통해 작업자로부터 미리 입력된 가공 도면 정보와, 공구 상태 정보 및 가공물 상태 정보를 이용하여 가공 상태 정보를 확인하고, 확인된 가공 상태 정보를 기반으로 공구 경로를 수정하여 새로운 공구 경로를 생성한다. 이때, 공구 경로 생성 장치(100)는 공구 형상으로 가공할 수 있는 최대 점까지 가공하기 위한 공구 경로를 생성할 수 있다. 한편, 공구 경로 생성 장치(100)는 이러한 공구 경로 생성을 반복적으로 수행함으로써 최적의 공구 경로를 생성할 수 있다.Accordingly, in step 1105, the tool path generating apparatus 100 confirms the machining state information using the machining drawing information, the tool state information, and the workpiece state information previously input from the worker through the tool path calculating algorithm, The tool path is modified based on the information to create a new tool path. At this time, the tool path generating apparatus 100 can generate a tool path for machining to a maximum point that can be machined into a tool shape. On the other hand, the tool path generating apparatus 100 can generate an optimum tool path by repeatedly generating these tool paths.

기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magnet-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Program instructions to be recorded may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. For example, the recording medium may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD) Optical media such as a floppy disk and a hardware device specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, Random Access Memory, flash memory, and the like. do. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 공구 경로 생성 장치 110: 촬영부
120: 입력부 130: 제어부
131: 이미지 처리부 132: 공구 상태 확인부
133: 가공물 상태 확인부 134: 공구 경로 생성부
140: 저장부 150: 출력부100: tool path generating device 110:
120: input unit 130:
131: Image processing unit 132: Tool status checking unit
133: workpiece state checking unit 134: tool path generating unit
140: storage unit 150: output unit

Claims (6)

공구 및 가공물을 촬영한 영상으로부터 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하고, 산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하며, 확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하고, 확인된 공구 상태 및 가공물 상태 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 제어부; 및
상기 제어부에서 생성된 공구 경로를 표시하는 출력부;
를 포함하는 공구 경로 생성 장치.The tool image and the workpiece image are calculated from the image of the tool and the workpiece, and the tool shape and the workpiece shape are grasped by respectively grasping the calculated tool image and the workpiece image, and the tool state and the workpiece state And generates an optimal tool path according to the machining of the workpiece based on the identified tool state and the workpiece state; And
An output unit displaying a tool path generated by the control unit;
Wherein the tool path generating device comprises: 제1항에 있어서,
상기 공구 및 상기 가공물을 촬영하는 촬영부;
를 더 포함하고,
상기 촬영부는 상기 공구 및 상기 가공물을 다양한 각도에서 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 촬영 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 경로 생성 장치.The method according to claim 1,
A photographing unit for photographing the tool and the workpiece;
Further comprising:
Wherein the photographing unit includes at least one photographing apparatus for photographing the tool and the workpiece at various angles. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 촬영한 영상에서 상기 공구 이미지 및 상기 가공물 이미지를 산출하고, 상기 산출된 공구 이미지를 파악하여 공구 형상 정보를 생성하고, 상기 산출된 가공물 이미지를 파악하여 가공물 형상 정보를 생성하는 이미지 처리부;
생성된 공구 형상 정보를 미리 설정된 초기 공구 형상 정보와 비교하여 공구 상태를 확인하여 공구 상태 정보를 생성하는 공구 상태 확인부;
생성된 가공물 형상 정보를 미리 설정된 초기 가공물 형상 정보와 비교하여 가공물 상태를 확인하여 가공물 상태 정보를 생성하는 가공물 상태 확인부; 및
기 입력된 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 및 확인된 가공물 상태를 기반으로 이전 공구 경로를 수정하여 새로운 공구 경로를 생성하는 공구 경로 생성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 경로 생성 장치.3. The apparatus of claim 2,
An image processing unit for calculating the tool image and the workpiece image from the photographed image, generating tool shape information by grasping the calculated tool image, and grasping the calculated workpiece image to generate workpiece shape information;
A tool state checking unit for comparing the generated tool shape information with preset initial tool shape information to check the tool state to generate tool state information;
A workpiece state checking unit for checking the state of the workpiece to generate workpiece state information by comparing the generated workpiece shape information with preset initial workpiece shape information; And
A tool path generating unit for generating a new tool path by modifying an old tool path based on the inputted drawing information, the checked tool state, and the identified workpiece state;
Wherein the tool path generating device comprises: 제3항에 있어서, 상기 공구 경로 생성부는,
상기 공구 상태 확인부에 의해 생성된 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상에서 상기 가공물이 가공 최대 점까지 가공되도록 상기 새로운 공구 경로를 보정하는 것을 특징으로 하는 공구 경로 생성 장치.4. The apparatus according to claim 3,
And corrects the new tool path so that the workpiece is machined from the current tool shape to the machining maximum point by using the tool state information generated by the tool state checking unit. 공구 및 가공물을 촬영한 영상을 수신하는 단계;
수신된 영상에서 공구 이미지 및 가공물 이미지를 산출하는 단계;
산출된 공구 이미지 및 가공물 이미지를 각각 파악하여 공구 형상 및 가공물 형상을 확인하는 단계;
확인된 공구 형상 및 가공물 형상에서 공구 상태 및 가공물 상태를 확인하여 공구 상태 정보 및 가공물 상태 정보를 생성하는 단계; 및
확인된 공구 상태 및 가공물 상태를 기반으로 가공물의 가공에 따른 최적의 공구 경로를 생성하는 단계;
를 포함하는 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법.Receiving an image of a tool and a workpiece;
Calculating a tool image and a workpiece image from the received image;
Identifying the tool shape and the workpiece shape by grasping the calculated tool image and the workpiece image, respectively;
Identifying tool state and workpiece state in the identified tool shape and workpiece shape to generate tool state information and workpiece state information; And
Generating an optimal tool path according to the machining of the workpiece based on the identified tool state and the workpiece state;
Wherein the tool path is generated by the tool path generating device. 제5항에 있어서, 상기 최적의 공구 경로를 생성하는 단계는,
기 입력된 가공 도면 정보, 확인된 공구 상태 및 확인된 가공물 상태를 기반으로 이전 공구 경로를 수정하여 새로운 공구 경로를 생성하는 단계; 및
생성된 공구 상태 정보를 이용하여 현재 공구 형상에서 상기 가공물이 가공 최대 점까지 가공되도록 상기 새로운 공구 경로를 보정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 경로 생성 장치에서의 공구 경로 생성 방법.6. The method of claim 5, wherein generating the optimal tool path further comprises:
Generating a new tool path by modifying an old tool path based on previously entered machining drawing information, an identified tool state, and an identified workpiece state; And
Correcting the new tool path so that the workpiece is machined to a machining maximum point in the current tool shape using the generated tool state information;
And generating a tool path for the tool path.
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