레이저 가공을 위한 스테이지 경로 생성 알고리즘

Abstract

어떤 물질을 원하는 도형의 형상으로 잘라내는 가공에 레이저가 많이 이용된다. 이러한 레이저 가공 장비는 고속, 정밀 움직임이 가능하지만 제한된 영역 내에서만 움직일 수 있는 스캐너와 스캐너에 비해 비교적 느리고 제한된 움직임을 가지지만 넓은 영역을 이동할 수 있는 스테이지가 결합된 형태로 이루어져 있다. 스캐너는 레이저를 장착해 실제 도형 형상을 가공하는 장비이고 스테이지는 스캐너를 장착해 스캐너가 가공 영역을 전부 이동할 수 있도록 도와주는 장비이다. 스캐너와 스테이지의 경로는 업계 표준으로 사용되는 G코드라는 표현 형식이 존재한다. 본 논문에서는 사용자가 원하는 가공 경로와 가공 속도를 가진 스캐너 경로의 G코드를 입력으로 주었을 때 입력으로 주어진 스캐너 경로에 대해 동작 가능한 스테이지 경로의 G코드를 생성하는 알고리즘을 소개한다. 일반적인 상황에서의 스테이지 경로 생성 알고리즘과 더불어 스테이지의 가속 시간이 어떤 특정한 값으로 동일해야한다는 제약 조건하에서도 동작하는 스테이지 경로 생성 알고리즘을 함께 다룬다. 본 논문이 입력으로 받는 스캐너 경로는 원호 및 직선 가공을 모두 허용하기 때문에 다양한 형태의 가공을 지원할 수 있고 출력하는 스테이지 경로는 기본적인 직선 경로만을 사용하기 때문에 다양한 스테이지의 장비에 범용적으로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.