CNC G26 주축 속도 변동 감지 및 제한 설정 가이드

서론

터렛에 장착된 절삭 공구가 예기치 않은 부하로 회전 지연을 겪을 때, 모니터링이 차단되면 이송축은 설정된 속도로 가공물에 계속 진입합니다. 이로 인해 공구가 파손되고 터렛이 척 조나 바이스 조에 직접 충돌하여 심각한 기계 파손을 초래합니다. 특히 3402번 파라미터를 검증하지 않고 양산에 들어가면, 팔레트 교환 후 두 번째 사이클부터 치수 편차가 누적되어 최종 검사에서 불량이 발견된다. 이러한 불량은 대량 생산 라인에서 설비 정지 시간을 장기화하여 공장의 생산성을 저해합니다. 설비 가동 전에 제어기의 모니터링 모드를 제어하는 특정 파라미터를 사전 확인하면 이 명령어에서 가장 빈번한 비계획 정지를 없앨 수 있으며, 불량률 증가와 비가동 시간 문제를 예방할 수 있습니다.

기술 요약

핵심 요약

• 활성 워치독 모니터링: 실제 주축 피드백 속도가 설정된 명령 속도보다 뒤처질 경우 주축 속도 변동 감지가 이송축을 정지시킵니다.
• 주소 P 주축 지정: Fanuc의 G26 명령어는 다중 주축 시스템에서 대상 주축을 지정하기 위해 주소 P를 사용합니다.
• 파라미터 3402 리셋 트랩: 파라미터 No. 3402 Bit 6 (CLR)이 활성화되어 있으면 리셋이나 전원 재기동 시 Fanuc G26이 비활성화되고 G25로 복귀합니다.
• 영구적인 Siemens 경계: Siemens G26 제한은 설정 데이터를 영구적으로 덮어쓰며 프로그램 리셋이나 전원 재기동 후에도 활성 상태로 유지됩니다.
• 다중 주축 Siemens 프로그래밍: 단일 Siemens G26 블록에서 최대 3개의 독립적인 주축 제한을 프로그래밍할 수 있습니다.
• Mitsubishi PLC 알람 동작: Mitsubishi G162는 PLC로 신호(오동작 오류 M01 1105)를 출력하지만, 자동 CNC 정지를 트리거하지는 않습니다.
• C80 가공 중단: Mitsubishi C80 시리즈의 단독 G26은 파손된 공구를 안전하게 회수하기 위해 가공 중단 프로그램을 트리거합니다.

기본 개념

주축 속도 변동 감지(G26)는 중절삭 가공 작업 중 중요한 소프트웨어 워치독 역할을 합니다. 시스템은 설정된 명령 속도에 대해 실제 주축 피드백 속도를 모니터링합니다. 제어기는 속도 지연을 감지하면 이송축을 정지시키고 기계적 손상을 방지하기 위해 알람 코드를 트리거합니다. 활성 모니터링이 없으면 이송축이 멈춘 가공물에 공구를 계속 밀어넣어 심각한 기계적 충돌을 일으킵니다.

Siemens SINUMERIK 제어기에서 G26 상한 제한을 적용하면 가상의 소프트웨어 경계가 설정됩니다. 수동 조그 제어나 프로그래밍 오류로 인해 축이 이 좌표를 벗어나면 제어기가 즉시 프로그램을 중단하고 움직임을 멈춥니다. 이 안전 영역은 하드웨어 리밋 스위치에 대한 필수 백업 역할을 하며 공구 터렛 및 공구 홀더 기준점과 같은 고부가가치 기계 구성요소를 보호합니다.

Mitsubishi 제어기는 속도 편차 알람을 독특하게 처리합니다. 실제 주축 속도가 구성된 임계값을 벗어나면 제어기는 오동작 오류 M01 1105를 트리거하고 속도 편차 신호를 출력합니다. CNC는 자동으로 사이클이나 주축을 정지시키지 않습니다. 대신 기계 제작업체가 설계한 사용자 정의 PLC 로직에 의존하여 안전 정지 시퀀스를 실행합니다.

명령 구조

G26의 명령 구조는 제어 시스템 및 작동 모드에 따라 다릅니다. Fanuc 시스템에서 G26은 단독 블록으로 프로그래밍되거나 대상 주축을 지정하는 주소 P와 함께 프로그래밍됩니다. Siemens 제어기에서 G26은 이동 영역 경계를 위한 물리적 축 좌표(X, Y, Z) 또는 최대 3개의 주축에 대한 주축 속도 제한(S, S1, S2)을 지정하는 이중 목적으로 사용됩니다.

Mitsubishi 시스템의 경우 주축 속도 모니터링은 시작 지연, 감지 폭, 변동률 및 편차 범위에 대한 특정 주소를 가진 G162를 사용하여 초기화됩니다. 반대로, Mitsubishi C80 제어기에서 G26은 안전한 공구 회수를 위한 가공 중단 프로그램을 실행하기 위해서만 사용되는 단독 명령어입니다.

• Fanuc: G26; 또는 G26 P...;
• Siemens: G26 X... Y... Z...; (축 제한용) 또는 G26 S... S1=... S2=...; (주축 제한용)
• Mitsubishi: G162 S... P... Q... R... I...; (모니터링 활성화용), G163 S...; (모니터링 취소용), 또는 G26; (가공 중단용)

명령어 실행을 제어하는 주요 파라미터는 아래와 같습니다.

브랜드별 응용

Fanuc

Fanuc 제어기는 G26을 선반 시스템의 Group 08과 머시닝 센터 시스템의 Group 19에 할당합니다. 시스템 파라미터 3402가 리셋되면 주축 속도 변동 모니터링은 기본적으로 꺼짐 상태(G25)로 돌아갑니다.

메인 주축에서 모니터링을 활성화하려면 G26;으로 작성하고, 다중 주축 기계에서 주축 1번을 모니터링하려면 G26 P1;로 작성합니다.

경고: 파라미터 3402 상태를 확인하지 않으면 리셋 후 G26 모니터링이 알림 없이 비활성화되어 주축 과부하로부터 기계를 보호할 수 없게 됩니다.

Siemens

Siemens 제어기는 G26을 사용하여 기하축의 상한 좌표 또는 구성된 주축의 속도 제한을 정의합니다. 파라미터 10710이 설정되어 있는 경우, 리셋 후에도 제한 설정이 활성 상태로 유지됩니다.

주행 제한을 설정하려면 별도의 블록에서 G26 X80 Z330;을 사용하고, 주축 속도를 제한하려면 G26 S1400 S2=350;을 사용한 다음 WALIMON을 실행하여 활성화합니다.

경고: 시스템 파라미터에서 MD 10604가 명시적으로 활성화되어 있지 않으면 기하축 교체 중에 축 제한이 비활성화됩니다.

Mitsubishi

Mitsubishi 제어기는 주축 속도 변동 감지를 위해 G162 및 G163을 사용합니다. C80 시리즈는 가공 중단 시퀀스를 위해 G26도 지원합니다.

특정 편차 한계로 주축 1을 모니터링하려면 G162 S1 P1.5 Q5 R10;을 사용하고, 모니터링을 비활성화하려면 G163 S1;을 사용합니다.

경고: Mitsubishi C80 시스템에서 기존 G26 명령을 직접 실행하면 공구 회수가 시작되어 경로상에 원자재가 있는 경우 충돌이 발생할 수 있습니다.

브랜드 비교

기술 분석

브랜드 간 G26 기능의 차이는 프로그래밍 시 매우 중요한 문제입니다. Fanuc 및 Mitsubishi 시스템에서는 G26에 물리적 축 이송을 제한하는 기능이 전혀 없으며, 각각 주축 모니터링 또는 가공 중단 공구 회수에만 엄격히 집중합니다. 반면에 Siemens G26은 전달된 인수에 따라 물리적 좌표 경계(X, Y, Z축 방향) 또는 주축 속도 경계(S) 역할을 수행하는 이중적인 성격을 가지고 있습니다. 이러한 이중 역할 덕분에 명령어는 다양하게 활용될 수 있지만, 구문 오류를 방지하기 위해 별도의 블록으로 작성해야 합니다.

시스템 리셋 동작 역시 또 다른 차이점입니다. Fanuc 제어기는 파라미터 No. 3402 Bit 6 설정에 따라 G26을 취소하고 G25(모니터링 OFF) 상태로 복귀하는 반면, Siemens G26 한계는 시스템 설정 데이터에 직접 기록되어 리셋이나 전원 재기동 후에도 유지됩니다. 이는 제어기를 리셋하면 모든 리밋 제한이 해제된다고 생각하는 작업자에게 치명적인 위험(트랩)이 될 수 있습니다. Mitsubishi 시스템의 경우 G162에는 동기 탭핑, 주축 오리엔테이션 또는 C축 모드 작동 중 모니터링을 일시 중단했다가 해당 사이클이 완료되면 자동으로 복원하는 독특한 자동 바이패스 프로토콜이 포함되어 있습니다.

알람 처리 방식도 시스템마다 근본적으로 다릅니다. Fanuc은 속도 편차를 감지하면 즉시 기계를 정지시키는 반면, Mitsubishi는 오동작 오류 M01 1105를 통해 정지 시퀀스를 장비 제작업체의 PLC 로직으로 전달합니다. 즉, Mitsubishi 장비의 정지 거동은 제작업체가 PLC 래더를 어떻게 구성했는지에 따라 크게 달라지는 반면, Fanuc은 CNC 레벨에서 즉각적인 정지를 보장합니다. Siemens 제어기는 G26에 의한 속도 변동보다 주로 축 리밋 위반에 초점을 맞춰 알람을 트리거하므로, 속도 지연 모니터링은 Fanuc과 Mitsubishi의 고유한 기능이라고 할 수 있습니다.

프로그램 예제

Fanuc 예제:

G26 P1;

공운전 (dry run): 제어기가 G26 P1을 읽고 1번 주축에 대해 주축 속도 변동 감지를 활성화합니다. 제어기는 프로그램 명령 속도 대비 실제 피드백 속도를 모니터링합니다. 부하로 인해 속도가 편차 범위를 벗어나면 이송 속도가 정지됩니다.

Siemens 예제:

G26 S1400 S2=350;
WALIMON;

공운전: 제어기는 G26 블록을 읽고 1번 주축의 주축 속도 상한을 1400 rpm으로, 2번 주축의 주축 속도 상한을 350 rpm으로 설정합니다. 그 다음 WALIMON을 실행하여 이러한 상한 작업 영역 및 주축 속도 제한을 활성화합니다.

Mitsubishi 예제:

G162 S1 P1.5 Q5 R10;

공운전: 제어기가 1번 주축의 주축 속도 변동 감지를 활성화합니다. 모니터링을 시작하기 전에 1.5초의 시작 지연(P1.5)을 대기합니다. 목표 속도 도달 감지 폭은 5%(Q5), 허용 속도 변동률은 10%(R10)로 설정됩니다. 실제 속도가 이 한계를 벗어나면 오동작 오류 M01 1105를 트리거합니다.

오류 분석

실무 응용 가이드

자동화 라인에서 대량 반복 가공을 성공적으로 유지하기 위해서는 각 제어기별 G26 및 G162 명령의 동작 특징과 내부 파라미터를 완벽히 파악해야 합니다. Fanuc 제어기 환경에서 3402번 파라미터를 사전 확인하면 이 명령어에서 가장 빈번한 비계획 정지를 없앨 수 있다. 만약 3402번 파라미터의 CLR 비트(비트 6)가 1로 활성화된 상태에서 작업자가 알람 해제나 수정을 위해 리셋을 누르면, 기계는 암묵적으로 G26 모니터링을 취소하고 G25(모니터링 꺼짐) 상태로 복귀합니다. 이 상태에서 별도의 재활성화 없이 가공을 지속하게 되면, 절삭 과부하 시에도 이송축이 멈추지 않아 결국 척 조나 바이스 조에 공구가 충돌하는 대형 사고로 번져 엄청난 설비 비가동 시간과 부품 불량을 발생시킵니다.

Siemens SINUMERIK 제어기에서는 G26이 물리적 이송축과 주축 제한을 모두 제어하는 이중 정체성을 가집니다. 특히 기하축 교체 작업이 수반되는 라인에서는 MD 10604 파라미터가 비활성화(0)되어 있을 경우 G26 경계가 해제되어 버립니다. 이 경계가 해제된 채 정밀 반복 가공에 돌입하면, 공구 오프셋 변화로 인해 터렛이 가공 영역 외곽의 측정 스테이션이나 클램프를 쳐서 스핀들이 통째로 손상되는 돌이킬 수 없는 가동 중단 리스크를 유발합니다. 또한 G96 운전 중 최대 주축 속도를 제한하는 LIMS나 G26 장치가 상실되면 주축 회전이 안전 상한선을 돌파하여 척 조에서 원소재가 날아가는 사고가 납니다.

Mitsubishi 제어기의 경우 G162를 활성화하여 속도 편차가 발생하더라도 CNC가 축을 자동 정지하지 않고 오동작 오류 M01 1105 신호만을 PLC로 보낸다는 점에 유의해야 합니다. 이때 기계 제작사가 설계한 PLC 사다리 프로그램이 오작동 정지 시퀀스를 즉각 구동하도록 세팅되지 않으면 기계는 계속 이송을 감행하여 터렛과 주축 어셈블리를 심각하게 손상시키고 라인 불량률을 극대화합니다. 한편, 동기 탭핑이나 C축 모드 진입 시에는 모니터링이 자동 일시 취소(바이패스)된 후 원래 모드로 복귀하므로, 가공 흐름이 끊기지 않도록 PLC 제어 라인을 완벽하게 튜닝해 두는 것이 대량 양산 설비의 비가동 시간을 단축하는 비결입니다.

관련 명령 구조

• G25 (주축 변동 감지 OFF / 하한 제한): Fanuc 제어기에서 주축 속도 변동 감지를 비활성화하고(g25-spindle-speed-fluctuation-detection), Siemens 시스템에서 하한 작업 영역 제한을 정의합니다(g25-lower-working-area).
• WALIMON / WALIMOF (작업 영역 제한 ON/OFF): Siemens 제어기에서 G26 및 G25에 의해 정의된 상한/하한 작업 영역 및 주축 속도 제한을 활성화 또는 비활성화합니다.
• G163 (주축 변동 감지 OFF): Mitsubishi 시스템에서 특정 주축에 대한 활성 주축 속도 변동 감지를 해제합니다.
• G22 (금지 영역 진입 감지 ON): 축 이동 경계를 설정하기 위해 금지 영역 진입 감지 기능(g22-stored-stroke-limit-check-on)을 활성화합니다.

결론

대량 생산 라인의 가동률을 극대화하고 예기치 않은 기계 파손으로 인한 비가동 시간을 제로화하려면, 생산에 진입하기 전에 각 장비 제어기에 맞는 G-코드 감지 루틴을 선제적으로 구성해야 합니다. Fanuc 장비에서는 리셋 이후 G26이 누락되지 않도록 시작 블록에 명령을 의무화하고 파라미터 3402 설정을 검증해야 하며, Siemens 장비는 WALIMON 제어를 통한 상한 리밋을 상시 점검하고, Mitsubishi 제어기 환경에서는 M01 1105 신호에 대응하는 PLC 비상 정지 회로가 정상 작동하는지 확인하는 검증 프로토콜을 정립해야 합니다. 이러한 예방 조치만이 비계획적인 라인 중단을 방지하고 생산 불량률을 최저 수준으로 제어할 수 있는 유일한 해결책입니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Fanuc CNC에서 리셋 버튼을 누르면 G26 주축 속도 감지 기능이 꺼지는 원인은 무엇인가요?

이는 Fanuc의 시스템 파라미터 No. 3402의 CLR 비트(비트 6)가 1로 설정되어 있어 제어기가 초기 소거 상태인 G25(감지 꺼짐)로 강제 복귀하기 때문입니다. 이를 해결하려면 파라미터 3402의 CLR 비트를 0으로 설정하여 프로그램 리셋 후에도 모니터링 상태가 유지되도록 설정을 변경하십시오.

Siemens 제어기에서 G26으로 설정한 주축 속도 제한이 리셋을 해도 해제되지 않는 이유는 무엇인가요?

Siemens 제어기에서 G26 명령어는 시스템의 영구적인 설정 데이터를 직접 덮어쓰기 때문에 프로그램 종료나 리셋 신호로 초기화되지 않습니다. 제한을 해제하거나 정상 복구하려면 프로그램의 종료 또는 초기화 블록에 WALIMOF 명령을 명시적으로 입력하여 설정을 무효화하십시오.

Mitsubishi 제어기에서 G162 주축 변동 감지를 설정했는데 과부하 시 기계가 정지하지 않고 계속 움직이는 원인은 무엇인가요?

Mitsubishi 시스템은 속도 편차가 감지되면 오동작 오류인 M01 1105 신호만을 출력하고 PLC 단으로 제어권을 위임하기 때문에, PLC 내부 로직에서 이송 정지 회로가 연동되어 있지 않으면 축이 멈추지 않습니다. 이송 문제를 예방하려면 전기 도면을 참조하여 PLC 래더 상의 M01 1105 코드가 이송 정지 릴레이와 정상적으로 결선되어 있는지 진단하고 보강 작업을 의뢰하십시오.