CN104375456B - 干涉确认装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种干涉确认装置,其根据操作所设定的间隔使模型移动来进行干涉确认,可以进行与操作相应的有效率的干涉确认。本发明提供的干涉确认装置(1)是在使用数值控制工具机(20)的加工中,确认数值控制工具机(20)的构造体、工具及工件间的干涉,其包括:干涉确认处理部(2),基于数值控制装置(30)的位置控制信号,使模型虚拟地移动来确认干涉的有无;以及操作影响度评估部(6),评估操作对产生干涉的可能性的影响度。在加工继最初的工件之后的后续工件时,进行了规定的操作时,干涉确认处理部(2)根据由操作影响度评估部(6)评估的影响度所设定的间隔使模型移动来进行干涉确认。
Description
技术领域
本发明涉及一种干涉确认装置,确认数值控制工具机(NC(NumericallyControlled)工具机)的构造体、工具及工件等构成物之间是否产生干涉。
背景技术
通常,依照预先编成的加工程序在数值控制装置的控制下控制所述NC工具机的驱动机构部(例如进给机构部或主轴电动机等)的动作。
而且,以往在依照加工程序使所述驱动机构部进行动作时,会进行如下等处理,即,确认是否因由所述驱动机构部驱动的移动构造体(例如刀架、鞍架、平台、主轴头等)的移动,导致构成工具机的构造体(包括固定构造体及所述移动构造体)、工具及工件的相互之间产生干涉。这是因为如果在加工程序存在错误的情况下,依照该加工程序使所述驱动机构部进行动作,会担心所述构造体、工具及工件的相互之间产生干涉,而对所述构造体、工具或工件造成巨大损伤。
作为进行这种干涉确认的装置的优选的现有例,例如提出了日本专利特开平10-55209号公报(专利文献1)或日本专利特开2009-54043号公报(专利文献2)所公开的装置。
所述专利文献1中公开的数值控制装置包括:工具干涉检查处理单元,进行加工程序的工具干涉检查;以及工具干涉检查必要与否判定单元,判定工具干涉检查是否必要;所述工具干涉检查必要与否判定单元构成为通过比较工具干涉检查的实施日期时间与工具相关数据的设定变更日期时间,在工具相关数据的设定变更后未实施过工具干涉检查的情况下,判定为需要进行工具干涉检查;所述工具干涉检查处理单元构成为根据所述工具干涉检查必要与否判定单元的判定结果,只在需要进行工具干涉检查的情况下执行工具干涉检查。
根据该专利文献1的数值控制装置,因为只在工具相关数据的设定变更后,即,需要进行工具干涉检查的情况下执行工具干涉检查,所以可以避免徒劳地重复进行工具干涉检查,而能够获得提高数值控制装置的处理速度等效果。
此外,专利文献2中公开的数值控制装置具有如下功能,即,分别定义多个机械构造物的干涉区域,基于通过插值处理更新的机械构造物的机械坐标值使干涉区域移动,来检查所述各个机械构造物的干涉区域彼此是否干涉,且所述数值控制装置包括:干涉检查计算周期自动调整单元,通过将干涉检查处理所耗费的运算时间除以一个插值处理周期内的干涉检查处理的占有时间,而自动调整干涉检查计算周期;干涉区域扩张单元,根据各轴的进给速度的最大速度及干涉检查计算周期来扩张干涉区域;以及检查经扩张的干涉区域彼此是否干涉的单元。
根据该专利文献2的数值控制装置,因为自动调整干涉检查计算周期,所以即便干涉检查量增大,也能不对数值控制装置的插值处理造成影响而确实地完成干涉检查计算。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平10-55209号公报
[专利文献2]日本专利特开2009-54043号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
且说,所述干涉确认通常以如下方式进行,即,使用所述NC工具机的构造体、以及安装在所述构造体的工具及工件的二维模型或三维模型(以下关于此项简称为“模型”),生成依照所述加工程序使这些模型以规定的时间间隔或移动距离间隔(以下关于此项简称为“间隔”)移动的状态的模型,确认所生成的所述构造体、工具及工件的模型相互之间是否产生了重叠。
因此,如果缩短生成所述模型的间隔,那么如图7所示,能够更细密地生成移动状态的模型,从而可以进行更精确即精度更高的干涉确认,但这时有如下缺点:模型的生成处理需要时间,且干涉确认需要长时间。另外,在图7中,101为主轴,102为夹盘(chuck),W为工件,103为刀架,在该图7中示出了当刀架103从位置Pa移动到位置Pe时,移动到所述位置Pa及位置Pe的状态、以及移动到作为位置Pa与位置Pe的中间位置的位置Pb、位置Pc、位置Pd的状态的主轴101、夹盘102、工件W及刀架103的模型。在此例中,由该图7可知,当刀架103移动到位置Pc时,该刀架103与工件W之间产生干涉。
另一方面,如果延长模型的生成间隔,那么有可以缩短模型生成处理所需要的时间,而能以短时间进行干涉确认的优点,但另一方面也有如下缺点:如图8所示,所生成的模型变少,而无法进行精度高的干涉确认。另外,在该图8中,也使刀架103从位置Pa移动到位置Pe,但在此例中,只生成了刀架103移动到位置Pa及位置Pe的状态的主轴101、夹盘102、工件W及刀架103的模型,这些模型中刀架103与工件W均未重叠,因此,如果以该间隔生成模型,则无法确认(检测)实际上产生的刀架103与工件W的干涉。
如此,在使用模型的干涉确认中,干涉确认的精度与干涉确认的处理时间为相反关系,生成模型的间隔越短,则可进行精度越高的干涉确认,但有处理时间变长的缺点,与此相反,生成模型的间隔越长,则越可以缩短处理时间,但有无法进行高精度的干涉确认的缺点。
而且,关于进行干涉确认的必要性,并不限于使用无加工实绩的加工程序进行加工的情况,在使用有加工实绩的加工程序的连续加工中,在暂时停止连续加工进行规定的操作之后,重新开始该连续加工的情况下,也需要进行干涉确认。例如,在使加工中的机械暂时停止,对该机械进行手动操作之后使该机械重新运转时,在该机械未处于刚停止后的状态的情况下、或使加工程序重新开始的程序段中存在错误的情况下,有产生干涉的担忧。
这种因操作而产生干涉的可能性根据操作种类的不同而不同。例如,即便在通过手动使刀架回到原点的操作之后进行加工,产生干涉的可能性也相对较低,但在变更了工具的偏移值的情况下、或进行了程序段删除等操作的情况下,产生干涉的可能性高。
因此,从以上背景来看,在进行产生干涉的可能性高的操作之后,优选进行使生成模型的间隔更短的干涉确认,虽然处理时间变长,但能够进行精度更高的干涉确认,另一方面,在进行产生干涉的可能性低的操作之后,优选进行使模型的生成间隔更长的干涉确认,虽然精度变低,但能够缩短处理时间。
然而,在所述专利文献1及专利文献2所公开的以往的数值控制装置中,生成模型的间隔均为固定,无法进行与操作员的操作相应的有效率的干涉确认。在专利文献2的数值控制装置中,构成为根据用于干涉检查的立体图形的组合数、及成为干涉检查对象的立体图形的个数而自动调整干涉检查的计算周期,但在这些数未变更,即,利用相同的工具机使用相同的加工程序进行加工的情况下,模型的生成间隔为固定。
此外,在专利文献1所公开的数值控制装置中,构成为在变更了工具相关数据的设定的情况下进行干涉检查,而在由操作员执行了其他操作的情况下并不进行干涉检查。
本发明是鉴于以上实际情况而完成的,目的在于提供一种干涉确认装置,通过以根据输入到数值控制装置的操作所设定的时间间隔或移动距离间隔使模型移动来进行干涉确认,而可进行与操作相应的有效率的干涉确认。
[解决问题的手段]
用来解决所述问题的本发明涉及一种干涉确认装置,与工具机连接,所述工具机包括:多个构造体,包含分别保持工具及工件的至少两个构造体;驱动机构部,驱动所述多个构造体中的设置成可进行动作的移动构造体;数值控制装置,解析加工程序,生成与所述移动构造体相关的位置控制信号,基于所生成的位置控制信号来控制所述驱动机构部,而控制所述移动构造体的位置;以及输入装置,将与操作相关的信号输入到所述数值控制装置;所述干涉确认装置包括:
干涉确认处理部,基于为了控制所述移动构造体的位置而生成的所述位置控制信号,使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉;以及
操作影响度评估部,基于输入到所述输入装置的与操作相关的信号,于根据所述位置控制信号向所述移动构造体进行位置控制时,评估该操作对所述构造体、工具及工件中的至少两个之间产生干涉的可能性的影响度,该影响度用于衡量所述操作对所述构造体、工具及工件中的至少两个之间产生干涉的可能性;且
所述干涉确认处理部构成为执行以下的处理:
第一确认处理,在加工最初的工件时,以规定的时间间隔或移动距离间隔使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉;以及
第二确认处理,在所述最初的工件加工完成后,接着加工一个或多个后续工件时,在加工该后续工件之前或加工该后续工件的期间,对所述输入装置输入了与操作相关的信号的情况下,以根据由所述操作影响度评估部评估的影响度所设定的时间间隔或移动距离间隔,亦即表示干涉可能性的影响度愈高,则设定愈短的时间间隔或移动距离间隔,使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉。
根据所述干涉确认装置,利用所述干涉确认处理部,基于为了控制所述移动构造体的位置而生成的位置控制信号,以某一时间间隔或移动距离间隔(以下关于此项简称为“间隔”)使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型(以下关于此项简称为“模型”)虚拟地移动,换言之,生成每移动所述间隔后的状态的模型,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉,即,确认至少两个模型之间是否产生重叠。
此时,所述干涉确认处理部执行以下的处理:第一确认处理,在加工最初的工件时,以规定的第一间隔使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的模型虚拟地移动;以及第二确认处理,在所述最初的工件加工完成后,接着加工一个或多个后续工件时,在加工该后续工件之前或加工后续工件的期间,对所述输入装置输入了与操作相关的信号的情况下,以根据由所述操作影响度评估部评估的影响度所设定的第二间隔使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的模型虚拟地移动。
所述第一确认处理是加工最初的工件时的确认处理,该最初的工件的加工通常相当于在启动工具机之后或使用新的加工程序初次对工件进行加工的情况,在此情况下,生成以第一间隔、即例如相对较短的间隔移动而成的所述模型,并使用所述模型进行干涉确认。由此,虽然确认处理需要相应的时间,但通过以细密的间隔进行干涉确认,而可以进行精度高的干涉确认。在启动工具机之后或使用新的加工程序进行加工的情况下,因为加工的安全性尚未确认,所以通过进行这种精度高的干涉确认,而可以确保加工的安全性。
而且,在加工所述后续工件之前或加工所述后续工件的期间(即,加工中途),对所述输入装置输入了与操作相关的信号(停止信号、暂时停止信号、或与加工程序的编辑相关的输入信号)的情况下,执行所述第二确认处理。在该第二确认处理中,如上所述,生成以根据由所述操作影响度评估部评估的影响度所设定的第二间隔使所述模型虚拟地移动而成的模型,并基于所生成的模型进行干涉确认。
根据经由从所述输入装置输入的信号的操作的种类的不同,对加工安全性造成的影响度也不同。例如,即便在接通/断开NC的电源的操作、使所述刀架回到原点的操作、使加工暂时停止的操作之后开始加工或重新开始加工,也不会有损NC的安全性,但在停止加工后进行使所述刀架移动到适当位置的操作、或编辑加工程序的操作之后开始加工或重新开始加工的情况下,加工安全性受损的可能性高。
因此,在本发明的干涉确认装置中,利用所述操作影响度评估部评估该操作对产生干涉的可能性的影响度,在第二确认处理中,根据由该操作影响度评估部评估的影响度设定第二间隔,也就是例如在被判断为产生干涉的可能性低的操作的情况下,考虑处理效率,相应地将较长间隔设定为第二间隔,在被判断为产生干涉的可能性高的操作的情况下,将比所述间隔短的间隔设定为第二间隔,而进行所述干涉确认。由此,可以同时满足用于干涉确认的处理效率与加工效率,且实施与操作内容相应的最合适的干涉确认。
如此一来,根据本发明的干涉确认装置,可以进行与工具机的状态相应的最合适的干涉确认。
另外,在本发明中,也可以是所述干涉确认装置还包括模式切换处理部,
所述干涉确认处理部构成为在执行所述第二确认处理时,在根据所述操作影响度评估部的评估影响度所设定的所述间隔不同的多个模式中的任一模式下,确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉,并且
所述模式切换处理部构成为根据由所述操作影响度评估部评估的影响度,切换所述干涉确认处理部在第二确认处理中所执行的所述模式。
而且,所述操作影响度评估部优选构成为在从所述输入装置输入了与所述影响度不同的多个操作相关的信号的情况下,以与各操作对应的影响度中的最大的影响度作为评估结果。由此,在所述第二确认处理中执行精度最高的干涉确认,从而可以实现与操作的危险度相应的最合适的干涉确认。
此外,所述操作影响度评估部也可以构成为将与同一操作相关的影响度的评估根据其操作内容而设有差别。例如,即便是同一操作,在重复多次执行该操作的情况下,操作次数越多则NC工具机的不确实性越大,此外,关于编辑程序的操作,如果比较编辑一行的情况与编辑十行的情况,也是编辑十行时NC工具机的不确实性更大。因此,在这种情况下,即便对于同一操作,在根据操作内容而干涉的影响度(可能性)会提高的情况下,所述操作影响度评价部将影响度评估为高,所述干涉确认处理部以更细密的间隔进行干涉确认。由此,可以实现更确实的干涉确认,从而可以进一步提高加工安全性。[发明的效果]
如上所述,根据本发明的干涉确认装置,可以进行与工具机的状态相应的最合适的干涉确认。特别是当从输入装置输入了与操作相关的信号时,以与因该操作而产生干涉的可能性相应的间隔进行干涉确认,因此,可以同时满足用于干涉确认的处理效率与加工效率,且实施与操作内容相应的最合适的干涉确认。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的干涉确认装置等的概略构成的框图。
图2是表示本实施方式的NC车床的概略构成的前视图。
图3是表示本实施方式的模式切换处理部的处理的流程图。
图4是用以说明本实施方式的各模式下的处理间隔的说明图。
图5是表示本实施方式的操作影响度存储部中所存储的数据的说明图。
图6是表示本实施方式的权重数据存储部中所存储的数据的说明图。
图7是用以说明干涉确认处理的间隔与干涉确认的精度的关系的说明图。
图8是用以说明干涉确认处理的间隔与干涉确认的精度的关系的说明图。
[符号的说明]
1:干涉确认装置
2:干涉确认处理部
3:模型数据存储部
4:干涉数据存储部
5:模式切换处理部
6:操作影响度评估部
7:操作影响度存储部
8:权重数据存储部
9:操作信息输入/更新部
10:操作信息存储部
11:显示控制部
20:NC车床
21:基座
22:主轴
23:夹盘
24:往返台
25:刀架
26:第一进给机构部
27:第二进给机构部
28:主轴电动机
30:数值控制装置
31:程序存储部
32:程序执行部
33:可编程控制器
34:位置控制部
40:操作盘
41:输入装置
42:图像显示装置
101:主轴
102:夹盘
103:刀架
Pa~Pe:位置
T:工具
Ta:刀尖
W:工件
具体实施方式
以下,一面参照附图一面对本发明的具体实施方式进行说明。如图1所示,本例的干涉确认装置1连接于具备数值控制装置30的NC车床20(NC工具机)的该数值控制装置30。
[NC车床的构成]
首先,对该NC车床20的概略构成进行说明。如图1及图2所示,本例的NC车床20包括多个构造体、驱动机构部、数值控制装置30以及操作盘40等,其中所述多个构造体为基座(bed)21、主轴台(未图示)、旋转自如地保持在主轴台(未图示)的主轴22、安装在该主轴22的夹盘23、沿箭头所示Z轴方向移动自如地配设在基座21上的往返台24、沿箭头所示X轴方向移动自如地配设在该往返台24上的刀架25等,所述驱动机构部为使所述往返台24沿所述Z轴方向移动的第一进给机构部26、使所述刀架25沿所述X轴方向移动的第二进给机构部27、及使所述主轴22旋转的主轴电动机28等,所述数值控制装置30控制所述驱动机构部的动作,所述操作盘40具备输入装置41及画面显示装置42。而且,在所述夹盘23固持着工件W,在所述刀架25安装着工具T。如此,在本例的NC车床20中,所述往返台24及刀架25构成移动构造体。
如图1所示,所述数值控制装置30包括程序存储部31、程序执行部32、可编程控制器33及位置控制部34等,所述程序存储部31中存储着预先编成的NC程序。
所述程序执行部32进行如下的处理:对存储在所述程序存储部31的NC程序的每个程序段依次进行解析,抽出与刀架25的移动位置或进给速度、主轴电动机44的旋转速度等相关的动作指令,基于所抽出的刀架25的动作指令以规定的时间间隔生成与该刀架25的位置控制相关的控制信号,将所生成的位置控制信号发送到所述位置控制部34,并且将与主轴电动机44相关的动作指令发送到可编程控制器33。
所述可编程控制器33进行如下的处理:从程序执行部32依次接收所述动作指令,控制主轴22的旋转。具体而言,基于从所述主轴电动机44反馈的当前旋转速度数据及所述动作指令而生成控制信号,将所生成的控制信号发送到主轴电动机44而控制主轴电动机44。
此外,所述位置控制部34进行如下的处理:从所述程序执行部32依次接收所述位置控制信号,控制刀架25的移动等。具体而言,基于从所述第一进给机构部26及第二进给机构部27反馈的当前位置数据、以及所述位置控制信号而生成驱动信号,将所生成的驱动信号发送到所述第一进给机构部26及第二进给机构部27而控制所述第一进给机构部26及第二进给机构部27。
[干涉确认装置的构成]
接下来,对所述干涉确认装置1的构成进行说明。如图1所示,所述干涉确认装置1包括干涉确认处理部2、模型数据存储部3、干涉数据存储部4、模式切换处理部5、操作影响度评估部6、操作影响度存储部7、权重数据存储部8、操作信息输入/更新部9、操作信息存储部10以及显示控制部11等。
在所述模型数据存储部3中存储着至少与工具T、工件W、主轴22、夹盘23、往返台24及刀架25相关的三维模型数据,该三维模型数据是使用三维计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)系统等而预先适当生成的。
此外,在所述干涉数据存储部4中存储着预先设定的定义工具T、工件W、主轴22、夹盘23、往返台24及刀架25的相互之间的干涉关系的干涉数据。在本例的NC车床20中,在主轴22、夹盘23及工件W之间,以及在往返台24、刀架25及工具T之间分别未产生干涉关系,另一方面,在主轴22、夹盘23及工件W与往返台24、刀架25及工具T之间干涉关系成立。但是,在工件W与作为工具T的切削刀的刀尖Ta之间不会产生干涉关系。本例中,将这种定义干涉关系的干涉数据存储在所述干涉数据存储部4。
启动数值控制装置30后,所述干涉确认处理部2配合所述启动而开始处理,读出存储在所述模型数据存储部3的与工具T、工件W、主轴22、夹盘23、往返台24及刀架25相关的三维模型数据,将这些三维模型适当配置在虚拟的三维空间内而进入待机状态。然后,监视所述程序执行部32的处理,当由该程序执行部32开始加工程序时,执行以下的干涉确认处理。
也就是说,所述干涉确认处理部2从所述程序执行部32接收位置控制信号(位置信息),基于所接收的位置控制信号而生成以规定的时间间隔使所述往返台24、刀架25及工具T的三维模型虚拟地移动而成的三维模型,并且确认在所生成的关于主轴22、夹盘23及工件W的三维模型与关于往返台24、刀架25及工具T的三维模型之间是否产生重叠,在产生了重叠的情况下,参照存储在所述干涉数据存储部4的干涉数据,判断干涉的有无。然后,在确认有干涉的情况下,将告警信号发送到所述数值控制装置30而使加工停止。
另外,在该干涉确认处理中,从所述程序执行部32依次输入比为了控制所述刀架25的位置而生成的位置控制信号晚规定时间的移动位置的位置控制信号,并基于所输入的位置控制信号执行比实际加工提前规定时间的处理。
而且,所述干涉确认处理以如下四种模式中的任一模式执行,即,使所述三维模型移动的时间间隔各不相同的试制模式1、试制模式2及试制模式3、以及使所述三维模型移动到加工程序所指示的位置的量产模式。如图4所示,试制模式1、试制模式2、试制模式3的时间间隔按照这个顺序依次变短,在该图4所示的例中,就从所述程序执行部32输入的位置控制信号的每一秒的个数(位置的个数)而言,在试制模式1中设为3点,在试制模式2中设为7点,在试制模式3中设为10点,对各点之间进行插值处理,而以所设定的时间间隔使所述三维模型移动。
另外,图4所示的例中的插值处理的条件是以所述第一进给机构部26及第二进给机构部27的最大进给速度为基准来决定,设定为如下的条件:当所述刀架25以所述最大进给速度进行移动时,在试制模式1下移动间隔成为20mm以下,在试制模式2下移动间隔成为15mm以下,在试制模式3下移动间隔成为10mm以下。另外,进行插值处理的原因在于,将一个位置控制信号从所述程序执行部32输入的处理时间与通过插值处理算出一个位置控制信号的处理时间中,通过插值处理进行计算的处理时间更短,从而通过进行这种插值处理,可以缩短用来获得所需个数的位置控制信号的处理时间。
此外,所述显示控制部11进行如下的处理:使由所述干涉确认处理部2以规定的时间间隔依次生成的各三维模型显示在所述图像显示装置42。
所述操作信息存储部10是存储如图5所示的与操作相关的信息的功能部,当从所述输入装置41对所述数值控制装置30输入了与操作相关的信号的情况下,由所述操作信息输入/更新部9将该操作信息输入到所述操作信息存储部10,且更新已存储的操作信息。另外,在操作为程序编辑的情况下,经由所述操作信息输入/更新部9还将如图6所示的编辑行数或编辑内容存储在该操作信息存储部10中。
所述操作影响度存储部7是将操作与影响度的关系以如图5所示的数据表的形式存储的功能部,通过所述输入装置41预先将该数据表存储在该操作影响度存储部7,且操作员能够经由所述输入装置41对该数据表进行适当设定、变更。根据操作种类的不同,操作对加工安全性造成的影响度也不同,例如,即便在接通/断开NC的电源的操作、使所述刀架回到原点的操作、使加工暂时停止的操作之后开始加工或重新开始加工,也不会有损加工安全性,但在使加工停止后进行使所述刀架移动到适当位置的操作、或编辑加工程序的操作之后开始加工或重新开始加工的情况下,加工安全性受损的可能性高。所述影响度是表示所述操作对产生干涉的可能性的影响度的指标,如所述图5所示,针对各操作预先设定影响度,并存储在所述操作影响度存储部7。另外,在本例中,数字越大表示产生干涉的可能性越高。
所述权重数据存储部8是存储如图6所示的关于与操作内容相应的权重的数据的功能部。例如,在操作为程序的编辑的情况下,编辑行数越多,产生干涉的可能性越高,此外,即便在编辑一行的情况下,在编辑进给速度的情况下产生干涉的可能性低,而在编辑坐标值的情况下产生干涉的可能性高。所述权重是用于考虑同一操作中的产生干涉的可能性的差异来调整所述影响度的指标,且根据操作内容而预先进行设定。
所述操作影响度评估部6进行如下的处理:经由所述干涉确认处理部2监视所述程序执行部32的处理,在程序执行部32执行加工程序的时间点读出存储在操作信息存储部10的操作信息,参照存储在操作影响度存储部7及权重数据存储部8中的数据来评估与该操作相关的影响度,将与所评估的影响度相关的数据发送到所述模式切换处理部6,在发送后重设存储在操作信息存储部10中的数据。
例如,在存储在操作信息存储部10中的操作信息为程序编辑,且其编辑行数为两行的情况下,所述操作影响度评估部6参照存储在操作影响度存储部7中的图5所示的数据表,读出相当于程序编辑的影响度3,并且参照存储在权重数据存储部8中的数据表读出权重数据0.8,将两者相乘来评估影响度(影响度ED=3×0.8=2.4),将所获得的影响度(ED=2.4)发送到所述模式切换处理部6。
另一方面,在存储在操作信息存储部10中的操作信息为不考虑权重的操作、即为未存储在权重数据存储部8中的操作的情况下,例如,在操作为快进操作的情况下,所述操作影响度评估部6同样地参照存储在操作影响度存储部7中的图5所示的数据表,读出相当于快进的影响度2,并将所获得的影响度(ED=2)发送到所述模式切换处理部6。
此外,在存储在操作信息存储部10中的操作信息为与不同的多个操作相关的信息的情况下,操作影响度评估部6以与所述相同的方式对各个操作评估影响度,并将最大的影响度发送到所述模式切换处理部6。
所述模式切换处理部5是进行对所述干涉确认处理部2所执行的干涉确认处理的模式进行切换的处理的功能部,具体而言,执行图3所示的处理。
也就是说,所述模式切换处理部5配合所述数值控制装置30的启动而开始处理,首先,进行将所述干涉确认处理部2的处理模式设定为试制模式3的处理(步骤S1)。然后,监视干涉确认处理部2的处理,从而监视最初的工件加工是否正常地结束(步骤S2),如果确认加工已正常地结束,那么进行将干涉确认处理部2的处理模式设定为量产模式的处理(步骤S3)。另外,加工是否正常地结束可以通过监视所述干涉确认处理部2是否从所述程序执行部32接收到加工程序的结束信号来进行确认。
接着,模式切换处理部5进行如下的处理:监视是否从所述操作影响度评估部6发送了与影响度相关的数据(影响度数据)(步骤S4、S13),如果接收到影响度数据(ED),那么在所接收的影响度数据(ED)为ED≦1的情况下,将干涉确认处理部2的处理模式设定为试制模式1(步骤S5、S6),在所接收的影响度数据(ED)为1<ED≦2的情况下,将干涉确认处理部2的处理模式设定为试制模式2(步骤S7、S8),在所接收的影响度数据(ED)为2<ED的情况下,将干涉确认处理部2的处理模式设定为试制模式3(步骤S7、S9)。
然后,模式切换处理部5监视继最初的工件加工之后执行的后续工件的加工是否正常地结束(步骤S10),并且监视是否从所述操作影响度评估部6发送了影响度数据(步骤S11),如果在加工中途接收到影响度数据(ED),那么执行所述步骤S5~S10的处理。另一方面,如果在所述步骤S10中确认后续工件的加工已正常地结束,那么进行将干涉确认处理部2的处理模式设定为量产模式的处理(步骤S3)。
以后,模式切换处理部5重复步骤S4~S13的处理,且在数值控制装置30的电源断开的时间点结束处理(步骤S13)。通过以上的处理,利用模式切换处理部5设定干涉确认处理部2的处理模式,且干涉确认处理部2以所设定的处理模式执行处理。
[干涉确认装置的干涉确认动作]
根据具备以上构成的本例的干涉确认装置1,在利用NC车床20对工件W进行加工时,以如下方式确认主轴22、夹盘23及工件W与往返台24、刀架25及工具T之间的干涉。另外,经由所述显示控制部11将由所述干涉确认处理部2以规定的时间间隔逐次生成的三维模型逐次显示在所述图像显示装置42。
所述干涉确认装置1配合所述数值控制装置30的启动而开始处理,首先,利用所述模式切换处理部5将所述干涉确认处理部2的处理模式设定为试制模式3。然后,干涉确认处理部2监视所述程序执行部32的处理,当由该程序执行部32开始加工程序、即开始最初的工件W的加工时,以试制模式3比实际加工提前规定时间地执行干涉确认处理(第一确认处理)。
如上所述,干涉确认处理部2的处理模式按试制模式1、试制模式2、试制模式3的顺序,时间间隔依次变短。因此,试制模式3虽然能够进行精度最高的干涉确认且安全性高,但另一方面有如下缺点:处理时间延长相当于生成三维模型的时间间隔变短的量。就所述最初的工件W的加工而言,因为可能存在无法预测的不稳定要素,所以在本例中,以精度最高且安全性高的试制模式3进行干涉确认。
接着,如果最初的工件W的加工已正常地结束,那么通过模式切换处理部5将所述干涉确认处理部2的处理模式设定为量产模式,在以后的后续工件W的加工时,干涉确认处理部2以使所述三维模型移动到加工程序所指示的位置的量产模式执行干涉确认。该量产模式下的干涉确认虽然精度最低,但在最初的工件W的加工已正常地结束的情况下,因为确认了该加工的安全性,所以对于以后的后续工件W的加工,即便以精度较低的量产模式进行干涉确认,也可以担保加工的安全性。此外,因为能够最迅速地进行干涉确认处理,所以也不会因该处理而对加工造成阻碍。另外,在正常地完成最初的工件W之前的期间,继续以试制模式3进行干涉确认。
而且,关于连续进行加工的各后续工件W,如果在加工该后续工件W之前、或开始该后续工件W的加工之后,从所述输入装置41对所述数值控制装置30输入了与某些操作相关的信号,那么利用所述操作信息输入/更新部9将与该操作相关的信息存储在所述操作信息存储部10,在所述程序执行部32执行加工程序的时间点,利用所述操作影响度评估部6基于存储在所述操作信息存储部10中的操作信息、以及存储在操作影响度存储部7及权重数据存储部8中的数据,评估与该操作相关的影响度,并且将与所评估的影响度相关的数据发送到所述模式切换处理部6,利用该模式切换处理部6将干涉确认处理部2的处理模式设定为与所评估的影响度相应的处理模式(第二确认处理)。
也就是说,在如评估影响度ED为ED≦1的产生干涉的可能性低的操作的情况下,将处理模式设定为试制模式1,在如评估影响度ED为1<ED≦2的产生干涉的可能性为中等程度的操作的情况下,将处理模式设定为试制模式2,在如评估影响度ED为2<ED的产生干涉的可能性高的操作的情况下,将处理模式设定为试制模式3。
然后,干涉确认处理部2以如此设定的处理模式进行干涉确认。由此,可以进行考虑到因该操作而产生干涉的可能性的适当的干涉确认。另外,干涉确认的精度与干涉确认的处理速度为相反关系,如果进行高精度的干涉确认,那么其处理时间变长,如果降低干涉确认的精度,那么能够进行迅速的处理,通过以考虑到因操作而产生干涉的可能性的精度进行干涉确认,不会徒然产生加工延迟,可以同时满足加工安全性的确保与加工效率,并且实施与操作内容相应的最合适的干涉确认。
另一方面,在后续工件W的加工时,未从所述输入装置41对所述数值控制装置30输入操作信号的情况下,继续以量产模式执行干涉确认。
如上所述,根据本实施方式的干涉确认装置1,在加工最初的工件W时,以首要考虑安全的精度最高的试制模式3进行干涉确认,因此,即便在加工开始最初存在不稳定要素,也能以高安全性开始加工。而且,一旦确认了加工安全性,并且清楚已确保该安全性之后,以精度最低的量产模式进行干涉确认,因此,可以在不会有损预定的加工效率且确保了安全的状态下进行加工。
此外,在加工继最初的工件W之后的后续工件W时,在从所述输入装置41对所述数值控制装置30输入了某些操作信号的情况下,以考虑到因该操作而产生干涉的可能性的精度进行干涉确认,因此,不会徒然产生加工延迟,可以同时满足加工安全性的确保与加工效率,并且实施与操作内容相应的最合适的干涉确认。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明可以采取的具体实施方式并不受所述实施方式任何限定。
例如,在上例中,作为精度比量产模式高的干涉确认处理模式,设定了试制模式1~3这三类,但并不限于此,可以是两类,或者也可以是四类以上。关键是只要考虑如下的两者来设定适当的分类即可,即,考虑到操作对干涉造成的影响的确认精度、与随确认精度变化的处理速度。
此外,在上例中,所述干涉确认处理部2以时间为基准设定使三维模型移动的间隔,但并不限于此,也能以使三维模型移动的距离为基准进行设定。也就是说,在所述干涉确认处理部2进行干涉确认处理时,也可以每隔规定的移动距离间隔生成三维模型。在此情况下,按试制模式1、试制模式2、试制模式3的顺序将移动距离间隔设定为依次变短。
此外,在上例中,作为对所述影响度进行加权的操作对象,例示了程序编辑,但并不限于此,也可以根据同一操作的操作次数进行加权。在此情况下,考虑到即便是同一操作,也会随着操作次数变多而失去加工的稳定性,因此,操作次数越多,使权重越重即可。
此外,在上例中,在所述量产模式下进行了干涉确认,但并不限于此,也可以在该量产模式下不进行干涉确认。
此外,在上例中,构成为在后续工件W的加工前、或后续工件W的加工开始后,从所述输入装置41输入了与操作相关的信号的情况下,必定切换干涉确认处理部2的处理模式,但并不限于此,也可以构成为只在后续工件W的加工前、或后续工件W的加工开始后,从所述输入装置41输入了与操作相关的信号,且要执行加工程序中的特定的指令(例如紧接着预读禁止指令之后的指令等)时,切换所述干涉确认处理部2的处理模式。
此外,在上例中是确认主轴22、夹盘23及工件W与往返台24、刀架25及工具T之间的干涉,但这种干涉关系根据NC工具机的构成的不同而不同,通常,构成NC工具机的构造体、工具及工件中的至少两个之间会有干涉问题。
此外,在上例中是使用三维模型进行干涉确认,但并不限于此,也可以使用二维模型。
Claims (5)
1.一种干涉确认装置,其与工具机连接,所述工具机包括:多个构造体,多个所述构造体包含分别保持工具及工件的至少两个构造体;驱动机构部,用于驱动所述多个构造体中的设置成可进行动作的移动构造体;数值控制装置,用于解析加工程序,生成与所述移动构造体相关的位置控制信号,基于所生成的位置控制信号来控制所述驱动机构部,从而控制所述移动构造体的位置;以及输入装置,用于将与操作相关的信号输入到所述数值控制装置;所述干涉确认装置的特征在于,其包括:
干涉确认处理部,基于为了控制所述移动构造体的位置而生成的所述位置控制信号,使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉;以及
操作影响度评估部,基于输入到所述输入装置的与操作相关的信号,于根据所述位置控制信号向所述移动构造体进行位置控制时,评估所述操作对所述构造体、工具及工件中的至少两个之间产生干涉的可能性的影响度,该影响度用于衡量所述操作对所述构造体、工具及工件中的至少两个之间产生干涉的可能性;且
所述干涉确认处理部执行以下处理:
第一确认处理,在加工最初的工件时,以规定的时间间隔或移动距离间隔使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉;以及
第二确认处理,在所述最初的工件的加工完成后,接着加工一个或多个后续工件时,在加工该后续工件之前或加工该后续工件的期间,在对所述输入装置输入了与操作相关的信号的情况下,根据由所述操作影响度评估部评估的影响度所设定的时间间隔或移动距离间隔,亦即表示干涉可能性的影响度愈高,则设定愈短的时间间隔或移动距离间隔,使所述各构造体、工具及工件中的至少一个的二维模型或三维模型虚拟地移动,来确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉。
2.根据权利要求1所述的干涉确认装置,其特征在于:所述干涉确认处理部在执行所述第二确认处理时,在根据所述操作影响度评估部的评估影响度所设定的所述时间间隔或移动距离间隔不同的多个模式中的任一模式下,确认所述各构造体、工具及工件中的至少两个之间是否产生干涉,并且
所述干涉确认装置还包括模式切换处理部,所述模式切换处理部根据由所述操作影响度评估部评估的影响度,切换所述干涉确认处理部在第二确认处理中所执行的所述模式。
3.根据权利要求1所述的干涉确认装置,其特征在于:所述操作影响度评估部在从所述输入装置输入了与多个操作相关的信号且所述多个操作的影响度彼此不同时,以与各操作对应的影响度中的最大的影响度作为评估结果。
4.根据权利要求2所述的干涉确认装置,其特征在于:所述操作影响度评估部在从所述输入装置输入了与多个操作相关的信号且所述多个操作的影响度彼此不同时,以与各操作对应的影响度中的最大的影响度作为评估结果。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的干涉确认装置,其特征在于:所述操作影响度评估部将与同一操作相关的影响度的评估根据其操作内容而设有差别。
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