KR20200129290A - 공작 기계의 제어 방법 및 제어 시스템 - Google Patents

공작 기계의 제어 방법 및 제어 시스템 Download PDF

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KR20200129290A
KR20200129290A KR1020190053487A KR20190053487A KR20200129290A KR 20200129290 A KR20200129290 A KR 20200129290A KR 1020190053487 A KR1020190053487 A KR 1020190053487A KR 20190053487 A KR20190053487 A KR 20190053487A KR 20200129290 A KR20200129290 A KR 20200129290A
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박종명
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두산공작기계 주식회사
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Abstract

공작 기계의 제어 방법에 있어서, 사용자가 입력한 공구의 옵셋값을 수신한다. 공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출한다. 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교한다. 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 공작기계의 가공을 진행한다.

Description

공작 기계의 제어 방법 및 제어 시스템{CONTROL METHOD AND CONTROL SYSTEM FOR MACHINE TOOL}
본 발명은 공작 기계의 제어 장치 및 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 수치제어 밀링 머신과 같은 공작기계를 제어하는 방법 및 이를 수행하기 위한 공작 기계의 제어 시스템에 관한 것이다.
공작기계에서 다양한 원인, 예를 들면, 작업자의 운전 미숙, 가공프로그램 오류, NC 데이터의 오류 등에 의해 충돌이 발생할 수 있다. 특히, 공구 길이 보정값(공구 옵셋값)이 잘못 입력되는 경우 소재가 원하지 않는 치수로 절삭이 이루어질 수 있으며, 충돌이 발생할 수 있다.
관련 기술들에 의하면, 이러한 공구 옵셋에 의한 충돌 방지를 위해 카메라로 직접 공구를 촬영하거나 레이저 측정기를 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 고가의 장비 비용이 요구된다.
본 발명의 일 과제는 고가의 비용을 들이지 않고 공구 옵셋에 의한 충돌을 방지할 수 있는 공작 기계의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는 상기 제어 방법을 수행하기 위한 공작 기계의 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계의 제어 방법에 있어서, 사용자가 입력한 공구의 옵셋값을 수신한다. 공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출한다. 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교한다. 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 공작기계의 가공을 진행한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하는 것은 상기 수신된 공구 옵셋값으로부터 공구 길이 데이터를 산출하고, 상기 산출된 공구 길이 데이터가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우 상기 공작기계의 가공을 중지하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우 작업자에게 경고 메시지를 출력하는 것을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 획득할 수 있다.
상기 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계의 제어 시스템은 공구의 옵셋 데이터를 제공하기 위한 데이터 입력 장치, 공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하기 위한 공구 옵셋값 오류 진단 장치, 및 상기 제어 신호에 따라 공작기계의 가공을 제어하기 위한 공작기계 제어 장치를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공구 옵셋값 오류 진단 장치는, 공구 구성 품들의 형상 정보로부터 상기 공구 형상 정보를 획득하고 상기 공구의 옵셋 데이터로부터 공구 길이 데이터를 획득하기 위한 데이터 처리부, 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 공구 길이 데이터를 상기 최대/최소 결합길이와 비교하기 위한 산출부, 및 상기 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하기 위한 출력부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 산출부는 상기 공구 길이 데이터가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지 여부를 판단할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작기계 제어 장치는, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 공작기계의 가공을 진행시키고, 상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우 상기 공작기계의 가공을 중지시키고, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우 작업자에게 경고 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 획득할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 3차원 공구의 각 구성 품들의 형상 정보로부터 공구 구성 품들의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고, 상기 공구 길이 보정 정보가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지를 확인하여 공구의 사용 가능 유무를 판단할 수 있다.
이러한 판단에 의해 사용이 불가능한 공구의 경우, 공구 호출 시나 옵셋 지령 시, 공구 길이 오류 알람을 상기 수치 제어 장치에 출력하여 대체 공구를 사용하거나 장비를 정지하도록 하여, 작업자가 장비 세팅 중 잘못된 데이터를 입력하더라도 공구 길이에 의한 충돌이나 위치 오류를 사전에 방지할 수 있다.
이에 따라, 고가의 비용을 들이지 않고 공구 옵셋에 의한 충돌을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공구 장착부에 장착된 공구를 나타내는 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 공작기계의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 공구의 결합 길이를 나타내는 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 공구 구성 품들로 구성된 경우 공구의 조립 가능한 최대 결합길이를 나타내는 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 공구 구성 품들로 구성된 경우 공구의 조립 가능한 최소 결합길이를 나타내는 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공구 장착부에 장착된 공구를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 공작 기계는 공작물(W)을 가공하기 위하여 공구(20)를 이송시키기 위한 공구대 장치를 포함할 수 있다. 상기 공구대 장치는 공구(20)를 클램핑하기 위한 공구 구성 품들로 이루어진 공구 장착부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 수치제어 밀링 머신일 수 있다. 상기 공작기계는 공구(20)를 회전시키기 위한 공구 스핀들(10)을 포함할 수 있다. 공구(20)는 상기 공구 구성 품들에 의해 공구 스핀들(10)에 고정될 수 있다.
공구(20)는 상기 공구 장착부에 장착된 형태로 동작할 수 있다. 공구(20)의 형태, 상기 공구 구성 품들에 따라 공구 장착부의 특정 지점(R)과 공구(20)의 날 끝 부분 사이의 변위(공구 옵셋)이 달라질 수 있다.
작업자는 새로운 공구로 교환할 때 공구의 옵셋값을 조작반과 같은 데이터 입력 장치를 통해 입력시킬 수 있다. 예시적인 실시예들에 따른 공작기계의 제어 시스템은, 상기 입력된 공구의 공구 길이 보정 정보(공구 옵셋값)를 사전에 검증하여 상기 공구와 상기 공작물, 상기 공구와 기계 구성물 간의 간섭을 방지할 수 있다.
이하에서는, 예시적인 실시예들에 따른 공작기계의 제어 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 공작기계의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 3a는 일 실시예에 따른 공구의 결합 길이를 나타내는 단면도이다. 도 3b는 도 3a의 공구 구성 품들로 구성된 경우 공구의 조립 가능한 최대 결합길이를 나타내는 단면도이다. 도 3c는 도 3a의 공구 구성 품들로 구성된 경우 공구의 조립 가능한 최소 결합길이를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 공작기계의 제어 시스템은 데이터 입력 장치(150), 공구 옵셋값 오류 진단 장치(100), 및 공작기계의 제어 장치(200, 300)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 데이터 입력 장치(150)는 공구의 옵셋 데이터를 제공하기 위한 인터페이스 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 작업자는 공구 장착부에 새롭게 장착된 공구의 옵셋값을 조작반의 입력키들 또는 터치 패널을 통해 입력할 수 있다. 상기 입력된 공구의 옵셋값은 NC 제어 장치(200)로 입력되고, NC 제어 장치(200)는 상기 입력된 공구 옵셋값을 공구 옵셋값 오류 진단 장치(100)로 제공할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작기계의 제어 시스템은 공구 ID 시스템을 더 포함할 수 있다. 상기 공구 ID 시스템은 공구에 장착된 ID 칩을 포함하고, 상기 ID 칩에 저장된 공구 데이터(공구의 수명, 옵셋, 타입 등)에 기초하여 공구 관리 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 공구 측정기(tool inspector)를 사용하여 상기 ID 칩에 공구의 옵셋 정보를 저장할 수 있다.
이 경우에 있어서, 상기 공구 ID 시스템은 상기 공구의 옵셋 정보를 NC 제어 장치(200)로 제공하고, NC 제어 장치(200)는 상기 입력된 공구 옵셋 정보를 공구 옵셋값 오류 진단 장치(100)로 제공할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 공구 옵셋값 오류 진단 장치(100)는 공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력할 수 있다. 공구 옵셋값 오류 진단 장치(100)는 데이터 처리부(110), 산출부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다.
데이터 처리부(110)는 공구 구성 품들의 형상 정보로부터 상기 공구 형상 정보를 획득하고 상기 공구의 옵셋 데이터로부터 공구 길이 데이터를 획득할 수 있다.
상기 공구 형상 정보는 상기 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다. 데이터 처리부(110)는 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 상기 공구 형상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 상기 공구 데이터 서버는 충돌 방지 시스템(collision protection system)으로부터 상기 공구의 형상 정보를 제공받을 수 있다. 상기 충돌 방지 시스템은 장비의 3D 데이터를 이용하여 장비의 구성 요소들과 소재, 공구 간의 간섭이 발생하는 것을 사전에 확인하여 충돌을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 공구 데이터 서버는 공구의 수명이나 상태를 관리하는 기능을 수행하는 공구 관리 시스템(tool management system)으로부터 상기 공구의 형상 정보를 제공받을 수 있다.
상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템은 상기 공구 데이터 서버로부터 상기 공구 형상 데이터를 제공받을 수 있다. 상기 공구 데이터 서버는 공구 업체에서 제공하는 ISO13399 기반의 서버로서 공구와 관련된 모든 형상 정보를 제공할 수 있다.
이와 다르게, 상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템은 공구 설정 소프트웨어로서의 3D 가공 설정 소프트웨어(3D machine setting SW)로부터 상기 공구 형상 데이터를 제공받을 수 있다. 사용자는 상기 3D 가공 설정 소프트웨어에 직접 공구의 형상을 입력하여 공구를 생성하여 상기 데이터를 상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템에 제공할 수 있다.
또한, 데이터 처리부(110)는 NC 제어 장치(200)로부터 입력된 상기 공구의 옵셋값으로 공구 길이값을 산출할 수 있다. 상기 공구의 옵셋값에서 장비 고유의 길이값(예를 들면, 스핀들 부분의 길이값)을 차감하여 실제 공구 길이값을 산출할 수 있다.
산출부(120)는 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 공구 길이 데이터를 상기 최대/최소 결합길이와 비교할 수 있다.
도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 산출부(120)는 상기 공구 형상 정보에 기초하여 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출할 수 있다. 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더(30a) 및 어댑터(32a, 32b)를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다. 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이는 아래 식(1)에 의해 산출될 수 있다. 상기 공구의 조립 가능한 최소 결합길이는 아래 식(2)에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00001
------ 식(1)
Figure pat00002
------ 식(2)
여기서, Lmin은 최소 결합길이이고, Lmax는 최대 결합길이이고, n은공구에 사용되는 홀더의 개수, m은 공구에 사용되는 어댑터의 개수, H는 홀더의 길이, A는 어댑터의 길이, AH는 어댑터와 홀더가 겹치는 길이, TL은 공구의 길이, TH는 공구와 홀더가 중복되는 길이이고, TA는 공구와 어댑터가 중복되는 길이를 나타냄.
또한, 산출부(120)는 상기 공구 길이 데이터가 최대 결합길이(Lmax)와 최소 결합길이(Lmin) 이내에 있는 지 여부를 판단할 수 있다.
출력부(130)는 상기 비교 결과에 따른 제어 신호를 PMC(Programmable Machine Control)(300) 또는 NC 제어 장치(200)에 출력할 수 있다. PMC(300)는 상기 제어 신호에 대응하는 PMC 신호를 이용하여 공작기계의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, PMC(300)는 상기 PMC 신호를 서보 모터(310)에 출력하여 서보 모터(310)의 동작을 제어할 수 있다.
산출부(120)의 비교 결과, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 공작기계의 가공을 진행시키도록 제어할 수 있다. 상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우 PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 상기 공작기계의 가공을 중지시키도록 제어할 수 있다. 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우 PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 작업자에게 경고 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 2의 공작 기계의 제어 시스템을 이용하여 공작 기계를 제어하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 먼저, 작업자에 의해 직접 입력된 공구 옵셋값을 획득할 수 있다(S10).
예시적인 실시예들에 있어서, 작업자는 새롭게 장착된 공구의 옵셋값을 조작반의 입력키들 또는 터치 패널을 통해 입력할 수 있다.
이와 다르게, 공구 측정기(tool inspector)에 의해 측정된 공구 측정값을 획득할 수 있다. 이 경우에 있어서, 공구에 장착된 ID 칩을 포함하는 공구 ID 시스템으로부터 공구의 옵셋값을 획득할 수 있다. 상기 공구 측정기에 의해 측정된 공구 데이터(공구의 수명, 옵셋, 타입 등)는 상기 ID 칩에 저장될 수 있다.
이어서, 공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출할 수 있다(S20).
예시적인 실시예들에 있어서, 공구 구성 품들의 형상 정보로부터 상기 공구 형상 정보를 획득할 수 있다. 상기 공구 형상 정보는 상기 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다. 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 상기 공구 형상 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 상기 공구 데이터 서버는 충돌 방지 시스템(collision protection system)으로부터 상기 공구의 형상 정보를 제공받을 수 있다. 상기 충돌 방지 시스템은 장비의 3D 데이터를 이용하여 장비의 구성 요소들과 소재, 공구 간의 간섭이 발생하는 것을 사전에 확인하여 충돌을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 공구 데이터 서버는 공구의 수명이나 상태를 관리하는 기능을 수행하는 공구 관리 시스템(tool management system)으로부터 상기 공구의 형상 정보를 제공받을 수 있다.
상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템은 상기 공구 데이터 서버로부터 상기 공구 형상 데이터를 제공받을 수 있다. 상기 공구 데이터 서버는 공구 업체에서 제공하는 ISO13399 기반의 서버로서 공구와 관련된 모든 형상 정보를 제공할 수 있다.
이와 다르게, 상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템은 공구 설정 소프트웨어로서의 3D 가공 설정 소프트웨어(3D machine setting SW)로부터 상기 공구 형상 데이터를 제공받을 수 있다. 사용자는 상기 3D 가공 설정 소프트웨어에 직접 공구의 형상을 입력하여 공구를 생성하여 상기 데이터를 상기 충돌 방지 시스템 또는 상기 공구 관리 시스템에 제공할 수 있다.
이어서, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 공구 형상 정보에 기초하여 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출할 수 있다. 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더(30a) 및 어댑터(32a, 32b)를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함할 수 있다.
이후, 상기 공구 옵셋값이 상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이 이내에 있는 지 여부를 판단할 수 있다(S30, S32).
먼저, 상기 공구의 옵셋값으로 공구 길이값을 산출할 수 있다. 상기 공구의 옵셋값에서 장비 고유의 길이값(예를 들면, 스핀들 부분의 길이값)을 차감하여 실제 공구 길이값을 산출할 수 있다. 상기 공구 길이 데이터를 상기 최대/최소 결합길이와 비교할 수 있다.
상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우, 상기 공구 옵셋값은 정상적으로 입력되었으므로, PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 공작기계의 가공을 진행시키도록 제어할 수 있다(S40).
상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우, 충돌이 발생할 우려가 있으므로, PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 상기 공작기계의 가공을 중지시키도록 제어할 수 있다(S42).
상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우, 축(axis)이 한계값(limit)을 벗어날 우려가 있지만 충돌이 발생하지 않기 때문에 PMC(300)(NC 제어 장치(200))가 작업자에게 경고 메시지를 출력한 후 가공을 계속 진행하도록 제어할 수 있다(S44).
상술한 바와 같이, 수치 제어 장치가 구비되어 있는 밀링 머신과 공작기계에 있어서, 공구의 3차원 정보를 이용하여 상기 수치 제어 장치에 입력된 공구 길이 보정 정보(공구 옵셋값)을 사전에 검증하여 공구와 소재, 공구와 기계 구성물 간의 간섭을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 3차원 공구의 각 구성 품들의 형상 정보로부터 공구 구성 품들의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고, 상기 공구 길이 보정 정보가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지를 확인하여 공구의 사용 가능 유무를 판단할 수 있다. 이러한 판단에 의해 사용이 불가능한 공구의 경우, 공구 호출 시나 옵셋 지령 시, 공구 길이 오류 알람을 상기 수치 제어 장치에 출력하여 대체 공구를 사용하거나 장비를 정지하도록 하여, 작업자가 장비 세팅 중 잘못된 데이터를 입력하더라도 공구 길이에 의한 충돌이나 위치 오류를 사전에 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 공구 스핀들 20: 공구
30a: 홀더 32a, 32b: 어댑터
100: 공구 옵셋값 오류 진단 장치 110: 데이터 처리부
120: 산출부 130: 출력부
200: NC 제어 장치 300: PMC
310: 서보 모터

Claims (12)

  1. 사용자가 입력한 공구의 옵셋값을 수신하고;
    공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고;
    상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하고; 그리고
    상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 공작기계의 가공을 진행하는 것을 포함하는 공작기계의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하는 것은
    상기 수신된 공구 옵셋값으로부터 공구 길이 데이터를 산출하고;
    상기 산출된 공구 길이 데이터가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지 여부를 판단하는 것을 포함하는 공작기계의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우 상기 공작기계의 가공을 중지하는 것을 더 포함하는 공작기계의 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우 작업자에게 경고 메시지를 출력하는 것을 더 포함하는 공작기계의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함하는 공작기계의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 획득하는 공작기계의 제어 방법.
  7. 공구의 옵셋 데이터를 제공하기 위한 데이터 입력 장치;
    공구 형상 정보에 기초하여 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 수신된 공구 옵셋값을 상기 최대/최소 결합길이와 비교하고 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하기 위한 공구 옵셋값 오류 진단 장치; 및
    상기 제어 신호에 따라 공작기계의 가공을 제어하기 위한 공작기계 제어 장치를 포함하는 공작기계의 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 공구 옵셋값 오류 진단 장치는
    공구 구성 품들의 형상 정보로부터 상기 공구 형상 정보를 획득하고 상기 공구의 옵셋 데이터로부터 공구 길이 데이터를 획득하기 위한 데이터 처리부;
    상기 공구의 조립 가능한 최대 결합길이 및 최소 결합길이를 산출하고 상기 공구 길이 데이터를 상기 최대/최소 결합길이와 비교하기 위한 산출부; 및
    상기 비교 결과에 따른 제어 신호를 출력하기 위한 출력부를 포함하는 공작 기계의 제어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 산출부는 상기 공구 길이 데이터가 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 지 여부를 판단하는 공작 기계의 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 공작기계 제어 장치는, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이와 상기 최소 결합길이 이내에 있는 경우 공작기계의 가공을 진행시키고, 상기 공구 옵셋값이 상기 최소 결합길이보다 작은 경우 상기 공작기계의 가공을 중지시키고, 상기 공구 옵셋값이 상기 최대 결합길이보다 큰 경우 작업자에게 경고 메시지를 출력하도록 제어하는 공작 기계의 제어 시스템.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구에 사용되는 홀더 및 어댑터를 포함하는 공구 구성 품들의 형상 정보를 포함하는 공작 기계의 제어 시스템.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 공구 형상 정보는 공구 데이터 서버 또는 외부 공구 관리 시스템으로부터 획득하는 공작 기계의 제어 시스템.
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