KR20160051372A - 공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치 - Google Patents

공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 절삭/비절삭 판단부(230)가 가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하는 단계; 상기 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 장비가 비절삭 상태인 경우, 제어부(260)가 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시키는 단계; 상기 제어부(260)가 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값을 계산하는 단계; 상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값에 따라 상기 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하는 단계를 포함한다.

Description

공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치{Method and Apparatus for Calibrating Heat Displacement of Machine Tool}
본 발명은 공작기계의 열변위 보정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장비의 실제 열변위가 급격하게 발생하더라도 긴 준비 시간 없이도 보정 데이터가 실제 변위를 빠르게 추종할 수 있도록 하는 공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계는 여러 절삭 가공 방법 또는 비절삭 가공 방법으로 금속 또는 비금속의 공작물을 각종 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
공작기계는 가공 방법에 따라 크게 터닝 센터(turning center)와 머시닝 센터(machining center)로 분류된다. 여기서, 터닝 센터는 공작물을 회전시켜 가공하며, 머시닝 센터는 공구를 회전시켜 가공한다. 따라서, 공작기계는 공작물 또는 공구를 회전시키기 위한 스핀들(spindle) 장치를 갖는다. 그리고 스핀들은 다양한 크기와 종류의 공작물을 가공하기 위해, 스핀들은 이송계에 장착되어 이송된다.
그런데, 공작물의 가공 과정에서 이송계의 마찰 등이 원인이 되어 발생된 열에 의해 스핀들을 지지하는 컬럼에 열변형이 발생되고, 이에 공작기계의 위치 정밀성이 떨어져 가공품에 불량 발생되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 1과 같은 열변위 보정 방법이 제안되었다.
도 1을 참조하면, 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산하고(S110), 계산된 보정량을 지수 평활하며(S120), 지수 평활된 보정량을 스케일링한다(S130).
그리고, 스케일링된 보정량을 시분산 보정하여(S140) 나온 최종 데이터를 장비의 각축의 보정량으로 사용한다. 여기서, 시분산 보정은 온도 데이터에 의해 계산된 보정량이 변한 경우에 시분산 보정주기마다 기설정된 보정단위(1 또는 0.1㎛)만큼 장비의 각축을 보정함으로써, 가공품위를 극대화하는 방법이다.
전술한 바와 같이, 종래에는 열변위 보정을 통해 온도 센서로부터 얻어지는 온도 데이터의 리플(Ripple)이나 노이즈에 의한 보정량의 갑작스런 변동이 가공품의 표면 품위에 영향을 미치지 못하게 하였다.
그러나, 보정량의 지수 평활 및 시분산 보정은 필연적으로 시간 지연(Time Delay)을 발생시키고, 이로 인해 장비의 온도변위가 급격히 발생되는 경우 장비의 실제 열변위와 보정량 간에 오차가 발생할 수 있으며, 이에 따라 가공품의 치수에 오차 등이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 기존에 충분한 준비(Warming-up) 시간을 통해 실제 열변위와 보정량 간의 오차가 충분히 작아진 이후에 가공을 수행하는 방법을 이용하였으나, 이 경우 준비 시간만큼 가공시간이 늘어나는 문제점이 있었다.
본 명세서는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 장비의 실제 열변위가 급격하게 발생하더라도 긴 준비 시간 없이도 보정 데이터가 실제 변위를 빠르게 추종할 수 있도록 하는 공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 명세서의 제1 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치는, 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산하는 보정량 계산부(210); 상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 지수 평활하는 평활 필터부(220); 상기 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링하는 스케일링부(240); 상기 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출하는 시분산 보정부(250); 가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하는 절삭/비절삭 판단부(230); 및 상기 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정하되, 상기 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 상기 장비가 비절삭 상태인 경우, 상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 상기 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시키고, 상기 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 오차 절대값에 따라 상기 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하는 제어부(260)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 미만인 경우, 상기 시분산 보정주기는 기설정된 주기 파라미터인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부(260)는 다음의 수학식 1에 따라 상기 시분산 보정주기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
시분산 보정주기 = 기설정된 주기 파라미터 - 보정주기 감소율 × (오차 절대값 - 기설정된 임계 파라미터)
바람직하게는, 상기 제어부(260)는 조절된 시분산 보정주기를 최소 보정주기로서 클램핑하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 제2 실시예에 따르면, 본 명세서에 따른 공작기계의 열변위 보정 방법은, 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산하는 보정량 계산부(210), 상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 지수 평활하는 평활 필터부(220), 상기 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링하는 스케일링부(240), 상기 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출하는 시분산 보정부(250) 및 상기 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정하는 제어부(260)를 포함하는 공작기계의 열변위 보정 장치에서의 열변위 보정 방법에 있어서, 절삭/비절삭 판단부(230)가 가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하는 단계; 상기 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 상기 장비가 비절삭 상태인 경우, 상기 제어부(260)가 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 상기 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시키는 단계; 상기 제어부(260)가 상기 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값을 계산하는 단계; 상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값에 따라 상기 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어부(260)는 다음의 수학식 2에 따라 상기 시분산 보정주기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 2]
시분산 보정주기 = 기설정된 주기 파라미터 - 보정주기 감소율 × (오차 절대값 - 기설정된 임계 파라미터)
이상에서 설명한 바와 같이 본 명세서에 의하면, 장비가 비절삭 상태인 경우 평활 필터를 바이패스시키고, 실제 열변위와 보정량 간의 오차에 따라 시분산 보정주기를 조절하는 공작기계의 열변위 보정 방법 및 장치를 제공함으로써, 평활 필터에 의한 지연오차를 최소화할 수 있고, 장비의 실제 열변위가 급격하게 발생하더라도 긴 준비 시간 없이도 보정 데이터가 실제 변위를 빠르게 추종하도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 열변위 보정 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 열변위 보정 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 종래의 열변위 보정 장치와 본 발명에 따른 열변위 보정 장치의 열변위 보정 결과를 비교하기 위한 그래프이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치 내부의 개략적인 구성을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치는 보정량 계산부(210), 평활 필터부(Smoothing Filter)(220), 절삭/비절삭 판단부(230), 스케일링부(Adjustment)(240), 시분산 보정부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.
보정량 계산부(210)는 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산한다.
평활 필터부(220)는 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 지수 평활(Exponential Smoothing)한다.
절삭/비절삭 판단부(230)는 가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단한다. 여기서, 절삭/비절삭 판단부(230)는 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하기 위해 수치제어장치로부터 가공코드를 수신할 수 있다.
스케일링부(240)는 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링한다.
시분산 보정부(250)는 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출한다. 여기서, 시분산 보정은 온도 데이터에 의해 계산된 보정량이 변한 경우에 시분산 보정주기마다 기설정된 보정단위(1 또는 0.1㎛)만큼 장비의 각축을 보정함으로써, 가공품위를 극대화하는 방법이다.
제어부(260)는 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정한다.
또한, 제어부(260)는 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 장비가 비절삭 상태인 경우, 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시킴으로써, 평활 필터부(220)에 의한 지연오차를 최소화할 수 있다.
또한, 제어부(260)는 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 오차 절대값에 따라 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하고, 조절된 시분산 보정주기를 최소 보정주기로서 클램핑한다. 여기서, 시분산 보정부(250)의 입력값은 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 의미하며, 시분산 보정부(250)의 출력값은 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량을 의미한다. 제어부(260)는 다음의 수학식 1에 따라 시분산 보정주기를 조절할 수 있다.
[수학식 1]
시분산 보정주기 = b - c × (오차 절대값 - a)
여기서, a는 기설정된 임계 파라미터를 나타내고, b는 기설정된 주기 파라미터를 나타내며, c는 보정주기 감소율을 나타낸다.
따라서, 본 발명에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치는 추종 오차가 크게 발생할 경우, 시분산 보정 기능에 의해 자동으로 보정주기를 감소시켜 더욱 빠른 주기로 계산된 보정량이 실제 열변위를 추종하도록 하여 추종 오차를 더욱 빠르게 감소시킬 수 있다.
또한, 제어부(260)는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 미만인 경우, 시분산 보정주기로서, 기설정된 주기 파라미터를 이용한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 열변위 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 보정량 계산부(210)는 온도 데이터와 기설정된 보정 데이터를 이용하여 보정량을 계산한다(S310).
절삭/비절삭 판단부(230)는 가공코드를 통해 절삭(CUT==1) 또는 비절삭(CUT==0) 여부를 판단한다(S320).
제어부(260)는 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과, 장비가 비절삭 상태인 경우, 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시킨다(S332).
제어부(260)는 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과, 장비가 절삭 상태인 경우, 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 평활 필터부(220)를 통해 지수 평활한다(S330).
스케일링부(240)는 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량 또는 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링한다(S340).
시분산 보정부(250)는 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출한다(S350).
이어서, 제어부(260)는 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값을 가감산하여(S352), 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값을 계산한다(S354).
제어부(260)는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인지 여부를 판단하고(S356), 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 수학식 1에 따라 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절한다(S358).
그리고, 제어부(260)는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 미만인 경우, 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기로서, 기설정된 주기 파라미터를 이용한다(S357).
끝으로, 제어부(260)는 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정한다.
전술한 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(Firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러 및 마이크로프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 4는 종래의 열변위 보정 장치와 본 발명에 따른 열변위 보정 장치의 열변위 보정 결과를 비교하기 위한 그래프이다. 자세하게는, 도 4의 (a)는 종래의 열변위 보정 장치의 열변위 보정 결과를 나타낸 그래프이고, 도 4의 (b)는 본 발명에 따른 열변위 보정 장치의 열변위 보정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치에서는 초기에 최종 보정량(420)이 장비의 실제 열변위(410)를 추종하지 못하여 발생되는 추종 오차(430)가 크게 감소되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 열변위 보정 장치는 기존의 가공품위를 유지하면서 장비의 준비(Warming-up) 시간을 크게 줄여줄 수 있다.
이상에서 본 명세서에 개시된 실시예들을 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 이와 같이 각 도면에 도시된 실시예들은 한정적으로 해석되면 아니되며, 본 명세서의 내용을 숙지한 당업자에 의해 서로 조합될 수 있고, 조합될 경우 일부 구성 요소들은 생략될 수도 있는 것으로 해석될 수 있다.
여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
210: 보정량 계산부 220: 평활 필터부
230: 절삭/비절삭 판단부 240: 스케일링부
250: 시분산 보정부 260: 제어부

Claims (6)

  1. 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산하는 보정량 계산부(210);
    상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 지수 평활하는 평활 필터부(220);
    상기 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링하는 스케일링부(240);
    상기 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출하는 시분산 보정부(250);
    가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하는 절삭/비절삭 판단부(230); 및
    상기 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정하되, 상기 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 상기 장비가 비절삭 상태인 경우, 상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 상기 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시키고, 상기 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 오차 절대값에 따라 상기 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하는 제어부(260);
    를 포함하는 공작기계의 열변위 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 미만인 경우, 상기 시분산 보정주기는 기설정된 주기 파라미터인 것을 특징으로 하는 공작기계의 열변위 보정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(260)는 다음의 수학식 1에 따라 상기 시분산 보정주기를 조절하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 열변위 보정 장치.
    [수학식 1]
    시분산 보정주기 = 기설정된 주기 파라미터 - 보정주기 감소율 × (오차 절대값 - 기설정된 임계 파라미터)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(260)는 조절된 시분산 보정주기를 최소 보정주기로서 클램핑하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 열변위 보정 장치.
  5. 온도 데이터와 기설정된 보정 파라미터를 이용하여 보정량을 계산하는 보정량 계산부(210), 상기 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 지수 평활하는 평활 필터부(220), 상기 평활 필터부(220)에 의해 지수 평활된 보정량을 스케일링하는 스케일링부(240), 상기 스케일링부(240)에 의해 스케일링된 보정량을 시분산 보정주기에 따라 시분산 보정하여 최종 보정량을 산출하는 시분산 보정부(250) 및 상기 시분산 보정부(250)에 의해 산출된 최종 보정량에 따라 장비의 각축을 보정하는 제어부(260)를 포함하는 공작기계의 열변위 보정 장치에서의 열변위 보정 방법에 있어서,
    절삭/비절삭 판단부(230)가 가공코드를 통해 절삭 또는 비절삭 여부를 판단하는 단계;
    상기 절삭/비절삭 판단부(230)의 판단 결과 상기 장비가 비절삭 상태인 경우, 상기 제어부(260)가 보정량 계산부(210)에 의해 계산된 보정량을 상기 평활 필터부(220)를 거치지 않고 바이패스시키는 단계;
    상기 제어부(260)가 상기 시분산 보정부(250)의 입력값과 출력값의 차이를 나타내는 오차 절대값을 계산하는 단계;
    상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 오차 절대값이 기설정된 임계 파라미터 이상인 경우, 상기 제어부(260)가 상기 오차 절대값에 따라 상기 시분산 보정부(250)의 시분산 보정주기를 조절하는 단계;
    를 포함하는 공작기계의 열변위 보정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부(260)는 다음의 수학식 2에 따라 상기 시분산 보정주기를 조절하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 열변위 보정 방법.
    [수학식 2]
    시분산 보정주기 = 기설정된 주기 파라미터 - 보정주기 감소율 × (오차 절대값 - 기설정된 임계 파라미터)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108897271A (zh) * 2018-06-15 2018-11-27 四川川润液压润滑设备有限公司 一种流体设备多路数据采集处理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079439A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の保守管理装置
JP2002301637A (ja) * 2001-04-05 2002-10-15 Okuma Corp 工作機械の熱変位補正方法
JP2006281335A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Okuma Corp 工作機械の熱変位補正方法
KR20090061690A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 주축헤드 변위 보정방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002086329A (ja) * 2000-09-13 2002-03-26 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の熱変位補正量算出方法及び熱変位補正量算出装置
DE102004044838A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-30 Chiron-Werke Gmbh & Co Kg Verfahren zur Kompensation von thermischen Verlagerungen
JP2008142844A (ja) * 2006-12-11 2008-06-26 Okuma Corp 工作機械における温度センサの異常検知方法
DE102010054393A1 (de) * 2010-12-07 2012-06-14 Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Bestimmung der Position eines Werkzeuges
JP5698798B2 (ja) * 2013-06-24 2015-04-08 ファナック株式会社 熱変位量補正機能を有する工作機械
JP2015009352A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 株式会社ジェイテクト 熱変位補正方法および熱変位補正装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079439A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の保守管理装置
JP2002301637A (ja) * 2001-04-05 2002-10-15 Okuma Corp 工作機械の熱変位補正方法
JP2006281335A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Okuma Corp 工作機械の熱変位補正方法
KR20090061690A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 주축헤드 변위 보정방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230119360A (ko) 2022-02-07 2023-08-16 주식회사 디엔솔루션즈 공작기계의 열변위 보정 장치 및 보정 방법

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