KR100401635B1 - 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법 - Google Patents

공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수치제어공작기계를 이용하여 임의의 공작물을 가공하기 위해 작성되는 가공 프로그램의 문법이 셋업 되는 해당 NC에 정해진 고유의 코드 형식으로 정의되어 있는지의 여부를 사전에 검색할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 공작물에 대한 가공 요구에 따라 각 NC별로 정의된 코드 형식으로 가공 프로그램을 작성하고, 작성된 가공 프로그램을 적용하고자 하는 NC의 코드 형식에 따라 문법 정의 파일을 변환한 다음 문법 검색을 실행시키며, 문법 검색 실행이 선택되면 검색할 블록을 선택하며, 선택된 블록내의 문법 정의 파일 내용을 판독하고, 검색 블록내의 글자를 대문자로 변환한 다음 검색 블록내의 빈칸을 삭제하며, 검색 블록 내의 G-코드 정의와 어드레스 정의 파일을 분석하여 문법 검색을 수행 한 다음 오류가 검출되는 경우 해당 정보를 표시수단을 통해 지시하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 하나의 공작물을 서로 다른 제작사의 NC를 이용하여 가공하는 경우 각 NC에 작성된 가공 프로그램의 문법이 정상적으로 작성 되었는지의 여부를 사전에 검색할 수 있어 공정시간의 단축을 제공하고, 가공 프로그램의 오류를 실 가공하기 이전에 발견할 수 있어 공작물 및 기계를 안정되게 보호한다.

Description

공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법{METHOD FOR CHECK GRAMMER A MANUFACTURE PROGRAMMING OF NUMERICAL CONTROL TYPE MACHINE TOOL}
본 발명은 수치제어공작기계(NUMERICAL CONTROL TYPE MACHINE TOOL : 이하 "NC" 라 한다.)에 셋업되는 공작물 가공 프로그램을 검색하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 임의의 공작물을 가공하기 위하여 작성되는 가공 프로그램의 문법이 셋업되는 해당 NC에 정해진 고유의 코드 형식으로 정의되어 있는지의 여부를 사전에 검색할 수 있도록 한 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법에 관한 것이다.
일반적으로 NC는 공작물에 대한 작업을 자동으로 진행되는 장치로서, 기계에 동작을 지령하는 장치와 기계가 지령된 명령에 따라 정상적으로 움직이고 있는지의 여부를 검출하는 장치, 모재를 가공하기 위한 목표값과 가공되어지는 현재의 검출값을 비교하여 목표값과 편차가 있는 경우 목표값으로의 가공이 이루어지도록 하는 보정장치로 구성된다.
이러한, NC를 이용하여 임의의 공작물을 가공하기 위해서는 작업자는 공작물에 대한 도면으로부터 공작물의 모양과 치수, 가공순서, 절삭속도, 절삭공구의 종류 및 크기 등에 대한 조건을 NC에서 정해져 있는 고유의 코드형식에 따라 외부의 프로그램 개발장치를 이용하여 가공 프로그램을 작성한 다음 통신이나 플로피 디스크 및 기타의 방법을 이용하여 해당 NC에 셋업 한 다음 해당 공작물에 대한 가공이 이루어지도록 하고 있다.
이와 같은 NC의 경우 각 제작사 마다 가공 프로그램 문법을 검색하는 기능을 가지고 있으나, 통상적으로 자사 NC의 가공 프로그램 문법만을 검사할 수 있도록 되어 있으며, 반드시 해당 NC상에서만 가능하도록 되어 있으며, 동일한 제작성능과 사양을 갖고 있더라도 제작 회사마다 가공 프로그램을 작성하는 고유의 코드 형식이 서로 상이하게 설정되어 있다.
따라서, 동일한 공작물을 서로 다른 제작사의 NC를 이용하여 가공하기 위해서는 작업자는 각 제작사의 NC에 정해져 있는 고유 코드의 형식에 따라 가공 프로그램을 작성하여야 하고, 작성된 가공 프로그램을 해당 NC에 플로피 디스크나 통신및 기타의 방법을 이용하여 셋업 한 이후 작성된 가공 프로그램이 해당 NC에 정의된 코드형식으로 작성되었는지의 여부를 문법 검색함으로써 임의의 공작물에 대한 가공에 있어 오류가 발생되지 않도록 하고 있다.
전술한 바와 같이 종래에는 가공 프로그램의 문법을 검색하기 위해서는 반드시 해당 NC에 셋업 한 다음 검색을 실행할 수 있으며, 검색 결과 가공 프로그램에 문제점이 발견되는 경우 해당 가공 프로그램을 외부의 개발 장치를 이용하여 재 작성한 다음 해당 NC에 다시 셋업 하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.
또한, 서로 다른 제작사의 여러 종류 NC를 사용하는 작업자가 한가지의 공작물을 가공하기 위하여 각 NC에 맞는 가공 프로그램을 작성하는 과정에서 실수로 코드 값을 잘못 입력하는 경우가 발생하게 되며, 이로 인하여 공정시간의 지연이 수시로 발생하게 되고, 치명적인 오류가 생겨 가공 완료된 공작물을 못쓰게 되는 문제점이 발생한다.
또한, 작업자의 실수로 인하여 잘못된 코드 형식의 가공 프로그램으로 NC가 운용되는 경우 발생하게 되며, 이로 인하여 고가의 NC에 치명적인 고장이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 NC가 인식할 수 있도록 코드 형식으로 제작된 임의의 공작물에 대한 가공 프로그램에 대하여 각 NC의 코드 형식에 따라 문법 정의 파일을 변경시켜 가공 프로그램을 검색할 수 있도록 함으로써, 공정시간의 지연과 가공 프로그램 및 NC의 오류를 미연에 방지하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색장치에 대한 구성 블록도.
도 2는 본 발명에서 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법을 구현하기 위한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 키 입력부 20 : 외부 입력모듈
30 : 전원부 40 : 제어부
50 : 표시부
상기와 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 공작물에 대한 가공 요구에 따라 각 NC별로 정의된 코드 형식으로 가공 프로그램을 작성하는 과정과, 작성된 가공 프로그램을 적용하고자 하는 NC의 코드 형식에 따라 문법 정의 파일을 변환한 다음 문법 검색 실행을 실행시키는 과정과, 문법 검색 실행이 선택되면 검색할 블록을 선택하며, 선택된 블록내의 문법 정의 파일 내용을 판독하는 과정과, 검색 블록내의 글자를 대문자로 변환한 다음 검색 블록내의 빈칸을 삭제하는 과정과, 검색 블록 내의 G-코드 정의와 어드레스 정의 파일을 분석하여 문법 검색을 수행하며, 오류가 검출되는 경우 해당 정보를 표시수단을 통해 지시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 문법 검색 실행으로 선택되는 검색할 블록은 가공 프로그램을 구성하는 복수개의 블록중에서 하나의 블록만이 선택되며, 가공 프로그램에 대한 문법 검색은 프로그램을 구성하는 첫 번째 블록부터 최종 블록까지 단계적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 가공 프로그램의 문법 검색은 선택된 블록을 구성하는 어드레스 정의 파일과 G-코드 정의 파일 분석을 통해 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 공작기계의 가공 프로그램문법 검색장치는, 키 입력부(10)와, 외부입력모듈(20), 전원부(30), 제어부(40) 및 표시부(50로 이루어지는데, 키 입력부(10)는 가공 요청된 공작물의 도면으로부터 가공 프로그램을 작성하기 위한 키 코드를 입력하는 장치로 도면의 분석을 통해 공작물의 모양과 치수, 가공순서, 절삭 공구의 속도, 종류 및 크기 등을 선정한 다음 가공시키고자 하는 NC에서 정의한 코드값을 입력한다.
외부입력모듈(20)은 외부 입력 통신장치로, CAD/CAM과 같은 장치와 통신 접속되어 작성된 공작물에 대한 가공 프로그램을 시리얼 인터페이싱하거나 별도의 가공 프로그램 장치를 통해 작성되어 플로피 디스크나 CD를 통해 저장된 가공 프로그램을 판독하여 셋업시키는 기능을 수행한다.
전원부(30)는 임의의 공작물에 작성된 가공 프로그램의 문법 검색이 수행될 수 있도록 시스템의 각 부하에 전원을 공급하는 기능을 담당한다.
제어부(40)는 키입력부(10)나 외부입력모듈(20)을 통해 임의의 공작물에 대한 가공 프로그램이 셋업 된 이후 해당 가공 프로그램이 임의의 공작물을 가공하고자 하는 NC에 적합한 코드의 형식으로 작성되었는지를 검색하는 신호의 입력이 검출되는 경우 해당 가공 프로그램을 분석하여 정상적으로 작성되었는지를 판단한 이후 판단된 결과의 정보를 출력한다.
표시부(50)는 액정표시장치나 기타의 표시장치로 이루어지며, 제어부(40)에서 출력되는 가공 프로그램에 대한 검색결과를 작업자 혹은 시스템의 운용자가 인식할 수 있도록 코드나 문자 혹은 그래프의 형식으로 표시하여 준다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 구성에서 임의의 공작물에 대하여 작성된 가공 프로그램의 검색을 실행하는 동작에 대하여 첨부된 도 2와 함께 설명하면 다음과 같다.
임의의 공작물에 대한 가공 요구가 있게 되면 작업자 혹은 가공 프로그램 개발자는 공작물의 도면을 분석한 다음 시스템의 키입력부(10)나 별도의 프로그램 작성장치를 이용하여 해당 공작물을 가공시키기 위한 각각의 NC에 적합한 가공 프로그램을 작성한다(S101)(S102).
상기와 같이 가공 요청된 공작물에 대하여 각 NC별로 가공 프로그램의 작성이 완료된 상태에서 작업자 혹은 가공 프로그램의 개발자가 키입력부(10)를 통해 작성된 가공 프로그램이 각 제작사의 NC별로 설정되어 있는 코드 형식에 적합하게 작성되었는지의 여부를 검색하기 위하여 임의의 NC와 해당 NC에 대하여 작성된 가공 프로그램을 선택한 다음 키 입력부(10)를 이용하여 표시부(50)에 디스플레이되는 문법 검색 실행을 선택하게 되면(S103), 제어부(30) 내의 프로세서는 해당 가공 프로그램인 Grammer.dll의 기능을 읽어들여 검색할 블록을 선택한다(S104).
상기에서 가공 프로그램은 복수개의 블록이 집합되어 구성되므로, 검색할 블록이 선택되면 통상적으로 해당 가공 프로그램을 구성하는 제1블록을 선택하게 된다.
상기와 같이 가공 프로그램에 대한 블록의 선택이 수행되어지면 제어부(30)는 해당 블록을 구성하고 있는 문법 정의 파일의 내용을 판독하게 된다(S105).
상기에서 문법 정의 파일은 제작사별 NC의 종류에 따라 G-코드와 어드레스의 형태와 종류 등이 정의되며, 어드레스 정의 부분인 첫 번째 파트와 G-코드 정의 부분인 두 번째 파트로 나누어진다.
어드레스 정의의 경우 NC에 정의되어 있는 어드레스의 수 만큼 '0'부터 순서적으로 번호가 매겨지는 어드레스 번호, NC에서 쓰이는 어드레스를 표현하는 글자를 정의하는 것으로 알파벳으로 표현되고 한 글자 또는 여러 글자와 기호로 구성될 수 있으며 기호들 중에서 ','기호를 사용하는 경우 '!'로 대신하는 어드레스 표현, 정수는 '1'로 실수는 '0'으로 정의하는 어드레스 종류, 정의된 어드레스가 갖을 수 있는 최소값인 어드레스 최소값, 정의된 어드레스가 갖을 수 있는 최대값인 어드레스 최대값으로 이루어진다.
예를들어, A0,N,1,1,9999999; 블록번호 어드레스로 정의되는 경우,
어드레스 정의는 '블록번호 어드레스', 어드레스 번호는 'A0', 어드레스 표현은 'N', 어드레스 종류는 '정수', 최소값은 '1', 최대값은 '9999999'이다.
또한, A1,X,0,-99999.999,99999.999 X축 어드레스
A2,Y,0,-99999.999,99999.999 Y축 어드레스
A3,Z,0,-99999.999,99999.999 Z축 어드레스로 정의되는 경우,
어드레스의 정의는 'X,Y,Z축의 어드레스'이고, 어드레스 번호는 'A1,A2,A3'이며, 어드레스 표현은 'A,Y,Z'로 하고, 어드레스 종류는 전부 실수이며, 최대값과 최소값은 X,Y,Z축 모두 동일하게 '-99999.999'와 '99999.999'이다.
또한, A21,!C,0,-99999.999,99999.999 Chamfer
A22,!R,0,-99999.999,99999.999 Round 로 정의되는 경우,
어드레스 정의는 '챔퍼'와 '라운드'이고, 어드레스 번호는 'A21','A22'이며, 어드레스 표현은 '!C(,C)','!R(,R)'이며, 어드레스 종류는 전부 실수이고, 최소값과 최대값은 챔퍼와 라운드 모두 동일하게 '-99999.999'와 '99999.999'이다.
상기의 문법 정의 파일에서 G-코드의 정의는 각 제작사의 NC마다 정의되어 있는 고유의 실행 명령 코드인 G-코드, 각 제작사의 NC 마다 정의되어 있는 고유의 G-코드 그룹번호인 G-코드 모달 그룹번호, 단독으로만 쓰일 수 있는 G-코드는 '1'로 정의하고 아니면 '0'으로 정의하는 단독블록 지령 코드, G-코드 마다 꼭 사용되어야 하는 어드레스 앞에 ''을 입력한 후에 어드레스를 입력하고 같이 사용하는 어드레스가 정의되어 있지 않은 G-코드일 경우 '*'을 입력하는 필요한 어드레스 정의로 이루어진다.
예를들어, M100 NC에서의 경우
G00,1,0,*,:
G01,1,0,*,: 로 정의되는 경우,
'G00'은 급속 이송명령을 나타내고, 'G01'은 직선 이송명령을 나타내며, 'G-코드 모달 그룹은 '1'로 정의되고, 단독명령 코드는 아니며 같이 사용해야 하는 어드레스는 존재하지 않는다.
또한, G04,0,1,*,:
G06.1,1,0,X,Y,Z,: 로 정의되는 경우,
'G04'는 드웰 지정 명령이고, G-코드 모달 그룹은 '0' 이며, 단독블록 명령 코드이며, 동일 블록에 다른 G-코드를 명령할 수 없으며, 그 코드와 함께 사용되는 어드레스 이외의 어드레스는 명령되더라도 무시된다.
''G06.1'은 스플라인 보간 명령이고, G-코드 모달 그룹은 '1'이며, 단독명령코드는 아니며 같이 사용할 수 있는 어드레스는 'X,Y,Z'가 존재한다.
또한, G81,9,0,R,X,Y,Z,: 로 정의되는 경우,
'G81'은 드릴 싸이클 겸 스폿 보오링 싸이클 명령이고, G-코드 모달 그룹은 '9'이며, 단독 블록명령 코드는 아니며, 같이 사용해야 되는 어드레스는 'R,X,Y,Z'가 존재하며, 그 중에서 반드시 사용되어야 하는 어드레스는 'R'이다.
전술한 바와 같은 어드레스와 G-코드 정의 파트의 구조로 이루어지는 문법 정의 파일 내용의 판독이 완료되면 제어부(30)내의 검색 프로세서는 검색하고자 하는 블록내의 글자를 대문자로 변환한 다음(S106), 검색하는 블록 내에 존재하고 있는 빈칸을 검출하여 삭제한다(S107).
이후, 제어부(30) 내의 프로세서에서 상기와 같은 전처리 동작이 완료되면 정의된 블록에 대하여 문법 검색을 수행하여 오류가 존재하는지의 여부를 판단한다 (S108)(S109).
상기 정의된 블록에서의 문법 검색은 정의된 블록내에 빈 블록이 존재하는지를 검색하고, 정의된 블록의 블록 번호가 존재하는지를 검색하며, 알 수 없는 G-코드가 존재하는지를 검색하며, 단독 사용 G-코드가 존재하는지를 검색하며, 같은 G-코드 그룹의 G-코드가 같은 블록에 존재하는지를 검색하며, 알 수 없는 어드레스가 존재하는지를 검색하고, 어드레스의 포맷 형식을 검색하며, G-코드에서 필요한 어드레스의 존재 여부를 검색하고, 어드레스 값의 최소/최대값의 범위를 검색하며, 같은 라인에 어드레스 문자와 값의 상관 관계 검색을 통해 정의된 블록에 대한 문법 검색을 진행한다.
상기와 같은 절차로 문법 검색을 수행한 블록에 오류가 존재하지 않는 것으로 판단되면 현재 문법 검색을 수행한 블록의 다음 블록에 대하여 문법 검색을 수행하고, 현재 문법 검색을 수행한 블록에 오류가 존재하는 것이 판단되면 제어부(40)내의 프로세서는 검색된 오류 정보를 표시부(50)에 출력하여 가공 프로그램의 작성자 혹은 작업자에게 지시하여 준다(S110).
상기 표시부(50)에 지시되는 오류의 정보는 작업자 혹은 프로그램 작성자가 쉽게 알아 볼 수 있도록 오류가 발생한 블록번호나 블록 위치가 문자나 그래프 혹은 기타의 방법으로 지시되며, 해당 G-코드가 표시되어 작업자 혹은 프로그램 작성자가 쉽게 알아 볼 수 있도록 하여 준다.예를 들어, "XX에 문법 검색할 불럭이 존재하지 않습니다.", "XX에 블록 번호가 존재하지 않습니다.", "XX에 알려지지 않은 G 코드가 존재합니다.", "XX는 다른 G 코드와 사용할 수 없습니다.", "XX의 G 코드 그룹은 X의 G 코드가 한 블록안에 반복되어 있습니다." 등으로 지시된다.
상기와 같은 동작을 통해 하나의 블록에 대하여 문법 검색이 완료되면 다음 블록에 대하여 문법 검색을 수행하며, 이러한 일련의 동작은 임의의 공작물에 대하여 작성된 가공 프로그램을 구성하고 있는 전체 블록에 대하여 순차적으로 수행하며, 최종 블록에 대한 문법 검색이 완료되면 검색 동작을 중지한다(S111).
상술한 바와 같이 본 발명은 하나의 공작물을 서로 다른 제작사의 NC를 이용하여 가공하는 경우 각 제작사의 NC에 작성된 가공 프로그램을 NC에 셋업하기 이전에 가공 프로그램의 문법이 정상적으로 작성 되었는지의 여부를 사전에 검색할 수 있어 공정시간의 단축을 제공하고, 가공 프로그램의 오류를 실 가공하기 이전에 발견할 수 있어 공작물 및 기계를 안정되게 보호한다.
또한, 가공 프로그램의 작성자 및 NC 작업자도 NC의 문법 파일을 쉽게 수정하거나 작성할 수 있어 가공 프로그램의 오류 검출을 수행할 수 있어, NC 사용에 안정성 및 신뢰성을 제공한다.
또한, 본 발명은 하나의 공작물을 서로 다른 제작사의 NC 여러대를 이용하여 가공하는 경우 공작물에 대하여 작성된 가공 프로그램을 각 NC의 코드 형식에 따라 NC 문법 정의 파일을 바꾸어 줌으로서 작성된 프로그램의 적용 여부를 검색할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 공작물에 대한 가공 요구에 따라 각 NC별로 정의된 코드 형식으로 NC가 인식할 수 있는 기계어인 가공 프로그램을 작성하는 과정과;
    작성된 가공 프로그램을 적용하고자 하는 NC의 코드 형식에 따라 문법 정의 파일을 변환한 다음 검색할 블록을 선택하여 문법 검색 실행을 실행시키는 과정과;
    선택된 블록내 문법 정의 파일 내용의 Grammer.dll 파일을 판독하는 과정과;
    상기 판독된 Grammer.dll 파일의 글자를 대문자로 변환한 다음 검색 블록내에 존재하는 빈칸을 삭제하는 과정과;
    검색 블록 내의 G-코드 정의와 어드레스 정의 파일을 분석하여 문법 검색을 수행하며, 오류가 검출되는 경우 해당 정보를 표시수단을 통해 지시하는 과정 및;
    오류가 검출되는 문법 정의 파일을 수정하여 해당 NC의 가공 프로그램으로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 문법 검색 실행으로 선택되는 검색할 블록은 가공 프로그램을 구성하는 복수개의 블록중에서 하나의 블록만이 선택되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가공 프로그램에 대한 문법 검색은 프로그램을 구성하는 첫 번째 블록부터 최종 블록까지 단계적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가공 프로그램의 문법 검색은 선택된 블록을 구성하는 어드레스 정의 파일과 G-코드 정의 파일 분석을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가공 프로그램의 문법 검색은 빈 블록의 검색과 블록번호의 존재여부, 알 수 없는 G-코드의 존재 여부, 단독 사용 G-코드의 존재여부, 같은 G-코드 그룹의 G-코드가 같은 블록 내에 존재하는지, 알 수 없는 어드레스의 존재여부, 어드레스의 포맷여부, G-코드에서 필요한 어드레스의 존재여부, 어드레스값의 범위, 같은 라인에서 어드레스 문자와 값과 상관관계 검색으로 문법 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공 프로그램 문법 검색방법.
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