Open Architecture, Look Ahead

목차

1. 개요

2. 개방형 제어에 대한 연구 및 MDSI의 OpenCNC 소프트웨어

3. 개방형 제어기

4. 개방형 제어기의 종류

5. 개방형 제어기의 제어 아키텍쳐

6. 개방형 제어기의 표준화 경향

7. 결론

본문내용

이동에
있어서 변화가 없다면 감속이 필요하지 않지만 다음위치의 변화량이 90이라면 축은 완전히 멈추어야만
한다.
오늘날의 3-D form 에서는 앞에서 기술한 것처럼 단순하지 않다. 일반적으로 milling data point가
400inches-per-minute의 feedrate로 0.004“떨어져 있다면, 문제가 된다. 이 경우, machine은 0.400”이
필요하기 때문이다. 이것은 또한 100 block의 CNC data를 미리 읽어야만 한다는 의미가 된다.
각 축에 있어서 최대 감속거리와 현재 위치 사이의 각 point와 point들의 조합이 검사되어져야만
한다. look-ahead가 필요로 하는 양은 different part detail, different accuracy requirement, different
machine performance등의 변화에 따라 변하게 된다. 어떤 경우에도, look-ahead는 사용자를 위해 모든
일이 명쾌하게 되어야만 하며 사용자는 program 입력이나 동작 관찰 등을 통한 어떤 침해도 가해서는
안 된다. look-ahead가 있을 경우, 200inches-per-minute의 feedrate에서 현재 path와 다른 next point
가 있다면 0.004“거리로 멈추지만, look-ahead가 없을 경우 0.190에서 멈추거나 홈이 생길 수도 있다.
look-ahead를 사용하지 않고 고속과 정확성을 유지하기 위해 detail area에서 감속시키기 위해
feedrate를 조절하는 작동자를 두는 ‘manual look-ahead'를 사용하기도 하지만, look-ahead를 적용한
기계의 경우, 세대를 관리하는데 단지 한 명의 operator만 있으면 되는 것에 비해 비효율적이다.
look-ahead는 실제로 훨씬 이전에 data를 검사하고 최소시간에 어떠한 contour에 대해서도 기계가
가공할 수 있도록 feedrate를 조절해준다. motor나 증폭기 작동과 machine dynamics와 관련된 문제
에도 불구하고, 제어에 있어서의 look-ahead는 정확도가 가장 중요하지만, 정확도와 속도 모두를 고려
하는 것이 최적의 방법이다.
아래 그림은 look-ahead에 대한 실험을 보여준다. look-ahead의 유무를 제외한 나머지 조건이 모두
같은 상황에서 실험한 결과로서, look-ahead가 없는 경우 그림에서도 볼 수 있듯이 모서리 부분이
둥글며 gouge가 생겼지만, look-ahead가 있는 경우에는 원하는 형상으로 거의 완벽하게 가동되었음을
알 수 있다. 게다가 look-ahead를 이용한 경우 가공시간까지 훨씬 더 줄일 수 있는 장점이 있다.
최근에는 gouging과 overshoot를 제거하면서 더 높은 feedrate를 가능케 하면서 CNC 프로그램에
변화된 feedrate를 추가시킬 수 있는 기계가 도입되었다. 이것은 기본적으로 off-line look-ahead를
만들어낸다. cutterpath를 생성시킨 후, 몇몇 이동경로 사이의 점을 추가하거나 cutter path가
lower-performance 제어 상에서, 정확하게 milling 되어질 수 있도록 feedrate를 수정하기 위해 off-line
look-ahead 프로그램에 의해 이전 파일이 다시 처리된다. 이 off-line look-ahead 방식은 전체적인
milling 작업에 있어서 약간의 향상만을 가져올 뿐 오히려 블록처리속도나 DNC 통신연계에 있어서의
CNC에서의 문제점을 악화시키면서 더 큰 data파일을 만들어낸다. look-ahead가 가지는 모든 이점은
공작기계의 가감속 능력의 최적화 없이는 실현될 수 없다.
Graphical drive tuning은 제어가 기계 구동시스템의 능력을 보충하는데 도움을 준다. 아래 그림은
Delta Tau PMAC machine axis controller card를 보여주고 있다. 이것은 어떤 명령된 움직임도 가장
적절하게 따라 움직이도록 증폭기와 motor를 변경시키는데 있어서 installer나 service 기술자들에게
도움을 준다.
실제로 기계는 부드럽게 움직일수록 더 빨라지게 된다. look-ahead가 조합된 이 graphical drive
tuning의 이점은 더 부드러운 움직임을 만들 수 있다는 것이다. look-ahead가 조합된 이 graphical
drive tuning의 이점은 더 부드러운 움직임을 만들 수 있다는 것이다. look-ahead의 형상학적 변화의
예측에 따라 이용되는 기계 축은 부드러운 표면에 있어서 부드럽게 감속하고 detailed area에서는
부드럽게 감속하면서 data대로 이동할 수 있게 된다.
look-ahead 사용의 또 하나의 이점은 더 높은 성능을 발휘하면서도 기계 부품의 숨여이 길어질 수
있다는 것이다. DNC가 문제가 된다면 제어는 더 많은 data를 받아들이는 것을 멈추거나 받아들인
데이터를 빠르게 수행할 때 기계 축의 움직임이 느려질 수도 있으므로 고속 통신은 look-ahead의
장점을 완전하게 실현시키기 위해 CNC에 요구되는 중요한 특징이 된다.
<필요성>
hardened mold와 die steel에서의 milling에서조차도 look-ahead를 이용한 high-speed milling으로부터
이점을 가질 수 있다. 효율적인 고속과 look-ahead로 milling 시간이 기계에 의해 이동된 여분의 거리
에도 불구하고 향상될 수 있으며 cutter의 수명도 길어지고 공작물은 더욱 정확해 질수 있다.
숙제를 마치며(고찰)
CNC에 자료수집을 통해 CNC에 대한 자세한 내용들을 알 수있었다. 하지만 CNC에 대한 자료가
많다보니 그에 따른 용어가 많아 정확한 이해는 부족했다. Look ahead의 경우도 마찬가지로 용어에
대한 이해할 수 없는 부분이 많았다. 실제로 자료내용을 해석하다보니 그런한 점을 알 수 있다.
앞으로 수업을 통해 그리고 프로젝트를 통하여 NC(CNC, Look ahead)에 대해 이 숙제에서 이해하지
못하였던 부분들의 이해도를 높이도록 하겠다.

키워드

Open Architecture,   Look Ahead,   전용제어기와 개방형 제어기의 비교