일반기술

금형 연마 로봇의 자동화 제어방법

○ 기술발명의 목적: 금형 연마 로봇의 작업 영역을 증대시키고 복잡한 자유곡면 연마에 적합하도록 민첩성과 접근성을 향상시킴○ 기술 요약 및 특징: 본 발명은 금형 연마 로봇의 자동화 제어방법에 관한 것으로서, 공구대를 지닌 로봇, 제어기, 상위 컴퓨터 등으로 구성되는 연마 시스템에서 상위 컴퓨터의 연마 데이터를 생성하는 방법에 있어서: APT 소스를 CL(Cutter Location) 데이터로 변형하는 단계(S10); 공구대 상의 패드가 원활한 마찰연마를 위해 연마 경로에 대해 소정의 꺾임각(θ) 상태를 유지시키고, 잉여 데이터에 의한 공작물(M) 상의 곡면간 경계에서의 패드의 간섭을 피하고, 가공방향의 급격한 전환시 한 점에 대한 공구대의 원활한 회전을 위해 데이터를 삭제•생성•변형하는 단계(S20); 일측 곡면의 연마후 타측 곡면에서의 연마 전에 공구대 상의 패드를 교환하기 위한 위치 데이터와 신호 데이터를 삽입하는 단계(S30); 적용 로봇이 공간상의 일지점에 접근하도록 쿼터니안 방위 데이터로 변환하는 단계(S40); 및 상기 쿼터니안 데이터에 절대 좌표와 상대 좌표의 분별, 코드 분별, 이송속도 인식 등의 데이터를 추가로 삽입하는 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.○ 색인어: 연마, 로봇, 자동, 방위, 쿼터니안본 발명은, 공구대를 지니는 금형 연마용 로봇, 로봇과 제어 신호를 송수신하는 제어기, 공구 경로의 데이터를 생성하는 상위 컴퓨터를 포함하여 구성되는 연마 시스템에서 상위 컴퓨터를 이용하여 임의의 모델링 데이터로부터 연마 데이터를 생성하고 이를 통해 상기 로봇을 제어하도록 하는 금형 연마 로봇의 자동화 제어 방법으로서, APT 소스로부터 공작물(M) 상의 연마할 자유곡면의 점 데이터를 3차원 위치 데이터 및 방위 데이터로 지정하는 CL (Center Location) 데이터 를 생성하는 단계(S10); 공구대 상의 패드가 원활한 마찰연마를 위해 스핀들의 법선 벡터를 경로상에 대하여 소정의 꺾임각(θ)을 유지한 상태로 기울이도록, 그리고 공작물(M) 상의 곡면간의 경계에서 간섭을 피하고, 가공방향의 급격한 전환시 이탈을 방지하도록, 방위 데이터를 변형하여 연마 경로 위치 데이터 및 방위 데이터를 생성하는 단계(S20); 일측 곡면의 연마후 타측 곡면에서 공구대 상의 패드를 교환하기 위한 위치 데이터 및 신호 데이터를 삽입하는 단계(S30); 로봇이 공간상의 일지점에 실제로 접근하도록 상기 데이터들로부터 변환되는 쿼터니안 위치 데이터 및 방위데이터 를 생성하는 단계(S40); 상기 쿼터니안 데이터에 절대 좌표와 상대 좌표의 분별, 코드 분별, 이송속도 인식 등의 로봇 제어 데이터를 추가로 삽입하여 연마 데이터를 생성하는 단계(S50); 및 상기 연마 데이터를 상기 로봇으로 전송하여 상기 금형 연마용 로봇을 제어하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.이때, 상기 데이터를 변형하는 단계(S20)에서 공구대 상의 스핀들의 공구 진행방향에 대한 꺾임각(θ)을 15∼20°에서 일정값으로 방위 데이터를 변형•유지한다.또한, 상기 데이터를 변형하는 단계(S20)에서 공구대가 곡면간의 경계상에서 일부 경유점까지 진행하지 않음으로써 타측 곡면과의 충돌을 피하고, 가공방향이 90°이상 전환시 회전점을 중심으로 중간 회전 경유점을 거치도록 함으로써 로봇의 임의의 회전에 의해 패드가 연마 곡면에서 이탈하는 현상을 방지한다.