KR20150041513A

KR20150041513A - 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법

Info

Publication number: KR20150041513A
Application number: KR20130120131A
Authority: KR
Inventors: 이동목; 양승한; 이훈희
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-04-16
Also published as: KR101525677B1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법은, 공작기계 구조의 형태 및 원호 시험 조건에 따라 원호 경로를 계획하는, 경로 계획 단계; 공작기계 구조의 형태, 원호 시험의 조건 또는 기하학적 오차 정보를 토대로 기구학 모델을 생성하여 체적 오차를 구하는, 기구학 모델 생성 단계; 기하학적 오차 정보를 이용해 기하학적 오차 값 및 오차모델의 계수를 결정하는, 기하학적 오차 생성 단계; 및 기구학 모델 생성 단계 및 기하학적 오차 생성 단계를 통해 획득된 데이터를 토대로 반경 방향의 오차를 계산하는, 오차 계산 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 시뮬레이션 적용으로 인해 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력을 하는 모델 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있다.

Description

원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법{Virtual error estimation simulating method for circular test}

원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 시뮬레이션 적용으로 인해 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력으로 하는 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있는 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법이 개시된다.

최근 들어, 다양한 5축 공작기계가 초정밀 부품 생산에 많이 사용되고 있으며, 이에 수반하여 정확도 개선을 위한 이송계 성능 검증이 더욱 엄격해지고 있다. 볼바(ball bar) 시스템은 단일축 또는 다축 동시 구동을 통해 원호 경로를 측정함으로써 구동축들의 성능 평가를 하는 적합한 측정 시스템으로서 ISO에 규정되어 있으며, 최근에는 5축 공작 기계의 회전축 오차 평가에도 널리 사용되고 있다.

한편, 공작기계, CMM 등과 같은 다축 기계의 이송계 위치 정확도 평가 방법으로 볼바 시스템을 이용한 원호 시험 방법이 많이 활용되고 있다. 우선 원호 시험에 대해 설명하면, 원호 시험은 이송계 위치 정확도 평가를 위한 시험으로서, 기준 원호와 측정기를 통해 얻어진 원호 데이터를 비교함으로써 오차의 영향을 측정하는 간접적 평가 방법이다. 기하학적 오차는 백래쉬, 서보게인 오차 등과 같은 동적 오차와 함께 원호 데이터 포함되어 왜곡된 원호의 원인이 된다. 각 오차들은 종류에 따라 원호 데이터에 미치는 영향이 달라지며 오차에 대한 수학 모델 설정이 평가 정확도에 매우 큰 영향을 미치게 된다.

이러한 원호 시험 방법에 사용되는, 종래의 볼바 시스템은 측정용 소프트웨어 내에 가상의 오차 평가 모듈(볼바 시뮬레이터)을 포함하며, 오차 요소가 원호 데이터에 미치는 영향을 실 측정 없이 가상으로 시뮬레이션 할 수 있기 때문에 오차 평가에 매우 효율적이다.

그러나, 상용 볼바 시스템의 시뮬레이터는 기하학적 오차인 위치 오차를 단순화하여 표현하고 방향 오차를 고려하지 않는 축약 모델을 사용하고 있으며, 이에 따라 정확성에 있어서 한계가 있다. 부연하면, 진직도 측정을 위해 2차 다항식 모델이 사용되는데, 이 때 다양한 거동의 진직도에 대한 정확한 회귀 모델 설정이 어려우며, 직각도는 두 축의 진직도로부터 계산되는데 이 때 부정확한 진직도 모델로 인해 직각도 역시 부정확하게 계산될 수 있는 한계가 있다.

아울러 직선 위치 오차는 선형인 1차식으로 가정되고, 또한 피치, 요, 롤과 같은 각도 오차는 고려되지 않아 측정 반경이 클 경우 체적 오차(volume error) 계산의 정확성이 크게 저하될 수 있다.

이에, 기하학적 오차는 5축 공작기계와 같은 다축 시스템의 오차 중 상대적으로 큰 비중을 차지하는 오차 요인이기 때문에 고정밀 분야에도 적용할 수 있는 기하학적 오차 전용의 가상 오차 평가 방법이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 원호시험용 가상 오차 평가가 시뮬레이션 방법으로 이루어지기 때문에 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력을 하는 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있는, 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 임의의 고차원 모델 및 다양한 피팅 함수를 제공할 수 있어 복잡한 오차 형상도 표현 가능하고, 전 영역에 대한 오차 모델을 수립할 수 있어 임의의 위치에서의 측정에 대한 평가 결과를 제공할 수 있으며, 구동축 배열에 대한 선택 옵션 기능으로 다양한 기계 구조 형태에 대한 오차 평가 결과를 제공할 수 있는, 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가 시뮬레이션 방법은, 공작기계 구조의 형태 및 원호 시험 조건에 따라 원호 경로를 계획하는, 경로 계획 단계; 공작기계 구조의 형태, 원호 시험의 조건 또는 기하학적 오차 정보를 토대로 기구학 모델을 생성하여 체적 오차를 구하는, 기구학 모델 생성 단계; 기하학적 오차 정보를 이용해 기하학적 오차 값 및 오차모델의 계수를 결정하는, 기하학적 오차 생성 단계; 및 상기 기구학 모델 생성 단계 및 상기 기하학적 오차 생성 단계를 통해 획득된 데이터를 토대로 반경 방향의 오차를 계산하는, 오차 계산 단계;를 포함할 수 있으며, 이를 통해, 시뮬레이션 적용으로 인해 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력을 하는 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 오차 계산 단계를 통해 획득된 상기 반경 방향 오차의 각 축 방향 오차 벡터들을 이용하여 플로팅(plotting)하는, 플로팅 단계를 더 포함할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 경로 계획 단계는, 상기 원호 시험의 조건에 따라 공작물 좌표계(PCS, Part coordinate system) 상에서 원호 시험을 발생시키는 단계; 상기 좌표계 상에서 구동축들에 대해 보간(interpolation)하는 단계; 및 상기 공작기계 구조의 형태에 따라 상기 공작기계의 좌표계(Machine coordinate system)에 기초한 역(inverse) 기구학을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 원호 시험을 위한 공작기계의 지령(machine instructions) 및 상기 원호 경로의 중심을 정의할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 기구학 모델 생성 단계는, 상기 공작기계의 구조 형태 및 상기 원호 시험의 조건을 토대로 기구학 모델을 생성하는 단계; 및 상기 기구학 모델에 기하학적 오차의 커브 피팅 모델(curve fitting model)을 대입하는 단계를 포함하여, 상기 체적 오차를 생성할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 기하학적 오차 생성 단계는, 상기 기하학적 오차 정보의 입력 방식을 선택하는 단계; 상기 선택하는 단계에서 사용자가 직접 상기 기하학적 오차 정보를 입력하는 경우 위치 독립적 기하학적 오차값 입력 및 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 입력하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 측정 데이터로부터 입력 받는 경우 위치 종속적 기하학적 오차의 커브 피팅 계수 및 위치 독립적 기하학적 오차를 계산하는 단계;를 포함하여, 상기 위치 독립적 기하학적 오차 값 및 상기 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 결정할 수 있다.

일측에 따르면, 상기 오차 계산 단계 시, 상기 경로 계획 단계 시 획득되는 상기 기계의 방향 및 상기 원호 시험의 중심에 대한 정보; 상기 기구학 모델 생성 단계를 통해 획득되는 상기 체적 오차 정보; 및 상기 기하학적 오차 생성 단계 시 획득되는 위치 독립적 기하학적 오차 값 그리고 위치 종속적 기하학적 오차 계수;을 토대로 상기 반경 방향의 오차를 계산하며, 상기 반경 방향의 오차는 다음의 식으로 표현될 수 있다.

(여기서, ΔR은 반경 방향의 오차이고, x, y, z 는 기계 이송 명령에 따른 각 축의 이송 위치이고, x_c, y_c, z_c 는 원호 경로의 중심 위치이며, Δx, Δy, Δz 및 Δx_c, Δy_c, Δz_c 는 이송 위치 및 원호 경로 중심 위치에서의 각 방향의 체적오차 성분임)

일측에 따르면, 상기 오차 계산 단계에서 획득된 상기 반경 방향의 오차 벡터에서 편심 제거의 유무를 판단하고, 편심의 부재 시 상기 플로팅 단계에서 바로 극해도 상에 플로팅하고, 편심이 있는 경우 최소자승법(least squares method)을 통해 최적원을 계산한 다음 편심을 제거한 후 상기 플로팅 단계에서 극해도 상에 플로팅할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 원호시험용 가상 오차 평가가 시뮬레이션 방법으로 이루어지기 때문에 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력을 하는 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 임의의 고차원 모델 및 다양한 피팅 함수를 제공할 수 있어 복잡한 오차 형상도 표현 가능하고, 전 영역에 대한 오차 모델을 수립할 수 있어 임의의 위치에서의 측정에 대한 평가 결과를 제공할 수 있으며, 구동축 배열에 대한 선택 옵션 기능으로 다양한 기계 구조 형태에 대한 오차 평가 결과를 제공할 수 있다.

도 1은 위치 독립적 기하학적 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 위치 종속적 기하학적 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 기준좌표계 설정에 따라 직각도가 정의되는 개수를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 직선 구동축에 대한 기하학적 오차 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
도 6은 도 5에서 경로 계획 단계를 세분화한 순서도이다.
도 7은 도 5에서 기구학 모델 생성 단계를 세분화한 순서도이다.
도 8은 도 5에서 기하학적 오차 생성 단계를 세분화한 순서도이다.
도 9는 도 5에서 오차 계산 단계를 세분화한 순서도이다.
도 10은 도 9에 도시된 오차 계산 단계를 통해 획득된 오차 벡터가 플로팅 단계에서 구현되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법의 구현 모습을 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법은 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가를 가상으로 수행할 수 있는 시뮬레이션 방법으로서 오차 평가를 위한 알고리즘을 제시한다. 다만, 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 방법에 대해 설명하기 전에, 도면을 참조하여 원호 시험용 가상 오차 평가의 기본 정의들에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 위치 독립적 기하학적 오차를 설명하기 위한 도면이다.

이를 참조하면, 이전 로컬좌표계{i-1}에 대해 현재 로컬좌표계{i}의 초기 자세는 위치 및 방향 편차를 가지게 되며 위치 편차를 오프셋(O, offset)이라 정의하고, 방향 편차를 직각도(S, squareness)로 정의할 수 있다. 초기 설정하는 좌표계 간의 자세를 나타내기 때문에, 다시 말해 기계 입력에는 무관하기 때문에 오프셋 및 직각도를 위치 독립적 기하학적 오차(PIGEs, position independent geometric errors)라고 표현할 수 있다. 이는 다음의 행렬로 표현할 수 있다. 여기서 기구학 모델 계산에 사용되는 행렬들은 동차변환행렬(HTM, homogenous transformation matrix)으로 3차원 운동에 의한 두 좌표계간의 상대적인 위치와 방향을 표현하는데 널리 사용되고 있다.

도 2는 위치 종속적 기하학적 오차를 설명하기 위한 도면이다.

축이 실제 구동할 때 항상 기하학적 오차를 수반하게 되는데 이 때 오차를 위치 오차(D) 및 각도 오차(E)로 나타낼 수 있으며 기계의 입력값에 따라 달라질 수 있으므로 위치 종속적 기하학적 오차(PDGEs, position dependent geometric errors)라고 표현할 수 있다. 이는 다음의 매트릭스로 표현할 수 있다.

도 3은 기준좌표계 설정에 따라 직각도가 정의되는 개수를 설명하기 위한 도면이다.

직선의 3축(X, Y, Z)으로 이루어진 이송 시스템에서 기준 좌표계(F)를 설정할 때, 각 축의 초기 위치는 동일하다고 가정하고 세 좌표계의 원점을 일치시키면 오프셋을 별도로 정의하지 않을 수 있다. 아울러 이전 좌표계에 대한 각 초기 좌표계의 방향 오차는 각각 2개씩 가지므로 3축에 대해 총 6개가 되나, 도 3에 도시된 바와 같이, 기준 좌표계를 설정하여 총 3개의 직각도로 표현하는 것이 일반적이다. 따라서 3축의 이송 시스템은 구동축 간의 직각도가 3개, 각 구동축마다 위치 오차 3개와, 방향 오차 3개씩을 포함하여 총 21 개로 기하학적 오차를 정의 할 수 있다.

도 4는 직선 구동축에 대한 기하학적 오차를 설명하기 위한 도면이다.

이에 도시된 것처럼, 이전 좌표계 R에 대한 Y축의 위치 독립적 기하학적 오차(PIGEs) 그리고 기계의 지시(명령) 그리고 위치 종속적 기하학적 오차(PDGEs)를 알 수 있으며, Y축의 최종 위치 및 자세를 표현한 매트릭스는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법의 순서도이고, 도 6은 도 5에서 경로 계획 단계를 세분화한 순서도이고, 도 7은 도 5에서 기구학 모델 생성 단계를 세분화한 순서도이며, 도 8은 도 5에서 기하학적 오차 생성 단계를 세분화한 순서도이고, 도 9는 도 5에서 오차 계산 단계를 세분화한 순서도이고, 도 10은 도 9에 도시된 오차 계산 단계를 통해 획득된 오차 벡터가 플로팅 단계에서 구현되는 과정을 도시한 순서도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법의 구현 모습을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예의 시뮬레이션 방법은, 경로 계획 단계(S100)와, 기구학 모델 생성 단계(S200)와, 기하학적 오차 생성 단계(S300)와, 오차 계산 단계(S400)와, 플로팅 단계(S500)를 포함할 수 있다.

각각의 단계에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 경로 계획 단계(S100)는, 공작기계 구조의 형태 및 원호 시험 조건에 따라 원호 경로를 계획하는 단계로서, 도 6에 도시된 것처럼, 원호 시험의 조건에 따라 공작물 좌표계(PCS, Part Coordinate System) 상에서 원호 시험을 발생시키고, 좌표계 상에서 구동축들에 대해 보간(interpolation)한 후, 공작기계 구조의 형태에 따라 공작기계의 좌표계(Machine Coordinate System)에 기초한 역기구학 해석을 통해 공작기계 지령 및 원호 경로의 중심을 설정한다.

한편, 본 실시예의 운동학 모델 생성 단계(S200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 공작기계의 구조 형태 및 원호 시험의 조건을 토대로 기구학 모델을 생성한 다음, 상기 기구학 모델에 기하학적 오차의 커브 피팅 모델(curve fitting model)을 대입하며, 이를 통해 체적 오차를 생성할 수 있다. 여기서, 체적 오차는 모든 기하학적 오차를 입력으로 하기 때문에 정확한 오차 결과를 판단할 수 있다.

본 실시예의 기하학적 오차 생성 단계(S300)는, 도 8에 도시된 것처럼, 기하학적 오차 정보의 입력 형태를 선택한 후, 가령 사용자가 직접 기하학적 오차 정보를 입력하는 경우에는 위치 독립적 기하학적 오차값 및 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 입력하고, 반대로 판단의 결과 측정 데이터로부터 계산되는 경우에는 위치 종속적 기하학적 오차의 커브 피팅 및 위치 독립적 기하학적 오차를 계산함으로써, 위치 독립적 기하학적 오차값 및 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 결정할 수 있다.

한편, 본 실시예의 오차 계산 단계(S400) 시, 도 9에 도시된 것처럼, 경로 계획 단계(S100) 시 획득되는 공작기계의 방향 및 원호 시험의 중심에 대한 데이터와, 기하학적 오차 생성 단계(S300) 시 획득되는 위치 독립적 기하학적 오차값 그리고 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 토대로 반경 방향의 오차를 계산할 수 있다. 반경 방향의 오차는 다음의 식으로 표현될 수 있다.

이러한 오차 계산 단계(S400)를 통해 획득된 반경 방향의 오차는 편심이 있을 수 있는데, 이는 제거되어야 한다.

도 10을 참조하면, 반경 방향의 오차에서 편심 제거의 유무를 판단한 후, 편심 제거가 필요하지 않은 경우, 플로팅 단계(S500)에서 바로 극해도 상에 플로팅하고, 반면에서 편심 제거가 요구되는 경우, 최소자승법을 이용하여 최적원을 계산한 다음 편심을 제거한 후 플로팅 단계(S500)에서 극해도 상에 플로팅할 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 실시예의 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법의 모듈 구현을 확인할 수 있다.

화면 상에 경로 옵션, 기계 옵션, 위치 독립적 기하학적 오차, 위치 종속적 기하학적 오차를 선택적으로 입력하는 부분이 있어 사용자는 이를 지정할 수 있으며, 지정하는 경우 도 11의 상부 우측에 도시된 것처럼, 플로팅된 화면을 확인할 수 있다.

이처럼, 본 실시예의 경우, 원호시험용 가상 오차 평가가 시뮬레이션 방법으로 이루어지기 때문에 실 측정 없이 다양한 측정 환경에 대한 오차 평가가 가능함은 물론, 모든 기하학적 오차를 입력을 하는 오차 합성 모델의 사용으로 정확한 오차 결과를 판단할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 임의의 고차원 모델 및 다양한 피팅 함수를 제공할 수 있어 복잡한 오차 형상도 표현 가능하고, 전 영역에 대한 오차 모델을 수립할 수 있어 임의의 위치에서의 측정에 대한 평가 결과를 제공할 수 있으며, 구동축 배열에 대한 선택 옵션 기능으로 다양한 기계 구조 형태에 대한 오차 평가 결과를 제공할 수 있다.

또한, 레이저 간섭계, 정전용량센서와 같은 타 시스템을 이용하여 측정한 개별 기하학적 오차 데이터를 입력으로 하는 가상 평가 솔루션을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

S100 : 경로 계획 단계
S200 : 기구학 모델 생성 단계
S300 : 기하학적 오차 생성 단계
S400 : 오차 계산 단계
S500: 플로팅 단계

Claims

공작기계 구조의 형태 및 원호 시험 조건에 따라 원호 경로를 계획하는, 경로 계획 단계;
공작기계 구조의 형태, 원호 시험의 조건 또는 기하학적 오차 정보를 토대로 기구학 모델을 생성하여 체적 오차를 구하는, 기구학 모델 생성 단계;
오차 거동 형태를 표현 할 수 있는 피팅 함수와 기하학적 오차 정보를 이용하여 기하학적 오차값 및 오차모델의 계수를 생성하는, 기하학적 오차 생성 단계; 및
상기 기구학 모델 생성 단계 및 상기 기하학적 오차 생성 단계를 통해 획득된 데이터를 토대로 반경 방향의 오차를 계산하는, 오차 계산 단계;
를 포함하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 오차 계산 단계를 통해 획득된 상기 반경 방향의 오차의 각 축 방향 오차 벡터들을 이용하여 플로팅(plotting)하는, 플로팅 단계를 더 포함하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 경로 계획 단계는,
상기 원호 시험의 조건에 따라 공작물 좌표계(PCS, Part coordinate system) 상에서 원호 시험을 발생시키는 단계;
상기 좌표계 상에서 구동축들에 대해 보간(interpolation)하는 단계; 및
상기 공작기계 구조의 형태에 따라 상기 공작기계의 좌표계(Machine coordinate system)에 기초한 역(inverse) 기구학을 생성하는 단계를 포함하며,
상기 공작기계의 지령(machine instructions) 및 상기 원호 경로의 중심을 정의하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 기구학 모델 생성 단계는,
상기 공작기계의 구조 형태 및 상기 원호 시험의 조건을 토대로 기구학 모델을 생성하는 단계; 및
상기 기구학 모델에 기하학적 오차의 커브 피팅 모델(curve fitting model)을 대입하는 단계를 포함하여,
상기 체적 오차를 생성하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 기하학적 오차 생성 단계는,
상기 기하학적 오차 정보의 입력 방식을 선택하는 단계;
상기 선택하는 단계에서 사용자가 직접 상기 기하학적 오차 정보를 입력하는 경우 위치 독립적 기하학적 오차값 입력 및 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 입력하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서 측정 데이터로부터 입력 받는 경우 위치 종속적 기하학적 오차의 커브 피팅 계수 및 위치 독립적 기하학적 오차를 계산하는 단계;
를 포함하여,
상기 위치 독립적 기하학적 오차값 및 상기 위치 종속적 기하학적 오차 모델의 계수를 결정하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.
제1항에 있어서,
상기 오차 계산 단계 시,
상기 경로 계획 단계 시 획득되는 상기 기계의 방향 및 상기 원호 시험의 중심에 대한 정보; 상기 기구학 모델 생성 단계를 통해 획득되는 상기 체적 오차 정보; 및 상기 기하학적 오차 생성 단계 시 획득되는 위치 독립적 기하학적 오차값 그리고 위치 종속적 기하학적 오차 계수;을 토대로 상기 반경 방향의 오차를 계산하며, 상기 반경 방향의 오차는 다음의 식으로 표현되는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.

(여기서, ΔR은 반경 방향의 오차이고, x, y, z 는 기계 이송 명령에 따른 각 축의 이송 위치이고, x_c, y_c, z_c 는 원호 경로의 중심 위치이며, Δx, Δy, Δz 및 Δx_c, Δy_c, Δz_c 는 이송 위치 및 원호 경로 중심 위치에서의 각 방향의 체적오차 성분임)
제2항에 있어서,
상기 오차 계산 단계에서 획득된 상기 반경 방향의 오차 벡터에서 편심 제거의 유무를 판단하고, 편심의 부재 시 상기 플로팅 단계에서 바로 극해도 상에 플로팅하고, 편심이 있는 경우 최소자승법을 통해 최적원을 계산한 다음 편심을 제거한 후 상기 플로팅 단계에서 극해도 상에 플로팅하는 원호 시험용 가상 오차 평가의 시뮬레이션 방법.