일반기술

볼바를 이용한 수치제어기의 오차 분석 방법

본 기술은 볼바(Ball-bar)수치제어기의 오차 분석방법에 관한 것이다.일반적으로 공작기계 자체의 부정확한 기하학적 상태로부터 발생하는 오차의 경우는 레이저 간섭계등 다른 측정기로도 측정이 가능하지만, 수치제어기에 의한 구동부의 각 오차를 측정하기는 매우 어려운 문제점이 있다.본 기술은 볼바를 이용하여 측정된 데이터로부터 수치제어기에 기인되는 주요 오차 즉, 백래쉬(back lash), 매스터슬레이브전환 오차, 서보미스매치 오차들을 정량적으로 분리하는 방법과 산출된 각 오차들의 종합길이 오차에 대한 영향을 평가하는 방법을 제공한다.본 기술은 공작기계에 장착된 볼바의 원호보간 운동시에 소정의 각도량마다 볼바의 길이오차를 샘플링하여 볼바의 종합길이오차를 측정하는 제1과정, 가중오차상수가 1인 경우에서의 백래쉬와 매스터슬레이브 전환, 서보미스매치 오차를 산출하는 제2과정, 측정된 종합오차, 제2과정에서 산출된 각 오차에 미지의 가중오차상수를 승산한 합과의 여분값을 산출하는 식을 구하는 제3과정, 여분값이 최소값을 가질 때의 각 오차에 대한 각 가중오차상수를 산출하는 제4과정 및 산출된 가중오차상수를 각 오차인 에러패턴에 승산한여 실질적인 해당 오차값을 산출하는 제5과정으로 이루어진 특징이 있다.본 기술에 의하면 볼바를 이용하여 측정된 종합길이 오차로부터 수치제어기에 기인되는 주요 오차 즉, 백래쉬(back lash), 매스터슬레이브 전환오차, 서보 미스매치 오차들을 정량적으로 분리할 수 있으며, 또한 종합길이 오차로부터 각 에러패턴의 영향을 평가하여 가장 비중이 있는 에러패턴에 대하여 우선적으로 교정이 가능하여 수치제어기의 교정 시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.