CN107229253B - 容易实施干扰检测后的对策的数值控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容易实施干扰检测后的对策的数值控制装置。该数值控制装置根据来自程序的指令对机械所具备的轴进行驱动控制，此外，在预测检测到通过该轴的驱动而移动的可动部和其他物体之间的干扰发生时，减速停止该可动部的移动。并且，该数值控制装置根据预测检测到干扰发生时被驱动的轴的动作状态，变更与该轴相关的信息显示的显示属性，显示基于该属性变更处理部变更后的显示属性的坐标值。

Description

容易实施干扰检测后的对策的数值控制装置

技术领域

本发明涉及一种使干扰检测后的对策变得容易的数值控制装置。

背景技术

在控制机床的数值控制装置中，如日本特开2008-27376号公报以及日本特开2010-244256号公报所公开的那样，具有根据相对于实际的机械位置的先行位置，预测检测刀具或工件、机械构造物的干扰发生的功能。通过利用这些功能，在实际发生干扰前，可以使机床安全地停止。

但是，这些技术是使机床安全地停止的技术，不具有表示在机床停止后用于排除干扰原因的、在预测检测干扰发生时移动的轴和移动方向、各轴的动作信息。但是，为了获知这些信息，需要显示各个专用的画面来确认内容。因此，希望不断增加如下功能：在预测检测干扰后，预测检测为了查明该干扰发生的原因所需要的信息，同时向操作员通知。

在轴信息显示画面显示根据NC程序而运行的机床的刀具位置，作为坐标值。在现有技术中，在机床停止后，在轴信息显示画面仅显示预测检测干扰发生时的坐标值，但预测检测干扰发生时移动的轴、移动方向等是未知的，因此无法判断预测检测干扰发生时的轴的移动状态。

此外，预测检测干扰发生后，首先，将运行模式切换为手动模式后，需要使用手动手柄等使刀具移动至安全的位置。为了使刀具退避至安全的位置，需要使预测检测干扰发生时移动的轴向与预测检测干扰发生时移动的方向相反的方向而移动。但是，以往无法判断预测检测干扰发生时的轴的移动状态，因此难以判断使哪个轴退避至哪个方向。

并且，预测检测干扰发生时，机械停止，因此，预测检测干扰发生时的轴的动作信息不明确，因此难以确定干扰发生的原因。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够简单地掌握用于在预测检测干扰发生后使刀具移动至安全位置的作业的数值控制装置。

在本发明中，通过在数值控制装置中设置如下功能：根据预测检测出干扰发生的时间点的轴的动作状态，来变更预测检测干扰发生时显示于轴信息显示画面的坐标值等轴信息的显示属性，由此，来解决上述问题。

本发明的数值控制装置构成为，根据来自程序的指令来控制机械所具备的至少一个轴，在预测检测到通过该轴的驱动而移动的可动部和其他物体之间的干扰发生时，减速停止该可动部的移动。该数值控制装置具备：属性变更处理部，其根据预测检测到上述干扰发生时被驱动的上述轴的动作状态，变更与该轴相关的信息显示的显示属性；以及轴信息显示处理部，其进行基于上述属性变更处理部变更后的显示属性的与上述轴相关的信息的显示。

将上述轴的上述动作状态设为移动方向或移动状态。

可以将上述显示属性设为信息的显示色、信息的背景色、表示上述轴的动作状态的文字的附加、表示上述轴的动作状态的标记的附加、信息的闪烁显示、或信息的反转显示。

上述数值控制装置还具备：动作信息收集处理部，其收集预测检测到上述干扰发生时的上述轴的动作信息；以及动作信息显示处理部，其显示由上述动作信息收集处理部收集的上述动作信息。

可以将上述动作信息设为与上述轴的速度相关的信息、或预测检测到上述干扰发生的上述程序的程序块编号。

根据本发明，能够简单地确认在预测检测到刀具或工件、机械构造物的干扰发生后为了移动至安全位置而动作的轴和移动方向，因此能够容易地进行在预测检测到干扰发生后移动到安全位置为止的移动作业。此外，考虑了干扰发生的各种原因，作为第一个原因，考虑NC程序的错误。

在本发明中，在同一画面上显示干扰发生时的轴的动作状态、动作信息，因此能够容易发现程序上的坐标值、速度的误差等，具有缩短程序的修正所需要的时间的效果。

附图说明

图1是说明本发明的检测干扰发生时与轴相关的信息显示的显示属性变更功能的概要的图。

图2是本发明的一实施方式的数值控制装置的主要部分结构图。

图3是本发明的一实施方式的数值控制装置的概要功能框图。

图4是表示检测干扰发生时与轴相关的信息显示的显示属性变更处理的动作的概要流程图。

具体实施方式

在本发明的数值控制装置中，如图1所示预测检测到干扰发生时，根据预测检测到干扰发生时的轴的动作状态，变更显示画面中与该轴相关的信息显示(坐标值的显示等)的显示属性(文字的颜色等)，从而操作员能够容易地判断预测检测到干扰发生时的轴的动作状态。

成为用于变更预测检测到干扰发生时与轴相关的信息显示的显示属性的基准的各轴的动作状态的例子，包括以下的例子。

●动作状态例1：轴的移动状态(动作中/停止中)

●动作状态例2：轴的移动方向(正负方向)

另外，上述动作状态为一例，也可以将预测检测到干扰发生时的动作状态设为用于变更与轴相关的信息显示的显示属性的基准。

在本发明的数值控制装置中，预测检测到干扰发生后，根据即将预测检测该干扰发生之前的坐标值和干扰发生时的坐标值，判定各轴为移动中还是停止中。然后，进行如下处理：

·保持(不变更)预测检测干扰发生时与停止的轴相关的信息显示的显示属性，另一方面，

·对于预测检测干扰发生时移动中的轴的显示，变更其显示属性。

并且，能够根据即将预测检测干扰发生之前的坐标值和检测干扰时的坐标值，判断移动中的轴的移动方向为正方向还是负方向，因此，根据该判断结果，以不同的显示属性显示向正方向移动的轴和向负方向移动的轴的显示信息。作为一例，可以如下所示地变更显示属性。

●显示属性变更例1：将正方向设为红色，将负方向设为蓝色等，并通过变更显示颜色来表示向正负方向中的哪个方向移动。

●显示属性变更例2：：将正方向设为(+)或(↑)，将负方向设为(－)或(↓)等，在坐标值等轴信息的前或后附加表示移动方向的字符(文字)或标记的显示，来进行显示。

●显示属性变更例3：考虑将机床移动至安全的位置的方向(预测检测干扰发生时移动的方向和反方向)，在坐标值等轴信息的前或后附加表示使手动手柄(Manual handle)旋转的方向的标记(旋转箭头)，来进行显示。

另外，上述的显示属性的变更为一例，只要在检测干扰后操作员能够判断上述各轴的动作状态(哪个轴向哪个方向进行了动作等)，则无论怎样变更显示属性都可以，例如，也可以将移动中的轴进行闪烁显示或反转显示，或将停止中的轴的背景色设为灰色，或变更字符的大小。

在本发明的数值控制装置中，在显示装置上显示与轴相关的信息时也可以变更显示属性，并且，一并显示预测检测干扰发生时的各轴的动作信息。此时的动作信息的例子包括如下内容。

●动作信息例1：轴的速度状态(快、慢、超速(以设定值以上进行动作))

●动作信息例2：预测检测到干扰发生的程序的程序块编号

对于各轴的速度，除了实际的速度外，还一并显示是否相对于预先设定的阈值而发生了超速。

另外，上述动作信息为一例，也可以显示预测检测其他的干扰发生时的动作信息。此外，通过使用上述的日本特开2008－27376号公报所公开的技术，可以获知预测检测了干扰发生的程序的程序块信息

以下，说明具有检测上述的预测检测干扰发生时与轴相关的信息显示的显示属性变更功能的数值控制装置的结构。

图2是表示本发明的一实施方式的数值控制装置的主要部分的硬件结构图。

CPU11是对数值控制装置1进行整体控制的处理器，经由总线20读出存储在ROM12中的系统程序，按照该系统程序对数值控制装置1整体进行控制。在RAM13中存储临时的计算数据或显示数据、以及操作员经由显示器/MDI单元70输入的各种数据等。

SRAM14通过未图示的电池被备份，并构成为即使断开数值控制装置1的电源也保持存储状态的非易失性存储器。在SRAM14中存储经由接口15读入的后述的加工程序、经由显示器/MDI单元70输入的加工程序等。此外，预先向ROM12写入：用于执行加工程序的生成以及编辑所需要的编辑模式的处理、与预测检测上述干扰发生时的轴相关的信息显示的显示属性变更处理的各种系统程序。包含使本发明的数值控制装置动作的加工程序的各种加工程序，能够经由接口15或显示器/MDI单元70被输入并存储于SRAM14中。

接口15是用于连接数值控制装置1与适配器等外部设备72的接口。从外部设备72侧读入加工程序、各种参数等。此外，在数值控制装置1内编辑后的加工程序可以经由外部设备72而存储于外部存储单元中。PMC(可编程机床控制器，Programmable machinecontroller)16通过内置于数值控制装置1的序列程序，经由I/O单元17向机床的辅助装置输出信号并进行控制。此外，接受配置于机床本体的操作盘的各种开关等的信号，对其进行必要的信号处理之后，发送给CPU11。

显示器/MDI单元70是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18从显示器/MDI单元70的键盘接受指令、数据，并发送给CPU11。接口19与具备手动脉冲发生器等的操作盘71相连接。

各轴的轴控制电路30～32接受来自CPU11的各轴的移动指令量，并将各轴的指令向伺服放大器40～42输出。伺服放大器40～42接受该指令，并驱动各轴的伺服电动机50～52。各轴的伺服电动机50～52内置有位置/速度检测器，向轴控制电路30～32反馈来自该位置/速度检测器的位置/速度反馈信号，并进行位置/速度的反馈控制。另外，在框图中，省略了位置/速度的反馈。

主轴控制电路60接受向机床的主轴旋转指令，向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接受该主轴速度信号，使机床的主轴电动机62以指令的转速旋转，并驱动刀具。

主轴电动机62通过齿轮或传送带等与位置编码器63耦合，位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲，通过CPU11读取该反馈脉冲。

图3表示将变更与预测检测上述干扰发生时的轴相关的信息显示的显示属性的功能，作为系统程序安装于图2所示的数值控制装置1时的概要性功能框图。此外，图4是表示在图3所示的数值控制装置1上执行与预测检测干扰发生时的轴相关的信息显示的显示属性变更处理时的动作流程的流程图。

以下，按照图3的功能框图和图4的流程图对本发明的数值控制装置1的动作进行说明。

预处理部100预读NC程序110，并读入到数值控制装置1的存储器中，来作为预读程序块指令数据120。

在执行部200中，分配处理部210根据读入到上述存储器中的预读程序块指令数据120，从通过各个程序块而指令的各轴移动量、各轴速度、以及通过参数或信号而设定的倍率值(override value)，求出每个分配周期向各轴可动部(各轴的伺服电动机50～52)指令的分配移动量，并将该求出的分配移动量在设置于存储器上的未图示的当前位置寄存器上进行加法运算，来更新当前坐标位置。此外，将移动指令即该分配移动量输出到移动指令输出部240。

移动指令输出部240根据操作员的操作或输入信号的状况，将分配移动量输出到加减速处理部250。移动指令输出部240例如在接收轴停止指令的信号时，停止分配移动量的输出。

加减速处理部250接受从移动指令输出部240输出的移动指令，进行针对该移动指令来调整每个分配周期的速度的加减速处理，将该加减速处理后的移动指令输出到控制伺服电动机50～52的伺服控制部260。

在伺服控制部260中，根据该移动指令、来自安装于伺服电动机50～52(或由该伺服电动机驱动的可动部)中的位置/速度检测器的位置、速度的反馈，来进行位置、速度的反馈控制，并基于来自检测驱动电流的电流检测器的电流反馈来进行电流的反馈控制，并经由放大器对伺服电动机50～52进行驱动控制。

并且，在执行部200中，先行位置计算部220根据预读程序块指令数据120内的信息、由分配处理部210计算出的各值、或存储于未图示的当前位置寄存器内的机械的当前位置，来取得实际的机械的各轴的当前位置数据，根据该取得的当前位置数据和预读程序块指令数据120，计算出一定时间后的机械位置。

机械位置计算部230计算出干扰核对装置(干扰检查装置)400按照机械的各轴可动部(各轴的伺服电动机50～52)的动作进行干扰核对(检查)所需要的机械的预测位置、经由位置等各种数据，并将该计算出的数据输出到干扰核对装置400。

先行位置计算部220和机械位置计算部230的动作，在上述的日本特开2010-244256号公报等中被公开，因此在本说明书中省略详细的说明。

在干扰核对装置400执行干扰发生的预测检测处理前，执行部200将在上次的干扰发生的预测检测处理中使用的各轴的坐标值保存在存储器中(图4的步骤SA01)，之后，根据从执行部200通知的信息，干扰核对装置400进行干扰发生的预测检测处理(步骤SA02)。干扰核对装置400根据基于预测位置和经由位置的干扰发生的预测检测处理的结果，判断是否预测检测到干扰发生(步骤SA03)，在预测检测到干扰发生的情况下，向显示处理部300的属性初始化处理部320发出干扰未检出通知410。属性初始化处理部320从干扰核对装置400接收干扰未检出通知410时对全部轴进行显示属性的初始化(步骤SA05)，轴信息显示处理部310指令为，不对本次核对的坐标值变更显示属性地，显示于显示器/MDI单元70的画面上(步骤SA08)。

另一方面，在预测检测到干扰发生的情况下，干扰核对装置400向显示处理部300的属性变更处理部330和动作信息收集处理部340发出干扰检出通知420。

属性变更处理部330从干扰核对装置400接收干扰检出通知420时，根据各轴的坐标值和在步骤SA01中保存的上次的坐标值，求出预测检测干扰发生时移动的轴及该轴的移动方向，决定要变更显示属性的轴编号(步骤SA04)。然后，属性变更处理部330对轴信息显示处理部310进行如下指令：变更显示属性时，对于所决定的轴编号的坐标值变更显示属性并显示于显示器/MDI单元70的画面上，对于除此以外的轴编号的坐标值不变更显示属性地显示于显示器/MDI单元70的画面上(步骤SA08)。

此外，动作信息收集处理部340从干扰核对装置400接收干扰检出通知420时，从分配处理部210、伺服控制部260等各部取得在预测检测干扰发生时的各轴的速度等各轴的动作信息(步骤SA06)，对动作信息显示处理部350指令为，将该取得的各轴的动作信息显示于显示器/MDI单元70的画面上(步骤SA07)。在步骤SA07中的动作信息的显示中，例如在显示速度的情况下，可以直接显示速度，还可以一起显示与预先设定的阈值相比是否发生了超速的信息。

通过将这样的结构设置于数值控制装置1上，能够简单地确认预测检测刀具或工件、机械构造物彼此之间的干扰发生后为了移动至安全位置而动作的轴和移动方向，因此能够容易地进行预测检测干扰发生后移动到安全位置为止的移动作业。

此外，考虑了干扰发生的各种原因，作为第一个原因，考虑NC程序的错误。在具备上述结构的数值控制装置1中，在同一画面上显示预测检测干扰发生时的轴的动作状态、动作信息，因此能够容易发现程序上的坐标值、速度的误差等，具有缩短程序的修正所需要的时间的效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，通过增加适当的变更，能够以各种方式实施。

例如，在上述的实施方式中，将干扰核对装置400作为独立于数值控制装置1的结构进行了说明，但也可以在数值控制装置1内安装干扰核对部，在该干扰核对部中进行干扰发生的预测检测。

此外，在上述实施方式中，通过属性初始化处理部320和属性变更处理部330这2个功能单元进行了显示属性的初始化和变更，但也可以构成为仅通过属性变更处理部330进行属性的初始化和属性的变更。在该情况下，在从干扰核对装置400发出了干扰未检出通知410的情况下，属性变更处理部330进行显示属性的初始化，在发出了干扰检出通知420的情况下属性变更处理部330进行显示属性的变更。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，其根据来自程序的指令来对机械所具备的至少一个轴进行驱动控制，在预测检测到通过上述轴的驱动而可动的可动部与其他物体之间的干扰发生时，使上述可动部的移动减速停止，其特征在于，

该数值控制装置具备：

干扰核对装置，其根据基于预测位置和经由位置的干扰发生的预测检测处理的结果，判断是否预测检测到干扰发生；

属性初始化处理部，其在从上述干扰核对装置接收到干扰未检出通知时，对全部轴进行显示属性的初始化；

属性变更处理部，其在接收到预测检测到干扰发生的通知时，根据各轴的坐标值和上次的坐标值求出预测检测到上述干扰发生时驱动的轴以及该轴的移动方向，决定要变更显示属性的轴编号，并对要变更显示属性的轴编号的坐标值进行显示属性的变更；

动作信息收集处理部，其在接收到预测检测到干扰发生的通知时，取得包含上述预测检测时的上述机械的各轴的速度信息的动作信息；

轴信息显示处理部，其进行基于上述属性变更处理部变更后的显示属性的上述轴的坐标值显示，针对其以外的上述轴的坐标值不变更显示属性地进行显示；

动作信息显示处理部，其显示由上述动作信息收集处理部收集到的上述动作信息，

上述动作信息显示处理部在显示上述速度信息的情况下，一并显示与预先设定的阈值相比是否发生了超速的信息。

2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

上述显示属性是信息的显示色、信息的背景色、表示上述轴的动作状态的文字的附加、表示上述轴的动作状态的标记的附加、信息的闪烁显示、或信息的反转显示。

3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，

上述动作信息是与上述轴的速度相关的信息、或者预测检测到上述干扰发生的上述程序的程序块编号。

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