KR20230018067A - 선반 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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김민수
소창주
하성민
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한화정밀기계 주식회사
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Abstract

본 발명은 선반 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 선반에 구비된 공구의 보정 필요 여부 및 보정값을 판단하고 해당 선반으로 보정값을 제공하는 선반 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 장치는 가공물을 생산하는 선반으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신하는 수신부와, 상기 측정값을 참조하여 상기 선반에 구비된 공구의 위치에 대한 보정값을 산출하는 보정값 산출부, 및 상기 보정값을 상기 선반으로 송신하는 송신부를 포함하되, 상기 선반은 복수의 공구를 포함하고, 상기 보정값 산출부는 상기 복수의 공구별로 보정값을 산출한다.

Description

선반 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling lathe}
본 발명은 선반 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선반에 구비된 공구의 보정 필요 여부 및 보정값을 판단하고 해당 선반으로 보정값을 제공하는 선반 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
선반은 복수의 공구를 구비하여 원재료에 대한 가공 작업을 수행하여 가공물을 생산할 수 있다. 선반은 복수의 원재료에 대한 가공 작업을 순차적으로 수행하여 복수의 가공물을 생산할 수 있다.
복수의 원재료에 대한 동일한 가공 작업을 수행하면서 구비된 공구 중 일부가 올바른 작업을 수행하지 못할 수 있다. 예를 들어, 연마 또는 절삭 공구의 원재료와의 지속적인 연마 또는 절삭 가공 등으로 공구의 접촉 부분이 마모되는 경우 원재료에 대하여 연마 또는 절삭된 깊이가 예측된 깊이에 비하여 작게 형성되고, 가공물의 형상이 올바르게 형성되지 못할 수 있는 것이다. 이와 같은 공구에 의한 오차를 보상하기 위하여 주기적으로 공구의 위치 또는 상태를 보정하거나 관찰하는 것이 필요하다.
한편, 공구의 오차 보상이 사용자에 의해 수동으로 직접 수행되는 경우 보정값에 실제 공구의 오차 성분이 반영되지 못하거나 사용자에 의한 자의적인 성분이 반영될 수 있다.
따라서, 적절한 시점에 적절한 보정값이 선반에 제공될 수 있도록 하는 발명의 등장이 요구된다.
한국 등록특허공보 10-1896291호 (2018.09.03)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선반에 구비된 공구의 보정 필요 여부 및 보정값을 판단하고 해당 선반으로 보정값을 제공하는 선반 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 장치는 가공물을 생산하는 선반으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신하는 수신부와, 상기 측정값을 참조하여 상기 선반에 구비된 공구의 위치에 대한 보정값을 산출하는 보정값 산출부, 및 상기 보정값을 상기 선반으로 송신하는 송신부를 포함하되, 상기 선반은 복수의 공구를 포함하고, 상기 보정값 산출부는 상기 복수의 공구별로 보정값을 산출한다.
상기 선반 제어 장치는 상기 측정값을 가공 기준값과 비교하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 제어부를 더 포함한다.
상기 가공 기준값은 가공물의 측정 포인트에 대한 목적이 되는 가공값을 포함한다.
상기 선반 제어 장치는 상기 보정값을 출력하는 출력부를 더 포함한다.
상기 선반 제어 장치는 상기 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 상기 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 입력받는 입력부를 더 포함한다.
상기 선반 제어 장치는 상기 선반에 대하여 산출된 보정값의 이력이 포함된 보정 데이터에 상기 보정값 산출부에 의해 산출된 보정값을 반영하는 데이터 관리부를 더 포함한다.
상기 보정 데이터는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 보정값, 생산 수량 및 가공 조건 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 선반 제어 장치는 상기 보정 데이터를 참조하여 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 산출하고, 상기 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 제어부를 더 포함한다.
상기 보정값 산출부는 상기 보정 데이터를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출한다.
본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 방법은 가공물을 생산하는 선반으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신하는 단계와, 상기 측정값을 참조하여 상기 선반에 구비된 공구의 위치에 대한 보정값을 산출하는 단계, 및 상기 보정값을 상기 선반으로 송신하는 단계를 포함하되, 상기 선반은 복수의 공구를 포함하고, 상기 보정값을 산출하는 단계는 상기 복수의 공구별로 보정값을 산출하는 단계를 포함한다.
상기 선반 제어 방법은 상기 측정값을 가공 기준값과 비교하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 단계를 더 포함한다.
상기 가공 기준값은 가공물의 측정 포인트에 대한 목적이 되는 가공값을 포함한다.
상기 선반 제어 방법은 상기 보정값을 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 선반 제어 방법은 상기 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 상기 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 입력받는 단계를 더 포함한다.
상기 선반 제어 방법은 상기 선반에 대하여 산출된 보정값의 이력이 포함된 보정 데이터에 상기 보정값 산출부에 의해 산출된 보정값을 반영하는 단계를 더 포함한다.
상기 보정 데이터는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 보정값, 생산 수량 및 가공 조건 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 선반 제어 방법은 상기 보정 데이터를 참조하여 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 산출하고, 상기 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 단계를 더 포함한다.
상기 보정값을 산출하는 단계는 상기 보정 데이터를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 선반 제어 장치 및 방법에 따르면 선반에 구비된 공구의 보정 필요 여부 및 보정값을 판단하고 해당 선반으로 보정값을 제공하기 때문에 적절한 시점에 적절한 보정값이 선반에 제공되는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 선반 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 선반과 선반 제어 장치 간의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 다른 선반 제어 장치의 블록도이다.
도 4는 가공 기준값 테이블을 나타낸 도면이다.
도 5는 보정 데이터를 나타낸 도면이다.
도 6은 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선반 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 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 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 선반 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 선반 제어 시스템(10)은 선반(100) 및 선반 제어 장치(200)를 포함하여 구성된다.
선반(100)은 원재료를 가공하여 가공물을 생산할 수 있다. 본 발명에서 선반(100)은 자동 선반일 수 있다. 이에, 선반(100)은 복수의 공구를 구비할 수 있으며, 복수의 공구를 이용하여 하나의 원재료에 대한 다양한 가공을 수행할 수 있다.
선반 제어 시스템(10)은 복수의 선반(100)을 포함할 수 있다. 복수의 선반(100) 각각은 동일한 원재료를 이용하여 동일한 가공물을 생산할 수 있고, 서로 다른 원재료를 이용하여 서로 다른 가공물을 생산할 수도 있다.
선반(100)은 피딩되는 원재료를 가공하여 복수의 가공물을 생산할 수 있다. 가공물의 생산은 선반(100)에 구비된 제어부(170)(도 2 참조)의 제어에 의해 반복적으로 수행될 수 있다. 가공물의 생산이 진행되면서 공구의 위치가 변경되거나 공구의 단부, 팁 또는 원재료와의 접촉 부분이 마모되면서 가공물의 가공 품질이 저하될 수 있다. 예를 들어, 원재료를 가공하여 1mm 깊이의 홈을 형성하는 공구의 위치가 변경된 경우 1mm보다 작은 깊이의 홈이 형성될 수 있는 것이다. 이와 같은 가공 오차를 보상하기 위하여 가공물의 생산이 진행되면서 공구의 위치를 조절하는 보정이 수행되는 것이 바람직하다.
선반 제어 장치(200)는 선반(100)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 선반 제어 장치(200)는 각 선반(100)에 구비된 공구의 보정을 제어할 수 있다. 선반 제어 장치(200)는 각 선반(100)에 구비된 복수의 공구에 의한 가공 성능을 참조하여 각 공구의 보정값을 산출하고, 해당 보정값을 선반(100)으로 송신할 수 있다. 이에, 선반(100)은 수신된 보정값으로 공구를 보정하여 가공물을 생산할 수 있다.
도 2는 선반과 선반 제어 장치 간의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 선반 제어 장치(200)는 선반(100)과 통신을 수행하여 선반(100)을 제어할 수 있다.
선반(100)은 챔버(110), 모터(120), 스핀들(130), 공구(140), 구동부(150), 측정부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 챔버(110)는 모터(120), 공구(140), 구동부(150), 측정부(160) 및 제어부(170)를 수용할 수 있다. 또는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 모터(120), 공구(140), 구동부(150), 측정부(160) 및 제어부(170) 중 적어도 하나는 챔버(110)의 외부에 구비될 수도 있다.
모터(120)는 스핀들(130)을 회전시킬 수 있다. 스핀들(130)의 말단에는 원재료가 구비될 수 있다. 모터(120)의 회전력에 의해 원재료가 회전할 수 있다.
공구(140)는 원재료를 가공할 수 있다. 예를 들어, 공구(140)는 원재료에 대한 연마 작업 또는 절삭 작업을 수행할 수 있다. 선반(100)은 복수의 공구(140)를 구비할 수 있으며, 복수의 공구(140)는 개별적인 작업을 수행할 수 있다.
구동부(150)는 공구(140)를 이동시키거나 자세를 조절할 수 있다. 공구(140)는 구동부(150)에 의해 원재료의 방향 또는 반대 방향으로 이동하거나 원재료에 대한 자세가 조절될 수 있다.
측정부(160)는 가공물을 측정하여 측정값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 측정부(160)는 가공물의 길이, 폭, 홈의 깊이, 돌출부의 높이, 내경 및 외경 등을 측정하여 측정값을 생성할 수 있다. 선반(100)은 복수의 측정부(160)를 구비할 수 있으며, 각 측정부(160)는 개별적인 측정 작업을 수행할 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 측정부(160)의 위치 및 자세를 조절하기 위한 구동부(미도시)가 구비될 수 있다. 측정부(160)는 구동부(미도시)에 의해 위치 및 자세를 조절하면서 가공물에 대한 측정 작업을 수행할 수 있다.
제어부(170)는 모터(120), 구동부(150) 및 측정부(160)에 대한 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 모터(120)의 회전 여부 및 회전 속도를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 구동부(150)를 제어하여 공구(140)의 위치 및 자세가 조절되도록 할 수도 있다. 특히, 제어부(170)는 선반 제어 장치(200)로부터 수신된 보정값에 따라 구동부(150)를 제어하여 공구(140)의 위치 및 자세가 조절되도록 할 수 있다.
제어부(170)는 복수의 가공 프로그램 중 특정 가공 프로그램으로 원재료에 대한 가공이 수행되도록 할 수 있다. 가공 프로그램은 가공물을 생산하기 위한 모터(120) 및 구동부(150)의 제어 명령을 포함할 수 있다. 특정 가공 프로그램에 의해 모터(120) 및 구동부(150)가 제어되는 경우 특정 가공물이 생산될 수 있는 것이다. 가공물별로 가공 프로그램이 구비될 수 있는 것으로서, 제어부(170)는 특정 가공물의 생산을 위하여 대응하는 가공 프로그램으로 모터(120) 및 구동부(150)를 제어할 수 있다.
선반 제어 장치(200)는 선반(100)과 통신을 수행하여 선반(100)을 제어할 수 있다. 선반 제어 장치(200)는 측정부(160)로부터 측정값을 수신하고, 제어부(170)로 보정값을 송신할 수 있다. 제어부(170)는 선반 제어 장치(200)로부터 수신된 보정값에 따라 공구(140)의 위치 및 자세를 조절할 수 있다.
한편, 도 2는 선반 제어 장치(200)가 측정부(160)로부터 측정값을 수신하는 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 선반 제어 장치(200)는 제어부(170)로부터 측정값을 수신할 수도 있다. 이를 위하여, 제어부(170)는 측정부(160)에 의해 측정된 측정값을 수신하고, 이를 선반 제어 장치(200)로 전달할 수 있다. 이하, 선반 제어 장치(200)가 측정부(160)로부터 측정값을 수신하는 것을 위주로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 다른 선반 제어 장치의 블록도이고, 도 4는 가공 기준값 테이블을 나타낸 도면이고, 도 5는 보정 데이터를 나타낸 도면이며, 도 6은 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 장치(200)는 수신부(210), 입력부(220), 저장부(230), 제어부(240), 보정값 산출부(250), 데이터 관리부(260), 송신부(270) 및 출력부(280)를 포함하여 구성된다.
수신부(210)는 가공물을 생산하는 선반(100)으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신할 수 있다. 원재료에 대한 가공이 완료되어 가공물이 생산된 경우 측정부(160)는 가공물을 측정하여 측정값을 생산하고, 해당 측정값을 송신할 수 있다. 측정부(160)는 가공물이 생산될 때마다 측정을 수행하여 측정값을 송신할 수 있고, 선반 제어 장치(200)의 요청이 있을 때마다 측정을 수행하여 측정값을 송신할 수도 있다.
측정값과는 별개로 수신부(210)는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 생산 수량 및 가공 조건을 수신할 수 있다. 이하, 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 생산 수량 및 가공 조건을 측정 데이터라 한다. 측정 데이터는 측정값과 동시에 수신되거나 일정 시간 차를 두고 수신될 수 있다. 예를 들어, 하나의 통신 패킷에 측정값 및 측정 데이터가 포함되어 수신부(210)를 통해 수신되거나 서로 다른 통신 패킷에 측정값 및 측정 데이터가 각각 포함되어 수신부(210)를 통해 수신될 수 있는 것이다. 측정 데이터는 후술하는 보정 데이터의 생성에 이용될 수 있다.
이상은 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 생산 수량 및 가공 조건을 포함하여 측정 데이터가 구성되는 것을 설명하였으나, 원재료의 초기 온도, 가공 시점의 외기 온도, 선반(100)의 온도 및 진동 등이 측정 데이터에 포함될 수도 있다. 이하, 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 생산 수량 및 가공 조건을 포함하는 측정 데이터를 위주로 설명하기로 한다.
입력부(220)는 사용자 명령을 입력받을 수 있다. 사용자 명령은 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 보정값이 산출되면 사용자는 산출된 보정값의 송신 여부를 결정할 수 있다. 사용자는 입력부(220)를 통하여 보정값의 송신 명령을 입력하거나 송신 보류 명령을 입력할 수 있다.
사용자 명령은 가공 기준값의 입력 명령일 수 있다. 가공 기준값은 가공물의 측정 포인트에 대한 목적이 되는 가공값을 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, 가공물의 특정 측정 포인트가 가공 기준값으로 가공된 경우 최적의 가공이 수행된 것으로 판단될 수 있는 것이다. 가공 기준값은 선반(100)에 구비된 복수의 공구(140) 각각에 대하여 설정될 수 있다.
측정 포인트는 가공물에서 측정을 필요로 하는 특정 지점을 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, 측정 포인트는 가공물의 길이에 대응하는 부분, 폭에 대응하는 부분, 홈, 돌출부, 홀 또는 외경에 대응하는 부분일 수 있다. 측정 포인트별로 특정 공구에 의한 가공 작업이 수행될 수 있다.
사용자는 입력부(220)를 통하여 측정 포인트별 해당 공구에 의한 가공 작업의 목표 정도인 가공 기준값을 입력할 수 있다. 입력된 가공 기준값은 도 4에 도시된 바와 같이 가공 기준값 테이블(300)의 형태로 구성될 수 있다.
저장부(230)는 가공 기준값 테이블(300) 및 후술하는 보정 데이터(400)(도 5 참조)를 임시로 또는 영구적으로 저장할 수 있다.
보정값 산출부(250)는 수신부(210)를 통하여 수신된 측정값을 참조하여 선반(100)에 구비된 공구(140)의 위치에 대한 보정값을 산출할 수 있다. 보정값 산출부(250)는 가공 기준값을 기초로 보정값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 보정값 산출부(250)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이를 보정값으로 산출할 수 있다.
또는, 보정값 산출부(250)는 보정 데이터(400)를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출할 수도 있다. 즉, 보정값 산출부(250)는 특정 공구에 대하여 누적된 보정 데이터(400)를 참조하여 해당 공구에 적용할 최적의 보정값을 산출할 수 있는 것이다.
데이터 관리부(260)는 보정 데이터(400)를 관리하는 역할을 수행한다. 보정 데이터(400)는 선반(100)에 대하여 산출된 보정값의 이력을 포함할 수 있다. 데이터 관리부(260)는 보정값 산출부(250)에 의해 산출된 보정값을 보정 데이터(400)에 반영할 수 있다. 즉, 데이터 관리부(260)는 보정값 산출부(250)에 의해 산출된 보정값을 보정 데이터(400)에 반영하여 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있는 것이다.
도 5를 참조하면, 보정 데이터(400)는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 보정값, 생산 수량 및 가공 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
측정 시간은 측정부(160)에 의해 가공물에 대한 측정이 수행된 시간을 나타낸다. 선반 식별 정보는 선반 제어 시스템(10)에 구비된 복수의 선반(100) 각각에 부여된 고유 정보를 나타낸다. 가공 프로그램 식별 정보는 선반(100)에 구비된 복수의 가공 프로그램 각각에 부여된 고유 정보를 나타낸다. 보정값은 보정값 산출부(250)에 의해 산출되어 선반(100)으로 제공된 것을 나타낸다. 생산 수량은 선반(100)에 의하여 생산된 가공물의 누적 개수를 나타낸다. 가공 조건은 선반(100)에서 원재료에 대한 가공이 수행되는 환경 조건을 나타낸다. 예를 들어, 챔버(110)의 내부 온도 및 내부 압력 등이 가공 조건에 포함될 수 있다.
다시 도 3을 설명하면, 데이터 관리부(260)는 보정값 산출부(250)에 의해 보정값이 산출될 때마다 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다. 또한, 선반(100)은 복수의 공구(140)를 포함할 수 있는데 보정값 산출부(250)는 복수의 공구(140)별로 보정값을 산출하고, 데이터 관리부(260)는 이를 반영하여 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다.
송신부(270)는 보정값을 선반(100)으로 송신할 수 있다. 선반(100)의 제어부(240)는 송신부(270)로부터 수신된 보정값을 이용하여 공구(140)를 보정하고, 이후의 원재료에 대해서는 보정된 공구(140)에 의한 가공 작업이 수행되도록 할 수 있다.
출력부(280)는 보정값 산출부(250)에 의해 산출된 보정값을 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(280)는 디스플레이 장치의 형태로 제공되어 보정값을 시각적으로 출력할 수 있다. 사용자는 출력부(280)를 통하여 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 입력부(220)로 입력할 수 있다.
제어부(240)는 수신부(210), 입력부(220), 저장부(230), 보정값 산출부(250), 데이터 관리부(260), 송신부(270) 및 출력부(280)에 대한 전반적인 제어를 수행한다. 또한, 제어부(240)는 수신부(210)를 통하여 수신된 측정값을 가공 기준값과 비교하여 보정값의 산출 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 사전에 설정된 제1 임계값을 초과하는 경우 제어부(240)는 보정값을 산출하여야 하는 것으로 판단할 수 있다. 보정값 산출부(250)는 제어부(240)의 제어 명령에 따라 보정값을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 보정 데이터(400)를 참조하여 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 산출하고, 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단할 수도 있다. 도 6을 참조하여 설명하면, 선반 제어 장치(200)의 제어에 의해 선반(100)에 구비된 복수의 공구(140)에 대한 보정이 수행될 수 있다. 선반(100)에 의해 생산된 가공물의 생산 수량이 증가하면서 각 공구(140)에 대한 보정이 수행될 수 있다. 공구(140)별로 보정값의 변화 패턴의 상이할 수 있다. 제어부(240)는 이러한 공구(140)별 보정값의 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 특정 공구의 보정값 변화 패턴을 참조하여 해당 공구에 대한 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 사전에 설정된 제1 임계값을 초과할 것으로 판단되는 경우 보정값이 산출되어야 하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(240)의 제어 명령에 따라 보정값 산출부(250)는 보정값을 산출하고, 송신부(270)는 해당 보정값을 송신할 수 있다. 즉, 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 제1 임계값을 초과하기 전에 보정값이 산출되어 선반(100)으로 제공될 수 있는 것이다.
또는, 제어부(240)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 사전에 설정된 제2 임계값을 초과하는 경우 보정값 변화 패턴을 참조한 보정값의 산출 여부를 판단할 수도 있다. 여기서, 제2 임계값은 제1 임계값보다 작은 값일 수 있다. 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 사전에 설정된 제2 임계값을 초과하는 경우 제어부(240)는 보정값의 산출 명령을 보정값 산출부(250)로 전달할 수 있다. 보정값 산출부(250)는 보정값의 변화 패턴을 참조하여 보정값을 산출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선반 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 선반 제어 장치(200)는 보정값을 산출하여 송신하고, 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다.
우선, 선반 제어 장치(200)의 수신부(210)는 선반(100)으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신할 수 있다(S510). 제어부(240)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이를 참조하여 공구(140)의 보정 필요 여부를 판단할 수 있다(S520). 그리하여, 공구(140)의 보정이 필요한 것으로 판단되는 경우 제어부(240)는 보정값의 산출 명령을 보정값 산출부(250)로 전달할 수 있다. 한편, 공구(140)의 보정이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우 제어부(240)는 이후의 동작을 생략할 수 있다.
보정값 산출부(250)는 제어부(240)의 제어 명령에 따라 보정값을 산출할 수 있다(S530). 보정값 산출부(250)는 가공 기준값을 기초로 보정값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 보정값 산출부(250)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이를 보정값으로 산출할 수 있다.
또는, 보정값 산출부(250)는 현재까지의 보정 데이터(400)를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출할 수도 있다. 보정값 산출부(250)는 공구별 가공 패턴의 종류, 가공 횟수, 연마 깊이, 절삭 깊이 및 가공 지속 시간 등의 데이터와 실제 가공물의 측정값 간의 관계를 기계 학습함으로써 보정값을 산출할 수 있다. 측정값이 사전에 설정된 임계값을 초과하는 경우 제어부(240)는 공구에 대한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 보정의 필요성 판단 및 보정값의 산출은 원재료에 대한 가공이 수행되는 도중에 실시간으로 수행될 수 있다.
보정값 산출부(250)에 의하여 보정값이 산출되면, 출력부(280)는 보정값을 출력할 수 있다(S540). 제어부(240)는 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 입력부(220)를 통하 사용자 확인이 입력되는지 여부를 판단할 수 있다(S550). 사용자 확인은 보정값의 송신 명령일 수 있다.
보정값 송신 명령이 입력된 경우 송신부(270)는 보정값을 선반(100)으로 보정값을 송신할 수 있다(S560). 한편, 보정값 송신 명령이 입력되지 않거나 보정값의 송신 보류 명령이 입력된 경우 송신부(270)는 보정값을 송신하지 않을 수 있다.
보정값이 송신된 이후에 데이터 관리부(260)는 새롭게 생성된 보정값으로 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다(S570). 이 때, 데이터 관리부(260)는 측정값과 함께 수신된 측정 데이터를 참조하여 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선반 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 선반 제어 장치(200)는 보정값을 산출하여 송신하고, 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다.
우선, 선반 제어 장치(200)의 수신부(210)는 선반(100)으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신할 수 있다(S610). 제어부(240)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이를 참조하여 공구(140)의 보정 필요 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 측정값과 가공 기준값 간의 차이가 제2 임계값을 초과하는지를 참조하여 보정값 변화 패턴을 참조한 보정값의 산출 여부를 판단할 수 있다(S620). 그리하여, 공구(140)의 보정이 필요한 것으로 판단되는 경우 제어부(240)는 보정값의 산출 명령을 보정값 산출부(250)로 전달할 수 있다. 한편, 공구(140)의 보정이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우 제어부(240)는 이후의 동작을 생략할 수 있다.
제어부(240)의 제어 명령에 따라 보정값 산출부(250)는 보정값을 산출할 수 있다. 보정값 산출부(250)는 보정값의 변화 패턴을 참조하여 보정값을 산출할 수 있다(S6300.
보정값 산출부(250)에 의하여 보정값이 산출되면, 출력부(280)는 보정값을 출력할 수 있다(S640). 제어부(240)는 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 입력부(220)를 통하 사용자 확인이 입력되는지 여부를 판단할 수 있다(S650). 사용자 확인은 보정값의 송신 명령일 수 있다.
보정값 송신 명령이 입력된 경우 송신부(270)는 보정값을 선반(100)으로 보정값을 송신할 수 있다(S660). 한편, 보정값 송신 명령이 입력되지 않거나 보정값의 송신 보류 명령이 입력된 경우 송신부(270)는 보정값을 송신하지 않을 수 있다.
보정값이 송신된 이후에 데이터 관리부(260)는 새롭게 생성된 보정값으로 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다(S670). 이 때, 데이터 관리부(260)는 측정값과 함께 수신된 측정 데이터를 참조하여 보정 데이터(400)를 갱신할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 선반 제어 시스템 100: 선반
110: 챔버 120: 모터
130: 스핀들 140: 공구
150: 구동부 160: 측정부
170: 제어부 200: 선반 제어 장치
210: 수신부 220: 입력부
230: 저장부 240: 제어부
250: 보정값 산출부 260: 데이터 관리부
270: 송신부 280: 출력부

Claims (18)

  1. 가공물을 생산하는 선반으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신하는 수신부;
    상기 측정값을 참조하여 상기 선반에 구비된 공구의 위치에 대한 보정값을 산출하는 보정값 산출부; 및
    상기 보정값을 상기 선반으로 송신하는 송신부를 포함하되,
    상기 선반은 복수의 공구를 포함하고,
    상기 보정값 산출부는 상기 복수의 공구별로 보정값을 산출하는 선반 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 측정값을 가공 기준값과 비교하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 선반 제어 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가공 기준값은 가공물의 측정 포인트에 대한 목적이 되는 가공값을 포함하는 선반 제어 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보정값을 출력하는 출력부를 더 포함하는 선반 제어 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 상기 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 입력받는 입력부를 더 포함하는 선반 제어 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 선반에 대하여 산출된 보정값의 이력이 포함된 보정 데이터에 상기 보정값 산출부에 의해 산출된 보정값을 반영하는 데이터 관리부를 더 포함하는 선반 제어 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 보정 데이터는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 보정값, 생산 수량 및 가공 조건 중 적어도 하나를 포함하는 선반 제어 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 보정 데이터를 참조하여 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 산출하고, 상기 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 선반 제어 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 보정값 산출부는 상기 보정 데이터를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출하는 선반 제어 장치.
  10. 가공물을 생산하는 선반으로부터 가공물에 대한 측정값을 수신하는 단계;
    상기 측정값을 참조하여 상기 선반에 구비된 공구의 위치에 대한 보정값을 산출하는 단계; 및
    상기 보정값을 상기 선반으로 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 선반은 복수의 공구를 포함하고,
    상기 보정값을 산출하는 단계는 상기 복수의 공구별로 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 선반 제어 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 측정값을 가공 기준값과 비교하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 선반 제어 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 가공 기준값은 가공물의 측정 포인트에 대한 목적이 되는 가공값을 포함하는 선반 제어 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 보정값을 출력하는 단계를 더 포함하는 선반 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 보정값이 출력된 것에 대한 응답으로 상기 보정값의 송신 여부에 대한 사용자 확인을 입력받는 단계를 더 포함하는 선반 제어 방법.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 선반에 대하여 산출된 보정값의 이력이 포함된 보정 데이터에 상기 보정값 산출부에 의해 산출된 보정값을 반영하는 단계를 더 포함하는 선반 제어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 보정 데이터는 측정 시간, 선반 식별 정보, 가공 프로그램 식별 정보, 보정값, 생산 수량 및 가공 조건 중 적어도 하나를 포함하는 선반 제어 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 보정 데이터를 참조하여 가공물의 생산 수량에 대한 보정값의 변화 패턴을 산출하고, 상기 변화 패턴을 참조하여 보정값의 산출 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 선반 제어 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 보정값을 산출하는 단계는 상기 보정 데이터를 학습하고, 학습 결과를 참조하여 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 선반 제어 방법.
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