KR20050031043A - 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한프로그램이 기록된 기록매체 - Google Patents

시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한프로그램이 기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시엔시 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔시 프로그램의 활용 및 공작기계의 조작 능력이 없는 사용자가 컴퓨터를 통한 원격 조작으로 소재가 실시간 가공되도록 공작기계를 손쉽게 직접 제어하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 관한 것이다.
이와 같은 제어방법은 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 공구의 3차원 표시단계와; 상기 모니터 상에 표시된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 소재의 3차원 표시단계와; 상기한 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하는 직접 작도단계와; 상기한 소재의 상면으로 작도된 형상과 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계와; 생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하여 소재가 실시간 가공되도록 하는 실시간 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기와 같은 제어방법을 제공함으로써, 공작기계의 조작이 용이하고 작업성이 향상되며 숙련자가 불필요해지고 고가의 캐드/캠 어플리케이션의 설치가 불필요하며 보다 정밀한 가공이 손쉽게 이루어지고 디자인된 형상과 실제 가공된 형상의 차이가 발생하지 않게 되며 실시간 오류 수정이 가능해지는 효과를 갖는다.

Description

시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체{Method for direct controling CNC machine and record medium recorded program thereof}
본 발명은 시엔시 공작기계의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔시 프로그램의 활용 및 공작기계의 조작 능력이 없는 사용자가 컴퓨터를 통한 원격 조작으로 소재가 실시간 가공되도록 공작기계를 손쉽게 직접 제어하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 시엔시(CNC : Computer Numerical Control) 공작기계는 지령된 파트 프로그램 즉 엔시코드를 입력받아 서보모터를 구동시킴으로써 원하는 형상을 소재에 자동으로 가공하는 제어장치를 말하는 것이다.
즉, 가공물의 도면이 주어지면 이 도면으로부터 치수라든가 가공조건을 해석하여 시엔시 공작기계가 이해하는 명령어로 파트 프로그램을 작성하고, 이 파트 프로그램을 입력하면 수치제어장치가 내부해석을 통해 엔시 서보 축의 이송을 위한 위치 및 속도제어 지령을 만들고, 이 지령에 따라 서보모터가 회전되어 소재를 가공하게 되는 것이다.
그리고, 시엔시 공작기계를 프로그래밍하기 위해서는 캐드/캠 어플리케이션을 사용하여 가공물에 대한 기하학적 구조를 특정하는 캐드/캠 파일을 먼저 작성하고, 이 캐드/캠 파일로부터 공구에 대한 공구에 대한 위치데이터를 연산하기 위해 시엘(CL : Cutter location) 파일을 작성하며, 이 시엘 파일을 번역하여 엔시코드를 생성한 후에 시엔시 공자기계의 수치제어장치 및 피엘시(PLC : Programmable Logic Control)에 입력하게 되는 것이다.
그런데, 사용자가 시엔시 공작기계를 조작하려면 여러 가지의 프로그래밍 기술을 숙지해야 함으로, 그 조작이 용이하지 못한 문제점이 있다.
또한, 시엔시 공작기계의 적절한 가동을 위해서는 고가의 캐드/캠 어플리케이션을 구비해야 하며, 이 캐드/캠 장비 또한 숙련된 전문가를 요하게 되는 문제점이 있다.
또한, 캐드/캠 어플리케이션으로 작성된 캐드/캠 파일은 시엘 파일에서 다시 엔시코드로 번역되는 등 여러 과정을 거친 후에 시엔시 공작기계로 입력됨으로써, 최초에 사용자가 의도하여 디자인한 형상과 실제 가공된 가공물의 형상에 차이가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 캐드/캠 어플리케이션에서 시엔시 공작기계까지 소재를 가공하는 과정이 직렬적인 데이터의 흐름으로 이루어짐으로써, 프로그램 및 코드의 오류를 손쉽게 수정하기가 매우 곤란한 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,
그 목적은 엔시 프로그램의 활용 및 공작기계의 조작 능력이 없는 사용자가 컴퓨터를 통한 원격 조작으로 소재가 실시간 가공되도록 공작기계를 손쉽게 직접 제어하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자의 공구이동에 대한 인지능력이 극대화되도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자의 소재가공에 대한 인지능력이 극대화되도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 컴퓨터의 모니터 상에서 이동되는 공구와 가공되는 소재의 부위가 적절히 구별되도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 컴퓨터의 모니터 상에 표시된 공구와 소재가 디스플레이 중에 겹치지 않도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 공구의 이동모습이 컴퓨터의 모니터 상에 적절히 시뮬레이션되도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소재의 가공모습이 컴퓨터의 모니터 상에 적절히 시뮬레이션되도록 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법 및 이에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예로서, 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 공구의 3차원 표시단계와; 상기 모니터 상에 표시된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 소재의 3차원 표시단계와; 상기한 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하는 직접 작도단계와; 상기한 소재의 상면으로 작도된 형상과 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계와; 생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하여 소재가 실시간 가공되도록 하는 실시간 가공단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 실시간 가공단계에 의해 가공중에 이동된 공구의 이동경로를 감지한 후에 그 감지 데이터를 개인용 컴퓨터로 전송하고, 이 전송된 데이터에 의해 컴퓨터의 모니터 상에 설정된 가상의 공구가 이동되는 것이 디스플레이되도록 하는 공구이동 표시단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기 실시간 가공단계에 의해 이동된 공구의 이동경로에 대한 데이터를 컴퓨터로 입력받아 상기 공구의 진행 궤적을 모니터 상에 설정된 가상의 소재에서 삭제하여 상기한 소재의 가공모습이 상기 모니터 상에 디스플레이되도록 하는 소재가공 표시단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재에서 이동되는 공구와 삭제되는 소재의 부위는 다른 공구 및 부위와 구별되도록 상대적으로 진하게 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재는 상호 구별이 용이하도록 일정 거리만큼 이격된 상태로 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기한 엔시코드의 생성이 완료된 다음에 상기 엔시코드가 공작기계로 전송되는 것을 차단하고 이 엔시코드에 맞추어 가상으로 모니터 상에 설정된 공구를 이동하여 시뮬레이션되도록 하는 공구이동 시뮬레이션단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 상기한 가상으로 표시된 공구의 진행궤적에 따라 모티터 상에 설정된 소재가 가상으로 가공되는 것이 시뮬레이션되도록 하는 소재가공 시뮬레이션단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예로서, 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 프로그램 코드와; 상기 모니터 상에 표시된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 프로그램 코드와; 상기한 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하도록 하는 프로그램 코드와; 상기한 소재의 상면으로 작도된 형상과 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 프로그램 코드와; 생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하는 프로그램 코드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송된 엔시코드에 의해 공작기계의 공구가 실제 이동된 이동경로의 데이터를 입력받고, 이 입력된 데이터를 토대로 컴퓨터의 모니터 상에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기 공작기계의 공구가 실제 이동된 이동경로의 데이터를 입력받아 상기 공구의 진행 궤적을 모니터 상에 설정된 가상의 소재에서 삭제하여 상기한 소재의 가공모습이 상기 모니터 상에 디스플레이되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재에서 이동되는 공구와 삭제되는 소재의 부위는 다른 공구 및 부위와 구별되도록 상대적으로 진하게 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재는 상호 구별이 용이하도록 일정 거리만큼 이격된 상태로 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기한 엔시코드의 생성이 완료된 다음에 상기 엔시코드가 공작기계로 전송되는 것을 차단하고 이 엔시코드에 맞추어 가상으로 모니터 상에 설정된 공구를 이동하여 시뮬레이션되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
또한, 상기한 가상으로 표시된 공구가 가상의 소재 상으로 진행되는 궤적을 삭제하여 상기 설정된 소재가 가상으로 가공되는 것이 시뮬레이션되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 공작기계와 직렬로 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터에 공구와 작업대를 설정하는 공구의 3차원 표시단계(S1)와, 상기 공구의 3차원 표시단계(S1)의 다음으로 모니터에 설정된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 설정하는 소재의 3차원 표시단계(S2)와, 디스플레이된 소재의 상면으로 사용자 입력장치를 사용하여 가공할 형상을 직접 작도하는 직접 작도단계(S3)와, 작도된 형상과 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계(S4)와, 생성된 엔시코드를 공작기계의 제어장치로 전송하여 실시간 가공되도록 하는 실시간 가공단계(S5)로 이루어지는 것이다.
보다 상세하게 상기 공구의 3차원 표시단계(S1)는 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 공구의 3차원 표시단계(S1)는 시엔시 공작기계에 갖춰진 공구와 작업대를 실제의 크기와 동일한 비율로 상기한 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터에 설정하여 3차원으로 디스플레이되도록 하는 것이다.
또한, 상기 소재의 3차원 표시단계(S2)는 공구의 3차원 표시단계(S1)에 의해 개인용 컴퓨터의 모니터 상에 실제 크기와 동일한 비율로 가상으로 디스플레이된 작업대의 상면에 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 소재의 3차원 표시단계(S2)는 공구의 3차원 표시단계(S1)와 마찬가지로 실제 가공된 소재를 컴퓨터의 모니터 상에 설정하여 3차원으로 디스플레이되도록 하는 것이다.
또한, 상기 직접 작도단계(S3)는 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 직접 작도단계(S3)는 컴퓨터의 모니터 상에 실제 크기와 동일한 비율로 가상으로 설정된 소재의 상면에 마우스 등의 사용자 입력장치를 사용하여 가공할 형상을 사용자가 직접 디자인하는 단계를 말하는 것이다.
또한, 상기 엔시코드 생성단계(S4)는 가상의 소재의 상면으로 작도된 형상과 미리 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 엔시코드 생성단계(S4)는 실제크기와 동일한 비율로 가상 설정된 소재와 공구 그리고 이 소재에 작도한 형상으로부터 엔시코드를 생성하여 추출하는 단계를 말하는 것이다.
또한, 상기 실시간 가공단계(S5)는 생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하여 소재가 실시간 가공되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 실시간 가공단계(S5)는 공작기계의 수치제어장치와 피엘시로 전송된 엔시코드가 상기한 수치제어장치와 피엘시에 저장되지 않고 곧바로 가공데이터로 번역된 후에 번역된 지령이 서보구동부로 보내져 소재를 실시간에 가공되도록 하는 것이다.
따라서, 본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 공작기계와 직렬로 연결된 개인용 컴퓨터에 공구와 소재를 실제 크기의 비율에 맞추어 설정한 다음에 모니터 상에 디스플레이하고, 이렇게 가상으로 설정된 소재에 가공될 형상을 직접 작도함으로써 엔시코드의 원활하고 보다 정확한 생성이 가능해지는 것이다.
그리고, 이와 같이 생성된 엔시코드를 공작기계에 전송하여 실시간 가공되도록 함으로써 디자인된 형상과 실제 가공물간에 차이가 발생하지 않게 되는 것이다.
또한, 본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 가공할 형상의 디자인에서부터 실제 가공까지의 공정이 실시간으로 사용자에 의해 직접 이루어짐으로써, 시엔시 공작기계의 직접 제어 및 원격 제어가 가능해지는 것이다.
그리고, 이와 같이 시엔시 공작기계를 사용자가 실시간으로 직접 제어함으로써, 실시간으로 엔시코드 및 기기의 오류 수정이 가능해지는 것이다.
아울러, 가공할 형상이 미세하거나 복잡한 경우에는 소재를 조금씩 반복하여 가공함으로써, 보다 정밀한 가공이 손쉽게 이루어지는 것이다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예을 보인 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상에 공구와 소재를 실제크기와 동일한 비율로 3차원 디스플레이하는 공구의 3차원 표시단계(S1) 및 소재의 3차원 표시단계(S2)와, 가상으로 모니터 상에 설정된 소재의 상면으로 직접 작도를 하는 직접 작도단계(S3)와,
가상으로 설정된 공구 및 소재 그리고 직접 작도된 형상에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계(S4)와, 이 엔시코드를 공작기계로 전송하여 실시간으로 소재가 실제 가공되도록 하는 실시간 가공단계(S5)와, 실제 가공될 때의 공구의 이동을 모니터 상에 디스플레이하는 공구이동 표시단계(S6)와, 공구의 실제이동경로로부터 소재의 실제 가공상태를 모니터 상에 디스플레이하는 소재가공 표시단계(S7)로 이루어지는 것이다.
보다 상세하게, 상기 공구이동 표시단계(S6)는 실시간 가공단계(S5)의 다음에 엔시코드의 전송으로 공작기계에서 실제 가공중에 이동된 공구의 이동경로를 감지한 후에 그 감지 데이터를 개인용 컴퓨터로 전송하고, 이 전송된 데이터에 의해 컴퓨터의 모니터 상에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 공구이동 표시단계(S6)는 공작기계의 공구에 장착된 감지기로부터 공구의 실제 이동경로가 감지되는데 이와 같이 감지된 공구의 이동경로에 대한 데이터를 공작기계로부터 컴퓨터로 전송을 받아 실제 이동경로와 동일한 비율로 모니터의 화면상에 가상으로 미리 설정된 공구가 이동되도록 함으로써, 사용자로 하여금 오작동되는 공구를 가상으로 모니터에 디스플레이되는 가상의 공구에서 판별할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 소재가공 표시단계(S7)는 실시간가동단계에 의해 이동된 공구의 이동경로에 대한 데이터를 컴퓨터로 입력받아 상기 공구의 진행 궤적을 모니터 상에 설정된 가상의 소재에서 삭제하여 상기한 소재의 가공모습이 상기 모니터 상에 디스플레이되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 소재가공 표시단계(S7)는 소재의 실제 가공모습이 가상으로 설정된 소재를 통해 모니터의 화면상에 디스플레이됨으로써, 미가공 부위 및 가공상의 오류 판단이 실시간에 가능해지는 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재에서 이동되는 공구와 삭제되는 소재의 부위는 다른 공구 및 부위와 구별되도록 상대적으로 진하게 디스플레이되는데, 이는 이동되는 공구와 이동되지 않는 공구 및 가공되는 부위와 가공되지 않는 부위의 구별이 보다 용이해지도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재는 상호 구별이 용이하도록 일정 거리만큼 이격된 상태로 디스플레이되는데, 이는 가상의 공구와 소재가 모니터의 화면상에 디스플레이되면서 서로 겹쳐 사용자의 구별이 용이하지 못함을 방지하기 위해 일정거리만큼 이격된 상태로 모니터의 화면상에 디스플레이되도록 하는 것이다.
따라서, 본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 사용자가 직접 디자인한 형상이 실시간에 가공되어 직접 공작기계를 제어할 수 있으면서 동시에 실제 이동된 공구의 경로와 실제 가공된 소재의 형상이 모니터의 화면에 가상으로 디스플레이되어 엔시코드 상의 오류와 공작기계의 공구의 오작동 및 소재의 미가공 부위의 판별이 보다 용이해지는 것이다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 블록도로, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상에 공구와 소재를 디스플레이하고 가상의 소재에 직접 작도를 하는 공구의 3차원 표시단계(S1) 및 소재의 3차원 표시단계(S2) 그리고 직접 작도단계(S3)와, 가상의 소재에 디자인된 형상으로부터 공구 및 소재에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계(S4)와,
생성된 엔시코드를 공작기계로 전송하기 전에 공구의 이동과 소재의 가공상태를 시뮬레이션하는 공구이동 시뮬레이션단계(S41) 및 소재가공 시뮬레이션단계(S42)와, 시뮬레이션이 끝난 다음에 엔시코드를 공작기계로 전송하여 실시간 가공되도록 하는 실시간 가공단계(S5)와, 가공중에 이동된 공구의 경로와 소재의 실제 가공모습을 모니터의 화면상에 디스플레이하는 공구이동 표시단계(S6) 및 소재가공 표시단계(S7)로 이루어지는 것이다.
보다 상세하게, 상기 공구이동 시뮬레이션단계(S41)는 엔시코드의 생성이 완료된 다음에 상기 엔시코드가 공작기계로 전송되는 것을 차단하고 이 엔시코드에 맞추어 가상으로 모니터 상에 설정된 공구를 이동하여 시뮬레이션되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 공구이동 시뮬레이션단계(S41)는 엔시코드를 공작기계에 전송하여 소재가 실제 가공되기 전에 미리 공구의 이동상태를 시뮬레이션함으로써, 엔시코드의 오류를 실시간에 손쉽게 판별할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 소재가공 시뮬레이션단계(S42)는 가상으로 표시된 공구의 진행궤적에 따라 모니터 상에 설정된 소재가 가상으로 가공되는 것이 시뮬레이션되도록 하는 단계를 말하는 것이다.
여기서, 상기 소재가공 시뮬레이션단계(S42)는 소재의 가공상태를 미리 시뮬레이션함으로써, 엔시코드의 오류를 실시간에 손쉽게 판별하게 되는 것이다.
따라서, 본 시엔시 공작기계의 직접 제어방법은 소재를 실제 가공하기 전에 공구의 이동경로와 소재의 가공모습을 모니터의 화면상에 시뮬레이션되도록 함으로써, 엔시코드의 오류를 손쉽게 판별하여 가공의 정확도를 보다 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 제어방법을 보인 순서도로, 본발명에 의한 제어과정을 설명하면 다음과 같다.
시엔시 공작기계를 가동하고 최기화한 상태에서 상기한 시엔시 공작기계와 직렬로 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상에 상기한 시엔시 공작기계에 구비된 공구와 작업대를 실제 크기와 일치하는 비율로 설정하여 3차원으로 디스플레이하고, 이렇게 디스플레이된 작업대의 상면으로 소재의 실제 크기와 일치하는 비율로 가상의 소재를 설정하여 3차원으로 디스플레이한다(S10).
이와 같이 가상으로 모니터의 화면상에 디스플레이된 소재의 상면에 사용자가 마우스 등의 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 한다(S11).
사용자에 의한 직접 작도가 마무리된 다음에 엔시코드 생성 명령을 내리면 가상으로 실제 비율에 맞추어 설정된 공구와 소재 및 가공될 형상으로부터 컴퓨터가 자동으로 엔시코드를 생성하게 된다(S12).
그리고, 생성된 엔시코드를 사용하여 공구의 이동경로와 소재의 가공모습을 시뮬레이션을 할 것인지 아니면 시뮬레이션을 하지 않을 것인지를 사용자가 선택을 한다(S13).
이때, 사용자가 시뮬레이션의 실행을 선택하지 않으면 생성된 엔시코드가 곧바로 공작기계로 전송되고(S14), 전송된 엔시코드로부터 가공데이터를 추출하여 소재를 가공하게 된다(S15).
한편, 사용자가 시뮬레이션의 실행을 선택하면 생성된 엔시코드를 사용하여 공구의 이동경로와 소재의 가공상태를 가상으로 화면상에 출력하고(S20), 화면출력이 완료되면 가동될 형상을 다시 작도할 것인지 하지 않을 것인지 판단을 한다(S21).
여기서, 사용자가 다시 작도를 선택하면 직접 입력으로 작도를 하는 단계(S11)로 되돌아가 작도를 하게 된다.
그리고, 사용자가 다시 작도를 선택하지 않으면 생성된 엔시코드가 공작기계로 전송되고(S14), 전송된 엔시코드는 공작기계에 의해 가공데이터가 추출되어 소재를 가공하게 된다(S15).
소재가공단계(S15)에 의해 소재가 실제로 가공되는 중에 공구의 이동경로를 공작기계 자체에 구비된 감지기를 통해 감지하고, 이 감지된 데이터를 실시간으로 컴퓨터에 전송하고, 이 전송된 데이터를 통해 컴퓨터의 모니터 화면상에 공구의 이동상태를 출력하면서 동시에 공구의 진행 궤적에 따라 가상의 소재를 삭제하여 소재의 가공상태를 화면에 출력하게 된다(S16).
공구의 이동상태와 소재의 가공상태가 모니터의 화면상에 출력이 완료되어 가공이 완료된 다음에 실제로 가공된 형상에 부가하여 가공할 것인가를 판단한다(S17).
사용자가 부가해서 가공하는 것을 선택하지 않으면 종료를 하고, 부가해서 가공할 것을 선택하면 직접 입력으로 작도단계(S11)로 되돌아가 실제 가공되고 이 가공상태가 가상으로 모니터의 화면에 디스플레이된 소재에 다시 추가로 작도를 하여 추가적인 가공이 이루어지게 되는 것이다.
이와 같이 실제 가공된 소재에 부가적인 가공의 연속으로 복잡한 형상을 순차적으로 손쉽게 가공을 하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따라 공구 및 소재를 설정한 상태를 모니터에 출력한 사진이고, 도 6은 본 발명에 따라 소재에 직접 작도한 상태를 모니터에 출력한 사진이며, 도 7은 본 발명에 따라 엔시코드를 생성한 상태를 모니터에 출력한 사진이다.
상기 도 5에 제시된 것처럼, 컴퓨터의 모니터 화면상에 공작기계의 실제 공구와 작업대를 실제 크기와 일치되도록 그 비율에 맞추어 상호 이격된 상태로 설정한 후에 3차원으로 디스플레이한 상태를 볼 수 있다.
이때, 상기한 가상의 작업대와 공구는 별도의 좌표계를 가져 위치선정이 자유롭게 된다.
또한, 상기 도 6에 제시된 것처럼, 공작기계와 연결된 컴퓨터의 모니터 상으로 실제 크기와 일치되는 비율로 소재를 설정한 후에 3차원으로 디스플레이한 상태를 볼 수 있고, 가상으로 소재가 설정된 상태에서 사용자가 직접 가공될 형상을 작도한 상태를 볼 수 있다.
또한, 상기 도 7에 제시된 것처럼, 가상의 소재에 사용자에 의한 직접 작도가 마무리된 다음에 가상의 공구와 소재 및 가공될 형상에 맞추어 엔시코드를 생성하는 상태를 볼 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 엔시 프로그램의 활용 및 공작기계의 조작 능력이 없는 사용자가 컴퓨터를 통한 원격 조작으로 소재가 실시간 가공되도록 공작기계를 손쉽게 직접 제어함으로써, 공작기계의 조작이 용이하고 작업성이 향상되며 숙련자가 불필요해지고 고가의 캐드/캠 어플리케이션의 설치가 불필요하며 보다 정밀한 가공이 손쉽게 이루어지고 디자인된 형상과 실제 가공된 형상의 차이가 발생하지 않게 되며 실시간 오류 수정이 가능해지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 사용자의 공구이동에 대한 인지능력이 극대화되도록 함으로써, 오작동되거나 미작동되는 공구의 확인이 보다 손쉽게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 사용자의 소재가공에 대한 인지능력이 극대화되도록 함으로써, 공구의 오작동으로 인한 미가공되거나 잘못 가공된 부위의 식별이 용이해지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 컴퓨터의 모니터 상에서 이동되는 공구와 가공되는 소재의 부위가 적절히 구별되도록 함으로써, 사용자의 식별력이 극대화되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 컴퓨터의 모니터 상에 표시된 공구와 소재가 디스플레이 중에 겹치지 않도록 함으로써, 사용자의 공구 및 소재에 관한 식별력이 극대화되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 공구의 이동모습이 컴퓨터의 모니터 상에 적절히 시뮬레이션되도록 함으로써, 생성된 엔시코드의 오류에 대한 발견이 손쉽게 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 소재의 가공모습이 컴퓨터의 모니터 상에 적절히 시뮬레이션되도록 함으로써, 생성된 엔시코드의 오류에 대한 발견이 보다 손쉽게 이루어지는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 블록도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 보인 블록도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 제어방법을 보인 순서도,
도 5는 본 발명에 따라 공구 및 소재를 설정한 상태를 모니터에 출력한 사진,
도 6은 본 발명에 따라 소재에 직접 작도한 상태를 모니터에 출력한 사진,
도 7은 본 발명에 따라 엔시코드를 생성한 상태를 모니터에 출력한 사진.

Claims (14)

  1. 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 공구의 3차원 표시단계(S1)와;
    상기 모니터 상에 표시된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 소재의 3차원 표시단계(S2)와;
    상기한 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하는 직접 작도단계(S3)와;
    상기한 소재의 상면으로 작도된 형상과 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 엔시코드 생성단계(S4)와;
    생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하여 소재가 실시간 가공되도록 하는 실시간 가공단계(S5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 실시간 가공단계에 의해 가공중에 이동된 공구의 이동경로를 감지한 후에 그 감지 데이터를 개인용 컴퓨터로 전송하고, 이 전송된 데이터에 의해 컴퓨터의 모니터 상에 설정된 가상의 공구가 이동되는 것이 디스플레이되도록 하는 공구이동 표시단계(S6)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서;
    상기 실시간 가공단계에 의해 이동된 공구의 이동경로에 대한 데이터를 컴퓨터로 입력받아 상기 공구의 진행 궤적을 모니터 상에 설정된 가상의 소재에서 삭제하여 상기한 소재의 가공모습이 상기 모니터 상에 디스플레이되도록 하는 소재가공 표시단계(S7)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  4. 제3항에 있어서;
    상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재에서 이동되는 공구와 삭제되는 소재의 부위는 다른 공구 및 부위와 구별되도록 상대적으로 진하게 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  5. 제4항에 있어서;
    상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재는 상호 구별이 용이하도록 일정 거리만큼 이격된 상태로 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  6. 제5항에 있어서;
    상기한 엔시코드의 생성이 완료된 다음에 상기 엔시코드가 공작기계로 전송되는 것을 차단하고 이 엔시코드에 맞추어 가상으로 모니터 상에 설정된 공구를 이동하여 시뮬레이션되도록 하는 공구이동 시뮬레이션단계(S41)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  7. 제6항에 있어서;
    상기한 가상으로 표시된 공구의 진행궤적에 따라 모니터 상에 설정된 소재를 가상으로 삭제하여 소재가 가공되는 것이 시뮬레이션되도록 하는 소재가공 시뮬레이션단계(S42)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법.
  8. 시엔시 공작기계와 연결된 개인용 컴퓨터의 모니터 상으로 상기 시엔시 공작기계에 마련된 공구와 작업대를 실제 크기와 비율에 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 프로그램 코드와;
    상기 모니터 상에 표시된 작업대의 상면으로 가공할 소재를 실제 크기와 비율을 맞추어 3차원으로 디스플레이되도록 설정하는 프로그램 코드와;
    상기한 컴퓨터의 모니터 상으로 표시된 소재에 사용자 입력장치를 사용하여 가공될 형상을 직접 작도를 하도록 하는 프로그램 코드와;
    상기한 소재의 상면으로 작도된 형상과 설정된 소재 및 공구에 맞추어 엔시코드를 생성하는 프로그램 코드와;
    생성된 엔시코드를 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송하는 프로그램 코드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  9. 제8항에 있어서;
    상기 시엔시의 수치제어장치와 피엘시에 전송된 엔시코드에 의해 공작기계의 공구가 실제 이동된 이동경로의 데이터를 입력받고, 이 입력된 데이터를 토대로 컴퓨터의 모니터 상에 설정된 가상의 공구가 이동되도록 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서;
    상기 공작기계의 공구가 실제 이동된 이동경로의 데이터를 입력받아 상기 공구의 진행 궤적을 모니터 상에 설정된 가상의 소재에서 삭제하여 상기한 소재의 가공모습이 상기 모니터 상에 디스플레이되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  11. 제10항에 있어서;
    상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재에서 이동되는 공구와 삭제되는 소재의 부위는 다른 공구 및 부위와 구별되도록 상대적으로 진하게 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  12. 제11항에 있어서;
    상기한 모니터 상에 표시되는 가상의 공구 및 가상의 소재는 상호 구별이 용이하도록 일정 거리만큼 이격된 상태로 디스플레이하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  13. 제12항에 있어서;
    상기한 엔시코드의 생성이 완료된 다음에 상기 엔시코드가 공작기계로 전송되는 것을 차단하고 이 엔시코드에 맞추어 가상으로 모니터 상에 설정된 공구를 이동하여 시뮬레이션되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
  14. 제13항에 있어서;
    상기한 가상으로 표시된 공구가 가상의 소재 상으로 진행되는 궤적을 삭제하여 상기 설정된 소재가 가상으로 가공되는 것이 시뮬레이션되도록 하는 프로그램 코드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시엔시 공작기계의 직접 제어방법에 대한 프로그램이 기록된 기록매체.
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