화낙계열 콘트롤러의 공구 길이 보정에 대하여. - 워크좌표계(work reference) 세팅.

이번에 알아볼것은 공구 길이보정과 함께 알아두셔야할 기본계념중 워크좌표계의 세팅에 대해 알아보겠습니다.

 

먼저 어떠한 좌표이던간에 알아보기 쉬운것이 사고 위험도 적다. 라는 것을 염두해 두시면 좋을것 같습니다.

이 워크좌표계에서 

밑줄 친 1번의 좌표계를 보면, NO. 000 EXT 라고 좌표계 옆에 명시되어 있습니다.

이 EXT는 EXTEND(확장) 좌표계로 알고 있으며, 해당란에 들어 있는  숫자는 그옆에 또는 다음 페이지에서 지정할수 있는 좌표계 (G54),(G55),(G56) ...... 이런 각각의 좌표들에 영향을 미칠수 있는 좌표값 입니다.

예를들어, 확장 좌표계 X값이 +10, G54 X값이 +10, 이라고 한다면, 실제 가공되는 좌표계는 X20. 의 좌표에서 작업을 하게됩니다.(다른좌표계도 마찬가지.) 확장 좌표계 X값이 0, G54 X값이 +10, 이라면, 실제 가공되는 좌표계는 +10.

확장좌표계가 -10, G54 X값이 +10, 이라면, 해당 작업은 X0.의 위치에서 작업을 시작합니다. Y좌표, Z좌표 모두 동일하며, 다른 좌표계값 모두에게 같은 영향을 미칩니다.

이 기능은 잘만 사용한다면, 상당히 편리한 기능입니다만, 흔히들 많이 하는 실수가 새로운 작업시 해당 좌표계의 유무를 확인 하지 않고 작업하여, 엉뚱한 좌표계에서 작업이 시작되는 실수가 많이 일어 납니다. 이런 실수는 공구 경보정값에서도 일어 날수 있는 문제인데, 개인적으론 EXT좌표값은 많이 건들지 않는걸 추천합니다.(경보정도 마찬가지)

 

자그럼 좌표계 세팅을 어떻게 해주는가에 대해 알아보겠습니다.

먼저 X값과 Y값을 알아본다면, 

일반적으로 붉은십자선 가운데 가공 원점을 기준으로 각각의 사분면중, 2사분면과 1사분면은 바이스의 유동측(움직이는 jaw)기준이기에 많이 사용하지 않는 원점이며, 주로 공작물의 오른쪽상단이 원점인 3사분면 또는, 공작물 왼쪽상단이 원점인 4사분면을 많이 사용합니다.  

(4분면 좌표계 기본개념은 이곳에서 확인바랍니다.)

https://thingslastallage.tistory.com/12?category=940656 

가공 과 설계의 기초 좌표의 개념알고가자.

 

여기서 어느 분면이든 좌표계의 시작 기준은 좌표계값 (0,0)이며, 이 (0,0)의 좌표계 값은 작업 원점을 뜻하는 것일뿐 실제 기계좌표의 값은  아닙니다. 실제로 이루어 지는 기계좌표계 값은 각 기계마다 다릅니다. 

흔히 대부분의 기계들의 X,Y의 기계 원점은 1사분면의 원점을 가지는 경우가 많습니다. 즉 실제 워크좌표계에 대입되는 값은 (0,0)이 아니고, 이 (0,0)의 기계 좌표계 값이 입력 되어야 합니다.

위 그림과 같이 기계원점과 공작물 원점의 값은 차이가 있습니다. 더욱이 모든 가공은 움직이지 않는 축인 Z축(3축 기계기준)기준으로 좌표가 형성되므로, 공구 원점까지 공작물 원점을 맞춰 주셔야 합니다.  이렇게 되면, 

위 그림과 같은 형태가 됩니다.

여기서 중요한 것이 워크 좌표계 대입입니다.

노후된 기계들 같은 경우에는 해당 값을 일일이 수기로 기록해 주셔야 했습니다. 

예를 들어 위 그림과 같은 경우.

기계좌표계의 X값을 워크좌표계의 X값 란에 그대로 입력후 input합니다. 

하지만 근래의 대부분의 기계들은 추가 기능인 "측정"이란 기능이 있습니다.

이는 이전글에서 설명한 C입력과 PRESET을 복합적으로 사용한다고 보시면 됩니다.

축을 지정하고, 값을 입력한후 "측정"을 누르시게 되면, 해당 위치의 지정값을 자동 측정하여, 좌표계에 대입하는 형식입니다.

위 그림의 경우는 현위치를 X0의 값을 자동 연산한 것이며, 만약 X10. 측정을 누르게 된다면, 해당값은 -415.000의 값으로 자동 대입됩니다.  (반대로 X-10.의 값을 측정하게 된다면, 해당 대입값은 -395.000이 됩니다. )

 

X축 또는 Y축의 경우는 가공중 크게 기계에 무리가 가는경우가 드뭅니다. 간혹 돌출된 부분을 못본다던가, 팁또는 공구의 파손, 혹은 클램프 같은것을 확인하지 못하고 작업할 경우를 제외하고는 사고 날 일이 거의 없다고 봅니다.

하지만, Z축의 경우는 다릅니다. 대부분의 기계 오조작은 이 Z값 세팅이 잘못되어, 일어나는 경우가 있으므로, 반드시 숙지하셔야 할 부분입니다.

 

또한, 아래에 명시된 Z값 입력란은 기준공구든 베이스 방식이든 같은 방법으로 입력가능합니다.

중요한것은 Z축의 공구보정된 위치에 따라 어떤 값이 대입되느냐에 따라틀린것입니다.

여기서 알아두셔야 할 개념은 Z0.측정할때와, 직접 입력시의 좌표표시 방법이 극명하게 다르다는것 입니다.

Z0.측정의 경우에 대입되는 좌표계의 값은 -부호로 대입됩니다.

직접 입력 방식은 +,- 어떠한 부호로 대입될수 있습니다.

 

먼저 앞에서 설명했던 기준공구 방식의 바이스 상면 기준으로 공구를 세팅했을때의 예를 들어보겠습니다.

공작물의 돌출 두께가 20mm인 경우.

이런경우, 바이스 상면의 값은 "0" 이며, 공구의 기준면도 바이스 상면기준으로 형성되었으므로, 워크좌표계의 값은 

아래와 같은 방법으로 표현될수 있습니다.

1. "Z0. 측정"을 이용한 방법.

이런 경우, 현재 대입된 좌표계는 바이스 상면의 값입니다. 여기에 공작물 상면의 값이 20mm이므로 위 바이스 상면의 값-335.000에 +20mm값을 더한 -315.000 의 값을 입력해 주셔야 충돌없이 가공할수 있는 상태입니다.

여기에 만약, 40mm의  돌출되었다면, 바이스 상면값 -335.000에 공작물 상면 값에, 공작물 상면 +40mm를 대입하게 된다면, -295.000 좌표를 입력해 주셔야 하는 것입니다.

이 방법은 매번 일일이 해당값을 더하고 빼주고 하는 단점이 있습니다.  잘못된 계산을 할 경우 바로 기계 충돌로 이어질수 있다는 것입니다. -의 값은 눈으로 볼수 없는 값 입니다. 

위의 방법을 조금 개선해 본다면, 확장 바이스 좌표계인 EXT 좌표계를 이용한 방법입니다.

2. "Z0. 측정"을 이용한 방법.

각각의 실제 워크좌표계(G54,55,56....)의 Z값 입력란은 바이스 상면과 공작물 상면과의 거리(바이스 상부 돌출 값)만 입력해 주면 되는 형식입니다. 바이스 상면으로 돌출될 두께가 바로 비교 되니 훨신 보기 좋고 충돌위험이 없어보이지 않나요? 

여기서 만약, G54,G55,G56.... 의 좌표계의 모든 바이스가 같은 높이를 가지지 않았다면, 확장값 EXT의 값 란은 비워두셔야 합니다. 위 1번의 방법으로 일일이 계산해 주어야 합니다.

 

3. 값을 직접 입력하는 방법.

이번에는 베이스 방식을 이용한 방법중 위의 2번 방법형식으로 세팅하는 방법입니다.

마찬가지로 바이스 상면 돌출 두께가 20mm인 경우.

위 그림과 같이 표현할수 있습니다. 

베이스 방식의 모든 공구는 Z기계 원점에서 부터 아래 베이스 바닥까지의 거리가 옵셋 세팅 되어 있으므로, 바닥에서부터 공작물 상면까지의 거리를 빼준다면, 자연스럽게 공작물상면이 형성됩니다.

만약 바이스를 탈거후 작업할 경우 EXT의 값(바이스 두께값)을 0으로 두고, 두께값만 입력하여도 작업이 가능하게 됩니다. * (만약 바이스 상면을 기준으로 잡았을경우는 EXT의 값에 "0"이 입력되겠죠. 또한 바이스 상면으로 공구보정후, 바이스 탈거한후 베이스 작업을 한다면 해당 바이스 두께만큼, EXT의 값에 -의 값을 가진 바이스 두께값이 입력되겠죠.

여기서, 바이스 탈거후 재 세팅하였을경우 그값이 완벽히 동일할수 없으므로, 바이스 탈착작업을 많이 하는 경우는 베이스를 기준으로 잡는게 좋다는 것입니다. )

이때 알아두셔야 할 부분이, 모든 음수의 값은 측정하는데 제약이 있습니다. 아래로 감춰진 값을 볼수 없다는 것이죠. 예를 들어 바이스 jaw에 가려진 부분을 볼수가 없기때문에 워크좌표계의 값은 +의 값만으로 세팅하는것이 가장 보기좋고 안전한 방법이라고 말씀드릴수 있겠습니다.  -- 이러한 이유로 베이스 바닥면 세팅을 추천드리는 것 입니다. --*

베이스 방식도 마찬가지로 기준면을 바이스 상면으로, 바이스 내측 바닥을 기준할수도 있습니다.

혹자 같은 경우, 바이스 내측 바닥면을 기준으로, 블럭높이+공작물 상면값을 더해서 워크좌표계에 대입하는 경우도 있는데, 이런경우는 계산이 잘못되었을경우 무조건 충돌할수 있다는것이죠.

단순한 방법이 가장 안전한 법입니다. 계산할 필요가 없는데 굳이 계산기 뚜두릴 이유가 없다는 것이죠.

 

이런 글을 쓴 이유는 뭐가 맞다라고 정할수 없지만, 굳이 안전한 방법을 두고 굳이 내가 이렇게 써왔기때문에 이방법 써야한다는 그런 생각은 업무에 비효율이라는것을 알리고 싶었습니다.

솔찍히 기준공구방식은 초창기 예전의 공구보정 방법입니다. 

이후 베이스 방식과 같은 방법이 나왔는데, 만약 기준공구방식이 안전하고 편리했다면, 다른방법이 나올수 없었다는것이죠.

베이스 방식도 다른 좋은 방법이 있다면, 바꿔야할 방법이겠죠. 

 

여기까지의 공구보정과 워크좌표계값을 완벽히 이해하셨다면, 어떤 회사를 가더라도 워크좌표계를 잘못입력하여 기계를 충돌하는 일은 없을 것이라 생각합니다.

 

글이 너무 길어져서 조금 이해 안되는 부분이 있을수 있습니다. 여기선 바이스 상면과 베이스 바닥만 가지고 설명드렸는데요. 이 워크 좌표계의 세팅법은 의외로 다양합니다.