WO2013100339A1 - 공구 교환 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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WO2013100339A1 PCT/KR2012/008540 KR2012008540W WO2013100339A1 WO 2013100339 A1 WO2013100339 A1 WO 2013100339A1 KR 2012008540 W KR2012008540 W KR 2012008540W WO 2013100339 A1 WO2013100339 A1 WO 2013100339A1
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박종명
정대혁
김종태
이주식
한장남
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Doosan Infracore Co Ltd
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
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    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools

Definitions

  • the present invention relates to a tool change control device and a method thereof, and more particularly, to a tool change during the machining of a two-axis turret machine, the user arbitrarily moves the position of the turret for tool change or uses a second homing to return the turret.
  • the present invention relates to a tool change control device and a method for reducing unnecessary time caused by movement and to avoid collisions that may occur during a tool change process.
  • the present invention devised to solve the problems of the prior art as described above calculates the minimum travel distance that the tool does not collide with the base material during the tool change process in the tool change process itself without changing the position of the turret commanded by the user during tool change It is an object of the present invention to provide a tool change control device and a method for performing a tool change after transferring a turret by a calculated amount.
  • the present invention provides a tool information analysis unit 192 for checking a rotation direction of a turret according to a tool change command and identifying one or more tools located between a current tool and a tool to be exchanged;
  • the tool information analyzer 192 calculates a difference between the offset amount of the current tool and the offset amount of the at least one tool by using the offset and mapping data of the at least one tool, and determines the tool closest to the base material.
  • a position analyzer 196 which calculates a transferable position of the tool exchangeable so as not to collide with the base material by using the end point position coordinates of the tool selected by the data comparison unit 194 and the outermost position coordinates of the base material. It is characterized by.
  • the present invention setting the offset and mapping data (S220), generating the outermost coordinate data of the base material to process the base material (S230); Checking the rotation direction of the turret according to the tool change command and checking at least one tool located between the current tool and the tool to be exchanged (S240); Selecting a tool closest to the base material by calculating a difference between the offset amount of the current tool and the offset amount of the at least one tool using the offset and mapping data for the at least one tool (S260); Calculating a transferable position of a tool exchangeable to avoid collision with the base material by using an end point position coordinate of the selected tool and an outermost position coordinate of the base material (S270); And transferring to a tool exchange position corresponding to the calculated transfer position amount (S280) and exchanging a tool (S290).
  • the tool change control apparatus and method thereof of the present invention require unnecessary time by the user randomly moving the position of the turret for tool change or moving the turret for the tool change during the machining of the two-axis turret equipment. There is an effect to reduce.
  • the present invention has a remarkable and advantageous effect of avoiding collisions that may occur during tool change.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a numerical control system to which a tool change control apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a tool change control method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating offset and mapping data applied to the present invention.
  • feed motor 140 machine tool
  • NC command unit 180 NC analysis unit
  • Tool change control device 192 Tool information analysis unit
  • the numerical control system includes a human machine interface (HMI) 110, a numerical control (NC) 120, a feed motor 130, a machine tool 140, a turret motor 150, and the like.
  • HMI human machine interface
  • NC numerical control
  • PLC programmable logic controller
  • the HMI 110 includes a screen display program and a data input program according to the screen display selection, displays a software switch on the display screen according to the output of the surface display program, and recognizes the on / off of the software switch to operate the machine. Function to give I / O command of.
  • the NC 120 recognizes a command of the HMI 110 and performs a machine operation command according to a program content, and the transfer motor 130 controls the servo motor or the spindle motor according to the command of the NC 120. Play a role.
  • the PLC 160 commands the sequence control according to the software switch input according to the command of the NC 120.
  • the NC 120 includes an NC command unit 170, an NC analysis unit 180, and a tool change control device 190, of which the tool change control device 190 is a new configuration of the present invention.
  • the tool change control device 190 includes a tool information analyzer 192, a data comparator 194, and a position analyzer 196.
  • the tool information analyzer 192 checks the rotation direction of the turret for exchanging a tool for which a current tool is to be exchanged according to a tool exchange command of the NC command unit 170. That is, the tool information analysis unit 192 checks the total number of ports (tool mounting holes) of the turret to find a tool that may collide with the base material from the tool change command signal of the NC command unit 170, and then the current tool. Find the direction in which to rotate the shortest distance from to the position of the tool to be changed. The tool information analyzer 192 checks at least one tool located between the current tool included in the checked turret rotation direction and the tool to be exchanged. The tool information analyzer 192 acquires the numbers of all the tools that are being rotated up to the tool to be changed.
  • the data comparison unit 194 calculates an offset amount difference between the offset amount of the current tool and the offset amount of the one or more tools using the offset and mapping data of the one or more tools identified by the tool information analyzer 192. Using the offset and mapping data for the tool of each tool number acquired by the tool information analysis unit 192, the position of each tool end point in the position of the current turret finds the tool closest to the base material for each axis. At this time, since the tool close to the base material comes out for each axis, it may be a different tool for each axis. The data comparison unit 194 selects the tool closest to the base material by comparing the calculated offset amount differences. The selected tool can find the exact position of the end point using the tool diameter compensation value and the length compensation value from the current coordinate value.
  • the position analysis unit 196 calculates a transferable position of the tool exchange so as not to collide with the base material by using the end point position coordinates of the tool selected by the data comparison unit 194 and the outermost position coordinates of the base material.
  • the position analysis unit 196 compares the position of the end points of the tools selected by the data comparing unit 194 with the position values of the outer coordinates of the base material generated during cutting, and determines whether the position of the tool end points is closer to the base material than the coordinates of the outer angle. Check it.
  • the position analysis unit 196 sets the movement amount on each axis by adding the difference between the position of the end point of the base material and the outermost coordinate value and the amount of allowance desired by the user. In this case, the reason for using the outermost coordinate value of the cutting base material is to prevent the collision between the tool and the base material. At this time, the position analysis unit 196 calculates the transfer position amount by reflecting the transfer margin amount preset for the selected tool.
  • the position analyzer 196 subtracts the position coordinate value of the current tool from the outermost position coordinate value of the base material, and adds a preset feed allowance and an offset amount of the selected tool. .
  • the position analyzer 196 subtracts the position coordinate value of the current tool from the origin coordinate value of the base material, and adds a preset feed margin and an offset amount of the selected tool.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a tool change control method according to the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a tool position calculation according to the present invention.
  • the user mounts the base material and the tools to the equipment (S200).
  • the tool change control device 190 sets a work offset and a tool offset in order to set a reference point of each tool after the user manually operates the equipment (S210).
  • the mounted tools set one or more tool offsets at the same reference point. Failure to set a tool offset on the mounted tool can result in a collision between the substrate and the tool.
  • the tool change control device 190 receives a tool offset from the user and sets offset and mapping data for the tool (S220). Through this, offset and mapping data are generated, so that each tool knows tool offset information applied in one program.
  • the tool change control device 190 generates outermost coordinate data of the base material, and the base material is processed (S230). External coordinate data is generated during cutting.
  • the tool change control device 190 When the tool change control device 190 receives a tool change signal from the NC 120, the tool change control device 190 checks a current tool number and a tool number to be exchanged to find a direction in which the turret rotates. While rotating the tool, the tool to be changed, and the tool to be changed, all of the tool numbers passing through the workpiece are acquired (S240).
  • the tool change control device 190 calculates an offset amount difference between the offset amount of the current tool and the offset amount of the one or more tools by using the offset and mapping data for one or more tools (S250).
  • the tool change control device 190 compares the calculated offset amount differences to determine whether the tool closest to the base material (the tool existing closest to the base material in each axis), that is, the difference between the offset amounts is the smallest value. Find (S260).
  • ⁇ Xoffset is the difference in X-axis offset between the current tool and the other tool
  • ⁇ Zoffset difference in Z-axis offset between the current tool and another tool
  • Xoffset_current X axis offset amount of current tool
  • Zoffset_current Z axis offset amount of the current tool
  • Xoffset_target X axis offset amount of tool to change
  • Zoffset_target Z offset value of tool to change.
  • the tool change control device 190 calculates an amount of transfer positions that can be exchanged with the tool so as not to collide with the base material by using the end point position coordinates of the tool and the outermost position coordinates of the base material (S270). At this time, the optimum feed amount for each axis so that the tool does not collide with the base material in the tool exchange process can be calculated by distinguishing when the tool with and without the inner diameter tool. If there is no internal diameter tool, the tool change control apparatus 190 may obtain the user value by adding the smallest value of the user-defined allowance and the offset amount from the value of the outermost position of the part where the workpiece is processed, minus the current coordinate value. On the other hand, when there is an internal diameter tool, the tool change control device 190 may obtain the user-defined clearance amount and the smallest value of the offset amount by subtracting the current coordinate value from the initial value of the workpiece.
  • Xlim outermost x-axis coordinate of the part where the workpiece is machined
  • Z ⁇ user-defined z-axis margin.
  • the tool change control device 190 transfers the turret to the tool change position (S280), and executes a tool change (turret rotation) (S290).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating offset and mapping data applied to the present invention.
  • the offset and mapping data are mapped to include a user defined feed margin from the tool offset data.
  • the offset and mapping data includes tool number (Tool Info.), Length number (H: longitudinal offset), diameter number (D: radial offset), tool direction, and feed allowance.
  • the feed allowance is defined by the user when the feed for each tool.
  • Tool orientation includes inner or outer diameter tools.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

공구 교환 제어 장치 및 그 방법
본 발명은 공구 교환 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 2축 터렛 장비의 가공 과정에서 공구 교환 시 사용자가 공구 교환을 위해 터렛의 위치를 임의로 옮기거나 제2 원점 복귀를 이용하여 터렛을 이동함으로 인해 발생하는 불필요한 시간을 줄이고 공구 교환 과정에서 발생할 수 있는 충돌을 피할 수 있는 공구 교환 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
공작 기계를 이용한 제품 생산은 대부분이 대량 생산을 위주로 하고 있다. 특히, 2축 터렛 장비는 대량 생산의 경우, 공구 교환 과정에서 사용자가 공구 교환을 위해 터렛의 위치를 임의로 옮기거나, 제2 원점 복귀를 이용하여 터렛을 이동하고 있다. 사용자가 공구 교환 과정에서 직관적으로 터렛을 이송하여 공구와 모재 사이에 충돌이 발생할 가능성이 크다. 이 과정에서 공구와 모재 사이에 충돌이 발생할 가능성이 크다. 사용자가 충돌을 피하기 위해 필요 이상으로 터렛을 이송하여 필요 없는 시간이 소모되는 문제점이 있었다. 이와 같이, 공구 교환 과정에서의 충돌 회피를 위해서는 충돌 방지 기능이 절실히 필요한 상황이다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 공구 교환 과정에서 공구가 모재와 충돌하지 않는 최소 이송거리를 계산해 내어 공구 교환 시 사용자가 지령하는 터렛의 위치 변경 없이 공구 교환 과정 자체에서 터렛을 계산량 만큼 이송한 뒤 공구 교환을 수행하도록 하는 공구 교환 제어 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 공구 교환 지령에 따라 터렛의 회전 방향을 확인하고, 현재 공구와 교환될 공구 사이에 위치한 하나 이상의 공구를 확인하는 공구 정보 분석부(192); 상기 공구 정보 분석부(192)에서 확인된 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 상기 현재 공구의 옵셋량과 상기 확인된 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 차이를 계산하여 모재와 가장 근접한 공구를 선택하는 데이터 비교부(194); 및 상기 데이터 비교부(194)에서 선택된 공구의 끝점 위치 좌표와 상기 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 상기 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출하는 위치 해석부(196)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 옵셋 및 맵핑 데이터를 설정하고(S220), 모재의 최외각 좌표 데이터를 생성하여 모재를 가공하는 단계(S230); 공구 교환 지령에 따라 터렛의 회전 방향을 확인하고, 현재 공구와 교환될 공구 사이에 위치한 하나 이상의 공구를 확인하는 단계(S240); 상기 확인된 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 상기 현재 공구의 옵셋량과 상기 확인된 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 차이를 계산하여 모재와 가장 근접한 공구를 선택하는 단계(S260); 상기 선택된 공구의 끝점 위치 좌표와 상기 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 상기 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출하는 단계(S270); 및 상기 산출된 이송 위치량에 해당하는 공구 교환 위치로 이송하고(S280), 공구를 교환하는 단계(S290)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 공구 교환 제어 장치 및 그 방법은 2축 터렛 장비의 가공 과정에서 공구 교환 시 사용자가 공구 교환을 위해 터렛의 위치를 임의로 옮기거나 제2 원점 복귀를 이용하여 터렛을 이동함으로써 불필요한 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공구 교환 과정에서 발생할 수 있는 충돌을 피할 수 있는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공구 교환 제어 장치가 적용된 수치 제어 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공구 교환 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공구 위치 계산을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 옵셋 및 맵핑 데이터를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : HMI 120 : NC
130 : 이송 모터 140 : 공작기계
150 : 터렛 모터 160 : PLC
170 : NC 지령부 180 : NC 해석부
190 : 공구 교환 제어 장치 192: 공구 정보 분석부
194: 데이터 비교부 196: 위치 해석부
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수치 제어 시스템을 나타내는 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 수치 제어 시스템은 HMI(Human Machine Interface)(110), NC(Numercal Control)(120), 이송 모터(130), 공작 기계(140), 터렛 모터(150) 및 PLC(Programmable Logic Controller)(160)를 포함한다.
상기 HMI(110)는 화면표시 프로그램 및 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 상기 표면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하며, 상기 소프트웨어 스위치의 온 오프를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 한다.
상기 NC(120)는 HMI(110)의 지령을 인식하고 프로그램 내용에 따라서 기계 동작 명령을 수행하고, 상기 이송 모터(130)는 상기 NC(120)의 명령에 따라 서보 모터나 스핀들 모터를 제어하는 역할을 담당한다. 또한, 상기 PLC(160)는 상기 NC(120)의 지령에 따라서 소프트웨어 스위치 입력에 따른 시퀀스 제어를 지령한다.
상기 NC(120)는 NC 지령부(170), NC 해석부(180) 및 공구 교환 제어 장치(190)를 포함하는데, 이중 상기 공구 교환 제어 장치(190)가 본 발명의 새로운 구성이다. 상기 공구 교환 제어 장치(190)는 공구 정보 분석부(192), 데이터 비교부(194) 및 위치 해석부(196)를 포함한다.
상기 공구 정보 분석부(192)는 NC 지령부(170)의 공구 교환 지령에 따라 현재 공구가 교환될 공구로 교환되기 위한 터렛의 회전 방향을 확인한다. 즉, 공구 정보 분석부(192)는 NC 지령부(170)의 공구 교환 지령 신호로부터 모재와 충돌이 발생할 가능성이 있는 공구를 찾기 위해 터렛의 전체 포트(공구 장착 홀) 수를 확인한 후, 현재 공구의 위치에서 변경해야 할 공구의 위치까지 최단거리로 회전하게 될 방향을 찾는다. 공구 정보 분석부(192)는 확인된 터렛 회전 방향에 포함된 현재 공구와 교환될 공구 사이에 위치한 하나 이상의 공구를 확인한다. 공구 정보 분석부(192)는 변경해야 할 공구까지 회전하는 중에 있는 모든 공구의 번호를 획득한다.
상기 데이터 비교부(194)는 공구 정보 분석부(192)에서 확인된 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 현재 공구의 옵셋량과 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 옵셋량 차이를 계산한다. 공구 정보 분석부(192)에 의해 취득한 각 공구 번호의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 현 터렛의 위치에서 각 공구 끝점의 위치가 각 축별로 모재와 가장 근접한 공구를 찾아낸다. 이때 모재와 근접한 공구는 각 축별로 나오기 때문에 축별로 다른 공구가 될 수 있다. 그리고 데이터 비교부(194)는 계산된 옵셋량 차이들을 비교하여 모재와 가장 근접한 공구를 선택한다. 선택된 공구는 현재 좌표값에서 공구경 보정값, 길이 보정값을 이용하여 정확한 끝점의 위치를 찾아낼 수 있다.
상기 위치 해석부(196)는 데이터 비교부(194)에서 선택된 공구의 끝점 위치 좌표와 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출한다. 위치 해석부(196)는 데이터 비교부(194)에 의해 선택된 공구들의 끝점 위치가 절삭 가공 시 발생하는 모재의 외각 좌표의 위치 값과 비교하여 공구 끝점의 위치가 외각의 좌표값보다 모재에 가까이 있는지 확인한다. 위치 해석부(196)는 공구의 끝점의 위치가 모재에 더 가까이 있을 경우, 모재의 끝점의 위치와 가장 외각의 좌표값의 차이와 사용자가 원하는 여유량을 합하여 각 축에 이동량으로 설정한다. 이때, 절삭 가공된 모재의 가장 외각의 좌표 값을 이용하는 이유는 공구와 모재의 충돌을 방지하기 위함이다. 이때, 위치 해석부(196)는 선택된 공구에 대해 미리 설정된 이송 여유량을 반영하여 이송 위치량을 산출한다.
여기서, 위치 해석부(196)는 공구에 내경 공구가 포함되지 않은 경우, 모재의 최외각 위치 좌표값에서 현재 공구의 위치 좌표값을 감산하고 미리 설정된 이송 여유량 및 상기 선택된 공구의 옵셋량을 가산한다. 반면, 위치 해석부(196)는 공구에 내경 공구가 포함되는 경우, 모재의 원점 좌표값에서 현재 공구의 위치 좌표값을 감산하고, 미리 설정된 이송 여유량 및 상기 선택된 공구의 옵셋량을 가산한다.
도 2는 본 발명에 따른 공구 교환 제어 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공구 위치 계산을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 사용자는 장비에 모재와 공구들을 장착한다(S200).
공구 교환 제어 장치(190)는 사용자가 장비를 수동으로 한 후 각 공구들의 기준점을 잡기 위해 작업 옵셋(Work offset)과 공구 옵셋을 설정한다(S210). 이때, 장착된 공구들은 동일한 기준점에 하나 이상의 공구 옵셋을 설정한다. 장착된 공구에 공구 옵셋을 설정하지 않을 경우 모재와 공구 사이에 충돌이 발생할 수 있다.
이후, 공구 교환 제어 장치(190)는 사용자로부터 공구 옵셋을 입력받아 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 설정한다(S220). 이를 통해, 옵셋 및 맵핑 데이터가 생성되고, 각 공구가 한 프로그램 내에서 적용하는 공구 옵셋 정보를 알 수 있도록 한다.
이후, 공구 교환 제어 장치(190)는 모재의 최외각 좌표 데이터를 생성하고, 모재는 가공이 실행된다(S230). 절삭 가공 시 외각 좌표 데이터를 생성한다.
그리고 공구 교환 제어 장치(190)는 NC(120)로부터 공구 교환 신호를 받으면, 현재 공구 번호와 교환될 공구 번호를 확인하여 터렛이 회전할 방향을 찾는다.또한, 공구 교환 제어 장치(190)는 처음 공구와 변경될 공구 그리고 변경될 공구까지 회전하는 동안 공작물을 지나가는 공구 번호들을 모두 취득한다(S240).
공구 교환 제어 장치(190)는 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 현재 공구의 옵셋량과 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 옵셋량 차이를 계산한다(S250).
공구 교환 제어 장치(190)는 계산된 옵셋량 차이들을 비교하여 모재와 가장 근접한 공구(각 축별로 모재와 가장 가까이 존재하는 공구), 즉 옵셋량의 차가 가장 작은 값인지 여부를 확인하여 가장 작은 값을 찾아낸다(S260).
여기서, 도 3을 참조하여, 각 공구의 옵셋량의 차이는 하기의 [수학식 1]로 구한다.
수학식 1
Figure PCTKR2012008540-appb-M000001
여기서, ΔXoffset: 현재 공구와 다른 공구의 X축 offset량 차,
ΔZoffset: 현재 공구와 다른 공구의 Z축 offset량 차,
Xoffset_current : 현재 공구의 X축 offset량,
Zoffset_current : 현재 공구의 Z축 offset량,
Xoffset_target : 변경할 공구의 X축 offset량,
Zoffset_target : 변경할 공구의 Z축 offset량을 나타낸다.
이후, 공구 교환 제어 장치(190)는 공구의 끝점 위치 좌표와 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출한다(S270). 이때, 공구 교환 과정에서 공구가 모재와 충돌하지 않도록 하는 각 축별 최적의 이송량은 공구가 내경 공구가 있을 때와 없을 때를 구분하여 산출될 수 있다. 공구 교환 제어 장치(190)는 내경 공구가 없을 경우 가공물의 가공이 이루어진 부분의 가장 외각 위치의 값에서 현재 좌표값을 뺀 값에서 사용자 정의 여유량과 옵셋량의 가장 작은 값을 더하여 구할 수 있다. 반면, 공구 교환 제어 장치(190)는 내경 공구가 있을 경우에는 가공물의 가장 처음 값에서 현재 좌표값을 뺀 값에서 사용자 정의 여유량과 옵셋량의 가장 작은 값을 더하여 구할 수 있다.
여기서, 도 3을 참조하여, 내경 공구가 없을 경우 취득한 값에 의해 계산된 각 축의 이송량은 하기의 [수학식 2]로 구한다.
수학식 2
Figure PCTKR2012008540-appb-M000002
여기서, 도 3을 참조하여, 내경 공구가 있을 경우 취득한 값에 의해 계산된 각 축의 이송량은 하기의 [수학식 3]으로 구한다.
수학식 3
Figure PCTKR2012008540-appb-M000003
여기서, XL: 공구 교환 시 움직일 x축 최소 거리,
ZL: 공구 교환 시 움직일 z축 최소 거리,
Xlim: 가공물의 가공이 이루어진 부분의 가장 외각 x축 좌표,
Zlim: 가공물의 가공이 이루어진 부분의 가장 외각 z축 좌표,
X: 현재 x축 좌표값,
Z: 현재 z축 좌표값,
Xδ: 사용자 정의 x축 여유량,
Zδ: 사용자 정의 z축 여유량을 나타낸다.
이후, 공구 교환 제어 장치(190)는 터렛을 공구 교환 위치로 이송하고(S280), 공구 교환(터렛 회전)을 실행한다(S290).
도 4는 본 발명에 적용되는 옵셋 및 맵핑 데이터를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 옵셋 및 맵핑 데이터는 공구 옵셋 데이터로부터 사용자가 정의한 이송 여유량이 포함되어 맵핑된다. 옵셋 및 맵핑 데이터는 공구 번호(Tool Info.), 길이 번호(H: 길이 방향 옵셋), 지름 번호(D: 지름 방향 옵셋), 공구 방향, 이송 여유량이 포함되어 있다. 여기서, 이송 여유량은 사용자가 각 공구마다 이송시 여유량을 정의한 것이다. 공구 방향에는 내경 또는 외경 공구가 포함된다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (4)

  1. 공구 교환 지령에 따라 터렛의 회전 방향을 확인하고, 현재 공구와 교환될 공구 사이에 위치한 하나 이상의 공구를 확인하는 공구 정보 분석부(192);
    상기 공구 정보 분석부(192)에서 확인된 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 상기 현재 공구의 옵셋량과 상기 확인된 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 차이를 계산하여 모재와 가장 근접한 공구를 선택하는 데이터 비교부(194); 및
    상기 데이터 비교부(194)에서 선택된 공구의 끝점 위치 좌표와 상기 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 상기 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출하는 위치 해석부(196)
    를 포함하는 공구 교환 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치 해석부(196)는,
    상기 선택된 공구에 대해 미리 설정된 이송 여유량을 반영하여 이송 위치량을 산출하는 것을 특징으로 하는 공구 교환 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 위치 해석부(196)는,
    상기 공구에 내경 공구가 포함되지 않은 경우에는, 상기 모재의 최외각 위치 좌표값에서 현재 공구의 위치 좌표값을 감산하고 상기 선택된 공구의 옵셋량을 가산하며, 상기 공구에 내경 공구가 포함되는 경우에는, 상기 모재의 원점 좌표값에서 현재 공구의 위치 좌표값을 감산하고 상기 선택된 공구의 옵셋량을 가산하는 것을 특징으로 하는 공구 교환 제어 장치.
  4. 옵셋 및 맵핑 데이터를 설정하고(S220), 모재의 최외각 좌표 데이터를 생성하여 모재를 가공하는 단계(S230);
    공구 교환 지령에 따라 터렛의 회전 방향을 확인하고, 현재 공구와 교환될 공구 사이에 위치한 하나 이상의 공구를 확인하는 단계(S240);
    상기 확인된 하나 이상의 공구에 대한 옵셋 및 맵핑 데이터를 이용하여 상기 현재 공구의 옵셋량과 상기 확인된 하나 이상의 공구의 옵셋량 간의 차이를 계산하여 모재와 가장 근접한 공구를 선택하는 단계(S260);
    상기 선택된 공구의 끝점 위치 좌표와 상기 모재의 최외각 위치 좌표를 이용하여 상기 모재와 충돌되지 않도록 공구 교환 가능한 이송 위치량을 산출하는 단계(S270); 및
    상기 산출된 이송 위치량에 해당하는 공구 교환 위치로 이송하고(S280), 공구를 교환하는 단계(S290)
    를 포함하는 공구 교환 제어 방법.
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