KR101851929B1 - Wire cut eletric discharge mashine - Google Patents

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김성대
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Abstract

본 발명은 서보추종제어기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기는 와이어와 피가공물 간의 간격인 극간의 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부, 방전전압 검출부가 검출한 방전 전압을 평활하는 방전전압 평활부, 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부, 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족시키기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부, 서보모터에 상기 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부, 그리고 제1 산출부의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부의 제어값 산출 시간과 동기화되어 인터페이스부로부터 지령값을 읽어 서보모터의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부를 포함한다.A servo follow-up controller according to an embodiment of the present invention includes a discharge voltage detector for detecting a discharge voltage between gaps, which is an interval between a wire and a workpiece, a discharge voltage detector for smoothing a discharge voltage detected by the discharge voltage detector, A second calculation section for calculating a control value for satisfying a pre-set reference voltage, and a second calculation section for calculating a control value to satisfy a predetermined reference voltage, And a servo motor control unit for controlling the axis feed of the servo motor by reading the command value from the interface unit in synchronization with the sampling time of the first calculation unit and the control value calculation time of the second calculation unit.

Description

서보추종제어기 및 이를 구비한 와이어 컷 방전 가공기{WIRE CUT ELETRIC DISCHARGE MASHINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a servo follower controller and a wire cut electric discharge machine having the same,

본 발명은 와이어 컷 방전 가공기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절삭 공정시 피가공물과 와이어 사이의 극간 상태에 따라 피가공물과 와이어의 간격을 최적으로 유지시키는 서보추종제어의 효율을 향상시킨 와이어 컷 방전 가공기에 관한 것이다.
The present invention relates to a wire-cut electric discharge machine, and more particularly, to a wire-cut electric discharge machine which improves the efficiency of servo follow-up control that maintains an optimum gap between a workpiece and a wire in accordance with a state of a gap between the workpiece and a wire during a cutting process Processing machine.

일반적으로 와이어 컷 방전 가공기는 공구인 와이어를 이용하여 피가공물에 대해 컷팅(cutting)과 같은 가공을 수행하는 장치이다. 와이어 컷 방전 가공기는 와이어와 피가공물에 각각 직류전압을 인가하여 방전에너지를 발생시키고, 그 상태에서 스파크가 발생할 때까지 와이어와 피가공물의 위치를 상대적으로 이동시키면서 상기 방전에너지에 의해 상기 피가공물을 가공한다. 이와 같이, 상기 와이어 컷 방전 가공기는 방전 상태에서 피가공물을 가공하나, 상기와 같은 방전 상태가 지속되면 아크 방전으로 진행하게 되어, 피가공물이 융착되거나 와이어가 단선되는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 와이어 컷 방전 가공기는 방전 온(on) 상태와 방전 오프(off) 상태를 반복하여, 방전 가공 공정을 수행한다.2. Description of the Related Art Generally, a wire-cut electric discharge machine is a device that performs processing, such as cutting, on a workpiece using a wire as a tool. The wire-cut electric discharge machine generates a discharge energy by applying a DC voltage to each wire and a workpiece, and relatively moves the position of the wire and the workpiece until a spark occurs in that state, Processing. As described above, the wire-cut electric discharge machine processes the workpiece in the discharge state, but if the discharge state as described above continues, the arc-shaped electric discharge advances to cause a problem that the workpiece is fused or the wire is disconnected. Therefore, the wire-cut electric discharge machine repeats the discharge ON state and the discharge OFF state to perform the electric discharge machining process.

여기서, 방전 가공시 피가공물과 와이어 간의 간격(이하, 극간)이 일정하도록, 와이어와 피가공물 간의 상대 위치를 조절하는 서보모터의 축 이송을 제어하는데, 이를 서보추종제어라 한다.Here, the axis feed of the servo motor, which controls the relative position between the wire and the workpiece, is controlled so that the distance between the workpiece and the wire (hereinafter referred to as the gap) is constant during the electric discharge machining.

일반적인 서보추종제어는 방전 가공시 피가공물과 와이어 간의 극간 전압을 검출 및 평활한 후, 단위시간 마다 샘플링(sampling)한다. 일정 수의 샘플링 전압들을 평균하여 극간평균전압을 산출한 후, 산출된 극간평균전압이 기설정된 기준전압에 비해 높거나 낮으면, 극간평균전압이 기준전압을 만족하도록, 피가공물과 와이어 간의 상대 위치를 조절한다.Typical servo follow-up control detects and smoothes the inter-pole voltage between the workpiece and the wire during electric discharge machining, and then samples it every unit time. Averaging a predetermined number of sampling voltages to calculate an interpole average voltage, and if the calculated interpole average voltage is higher or lower than the preset reference voltage, a relative position between the workpiece and the wire .

그러나, 상기와 같은 종래의 서보추종제어 방식은 다음과 같은 문제점들이 있었다.However, the conventional servo tracking control method has the following problems.

첫째, 종래의 서보추종제어는 서보모터에 최종적으로 지령하는 서보모터 제어부가 평활된 극간 전압을 평균한 값을 산출하고, 이를 기준 전압과 비교 판단한 후, 그 결과에 따라 서보모터에 축이송 지령을 내리므로, 극간 전압을 실시간으로 반영하지 못한다. 따라서, 극간의 실제 상황을 반영하지 못하는 축이송 지령이 전달될 수 있다. 예컨대, 종래의 서보추종제어는 방전 가공시 서보모터 제어부가 서보모터에 후진 지령을 전달하여야 하는 상황임에도, 전진 지령을 전달하는 상황이 발생된다.First, in the conventional servo follow-up control, the servomotor control unit finally commanded to the servo motor calculates the average value of the smoothed inter-pole voltage, compares it with the reference voltage, The voltage between the electrodes can not be reflected in real time. Therefore, an axis feed command that does not reflect the actual state of the gap can be delivered. For example, in the conventional servo follow-up control, although a state in which the servomotor control unit must deliver a reverse command to the servo motor at the time of electric discharge machining, a situation of transmitting a forward command occurs.

둘째, 종래의 서보추종제어는 서보모터의 축이송을 위한 지령을 쓰는 인터페이스부가 서보모터 제어부에 축이송 지령값을 쓸 때, 서보모터 제어부가 지령값을 읽지 않는 경우, 극간 전압 상황이 왜곡되어 반영되는 문제점이 있다.Second, in the conventional servo follow-up control, when the axis feed command value is written to the servo motor control section by the interface section that uses the servo feed command, servo motor control section does not read the command value. .

셋째, 축이송을 위한 지령값이 1, 0, -1의 특정 상수값이 서보모터 제어부에 전달되어 극간의 실제 상황을 제대로 반영하지 못할 수 있다. 예컨대, 서보모터 제어부가 전진 또는 후진 축이송의 지령시 극간 상황에 따라 전진 또는 후진 정도를 달리하여야 하나, 종래의 서보추종제어는 이를 반영하지 못하였다.Third, a specific constant value of 1, 0, -1 for axis feed is transmitted to the servo motor control unit, and it may not reflect the actual situation of the gap. For example, the servomotor control unit must change the forward or backward degree according to the inter-pole state when the forward or backward axis feed command is issued, but the conventional servo follow-up control does not reflect this.

넷째, 정삭 가공시, 속도가 불안정하고 극간평활전압도 불안정할 수 있다. 예컨대, 극간평균전압에 기준 전압을 맞추면 가공면의 특성상 후진지령도 빈번하게 발생되어, 속도가 불안정해질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 극간평균전압에 비해 훨씬 낮은 기준 전압값을 설정할 수 있으나, 이 경우 일정속도로 전진하게 되어 극간의 상황이 덜 반영되는 문제점이 있었다.Fourth, during finishing, the speed may be unstable and the smoothing voltage may be unstable. For example, when the reference voltage is matched with the average voltage between the electrodes, a reverse command is frequently generated due to the characteristics of the machined surface, and the speed may become unstable. In order to prevent this, it is possible to set a reference voltage value which is much lower than the average voltage between the electrodes. However, in this case, since the voltage is advanced at a constant speed,

다섯째, 황삭 가공시, 피가공물이 변형되어 치수 정도를 위해 깎아 내어야 할 부분이 있더라도 정삭 가공시 가공을 제대로 하지 못하는 경우가 발생된다. 예컨대, 정삭 가공시 극간 상태에 따라 속도를 늦추어 가공을 하고 지나가야할 영역도 전진 지령이 계속 나오게 되어, 상기 영역을 제대로 가공하지 않고 축이송을 하는 문제점이 있었다.
Fifth, during roughing, even if there is a portion to be cut out for the dimensional accuracy of the workpiece, the workpiece may not be properly processed during finishing. For example, there is a problem that, in the finishing process, the forwarding command is continuously outputted in the area to be passed after the processing is performed at a slower speed in accordance with the inter-pole state, and the shaft is conveyed without properly processing the area.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 극간의 실제 상태를 반영하여 축이송 지령을 전달할 수 있는 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a servo follower controller capable of transmitting an axis feed command in accordance with the actual state of a gap and a wire cut electric discharge machine having the servo follow controller.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 극간 상태에 따라 전진 또는 후진 축이송의 정도를 달리할 수 있는 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a servo follower controller capable of varying the degree of forward or backward axis transfer according to an intermittent state, and a wire cut electric discharge machine having the servo follower controller.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정삭 가공시 속도가 불안정하고 극간 평활 전압이 불안정해지는 현상을 방지하는 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a servo follower controller and a wire-cut electric discharge machine including the servo follower controller, which prevents a phenomenon in which the speed is unstable during finishing and the unevenness of the inter-

본 발명에 따른 서보추종제어기는, 와이어와 피가공물 간의 간격인 극간을 조절하는 서보추종제어를 수행하되, 상기 극간의 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부, 상기 방전전압 검출부가 검출한 방전 전압을 평활하는 방전전압 평활부, 상기 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부, 상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족시키기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부, 상기 서보모터의 제어를 위해 상기 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부, 그리고 상기 제1 산출부의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부의 제어값 산출 시간과 동기화되어, 상기 인터페이스부로부터 상기 지령값을 읽어 상기 서보모터의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부를 포함한다.The servo follow-up controller according to the present invention is a servo follow-up controller that performs a servo follow-up control for adjusting a gap between a wire and a workpiece, the apparatus comprising: a discharge voltage detecting unit for detecting a discharge voltage between the electrodes; A second calculation section for calculating a control value for satisfying a preset reference voltage, and a second calculation section for calculating a control value for the average value of the inter- An interface unit for writing the axis feed command value for controlling the motor and the command value synchronized with the sampling time of the first calculation unit and the control value calculation time of the second calculation unit to read the command value from the interface unit, And a servo motor control unit for controlling the axis feed.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 산출부는 상기 샘플링되는 방전 전압들로부터 바로 평균 전압을 산출하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter) 알고리즘이 적용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first calculator may be implemented with a low pass filter algorithm that calculates an average voltage directly from the sampled discharge voltages.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로우 패스 필터 알고리즘은 하기 제1 관계식을 만족할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the low-pass filter algorithm can satisfy the following first relationship.

제1 관계식 : Sn = Sn -1 + Xn - X'n -1 The first relationship: S n = S n -1 + X n - X ' n -1

여기서, Xn 은 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값이고, X'n 은 제1산출부의 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn/α, α=임의의 상수)이다.Here, X n is an n-th sampled output value passed through the discharge voltage smoothing section, and X ' n is an n-th average value (S n / ?,? = Arbitrary constant) passed through the low-pass filter of the first calculating section.

본 발명의 실시예에 따르면, 황삭가공에 대한 상기 제2 산출부는 상기 서보모터제어부의 입력값(즉, 속도 지령값)을 상기 극간평균전압과 상기 기준 전압의 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분(Proportional & Integral:PI) 알고리즘을 적용하여 산출할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the second calculation unit for roughing is configured to calculate the input value (i.e., the speed command value) of the servomotor control unit as a proportional integral Proportional & Integral: PI) algorithm.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 비례 적분 알고리즘은 하기 제2 관계식 및 제3 관계식을 만족할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the proportional integration algorithm can satisfy the following second and third relationships.

제2 관계식 : Cn = Cn -1 + En x Ki The second relation: C n = C n -1 + E n x K i

제3 관계식 : Vo = En x Kp + Cn The third relationship: V o = E n x K p + C n

여기서, Xn 은 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값, En 은 n번째 샘플링의 X'n과 기준 전압과의 차이값, Vo 은 서보모터 제어부의 입력값(즉, 속도지령값), Kp는 임의의 비례상수, Ki는 임의의 적분상수이다.Here, X n Is an n-th sampled output value that passes through the discharge voltage smoothing unit, E n Is the difference value between X ' n of the n-th sampling and the reference voltage, V o Is an input value (i.e., a speed command value) of the servo motor control unit, K p is an arbitrary proportional constant, and K i is an arbitrary integral constant.

본 발명의 실시예에 따르면, 정삭가공에 대한 제2 산출부는 상기 서보모터 제어부의 입력값(속도지령값)을 하기 제4 관계식 및 제5 관계식을 통해 산출할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the second calculation unit for finishing can calculate the input value (speed command value) of the servomotor control unit through the following relational expressions (4) and (5).

제4 관계식 : Yn = Yn -1 + En - E'n -1 The fourth relation: Y n = Y n -1 + E n - E ' n -1

제5 관계식 : Vo = Voffset + En x Kp + E'n The fifth relationship: V o = V offset + E n x K p + E ' n

여기서, E'n 은 En에 대한 제2 산출부의 로우 패스 필터의 출력값(Yn/β, β=임의의 상수), X'n 은 제1 산출부의 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn /α, α=임의의 상수), Voffset 은 offset 속도값, Kp는 임의의 비례상수 이다.Here, E ' n is an output value (Y n / β, β = an arbitrary constant) of the low-pass filter in the second calculation unit for E n , and X' n is an n-th average value S n / α, α = arbitrary constant), V offset is an offset velocity value, and K p is an arbitrary proportional constant.

한편, 본 발명에 따른 와이어 컷 방전 가공기는 피가공물과 와이어에 방전 전압을 공급하는 방전전압 공급부, 상기 피가공물과 상기 와이어 간의 상대 위치를 조절하는 서보모터부, 그리고 상기 피가공물과 상기 와이어 간의 간격인 극간을 일정하게 유지시키도록, 상기 서보모터부의 축이송을를 제어하는 서보모터 제어기를 포함하되, 상기 서보모터 제어기는 상기 극간의 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부, 상기 방전전압 검출부가 검출한 방전 전압을 평활하는 방전전압 평활부, 상기 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부, 상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족시키기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부, 상기 서보모터에 상기 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부, 그리고 상기 제1 산출부의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부의 제어값 산출 시간과 동기화되어, 상기 인터페이스부로부터 상기 지령값을 읽어 상기 서보모터의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부를 포함한다.The wire cut electric discharge machine according to the present invention includes a discharge voltage supply unit for supplying a discharge voltage to a workpiece and a wire, a servo motor unit for adjusting a relative position between the workpiece and the wire, a gap between the workpiece and the wire Wherein the servo motor controller includes a discharge voltage detecting unit for detecting a discharge voltage between the gaps, a discharge voltage detecting unit for detecting a discharge voltage detected by the discharge voltage detecting unit, and a controller for controlling the axis of the servo motor unit, A first calculation unit for calculating a mean voltage between the electrodes by sampling the smoothed discharge voltage, a second calculation unit for calculating a control value for satisfying the preset reference voltage, An interface for writing the axis feed command value to the servomotor, And in synchronization with the second control value calculation unit calculating the time, the command to read the value from the interface unit includes a servo motor controller for controlling the feed axis of the servo motor.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 산출부는 상기 샘플링되는 방전 전압들로부터 바로 평균 전압을 산출하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter) 알고리즘이 적용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first calculator may be implemented with a low pass filter algorithm that calculates an average voltage directly from the sampled discharge voltages.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 산출부는 황삭가공일 때는 상기 극간평균전압과 상기 기준 전압의 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분(Proportional & Integral:PI) 알고리즘이 적용될 수 있고 정삭가공일 때는 비례기(Proportional Control)와 로우 패스 필터(Low Pass Filter)와 속도 offset이 혼합된 알고리즘이 적용될 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the second calculating unit may be a Proportional Integral (PI) algorithm for making the difference between the average electrode voltage and the reference voltage zero during roughing, An algorithm in which a proportional control, a low pass filter and a velocity offset are mixed can be applied.

본 발명에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 극간의 실제 상황을 반영하여 서보모터부를 제어하여, 서보추정제어의 효율을 향상시킬 수 있다.The servo follower controller according to the present invention and the wire cut discharge machine having the servo follower controller can improve the efficiency of servo estimation control by controlling the servomotor part by reflecting the actual state of the gap.

본 발명에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 황삭 가공시와 정삭 가공시에 적용되는 알고리즘을 달리하여, 극간의 상황에 따라 축이송의 정도를 달리하고, 정삭 가공시 속도가 불안정해져 극간평활전압이 불안정해지는 현상을 방지하며, 황삭 가공시 피가공물이 변형되어 치수 정도를 위해 더 깍아 내어야 할 부분에 대해서는 정삭가공에서 깎아 내어야 할 부분의 양에 맞게 속도를 줄여 가공할 수 있도록 하였다.The servo follower controller according to the present invention and the wire cut electric discharge machine having the servo follower controller according to the present invention have different algorithms applied during roughing and finishing to vary the degree of axis transfer depending on the state of the gap, In order to prevent unevenness in the smoothing voltage between poles, the part to be machined is deformed in the roughing process, and the machining can be performed at a reduced speed in accordance with the amount of the portion to be cut in the finishing process .

본 발명에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 극간의 상황을 보다 선형적으로 서보모터의 축이송에 활용하므로, 속도가 향상되고 단선률을 감소시킬 수 있다. 이에 더하여, 정삭 가공시 속도가 안정되고, 황삭 가공시 피가공물의 변형에 의해 가공되지 못한 부분도 속도를 조절하여 가공할 수 있어, 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The servo follower controller and the wire-cut electric discharge machine having the servo follower controller according to the present invention can improve the speed and reduce the linearity, because the situation of the gap is more linearly used for axis transfer of the servo motor. In addition, the speed can be stabilized during finishing, and the portion that can not be machined due to deformation of the workpiece during roughing can be processed by controlling the speed, thereby improving the dimensional accuracy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 컷 방전 가공기를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 서보추종제어기의 황삭 가공을 위한 알고리즘이 적용된 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 서보추종제어기의 정삭 가공을 위한 알고리즘이 적용된 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기의 황삭 가공시의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기의 정삭 가공시의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a wire-cut electric discharge machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state where an algorithm for roughing the servo follower controller shown in FIG. 1 is applied.
FIG. 2 is a view showing a state where an algorithm for finishing the servo follower controller shown in FIG. 1 is applied.
4 is a view for explaining a control process at the time of roughing the servo follower controller according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining a control process at the time of finishing the servo follow-up controller according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is complete and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 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.
The terms used herein are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the terms 'comprise', and / or 'comprising' as used herein may be used to refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시에에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기에 대해 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a servo follower controller according to an embodiment of the present invention and a wire cut electric discharge machine having the same will be described in detail.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와이어 컷 방전 가공기를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 와이어 컷 방전 가공기(100)는 와이어 처리부(110), 피가공물 처리부(120), 방전전압 공급부(130), 서보모터부(140), 그리고 서보추종제어기(150)를 포함할 수 있다.1 is a view showing a wire-cut electric discharge machine according to an embodiment of the present invention. 1, a wire-cut electric discharge machine 100 according to an embodiment of the present invention includes a wire processing unit 110, a work processing unit 120, a discharge voltage supply unit 130, a servo motor unit 140, And a tracking controller 150.

상기 와이어 처리부(110)는 와이어(10)를 처리하는 구성으로서, 상부 가이드(112) 및 하부 가이드(114)를 구비하여 상기 와이어(10)를 상하 수직하게 이동시킬 수 있다. 상기 피가공물 처리부(120)는 상기 와이어(10)의 이동 경로 상에 피가공물(20)을 위치시키기 위한 구성일 수 있다. 상기 피가공물 처리부(120)는 상기 피가공물(20)을 지지하는 크로스 테이블을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 방전전압 공급부(130)는 방전 가공 공정시 상기 와이어(10) 및 상기 피가공물(20) 간에 방전 전압이 발생되도록, 상기 와이어(10)에 소정의 가공 전압을 공급할 수 있다.The wire processing unit 110 includes a top guide 112 and a bottom guide 114 to process the wire 10 and vertically move the wire 10. The work processing unit 120 may be configured to position the work 20 on the movement path of the wire 10. The workpiece processing unit 120 may include a cross table for supporting the workpiece 20. The discharge voltage supply unit 130 may supply a predetermined processing voltage to the wire 10 so that a discharge voltage is generated between the wire 10 and the workpiece 20 during an electrical discharge machining process.

상기 서보모터부(140)는 상기 피가공물(20)이 상기 와이어(10)에 대해 X축 및 Y축 이동하도록 상기 크로수 테이블을 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 서보모터부(140)는 X축 서보모터 및 Y축 서보모터 등과 같은 서보모터들을 구비할 수 있다. 상기 서보추종제어기(150)는 상기 서보모터부(140)의 축이송을 제어할 수 있다.The servomotor unit 140 can move the croissant table so that the workpiece 20 moves along the X and Y axes with respect to the wire 10. [ To this end, the servo motor unit 140 may include servo motors such as an X-axis servo motor and a Y-axis servo motor. The servo follower controller 150 may control the axis feed of the servo motor unit 140. [

계속해서, 상기 서보추종제어기(150)에 대해 구체적으로 설명한다.Next, the servo follow-up controller 150 will be described in detail.

도 2는 도 1에 도시된 서보추종제어기의 황삭 가공을 위한 알고리즘이 적용된 모습을 보여주는 도면이고, 도 3는 도 1에 도시된 서보추종제어기의 정삭 가공을 위한 알고리즘이 적용된 모습을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a state in which an algorithm for roughing the servo follower controller shown in FIG. 1 is applied, and FIG. 3 is a diagram showing a state in which an algorithm for finishing a servo follower controller shown in FIG. 1 is applied.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 서보추종제어기(150)는 방전 가공시 상기 와이어(10)와 상기 피가공물(20) 간의 간격(이하, '극간'이라 함)이 최적의 간격을 유지하도록, 상기 서보모터부(140)의 서보모터들을 제어할 수 있다.2 to 3, the servo follow-up controller 150 controls the servo follower controller 150 such that an interval between the wire 10 and the workpiece 20 (hereinafter referred to as "gap" The servo motors of the servo motor unit 140 can be controlled.

상기 서보추종제어기(150)는 방전 가공시 상기 극간에 가해지는 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부(151), 검출된 방전 전압을 평활시키는 방전전압 평활부(152), 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부(153), 상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족하기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부(154), 상기 서보모터부(140)에 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부(155), 그리고 상기 지령값을 읽어 상기 서보모터부(140)의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부(156)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서보모터 제어부(156)는 상기 제1 산출부(153)의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부(154)의 제어값 산출 시간과 동기화될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 산출부(153) 및 상기 제2 산출부(154)는 다음과 같이 적용될 수 있다.The servo follow-up controller 150 includes a discharge voltage detecting unit 151 for detecting a discharge voltage applied to the gap during the discharge machining, a discharge voltage smoothing unit 152 for smoothing the detected discharge voltage, a smoothed discharge voltage A second calculation section 154 for calculating a control value for satisfying a preset reference voltage, and a second calculation section 154 for calculating a control value to satisfy the preset reference voltage, An interface unit 155 for writing a command value, and a servo motor control unit 156 for reading the command value and controlling the axis feed of the servo motor unit 140. Here, the servo motor control unit 156 may be synchronized with the sampling time of the first calculation unit 153 and the control value calculation time of the second calculation unit 154. For this, the first calculation unit 153 and the second calculation unit 154 may be applied as follows.

상기 제1 산출부(153)는 상기 샘플링되는 방전 전압으로부터 바로 상기 극간평균전압을 산출시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 산출부(153)에는 로우 패스 필터(Low Pass Filter) 알고리즘이 적용될 수 있다. 상기 로우 패스 필터 알고리즘은 제1 관계식을 만족할 수 있다.
The first calculator 153 can calculate the average voltage between the electrodes directly from the sampled discharge voltage. For this, a low pass filter algorithm may be applied to the first calculator 153. The low-pass filter algorithm may satisfy the first relation.

제1 관계식 : Sn = Sn -1 + Xn - X'n -1 The first relationship: S n = S n -1 + X n - X ' n -1

Xn : 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값X n : nth sampled output value through the discharge voltage smoothing section

X'n : 제1 산출부의 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn/α, α=임의의 상수)
X ' n : nth average value (S n /?,? = Arbitrary constant) obtained through the low-pass filter of the first calculation unit

상기와 같이 로우 패스 필터 알고리즘이 적용된 상기 제1 산출부(153)는 상기 방전전압 평활부(152)에 의해 평활되는 방전 전압을 샘플링하는 단계에서 곧바로 상기 극간평균전압을 산출할 수 있다. 이 경우, 평활된 극간 전압을 샘플링하여 합한 후 샘플링 수량으로 나누어 극간평균전압을 산출하는 방식에 비해, 샘플링하면서 곧바로 상기 로우 패스 필터를 통해 극간평균전압을 산출하게 됨으로써, 방전 가공시 상기 서보모터 제어부(156)가 극간의 실제 상황을 반영하지 못해 실제로 전달되어야 할 축이송 지령과는 다른 축이송 지령을 상기 서보모터부(140)에 전달하는 것을 방지할 수 있다.
As described above, the first calculation unit 153 to which the low-pass filter algorithm is applied can directly calculate the inter-electrode mean voltage in the step of sampling the discharge voltage smoothed by the discharge voltage smoothing unit 152. In this case, as compared with the system in which the smoothed interpole voltage is sampled and then summed and divided by the sampling quantity to calculate the interpole average voltage, the interpole average voltage is directly calculated through the low-pass filter during sampling, It is possible to prevent the axis feed command from being transmitted to the servo motor unit 140, which is different from the axis feed command to be actually transmitted.

상기 제2 산출부(154)는 상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압에 대해 황삭 또는 정삭의 가공방식에 따른 대응 알고리즘에 의해 제어값을 산출할 수 있다. 예컨대, 황삭가공에 대한 상기 제2 산출부는 상기 서보모터 제어부의 입력값(즉, 속도지령값)을 상기 극간평균전압과 상기 기준 전압의 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분(Proportional & Integral:PI) 알고리즘을 적용하여 산출할 수 있다. 상기 제2 산출부(154)는 상기 극간평균전압과 기설정된 기준전압의 차이를 비례하거나 적분하여 구해진 제어값을 상기 서보모터 제어부(156)와의 인터페이스되는 영역에 샘플링 시간과 동기하여 갱신할 수 있다. 이 경우, 상기 서보모터 제어부(156)는 실시간으로 읽은 제어값에 비례하는 속도값을 상기 서보모터부(140)에 지령하는 방식으로, 방전 가공시 극간의 실시간 상황을 반영시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 인터페이스부(155)에서 축이송 지령값을 쓸 때, 상기 서보모터 제어부(156)가 읽지 않는 경우 극간전압상황이 왜곡되어 반영되거나 및 축이송 지령값이 1, -1, 0의 특정 상수값이 상기 서보모터 제어부(156)에 전달되어 극간의 실제 상황을 제대로 반영하지 못하던 종래의 서보추종제어가 가진 단점을 상당히 극복할 수 있다.The second calculation unit 154 may calculate the control value according to a corresponding algorithm according to the machining method of roughing or finishing the pre-set average voltage of the inter-pole mean voltage. For example, the second calculation unit for roughing may include a Proportional Integral (PI) unit that sets an input value (i.e., a speed command value) of the servomotor control unit so that a difference between the average electrode voltage and the reference voltage becomes zero, Algorithm can be applied. The second calculator 154 may update the control value obtained by proportionally or integrating the difference between the interpole average voltage and the predetermined reference voltage in synchronization with the sampling time in an area to be interfaced with the servo motor controller 156 . In this case, the servomotor control unit 156 instructs the servo motor unit 140 to have a speed value proportional to the control value read in real time, and can reflect the real-time situation between the electrodes during the electric discharge machining. Accordingly, when the axis feed command value is written in the interface unit 155, when the servo motor control unit 156 does not read it, the inter-pole voltage situation is distorted and the axis feed command value is 1, -1, 0 The disadvantage of the conventional servo tracking control which does not properly reflect the actual state of the gap is transmitted to the servo motor controller 156. [

상기 비례 적분 알고리즘은 하기 제2 관계식 및 제3 관계식을 만족할 수 있다.
The proportional integration algorithm may satisfy the following second and third relationships.

제2 관계식 : Cn = Cn -1 + En x Ki The second relation: C n = C n -1 + E n x K i

제3 관계식 : Vo = En x Kp + Cn The third relationship: V o = E n x K p + C n

Xn : 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값X n : An n-th sampled output value passed through the discharge voltage smoothing unit

En : n번째 샘플링의 X'n과 기준 전압과의 차이값E n : difference value between X ' n of the nth sampling and the reference voltage

Vo : 서보모터 제어부의 입력값(즉, 속도지령값)V o : Input value of servo motor control part (that is, speed command value)

Kp : 임의의 비례상수K p : Any proportional constant

Ki : 임의의 적분상수
K i : Arbitrary integral constant

정삭가공에 대한 제2 산출부는 상기 서보모터 제어기의 입력값(즉, 속도지령값:Vo)을 하기 제4 관계식 및 제5 관계식을 통해 산출할 수 있다.
The second calculation unit for finishing can calculate the input value of the servo motor controller (i.e., the speed command value: V o ) through the following relational expressions and the fifth relational expression.

제4 관계식 : Yn = Yn -1 + En - E'n -1 The fourth relation: Y n = Y n -1 + E n - E ' n -1

제5 관계식 : Vo = Voffset + En x Kp + E'n The fifth relationship: V o = V offset + E n x K p + E ' n

E'n : En에 대한 제2 산출부의 로우 패스 필터의 출력값(Yn/β, β=임의의 상수)E ' n : output value (Y n /?,? = Arbitrary constant) of the low-pass filter in the second calculation section for E n ,

X'n : 제1 산출부의 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn/α, α=임의의 상수)X ' n : nth average value (S n /?,? = Arbitrary constant) obtained through the low-pass filter of the first calculation unit

Voffset : offset 속도값V offset : offset Speed value

Kp : 임의의 비례상수
K p : Any proportional constant

이하, 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기의 서보추종제어 과정에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 서보추종제어기(150) 및 이를 구비하는 와아어 컷 방전 가공기(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.Hereinafter, a servo follow-up control process of the servo follow-up controller and wire-cut electric discharge machine having the servo follow-up controller according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Here, the redundant contents of the servo follow-up controller 150 and the wire-cut electric discharge machine 100 having the servo follow-up controller 150 can be omitted or simplified.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기의 황삭 가공시의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도2, 그리고 도 4를 참조하면, 황삭 가공시, 서보추종제어기(150)의 방전전압 검출부(151)는 와이어(10) 및 피가공물(20)에 제공되는 방전 전압을 검출하고(S110), 방전전압 평활부(150)는 상기 검출된 방전 전압을 평활할 수 있다(S120).4 is a view for explaining a control process at the time of roughing the servo follower controller according to the embodiment of the present invention. 1, 2, and 4, at the time of roughing, the discharge voltage detector 151 of the servo follower controller 150 detects a discharge voltage provided to the wire 10 and the workpiece 20 S110), the discharge voltage smoothing unit 150 may smooth the detected discharge voltage (S120).

제1 산출부(153)는 극간의 평활된 방전전압을 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter:ADC)에 의해 샘플링하여 디지털화하고(S130), 평활된 극간 전압의 n번째 값과 n-1번째 평균과의 차이를 누적시킬 수 있다(S140). 그리고, 누적된 값으로부터 n번째 극간평균전압을 산출할 수 있다(S150). 이와 같이 산출된 극간평균전압에서 기설정된 기준 전압(SV)과의 n번째 오차를 구할 수 있다(S160).The first calculator 153 samples and smoothing the smoothed discharge voltage of the gaps by using an analog-to-digital converter (ADC) (S130), and compares the n-th value of the smoothed inter- (S140). ≪ / RTI > Then, the n-th interpolation average voltage can be calculated from the accumulated value (S150). The n-th error with respect to the pre-set reference voltage SV can be obtained from the average voltage thus calculated (S160).

제2 산출부(154)는 n번째 오차에 임의의 적분상수를 곱해 누적시켜 누적값을 구하고(S170), n번째 오차에 임의의 비례상수를 곱하고 상기 누적값을 더하여 n번째 속도 지령값을 산출할 수 있다(S180).The second calculation unit 154 calculates an n-th speed error by multiplying an n-th error by an arbitrary integral constant to obtain an accumulated value (S170), multiplying the n-th error by an arbitrary proportional constant, (S180).

상기와 같이 산출된 지령값은 인터페이스부(155)에 적재되고(S190), 서보모터 제어부(156)는 상기 인터페이스부(155)에서 쓴 지령값을 읽어 서보모터부(140)에 상기 지령값을 지령할 수 있다(S200).
The command value thus calculated is loaded on the interface unit 155 in step S190 and the servo motor control unit 156 reads the command value written in the interface unit 155 and sends the command value to the servo motor unit 140 (S200).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기의 정삭 가공시의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 3, 그리고 5를 참조하면, 정삭 가공시, 서보추종제어기(150)의 방전전압 검출부(151)는 와이어(10) 및 피가공물(20)에 제공되는 방전 전압을 검출하고(S210), 방전전압 평활부(152)는 상기 검출된 방전 전압을 평활할 수 있다(S220).FIG. 5 is a view for explaining a control process at the time of finishing the servo follow-up controller according to the embodiment of the present invention. 1 to 3, and 5, the discharge voltage detector 151 of the servo follower controller 150 detects the discharge voltage supplied to the wire 10 and the workpiece 20 (S210 , The discharge voltage smoothing unit 152 may smooth the detected discharge voltage (S220).

제1 산출부(153)는 극간의 평활된 방전전압을 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter:ADC)에 의해 샘플링하고 디지털화하고(S230), 평활된 극간 전압의 n번째 값과 n-1번째 평균과의 차이를 누적시킬 수 있다(S240). 그리고, 누적된 값으로부터 n번째 극간평균전압을 산출할 수 있다(S250). 이와 같이 산출된 극간평균전압에서 기설정된 기준 전압(SV)과의 n번째 오차를 구할 수 있다(S260).The first calculator 153 samples and digitizes the smoothed discharge voltage of the gaps by using an analog-to-digital converter (ADC) (S230), calculates an n-th value of the smoothed inter- (S240). ≪ / RTI > Then, the n-th interpolation average voltage can be calculated from the accumulated value (S250). The n-th error with respect to the predetermined reference voltage SV can be obtained from the average voltage calculated in this way (S260).

제2 산출부(154)는 정삭가공을 위한 n번째 속도 지령값을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 정삭가공에서는 피가공물(20)의 황삭가공된 면으로부터 일정 오프셋(offset) 거리를 두고 와이어(10)가 상기 피가공물(20)의 황삭가공된 면과 평행하게 진행하면, 와이어(10)와 피가공물(20) 간에 일정한 극간평균전압이 존재하고 가공 속도는 일정하게 유지되어야 한다는 점을 고려하여, 정삭가공에서는 일정한 오프셋 속도값을 반영할 수 있다. 또한 극간평균전압에서 기설정된 기준 전압을 뺀 n번째 오차와 오차평균값을 정삭가공에 반영할 수 있다. 상기 n번째 오차평균값을 구하기 위해 로우 패스 필터(LPF)를 적용할 수 있다. n번째 오차와 n-1번째 오차평균값과의 차이를 누적시켜 누적값을 구하고(S270), 이 누적값으로부터 n번째 오차평균을 구할 수 있다(S280). 상기 n번째 오차와 오차평균값의 반영 정도는 요구되는 속도의 안정성에 따라 오프셋 속도와 적절한 비율로 정할 수 있다. 이에 따라, 방전 가공시 극간의 상황에 따라 속도를 가감하면서 정삭 가공을 진행할 수 있다.The second calculation section 154 can calculate the n-th speed command value for finishing. More specifically, it is as follows. In the finishing process, when the wire 10 advances parallel to the rough surface of the workpiece 20 at a predetermined offset distance from the rough surface of the workpiece 20, Considering that there is a constant inter-electrode mean voltage between the workpieces 20 and the machining speed must be kept constant, a constant offset speed value can be reflected in the finishing work. In addition, the nth error and the error mean value obtained by subtracting the predetermined reference voltage from the average voltage between the electrodes can be reflected in the finishing process. A low pass filter (LPF) may be applied to obtain the nth error mean value. The difference between the n-th error and the (n-1) th error mean value is accumulated to obtain an accumulated value (S270), and the nth error mean can be obtained from the accumulated value (S280). The degree of reflection of the n-th error and the error mean value can be determined at an appropriate ratio with the offset speed according to the stability of the required speed. Accordingly, the finishing process can be performed while increasing or decreasing the speed according to the state of the gap during the discharge machining.

상기와 같이 산출된 지령값은 인터페이스부(155)에 적재되고(S300), 서보모터 제어부(156)는 상기 인터페이스부(155)에서 쓴 지령값을 읽어 서보모터부(140)에 상기 지령값을 지령할 수 있다(S310).
The servo motor control unit 156 reads the command value written in the interface unit 155 and outputs the command value to the servo motor unit 140 in step S300. (S310).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기(150)는 평활된 극간 전압을 샘플링하면서 바로 평균전압을 산출하는 로우 패스 필터(LPF) 알고리즘이 적용된 제1 산출부(153) 및 극간의 실제 상황을 반영하도록 하면서 극간평균전압과 기준전압 차이를 0이 되도록 하는 비례 적분 알고리즘이 적용된 제2 산출부(154)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 극간의 실제 상황을 반영하여 서보모터부를 제어하여, 서보추정 제어의 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the servo follow-up controller 150 according to the embodiment of the present invention includes a first calculation unit 153 to which a low-pass filter (LPF) algorithm for calculating an average voltage immediately while sampling a smooth inter- And a second calculation unit 154 to which the proportional integration algorithm is applied so that the difference between the average voltage between the electrodes and the reference voltage becomes zero while reflecting the actual state of the apparatus. Accordingly, the servo follower controller according to the present invention and the wire-cut electric discharge machine having the servo follower controller can improve the efficiency of servo estimation control by controlling the servo motor unit by reflecting the actual state of the gap.

본 발명의 실시예에 따른 서보추종제어기(150)는 가공 공정시 실제 극간 상황을 반영하도록 하기 위한 제1 및 제2 산출부들(153, 154)을 구비하되, 상기 제1 및 제2 산출부들(153, 154)은 황삭 가공시에는 극간평균전압과 기준전압 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분 알고리즘을 이용하고, 정삭 가공시에는 일정한 오프셋 속도에 극간평균전압과 기준전압간의 오차와 이 오차의 평균값을 적절한 비율로 반영하는 알고리즘을 이용하여, 일정 속도로 정삭 가공을 진행하면서 극간의 상황에 따라 속도가 가감되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 황삭 가공시와 정삭 가공시에 적용되는 알고리즘을 달리하여, 극간의 상황에 따라 축이송의 정도를 달리하고, 정삭 가공시 속도가 불안정해져 극간평활전압이 불안정해지는 현상을 방지하며, 황삭 가공시 피가공물이 변형되어 치수 정도를 위해 더 깎아 내어야 할 부분에 대해서는 깎아야 할 부분의 양에 맞게 속도를 줄여 가공할 있도록 하였다.The servo follow-up controller 150 according to an embodiment of the present invention includes first and second calculation units 153 and 154 for reflecting actual inter-pole conditions during a machining process, and the first and second calculation units 153, and 154) use a proportional integration algorithm that makes the difference between the average voltage and the reference voltage zero during roughing, and the error between the gap average voltage and the reference voltage at a constant offset rate and the average value of the error It is possible to increase or decrease the speed depending on the state of the gap while finishing the work at a constant speed by using an algorithm that reflects the ratio at an appropriate rate. Accordingly, the servo follower controller according to the present invention and the wire-cut electric discharge machine having the servo-follower controller according to the present invention have different algorithms applied during roughing and finishing, The speed is unstable and the smoothing voltage is prevented from being unstable. In the case of roughing, the workpiece is deformed to reduce the speed of the portion to be shaved for the dimensional accuracy.

또한, 상기와 같이 서보추종제어기 및 이를 구비하는 와이어 컷 방전 가공기는 극간의 상황을 보다 선형적으로 서보모터의 축이송에 활용하므로, 속도가 향상되고 단선률을 감소시킬 수 있다. 이에 더하여, 정삭 가공시 속도가 안정되고, 황삭 가공시 피가공물의 변형에 의해 가공되지 못한 부분도 속도를 조절하여 가공할 수 있어, 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
In addition, as described above, the servo follower controller and the wire cut electric discharge machine having the servo follower controller can improve the speed and reduce the linearity because the state of the gap is more linearly used for axis transfer of the servo motor. In addition, the speed can be stabilized during finishing, and the portion that can not be machined due to deformation of the workpiece during roughing can be processed by controlling the speed, thereby improving the dimensional accuracy.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. It is also to be understood that the foregoing is illustrative and explanatory of preferred embodiments of the invention only, and that the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the disclosure and the equivalents of the disclosure and / or the scope of the art or knowledge of the present invention. The foregoing embodiments are intended to illustrate the best mode contemplated for carrying out the invention and are not intended to limit the scope of the present invention to other modes of operation known in the art for utilizing other inventions such as the present invention, Various changes are possible. Accordingly, the foregoing description of the invention is not intended to limit the invention to the precise embodiments disclosed. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.

100 : 와이어 컷 방전 가공기
110 : 와이어 처리부
120 : 피가공물 처리부
130 : 방전전압 공급부
140 : 서보모터부
150 : 서보추종제어기
151 : 방전전압 검출부
152 : 방전전압 평활부
153 : 제1 산출부
154 : 제2 산출부
155 : 인터페이스부
156 : 서보모터 제어부100: Wire cut electric discharge machine
110:
120: Workpiece processing section
130: discharge voltage supply unit
140: Servo motor part
150: Servo tracking controller
151: discharge voltage detector
152: discharge voltage smoothing part
153: first calculation section
154: second calculation section
155:
156: Servo motor control section

Claims (9)

와이어(10)와 피가공물(20) 간의 간격인 극간을 조절하는 서보추종제어를 수행하되,
상기 극간의 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부(151);
상기 방전전압 검출부가 검출한 방전 전압을 평활하는 방전전압 평활부(152);
상기 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부(153);
상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족시키기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부(154);
상기 서보추종제어를 위해 서보모터의 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부(155); 및
상기 제1 산출부의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부의 제어값 산출 시간과 동기화되어, 상기 인터페이스부로부터 상기 지령값을 읽어 상기 서보모터의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부(156)를 포함하고,
상기 제1 산출부(153)는 상기 샘플링되는 방전 전압들로부터 바로 평균 전압을 산출하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter) 알고리즘이 적용된 서보추종 제어기.Performing servo follow-up control for adjusting a gap between a wire (10) and a workpiece (20)
A discharge voltage detector 151 for detecting a discharge voltage between the gaps;
A discharge voltage smoothing unit (152) for smoothing a discharge voltage detected by the discharge voltage detecting unit;
A first calculator 153 for calculating the average voltage between the electrodes by sampling the smoothed discharge voltage;
A second calculation section (154) for calculating a control value for the inter-pole mean voltage to satisfy a predetermined reference voltage;
An interface unit 155 for writing an axis feed command value of the servo motor for the servo follow-up control; And
And a servo motor control unit (156) for synchronizing with the sampling time of the first calculation unit and the control value calculation time of the second calculation unit to read the command value from the interface unit and control the axis feed of the servo motor,
The first calculation unit 153 is applied with a low pass filter algorithm for calculating an average voltage directly from the sampling discharge voltages. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 로우 패스 필터 알고리즘은 하기 제1 관계식을 만족하는 서보추종제어기.
제1 관계식 : Sn = Sn-1 + Xn - X'n-1
Xn 은 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값이고, X'n 은 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn/α, α=임의의 상수)임.The method according to claim 1,
Wherein the low pass filter algorithm satisfies the following first relationship.
The first relationship: S n = S n-1 + X n - X ' n-1
X n is an n-th sampled output value through the discharge voltage smoothing unit, and X ' n is an nth average value (S n / α, α = an arbitrary constant) through the low-pass filter. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 산출부(154)는 황삭가공시에는 상기 서보모터 제어부의 입력값(속도 지령값)을 상기 극간평균전압과 상기 기준 전압의 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분(Proportional & Integral: PI) 알고리즘을 적용하는 것을 특징으로 하는 서보추종제어기. The method according to claim 1,
The second calculation unit 154 calculates the input value (speed command value) of the servomotor control unit during Proving and Integral (PI) operation to make the difference between the average electrode voltage and the reference voltage zero. Wherein the algorithm is applied to the servo tracking controller. 제 4 항에 있어서,
상기 비례 적분 알고리즘은 하기 제2 관계식 및 제3 관계식을 만족하는 서보추종제어기.
제2 관계식 : Cn = Cn -1 + En x Ki
제3 관계식 : Vo = En x Kp + Cn
Xn 은 방전전압 평활부를 통관한 n번째 샘플링된 출력값이고, En 은 n번째 샘플링의 X'n과 기준 전압과의 차이값이고, Vo 은 서보모터 제어부의 입력값(즉, 속도지령값)이고, Kp 는 임의의 비례상수, Ki는 임의의 적분상수임.5. The method of claim 4,
Wherein the proportional integration algorithm satisfies the following second relationship and third relation:
The second relation: C n = C n -1 + E n x K i
The third relationship: V o = E n x K p + C n
X n Is an n-th sampled output value passed through the discharge voltage smoothing unit, and E n Is the difference value between X ' n of the n-th sampling and the reference voltage, and V o Is the input value (that is, the speed command value) of the servo motor controller, K p is an arbitrary proportionality constant, K i is any of the integration constant. 제 4 항에 있어서,
정삭가공에 대한 상기 서보모터 제어부의 입력값(속도 지령값)이 하기 제4 관계식 및 제5 관계식을 통해 산출되는 서보추종제어기.
제4 관계식 : Yn = Yn -1 + En - E'n -1
제5 관계식 : Vo = Voffset + En x Kp + E'n
E'n 은 En에 대한 제2 산출부의 로우 패스 필터의 출력값(Yn/β, β=임의의 상수)이고, X'n은 제1 산출부의 로우 패스 필터를 거쳐 나온 n번째 평균값(Sn /α, α=임의의 상수)이고, Voffset 은 offset 속도값이고, Kp 는 임의의 비례상수임.5. The method of claim 4,
Wherein the input value (speed command value) of the servomotor control section for finishing is calculated through the following relational expressions and the fifth relational expression.
The fourth relation: Y n = Y n -1 + E n - E ' n -1
The fifth relationship: V o = V offset + E n x K p + E ' n
E ' n is an output value (Y n /?,? = Arbitrary constant) of the low-pass filter of the second calculation unit for E n , and X' n is an nth average value S n / ?,? = arbitrary constant), V offset is an offset velocity value, and K p is an arbitrary proportional constant. 와이어(10)와 피가공물(20)에 방전 전압을 공급하는 방전전압 공급부(130);
상기 피가공물(20)과 상기 와이어(10) 간의 상대 위치를 조절하는 서보모터를 포함하는 서보모터부(140); 및
상기 피가공물(20)과 상기 와이어(10) 간의 간격인 극간을 일정하게 유지시키도록, 상기 서보모터부(140)의 축이송을 제어하는 서보추종제어기(150)를 포함하되,
상기 서보추종제어기(150)는
상기 극간의 방전 전압을 검출하는 방전전압 검출부(151);
상기 방전전압 검출부가 검출한 방전 전압을 평활하는 방전전압 평활부(152);
상기 평활된 방전 전압을 샘플링하여 극간평균전압을 산출하는 제1 산출부(153);
상기 극간평균전압이 기설정된 기준 전압을 만족시키기 위한 제어값을 산출하는 제2 산출부(154);
상기 서보모터의 축이송 지령값을 쓰는 인터페이스부(155); 및
상기 제1 산출부의 샘플링 시간 및 상기 제2 산출부의 제어값 산출 시간과 동기화되어, 상기 인터페이스부로부터 상기 지령값을 읽어 상기 서보모터의 축이송을 제어하는 서보모터 제어부(156)를 포함하고,
상기 제1 산출부(153)는 상기 샘플링되는 방전 전압들로부터 바로 평균 전압을 산출하는 로우 패스 필터(Low Pass Filter) 알고리즘이 적용된 와이어 컷 방전 가공기.A discharge voltage supply unit 130 for supplying a discharge voltage to the wire 10 and the workpiece 20;
A servo motor unit 140 including a servo motor for adjusting a relative position between the workpiece 20 and the wire 10; And
And a servo follower controller (150) for controlling the axis feed of the servo motor unit (140) so as to maintain a constant gap between the work (20) and the wire (10)
The servo tracking controller 150
A discharge voltage detector 151 for detecting a discharge voltage between the gaps;
A discharge voltage smoothing unit (152) for smoothing a discharge voltage detected by the discharge voltage detecting unit;
A first calculator 153 for calculating the average voltage between the electrodes by sampling the smoothed discharge voltage;
A second calculation section (154) for calculating a control value for the inter-pole mean voltage to satisfy a predetermined reference voltage;
An interface unit 155 for writing an axis feed command value of the servo motor; And
And a servo motor control unit (156) for synchronizing with the sampling time of the first calculation unit and the control value calculation time of the second calculation unit to read the command value from the interface unit and control the axis feed of the servo motor,
The first calculating unit 153 is applied with a low pass filter algorithm for calculating an average voltage directly from the sampled discharge voltages. 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 제2 산출부(154)는 황삭가공시에는 상기 극간평균전압과 상기 기준 전압의 차이가 0이 되도록 하는 비례 적분(Proportional & Integral:PI) 알고리즘이, 정삭가공시에는 일정 오프셋 속도에 극간평균전압과 기준전압과의 오차와 이 오차의 평균값을 이용하는 알고리즘이 적용된 와이어 컷 방전 가공기.8. The method of claim 7,
The second calculation unit 154 calculates a proportional integral (PI) algorithm for making the difference between the average electrode voltage and the reference voltage zero during roughing, Wire-cut electric discharge machine to which an algorithm using an error between a voltage and a reference voltage and an average value of the error is applied.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100593420B1 (en) 2003-12-09 2006-06-28 조병모 Inverter output control device of generator
JP5037941B2 (en) 2005-09-15 2012-10-03 三菱電機株式会社 Wire electric discharge machining apparatus and wire electric discharge machining method
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