CN101086663A - 控制装置的内部数据的观测装置 - Google Patents

Abstract

一种对控制至少具有一个伺服电动机或主轴电动机的机床、产业机械或产业机器人的控制装置(2)的内部数据进行观测的数据观测装置(1)，具备：指定成为观测对象的观测数据的单元(11)；指定触发数据的单元(12)，该触发数据用于决定开始和/或结束取得观测数据的触发的定时；根据触发数据的值设定施加触发的触发条件的单元(13)；以及在控制装置(2)的内部进行是否满足触发条件的判断，开始或结束取得观测数据的值，并显示所取得的该观测数据的单元(14)。

Description

控制装置的内部数据的观测装置

技术领域

本发明涉及一种为了调查·调整伺服电动机或主轴电动机的控制特性，对控制机床、产业机械或者产业机器人的控制装置的内部数据进行观测的数据观测装置，特别是涉及一种与观测数据不同，对控制装置内部的数据，例如对使用不对外部输出的电动机的驱动控制装置和检测器的异常信号、报警信号，或者NC与驱动控制装置的接口中所使用的标志等来施加触发，可以进行数据观测的控制装置的内部数据进行观测的数据观测装置。

背景技术

在专利文献1中，以产业机械的监视方法以及其装置为课题，提出了一种产业机械的监视方法以及其装置，他们的特征为：对产业机械的运转状态进行测定来记录为时间序列连续的波形数据，并对该记录的波形数据进行处理在终端装置的画面中图形显示。

在专利文献1的[用于解决课题的手段作用·效果]的栏中，具有有关触发的记载。但是，关于触发，只不过简单地记载了对于取得的波形设定触发，而没有对波形取得的触发进行规定的记载。即，对于有关下述的触发条件的项目1～3没有进行任何的记载。

项目1：在控制装置一侧判断触发条件。

项目2：根据与取得波形不同另外指定的数据值进入某个范围内来决定触发条件。

项目3：使用多个数据来决定触发条件。

在专利文献2中，公开了以负载状况显示方法及其显示装置为题的发明。在专利文献2中公开了一种负载状况显示方法，其特征为：对提供给控制对象装置的驱动源的电量进行检测，根据该电量运算负载状态并在监视器上显示负载状态。在专利文献2的权利要求5中记载了以下的内容：设定规定等级的触发，存储显示达到触发等级前后的负载状态，并报告已经达到了触发等级。但是，并没有记载有关在控制装置一侧判断取得波形的触发条件的内容。

【专利文献1】特开2000-210800号公报(参考权利要求、说明书的段落[0006]～[0013]、[0015]～[0019]、图1以及说明书摘要)

【专利文献2】特开11-259111号公报(参考权利要求1、5、说明书的段落[0011]、[0012]、[0037]～[0040]以及图1)

发明内容

在现有技术中，如专利文献1所记载的发明那样，在对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或者产业机器人的控制装置的状态进行测定时，使用示波器等一般的测定装置来进行数据测定。此外，如专利文献2记载的发明那样，还可以选择一个测定数据，利用该数据超过了某个值来施加触发，进行数据的测定。

但是，根据现有技术，存在仅可以观测用于控制装置的外部输出而预先准备的数据，可以仅着眼于测定对象的数据中的一个施加触发，但无法对控制装置的内部数据进行详细地观测的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种数据观测装置，其可以对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或产业机器人的控制装置的内部数据进行详细地观测，并且可以容易地对伺服·主轴控制系统进行调查·调整。

达成上述目的的在权利要求1中记载的数据观测装置，是对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或产业机器人的控制装置的内部数据进行观测的数据观测装置，其特征为具备：指定成为观测对象的观测数据的单元；指定触发数据的单元，该触发数据用于决定开始和/或结束取得所述观测数据的触发的定时；根据所述触发数据的值设定施加所述触发的触发条件的单元；以及在所述控制装置的内部进行是否满足所述触发条件的判断后，开始或结束取得所述观测数据的值，并显示所取得的该观测数据的单元。

达成上述目的的在权利要求2中记载的数据观测装置，是对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或产业机器人的控制装置的内部数据进行观测的数据观测装置，其特征为具备：指定成为观测对象的观测数据的单元；指定触发数据的单元，该触发数据用于决定开始和/或结束取得所述观测数据的触发的定时；根据所述触发数据的值设定施加所述触发的触发条件的单元；以及在所述控制装置的内部进行是否满足所述触发条件的判断后，开始或结束所述观测数据向在该控制装置的内部设置的缓冲存储器的存储，并显示所存储的该观测数据的单元。

在权利要求1以及2记载的数据观测装置中，所述观测数据以及所述触发数据是在给予伺服控制部、主轴控制部以及伺服·主轴控制部指令的上位控制器部的全部或者某个中包含的数据。

在上述数据观测装置中，在由所述指定单元指定的一个触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下时，施加所述触发。

在上述数据观测装置中，指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，并设定成通过对于该多个触发数据的各个，该触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下来设定为施加触发的触发条件，根据全部的触发条件成立，设所述观测数据的触发条件成立。

在上述数据观测装置中，指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，并设定成通过对于该多个触发数据的各个，该触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下来设定为施加触发的触发条件，根据某个触发条件成立，设所述观测数据的触发条件成立。

在上述数据观测装置中，指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，对指定的多个触发数据进行加减乘除的运算，将该运算结果为通过其他方法设定的值以上或者以下设为观测数据的触发条件。

在上述数据观测装置中，所述数据观测装置，被设置在NC控制装置内，所述观测数据以及所述触发数据都可以由该NC控制装置的参数指定。

在上述数据观测装置中，所示数据观测装置，由NC控制装置内的NC控制部和与该NC控制部连接的个人计算机构成，所述观测数据以及所述触发数据都可以由该个人计算机指定。

根据权利要求1记载的发明，因为可以通过对应控制装置内部的触发数据的值施加触发来取得控制装置内部的观测对象的观测数据，所以在观测数据中发生异常时，将被认为该异常原因的数据的值作为触发来取得观测数据，由此可容易地分析异常的原因。

根据权利要求2记载的发明，因为在将观测数据暂时存储在控制装置内部设置的缓冲存储器之后可以输出所存储的观测数据，所以可以非常容易地解决间歇性的现象。

根据权利要求3记载的发明，作为控制装置内部的触发数据，是对伺服控制部、主轴控制部、伺服·主轴控制部以及他们的控制部给予指令的上位控制器部内的数据，所以可以容易地分析与伺服·主轴控制有关的事象、以及分析与上位控制器的接口有关的事象。

在权利要求4记载的发明中，准备一个为了触发而指定的数据，该一个数据的值，例如设定在第一规定值以上并且在第二规定值以下的触发条件，在该数据满足了上述触发条件时，施加触发。

在权利要求5记载的发明中，准备多个为了触发而指定的数据，针对各个数据设定触发条件，在这些数据全部满足触发条件(AND条件)时施加触发。

在权利要求6记载的发明中，准备多个为了触发而指定的数据，针对各个数据设定触发条件，在即使这些数据中的一个数据满足触发条件(OR条件)时施加触发。

在权利要求7记载的发明中，准备多个为了触发而指定的数据，在对这些数据进行了四则运算的结果满足某个条件时，施加触发。

因此，根据权利要求4～7记载的发明，在为了触发而指定的一个或者多个内部数据满足规定的条件时，施加触发，所以可以对应各种目的来取得观测数据。

根据权利要求8记载的发明，将权利要求2中记载的结构全部设置在NC控制装置内，所以不需要NC控制装置以外的装置，可以廉价地取得控制装置内部的数据。

根据权利要求9记载的发明，这些数据观测装置使NC控制装置内的NC控制部与和该NC控制部连接的个人计算机可通信地连接，在操行性良好的个人计算机内指定观测数据和触发数据，并且指定触发条件，在NC控制装置内设置数据取得部，由此，可以不直接操作NC控制装置来观测NC控制装置内的数据。

如上所述，根据本发明，可以对应控制装置内部的状态自由地施加触发，并且观测内容的自由度也较高。因此，可以更加详细地得知控制装置内部的状态，特别是可以容易地调查·调整伺服·主轴控制系统。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。

图2是本发明第二实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。

图3是本发明第一触发条件判定处理的流程图。

图4是本发明第二触发条件判定处理的流程图。

图5是本发明第三触发条件判定处理的流程图。

图6是本发明第四触发条件判定处理的流程图。

图7是本发明第三实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。

图8是本发明第四实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。在以下本发明的实施方式中，以一种形式的机床为例来进行说明，但本发明除了该形式的机床之外，也可以适用于产业机械以及产业机器人。

图1是本发明第一实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。图1所示的数据观测装置1是对机床的控制装置2的内部数据进行观测的数据观测装置。该机床例如分别沿X轴方向和Y轴方向驱动伺服电动机来输送工作台，沿Z轴方向驱动伺服电动机来输送主轴，对工作台上固定的工件进行加工。这里，X轴、Y轴以及Z轴是XYZ三轴正交坐标系的各轴。

数据观测装置1与控制装置2可通信地连接，具有观测数据指定单元11、触发数据指定单元12、触发条件设定单元13以及数据显示部14。观测数据指定单元11，指定成为观测对象的观测数据。触发数据指定单元12，指定触发数据，该触发数据用于决定开始和/或结束取得观测数据的(诱发)触发的定时。触发条件设定单元13，根据触发数据的值设定施加触发的触发条件。数据显示部14，通过CRT或LCD等显示装置显示由数据取得部30取得的观测数据。如果控制装置2为NC控制装置，则观测数据以及触发数据可以一同由参数指定。这里，所谓的参数是数据控制所必须的、指定坐标系、控制轴、画面显示的数据。

控制装置2具有控制部20和数据取得部30。控制部20具有上位控制器21和伺服控制部22以及主轴控制部23。上位控制器21对工件的加工程序进行分析，对伺服控制部22发出驱动伺服电动机的指令，并对主轴控制部23发出驱动主轴电动机的指令。上位控制器21，从伺服控制部22、主轴控制部23对应指令接收反馈数据。数据取得部30通过触发判断部32进行是否满足了后述的触发条件的判断后，开始或者结束从控制部20取得观测数据，来取得观测数据。

图2是本发明第二实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。图2所示的控制装置3，除了数据取得部40不同之外与图1所示的控制装置2具有相同的结构。数据取得部40具有缓冲存储器41，由触发判断部42进行是否满足后述的触发条件的判断来开始或者结束向缓冲存储器41存储观测数据，由此来取得观测数据。数据显示部14将数据取得部40的缓冲存储器41存储的观测数据在CRT或LCD等在显示装置上进行显示。缓冲存储器41将取得的数字数据依次存储在多个寄存器内，在寄存器存满了时使用按照旧的顺序进行废弃的形式的FIFO。

然后，以下对触发条件进行说明。所谓的用于决定观测数据的触发定时而使用的触发数据，具体地说，在将观测数据设为Z轴主轴电动机的转速和电流值时，可以将触发数据设为X轴以及Y轴的各伺服电动机的位置反馈数据。此时，可以将X轴以及Y轴的各伺服电动机的位置反馈数据处于规定的范围内设定为触发条件。以下列举第一～第四的具体例子对触发条件的判定处理进行说明。

在以下所示的流程图中，S后面的数字表示步骤的号码。

图3是本发明第一触发条件判定处理的流程图。

在步骤S301中，识别触发对象数据D1。

在步骤S302中，识别触发条件(a≤D1≤b)。

在步骤S303中，监视触发对象数据D1。

在步骤S304中，判定触发对象数据D1是否满足了触发条件a≤D1≤b，在判定结果为YES时进入步骤S305，在为NO时返回步骤S303。

在步骤S305中，开始或者结束观测数据的取得。

在以下所示的流程图中，S后面的数字表示步骤的号码。

图4是本发明第二触发条件判定处理的流程图。

在步骤S401中，识别触发对象数据D1、D2、...、Dx。

在步骤S402中，识别触发条件(a≤D1≤b和c≤D2≤d和x≤Dx≤y全部成立)。

在步骤S403中，监视触发对象数据D1。

在步骤S404中，判定触发对象数据D1是否满足了在步骤S402中识别的触发条件(a≤D1≤b)，在判定结果为YES时进入步骤S405，在为NO时返回步骤S403。

在步骤S405中，监视触发对象数据D2。

在步骤S406中，判定触发对象数据D2是否满足了在步骤S402中识别的触发条件(c≤D2≤d)，在判定结果为YES时进入步骤S407，在为NO时返回步骤S403。

在步骤S407中，监视触发对象数据Dx。

在步骤S408中，判定触发对象数据Dx是否满足了在步骤S402中识别的触发条件(x≤Dx≤y)，在判定结果为YES时进入步骤S409，在为NO时返回步骤S403。

在步骤S409中，开始或者结束观测数据的取得。

图5是本发明第三触发条件判定处理的流程图。

在步骤S501中，识别触发对象数据D1、D2、...、Dx。

在步骤S502中，识别触发条件(a≤D1≤b和c≤D2≤d和x≤Dx≤y的某一个条件成立)。

在步骤S503中，监视触发对象数据D1。

在步骤S504中，判定触发对象数据D1是否满足了在步骤S502中识别的触发条件(a≤D1≤b)，在判定结果为YES时进入步骤S509，在为NO时进入步骤S505。

在步骤S505中，监视触发对象数据D2。

在步骤S506中，判定触发对象数据D2是否满足了在步骤S502中识别的触发条件(c≤D2≤d)，在判定结果为YES时进入步骤S509，在为NO时进入步骤S507。

在步骤S507中，监视触发对象数据Dx。

在步骤S508中，判定触发对象数据Dx是否满足了在步骤S502中识别的触发条件(x≤Dx≤y)，在判定结果为YES时进入步骤S509，在为NO时返回步骤S503。

在步骤S509中，开始或者结束观测数据的取得。

图6是本发明第四触发条件判定处理的流程图。

在步骤S601中，识别触发对象数据D1、D2、...、Dx。

在步骤S602中，识别触发对象数据D1、D2、...、Dx的函数y＝f(D1、D2、...、Dx)的触发条件(a≤y≤b)。

在步骤S603中，监视触发对象数据D1、D2、...、Dx。

在步骤S604中，计算函数y＝f(D1、D2、...、Dx)。

在步骤S605中，判定触发对象数据D1、D2、...、Dx的函数y是否满足触发条件a≤y≤b，在判定结果为YES时进入步骤S606，在为NO时返回步骤S603。

在步骤S606中，开始或者结束观测数据的取得。

图7是本发明第三实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。图7所示的本发明第三实施方式的控制装置3的内部数据观测装置1与图2所示的本发明第二实施方式的控制装置3的内部数据观测装置1具有相同的结构，全部的构成要素被设置在NC控制装置100内。

图8是本发明第四实施方式的控制装置的内部数据观测装置的方框图。图8所示的本发明第四实施方式的NC控制装置300的控制部3的内部数据观测装置200，在图2所示的本发明第二实施方式的控制装置3的内部数据观测装置1中，在个人计算机(PC)200中设置数据观测部1，在NC控制装置300内设置控制装置3。此外，PC200和NC控制装置300之间相互可通信地连接。

Claims (9)

1.一种数据观测装置，其对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或产业机器人的控制装置的内部数据进行观测，其特征在于，具备以下单元：

指定成为观测对象的观测数据的单元；

指定触发数据的单元，该触发数据用于决定开始和/或结束取得所述观测数据的触发的定时；

根据所述触发数据的值设定施加所述触发的触发条件的单元；以及

在所述控制装置的内部进行是否满足所述触发条件的判断后，开始或结束取得所述观测数据的值，并显示所取得的该观测数据的单元。

2.一种数据观测装置，其对控制至少具有一个由伺服电动机或主轴电动机驱动的驱动轴的机床、产业机械或产业机器人的控制装置的内部数据进行观测，其特征在于，具备以下单元：

指定成为观测对象的观测数据的单元；

指定触发数据的单元，该触发数据用于决定开始和/或结束取得所述观测数据的触发的定时；

根据所述触发数据的值设定施加所述触发的触发条件的单元；以及

在所述控制装置的内部进行是否满足所述触发条件的判断后，开始或结束所述观测数据的值向在该控制装置的内部设置的缓冲存储器的储存，并显示所储存的该观测数据的单元。

3.根据权利要求1或2所述的数据观测装置，其特征在于，

所述观测数据以及所述触发数据，是在给予伺服控制部、主轴控制部以及伺服·主轴控制部指令的上位控制器部内的全部或者某个中包含的数据。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

在由所述指定单元指定的一个触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下时，施加所述触发。

5.根据权利要求1至3的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，并设定成通过对于该多个触发数据的各个，该触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下的状态来设定为施加触发的触发条件，根据全部的触发条件已经成立，设所述观测数据的触发条件已经成立。

6.根据权利要求1至3的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，并设定成通过对于该多个触发数据的各个，该触发数据的值为通过其他方法指定的值以上或者为该值以下的状态来设定为施加触发的触发条件，根据某个触发条件成立，设所述观测数据的触发条件成立。

7.根据权利要求1至3的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

指定作为所述触发条件使用的多个触发数据，对该指定的多个触发数据进行加减乘除的运算，将该运算结果为通过其他方法设定的值以上或者以下设为观测数据的触发条件。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

所述数据观测装置被设置在NC控制装置内，所述观测数据以及所述触发数据都可以由该NC控制装置的参数指定。

9.根据权利要求1至7的任意一项所述的数据观测装置，其特征在于，

所示数据观测装置，由NC控制装置内的NC控制部和与该NC控制部连接的个人计算机构成，所述观测数据以及所述触发数据都可以由该个人计算机指定。

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