CN103688178B - 数控装置 - Google Patents

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Abstract

将与用于控制各外围仪器（114）的I/O控制信号相对应的设备及该外围仪器的消耗功率作为参数（103）而预先进行登记，状态监视部（110）对I/O控制信号是否为开启进行监视而计算工作时间，电量计算部（111）根据该工作时间和消耗功率而计算相应的外围仪器的消耗电量。另外，状态监视部（110）具有在加工完成后，如果存在即使超过一定时间或一定消耗电量依然没有停止的外围仪器，则将该外围仪器强制停止的功能，从而削减不必要的消耗功率。

Description

数控装置
技术领域
本发明涉及一种具有计算消耗电量的单元的数控（NumericalControl；以下简称为NC）装置，特别地，涉及一种与构成通过NC装置控制的工作机械的外围仪器的消耗电量计算相关的装置。
背景技术
作为用于计算连同外围仪器在内的机械整体的消耗电量的控制装置，提出一种具有下述单元的控制装置，该单元通过外围仪器的通电时间和消耗功率的乘积而求出相应的外围仪器的消耗电量。（例如，参照专利文献1）
相同地，作为用于计算连同外围仪器在内的机械整体的消耗电量的控制装置，提出一种具有下述单元的控制装置，该单元利用预先输入至控制装置的信息，通过在外围仪器处于开启状态期间将消耗功率进行累加，从而得到相应的外围仪器的消耗电量（例如，参照专利文献2）。
专利文献1：日本特开2000－206150号公报
专利文献2：日本特开2010－115063号公报
发明内容
另外，在上述前者的现有控制装置中存在下述问题点，即，由于不具有用于掌握外围仪器的工作状态的单元，因此，必须新设置用于掌握工作状况的单元。
另外，在上述后者的现有控制装置中存在下述问题，即，无法计算出与外围仪器中的实际的工作状况相对应的正确的消耗电量。
并且，在上述现有控制装置中存在下述问题，即，虽然能够计算外围仪器的消耗电量，但无法削减不必要的消耗电量。
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于得到一种NC装置，其能够高精度地计算外围仪器的消耗电量，另外，无需在外部设置装置。
另外，本发明的目的在于得到一种NC装置，其在存在有正不必要地消耗电力的外围仪器的情况下，能够停止外围仪器的动作。
本发明所涉及的数控装置具有下述部分而构成：存储单元，其存储构成工作机械的外围仪器的消耗功率；状态监视单元，其通过监视用于控制所述外围仪器的I/O控制信号或辅助指令的状态变化，从而掌握所述外围仪器的工作状态；以及功率计算单元，其基于来自该状态监视单元的信号和在所述存储单元中存储的外围仪器的消耗功率，计算外围仪器的消耗电量。
另外，在本发明所涉及的数控装置中，所述状态监视单元具有下述功能，即，在加工结束后，判断外围仪器是否已停止，在外围仪器没有停止的情况下，使PLC处理部输出用于使外围仪器停止的信号。
发明的效果
根据本发明，基于作为NC装置所必须的I/O控制信号和辅助指令的状态变化而计算消耗电量，因此，无需追加新的装置和配线即可计算消耗电量，进而，无需进一步增加成本，即可计算消耗电量。
另外，根据本发明，即使在加工已结束但外围仪器没有关闭的情况下，由于将外围仪器强制停止，因此能够削减不必要的消耗电量。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1所涉及的NC装置的结构的框图。
图2是表示本发明的实施例1所涉及的加工程序例的图。
图3是表示本发明的实施例1所涉及的参数设定例的图。
图4是表示本发明的实施例1所涉及的状态监视部的动作的流程图。
具体实施方式
实施例1
下面，使用图1至图4，对本发明的实施例1进行说明。
图1是表示本发明的实施例1所涉及的NC装置100的结构的框图，该NC装置100按照输入的加工程序102的内容，控制工作机械（未图示）及外围仪器114的动作，由存储部101、解析部104、PLC（可编程逻辑控制器）处理部106、消耗电量处理部109、I/F（接口）部112、显示装置115构成。
此外，该NC装置100的硬件结构与由CPU、存储器等构成的通常的NC装置相同，另外，解析部104、消耗电量处理部109等由软件构成。
在存储部101中存储有加工程序102和图3所示的参数103等。此外，在图3所示的参数103中，通过未图示的输入单元，与对期望计算消耗电量的外围仪器（冷却剂、排屑输送机、灯等）进行控制的M码（辅助指令）相对应，而设定有参数编号、消耗功率、与I/O（输入/输出）控制信号相对应的设备（device）编号、从加工结束至关闭为止的时间、从加工结束至关闭为止的消耗电量、组编号、M码的含义。
另外，在解析执行加工程序102等的解析部104中具有加工程序解析处理部105，其读取存储在存储部101中的加工程序102并进行解析执行，并且，对应于解析执行结果，向PLC处理部106进行加工程序的执行状态的通知（在加工程序的解析结果为辅助指令的情况下，使PLC处理部106执行该辅助指令）。
PLC处理部106具有对用于控制机械动作、外围仪器114的顺序程序进行处理的功能，基于来自加工程序解析处理部105的加工程序执行状态通知（辅助指令通知），通过将I/O控制信号（输入信号107、输出信号108）设为开启（ON）/关闭（OFF），进行对外围仪器114的控制。
I/F部112的PLC I/F部113具有接收/发送PLC处理部106和外围仪器114的信号的功能，将从PLC处理部106输出的I/O控制信号输入至外围仪器114，另外，反之将表示外围仪器114的工作状态的信号输入至PLC处理部106。
位于消耗电量处理部109中的状态监视部110具有对在参数103中设定的PLC处理部106的I/O控制信号进行监视的功能，如果有正在启动的外围仪器114，则计算该仪器的工作时间。另外，状态监视部110还具有下述功能，即，如果在加工完成后还有正在工作的外围仪器114，则通过PLC处理部106使该仪器停止的功能。
位于消耗电量处理部109中的电量计算部111具有基于由状态监视部110计算出的工作时间、在参数103中设定的消耗功率（W）而计算外围仪器114的消耗电量的功能。另外，将计算出的消耗电量以在参数103中设定的组为单位进行合计处理。
显示装置115具有显示由消耗电量处理部109求出的消耗电量的功能，对机械整体的消耗电量及以各组为单位的消耗电量进行显示。
下面，对本发明的实施例1所涉及的NC装置的动作进行说明。
即，加工程序解析处理部105读取存储在存储部101中的加工程序102并进行解析处理。例如在对图2所示的加工程序102进行解析处理后，首先，将发出了作为辅助指令的M100（加工所需的切削液（冷却剂）的喷出命令）这一情况向PLC处理部106通知。
PLC处理部106对用于控制机械动作、外围仪器114的顺序程序进行处理，在通过加工程序解析处理部105对M100进行解析后，PLC处理部106将用于喷出切削液的I/O控制信号输出至PLC I/F部113。
PLC I/F部113接收/发送PLC处理部106和外围仪器114的信号，在PLC I/F部113中，将来自PLC处理部106的I/O控制信号向外围仪器114通知。其结果，外围仪器114开始喷出切削液。另外，在外围仪器114开始喷出切削液后，外围仪器114将处于切削液喷出状态的信息向PLC I/F部113进行信号通知。
PLC处理部106如果从PLC I/F部113接收到外围仪器114的工作状况信号，则将切削液的喷出已开始的信息向加工程序解析处理部105通知。在由加工程序解析处理部105接收到上述信息后，插补处理部（未图示）执行（插补）接下来的程序块的处理（G01X100.Y100.F100；），并通过经由未图示的公知的平滑部、输出部而输出至伺服控制部，伺服电动机被驱动而开始进行切削。
位于消耗电量处理部109中的状态监视部110如图4所示进行动作。即，状态监视部110在步骤1中，对PLC处理部106的I/O控制信号进行监视，在I/O控制信号的状态发生变化的情况下（例如，Y0A0为开启的情况下），跳转至步骤2，对与状态发生变化的I/O控制信号相对应的设备是否已在参数103中进行了设定进行判断，在没有进行设定的情况下结束处理。另外，在已设定的情况下，跳转至步骤3，开始对与该I/O控制信号相对应的外围仪器114的动作时间进行计数，并跳转至步骤4。
在步骤4，监视该I/O控制信号是否具有状态变化，在I/O控制信号没有状态变化的情况下，跳转至步骤6，监视是否存在程序结束命令（例如M02指令）。在不存在程序结束命令的情况下，返回步骤4，并监视I/O控制信号是否具有状态变化。在步骤4中，在存在I/O控制信号的状态变化的情况下，例如执行了图2的M101指令（切削液的喷出停止（冷却剂关闭）指令）的情况下，跳转至步骤5，停止动作时间的计数，并将计数得到的动作时间告知至电量计算部111。
另外，在步骤6，在存在程序结束指令（例如M02指令）的情况下，跳转至步骤7。
此外，跳转至步骤7的情况是指，在编程时忘记了M101指令（冷却剂关闭指令）的记述，虽然没有记述M101指令但读取到程序结束命令（例如M02指令）的情况。
在步骤7中，读取通过参数103预先设定的从加工结束（读取程序结束指令）至关闭为止的时间，并判断是否经过了该时间。并且，在经过了该时间的情况下跳转至步骤8，在步骤8中，告知PLC处理部106输出“OFF”这一I/O控制信号，并跳转至步骤5。
状态监视部110按照上述方式进行动作。
此外，由状态监视部110告知了要输出“OFF”这一I/O控制信号的PLC处理部106，经由I/F部112输出使外围仪器114停止的I/O控制信号。例如，即使是在图2的加工程序中，具有M100（冷却剂开启）指令，但（忘记记述而）没有M101（冷却剂关闭）指令，尽管加工结束但仍喷出冷却液的状态，也会在经过规定时间后使冷却剂的喷出停止。
另外，被告知了由状态监视部110进行计数得到的动作时间的电量计算部111，从参数103读取与告知了动作时间的设备（I/O控制信号）相对应的消耗功率（W），进行消耗功率（W）×动作时间的运算而求出各外围仪器的消耗电量，并存储在存储部101中。并且，根据存储在参数103中的组编号，将同一组的消耗电量进行累积。
此外，该电量计算部111通过将计算出的各外围仪器的消耗电量与加工程序的序号相关联，能够伴随加工程序的执行而显示出各外围仪器的消耗电量如何进行变化。
显示装置115具有将由消耗电量处理部109求出的消耗电量进行显示的功能，例如能够显示机械整体的消耗电量，或以各组为单位进行显示。
如以上说明所述，根据该实施例1，通过监视作为NC装置所必须的I/O控制信号的状态变化，能够对应于加工状况而求出外围仪器的消耗电量。
另外，在本实施例1中，由于监视I/O控制信号的状态变化，因此，对于通过除了加工程序以外的例如位于机械的操作面板上的按钮等而被启动的外围仪器，也能够测量消耗电量。
另外，由于具有将在加工程序执行结束后经过一定时间依然维持启动状态的外围仪器强制关闭的功能，因此，例如在加工程序执行停止后，即使超过了设定在参数中的从加工结束至关闭为止的时间、或从加工结束至关闭为止的电量，依然没有成为停止状态的情况下，能够强制地停止外围仪器。
如上所述，根据实施例1所涉及的NC装置，通过使用作为NC装置所必须的I/O控制信号，能够对应于工作状况而正确地计算外围仪器的消耗电量，另外，能够削减不必要的消耗电量。
此外，在所述实施例1中，位于消耗电量处理部109中的状态监视部110对PLC处理部106的I/O控制信号进行监视（监视与I/O控制信号相对应的设备的状态变化），以即使对于通过位于机械的操作面板上的按钮等而启动的外围仪器，也能够测量消耗电量，但并不限定于此，通过监视M码的变化，能够开始、停止外围仪器的动作时间的计数。
另外，在上述实施例1中，在图4的步骤7中，读取设定在参数103中的从加工结束至关闭为止的时间，并判断是否经过了该时间，但也可以构成为，读取设定在参数103中的从加工结束至关闭为止的电量，并通过判断是否超过了该电量，从而告知PLC处理部106输出“关闭”这一I/O控制信号。
另外，在上述实施例1中，说明了在参数103中对从加工结束至关闭为止的时间以及从加工结束至关闭为止的电量这两者进行了设定的情况，但当然能够仅通过设定其中任一方而达到所期望的目的。
工业实用性
本发明所涉及的数控装置适用于计算外围仪器的消耗电量。
标号的说明
100数控装置，101存储部，102加工程序，103参数，104解析部，105加工程序解析处理部，106PLC处理部，107输入信号，108输出信号，109消耗电量处理部，110状态监视部，111电量计算部，112I/F部，113PLC I/F部，114外围仪器，115显示装置。

Claims (1)

1.一种数控装置，其具有下述部分而构成：
存储单元，其存储构成工作机械的外围仪器的消耗功率以及从加工结束至关闭为止的消耗电量；
状态监视单元，其通过监视用于控制所述外围仪器的I/O控制信号或辅助指令的状态变化，从而掌握所述外围仪器的工作状态，在加工结束后，即使超过所述存储单元中存储的所述外围仪器的从加工结束至关闭为止的消耗电量，所述外围仪器依然没有停止的情况下，使PLC处理部自动输出使所述外围仪器停止的信号；以及
功率计算单元，其基于来自该状态监视单元的信号和在所述存储单元中存储的外围仪器的消耗功率，计算外围仪器的消耗电量。
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