G-code
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1. 개요
G-code는 수치 제어(NC) 공작 기계를 제어하는 데 사용되는 프로그래밍 언어이다. 1950년대 MIT 서보 기구 연구소에서 처음 개발되었으며, 이후 여러 표준과 다양한 구현이 등장했다. 미국에서는 1963년 전자 산업 연합(EIA)에서 RS-274를 발행하며 표준화 노력이 시작되었고, ISO 6983과 같은 다른 표준도 사용되었다. G-code는 초기에는 제한적인 구문을 가졌지만, 현대에는 매크로 언어 기능과 PLC 데이터 접근 기능을 포함하여 발전했다. 제조사별 확장과 변형이 존재하며, BCL(Binary Cutter Language)과 같은 파생형도 있다. 일부 CNC 기계는 G-code를 숨기거나 우회하는 대화형 프로그래밍 방식을 사용하기도 한다.
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| G-code - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
|---|---|
| G-코드 | |
| 파일 확장자 | .gcode, .mpt, .mpf, .nc 등 다수 |
| 프로그래밍 패러다임 | 절차적 프로그래밍, 명령형 프로그래밍 |
| 최초 공개 | 1963년 (RS-274) |
| 설계자 | 매사추세츠 공과대학교 |
| 개발자 | 미국 전자산업협회(RS-274), 국제표준화기구(ISO-6983) |
| 구현체 | 다수; 주로 지멘스 Sinumerik, FANUC, Haas, Heidenhain, Mazak, Okuma |
| 영향을 받은 언어 | 해당 없음 |
| 영향을 준 언어 | 해당 없음 |
| 프로그래밍 언어 | 해당 없음 |
| 플랫폼 | 해당 없음 |
| 운영체제 | 해당 없음 |
| 라이선스 | 해당 없음 |
| 웹사이트 | 해당 없음 |
| 위키북 | 해당 없음 |
| 머신 코드 | |
| 파일 확장자 | .gcode, .mpt, .mpf, .nc 등 다수 |
| 프로그래밍 패러다임 | 절차적, 명령형 |
| 최초 공개 | 1950년대 (제1판) |
| 설계자 | 매사추세츠 공과대학교 |
| 개발자 | 해당 없음 |
| 최신 버전 | 해당 없음 |
| 최신 릴리스 날짜 | 해당 없음 |
| 최신 미리보기 버전 | 해당 없음 |
| 최신 미리보기 날짜 | 해당 없음 |
| 타입 | 해당 없음 |
| 구현체 | 다수 (주로 지멘스 Sinumerik, FANUC, Haas, Heidenhain, Mazak, Okuma) |
| 영향을 받은 언어 | 해당 없음 |
| 영향을 준 언어 | 해당 없음 |
| 프로그래밍 언어 | 해당 없음 |
| 플랫폼 | 해당 없음 |
| 운영체제 | 해당 없음 |
| 라이선스 | 해당 없음 |
| 웹사이트 | 해당 없음 |
| 위키북 | 해당 없음 |
2. 역사
G-코드의 요소는 1950년대 MIT 서보 기구 연구소에서 개발된 초기 수치 제어 프로그래밍 언어 구현에서부터 사용되었다. 이후 상업 및 비상업 기구에서 여러 구현이 개발되었다.[2][3]
1970년대부터 1990년대까지, 많은 CNC 공작 기계 제조업체들은 화낙에서 제작한 공작 기계 컨트롤러를 표준화하여 호환성 문제를 해결하려 했다. 지멘스 역시 CNC 제어 분야에서, 특히 유럽에서 시장을 지배하는 또 다른 기업이었다. 2010년대에는 CAD/CAM 응용 프로그램이 널리 채택되면서 컨트롤러의 차이점과 비호환성이 완화되었는데, 이들은 포스트 프로세서(때로는 "포스트"로 축약됨)라는 소프트웨어 도구를 통해 특정 기계에 적합한 G-코드로 기계 작동을 출력할 수 있었다.
2. 1. 초기 개발
수치 제어 프로그래밍 언어의 첫 번째 구현은 1950년대 MIT 서보 기구 연구소에서 개발되었다. 그 후 수십 년 동안, 상업 및 비상업 기구에서 여러 구현이 개발되었다. G-코드의 요소들은 이러한 구현에서 종종 사용되었다.[2][3] 미국에서 사용된 G-코드의 첫 번째 기술 표준 버전인 ''RS-274''는 1963년 전자 산업 연합(EIA; 당시 전자 산업 협회로 알려짐)에서 발행되었다.[4]2. 2. 표준화 노력
전자 산업 연합(EIA)은 1963년에 G-코드의 첫 번째 기술 표준 버전인 ''RS-274''를 발행했다.[4] 1974년, EIA는 ''RS-273''(위치 지정 및 직선 절단을 위한 가변 블록)과 ''RS-274-B''(윤곽선 및 윤곽선/위치 지정을 위한 가변 블록)를 병합한 ''RS-274-C''를 승인했다. 1979년에는 ''RS-274''의 최종 개정판인 ''RS-274-D''가 승인되었다.[5][6]ISO 6983(1982년 최종 완료)이 다른 국가에서 자주 사용되지만,[7] 많은 유럽 국가에서는 다른 표준을 사용한다. 예를 들어, 독일에서는 DIN 66025가 사용되며, 폴란드에서는 과거에 PN-73M-55256 및 PN-93/M-55251이 사용되었다.
3. 구문 (Syntax)
G-코드는 초기에는 루프, 조건 연산자, 프로그래머가 선언한 변수 및 이름을 포함하는 자연어와 같은 구문이 부족한 제한적인 언어였다. 논리를 인코딩할 수 없었지만 프로그래머가 많은 점의 위치를 직접 계산하는 "점 연결" 방식이었다. 최신 G-코드 구현에는 고급 프로그래밍 언어에 더 가까운 매크로 언어 기능이 포함되어 있다. 또한, 화낙(Fanuc), 지멘스(Siemens), 하이덴하인(Heidenhain)과 같은 주요 제조업체들은 NC 프로그램에서 사용되는 변수를 통해 축 위치 데이터 및 공구 데이터와 같은 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 데이터에 대한 접근을 제공한다.[1]
3. 1. 기본 명령어
G-코드는 초기에는 루프, 조건 연산자, 프로그래머가 선언한 변수 및 이름을 포함하는 자연어와 같은 구문이 부족한 제한적인 언어였다. 논리를 표현할 수 없었지만, 프로그래머가 많은 점의 위치를 직접 계산하는 "점 연결" 방식이었다. 최신 G-코드 구현에는 고급 프로그래밍 언어에 더 가까운 매크로 언어 기능이 포함되어 있다. 또한, 화낙(Fanuc), 지멘스(Siemens), 하이덴하인(Heidenhain)과 같은 주요 제조업체들은 NC 프로그램에서 사용되는 변수를 통해 축 위치 데이터 및 공구 데이터와 같은 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 데이터에 대한 접근을 제공한다. 이러한 구문은 자동화 애플리케이션 개발을 쉽게 만든다.[1]3. 2. 매크로 기능
G-코드는 초기에는 루프, 조건 연산자, 프로그래머가 선언한 변수 및 이름을 포함하는 자연어와 같은 구문이 부족한 제한적인 언어였다. 논리를 인코딩할 수 없어, 프로그래머는 많은 점의 위치를 직접 계산하는 "점 연결" 방식으로 작성해야 했다. 그러나 최신 G-코드 구현에는 고급 프로그래밍 언어에 더 가까운 매크로 언어 기능이 포함되어 있다. 또한, 화낙(Fanuc), 지멘스(Siemens), 하이덴하인 등 모든 주요 제조업체는 NC 프로그램에서 사용되는 변수를 통해 축 위치 데이터 및 공구 데이터와 같은 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 데이터에 대한 접근을 제공한다. 이러한 구문은 자동화 애플리케이션 개발을 쉽게 만든다.[1]4. 확장 및 변형 (Extensions and variations)
제어 제조업체와 공작 기계 제조업체에서 G-코드의 확장 및 변형을 독자적으로 추가했기 때문에, 특정 컨트롤러 운영자는 각 제조업체 제품 간의 차이점을 인지해야 한다.[9]
BCL(이진 커터 언어)로 알려진 G-code의 표준화된 버전은 매우 소수의 기계에서만 사용된다.[9] MIT에서 개발된 BCL은 직선과 호의 관점에서 CNC 기계를 제어하기 위해 개발되었다.[9]
일부 CNC 기계는 G-code를 숨기거나 G-code 사용을 완전히 우회하는 마법사와 같은 프로그래밍 모드인 "대화형" 프로그래밍을 사용한다. Okuma의 Advanced One Touch (AOT), Southwestern Industries의 ProtoTRAK, Mazak의 Mazatrol, Hurco의 Ultimax 및 Winmax, Haas의 직관적인 프로그래밍 시스템 (IPS), Mori Seiki의 CAPS 대화형 소프트웨어 등이 그 예이다.[9]
4. 1. 제조사별 확장
제어 제조업체와 공작 기계 제조업체들은 G-코드 확장 및 변형을 독자적으로 추가하여, 특정 컨트롤러 운영자는 각 제조업체 제품 간의 차이점을 인지해야 한다.[9]BCL(이진 커터 언어)로 알려진 표준화된 G-code 버전은 매우 소수의 기계에서만 사용된다.[9] BCL은 MIT에서 개발되었으며, 직선과 호의 관점에서 CNC 기계를 제어하기 위해 개발되었다.[9]
일부 CNC 기계는 G-code를 숨기거나 G-code 사용을 완전히 우회하는 마법사와 같은 프로그래밍 모드인 "대화형" 프로그래밍을 사용한다. 몇 가지 예로는 Okuma의 Advanced One Touch (AOT), Southwestern Industries의 ProtoTRAK, Mazak의 Mazatrol, Hurco의 Ultimax 및 Winmax, Haas의 직관적인 프로그래밍 시스템 (IPS), Mori Seiki의 CAPS 대화형 소프트웨어 등이 있다.[9]
4. 2. BCL (Binary Cutter Language)
MIT에서 개발된 BCL은 직선과 호의 관점에서 CNC 기계를 제어하기 위해 개발되었다.[9] ''BCL''(Binary Cutter Language)은 G-code의 표준화된 버전으로, 매우 소수의 기계에서만 사용된다.[9]4. 3. 대화형 프로그래밍 (Conversational Programming)
마법사와 같은 프로그래밍 모드를 사용하여 G-code를 숨기거나 G-code 사용을 완전히 우회하는 방식을 "대화형" 프로그래밍이라고 한다. 이러한 방식은 일부 CNC 기계에서 사용된다. 대표적인 예시는 다음과 같다.[9]- Okuma의 Advanced One Touch (AOT)
- Southwestern Industries의 ProtoTRAK
- Mazak의 Mazatrol
- Hurco의 Ultimax 및 Winmax
- Haas의 직관적인 프로그래밍 시스템 (IPS)
- Mori Seiki의 CAPS 대화형 소프트웨어
제어 제조업체와 공작 기계 제조업체에서 독립적으로 확장 및 변형이 추가되었기 때문에, 특정 컨트롤러의 운영자는 각 제조업체의 제품 간의 차이점을 알아야 한다.
5. 대한민국 제조업에서의 활용
(이전 출력이 없으므로, 수정할 내용이 없습니다. 원본 소스를 제공해주시면 대한민국 제조업에서의 G-코드 활용에 대한 내용을 작성할 수 있습니다.)
6. 참고 문헌
- 오버그, 에릭; 존스, 프랭클린 D.; 호턴, 홀브룩 L.; 리펠, 헨리 H. (1996). 그린, 로버트 E.; 맥컬리, 크리스토퍼 J. (eds.). 《머시너리 핸드북》 25판. 산업 출판사(Industrial Press). 뉴욕. ISBN 978-0-8311-2575-2. OCLC 473691581.
- 스미드, 피터 (2008). 《CNC 프로그래밍 핸드북》 3판. 산업 출판사(Industrial Press). 뉴욕. ISBN 9780831133474. LCCN 2007045901.
- 스미드, 피터 (2010). 《밀링 및 선반 가공을 위한 CNC 제어 설정》. 산업 출판사(Industrial Press). 뉴욕. ISBN 978-0-8311-3350-4. LCCN 2010007023.
- 스미드, 피터 (2004). 《파낙 CNC 사용자 정의 매크로》. 산업 출판사(Industrial Press). ISBN 978-0-8311-3157-9.
참조
[1]
서적
Secrets of 5-Axis Machining
https://books.google[...]
Industrial Press Inc.
2008
[2]
서적
Integrating Advanced Computer-aided Design, Manufacturing, and Numerical Control: Principles and Implementations
https://books.google[...]
Information Science Reference
2009
[3]
서적
Introduction to Advanced Manufacturing
https://books.google[...]
SAE International
2019
[4]
서적
National Bureau of Standards Information Report (NBSIR) 76-1094 (R): Standards for Computer Aided Manufacturing
https://www.govinfo.[...]
National Bureau of Standards
1976
[5]
간행물
Understanding common CNC protocols
https://link.gale.co[...]
Vance Publishing
1998-01-01
[6]
간행물
EIA Standard RS-274-D Interchangeable Variable Block Data Format for Positioning, Contouring, and Contouring/Positioning Numerically Controlled Machines
Electronic Industries Association
1979-02
[7]
서적
Advanced Design and Manufacturing Based on STEP
https://books.google[...]
Springer London
2009
[8]
웹사이트
Fanuc macro system variables
http://www.machineto[...]
2014-06-30
[9]
웹사이트
Information Technology Standards: Quest for the Common Byte.
https://books.google[...]
Elsevier Science
1995
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