CN102375429A - 向加工点供给能量或物质的加工机中的加工信息取得装置 - Google Patents

Abstract

一种向加工点供给能量或物质的加工机中的加工信息取得装置。加工信息取得装置具有：位置信息取得部，其取得能量或者物质的供给部的位置信息；供给量控制部，其接受能量或者物质的供给条件指令，把供给条件指令变换为控制能量或者物质的供给的控制指令，使用变换后的控制指令控制来自供给部的能量或者物质的供给量；供给量推定部，其从供给量控制部取得控制指令，根据控制指令，计算向加工点供给的能量或者物质的推定供给量；以及输出部，其输出由位置信息取得部取得的位置信息以及由供给量推定部在供给部位于与位置信息对应的位置时算出的推定供给量。

Description

向加工点供给能量或物质的加工机中的加工信息取得装置

技术领域

本发明涉及向加工点供给能量或者物质的加工机中的加工信息取得装置。

背景技术

在激光切割机、激光焊接机、激光热处理机、等离子体切割机、电弧焊接机、线切割机、密封剂涂布机、自动涂装机等各种加工机中，在使加工点在被加工物上移动时，通过照射激光，或者使发生电弧，或者供给密封剂，即通过向加工点供给能量或者物质进行加工。另外，在加工时，伴随加工，有时也进行密封气体或者焊接用线的供给。

在这样的加工机中，关于加工点的位置，根据通过进行该位置定位的伺服电动机的脉冲编码器或者线性刻度尺等得到的位置信息，通过伺服控制系统进行反馈控制。

另外，关于激光或者密封剂等能量或者物质的供给，因为根据加工速度或者要加工的形状，最佳供给量等加工条件发生变化，所以也需要使向控制装置发送的加工条件的指令值与其对应变化。例如，在激光的照射、焊接用线的供给、密封剂的供给中，分别使激光激励电源电力量、线卷部分的进给量、密封剂供给阀开度等加工条件变化。

关于这点，在向控制装置发送加工条件的指令值后，加工点处的实际的加工状态并非立即向其希望的加工条件变化。例如，在激光加工机中，从电流施加在激光谐振器开始到激光器振荡需要一定的时间，存在若干响应的延迟。并且，实际照射的激光的平均激光输出值与指令值不成比例。另外，在其它例子中，在向加工点供给气体或者液体的情况下，与阀开度有关的指令值与实际向加工点供给的量也不严格成比例。

在这样的各种加工机中，把包含加工点的位置信息的与加工点处的实际的加工状态有关的加工信息实时地同时向液晶面板等显示装置或者硬盘驱动器等存储装置输出，在监视、开发或者故障追踪等中极为有效。但是，关于激光或电弧、密封剂的供给，有时代替反馈控制使用开环控制，因此取得加工信息，实时输出该加工信息比较困难。

在日本特开2001-75622号公报(JP2001-75622A)中，公开了具有包含驱动控制对象的驱动部和多个伺服补偿部的伺服控制装置、和显示控制对象的控制条件的显示装置的伺服装置。在2001-75622A的伺服装置中，能够同时确认伺服补偿处理的效果和动作的合理性，能够迅速而且容易地决定位置决定控制的伺服补偿参数。另外，在日本特开平7-204942号公报(JP7-204942A)中，公开了在电火花加工机的装置中能够监视表示电火花加工机的加工状态的监视值的变化状态的监视装置。另外，在日本特开平7-5908号公报(JP7-5908A)中，公开了从测定对象系统中取入成为测量的对象的信号，以一定时间间隔采样，通过运算处理进行测量、监视，由此测量·监视设备动作的位置、速度及其它的模拟、数字信号的测量-监视装置。另外，在日本特开平7-294558号公报(JP7-294558A)中，公开了一种根据采样速度自动地修正基于模拟输入波形和逻辑输入波形的信号传递路径的不同引起的时间上的偏离的波形记录显示装置的数据定时修正方法。

但是，在JP2001-75622A、JP7-204942A、JP7-5908A以及JP7-294558A中记载的所有装置都是向显示装置或者存储装置输出测定的值的装置，不能推定与加工点的实际的加工状态有关的加工信息、实时地向显示装置或者存储装置输出。为实时输出与加工点的实际的加工状态有关的加工信息，必须通过某种推定计算其值。

发明内容

在本发明的一种方式中，在向加工点供给能量或者物质的加工机中提供一种加工信息取得装置，其推定并输出包含加工点的位置信息的与加工点的实际的加工状态有关的加工信息。

作为本发明的一种方式，向加工点供给能量或者物质的加工机中的加工信息取得装置具有：取得能量或者物质的供给部的位置信息的位置信息取得部；接受能量或者物质的供给条件指令，把该供给条件指令变换为控制能量或者物质的供给的控制指令，使用变换后的该控制指令控制来自所述供给部的能量或者物质的供给量的供给量控制部；从该供给量控制部取得所述控制指令，根据该控制指令，计算向加工点供给的能量或者物质的推定供给量的供给量推定部；以及输出由所述位置信息取得部取得的所述位置信息以及由所述供给量推定部在所述供给部位于与该位置信息对应的位置时算出的所述推定供给量的输出部。

附图说明

通过下面关联附图的对实施方式的说明会更加明了本发明的目的、特征以及优点。附图中：

图1是表示本发明的一种方式的加工信息取得装置的概要的框图。

图2是表示包含本发明的一种方式的加工信息取得装置的激光加工机的具体的结构的图。

图3是表示本发明的一种方式的电流指令值和峰值输出的关系的图。

图4是表示本发明的一种方式的脉冲频率和占空比以及平均激光输出的关系的图。

图5是使用具体的例子表示本发明的一种方式的激光加工轨迹的图。

图6是使用具体的数值表示在沿图5表示的轨迹进行激光加工时进行的处理的图。

图7是表示根据图5表示的轨迹的加工的加工信息的显示例的图。

图8是使用其它具体的例子表示本发明的一种方式的激光加工的轨迹的图。

图9是表示根据图8表示的轨迹的加工的加工信息的显示例的图。

图10是表示本发明的一种方式的供给量推定处理的流程图的图。

图11是表示本发明的其它方式的加工信息取得装置的具体结构的图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一种方式的加工信息取得装置1的概要的框图。本发明的一种方式的加工信息取得装置1包含在向加工点供给能量或者物质的加工机2的一部分中。

加工机2例如具有通过双向总线互相连接的CPU(中央运算处理装置)和ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。另外，加工机2还可以具有非易失性存储器。并且，加工机2具有向加工点例如被加工物上供给能量或者物质的供给部3、和控制供给部3对于加工点的相对位置的供给位置控制部4。

本发明的一种方式的加工信息取得装置1具有位置信息取得部5和供给量控制部6，前者取得通过供给位置控制部4控制的供给部3的位置信息，后者接受从外部使用键盘或者鼠标等直接输入的、或者通过程序等生成的、激光激励电源电力量、线卷部分的进给量、密封剂供给阀开度等加工条件，即关于供给的供给条件指令，将该供给条件指令变换为控制能量或者物质的供给的控制指令，使用变换后的控制指令控制来自供给部的能量或者物质的供给量。另外，本发明的一种方式的加工信息取得装置1还具有供给量推定部7和输出部8，前者从供给量控制部6取得控制指令，根据该控制指令，计算实际向加工点供给的和推定的能量或者物质的推定供给量，后者向针对操作员进行视觉显示的显示部、存储推定供给量的硬盘驱动器等存储部、或者打印机等其它介质的输出装置输出由位置信息取得部取得的位置信息以及由供给量推定部在供给部处于与该位置信息对应的位置时算出的推定供给量。

另外，本发明的一种方式的加工信息取得装置1还可以具有供给量测量部9，其预先求出控制指令和能量或者物质的推定供给量的关系，例如计算式或者参数或者映射表(map)。为了通过供给量测量部9求出控制指令和能量或者物质的推定供给量的关系，从被加工物向供给量测量部9变更加工点，变更加工条件同时进行实验。通过由供给量测量部9预先求出控制指令和能量或者物质的推定供给量的关系，供给量推定部7能够根据已取得的控制指令和预先求出的所述关系高精度地计算推定供给量。另外，所述的计算式或者参数或者映射表被存储在ROM或者其它存储装置中。

从供给部3供给的能量或者物质，例如是从光波、电流、等离子体流、气体、液体、固体、粉状体、雾状的流体中选择的一种以上的能量或者物质。具体说，包含本发明的一种方式的加工信息取得装置1的加工机2是激光切割机、激光焊接机、激光热处理机、等离子体切割机、电弧焊接机、线切割机、密封剂涂布机、自动涂装机等。因此，在加工机2是激光加工机的情况下，供给的能量或者物质是激光或者辅助气体，在加工机2是等离子体加工机的情况下，供给的能量或者物质是电弧电流或者等离子体发生电流或者气体或者焊接填充剂(filler)，在加工机2是溶剂涂布加工机的情况下，供给的能量或者物质是涂料或者粘接剂或者密封剂。

接着，参照图2，使用加工机2是激光加工机10的情况的例子，说明包含本发明的一种方式的加工信息取得装置11的激光加工机10的具体结构。激光加工机10具有数值控制装置12(CNC)。数值控制装置12包含输入激光输出条件、各种数据的输入装置，例如键盘、鼠标等。

数值控制装置12读入在ROM、RAM、或者未图示的存储装置等中存储的NC程序13，通过NC程序解读部14解读NC程序13中的包含决定加工点的位置的信息的轴移动指令，通过移动量指令生成部15根据已解读的轴移动指令生成包含有各轴方向的移动量的信息的移动量指令。并且，生成的移动量指令通过分配部16被分成X轴以及Y轴方向的移动量指令和Z轴方向的移动量指令，经同步接口34分别向控制在X轴以及Y轴方向驱动保持被加工物的未图示的可动加工台(table)的伺服控制装置17以及控制在Z轴方向驱动加工喷嘴的伺服控制装置18发送。

伺服控制装置17、18根据各移动量指令分别控制对应的伺服电源19以及20，分别驱动伺服电动机21以及22，结果，使可动加工台在X轴以及Y轴方向上移动，或者使加工喷嘴在Z轴方向上移动。可动加工台以及加工喷嘴的实际的移动量通过对应的脉冲编码器23以及24来检测，分别向伺服控制装置17以及18反馈其移动量。伺服控制装置17以及18通过反馈电路比较计算根据解读的轴移动指令生成的、向伺服电源19以及20发送的移动量指令的值、和通过脉冲编码器23以及24检测出的实际的移动量，根据其误差向伺服电源19以及20发送差移动量指令，进行反馈控制。

另外，在加工喷嘴上安装通过触头检测在可动加工台上保持的被加工物30和加工喷嘴之间的间隙的间隙传感器25，能够在与脉冲编码器24之间切换反馈信号的发送路径。另外，间隙传感器25也可以使用静电电容型的间隙传感器来代替使用触头，。

另外，数值控制装置12通过NC程序解读部14解读NC程序13中的包含激光的激光输出或者脉冲频率、占空比等信息的激光输出指令，通过激光输出信息指令生成部26生成激光输出信息指令，经同步接口34，将其发送到激光控制装置27。在激光控制装置27内，根据激光输出信息指令计算激光电源28应该输出的电流指令值，将其向激光电源28指令。激光电源28向激光谐振器29供给指令的电流指令值的激励电流。其结果，激光谐振器29起振激光，激励起来的激光通过未图示的激光透镜聚光，同时照射被加工物30，进行激光加工。

但是，如上述，虽然能够大体实时地收集通过脉冲编码器的移动量，但是关于激光输出，通过激光电源28指令的电流指令值和实际励起的激光的平均激光输出不成比例。另外，因为要与后述的激光输出的推定值比较，所以图2表示的激光加工机10具有监视激光输出的功率监视器31。但是，这样的功率监视器31测定激光产生的热流，所以其时间常数为1秒左右，响应慢。因此，平均激光输出的实时的收集困难。

使用例子进行说明。功率监视器31的时间常数为1秒左右，对此，激光加工的进给速度在高速加工的情况下，有时达每分30m，即使在一般的加工中进给速度也为每分9m左右。在以每分9m的进给速度进行激光加工的情况下，考虑在轨迹上的某点变更激光输出等的加工条件的情况。激光输出自身因为是电-光变换，所以与加工条件的变更对应在1ms以内切换输出。此时扫描被加工物30上的加工点的速度是150mm，所以从变更加工条件起，在功率监视器31的值表示实际的值1秒后，加工点也移动150mm。在这一方面，通过与加工喷嘴的位置信息一起收集显示功率监视器31的值，操作员难以把握在加工点实际发生的加工状态。虽然也存在更加接近实时的高速而且正确的功率测定器，但是其价格高昂，测定器自身的尺寸也大。

再有，通常由操作员进行的NC程序制作，作为脉冲状的激光输出，通过峰值输出、脉冲频率、占空比指定，并考虑平均激光输出来进行。另外，从激光电源28向激光谐振器29指令的激励电流是脉冲波形，难以从该模拟数据倒推脉冲频率和占空比。

因此，在供给量推定计算部32以及33中推定平均激光输出，即从加工喷嘴实际向被加工物供给的激光输出的平均，经由同步接口34在加工信息收集部35中收集。与此同时，经由同步接口34在加工信息收集部35中收集被反馈控制的激光供给时的位置信息。最终，通过加工信息显示部36显示通过加工信息收集部35收集的加工信息。

接着使用具体例说明在供给量推定计算部32以及33中执行的本发明的一种方式的平均激光输出的推定处理。图3是表示本发明的一种方式的从激光电源28向激光谐振器29的电流指令值Ic和峰值输出Pc的关系的图，横轴是电流指令值Ic，纵轴是峰值输出Pc。另外，图4是表示本发明的一种方式的脉冲频率Fr和占空比Duty和平均激光输出Pas的关系的图，横轴是脉冲频率Fr，纵轴是平均激光输出Pas。即平均激光输出，由激光谐振器29的特性等引起，未必与峰值输出Pc和占空比Duty的积一致。通过根据图4表示的关系插补计算脉冲频率Fr和占空比Duty算出平均激光输出Pas。占空比Duty＝100％时的平均激光输出Pas与峰值输出Pc一致。这些图3以及图4表示的关系，由上述的供给量测量部9例如使用高速功率测定器37(参照图2)预先通过实验或者通过计算来求出，并存储在ROM等中。

图5是使用具体的例子表示本发明的一种方式的激光加工的轨迹的图，图6是使用具体的数值表示在沿图5表示的轨迹进行激光加工时进行的处理的图。图5中表示的轨迹是由区间M及N形成的直线，加工喷嘴以同一速度以及矢量从区间M向区间N移动。在期间M以及N中，激光输出的加工条件各不相同。

参照图6，指令值的流动如下。数值控制装置12解读NC程序13，针对每一固定周期生成在图6中每16ms的激光输出信息指令以及轴移动量指令(A)。激光输出信息指令由峰值输出Pc＝500W、脉冲频率Fr＝1000Hz、占空比Duty＝100％的集(区间M)和峰值输出Pc＝1000W、脉冲频率Fr＝2000Hz、占空比Duty＝75％的集(区间N)组成。另外，轴移动量指令，因为是同一速度的移动，所以由X轴方向＝1.073和Y轴方向＝2.147一定的值组成。另外，Tc表示加工条件切换的定时数据，在从上数的第五指令中10/16/16ms，亦即10ms后切换加工条件。顺便说，为简化说明，设Z轴方向的轴移动量指令的值为0。

另外，经由同步接口34向激光控制装置27发送激光输出信息指令，经由分配单元16以及同步接口34向伺服控制装置17发送轴移动量指令(B)。此时，由峰值输出Pc和脉冲频率Fr和占空比Duty组成的激光输出信息分别被变换为对于激光电源28的放电电流的电流指令值Ic、脉冲导通时间Ton、和脉冲关断时间Toff后发送。从峰值输出Pc＝1000W向电流指令值Ic＝7V的变换根据图3表示的关系进行。另外，根据脉冲频率Fr求周期，对其考虑占空比后求出脉冲导通时间Ton以及脉冲关断时间Toff即，当着眼于上述从上数第五指令时，因为脉冲频率Fr是2000Hz，所以其周期为0.5ms，对此，当考虑占空比Duty为75％时，成为脉冲导通时间Ton＝0.375ms以及脉冲关断时间Toff＝0.125ms。这里因为是数字计算所以舍去小数点以下第三位及以后，成为脉冲导通时间Ton＝0.37ms以及脉冲关断时间Toff＝0.12ms。

此外，轴移动量指令原样保持X轴方向＝1.073以及Y轴方向＝2.147。

每16ms的激光输出信息指令以及轴移动量指令在激光控制装置27以及伺服控制装置17中被变换为更短的周期的，在图6中为每1ms的激光输出信息指令以及轴移动量指令(C)。然后，激光输出信息指令以及轴移动量指令分别被发送到激光电源28和激光谐振器29以及伺服电源19和伺服电动机21，分别进行激光的起振以及可动加工台的移动。在激光电源28中，通过内置的计数器电流电路，指令的电流指令值Ic仅在脉冲导通时间Ton导通，仅在脉冲关断时间Toff停止，通过重复进行该操作，实现脉冲输出。

此外，关于轴移动量指令，当换算为每1ms时成为X轴方向＝0.067以及Y轴方向＝0.134。

其后，关于轴移动量，通过加工信息收集部35把来自与伺服电动机21机械上结合旋转的脉冲编码器23的反馈信号作为实际的轴移动量收集(D)。该收集的反馈信号的轴移动量与在伺服控制装置中的反馈控制中使用的相同。另外，作为参考信息，通过功率监视器31监视的功率监视器值Pa＝500W也同样通过加工信息收集部35收集。但是，如上述，该功率监视器值Pa并不正确地表示激光输出。此外，在通过加工信息收集部35收集前，进行后述的延迟处理。

另一方面，关于激光输出，加工信息收集部35收集根据从激光控制装置27向激光电源28发送的激光输出信息指令推定计算出的内容。即在供给量推定计算部32以及33中，进行与上述处理相反的变换处理。

首先，从向激光电源的放电电流的电流指令值Ic＝7V根据图3算出推定峰值输出Pcs＝1000V。该推定值与原来的峰值输出Pc＝1000V，即从NC程序13解读后当时的值偶然一致，但是因为这些变换或者计算是通过数字计算进行，有时也会产生误差。当从脉冲导通时间Ton以及脉冲关断时间Toff向脉冲频率Fr以及占空比Duty逆变换时，成为推定脉冲频率Frs＝2041Hz以及推定占空比Dutys＝75.5％。在原来的激光输出信息指令中，因为脉冲频率Fr＝2000Hz、占空比Dutys＝75％，所以产生误差。这是由把本来的脉冲导通时间Ton＝0.375ms以及脉冲关断时间Toff＝0.125ms作为脉冲导通时间Ton＝0.37ms以及脉冲关断时间Toff＝0.12ms的结果产生的误差。此外，到此的推定通过供给量推定计算部32进行(E)。

来自脉冲编码器的反馈信号和激光输出指令的推定计算值，在该阶段通过同步接口收集，因此能够在保证关于加工喷嘴的位置信息以及激光输出的信息相互的定时的一定的周期内进行记录。

接着根据推定的峰值输出Pc、脉冲频率Fr、占空比Duty来推定计算平均激光输出值Pas。该推定计算根据图4表示的关系通过插补计算算出。即，在占空比Duty＝100％的情况下，平均激光输出变得与峰值输出Pc＝1000W相同。因此当根据刚才求得的推定脉冲频率Frs＝2041Hz、推定占空比Dutys＝75.5％根据图4表示的关系进行插补计算时，算出平均激光输出Pas＝805W(F)。到此的推定由供给量推定计算部33进行。

最后，因为较之求实际的轴移动量，推定处理平均激光输出更花费时间，所以为修正这些的时间差，分别针对数据进行延迟处理，关于修正量，预先通过实验求出。

到此，根据本发明的一种方式，通过经由同步接口34由加工信息收集部35收集来自脉冲编码器23以及24的反馈信号、以及基于激光输出信息指令的推定值，能够修正轴移动量和平均激光输出的定时，在加工信息显示部36上显示，或者向硬盘驱动器等存储装置输出。由此，能够在显示装置上显示相对想要得到的加工点的轨迹，实际的轨迹以何种程度偏离，而且能够显示想要得到的激光输出和实际的激光输出的偏离，向存储装置输出。

图7是表示根据图5表示的轨迹的加工的加工信息的显示例的图。横轴是时刻t。表示针对加工喷嘴的位置X的推定的平均激光输出Pas。另外，作为参考，显示功率监视器值Pa、和通过高速功率测定器测定的测定值Pr。其结果，可知功率监视器值Pa尽管是实测数据也不能顺利地表示激光输出的切换，对此，根据本发明的一种方式推定的平均激光输出Pas表示与通过高速功率测定器测定的测定值Pr同样的倾向，能够顺利地再现实际的激光输出的切换。

图8是使用其它具体的例子表示本发明的一种方式的激光加工的轨迹的图。图8表示的轨迹是伴随锐角尖角部(corner)的轨迹。因为激光加工是热加工，所以这样的锐角部分与直线路径比较容易过热，容易发生加工不良。因此，在从锐角尖角的顶点P立起的区间PQ的部分变更加工条件，从认为大体返回直线部分的点Q开始复原原来的加工条件，防止加工不良。在区间PQ，压低加工速度，尽可能降低平均激光输出以防止热量进入。另一方面，因为需要贯通被加工物的激光输出，所以把峰值输出设定得较高，该部分采用减小占空比以减小平均激光输出的方法。

顶点P以及区间PQ内的速度，因为比其它的区间慢，所以在区间PQ的前后存在减速或者加速的区间。在该加减速区间中，通过根据速度逐渐改变激光输出条件，能够防止每单位长度的输入热量超过限度。

考虑上述，为与图7同样比较各种值，显示进行了上述推定的结果。图9是表示根据图8表示的轨迹的加工的加工信息的显示例的图。横轴是时刻t。

首先，当注目切向速度时，当接近顶点P时开始减速，在尖角立起的区间PQ以低速运动。其后，从越过点Q起开始加速，返回到通常的切向速度。

对此，根据向激光电源的放电电流的电流指令值Ic、基于图3表示的关系倒推的推定峰值输出Pcs，因为仅在区间PQ内维持贯通板材的力，所以与其它区间比较表示稍高的值。另一方面，根据脉冲导通时间和关断时间倒推的推定占空比Dutys随减速而变小，在区间PQ内缩小到最小限度。然后随加速而增加，加减激光的输出。另外，推定峰值输出Pcs、推定脉冲频率Frs、推定占空比Dutys，根据图4表示的关系，算出的平均激光输出Pas的变化也在图9中表示。另一方面，通过功率监视器31得到的功率监视器值Pa表示实际的激光输出的举动有延迟。

如从比较平均激光输出Pas与功率监视器值Pa所知，通过本发明的一种方式的推定处理，可以计算正确地再现加工条件的切换的值，可以再现难以观察的加工点处的加工信息。

但是，在激光加工机10中，为保持被加工物30上的聚光点的高度恒定，在加工中实测被加工物30和加工喷嘴间的距离，根据该高度通过伺服控制装置18进行Z轴方向的反馈控制。这是由于进行激光加工的被加工物30板材多，聚光点的扫描面不完全平坦，聚光点以及被加工物30间的距离微小的变化，就能对于加工结果产生重大的影响的缘故。因此，在图9表示的显示例中，连同Z轴高度显示。根据本发明的一种方式，能够实时地正确推定平均激光输出，因此通过实时地同时显示其与Z轴高度，能够实时地掌握通过Z轴高度的变化对激光加工的影响。

图10是表示举例说明上述的激光加工机10的本发明的一种方式的供给量推定处理的流程图。首先，在步骤S1中，执行NC程序的读入。接着，在步骤S2中，进行通过步骤S1读入的NC程序的解读以及基于被解读的NC程序的激光输出信息指令以及轴移动量指令的生成。接着在步骤S3中，进行通过步骤S2生成的输出信息指令以及轴移动量指令的分配以及发送。接着在步骤S4中进行数据的变换即向更短的周期的指令的变换。接着，在步骤S5中，根据图3表示的关系，执行作为根据电流指令值Ic计算推定峰值输出Pcs的数据的逆变换处理的供给量推定计算。接着，在步骤S6中，根据图4表示的关系，进行计算平均激光输出Pas的供给量推定计算。接着，在步骤S7中，进行位置信息和平均激光输出的定时修正，同时收集加工信息，在步骤S8中，进行加工信息的输出，例如向显示装置的显示。

图11是使用在被加工物的周缘部涂布粘接剂的粘接剂涂布机100为例，表示本发明的其它方式的加工信息取得装置的具体的结构的图。

在液体贮槽101中存贮粘接剂，通过齿轮泵102向压力容器103内导入。在压力容器103内配置液位计104，通过监视液位计104的值的液体补给控制装置105，控制齿轮泵102，如果液面降低则使齿轮泵102运转，向压力容器103内补充粘接剂，当液面达到预定的高度时使齿轮泵102停止。从外部向压力容器103内导入压缩空气106，施加0.5～0.8MPa的压力。压力容器103内的压力通过压力计107测定。

数值控制装置(CNC)108控制被加工物109和加工喷嘴110的相对位置，因此向控制保持被加工物109的未图示的可动加工台的驱动的伺服控制装置111发送移动量指令。伺服控制装置111根据移动量指令控制伺服电源112，驱动伺服电动机113，最终使可动加工台移动。可动加工台的实际的移动量通过脉冲编码器114检测，向伺服控制装置111反馈该移动量。伺服控制装置111通过伺服控制装置111内的反馈电路比较运算移动量指令的值和通过脉冲编码器114检测出的实际的移动量，根据其误差发送对伺服电源112的差分的移动量指令，进行反馈控制。

另外，数值控制装置108向阀控制装置115发送阀开关量指令。阀控制装置115根据阀开关量指令控制比例阀116的开关，控制对被加工物109的粘接剂的供给量。比例阀116是根据在阀开关量指令中包含的指令电压阀的开度变化的阀。因此，比例阀116是对阀的开度进行比例控制的阀，而不是对阀开口面积或者粘接剂的流量进行比例控制的阀。另外，粘接剂的流量也根据压缩空气106的压力变化。另外，粘接剂在到达在配管末端配置的加工喷嘴110时开始进行对被加工物109的涂布。因此，进而因为粘接剂是高粘度的，所以从比例阀116打开起到到达被加工物109为止，存在响应延迟，从比例阀116全关闭起到粘接剂的供给结束也存在响应延迟。

因此，对于被加工物109，希望在加工喷嘴110以恒定的速度移动时粘接剂流量恒定。但是，在开始涂布作业时的加速时，或者沿轨迹涂布图8所示那样的尖角部分的情况下在尖角部分附近的加减速时，结束涂布作业时的减速时，如果不根据速度调整流量，则不能进行每单位长度定量的粘接剂的涂布。特别在变更流量时，也需要考虑从改变比例阀116的阀开度起到实际流量改变的响应延迟。

为进行无涂布不良的良好的粘接剂涂布，操作员在各式各样变更比例阀116的开关条件之后，观察对被加工物的涂布状况来决定条件设定，但是如果在加工过程中能够知道对被加工物109的粘接剂的涂布量，则可以期待飞跃地提高作业效率。

因此，在图11表示的实施方式中，根据针对比例阀116的阀开关量指令和通过压力计107表示的压力容器103内的压力值，推定计算实际来自加工喷嘴101的粘接剂供给量。通过同步、收集、输出推定的粘接剂供给量和轴移动量、即位置信息，操作员能够容易地理解加工喷嘴110的速度以及粘接剂供给量的关系。

具体说，首先根据针对比例阀116的指令电压推定计算阀开口部的截面积。这预先通过实验等求出指令电压和截面积的关系。通过利用指令电压和截面积的关系，加以考虑压力容器103内的压力，能够计算比例阀116内的推定流量。加工喷嘴110中的流量，因为有若干的响应延迟，所以对于比例阀116内的流量的变化，把作为一次延迟系统时的流量作为加工喷嘴110中的流量进行推定计算。将其结果与来自编码器114的位置信息以及速度信息一起显示。其结果，能够正确地推定粘接剂流量，能够容易地设定加工条件。

根据上述，在本发明的第一方式，向加工点供给能量或者物质的加工机中的加工信息取得装置，具有：取得能量或者物质的供给部的位置信息的位置信息取得部；接受能量或者物质的供给条件指令，把该供给条件指令变换为控制能量或者物质的供给的控制指令，使用变换后的该控制指令控制来自所述供给部的能量或者物质的供给量的供给量控制部；从该供给量控制部取得所述控制指令，根据该控制指令，计算向加工点供给的能量或者物质的推定供给量的供给量推定部；以及输出由所述位置信息取得部取得的所述位置信息以及由所述供给量推定部在所述供给部位于与该位置信息对应的位置时算出的所述推定供给量的输出部。

即，在本发明的第一方式中，在向加工点供给能量或者物质的加工机中，能够起到推定并输出包含加工点的位置信息的关于加工点处的实际的加工状态的加工信息这样的效果。另外，本发明的第一方式，可以在加工状态的监视或者开发阶段、故障追踪等各种状况下利用。

另外，在本发明的第二方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于所述供给的能量或者物质是从光波、电流、等离子体流、气体、液体、固体、粉状体、雾状的流体中选择的一种以上的能量或者物质。

即，本发明的第二方式，在各种加工机中都可以应用。

另外，在本发明的第三方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述供给量推定部具有预先求出的所述控制指令和所述能量或者物质的推定供给量的关系信息，根据所述控制指令和所述关系信息计算推定供给量。

另外，在本发明的第四方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，还具有预先求出所述关系信息的供给量测量部。

另外，在本发明的第五方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述关系信息是计算式或者参数或者映射表。

即，在本发明的从第三到第五方式中，通过具有预先求出的所述控制指令和所述能量或者物质的推定供给量的关系信息，能够进行正确的推定供给量的计算。

另外，在本发明的第六方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述加工机是激光加工机，所述供给的能量或者物质是激光或者辅助气体。

另外，在本发明的第七方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述加工机是激光加工机，所述供给的能量或者物质是激光或者辅助气体，所述关系信息由通过峰值输出和电流指令值确定的第一关系信息、和通过峰值输出和脉冲频率和占空比确定的第二关系信息组成，所述供给量推定部根据电流指令值和所述第一关系信息推定峰值输出，根据推定的该峰值输出和脉冲频率和占空比和所述第二关系信息推定平均激光输出。

另外，在本发明的第八方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述加工机是等离子体加工机，所述供给的能量或者物质是电弧电流或者等离子体发生电流或者气体或者焊接填充剂

另外，在本发明的第九方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述加工机是溶剂涂布加工机，所述供给的能量或者物质是涂料或者粘接剂或者密封剂。

另外，在本发明的第十方式中，提供一种加工信息取得装置，其特征在于，所述输出部向显示部或者存储部输出由所述位置信息取得部取得的所述位置信息以及由所述供给量推定部在所述供给部位于与该位置信息对应的位置时算出的所述推定供给量。

即，在本发明的第十方式中，起到操作员能够通过显示部以视觉方式把握加工状态，或者通过向存储部输出使通过监视系统的监视变得容易这样的效果。

在本发明的各种方式中，在向加工点供给能量或者物质的加工机中，起到能够推定并输出包含加工点的位置信息的关于加工点处的加工状态的加工信息这样的共同的效果。

以上，关联最佳的实施方式说明了本发明，但是本领域的技术人员理解，能够在不脱离后述权利要求书的公开范围内进行各种修正及变更。

Claims (10)

1.一种加工信息取得装置(1)，其是向加工点供给能量或物质的加工机中的加工信息取得装置，其特征在于，具有：

位置信息取得部(5)，其取得能量或者物质的供给部的位置信息；

供给量控制部(6)，其接受能量或者物质的供给条件指令，把该供给条件指令变换为控制能量或者物质的供给的控制指令，使用变换后的该控制指令控制来自所述供给部的能量或者物质的供给量；

供给量推定部(7)，其从该供给量控制部取得所述控制指令，根据该控制指令，计算向加工点供给的能量或者物质的推定供给量；以及

输出部(8)，其输出由所述位置信息取得部取得的所述位置信息以及由所述供给量推定部在所述供给部位于与该位置信息对应的位置时算出的所述推定供给量。

2.根据权利要求1所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述供给的能量或者物质是从光波、电流、等离子体流、气体、液体、固体、粉状体、雾状的流体中选择的一种以上的能量或者物质。

3.根据权利要求1所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述供给量推定部具有预先求出的所述控制指令和所述能量或者物质的推定供给量的关系信息，根据所述控制指令和所述关系信息计算推定供给量。

4.根据权利要求3所述的加工信息取得装置，其特征在于，

还具有预先求出所述关系信息的供给量测量部(9)。

5.根据权利要求3所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述关系信息是计算式或者参数或者映射表。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述加工机是激光加工机，所述供给的能量或者物质是激光或者辅助气体。

7.根据权利要求3～5中任一项所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述加工机是激光加工机，所述供给的能量或者物质是激光或者辅助气体，所述关系信息由通过峰值输出和电流指令值确定的第一关系信息、和通过峰值输出和脉冲频率和占空比确定的第二关系信息组成，所述供给量推定部根据电流指令值和所述第一关系信息推定峰值输出，根据推定的该峰值输出、脉冲频率、占空比以及所述第二关系信息推定平均激光输出。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述加工机是等离子体加工机，所述供给的能量或者物质是电弧电流或者等离子体发生电流或者气体或者焊接填充剂

9.根据权利要求1～5中任一项所述的加工信息取得装置，其特征在于，

所述加工机是溶剂涂布加工机，所述供给的能量或者物质是涂料或者粘接剂或者密封剂。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的加工信息取得装置，其特征在于，所述输出部向显示部或者存储部输出由所述位置信息取得部取得的所述位置信息以及由所述供给量推定部在所述供给部位于与该位置信息对应的位置时算出的所述推定供给量。

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