CN107305364A - 数值控制装置以及原因解析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数值控制装置及原因解析方法，数值控制装置(10)具备：数据存储部(36)，其以时间序列将指令速度(Vx)以及电动机的实际速度(Vy)周期地对应存储；差异模式表(38)，其将指令速度(Vx)和实际速度(Vy)差异的原因与其差异模式对应存储；原因解析部(40)，其将存储在数据存储部(36)中的时间序列的指令速度(Vx)以及实际速度(Vy)与存储在差异模式表(38)中的差异模式进行比较，由此解析指令速度(Vx)和实际速度(Vy)差异的原因；以及显示部(14)，其显示所解析出的原因。

Description

数值控制装置以及原因解析方法
技术领域
本发明涉及对电动机的指令速度与实际速度相差异的原因进行解析的数值控制装置以及原因解析方法。
背景技术
在日本特开2009-053744号公报中公开一种阐明自动运转中的伺服电动机的指令速度与实际速度之间的差异原因的方法。具体地说，从速度控制以及加减速控制用的多个参数数据或控制数据中确定出机床在工件加工中实际有效的参数数据或控制数据，与确定出的参数数据或控制数据对应地，存储对伺服轴、主轴的指令值或来自这些轴的反馈值。
发明内容
这样，上述日本特开2009-053744号公报中记载的技术能够确定自动运转中的指令速度和实际速度差异的原因。但是，通过多个功能限制指令速度，指令速度与实际速度相差异时，不能够确定哪个功能对实际速度赋予了什么程度的影响。即，由于通过多个功能自动进行指令速度的修正，因此不能够确定其中由于哪个速度修正功能而使得指令速度和实际速度有什么程度的差异。另外，在数值控制装置中，由于参数设定、与机械操作盘的信号分配的不足，有时即使指令速度不是0，实际速度也会成为0，但是在上述日本特开2009-053744号公报中该原因是未知的。因此，当进给轴不动、主轴不转、没有达到预计的速度等发生了实际速度相对于指令速度而不同的故障时，有时无法够迅速对应。进一步，在上述日本特开2009-053744号公报中不能够应用于手动运转。
因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置以及原因解析方法，在通过多个功能修正了指令速度时，或者在参数设定或信号分配有不足时，也能够阐明指令速度和实际速的差异原因。
本发明的第一方式为一种数值控制装置，具有修正电动机的指令速度的多种速度修正功能，控制上述电动机的驱动，该数值控制装置具备：指令速度计算部，其解析加工程序或按照操作员的操作来计算上述指令速度；速度/加速度控制部，其根据上述指令速度以及实际成为有效的一种以上的上述速度修正功能来运算上述电动机的控制速度和控制加速度；电动机控制部，其按照上述控制速度以及上述控制加速度来控制上述电动机；数据存储部，其通过时间序列将上述指令速度以及上述电动机的实际速度周期地对应存储；差异模式表，其将上述指令速度和上述实际速度相差异的原因与其差异模式对应起来进行存储；原因解析部，其将存储在上述数据存储部中的时间序列的上述指令速度以及上述实际速度、与存储在上述差异模式表中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度和上述实际速度相差异的原因；以及显示部，其显示由上述原因解析部进行解析出的原因。
根据该结构，在通过多种速度修正功能修正了指令速度的情况下，操作员也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因，即实际速度通过哪个速度修正功能相对于指令速度发生了变化。另外，在由于信号设定的不足或参数设定的不足而在操作员没有预料到的状况下实际速度与指令速度差异的情况下，也能够简单地识别该原因。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述显示部可以将按照时间序列存储在上述数据存储部中的上述指令速度以及上述实际速度进行图表显示。这样，操作员能够简单地识别实际速度相对于指令速度怎样发生了变化。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述多种速度修正功能可以被分类为通过操作员的操作切换有效/无效的第一速度修正功能和被预先设定为有效的第二速度修正功能。被分类为第一速度修正功能的速度修正功能能够通过操作员来操作有效/无效，但是在操作员自己忘记了进行了什么操作的情况或其他操作员进行了操作的情况下、或者由于信号设定的不足或参数设定的不足而在操作员没有预料的状况下，能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。另外，被分类为第二速度修正功能的速度修正功能虽然被预先设定为有效，但是这种情况下操作员也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述速度/加速度控制部具有：修正指令速度计算部，其根据上述指令速度以及第一速度修正功能中成为有效的上述速度修正功能来修正上述指令速度并计算修正指令速度；以及速度/加速度计算部，其根据上述修正指令速度和上述第二速度修正功能来计算上述控制速度和上述控制加速度。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述速度/加速度控制部根据上述指令速度依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度，由此计算出最终的上述控制速度，上述数据存储部除了上述指令速度以及上述实际速度，还按照时间序列周期地将上述多个中间修正速度对应存储，在上述差异模式表中，与上述指令速度和上述实际速度差异的原因对应地存储上述指令速度、上述实际速度以及上述多个中间修正速度的差异模式，上述原因解析部将存储在上述数据存储部中的时间序列的上述指令速度、上述实际速度以及上述多个中间修正速度与存储在上述差异模式表中的差异模式进行比较，由此解析上述指令速度和上述实际速度差异的原因。这样，对于指令速度和实际速度，即使无法将指令速度和实际速度差异的原因缩小范围为一个，，也能够通过使用中间修正速度将原因缩小范围为一个。因此，操作员在通过多种速度修正功能修正了指令速度时、由于信号设定的不足或参数设定的不足在操作员没有预料到的状况下实际速度和指令速度差异的情况下，也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述速度/加速度控制部根据上述指令速度依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度，由此计算出最终的上述控制速度，上述数据存储部除了上述指令速度以及上述实际速度，还按照时间序列周期地将上述多个中间修正速度对应存储，上述原因解析部计算速度变化，该速度变化为，根据上述速度修正功能而从以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述多个中间修正速度(Vm)向上述实际速度(Vy)的速度变化，上述显示部可以将按照时间序列存储在上述数据存储部中的上述指令速度以及上述实际速度进行图表显示，并且可以堆叠式地图表显示每个上述速度修正功能的上述速度变化。这样，操作员能够识别从通过时间序列存储在数据存储部中的指令速度向实际速度的速度变化中通过哪个速度修正功能速度发生了怎样变化。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述多种速度修正功能可以包括互锁、机械锁、倍率、外部速度以及插补后加减速的至少一个。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述速度/加速度控制部按照预先决定的顺序执行上述多种速度修正功能，成为无效的上述速度修正功能不进行速度修正。
本发明的第一方式为上述数值控制装置，上述多种速度修正功能可以具有使上述实际速度相对于上述指令速度而增加的功能、使上述实际速度相对于上述指令速度而减少的功能、以及将上述实际速度设为零的功能中的至少一个。这样，能够通过速度修正功能相对于指令速度自由地修正实际速度。
本发明的第二方式为原因解析方法，是具有修正电动机的指令速度的多种速度修正功能的数值控制装置的原因解析方法，在该原因解析方法中，在控制了上述电动机的驱动的情况下，解析上述指令速度和上述电动机的实际速度相差异的原因，该原因解析方法包括以下步骤：指令速度计算步骤，解析加工程序来计算上述指令速度或者按照操作员的操作来计算上述指令速度；速度/加速度控制步骤，根据上述指令速度以及实际成为有效的一种以上的上述速度修正功能，来运算上述电动机的控制速度和控制加速度；电动机控制步骤，按照上述控制速度以及上述控制加速度来控制上述电动机；存储步骤，将上述指令速度以及上述电动机的实际速度以时间序列周期地对应起来存储在数据存储部中；原因解析步骤，将存储在上述数据存储部中的时间序列的上述指令速度以及上述实际速度、与对应于上述指令速度和上述实际速度相差异的原因而存储在差异模式表中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度和上述实际速度相差异的原因；以及显示步骤，在显示部中显示在上述原因解析步骤中解析出的原因。
根据该结构，即使在通过多种速度修正功能修正了指令速度的情况下，操作员也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因、即实际速度通过哪个速度修正功能而相对于对指令速度发生了变化。另外，在由于信号设定的不足或参数设定的不足在操作员没有预料的状况下实际速度与指令速度差异的情况下，也能够简单地识别该原因。
本发明的第二方式为上述原因解析方法，上述多种速度修正功能可以被分类为通过操作员的操作切换有效/无效的第一速度修正功能和被预先设定为有效的第二速度修正功能。被分类为第一速度修正功能的速度修正功能能够通过操作员来操作有效/无效，但是在操作员自己忘记了进行了什么操作的情况或其他操作员进行了操作的情况，或者由于信号设定的不足或参数设定的不足在操作员没有预料的状况下，能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。另外，被分类为第二速度修正功能的速度修正功能虽然被预先设定为有效，但是这种情况下操作员也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。
本发明的第二方式为上述原因解析方法，上述速度/加速度控制步骤可以包括：根据上述指令速度、第一速度修正功能中成为有效的上述速度修正功能来修正上述指令速度并计算修正指令速度的修正指令速度计算步骤；以及根据上述修正指令速度和上述第二速度修正功能来计算上述控制速度和上述控制加速度的速度/加速度计算步骤。
本发明的第二方式为上述原因解析方法，上述速度/加速度控制步骤中，根据上述指令速度依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度，由此计算出最终的上述控制速度，上述存储步骤中，除了上述指令速度以及上述实际速度，还按照时间序列周期地将上述多个中间修正速度对应存储在数据存储部中，在上述差异模式表中与上述指令速度和上述实际速度差异的原因对应地存储上述指令速度、上述实际速度以及上述多个中间修正速度的差异模式，上述原因解析步骤中，将存储在上述数据存储部中的时间序列的上述指令速度、上述实际速度以及上述多个中间修正速度与存储在上述差异模式表中的差异模式进行比较，由此解析上述指令速度和上述实际速度差异的原因。这样，对于指令速度和实际速度，即使无法将指令速度和实际速度差异的原因缩小范围为一个，也能够通过使用中间修正速度将原因缩小范围为一个。因此，操作员在通过多种速度修正功能修正指令速度时、由于信号设定的不足或参数设定的不足在操作员没有预料到的状况下实际速度和指令速度差异的情况下，也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。
本发明的第二方式为上述原因解析方法，上述速度/加速度控制步骤中，根据上述指令速度依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度，由此计算出最终的上述控制速度，上述存储步骤中，除了上述指令速度以及上述实际速度，还按照时间序列周期地将上述多个中间修正速度对应地存储在数据存储部中，上述原因解析步骤中，计算速度变化，该速度变化为，根据上述速度修正功能而从以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述多个中间修正速度(Vm)向上述实际速度(Vy)的速度变化，上述显示步骤中，可以将按照时间序列存储在上述数据存储部中的上述指令速度以及上述实际速度进行图表显示，并且可以堆叠式地图表显示每个上述速度修正功能的上述速度变化。这样，操作员能够识别从通过时间序列存储在数据存储部中的指令速度向实际速度的速度变化中速度通过哪个速度修正功能发生了怎样的变化。
本发明的第二方式为上述原因解析方法，上述速度/加速度控制步骤中，按照预先决定的顺序执行上述多种速度修正功能，成为无效的上述速度修正功能不进行速度修正。
根据本发明，即使在通过多种速度修正功能修正了指令速度的情况下，操作员也能够简单地识别指令速度和实际速度差异的原因。另外，当由于信号设定的不足或参数设定的不足在操作员没有预料的状况下实际速度和指令速度相差异的情况下，也能够简单地识别其原因。
附图说明
通过参照附图说明以下的实施方式，能够容易理解上述的目的、特征以及优点。
图1是表示数值控制装置的结构的功能框图。
图2是表示存储在图1所示的差异模式表中的指令速度和实际速度相差异的原因和其差异模式的概念图。
图3是表示按照时间序列存储在图1所示的数据存储部中的多个指令速度和实际速度的图。
图4是表示在差异模式表的差异模式中组入了多个中间修正速度时的差异模式表的内容的概念图。
图5是表示按照时间序列在数据存储部中存储了与差异模式4对应的指令速度、实际速度以及多个中间修正速度时的、通过显示部显示的堆叠式图表的一例的图。
图6是表示解析指令速度和实际速度相差异的原因的解析动作的流程图。
具体实施方式
列举优选实施方式，一边参照附图一边详细说明本发明的数值控制装置以及原因解析方法。
图1是表示数值控制装置10的结构的结构图(功能框图)。数值控制装置10具有对设置在未图示的机床上的电动机等的电动机(例如伺服电动机)的指令速度进行修正的多种速度修正功能，控制上述电动机的驱动。机床的加工轴通过上述电动机的驱动而旋转，或者进行载置了工件的工作台或刀具的轴进给等。数值控制装置10具备输入部12、显示部14以及控制部16。输入部12是用于输入数据的操作部。该输入部12通过鼠标以及键盘等构成。显示部14通过液晶显示器或有机EL显示器等构成，在画面中显示操作员所需要的信息、操作员的数据输入所需要的信息。因此，操作员能够一边观察显示部14的画面，一边操作输入部12，由此输入必要的数据。另外，输入部12可以是设置在显示部14上的触摸面板。这样，由手指触摸显示部14的画面，由此能够输入数据。
控制部16具有计算机和存储了程序的存储介质，计算机执行存储在记录介质中的程序，由此作为本实施方式的控制部16发挥功能。控制部16具有指令速度计算部30、速度/加速度控制部32、电动机控制部34、数据存储部36、差异模式表38以及原因解析部40。
指令速度计算部30解析加工程序或根据操作员的操作来计算上述电动机的指令速度Vx。指令速度计算部30按照沿着时间轴的预定周期逐次计算指令速度Vx。具体地说，指令速度计算部30具有加工程序50、程序解析部52以及速度指令操作解析部54。加工程序50存储在指令速度计算部30的未图示的存储介质。程序解析部52解析加工程序50并计算指令速度Vx。因此，程序解析部52在上述电动机的自动运转时，使用加工程序50来计算指令速度Vx。速度指令操作解析部54解析基于操作员的输入部12的操作并计算指令速度Vx。因此，速度指令操作解析部54在上述电动机手动运转时，根据操作员的操作来计算指令速度Vx。指令速度计算部30将计算出的指令速度Vx输出给速度/加速度控制部32以及数据存储部36。
速度/加速度控制部32根据指令速度Vx、实际成为有效的一种以上的速度修正功能，来计算上述电动机的控制速度Vc和控制加速度Ac。作为速度修正功能的种类，例如有互锁、机械锁、倍率、外部速度以及插补后加减速等。互锁是指通过停止加工程序的执行而暂时停止上述电动机的驱动，机械锁是指虽然进行加工程序的执行，但是会暂时停止上述电动机的驱动。因此，当互锁或机械锁为有效时，上述电动机的控制速度Vc为0。倍率是指决定相对于指令速度Vx以百分之几的速度驱动上述电动机。例如，当倍率为0％时，上述电动机的驱动停止，为50％时，上述电动机以指令速度Vx的50％的速度进行驱动。另外，当倍率为120％时，上述电动机以指令速度的120％的速度进行驱动。因此，通过倍率，能够相对于指令速度Vx增加或减少电动机的速度。外部速度以通过与指令速度Vx无关地设定的参数来决定的速度驱动上述电动机。因此，能够通过外部速度使上述电动机的速度慢于指令速度Vx。另外，插补后加减速是指以预先决定的时间常数而使上述电动机的速度逐渐达到指令速度Vx。另外，可以通过外部速度使上述电动机的速度快于指令速度Vx。
多种速度修正功能被分类为通过操作员的操作切换有效/无效的第一速度修正功能、和被预先设定为有效的第二速度修正功能。作为被分类为第一速度修正功能的速度修正功能，例如有互锁、机械锁、倍率以及外部速度等，作为被分类为第二速度修正功能的速度修正功能，例如有插补后加减速等。当成为有效的速度修正功能有多个时，运算通过成为有效的该多个速度修正功能来修正指令速度Vx而得的控制速度Vc。
速度/加速度控制部32按照预先决定的顺序执行多种速度修正功能。因此，速度/加速度控制部32根据指令速度Vx依次运算与多种速度修正功能对应的多个中间修正速度Vm，由此运算最终的控制速度Vc。即，在根据指令速度Vx和多种速度修正功能，从指令速度Vx运算控制速度Vc的过程中，运算与多种速度修正功能对应的多个中间修正速度Vm。此时，只有成为有效的速度修正功能进行速度修正，成为无效的速度修正功能不进行速度修正。速度/加速度控制部32通过沿着时间轴的预定周期，根据指令速度Vx来逐次运算多个中间修正速度Vm以及控制速度Vc。
在本实施方式中，按照互锁→机械锁→倍率→外部速度→插补后加减速的顺序来执行多种速度修正功能。另外，通过Vm1表示与互锁对应的中间修正速度Vm，通过Vm2表示与机械锁对应的中间修正速度Vm，通过Vm3表示与倍率对应的中间修正速度Vm。另外，通过Vm4表示与外部速度对应的中间修正速度Vm，通过中间修正速度Vm5表示与插补后加减速对应的中间修正速度Vm。由于最后执行插补后加减速，所以与插补后加减速对应的中间修正速度Vm5为控制速度Vc。根据以上情况，在根据指令速度Vx运算控制速度Vc的过程中，按照Vm1→Vm2→Vm3→Vm4的顺序运算多个中间修正速度Vm，最终导出控制速度Vc(中间修正速度Vm5)。
例如，当互锁、机械锁以及外部速度成为无效，而倍率以及插补后加减速成为有效时，中间修正速度Vm1、Vm2成为与指令速度Vx相同的速度。中间修正速度Vm3成为通过倍率来修正中间修正速度Vm2而得的速度，中间修正速度Vm4成为与Vm3相同的速度，中间修正速度Vm5(控制速度Vc)成为通过插补后加减速来修正中间修正速度Vm4而得的速度。速度/加速度控制部32将运算出的控制速度Vc以及控制加速度Ac输出给电动机控制部34，并且将运算出的中间修正速度Vm1～Vm5输出给数据存储部36。
具体地说，速度/加速度控制部32具有速度修正操作解析部60、修正指令速度计算部62以及速度/加速度计算部64。速度修正操作解析部60解析基于操作员的输入部12的操作，取得通过操作员操作的速度修正信息。该速度修正信息中包括被分类为第一速度修正功能的互锁、机械锁、倍率以及外部速度的有效/无效、倍率有效时的倍率的％的值(修正量)、以及外部速度有效时对外部速度进行规定的参数(修正量)等。速度修正操作解析部60将取得的速度修正信息输出给修正指令速度计算部62。
修正指令速度计算部62根据指令速度Vx和第一速度修正功能中的成为有效的速度修正功能，来修正指令速度Vx并计算修正指令速度Vx’。修正指令速度计算部62根据指令速度Vx来依次计算与被分类为第一速度修正功能的多种速度修正功能对应的中间修正速度Vm1～Vm4，由此计算修正指令速度Vx’。因此，与外部速度对应的中间修正速度Vm4成为修正指令速度Vx’。修正指令速度计算部62将计算出的修正指令速度Vx’输出给速度/加速度计算部64，并且将计算出的中间修正速度Vm1～Vm4输出给数据存储部36。
速度/加速度计算部64根据修正指令速度Vx’和第二速度修正功能来计算控制速度Vc和控制加速度Ac。在本实施方式中，被分类为第二速度修正功能的速度修正功能只有插补后加减速这一个，所以速度/加速度计算部64根据修正指令速度Vx’和插补后加减速来计算控制速度Vc(中间修正速度Vm5)和控制加速度Ac。当对速度/加速度计算部64设定了插补后加减速的情况下，在速度/加速度计算部64的未图示存储介质中存储规定时间常数的参数等。速度/加速度计算部64(速度/加速度控制部32)将计算出的控制速度Vc以及控制加速度Ac输出给电动机控制部34，并且将计算出的中间修正速度Vm5(控制速度Vc)输出给数据存储部36。
另外，当没有对速度/加速度计算部64设定第二速度修正功能时，速度/加速度计算部64不进行速度修正，而是根据修正指令速度Vx’计算控制速度Vc以及控制加速度Ac。另外，当对速度/加速度计算部64设定了多个被分类为第二速度修正功能的速度修正功能时，计算与多个速度修正功能对应的多个中间修正速度Vm。例如，作为被分类为第二速度修正功能的速度修正功能，除了插补后加减速，还包括按照角度来减小刀具速度的功能。这样，速度/加速度计算部64根据相同的修正指令速度Vx’(或指令速度Vx)计算随着时间的经过而变动的控制速度Vc。与此相对地，修正指令速度计算部62计算仅仅使指令速度Vx增减的修正指令速度Vx’，如果没有操作员操作则修正指令速度Vx’不会相对于相同的指令速度Vx随着时间经过而发生变动。
电动机控制部34根据控制速度Vc以及控制加速度Ac来控制上述电动机的驱动。上述电动机中设置了编码器等旋转位置检测器，电动机控制部34根据由旋转位置检测器检测出的上述电动机的旋转位置，来周期地计算上述电动机的实际速度(旋转速度)Vy，根据计算出的实际速度Vy来反馈控制上述电动机。通过该反馈控制，控制速度Vc和上述电动机的实际速度Vy原则上相同。电动机控制部34将计算出的实际速度Vy输出给数据存储部36。另外，中间修正速度Vm5(控制速度Vc)与电动机的实际速度Vy原则上相同，所以，速度/加速度计算部64可以将最后计算出的中间修正速度Vm5输出给数据存储部36。在本实施方式的说明中，只要没有特别的规定，则作为不将中间修正速度Vm5输出给数据存储部36的情况来说明。
数据存储部36按照时间序列对应地存储指令速度Vx以及实际速度Vy。此时，数据存储部36除了指令速度Vx以及实际速度Vy，也可以按照时间序列对应地存储多个中间修正速度Vm1～Vm4。
差异模式表38将指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因与其差异模式对应地进行存储。图2是表示存储在差异模式表38中的指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因、与其差异模式(指令速度Vx和实际速度Vy的差异模式)的概念图。如图2所示，差异模式1是差异原因为互锁、机械锁、倍率为0％或外部速度为0时的差异模式。此时，指令速度Vx为一定(其中，Vx>0)，实际速度Vy为0。差异模式2是差异原因为倍率时(其中，不是0％)的差异模式。此时，指令速度Vx为一定(其中，，Vx>0)。并且，实际速度Vy成为一定(其中，Vy>0)，该实际速度Vy的峰值Vyp为Vyp＝常数×Vx。
差异模式3是差异原因为插补后加减速时的差异模式。此时，指令速度Vx成为一定(其中，Vx>0)。并且，包括实际速度Vy通过Vy＝常数×时间而发生变化的区域，实际速度Vy的峰值Vyp为Vyp＝Vx。差异模式4是将差异原因为倍率和插补后加减速组合后的差异模式。此时，指令速度Vx成为一定(其中，Vx>0)。并且，包括实际速度Vy通过Vy＝常数×时间而发生变化的区域，实际速度Vy的峰值Vyp为Vyp＝常数×Vx。这样，在差异模式表38中存储了指令速度Vx与实际速度Vy差异的多个差异原因和与其对应的差异模式。
原因解析部40将以时间序列存储在数据存储部36中的多个指令速度Vx和实际速度Vy与存储在差异模式表38中的差异模式进行比较，由此解析指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因。原因解析部40通过解析存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度Vy，由此确定指令速度Vx所取的波形和实际速度Vy所取的波形，并与存储在差异模式表38中的差异模式进行比较。并且，原因解析部40将解析结果(解析而得的差异原因)输出给显示部14，显示部14显示解析结果即差异原因。即，显示了实际速度Vy通过哪个速度修正功能来相对于指令速度Vx而发生了变化。
图3是表示按照时间序列存储在数据存储部36中的多个指令速度Vx和实际速度Vy的图。原因解析部40解析以时间序列而存储的多个指令速度Vx，判断为指令速度Vx为一定(其中，Vx>0)。另外，原因解析部40解析以时间序列存储的多个实际速度Vy，判断为存在Vy＝常数×时间的区域(倾斜区域)，并且实际速度Vy的峰值Vyp为常数×Vx。因此，通过与存储在差异模式38中的差异模式进行比较，原因解析部40判断为符合差异模式4，对于差异原因，解析为倍率和插补后加减速。因此，显示部14显示差异原因为倍率和插补后加减速的意思。
另外，在图2所示的差异模式表38的情况下，当以时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度Vy符合差异模式1时，无法将差异原因的范围缩小为一个。即，与差异模式1对应的差异原因有互锁、机械锁、倍率0％以及外部速度0这多个，因此不能够将范围缩小为一个。因此，通过将多个中间修正速度Vm1～Vm4组入到差异模式表38的差异模式中，由此，即使有多个差异原因也能够缩小范围为一个。即，在差异模式表38中存储有指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm1～Vm4的差异模式。
图4是表示在差异模式表38的差异模式中组入了多个中间修正速度Vm1～Vm4时的差异模式表38的内容的概念图。对于差异模式1，有多个(本实施方式中为4个)差异原因，因此按照每个差异原因来分割差异模式1。分割而得的差异模式1-1是差异原因为互锁时的差异模式。此时，指令速度Vx成为一定(其中，Vx>0)，中间修正速度Vm1～Vm4以及实际速度Vy(中间修正速度Vm5、控制速度Vc)为0。差异模式1-2是差异原因为机械锁时的差异模式。此时，指令速度Vx以及中间修正速度Vm1成为一定(其中，Vx、Vm1>0)，中间修正速度Vm2～Vm4以及实际速度Vy(中间修正速度Vm5、控制速度Vc)为0。差异模式1-3是差异原因为倍率0％时的差异模式。此时，指令速度Vx以及中间修正速度Vm1、Vm2成为一定(其中，Vx、Vm1、Vm2>0)，中间修正速度Vm3、Vm4以及实际速度Vy(中间修正速度Vm5、控制速度Vc)为0。差异模式1-4是差异原因为外部速度0时的差异模式。此时，指令速度Vx以及中间修正速度Vm1～Vm3成为一定(其中，Vx、Vm1～Vm3>0)，中间修正速度Vm4以及实际速度Vy(中间修正速度Vm5、控制速度Vc)为0。
因此，按照时间序列在数据存储部36中存储指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm1～Vm4，并准备图4所示的差异模式表38，由此，原因解析部40在按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度符合于差异模式1的情况下，也能够解析其差异原因。另外，图4中，图示了差异模式1(1-1～1-4)，但是关于其他差异模式(例如差异模式2～4等)也同样可以组入多个中间修正速度Vm1～Vm4。
另外，显示部14也可以图表显示按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度Vy。另外，原因解析部40可以计算根据速度修正功能从按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx向实际速度Vy的速度变化。并且，显示部14图表显示按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度Vy，并且可以堆叠式地图表显示基于该速度修正功能的速度变化。这样，操作员能够识别从按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx向实际速度Vy的速度变化中通过哪个速度修正功能发生了怎样的速度变化。
图5是表示按照时间序列在数据存储部36中存储了与差异模式4对应的指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm1～Vm4时的、通过显示部14显示的堆叠式图表的一例的图。通过图5的斜线表示的区域表示基于倍率的速度变化(即，指令速度Vx-中间修正速度Vm3)，通过网格线表示的区域表示基于插补后加减速(即，中间修正速度Vm3-实际速度Vy(控制速度Vc、中间修正速度Vm5))的速度变化。
图6是表示解析指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因的解析动作的流程图。在步骤S1，数据存储部36按照时间序列将指令速度计算部30计算出的指令速度Vx和根据指令速度Vx进行驱动的上述电动机的实际速度Vy周期地进行对应存储(步骤S1)。此时，数据存储部36也可以周期地按照时间序列对应地存储由速度/加速度控制部32计算出的多个中间修正速度Vm1～Vm4。另外，数据存储部36也可以存储由速度/加速度控制部32运算出的中间修正速度Vm5。
接着，原因解析部40解析按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx和实际速度Vy(步骤S2)，并与如图2所示那样存储在差异模式表38中的差异模式进行比较，由此，解析差异原因(步骤S3)。另外，原因解析部40解析按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm(步骤S2)，并与如图4所示那样存储在差异模式表38中的差异模式进行比较，由此可以解析差异原因(步骤S3)。并且，显示部14显示解析而得的差异原因(步骤S4)。
这样，具有修正上述电动机的指令速度Vx的多种速度修正功能，并控制上述电动机的驱动的数值控制装置10，具备：指令速度计算部30、速度/加速度控制部32、电动机控制部34、数据存储部36、差异模式表38、原因解析部40以及显示部14。指令速度计算部30解析加工程序15或者按照操作员的操作来计算指令速度Vx。速度/加速度控制部32根据指令速度Vx、以及实际成为有效的一种以上的上述速度修正功能，来运算上述电动机的控制速度Vc和控制加速度Ac。数据存储部36按照控制速度Vc以及控制加速度Ac来控制上述电动机。数据存储部36按照时间序列周期地将指令速度Vx以及上述电动机的实际速度Vy对应存储。差异模式表38将指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因、以及其差异模式对应存储。原因解析部40将存储在数据存储部36中的时间序列的指令速度Vx以及实际速度Vy与存储在差异模式表38中的差异模式进行比较，由此，解析指令速度Vx与实际速度Vy差异的原因。显示部14显示原因解析部40进行解析而得的原因。
因此，即使在通过多种速度修正功能修正了指令速度Vx的情况下，操作员也能够简单地识别指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因，即实际速度Vy通过哪个速度修正功能相对于指令速度Vx发生了变化。另外，由于信号设定的不足和参数设定的不足，操作员在没有预料的状况下实际速度与指令速度差异时，也能够简单地识别该原因。
显示部14图表显示按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx以及实际速度Vy，所以，操作员能够简单地识别实际速度Vy怎样相对于指令速度Vx发生了变化。
多种速度修正功能通过操作员的操作而被分类为切换有效/无效的第一速度修正功能、以及预先被设定为有效的第二速度修正功能。被分类为第一速度修正功能的速度修正功能能够通过操作员来操作有效/无效，但是在操作员自己忘记了进行了什么操作的情况或其他操作员进行了操作的情况下，或者由于信号设定的不足、参数设定的不足等而在操作员没有预料的状况下，能够简单地识别指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因。另外，被分类为第二速度修正功能的速度修正功能虽然被预先设定为有效，但是这种情况下操作员也能够简单地识别指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因。
上述速度/加速度控制部32具有：修正指令速度计算部62，其根据指令速度Vx、以及第一速度修正功能中成为有效的速度修正功能来修正指令速度Vx并计算修正指令速度Vx’；以及速度/加速度计算部64，其根据修正指令速度Vx’和第二速度修正功能来计算控制速度Vc和控制加速度Ac。
速度/加速度控制部32根据指令速度Vx依次计算与多种速度修正功能对应的多个中间修正速度Vm，由此计算出最终的控制速度Vc。数据存储部36除了指令速度Vx以及实际速度Vy，还按照时间序列周期地对应存储多个中间修正速度Vm。在差异模式表38中，与指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因对应地存储指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm的差异模式。原因解析部40将存储在数据存储部36中的时间序列的指令速度Vx、实际速度Vy以及多个中间修正速度Vm与存储在差异模式表38中的差异模式进行比较，由此解析指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因。这样，即使对于指令速度Vx和实际速度Vy，不能够将指令速度Vx和实际速度Vy相差异的原因缩小范围为一个，也能够通过使用中间修正速度Vm将原因缩小范围为一个。因此，操作员在通过多种速度修正功能修正了指令速度的情况下、由于信号设定的不足或参数设定的不足而在操作员没有预料到的状况下实际速度和指令速度相差异的情况下，也能够简单地识别指令速度Vx和实际速度Vy差异的原因。
原因解析部40计算根据速度修正功能来从按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx向实际速度Vy的速度变化，显示部14图表显示按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx以及实际速度Vy，并且，堆叠式地图表显示每个速度修正功能的速度变化。这样，操作员能够识别从按照时间序列存储在数据存储部36中的指令速度Vx向实际速度Vy的速度变化中通过哪个速度修正功能速度发生了怎样的变化。
速度修正功能具有使实际速度Vy相对于指令速度Vx增加的功能、使实际速度Vy相对于指令速度Vx减少的功能以及将实际速度Vy设为零的功能中的至少一个。因此能够通过速度修正功能针对指令速度Vx来自由地修正实际速度Vy。

Claims (15)

1.一种数值控制装置(10)，具有修正电动机的指令速度(Vx)的多种速度修正功能，并控制上述电动机的驱动，其特征在于，
该数值控制装置具备：
指令速度计算部(30)，其解析加工程序(50)来计算上述指令速度(Vx)，或者按照操作员的操作来计算上述指令速度(Vx)；
速度/加速度控制部(32)，其根据上述指令速度(Vx)以及实际成为有效的一种以上的上述速度修正功能，来运算上述电动机的控制速度(Vc)和控制加速度(Ac)；
电动机控制部(34)，其按照上述控制速度(Vc)以及上述控制加速度(Ac)来控制上述电动机；
数据存储部(36)，其将上述指令速度(Vx)以及上述电动机的实际速度(Vy)周期性地以时间序列对应起来进行存储；
差异模式表(38)，其将上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因与其差异模式对应起来进行存储；
原因解析部(40)，其将存储在上述数据存储部(36)中的时间序列的上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)与存储在上述差异模式表(38)中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因；以及
显示部(14)，其显示由上述原因解析部(14)解析出的原因。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述显示部(14)将以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)进行图表显示。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述多种速度修正功能被分类为：通过操作员的操作切换有效/无效的第一速度修正功能和被预先设定为有效的第二速度修正功能。
4.根据权利要求3所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述速度/加速度控制部(32)具有：
修正指令速度计算部(62)，其根据上述指令速度(Vx)和第一速度修正功能中的成为有效的上述速度修正功能，来修正上述指令速度(Vx)，计算修正指令速度(Vx’)；以及
速度/加速度计算部(64)，其根据上述修正指令速度(Vx’)和上述第二速度修正功能来计算上述控制速度(Vc)和上述控制加速度(Ac)。
5.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述速度/加速度控制部(32)根据上述指令速度(Vx)依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度(Vm)，由此来计算最终的上述控制速度(Vc)，
上述数据存储部(36)除了上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)，还将上述多个中间修正速度(Vm)周期性地以时间序列对应起来进行存储，
在上述差异模式表(38)中，与上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因对应地存储有上述指令速度(Vx)、上述实际速度(Vy)以及上述多个中间修正速度(Vm)的差异模式，
上述原因解析部(40)将存储在上述数据存储部(36)中的时间序列的上述指令速度(Vx)、上述实际速度(Vy)以及上述多个中间修正速度(Vm)与存储在上述差异模式表(38)中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因。
6.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述速度/加速度控制部(32)根据上述指令速度(Vx)依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度(Vm)，由此来计算最终的上述控制速度(Vc)，
上述数据存储部(36)除了上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)，还将上述多个中间修正速度(Vm)周期性地以时间序列对应起来进行存储，
上述原因解析部(40)计算速度变化，该速度变化为，根据上述速度修正功能而从以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述多个中间修正速度(Vm)向上述实际速度(Vy)的速度变化，
上述显示部(14)将以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)进行图表显示，并且将每个上述速度修正功能的上述速度变化堆叠式地进行图表显示。
7.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述多种速度修正功能包括互锁、机械锁、倍率、外部速度以及插补后加减速中的至少一个。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述速度/加速度控制部(32)按照预先决定的顺序执行上述多种速度修正功能，成为无效的上述速度修正功能不进行速度修正。
9.根据权利要求1所述的数值控制装置(10)，其特征在于，
上述速度修正功能具有使上述实际速度(Vy)相对于上述指令速度(Vx)而增加的功能、使上述实际速度(Vy)相对于上述指令速度(Vx)而减少的功能、以及将上述实际速度(Vy)设为零的功能中的至少一个。
10.一种原因解析方法，是具有修正电动机的指令速度(Vx)的多种速度修正功能的数值控制装置的原因解析方法，在该原因解析方法中，在控制了上述电动机的驱动的情况下，解析上述指令速度(Vx)和上述电动机的实际速度(Vy)相差异的原因，其特征在于，
该原因解析方法包括以下步骤：
指令速度计算步骤，解析加工程序(50)来计算上述指令速度(Vx)，或者按照操作员的操作来计算上述指令速度(Vx)；
速度/加速度控制步骤，根据上述指令速度(Vx)以及实际成为有效的一种以上的上述速度修正功能，来运算上述电动机的控制速度(Vc)和控制加速度(Ac)；
电动机控制步骤，按照上述控制速度(Vc)以及上述控制加速度(Ac)来控制上述电动机；
存储步骤，将上述指令速度(Vx)以及上述电动机的实际速度(Vy)周期性地以时间序列对应起来存储在数据存储部(36)中；
原因解析步骤，将存储在上述数据存储部(36)中的时间序列的上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)与对应于上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因而存储在差异模式表(38)中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因；以及
显示步骤，在显示部(14)中显示在上述原因解析步骤中解析出的原因。
11.根据权利要求10所述的原因解析方法，其特征在于，
上述多种速度修正功能被分类为：通过操作员的操作切换有效/无效的第一速度修正功能和被预先设定为有效的第二速度修正功能。
12.根据权利要求11所述的原因解析方法，其特征在于，
上述速度/加速度控制步骤包括：
修正指令速度计算步骤，根据上述指令速度(Vx)和第一速度修正功能中的成为有效的上述速度修正功能，来修正上述指令速度(Vx)，计算修正指令速度(Vx’)；以及
速度/加速度计算步骤，根据上述修正指令速度(Vx’)和上述第二速度修正功能来计算上述控制速度(Vc)和上述控制加速度(Ac)。
13.根据权利要求10所述的原因解析方法，其特征在于，
在上述速度/加速度控制步骤中，根据上述指令速度(Vx)依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度(Vm)，由此来计算出最终的上述控制速度(Vc)，
在上述存储步骤中，除了上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)，还将上述多个中间修正速度(Vm)周期性地以时间序列对应起来存储在数据存储部(36)中，
在上述差异模式表(38)中，与上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因对应地存储有上述指令速度(Vx)、上述实际速度(Vy)以及上述多个中间修正速度(Vm)的差异模式，
在上述原因解析步骤中，将存储在上述数据存储部(36)中的时间序列的上述指令速度(Vx)、上述实际速度(Vy)以及上述多个中间修正速度(Vm)与存储在上述差异模式表(38)中的差异模式进行比较，由此来解析上述指令速度(Vx)和上述实际速度(Vy)相差异的原因。
14.根据权利要求10所述的原因解析方法，其特征在于，
在上述速度/加速度控制步骤中，根据上述指令速度(Vx)依次计算与上述多种速度修正功能对应的多个中间修正速度(Vm)，由此来计算最终的上述控制速度(Vc)，
在上述存储步骤中，除了上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)，还将上述多个中间修正速度(Vm)以时间序列周期地对应起来存储在数据存储部(36)中，
在上述原因解析步骤中，计算速度变化，该速度变化为，根据上述速度修正功能而从以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述多个中间修正速度(Vm)向上述实际速度(Vy)的速度变化，
在上述显示步骤中，将以时间序列存储在上述数据存储部(36)中的上述指令速度(Vx)以及上述实际速度(Vy)进行图表显示，并且将每个上述速度修正功能的上述速度变化堆叠式地进行图表显示。
15.根据权利要求10～14中的任意一项所述的原因解析方法，其特征在于，在上述速度/加速度控制步骤中，按照预先决定的顺序执行上述多种速度修正功能，成为无效的上述速度修正功能不进行速度修正。
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