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[기술특집]최신 기술과 와이어 방전가공기의 융합

입력 : 2020.02.25 17:46

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[첨단 헬로티]


스기야마 코스케(杉山 廣祐), 카타히라 케이코(片平 敬子) ㈜牧野후라이스제작소


1. 서론


최근 스마트폰과 태블릿 등의 급속한 보급에 의해 컴퓨터 기기의 성능이 비약적으로 향상되고 있으며, 유저 인터페이스나 모니터링 기능 등 응용 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 


공작기계에서도 이러한 최신 테크놀로지를 도입, 기능 향상에 도움을 주고 싶다고 생각하고 있다. 또한 공작물에 대한 높은 정도 요구도 증가하고 있으며, 효율이 좋고 정도가 높은 가공 방법의 제안을 고려하고 있다.


이 글에서는 와이어 방전가공기에 탑재하는 ‘음성인식에 의한 기계 조작’과 ‘카메라에 의한 기사 측정’에 대해 소개한다.


2. 음성인식에 의한 기계 조작 ATHENA (아테나)


음성인식에 의한 여러 가지 기기의 조작은 최근 매우 주목을 받아 진보하고 있다. 사람에 대해 지시를 할 때나 요건을 전달할 때와 같이 목소리를 내면, 컴퓨터가 그 말을 해석해 적절한 조작을 한다. 


공작기계에서는 G 코드, M 코드나 조작 화면을 대신하는 새로운 인터페이스가 되어, 초보자도 기계를 사용할 수 있다. 또한, 양손을 사용할 수 없는 상황에서도 조작이 가능한 장점이 있다.


동사에서는 음성인식에 의한 기계 조작 어시스턴트 ‘ATHENA’를 도입했다(그림 1). ATHENA는 보통의 NC 조작 화면과는 다른 화면 상에서 기동하며, 마이크를 통해 말을 걸면 말을 인식해 등록되어 있는 동작에서 적절한 것을 선택, 동작을 한다. 



예를 들면 와이어의 자동 결선을 하고 싶은데 버튼이 어디에 있는지 알 수 없을 때, 말을 걸면 자동 결선을 해 준다. 또한, 손을 씻고 있어 화면을 조작할 수 없는 경우에 표시하고 싶은 화면으로 전환할 수도 있다. 이외에도 여러 가지 조작을 음성만으로 할 수 있다(표).



기계 동작을 하는 커맨드는 잘못 인식되지 않도록 안전 기능도 준비되어 있으며, 자동 결선의 경우라면 ‘자동 결선을 시작해도 좋습니까?’라고 물어본 후에, ‘예’라고 대답하면 동작을 시작하도록 되어 있다.


앞으로 보다 편리성을 향상시키기 위해 ATHENA와 주고받을 수 있는 항목을 늘리고, 메인티넌스의 알림, 매뉴얼의 표시 등을 간단하게 할 수 있게 개발을 진행하고 있다.


주 : ATHENA는 iTSpeeX사의 등록 상표


3. 카메라에 의한 기사 측정 (아토쵸토 가공*)


판금의 전단가공에서 펀치와 다이 사이에 적정한 클리어런스를 유지하는 것은 버의 발생을 억제하는데 중요하다. 일반 강판의 클리어런스는 그 판두께의 5~10%가 되는데, 생산을 거듭하면서 버의 발생을 작게 하기 위해 해마다 작아지는 경향이다.


다이 가공에서는 도면 상의 수치보다 크게 가공해서는 안 되기 때문에 처음에 몇 μm 작아지도록 가공을 하고 싶다는 요망이 있다. 보통 가공 후에 한번 워크를 와이어 방전가공기에서 떼어내 기기 외부 측정을 한다. 그 결과를 기초로 추가공을 하는데, 떼어낸 워크를 완전히 동일한 위치에 다시 세트하는 것은 불가능하다.


동사에서는 CCD 카메라식 기상 측정기를 이용해 워크를 떼어내지 않고 고정도로 측정을 하는 방법을 추전하고 있다. 측정기는 위 헤드에 카메라 유닛, 아래 헤드에는 광원 유닛을 설치해 가공 형상의 화상을 도입, 가공 형상을 DXF 데이터와 조합한다(그림 2). 프로브가 들어가지 않는 슬릿 형상도 CCD 카메라식이면 측정 가능하다.



‘아토쵸토 가공’을 실현하기 위해서는 기상 측정기를 이용한 측정 외에 고정도의 기계가 필요하다. 동사 고정도 와이어 방전가공기 ‘UP6 H.E.A.T.’(그림 3)에서는 높은 기계 강성에 의해 자세 변위를 최소한으로 억제, 장기간에 걸쳐 안정된 피치 정도를 유지할 수 있다. 



또한 온도 관리된 가공액을 기계 구조물 내부에 순환시킴으로써(절대 온도 제어) 주위의 열변위 영향을 받지 않고 가공 궤적을 재현할 수 있다. 앞으로는 CCD 카메라식 이외의 측정기도 시야에 넣고, 고객 요구에 맞춰 정도 좋은 가공이 가능한 기능 개발을 추진해 간다.


4. 맺음말


이 글에서는 동사 와이어 방전가공기에 탑재한 ‘음성인식에 의한 기계 조작’과 ‘카메라에 의한 기상 측정’에 대해 서술하고, 기계가 보다 사용하기 쉽게 되어 있는 것을 소개했다. 동사에서는 보다 간단히 가공할 수 있게 부가가치가 높은 새로운 제안을 계속해 갈 계획이다.


*아토쵸토 가공 : Rz 2μm 정도로 다듬질한 가공면에서 편측으로 최대 3μm(지름으로 6μm) 크게 하기 위한 가공 기술이다. 판두께 40mm까지의 가공 조건을 표준 기능으로서 탑재하고 있다.

/서재창 기자(prmoed@hellot.net)

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