KR20200099447A - 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치제어부의 정지시에 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 메인 이송부를 구동하는 제1 액츄에이터와 보조 이송부를 구동하는 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 동기제어되는 축계의 뒤틀림 오차 보정의 정확성과 신속성을 확보하여 공작기계의 내구성과 신뢰성을 향상하고, 가공정밀도를 증대하며, 생산성을 극대화하고, 작업자의 편의와 안전을 도모하고, 보정시간과 보정비용을 감소할 수 있는 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법에 관한 것이다.

Description

공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법{Syncrouous error automatic control apparatus of machine tool and method thereof}

본 발명은 공작기계의 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동기제어되는 축계의 뒤틀림 오차를 자동으로 보정할 수 있는 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 툴 매거진이나 터렛이 사용된다.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 툴을 툴 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.

공작기계의 경우 필요에 따라 동기제어를 통해 구동되는 축계(이송축 또는 이송부)를 구비한다. 이처럼 동기제어를 통해 구동되는 축계는 2개의 이송축이 동시에 동일한 이동량만큼 이동을 하면서 공작기계에 필요한 구성을 이동시키게 된다.

그러나, 공작기계의 동기제어에 의해 구동되는 축계의 경우 공작기계의 노후화, 계절변화와 같은 온도 변화에 따른 변형, 지각변동이나 외부 요인에 의한 변형, 또는 공작기계의 구동중에 발생하는 진동 등에 의해 공작기계의 축계가 설치되는 구조물 등에 변형이 발생할 수 있다.

이처럼, 공작기계가 여러가지 요인에 의해 변형이 발생하게 되면 동기제어에 의해 구동되는 축계에 과부하가 발생함에 따라 수명과 내구성이 감소하는 문제점이 있었다.

이를 위해 종래에는 공작기계의 여러가지 요인에 따른 변형에 의해 동기제어에 의해 구동되는 축계의 뒤틀림을 보정하는 공작기계의 동기오차 보정장치 및 보정방법은 작업자가 수동으로 축계를 분해하여 뒤틀림량만큼 구조물을 이동시킨 후에 다시 축계를 조립함에 따라 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 공작기계의 동기오차 보정장치 및 보정방법은 작업자가 수동으로 축계를 분해하고 재조립함에 따라 공작기계를 구성하는 각종 판금, 배관, 배선들이 손상되거나 누유, 파손, 볼트 누락 등에 따라 내구성과 안전성이 감소하며 유지비용과 유지시간이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 공작기계의 동기오차 보정장치 및 보정방법은 비가공시간 증가에 따라 공작기계의 생산성이 감소하고, 작업자의 불편을 초래하며, 분해나 재조립과정중에 각종 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 공작기계의 동기오차 보정장치 및 보정방법은 자동으로 이루어지는 경우에도 정확한 뒤틀림 오차량 보정을 할수 없고, 실시간으로 동기제에에 따른 동기오차 보정을 할 수 없어 공작기계의 가공정밀도가 감소하고, 진동이나 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록공보 제10-1716126호 대한민국 특허등록공보 제10-1865399호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 위치제어부의 정지시에 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 메인 이송부를 구동하는 제1 액츄에이터와 보조 이송부를 구동하는 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 동기제어되는 축계의 뒤틀림 오차 보정의 정확성과 신속성을 확보하여 공작기계의 내구성과 신뢰성을 향상하고, 가공정밀도를 증대하며, 보정시간과 보정비용을 감소할 수 있는 공작기계의 동기오차 자동보정장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 위치제어부의 온/오프에 따라 동기제어되는 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림 오차차를 보조 이송부의 이동량을 조절함에 따라 동기오차를 자동으로 실시간으로 보정하여 비가공시간 최소화에 따라 생산성을 극대화하고, 작업자의 편의와 안전을 도모할 수 있는 공작기계의 동기오차 자동보정방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치는 제1 액츄에이터에 의해 구동되는 메인 이송부; 제2 액츄에이터에 의해 구동되고, 상기 메인 이송부와 동기제어되는 보조 이송부; 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치를 제어하는 위치제어부; 및 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기오차량을 보정하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 위치제어부의 정지시에 상기 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 상기 보조 이송부를 이동시켜 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기제어 중에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 저장된 정보를 통해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기오차량을 연산하는 계산부; 및 상기 계산부의 결과에 따라 상기 제2 액츄에이터를 구동하여 상기 보조 이송부를 이동함에 따라 뒤틀림에 따른 동기오차를 실시간으로 보정하는 보정부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 제어부의 상기 데이터 저장부는 가공프로그램, 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 이송량, 및 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피치와 감속비를 저장하는 기본 데이터 저장부; 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치데이터를 저장하는 위치 데이터 저장부; 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 기준 경고 부하율, 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 기준 정지 부하율, 기준 경고 알람횟수, 및 기준 정지 알람횟수 데이터를 저장하는 기준 데이터 저장부; 및 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 현재 실시간 부하율, 현재 실시간 위치데이터. 및 현재 실시간 누적되는 경고알람횟수와 현재 실시간으로 누적되는 정지알람횟수를 저장하는 실시간 데이터 저장부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 제어부의 상기 데이터 저장부는 상기 위치제어부의 작동 또는 정지시에 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피드백 데이터를 저장하는 피드백 데이터 저장부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 경고 부하율과 실시간 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 비교하는 비교부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 실시간 데이터 저장부에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수가 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 경고 알람횟수를 초과하는지를 판단하는 판단부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 제어부의 상기 계산부는 상기 위치 데이터 저장부에 저장된 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치 데이터와 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율과 현재 실시간 위치데이터에 의해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림 오차량을 계산하는 오차량 계산부; 상기 위치제어부의 정지시에 상기 피드백 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피드백 데이터에 의해 상기 보조 이송부의 복귀량을 계산하는 복귀량 계산부; 및 상기 위치제어부의 작동시에 상기 오차량 계산부와 상기 복귀량 계산부의 계산값에 의해 상기 보조 이송부 현재 보정해야할 이송량을 계산하는 보정량 계산부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 보정부에 의해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림 동기오차를 보정한 이후에, 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 정지 부하율과 실시간 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 확인하는 확인부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 실시간 데이터 저장부에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 정지 알람횟수를 초과하는지를 분석하는 분석부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 상기 제어부는 상기 제어부의 동기오차 보정 자동 선택 기능 입력부; 및 상기 계산부, 상기 보정부, 상기 비교부, 상기 판단부, 상기 확인부, 및 상기 분석부의 결과를 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 메인 이송부와 보조 이송부의 동기제어 중에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 저장하는 단계; 위치제어부를 조작하는 단계; 기준 경고 부하율과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 비교하는 단계; 상기 비교결과 현재 실시간 부하율이 기준 경고 부하율을 초과하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는지를 판단하는 단계; 상기 판단결과 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차 보정량을 계산하는 단계; 및 상기 계산결과에 따른 보정량으로 상기 보조 이송부를 이동시켜 뒤틀림 오차를 보정하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법은의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 상기 판단 단계 이후에, 상기 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 알람을 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법은의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 상기 보정 단계 이후에, 기준 정지 부하율과 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 확인하는 단계; 상기 확인결과 현재 실시간 부하율이 기준 정지 부하율을 초과하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는지를 분석하는 단계; 상기 분석결과 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량 보정량을 재계산하는 단계; 및 상기 재계산결과에 따른 보정량으로 상기 보조 이송부를 이동시켜 뒤틀림 오차를 재보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법은의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 상기 분석 단계 이후에, 상기 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 작동을 정지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법은 위치제어부의 정지시에 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 메인 이송부를 구동하는 제1 액츄에이터와 보조 이송부를 구동하는 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 동기제어되는 축계의 뒤틀림에 따른 동기 오차 보정의 정확성과 신속성을 확보하여 공작기계의 내구성과 신뢰성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법은 동기제어에 따른 뒤틀림 오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 공작기계의 가공정밀도를 향상하고, 뒤틀림에 따른 동기오차 보정시간과 보정비용을 감소하여 공작기계의 유지비용과 유지시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법은 비가공시간을 최소화함에 따라 공작기계의 생산성을 극대화하고, 작업자의 편의와 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법은 2단계로 실시간으로 반복적으로 자동으로 수행하고, 2단계 보정에서 일정량 이상을 초과하는 뒤틀림이 발생하는 경우에는 이를 자동으로 판단하여 공작기계를 비상정지함에 따라 공작기계의 안정성을 향상하고, 공작기계를 구성하는 각종 부품의 손상이나 파손을 예방하며, 공작기계의 수명을 증대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법이 적요되는 공작기계의 사시도를 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 보정 개념을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 제어부의 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법의 절차도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치 및 자동보정방법이 적요되는 공작기계의 사시도를 나타내고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 보정 개념을 설명하기 위한 개념도를 나타내며 , 도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치의 제어부의 블록도를 나타낸다. 도 6은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법의 절차도를 나타낸다.

도 1 내지 도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정장치(10)를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정장치(10)는 메인 이송부(100), 보조 이송부(200), 위치제어부(300), 및 제어부(400)를 포함한다.

도 1에 도시된 것처럼, 공작기계(1)는 새들, 컬럼, 테이블, 스핀들 등과 같이 이송이 필요한 다양한 구조물을 구비한다. 또한, 공작기계(1)는 크기나 다양한 필요에 따라 동기제어되는 2개의 이송부를 구비할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼, 새들등이 큰 경우에 이를 동시에 이동시키기 위해 동기제어되는 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)를 구비한다.

메인 이송부(100)는 제1 액츄에이터(110)에 의해 구동된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 메인 이송부(100)는 제1 액츄에이터(110), 제1 볼스크류(120), 및 제1 너트(130)를 포함한다.

제1 액츄에이터(110)는 위치제어부 또는 제어부 또는 PLC의 신호에 의해 따라 제1 볼스크류(120)에 회전 동력을 발생시킨다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 액츄에이터(110)는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성될 수 있다.

제1 볼스크류(120)가 일정한 피치를 갖고 제1 액츄에이터(110)에 회전가능하게 설치된다.

제1 너트(130)가 제1 볼스크류(120)에 이동가능하게 결합되어 제1 볼스크류의 회전에 따라 제1 볼스크류를 따라 이동한다.

보조 이송부(200)는 제2 액츄에이터(210)에 의해 구동되고, 메인 이송부(100)와 동기제어된다.. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 보조 이송부(200)는 제2 액츄에이터(210), 제2 볼스크류(220), 및 제2 너트(230)를 포함한다.

제2 액츄에이터(210)는 위치제어부 또는 제어부 또는 PLC의 신호에 의해 따라 제2 볼스크류(220)에 회전 동력을 발생시킨다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제2 액츄에이터(210)는 서보모터(SERVO MOTOR)로 형성될 수 있다.

제2 볼스크류(220)가 일정한 피치를 갖고 제2 액츄에이터(110)에 회전가능면서 제1 볼스크류(110)와 마주하면서 평행하도록 설치된다.

제2 너트(230)가 제2 볼스크류(220)에 이동가능하게 결합되어 제2 볼스크류의 회전에 따라 제2 볼스크류를 따라 이동한다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 제1 볼스크류 및/또는 제2 볼스크류와 평행하면서 나란하게 설치되는 리니어 가으드 블록이 설치되어 상술한 구조물을 이동시킨다.

위치제어부(300)는 메인 이송부와 보조 이송부의 위치를 제어한다. 즉, 위치제어부(300)는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉 위치제어부에는 각종 프로그램이 내장되고, 위치제어부의 신호에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 위치제어부는 제어부, PLC, 메인 이송부, 및 보조 이송부와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.

제어부(400)는 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 실시간 부하율(U)에 따라 동기제어되는 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)의 동기오차량을 보정한다.

또한, 제어부(400)는 위치제어부(300)의 정지(OFF)시에 보조 이송부(200)의 복귀량(E2)을 반영하여 보조 이송부(200)를 이동시켜 동기제어되는 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)의 뒤틀림에 따른 동기오차량량을 실시간으로 자동으로 보정한다.

제어부(400)는 주조작부를 포함하고, 이러한 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.

PLC(Programmable Logic Controller)는 위치제어부, 제어부, 메인 이송부, 및 보조 이송부와 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 위치제어부 또는 제어부의 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치는 위치제어부의 정지시에 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 메인 이송부를 구동하는 제1 액츄에이터와 보조 이송부를 구동하는 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 동기제어되는 축계의 뒤틀림에 따른 동기 오차 보정의 정확성과 신속성을 확보하여 공작기계의 내구성과 신뢰성을 향상할 수 있다.

도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정장치(10)의 제어부(400)는 데이터 저장부(410), 비교부(420), 판단부(430), 계산부(440), 보정부(450), 확인부(460), 및 분석부(470)를 포함한다.

데이터 저장부(410)는 메인 이송부와 보조 이송부의 동기제어 중에 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 저장한다.

즉, 도 5에 도시된 것처럼, 이러한 데이터 저장부(410)는 기본 데이터 저장부(411), 위치 데이터 저장부(412), 기준 데이터 저장부(413), 실시간 데이터 저장부(414), 및 피드백 데이터 저장부(415)를 포함한다.

기본 데이터 저장부(411)는 공작물의 가공프로그램, 메인 이송부와 보조 이송부의 이송량, 및 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 피치와 감속비를 저장한다.

위치 데이터 저장부(412)는 메인 이송부와 보조 이송부의 가공 프로그램이나 작동상태에 따른 위치데이터를 저장한다. 다만, 메인 이송부와 보조 이송부의 가공 프로그램이에 따른 위치데이터는 실제 위치가 아닌 수치상 위치해야 하는 이상적인 위치데이터를 의미한다.

기본 데이터 저장부(413)는 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 기준 경고 부하율(U1), 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(220)의 기준 정지 부하율(U2), 기준 경고 알람횟수(W1), 및 기준 정지 알람횟수(A1) 데이터를 주조작부 등을 통해 저장한다.

실시간 데이터 저장부(414)는 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)의 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 현재 실시간 부하율(U), 현재 실시간 위치데이터. 및 현재 실시간 누적되는 경고알람횟수(W, W=W+1)와 현재 실시간으로 누적되는 정지알람횟수(A, A=A+1)를 저장한다. 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)의 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 현재 실시간 부하율(U)은 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 토크, 전기신호 등의 피드백 신호나 엔코더 등을 통해 산출할 수 있다.

피드백 데이터 저장부(415)는 위치제어부(300)의 작동(ON) 또는 정지(OFF)시에 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 피드백 데이터를 저장한다.

이처럼, 데이터 저장부(410)에 저장된 데이터에 의해 신속하고 정확하게 동기오차 보정을 수행할 수 있다.

비교부(420)는 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 부하율(U1)과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)을 비교한다. 즉, 비교부(420)는 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 부하율(U1)보다 큰지를 비교한다.(U > U1)

비교부(420)의 비교결과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 부하율(U1)보다 작거나 같은 경우(U ≤ U1)에는 계속해서 현재의 실시간 부하율(U)을 다시 측정하여 기준 경고 부하율(U1)과 비교한다.

비교부(420)의 비교결과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 부하율(U1)보다 큰 경우에, 판단부(430)가 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수(W)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 알람횟수(W1)를 초과하는지를 판단한다. 즉, 판단부(430)는 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수(W)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 알람횟수(W1)보다 큰지를 판단한다.(W > W1)

판단부(430)의 판단결과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수(W)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 알람횟수(W1)보다 작거나 같은 경우(W ≤ W1)에는 계속해서 현재의 실시간 부하율(U)을 다시 측정하여 기준 경고 부하율(U1)과 비교한다. 즉, 현재 실시간 부하율(U)이 기준 정지 부하율(U2)을 초과하지 않는 경우에는 반복해서 후술하는 계산부에 의해 반복하여 1단계 뒤틀림 오차보정을 수행한다.

이와 반대로 판단부의 판단결과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수(W)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 알람횟수(W1)보다 큰 경우(W > W1)에는 표시부(490)를 통해 작업자나 사용자에게 알람을 표시하고, 후술하는 계산부(440)를 통해 동기오차 보정량을 계산하여 보정부를 통해 보정을 자동으로 수행한다.

계산부(440)는 데이터 저장부에 저장된 정보를 통해 메인 이송부와 보조 이송부의 동기오차량을 연산한다.

즉, 도 5에 도시된 것처럼, 이러한 계산부(440)는 오차량 계산부(441), 복귀량 계산부(442), 및 보정량 계산부(443)를 포함한다.

오차량 계산부(441)는 위치 데이터 저장부(412)에 저장된 메인 이송부(100)와 보조 이송부(200)의 위치 데이터와 PLC 등을 통해 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 현재 실시간 부하율과 현재 실시간 위치데이터에 의해 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림 오차량(E1)을 계산한다. 즉, 도 2에 도시된 것처럼, 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일하게 표시부에 표시되고 측정되는 경우에도 실제 메인 이송부와 보조 이송부는 뒤틀림에 따른 오차가 발생하게 된다. 이처럼, 오차량 계산부(441)는 위치제어부(300)가 작동(ON)중인 상태에서 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일한 상태에서도 실제 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터와 부하율에 의해 뒤틀림 오차량(E1)을 계산한다.

복귀량 계산부(442)는 위치제어부(300)의 정지(OFF)시에 피드백 데이터 저장부(415)에 저장된 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 피드백 데이터에 의해 보조 이송부의 복귀량(E2)을 계산한다. 즉, 도 3에 도시된 것처럼, 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일하게 표시되고 측정되는 경우에도 공작기계의 전원이 꺼지거나 공작기계의 도어가 열리는 것과 같이 위치제어부(300)가 정지하게 되면 장치의 복귀기능과 피드백 시스템에 의해 보조 이송부는 복귀량(E2)만큼 자동으로 보정을 수행하게 된다. 이처럼, 복귀량 계산부(442)는 위치제어부(300)가 정지(OFF)중인 상태에서 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일한 상태에서도 피드백 데이터 저장부에 저장된 피드백 데이터에 의해 실제 원위치로 일부 복귀하는 보조 이송부의 복귀량(E2)을 계산한다.

보정량 계산부(443)는 위치제어부(300)의 재작동(ON)시에 오차량 계산부(E1)와 복귀량 계산부(E2)의 계산값에 의해 보조 이송부 현재 보정해야할 이송량(E3)을 계산한다. 즉, 도 4에 도시된 것처럼, 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일하게 표시되고 측정되는 경우에도 위치제어부(300)가 재작동하게 되면 보조 이송부가 이동해야 하는 최종 뒤틀림 오차 보정량(E3)이 보정량 계산부(443)에 의해 자동으로 계산된다. 구체적으로 보정량 계산부(443)는 하기 식 1에 의해 최종 뒤틀림 오차 보정량(E3)을 계산한다.

식 1 : E3 = E1 - E1

보정부(450)는 계산부(440)의 결과에 따라 제2 액츄에이터를 구동하여 보조 이송부를 자동으로 이동시켜 뒤틀림에 따른 동기오차를 실시간으로 반복적으로 보정한다. 또한, 공작기계의 가공정밀도와 강성 및 정확성을 유지하기 위해 메인 이송부의 피드백 시스템은 동기오차 보정을 수행하지 않고, 보조 이송부의 동기오차 보정을 수행하여 동기제어되는 양 축계의 뒤틀림 동기오차 보정을 수행한다.

따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치는 동기제어에 따른 뒤틀림 오차량을 실시간으로 자동으로 보정함에 따라 공작기계의 가공정밀도를 향상하고, 뒤틀림에 따른 동기오차 보정시간과 보정비용을 감소하여 공작기계의 유지비용과 유지시간을 최소화며, 비가공시간 최소화에 따라 공작기계의 생산성을 극대화할 수 있다.

확인부(460)는 보정부(450)에 의해 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림 동기오차를 보정한 이후에, 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 부하율(U2)과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U1)을 확인한다. 즉, 확인부(460)는 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 부하율(U2)보다 큰지를 확인한다.(U > U2)

확인부(460)의 확인결과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 부하율(U2)보다 작거나 같은 경우(U ≤ U2)에는 계속해서 현재의 실시간 부하율(U)을 다시 측정하여 기준 정지 부하율(U2) 또는 기준 경고 부하율(U1)과 비교한다. 즉, 현재 실시간 부하율(U)이 기준 정지 부하율(U1)을 초과하지 않는 경우에는 반복해서 상술하는 계산부에 의해 반복하여 1단계 뒤틀림 오차보정을 수행하고, 현재 실시간 부하율(U)이 기준 정지 부하율(U2)을 한번이라도 초과하는 경우에는 장비의 변형이나 손상이 클 수 있어 2단계 뒤틀림 오차보정을 수행하고, 보정에 의해서도 최종적으로 현재 부하율이 보정에 의해 오차 보정이 어려운 경우에는 공작기계를 비상정지하게 된다.

확인부(460)의 확인결과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 부하율(U2)보다 큰 경우에, 분석부(470)가 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지알람횟수(A)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 알람횟수(A1)를 초과하는지를 판단한다. 즉, 분석부(470)는 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지알람횟수(A)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 알람횟수(A1)보다 큰지를 분석한다.(A > A1)

분석부(470)의 분석결과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지알람횟수(A)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 알람횟수(A1)보다 작거나 같은 경우(A ≤ A1)에는 계속해서 현재의 실시간 부하율(U)을 다시 측정하여 기준 정지 부하율(U2)과 비교한다.

이와 반대로 분석부의 판단결과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지알람횟수(A)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 알람횟수(A1)보다 큰 경우(A > A1)에는 표시부(490)를 통해 작업자나 사용자에게 알람을 표시하고, 공작기계 또는 메인 이송부와 보조 이송부의 작동을 정지한다. 또한, 상술하는 계산부(440)를 통해 동기오차 보정량을 재계산하여 보정부를 통해 재보정을 자동으로 수행한다.

다만, 기준 데이터 저장부에 저장된 정기 기준 부하율을 초과하는 비율이 일정량 이상인 경우에 계산을 통해 뒤틀림에 의한 동기오차 보정을 통해 보정이 용이하지 않다고 판단되는 경우에는 공작기계의 작동을 비상정지하고 이러한 상태 정보를 표시부에 표시한다.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정장치는 뒤틀림 오차 보정을 2단계로 실시간으로 반복적으로 자동으로 수행하고, 2단계 보정에서 일정량 이상을 초과하는 뒤틀림이 발생하는 경우에는 이를 자동으로 판단하여 공작기계를 비상정지함에 따라 공작기계의 안정성을 향상하고, 공작기계를 구성하는 각종 부품의 손상이나 파손을 예방하며, 공작기계의 수명을 증대할 수 있다.

도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정장치(10)의 제어부(400)는 입력부(480)와 표시부(490)를 더 포함한다.

입력부(480)는 주조작반 등에 스위치 또는 터치 버튼 등의 형태로 설치되어 제어부의 동기오차 보정 자동 선택 기능을 수행한다.

즉, 입력부(480)에 의해 사용자 또는 작업자가 동기제어되는 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차를 보정하기 위해 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 실시간 부하율을 자동으로 측정하고, 측정된 실시간 부하율에 따라 위치제어부의 작동(ON)과 정지(OFF)를 자동으로 수행하면서 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 자동으로 동기오차량을 보정할 수 있다. 입력부(480)에서 동기오차 자동보정 선택 기능을 선택하지 않는 경우 공작기계의 동기오차 자동보정 기능이 작동하지 않게 된다.

표시부(490)는 계산부(440), 보정부(450), 비교부(420), 판단부(430), 확인부(460), 및 분석부(470)의 결과를 표시한다. 이에 따라 사용자나 작업자가 육안으로 실시간으로 현재 공작기계의 상태와 공작기계의 작동유무 및 동기오차 자동보정량과 보정횟수 등을 실시간으로 확인할 수 있다. 이러한 표시부(490)는 LCD, LED, PDP 모니터 등으로 구성될 수 있다.

도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정방법을 설명한다. 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 정보저장 단계(S1), 위치제어부 조작 단계(S2), 비교 단계(S3), 판단 단계(S4), 알람 단계(S5), 계산 단계(S6), 보정 단계(S7), 확인 단계(S8), 분석 단계(S9), 정지 단계(S10), 재계산 단계(S11), 및 재보정단계(S12)를 포함한다.

메인 이송부와 보조 이송부의 동기제어 중에 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 데이터 저장부에 저장한다. 즉, 상술한 바와 같이 정보저장 단계(S1)는 기본 데이터 저장부(411), 위치 데이터 저장부(412), 기준 데이터 저장부(413), 실시간 데이터 저장부(414), 및 피드백 데이터 저장부(415)에 해당 데이터를 각각 저장한다.

정보저장 단계(S1) 이후에, 위치제어부(300)의 작동(ON)과 정지(OFF)를 조작한다.

위치제어부 조작 단계(S2) 이후에, 기준 경고 부하율과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 비교한다. 즉, 상술한 바와 같이 비교부(420)에서 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 부하율(U1)과 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)을 비교한다.

비교 단계(S3) 이후에, 비교결과 현재 실시간 부하율이 기준 경고 부하율을 초과(U > U1)하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는지를 판단한다. 즉, 상술한 바와 같이 판단부(430)에서 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수(W)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 경고 알람횟수(W1)를 초과하는지를 판단한다.

판단 단계(S4) 이후에, 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 표시부(490)에서 알람을 표시한다.

알람 단계(S5) 이후에, 판단부의 판단결과 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차 보정량을 계산부(440)에서 계산한다. 즉, 상술한 바와 같이 계산부(440)의 오차량 계산부(441)에서 제1 액츄에이터(110)와 제2 액츄에이터(210)의 현재 실시간 부하율과 현재 실시간 위치데이터에 의해 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림 오차량(E1)을 계산하고, 북귀량 계산부(442)에서 위치제어부(300)가 정지(OFF)중인 상태에서 메인 이송부와 보조 이송부의 위치 데이터가 동일한 상태에서도 피드백 데이터 저장부에 저장된 피드백 데이터에 의해 실제 원위치로 일부 복귀하는 보조 이송부의 복귀량(E2)을 계산하며, 보정량 계산부(443)에서 위치제어부(300)의 재작동(ON)시에 오차량 계산부(E1)와 복귀량 계산부(E2)의 계산값에 의해 보조 이송부 현재 보정해야할 최종 이송량(E3, 보정량)을 계산한다.

계산 단계(S6) 이후에, 계산부의 계산결과에 따른 보정량(E3)으로 보정부(450)가 보조 이송부를 이동시켜 뒤틀림 오차를 보정한다.

보정 단계(S7) 이후에, 기준 정지 부하율과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 확인한다. 즉, 상술한 바와 같이 확인부(460)에서 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율(U)이 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 부하율(U2)보다 큰지를 확인한다. 만약, 확인부의 확인결과 현재 실시간 부하율이 기준 정지 부하율을 초과하지 않는한은 계속해서 1단계 보정을 수행하게 된다.

확인 단계(S8) 이후에, 확인결과 현재 실시간 부하율이 기준 정지 부하율을 초과하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는지를 분석한다. 즉, 상술한 바와 같이 분석부(470)에서 실시간 데이터 저장부(414)에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지알람횟수(A)가 기준 데이터 저장부(413)에 저장된 기준 정지 알람횟수(A1)보다 큰지를 분석한다.

분석 단계(S9)이후에, 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 작동을 정지한다. 즉, 장비의 손상이나 파손을 방지하기 위해 공작기계 또는 메인 이송부와 보조 이송부의 작동을 정지하고, 이를 표시부에 표시한다.

정지 단계(S10) 이후에, 분석부의 분석결과 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 메인 이송부와 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량 보정량을 계산부에서 재계산한다. 계산방식은 상술한 바와 동일하여 이하 상세한 설명은 생략한다.

재계산 단계(S11) 이후에, 계산부의 재계산결과에 따른 보정량으로 보정부(450)가 보조 이송부를 재이동시켜 뒤틀림 오차를 재보정한다.

이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 동기오차 자동보정방법은 2단계로 실시간으로 반복적으로 자동으로 수행하고, 2단계 보정에서 일정량 이상을 초과하는 뒤틀림이 발생하는 경우에는 이를 자동으로 판단하여 공작기계를 비상정지함에 따라 공작기계의 안정성을 향상하고, 생산성을 증대시키고, 공작기계의 내구성과 신뢰성을 극대화할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1 : 공작기계, 10 : 자동보정장치,
100 : 메인 이송부, 200 : 보조 이송부,
300 : 위치제어부, 400 : 제어부.

Claims (15)

1. 제1 액츄에이터에 의해 구동되는 메인 이송부;
   제2 액츄에이터에 의해 구동되고, 상기 메인 이송부와 동기제어되는 보조 이송부;
   상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치를 제어하는 위치제어부; 및
   상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 실시간 부하율에 따라 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기오차량을 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 위치제어부의 정지시에 상기 보조 이송부의 복귀량을 반영하여 상기 보조 이송부를 이동시켜 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 실시간으로 자동으로 보정하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기제어 중에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 저장하는 데이터 저장부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 정보를 통해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 동기오차량을 연산하는 계산부; 및
   상기 계산부의 결과에 따라 상기 제2 액츄에이터를 구동하여 상기 보조 이송부를 이동함에 따라 뒤틀림에 따른 동기오차를 실시간으로 보정하는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 데이터 저장부는,
   가공프로그램, 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 이송량, 및 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피치와 감속비를 저장하는 기본 데이터 저장부;
   상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치데이터를 저장하는 위치 데이터 저장부;
   상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 기준 경고 부하율, 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 기준 정지 부하율, 기준 경고 알람횟수, 및 기준 정지 알람횟수 데이터를 저장하는 기준 데이터 저장부; 및
   상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 현재 실시간 부하율, 현재 실시간 위치데이터. 및 현재 실시간 누적되는 경고알람횟수와 현재 실시간으로 누적되는 정지알람횟수를 저장하는 실시간 데이터 저장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 데이터 저장부는,
   상기 위치제어부의 작동 또는 정지시에 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피드백 데이터를 저장하는 피드백 데이터 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 경고 부하율과 실시간 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 비교하는 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 실시간 데이터 저장부에 저장된 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수가 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 경고 알람횟수를 초과하는지를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 계산부는,
   상기 위치 데이터 저장부에 저장된 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 위치 데이터와 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율과 현재 실시간 위치데이터에 의해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림 오차량을 계산하는 오차량 계산부;
   상기 위치제어부의 정지시에 상기 피드백 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 피드백 데이터에 의해 상기 보조 이송부의 복귀량을 계산하는 복귀량 계산부; 및
   상기 위치제어부의 작동시에 상기 오차량 계산부와 상기 복귀량 계산부의 계산값에 의해 상기 보조 이송부 현재 보정해야할 이송량을 계산하는 보정량 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 보정부에 의해 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림 동기오차를 보정한 이후에, 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 정지 부하율과 실시간 데이터 저장부에 저장된 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 확인하는 확인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실시간 데이터 저장부에 저장된 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 상기 기준 데이터 저장부에 저장된 기준 정지 알람횟수를 초과하는지를 분석하는 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
    
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제어부의 동기오차 보정 자동 선택 기능 입력부; 및
    상기 계산부, 상기 보정부, 상기 비교부, 상기 판단부, 상기 확인부, 및 상기 분석부의 결과를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정장치.
    
12. 메인 이송부와 보조 이송부의 동기제어 중에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량을 보정하기 위한 정보를 저장하는 단계;
    위치제어부를 조작하는 단계;
    기준 경고 부하율과 제1 액츄에이터와 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 비교하는 단계;
    상기 비교결과 현재 실시간 부하율이 기준 경고 부하율을 초과하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는지를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 현재 실시간으로 누적된 경고알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차 보정량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산결과에 따른 보정량으로 상기 보조 이송부를 이동시켜 뒤틀림 오차를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 판단 단계 이후에,
    상기 현재 실시간으로 누적된 경고 알람횟수가 기준 경고 알람횟수를 초과하는 경우에 알람을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정방법.
    
14. 제12항에 있이서,
    상기 보정 단계 이후에,
    기준 정지 부하율과 상기 제1 액츄에이터와 상기 제2 액츄에이터의 현재 실시간 부하율을 확인하는 단계;
    상기 확인결과 현재 실시간 부하율이 기준 정지 부하율을 초과하는 경우에 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는지를 분석하는 단계;
    상기 분석결과 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 상기 메인 이송부와 상기 보조 이송부의 뒤틀림에 따른 동기오차량 보정량을 재계산하는 단계; 및
    상기 재계산결과에 따른 보정량으로 상기 보조 이송부를 이동시켜 뒤틀림 오차를 재보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 분석 단계 이후에,
    상기 현재 실시간으로 누적된 정지 알람횟수가 기준 정지 알람횟수를 초과하는 경우에 작동을 정지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 동기오차 자동보정방법.
    

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