CN110737241B - 数控装置、数控方法和存储有数控程序的存储装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能进行刀具异常检测的数控装置、数控方法和数控程序。数控装置对数控程序的命令是速度控制还是位置控制进行判定。数控装置在判定为命令是位置控制时,基于加速度信息,对马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定。数控装置在判定为命令是速度控制时,基于速度信息和测量信息,对马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定。数控装置检测流向马达的电流。数控装置在判定为马达处于恒速状态时,基于所检测到的电流,对刀具有无异常进行判定。数控装置在判定为马达处于加减速状态时,不对刀具有无异常进行判定。
Description
技术领域
本发明涉及数控装置、数控方法和数控程序。
背景技术
公知有一种数控装置,该数控装置能基于驱动刀具的马达的电流值,来检测刀具的异常。日本特许公开2003年326439号公报所述的数控装置具有针对刀具的崩刃(日文:刃欠損)的检测功能。该数控装置对从主轴用伺服驱动器获取的电流值与切削负载的基准值进行比较。电流值表示主轴用伺服的负载扭矩。因此,在电流值大于基准值时,数控装置判定为:有过多的负载扭矩作用于主轴用伺服。在该情况下,数控装置输出表示发生刀具的崩刃的异常检测信号。
与马达以恒速旋转时相比,在马达加速过程中,或减速过程中,该电流值会因负载扭矩以外的原因发生变化。数控装置在基于马达加速或减速时获取的电流值检测出刀具存在异常的情况下,误检的可能性较高。
发明内容
本发明的目的是,提供能进行刀具异常检测的数控装置、数控方法和数控程序。
技术方案1的数控装置能够针对机械装置执行速度控制和位置控制,所述机械装置具有马达和驱动电路,所述马达用于使对切削对象进行加工的刀具和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于控制所述机械装置的数控程序的速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于所述数控程序的位置命令的位置指令,该数控装置的特征在于,该数控装置具有:第一判定部,其对所述数控程序的命令是所述速度控制还是所述位置控制进行判定;计算部,在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,该计算部基于所述位置指令,计算加速度信息;第二判定部,在所述计算部计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,该第二判定部判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,该第二判定部判定为所述马达处于恒速状态;第三判定部,在所述第一判定部判定为是所述速度控制时,该第三判定部对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;速度存储部,在所述第一判定部判定为是所述速度控制时,该速度存储部将所述速度指令存储为存储指令;第四判定部,其对所述速度存储部上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;第五判定部,在所述第三判定部判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定部判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,该第五判定部判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定部判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定部判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,该第五判定部判定为所述马达处于加减速状态;检测部,其用于检测流向所述马达的电流;及第六判定部,在所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于恒速状态时,该第六判定部基于所述检测部检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,在所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于加减速状态时,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。
数控装置在判定为马达处于恒速状态时,对刀具有无异常进行判定,在判定为马达处于加减速状态时,不对刀具有无异常进行判定。因此,不会在马达处于加减速状态下,因不同于刀具发生异常的其他原因使得电流发生变化时,错误地对刀具的异常进行判定。数控装置在通过位置控制控制马达时,和在通过速度控制控制马达时,基于不同的判定方法,来对马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定的。因此,数控装置能够通过与各控制方式相应的适当的判定方法,来适当地判定出马达是处于加减速状态还是处于恒速状态。因此,数控装置能够提高针对刀具有无异常的判定精度。
也可以是,技术方案2的数控装置的所述机械装置具有:第一马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象旋转;及第二马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象移动,在进行所述位置控制时,所述第一马达与所述第二马达同步旋转,在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,所述计算部基于针对所述第二马达的所述位置指令,计算所述加速度信息,所述第二判定部基于所述加速度信息与所述规定阈值之间的关系,对所述第一马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定,所述第六判定部基于所述第一马达的所述电流,对有无所述异常进行判定。数控装置在进行位置控制时,通过使第一马达与第二马达同步,从而,不会受到混入的噪音的影响,能够判定出第一马达是处于加减速状态还是处于恒速状态。因此,数控装置能够适当地执行针对是处于加减速状态还是处于恒速状态的判定,从而能够提高针对有无异常的判定精度。
也可以是,技术方案3的数控装置的所述机械装置具有:第一马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象旋转;及第二马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象移动,在进行所述位置控制时,所述第二马达与所述第一马达同步旋转,在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,所述计算部基于针对所述第一马达的所述位置指令,计算所述加速度信息,所述第二判定部基于所述加速度信息与所述规定阈值之间的关系,对所述第二马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定,所述第六判定部基于所述第二马达的所述电流,对有无所述异常进行判定。数控装置在进行位置控制时,通过使所述第二马达与所述第一马达同步,从而,不会受到混入的噪音的影响,能够判定出第二马达是处于加减速状态还是处于恒速状态。因此,数控装置能够适当地执行针对是处于加减速状态还是处于恒速状态的判定,因此,能够提高针对有无异常的判定精度。
也可以是,技术方案4的数控装置具有:第一存储部,其用于存储表示是否对有无所述异常进行判定的信息;第一存储控制部,在所述第六判定部最初进行判定之前,该第一存储控制部将表示不对有无所述异常进行判定的停止判定信息存储至所述第一存储部;第二存储控制部,在所述第一存储部中存储的是所述停止判定信息的状态下,所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于恒速状态时,该第二存储控制部将表示对有无所述异常进行判定的判定中信息存储至所述第一存储部;及第三存储控制部,在所述第一存储部中存储的是所述判定中信息的状态下,所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于加减速状态时,该第三存储控制部将所述停止判定信息存储至所述第一存储部,在所述第一存储部中存储的是所述判定中信息时,所述第六判定部对有无所述异常进行判定,在所述第一存储部中存储的是所述停止判定信息时,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。在该情况下,能够与马达是处于加减速状态还是处于恒速状态相应地,适当地执行针对有无异常的判定。
也可以是,技术方案5的数控装置的所述数控程序具有:开始命令,其表示使针对有无所述异常的判定开始;及结束命令,其表示使针对有无所述异常的判定结束,在从读出所述开始命令开始,一直到接下来读出所述结束命令之前的期间里,所述第六判定部对有无所述异常进行判定,在从读出所述结束命令开始,一直到接下来读出所述开始命令之前的期间里,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。在该情况下,数控装置能够基于与马达的控制命令一起存储在第二存储部中的开始命令和结束命令,来指定针对有无异常的判定期间。
技术方案6的数控方法的特征在于,该数控方法包括下述工序:第一判定工序,在该第一判定工序中,对针对机械装置执行的是速度控制还是位置控制进行判定,所述机械装置具有马达和驱动电路,所述马达用于使对切削对象进行加工的刀具和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于位置命令的位置指令;计算工序,在该计算工序中,在所述第一判定工序判定为是所述位置控制时,基于所述位置指令,计算加速度信息;第二判定工序,在该第二判定工序中,在所述计算工序计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,判定为所述马达处于恒速状态;第三判定工序,在该第三判定工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;速度存储工序,在该速度存储工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,将所述速度指令存储为存储指令;第四判定工序,在该第四判定工序中,对所述速度存储工序上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;第五判定工序,在该第五判定工序中,在所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,判定为所述马达处于加减速状态;检测工序,在该检测工序中,检测流向所述马达的电流;及第六判定工序,在该第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于恒速状态时,基于所述检测工序检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,在该第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于加减速状态时,不对有无所述异常进行判定。在该情况下,能够获得与技术方案1~5同样的效果。
技术方案7的数控程序的特征在于,该数控程序用于使计算机执行下述工序:第一判定工序,在该第一判定工序中,对针对机械装置执行的是速度控制还是位置控制进行判定,所述机械装置具有马达和驱动电路,所述马达用于使对切削对象进行加工的刀具和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于位置命令的位置指令;计算工序,在该计算工序中,在所述第一判定工序判定为是所述位置控制时,基于所述位置指令,计算加速度信息;第二判定工序,在该第二判定工序中,在所述计算工序计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,判定为所述马达处于恒速状态;第三判定工序,在该第三判定工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;速度存储工序,在该速度存储工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,将所述速度指令存储为存储指令;第四判定工序,在该第四判定工序中,对所述速度存储工序上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;第五判定工序,在该第五判定工序中,在所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,判定为所述马达处于加减速状态;检测工序,在该检测工序中,检测流向所述马达的电流;及第六判定工序,在该第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于恒速状态时,基于所述检测工序检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,在所述第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于加减速状态时,不对有无所述异常进行判定。在该情况下,能够获得与技术方案1~6同样的效果。
附图说明
图1是机床1的立体图。
图2是表示机床1和数控装置30的电气结构的框图。
图3是表示数控程序的一例的图。
图4是表示驱动电路51A、驱动电路52A的详细情况的图。
图5是表示位置控制时的位置信息、速度信息、加速度信息的图表。
图6是表示速度控制时的速度信息、测量信息、速度信息/测量信息的图表。
图7是主处理的流程图。
图8是异常判定处理的流程图。
图9是第一判定处理的流程图。
图10是第二判定处理的流程图。
具体实施方式
机床1的概况
说明本发明的实施方式。下面的说明中使用附图中用箭头表示的左右、前后、上下。机床1的左右方向即为机床1的X轴方向,机床1的前后方向即为机床1的Y轴方向,机床1的上下方向即为机床1的Z轴方向。图1所示的机床1能够使装配于主轴9的刀具4旋转且能够使保持有切削对象3的工作台13移动。机床1通过使刀具4和切削对象3相对地旋转或移动,来利用刀具4,对切削对象3实施切削加工。数控装置30(参照图2)用于控制机床1的动作。
参照图1,说明机床1的构造。机床1具有底座2、立柱5、主轴头7、主轴9、工作台装置10、换刀装置20、控制箱6、操作面板15(参照图2)等。底座2为金属制的呈大致长方体状的基座。立柱5固定在底座2上部的靠后方的部分。主轴头7设置为能够沿着立柱5的前表面沿Z轴方向移动。主轴头7在内部以主轴9能够旋转的方式支承该主轴9。主轴9在主轴头7的下部具有装配孔(省略图示)。能够在主轴9的该装配孔中装配刀具4,主轴9在主轴马达52(参照图2)的驱动下进行旋转。在该情况下,刀具4相对于切削对象3旋转。主轴马达52设于主轴头7。主轴头7借助设在立柱5的前表面的Z轴移动机构(省略图示)沿Z轴方向移动。数控装置30控制Z轴马达51的驱动,使主轴头7沿Z轴方向移动。
工作台装置10具有Y轴移动机构(省略图示)、Y轴台12、X轴移动机构(省略图示)、工作台13等。Y轴移动机构设在底座2上表面的靠前侧的部分,具有Y轴轨道、Y轴滚珠丝杠、Y轴马达54(参照图2)等。Y轴轨道和Y轴滚珠丝杠沿Y轴方向延伸。Y轴轨道在上表面沿Y轴方向引导Y轴台12。Y轴台12形成为大致长方体状,且在底部具有螺母(省略图示)。该螺母与Y轴滚珠丝杠螺纹接合。当Y轴马达54使Y轴滚珠丝杠旋转时,Y轴台12与螺母一起沿着Y轴轨道移动。因此,Y轴移动机构以Y轴台12能够沿Y轴方向移动的方式支承该Y轴台12。
X轴移动机构设在Y轴台12的上表面,具有X轴轨道(省略图示)、X轴滚珠丝杠(省略图示)、X轴马达53(参照图2)等。X轴轨道和X轴滚珠丝杠沿X轴方向延伸。工作台13形成为俯视时呈矩形的板状,其设在Y轴台12的上表面。工作台13在底部具有螺母(省略图示)。该螺母与X轴滚珠丝杠螺纹接合。当X轴马达53使X轴滚珠丝杠旋转时,工作台13与螺母一起沿着X轴轨道移动。X轴移动机构以工作台13能够沿X轴方向移动的方式支承该工作台13。因此,工作台13能够借助Y轴移动机构、Y轴台12和X轴移动机构,在底座2上沿X轴方向和Y轴方向移动。在工作台13沿X轴方向和Y轴方向移动时,切削对象3相对于刀具4沿X轴方向和Y轴方向移动。
换刀装置20设在主轴头7的前侧,具有呈圆盘型的刀库21。刀库21在外周呈放射状保持多个刀具(省略图示),且能够将换刀命令所指示的刀具定位到换刀位置。数控程序包含换刀命令。换刀位置为刀库21的最下部位置。机床1通过主轴头7的上升、刀库21的旋转、主轴头7的下降这一连串的动作,来对主轴9上装配的刀具4和刀库21中安装的刀具进行互换。
控制箱6中存放有数控装置30(参照图2)。数控装置30能分别对设于机床1的Z轴马达51、主轴马达52、X轴马达53、Y轴马达54(参照图2)进行控制,使工作台13上保持的切削对象3和主轴9上装配的刀具4相对移动,来对切削对象3实施各种加工。各种加工为:使用钻头等进行的钻孔加工,使用丝锥等进行的螺纹孔加工,使用端铣刀、铣刀等进行的侧边加工等。
操作面板15设在覆盖机床1的罩子(省略图示)的外壁。操作面板15具有输入部16和显示部17(参照图2)。输入部16能接受针对各种信息、操作指示等的输入,并向后述的数控装置30输出该输入。显示部17能基于后述的数控装置30的命令显示各种画面。
参照图2,说明数控装置30和机床1的电气结构。数控装置30和机床1具有CPU31、ROM32、RAM33、存储装置34、输入输出部35、驱动电路51A~驱动电路55A等。CPU31综合控制数控装置30。ROM32存储有主程序等。CPU31通过读出并执行主程序,来执行主处理(参照图7)。在进行主处理时,逐行读出数控程序的命令,并执行与该命令相对应的各种动作。数控程序具有多行命令,该多行命令包含各种命令(速度命令、位置命令、开始命令、结束命令)。数控装置30基于数控程序,以行为单位,控制机床1的各种动作。RAM33用于临时存储包含后述的第一标志信息、第二标志信息、比较速度信息在内的各种信息。存储装置34为非易失性,其用于存储数控程序、各种信息。存储装置34能存储由操作者通过操作面板15的输入部16输入的数控程序、通过外部输入所读出的数控程序等。
驱动电路51A与Z轴马达51、编码器51B、电流检测器51C和速度检测器51D相连接。驱动电路52A与主轴马达52、编码器52B、电流检测器52C和速度检测器52D相连接。驱动电路53A与X轴马达53、编码器53B和电流检测器53C相连接。驱动电路54A与Y轴马达54、编码器54B和电流检测器54C相连接。驱动电路55A与编码器55B、电流检测器55C和用于驱动刀库21的刀库马达55相连接。Z轴马达51、主轴马达52、X轴马达53、Y轴马达54和刀库马达55均为伺服马达。在不对Z轴马达51、主轴马达52、X轴马达53、Y轴马达54、刀库马达55进行区分时,综述为马达50。驱动电路51A~驱动电路55A能接收由CPU31周期性地输出的指令,并向与该指令相对应的马达50输出驱动电流。编码器51B~编码器55B能检测它们各自所对应的马达50的旋转角。编码器51B~编码器55B能向它们各自所对应的驱动电路51A~驱动电路55A输出与所检测到的旋转角相应的脉冲信号。驱动电路51A~驱动电路55A能接收由编码器51B~编码器55B输出的信号,并向CPU31输出该信号。电流检测器51C~电流检测器55C能检测流向它们各自所对应的马达50的电流。电流检测器51C~电流检测器55C能向它们各自所对应的驱动电路51A~驱动电路55A输出表示所检测到的电流的信号。驱动电路51A~驱动电路55A能接收由电流检测器51C~电流检测器55C输出的信号,并向CPU31输出该信号。速度检测器51D、速度检测器52D能检测它们各自所对应的马达51、马达52的转速。速度检测器51D、速度检测器52D能向它们各自所对应驱动电路51A、驱动电路52A输出表示所检测到的转速的信号。驱动电路51A、驱动电路52A能接收由速度检测器51D、速度检测器52D输出的信号,并向CPU31输出该信号。输入输出部35与操作面板15的输入部16和显示部17相连接。
数控装置30的CPU31能经电流检测器52C和驱动电路52A,获取在刀具4对切削对象3进行切削过程中流向主轴马达52的电流。在CPU31所获取的电流超过规定的第二阈值时,存在对刀具4作用了过多负载的可能性。因此,CPU31在所获取的电流超过第二阈值时,判定为刀具4发生异常。
在主轴马达52加速或减速时,流向主轴马达52的电流会增加或减少。因此,在主轴马达52加速或减速时,CPU31不进行基于电流的、针对刀具4有无异常的判定。在主轴马达52以恒速旋转时,CPU31进行基于电流的、针对刀具4有无异常的判定。将该处理称为异常判定处理。将主轴马达52加速或减速时改称为主轴马达52处于加减速状态。将主轴马达52以恒速旋转时改称为主轴马达52处于恒速状态。
图3表示存储装置34中存储的数控程序的具体例。数控程序包含行编号(N01、N02等)和命令(M901、M06等)。N01的M901为表示使异常判定处理开始的开始命令。CPU31在读出M901时,一直到接下来读出后述的结束命令之前,都能够执行异常判定处理。N02的M06为用于交换刀具4的换刀命令,其以T加编号的形式来规定交换后的刀具4。T01表示刀具编号01。CPU31在读出M06时,控制驱动电路51A和驱动电路55A,使Z轴马达51和刀库马达55驱动。M03为主轴正转指令,S2000为表示主轴9的转速的转速信息。数控装置30在N02的命令下,交换为刀具编号为01的刀具之后,使主轴9向正转方向以2000rpm旋转。
N03的G00为用于执行针对切削对象3或刀具4的定位的命令。G00规定X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中至少任一方向上的位置信息。G90为将坐标系规定为绝对坐标的命令。数控装置30在N03的命令下,将切削对象3或刀具4定位在绝对坐标(X、Y、Z)=(-100、-100、10)的位置。N04、N05的G01为用于执行丝锥切削以外的普通切削动作(称为普通切削)的命令(称为普通切削命令)。G01至少规定位置信息Z-10/Z-15和移动速度信息F500/F250。数控装置30在N04、N05的命令下,计算出基于G01的Z轴位置指令,并周期性地向驱动电路51A输出Z轴位置指令,驱动电路51A使Z轴马达51驱动。此时,主轴头7借助Z轴移动机构,以500mm/min沿Z轴方向移动直到Z-10,之后,以250mm/min沿Z轴方向移动直到Z-15。而且,N04的主轴9的转速为由N02规定的2000rpm,N05的主轴9的转速为1000rpm。数控装置30在N06的命令下,交换为刀具编号为02的刀具。数控装置30在N07的命令下,执行刀具4相对于切削对象3的定位,定位到绝对坐标Z=10的位置。
N08的G84包含用于执行使用作为刀具4的丝锥,在孔的内侧形成内螺纹的切削动作(称为丝锥切削)的命令(称为丝锥切削命令)。G84至少规定刀具4的Z轴方向位置信息Z-10、螺纹牙间隔信息R5、刀具4的Z轴方向移动速度信息F200和主轴9的转速信息S200。CPU31在读出G84时,计算出基于该G84的Z轴方向位置指令(称为Z轴位置指令),并周期性地向驱动电路51A输出Z轴位置指令。驱动电路51A使Z轴马达51驱动,主轴头7以200mm/min沿Z轴方向移动直到Z-10。同时,由后述的修正用运算器36B(参照图4)计算出与Z轴位置指令同步的主轴9的位置指令(称为主轴位置指令),并周期性地向驱动电路52A输出主轴位置指令。驱动电路52A使主轴马达52驱动,使之与Z轴马达51同步,主轴9与主轴头7的移动同步地以200rpm旋转。下面,将用于执行丝锥切削的、Z轴马达51和主轴马达52的控制方式称为位置控制。将G84中的、用于计算Z轴位置指令和主轴位置指令的命令都称为位置命令。N09的M902为表示使异常判定处理结束的结束命令。CPU31在读出M902时,一直到接下来读出M901之前,都无法执行异常判定处理。
参照图4,详细地说明在执行丝锥切削时的位置控制。CPU31周期性地向运算器36A输出Z轴位置指令。运算器36A向偏差计数器37B输出所被输入的Z轴位置指令。设于Z轴马达51的编码器51B向偏差计数器37B输出与Z轴马达51的旋转角相应的脉冲信号。偏差计数器37B计算出所被输入的Z轴位置指令与脉冲信号的偏差。偏差计数器37B向伺服放大器38B输出所计算出来的偏差。速度检测器51D基于由编码器51B输出的脉冲信号,检测Z轴马达51的转速,并向伺服放大器38B输出表示转速的信号。伺服放大器38B将从速度检测器51D输入的、表示转速的信号用作反馈信号,对从偏差计数器37B输入的偏差进行修正。伺服放大器38B基于经过修正后的偏差,向Z轴马达51输出驱动电流。Z轴马达51基于与当前转速相应地进行修正后的Z轴位置指令进行旋转。此时,主轴头7沿Z轴方向移动。
运算器36A向修正用运算器36B输出所被输入的Z轴位置指令。编码器51B向修正用运算器36B输出与Z轴马达51的旋转角相应的脉冲信号。修正用运算器36B将从编码器51B输入的脉冲信号用作反馈信号,对从运算器36A输入的Z轴位置指令进行修正。修正用运算器36B基于经过修正后的指令,计算出主轴位置指令,并向偏差计数器37A输出该主轴位置指令。设于主轴马达52的编码器52B向偏差计数器37A输出与主轴马达52的旋转角相应的脉冲信号。偏差计数器37A计算出所被输入的主轴位置指令与脉冲信号的偏差。偏差计数器37A向伺服放大器38A输出所计算出来的偏差。速度检测器52D基于由编码器52B输出的脉冲信号,检测主轴马达52的转速,并向伺服放大器38A输出表示转速的信号。伺服放大器38A将从速度检测器52D输入的、表示转速的信号用作反馈信号,对从偏差计数器37A输入的偏差进行修正。伺服放大器38A基于经过修正后的偏差,向主轴马达52输出驱动电流。主轴马达52基于与当前转速相应地进行修正后的主轴位置指令进行旋转。此时,主轴头7与Z轴方向的移动同步旋转。因此,主轴位置指令与Z轴位置指令同步。而且,在位置控制时,偏差计数器37B、伺服放大器38B与图2中的驱动电路51A相对应,偏差计数器37A、伺服放大器38A与图2中的驱动电路52A相对应。
详细地说明在进行普通切削时的速度控制。就与进行丝锥切削时的位置控制的不同点而言,在丝锥切削时,修正用运算器36B基于Z轴位置指令生成主轴位置指令,但在普通切削时,运算器36A计算出主轴9的速度指令(称为主轴速度指令),并周期性地向驱动电路52A输出主轴速度指令。即,不同点在于:普通切削时的速度控制的情况下,运算器36A绕过修正用运算器36B和偏差计数器37A,直接向伺服放大器38A输出主轴速度指令。在该情况下,主轴9与Z轴方向的移动非同步地旋转。因此,主轴速度指令和Z轴位置指令不同步。
用于执行普通切削的针对主轴马达52的控制方式与速度控制相对应。用于执行普通切削的针对Z轴马达51的控制方式与位置控制相对应。G01中的用于计算Z轴位置指令的命令与位置命令相对应。G01中的用于计算主轴速度指令的命令与速度命令相对应。在对用于执行丝锥切削的命令G84和用于执行普通切削的命令G01等进行综述时,称为切削命令。
图5表示CPU31与N08(参照图3)的G84相应地通过位置控制来控制Z轴马达51和主轴马达52的例子。如图5的(a-1)所示,CPU31与G84的位置命令相应地,使用位置信息Z-10和移动速度信息F200,计算出时间t1~时间t2所对应的Z轴位置指令p,并在时间t1~时间t2的期间里,周期性地向驱动电路51A输出该Z轴位置指令p。驱动电路51A基于Z轴位置指令p,使Z轴马达51驱动。此时,由于Z轴马达51的转速在时间t1、时间t2处突然加速或突然减速,因此,加速度和反向加速度变大。因此,CPU31在时间t1、时间t2附近,不进行基于流向Z轴马达51的电流的针对有无异常的判定。
CPU31对周期性地输出的Z轴位置指令p的随着时间的变化进行微分,计算出图5的(a-2)所示的速度信息。CPU31对所计算出来的速度信息的随着时间的变化进一步进行微分,计算出图5的(a-3)所示的加速度信息。即,CPU31对周期性地向驱动电路51A输出的Z轴位置指令p(Z-10)的随着时间的变化进行二阶微分,计算出加速度信息。CPU31判定为:在所计算出来的加速度信息的绝对值大于规定的第一阈值Th1的期间d21、期间d22里,Z轴马达51处于加减速状态。而且,如上所述,在丝锥切削时,CPU31基于Z轴位置指令p和转速信息S200,计算出主轴位置指令q,并周期性地向驱动电路52A输出该主轴位置指令q。此时,满足“q=p×移动速度信息÷转速信息”的关系。即,主轴马达52与Z轴马达51同步驱动。因此,CPU41在期间d21、期间d22里,不进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。CPU31判定为:在所计算出来的加速度信息的绝对值小于或等于第一阈值Th1的期间d11、期间d12、期间d13里,主轴马达52处于恒速状态。该期间里,CPU31进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。
图6表示CPU31与N02(参照图3)的M03相应地通过速度控制来控制主轴马达52。如图6的(b-1)所示,CPU31在时间t3~时间t4的期间里,周期性地向驱动电路52A输出表示转速信息S2000的主轴速度指令v。驱动电路52A基于主轴速度指令v,使主轴马达52驱动。图6的(b-2)表示由速度检测器52D测量所得的表示主轴马达52的转速的信息(称为测量信息)的随着时间的变化。主轴马达52的转速在时间t3处未上升至2000rpm(速度信息),而是在时间t3~时间t31的期间d41,缓缓上升。主轴马达52的转速在时间t4处未下降至0rpm,而是在时间t4~时间t41的期间d42,缓缓下降。在期间d41、期间d42里,主轴马达52的转速的加速度、反向加速度变大。因此,CPU31在期间d41、期间d42里,不进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。
如图6的(b-3)所示,CPU31在速度信息为0的期间d31、期间d33里,不进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。CPU31判定为:在判定为第m(m为大于或等于1的整数)次速度指令所示的速度信息(下面称为第m速度信息。)与第m+1速度信息不同之后,一直到判定为速度信息与测量信息相同之前的期间d41里,主轴马达52都处于加减速状态。该期间里,CPU31不进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。CPU31判定为:在判定为速度信息与测量信息相同之后,一直到判定为第n(n为大于或等于1的整数)速度信息与第n+1速度信息不同之前的期间d32 里,主轴马达52都处于恒速状态。该期间里,CPU31进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。CPU31判定为:在判定为第n速度信息与第n+1速度信息不同之后,一直到判定为速度信息与测量信息相同之前的期间d42里,主轴马达52都处于加减速状态。该期间里,CPU31不进行基于流向主轴马达52的电流的针对有无异常的判定。
第一标志信息基于数控程序(参照图3)的M901和M902,来切换可否执行异常判定处理。CPU31在从数控程序读出M901时,存储开始标志作为第一标志信息(S17(参照图7))。CPU31在从数控程序读出M902时,存储结束标志作为第一标志信息(S21(参照图7))。因此,在从读出M901开始,一直到接下来读出M902之前的期间里,第一标志信息都为开始标志。在从读出M902开始,一直到接下来读出M901之前的期间里,第一标志信息都为结束标志。CPU31在存储开始标志作为第一标志信息的期间(S45:是(参照图8)),能够执行异常判定处理。CPU31在存储结束标志作为第一标志信息的期间(S45:否(参照图8)),无法执行异常判定处理。
第二标志信息用于切换是否在异常判定处理中进行基于流向马达50的电流的针对有无异常的判定。CPU31在判定为主轴马达52处于加减速状态时,存储停止判定标志作为第二标志信息(S81(参照图9)、S103(参照图10))。CPU31在速度控制时,若速度信息为0,则存储停止判定标志作为第二标志信息(S93(参照图10))。停止判定标志表示不进行针对有无异常的判定。CPU31在判定为主轴马达52处于恒速状态时,存储判定中标志作为第二标志信息(S77(参照图9)、S99(参照图10))。判定中标志表示进行针对有无异常的判定。CPU31在作为第二标志信息存储的是判定中标志的期间(S53:是(参照图8)),进行基于流向主轴马达52的电流的针对刀具4有无异常的判定(S57(参照图8))。
参照图7~图10,说明主处理。CPU31将结束标志作为第一标志信息存储至RAM33,将停止判定标志作为第二标志信息存储至RAM33(S11)。CPU31按顺序读出存储装置34中存储的数控程序的一个命令(S13)。CPU31 对所读出的命令是否为开始命令进行判定(S15)。CPU31在判定为所读出的命令是开始命令时(S15:是),将开始标志作为第一标志信息存储至RAM33(S17)。CPU31使处理返回到S13。CPU31在判定为所读出的命令不是开始命令时(S15:否),对所读出的命令是否为结束命令进行判定(S19)。CPU31在判定为所读出的命令是结束命令时(S19:是),将结束标志作为第一标志信息存储至RAM33(S21)。CPU31使处理返回到S13。
CPU31在判定为所读出的命令不是结束命令时(S19:否),对所读出的命令是否为切削命令(位置命令或速度命令)进行判定(S23)。CPU31在判定为所读出的命令不是切削命令时(S23:否),对所读出的命令是否为表示数控程序已完成的完成命令进行判定(S29)。CPU31在判定为所读出的命令不是完成命令时(S29:否),基于所读出的命令执行处理(S31)。CPU31在处理结束之后,使处理前进到S13。CPU31读出数控程序的下一个命令(S13),并重复S15~S31的处理。
CPU31在判定为在S13中读出的命令是切削命令时(S23:是),执行异常判定处理(参照图8)(S25)。如图8所示,CPU31对RAM33中存储的比较速度信息进行初始化(S41)。CPU31开始与切削命令相应的切削处理(普通切削或丝锥切削)(S43)。CPU31对作为第一标志信息存储的是否为开始标志进行判定(S45)。CPU31在判定为作为第一标志存储的是结束标志时(S45:否),使处理前进到S59。CPU31在判定为作为第一标志信息存储的是开始标志时(S45:是),使处理前进到S47。
CPU31对与在S13(参照图7)中读出的命令相应地控制主轴马达52时的控制方式是否为位置控制进行判定(S47)。CPU31在读出用于执行丝锥切削的丝锥切削命令时,判定为:针对主轴马达52的控制方式为位置控制(S47:是)。此时,CPU31执行第一判定处理(参照图9)(S49)。CPU31在读出的是用于执行普通切削的普通切削命令时,判定为:针对主轴马达52的控制方式为速度控制(S47:否)。此时,CPU31执行第二判定处理(参照图10)(S51)。CPU31在第一判定处理或第二判定处理结束之后,使处理前进到S53。
参照图9,说明第一判定处理。CPU31对由驱动电路51A周期性地输出的Z轴位置指令的随着时间的变化进行二阶微分,计算出加速度信息(S71)。CPU31对作为第二标志信息存储的是否为停止判定标志进行判定(S73)。CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是停止判定标志时(S73:是),对加速度信息是否小于或等于规定的第一阈值进行判定(S75)。CPU31在判定为加速度信息小于或等于第一阈值时(S75:是),判定为:与Z轴马达51同步动作的主轴马达52处于恒速状态。CPU31将判定中标志作为第二标志信息存储至RAM33(S77)。CPU31结束第一判定处理,使处理返回到异常判定处理(参照图8)。CPU31在判定为加速度信息大于第一阈值时(S75:否),判定为:与Z轴马达51同步动作的主轴马达52处于加减速状态。CPU31结束第一判定处理,使处理返回到异常判定处理(参照图8)。此时,将继续作为第二标志信息存储的是停止判定标志的状态。
CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是判定中标志时(S73:否),对加速度信息是否大于第一阈值进行判定(S79)。CPU31在判定为加速度信息大于第一阈值时(S79:是),判定为:与Z轴马达51同步动作的主轴马达52处于加减速状态。CPU31将停止判定标志作为第二标志信息存储至RAM33(S81)。CPU31结束第一判定处理,使处理返回到异常判定处理(参照图8)。CPU31在判定为加速度信息小于或等于第一阈值时(S79:否),判定为:与Z轴马达51同步动作的主轴马达52处于恒速状态。CPU31结束第一判定处理,使处理返回到异常判定处理(参照图8)。此时,将继续作为第二标志信息存储的是判定中标志的状态。
参照图10,说明第二判定处理。CPU31获取由驱动电路52A周期性地输出的主轴速度指令所示的速度信息。CPU31对所获取的速度信息是否为0进行判定(S91)。CPU31在判定为速度信息为0时(S91:是),存储停止判定标志作为第二标志信息(S93)。CPU31使处理前进到S105。CPU31在判定为速度信息不为0时(S91:否),使处理前进到S95。
CPU31对作为第二标志信息存储的是否为停止判定标志进行判定(S95)。CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是停止判定标志时(S95:是),使处理前进到S97。CPU31基于与主轴马达52相连接的速度检测器52D所输出的信号,获取针对主轴马达52的转速进行测量所得的测量信息。CPU31对测量信息与速度信息是否相同进行判定(S97)。CPU31在判定为测量信息与速度信息相同时(S97:是),判定为:主轴马达52处于恒速状态。CPU31存储判定中标志作为第二标志信息(S99),使处理前进到S105。CPU31在判定为测量信息与速度信息不同时(S97:否),使处理前进到S105。此时,将继续作为第二标志信息存储的是停止判定标志的状态。
CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是判定中标志时(S95:否),使处理前进到S101。CPU31对速度信息与RAM33中存储的比较速度信息是否相同进行判定(S101)。CPU31对由驱动电路52A连续地向主轴马达52输出的两个速度指令所示的两个速度信息是否相同进行判定。CPU31在判定为比较速度信息与速度信息不同时(S101:否),判定为:主轴马达52处于加减速状态。CPU31存储停止判定标志作为第二标志信息(S103),使处理前进到S105。CPU31在判定为比较速度信息与速度信息相同时(S101:是),使处理前进到S105。此时,将继续作为第二标志信息存储的是判定中标志的状态。
CPU31存储速度信息作为比较速度信息,更新比较速度信息(S105)。CPU31结束第二判定处理,使处理返回到异常判定处理(参照图8)。
如图8所示,CPU31在结束第一判定处理(S49)或第二判定处理(S51)之后,对作为第二标志信息存储的是否为判定中标志进行判定(S53)。CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是停止判定标志时(S53:否),不对刀具4有无异常进行判定。此时,CPU31使处理前进到S59。CPU31在判定为作为第二标志信息存储的是判定中标志时(S53:是),像下述那样地对刀具4有无异常进行判定。
CPU31从驱动电路52A获取由电流检测器52C检测到的电流,作为流向主轴马达52的电流(S55)。CPU31对所检测到的电流是否小于或等于规定的第二阈值进行判定(S57)。CPU31在判定为所检测到的电流大于第二阈值时(S57:否),判定为:刀具4发生异常。CPU31在显示部17(参照图2)显示警告(S61),结束异常判定处理,使处理返回到主处理(参照图7)。CPU31在判定为所检测到的电流小于或等于第二阈值时(S57:是),使处理前进到S59。CPU31对与在S13(参照图7)中读出的切削命令相应的切削处理是否已完成进行判定(S59)。CPU31在判定为切削处理未完成时(S59:否),使处理返回到S45。CPU31在判定为切削处理已完成时(S59:是),结束异常判定处理,使处理返回到主处理(参照图7)。
如图7所示,CPU31在结束异常判定处理(S25)之后,对是否在显示部17显示了警告进行判定(S27)。CPU31在判定为在显示部17显示了警告时(S27:是),刀具4发生了异常,因此,结束主处理。CPU31在判定为未在显示部17显示警告时(S27:否),使处理返回到S13。CPU31读出数控程序的下一个命令(S13),并重复S15~S31的处理。CPU31在判定为所读出的命令是完成命令时(S29:是),结束主处理。
机床1具有用于使Z轴马达51驱动的驱动电路51A和用于使主轴马达52驱动的驱动电路52A。数控装置30在对主轴马达52执行速度控制时,经运算器36A,周期性地向驱动电路52A(偏差计数器37A、伺服放大器38A)输出基于速度命令的主轴速度指令。数控装置30在分别对主轴马达52和Z轴马达51执行位置控制时,经运算器36A,周期性地向驱动电路51A(偏差计数器37B、伺服放大器38B)输出基于位置命令的Z轴位置指令,并且,经运算器36A和修正用运算器36B,周期性地向驱动电路52A(偏差计数器37A、伺服放大器38A)输出主轴位置指令。数控装置30在判定为主轴马达52处于恒速状态时(S53:是),对刀具4有无异常进行判定。数控装置30在判定为主轴马达52处于加减速状态时(S53:否),不对刀具4有无异常进行判定。因此,能够减少在主轴马达52处于加减速状态下,因不同于刀具4发生异常的其他原因使得流向主轴马达52的电流发生变化时,错误地对刀具4有无异常进行判定的可能性。数控装置30在通过位置控制来控制主轴马达52时(丝锥切削时),和在通过速度控制来控制主轴马达52时(普通切削时),基于不同的判定方法,来对主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定。因此,数控装置30能够通过与各控制方式相应的适当的判定方法,来适当地判定出主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态。因此,数控装置30能够提高针对刀具4有无异常的判定精度。
机床1具有:主轴马达52,其用于使刀具4相对于切削对象3旋转;及Z轴马达51,其用于使刀具4相对于切削对象3移动。在数控装置30进行丝锥切削时,主轴马达52与Z轴马达51同步旋转。此时,针对主轴马达52的控制方式为位置控制。数控装置30在判定为针对主轴马达52的控制方式为位置控制时(参照图9),对向Z轴马达51输出的Z轴位置指令进行二阶微分,计算出加速度信息(S71)。数控装置30与加速度信息和第一阈值之间的关系相应地,对与Z轴马达51同步动作的主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定。在数控装置30进行普通切削时,主轴马达52与Z轴马达51非同步地旋转。此时,针对主轴马达52的控制方式为速度控制。数控装置30在判定为针对主轴马达52的控制方式为速度控制时(参照图10),与向主轴马达52输出的主轴速度指令所示的速度信息同针对主轴马达52的转速进行测量所得的测量信息是否相同相应地,对主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定(S97)。数控装置30在判定为是速度控制时(参照图10),与连续地向主轴马达52输出的两个速度指令所示的两个速度信息是否相同相应地,对主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定(S101)。此时,数控装置30能够适当地执行针对主轴马达52是处于加减速状态还是处于恒速状态的判定,因此,能够提高针对刀具4有无异常的判定精度。
RAM33存储表示是否对刀具4有无异常进行判定的第二标志信息。数控装置30在对刀具4有无异常进行判定(S57)之前,将表示不对刀具4有无异常进行判定的停止判定标志作为第二标志信息存储至RAM33(S11)。数控装置30在作为第二标志信息存储的是停止判定标志的状态下,判定为主轴马达52处于恒速状态时(S75:是,S97:是),将表示对刀具4有无异常进行判定的判定中标志作为第二标志信息存储至RAM33(S77、S99)。数控装置30在作为第二标志信息存储的是判定中标志的状态下,判定为主轴马达52处于加减速状态时(S79:否,S101:否),将停止判定标志作为第二标志信息存储至RAM33(S81、S103)。数控装置30在作为第二标志信息存储的是判定中标志的状态时(S53:是),对刀具4有无异常进行判定(S55、S57)。数控装置30在作为第二标志信息存储的是停止判定标志的状态时(S53:否),不对刀具4有无异常进行判定。因此,数控装置30能够与主轴马达52的状态相应地,来适当地判定是否对刀具4有无异常进行判定。
存储装置34中存储的数控程序包含:开始命令,其表示使针对有无异常的判定开始;及结束命令,其表示使针对有无异常的判定结束。数控装置30在从读出开始命令开始(S15:是),一直到接下来读出结束命令(S19:是)之前的期间里,存储开始标志作为第一标志信息(S17)。此时,数控装置30对刀具4有无异常进行判定。数控装置30在从读出结束命令开始(S19:是),一直到接下来读出上述开始命令(S15:是)之前的期间里,存储结束标志作为第一标志信息(S21)。此时,数控装置30不对刀具4有无异常进行判定。此时,数控装置30能够基于与马达50的控制命令一同包含在数控程序中的开始命令和结束命令,来指定针对刀具4有无异常的判定期间。
本发明不限于上述实施方式。也可以是,CPU31在执行S97的处理时,不对速度信息和测量信息是否完全相同进行判定。也可以是如下等情况,在测量信息相对于速度信息处于规定范围内时,CPU31判定为:速度信息和测量信息相同。也可以是,CPU31在执行S101的处理时,不对比较速度信息和速度信息是否完全相同进行判定。也可以是如下等情况,在速度信息相对于比较速度信息处于规定范围内时,CPU31判定为:比较速度信息和速度信息相同。
也可以是,机床1具有用于使保持切削对象3的工作台13旋转的马达。也可以是,机床1通过该马达的旋转,使切削对象3相对于刀具4旋转,来执行切削加工。在该情况下,也可以是,CPU31在判定为是速度控制时(参照图10),对向该马达输出的速度指令所示的速度信息与针对该马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定。也可以是,CPU31在判定为是速度控制时,对连续地向该马达输出的两个速度指令所示的两个速度信息是否相同进行判定。
也可以是,CPU31在进行丝锥切削时,周期性地向驱动电路52A输出主轴位置指令,由驱动电路52A使主轴马达52驱动。也可以是,与驱动电路52A的控制同步地,周期地向驱动电路51A输出Z轴位置指令,由驱动电路51A使Z轴马达51驱动,使之与主轴马达52同步。也可以是,CPU31对周期性地向主轴马达52的驱动电路52A输出的主轴位置指令进行二阶微分,计算出加速度信息(S71)。也可以是,CPU31基于所计算出来的加速度信息和第一阈值的关系,对与主轴马达52同步动作的Z轴马达51是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定(S75、S79)。也可以是,CPU31基于Z轴马达51的电流,对刀具4有无异常进行判定(S57)。
也可以是,CPU31在执行丝锥切削时,对分别向Z轴马达51和主轴马达52输出的位置指令(Z轴位置指令和主轴位置指令)进行二阶微分,分别计算出各自的加速度信息。也可以是,CPU31基于所计算出来的加速度信息同第一阈值之间的关系,对Z轴马达51和主轴马达52中的任一者是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定(S75、S79)。也可以是,CPU31在判定为Z轴马达51和主轴马达52中的任一者处于恒速状态时,基于流向Z轴马达51和主轴马达52中处于恒速状态的任一者的电流,对刀具4有无异常进行判定。
就针对控制方式的判定方法而言,也可以通过不同的方法来进行判定。也可以是,数控程序包含表示速度控制或位置控制的标志信息,CPU31基于该标志信息,对是速度控制还是位置控制进行判定。也可以是,数控程序不包含开始命令和结束命令。也可以是,CPU31不局限于作为第一标志信息所存储的标志,而是始终对刀具4有无异常进行判定。
机床1是本发明的机械装置的一例。进行S47的处理时的CPU31是本发明的第一判定部的一例。进行S71的处理时的CPU31是本发明的计算部的一例。进行S75、S77、S79、S81的处理时的CPU31是本发明的第二判定部的一例。进行S97的处理时的CPU31是本发明的第三判定部的一例。进行S105的处理时的CPU31是本发明的速度存储部的一例。进行S101的处理时的CPU31是本发明的第四判定部的一例。进行S99、S103的处理时的CPU31是本发明的第五判定部的一例。进行S55的处理时的CPU31是本发明的检测部的一例。进行S57的处理时的CPU31是本发明的第六判定部的一例。主轴马达52是本发明的第一马达的一例。Z轴马达51是本发明的第二马达的一例。存储第二标志信息的RAM33是本发明的第一存储部的一例。进行S11的处理时的CPU31是本发明的第一存储控制部的一例。停止判定标志是本发明的停止判定信息的一例。判定中标志是本发明的判定中信息的一例。进行S77、S99的处理时的CPU31是本发明的第二存储控制部的一例。进行S81、S103的处理时的CPU31是本发明的第三存储控制部的一例。存储装置34是本发明的第二存储部的一例。S47的处理是本发明的第一判定工序的一例。S71的处理是本发明的计算工序的一例。S75、S77、S79、S81的处理是本发明的第二判定工序的一例。S97的处理是本发明的第三判定工序的一例。S105的处理是本发明的速度存储工序的一例。S101的处理是本发明的第四判定工序的一例。S99、S103的处理是本发明的第五判定工序的一例。S55的处理是本发明的检测工序的一例。S57的处理是本发明的第六判定工序的一例。
Claims (8)
1.一种数控装置,该数控装置(30)能够针对机械装置(1)执行速度控制和位置控制,所述机械装置(1)具有马达(51~54)和驱动电路(51A~54A),所述马达用于使对切削对象(3)进行加工的刀具(4)和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于控制所述机械装置的数控程序的速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于所述数控程序的位置命令的位置指令,
该数控装置的特征在于,
该数控装置具有:
第一判定部(31),其对所述数控程序的命令是所述速度控制还是所述位置控制进行判定;
计算部,在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,该计算部基于所述位置指令,计算加速度信息;
第二判定部,在所述计算部计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,该第二判定部判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,该第二判定部判定为所述马达处于恒速状态;
第三判定部,在所述第一判定部判定为是所述速度控制时,该第三判定部对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;
速度存储部,在所述第一判定部判定为是所述速度控制时,该速度存储部将所述速度指令存储为存储指令;
第四判定部,其对所述速度存储部上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;
第五判定部,在所述第三判定部判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定部判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,该第五判定部判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定部判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定部判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,该第五判定部判定为所述马达处于加减速状态;
检测部,其用于检测流向所述马达的电流;及
第六判定部,在所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于恒速状态时,该第六判定部基于所述检测部检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,
在所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于加减速状态时,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。
2.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
所述机械装置具有:第一马达(52),其用于使所述刀具相对于所述切削对象旋转;及第二马达(51),其用于使所述刀具相对于所述切削对象移动,
在进行所述位置控制时,所述第一马达与所述第二马达同步旋转,
在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,
所述计算部基于针对所述第二马达的所述位置指令,计算所述加速度信息,
所述第二判定部基于所述加速度信息与所述规定阈值之间的关系,对所述第一马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定,
所述第六判定部基于所述第一马达的所述电流,对有无所述异常进行判定。
3.根据权利要求1所述的数控装置,其特征在于,
所述机械装置具有:第一马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象旋转;及第二马达,其用于使所述刀具相对于所述切削对象移动,
在进行所述位置控制时,所述第二马达与所述第一马达同步旋转,
在所述第一判定部判定为是所述位置控制时,
所述计算部基于针对所述第一马达的所述位置指令,计算所述加速度信息,
所述第二判定部基于所述加速度信息与所述规定阈值之间的关系,对所述第二马达是处于加减速状态还是处于恒速状态进行判定,
所述第六判定部基于所述第二马达的所述电流,对有无所述异常进行判定。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的数控装置,其特征在于,
该数控装置具有:
第一存储部(33),其用于存储表示是否对有无所述异常进行判定的信息;
第一存储控制部,在所述第六判定部最初进行判定之前,该第一存储控制部将表示不对有无所述异常进行判定的停止判定信息存储至所述第一存储部;
第二存储控制部,在所述第一存储部中存储的是所述停止判定信息的状态下,所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于恒速状态时,该第二存储控制部将表示对有无所述异常进行判定的判定中信息存储至所述第一存储部;及
第三存储控制部,在所述第一存储部中存储的是所述判定中信息的状态下,所述第二判定部或所述第五判定部判定为所述马达处于加减速状态时,该第三存储控制部将所述停止判定信息存储至所述第一存储部,
在所述第一存储部中存储的是所述判定中信息时,所述第六判定部对有无所述异常进行判定,在所述第一存储部中存储的是所述停止判定信息时,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的数控装置,其特征在于,
所述数控程序具有:开始命令,其表示使针对有无所述异常的判定开始;及结束命令,其表示使针对有无所述异常的判定结束,
在从读出所述开始命令开始,一直到接下来读出所述结束命令之前的期间里,所述第六判定部对有无所述异常进行判定,
在从读出所述结束命令开始,一直到接下来读出所述开始命令之前的期间里,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。
6.根据权利要求4所述的数控装置,其特征在于,
所述数控程序具有:开始命令,其表示使针对有无所述异常的判定开始;及结束命令,其表示使针对有无所述异常的判定结束,
在从读出所述开始命令开始,一直到接下来读出所述结束命令之前的期间里,所述第六判定部对有无所述异常进行判定,
在从读出所述结束命令开始,一直到接下来读出所述开始命令之前的期间里,所述第六判定部不对有无所述异常进行判定。
7.一种数控方法,该数控方法的特征在于,
该数控方法包括下述工序:
第一判定工序,在该第一判定工序中,对针对机械装置执行的是速度控制还是位置控制进行判定,所述机械装置具有马达和驱动电路,所述马达用于使对切削对象进行加工的刀具和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于位置命令的位置指令;
计算工序,在该计算工序中,在所述第一判定工序判定为是所述位置控制时,基于所述位置指令,计算加速度信息;
第二判定工序,在该第二判定工序中,在所述计算工序计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,判定为所述马达处于恒速状态;
第三判定工序,在该第三判定工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;
速度存储工序,在该速度存储工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,将所述速度指令存储为存储指令;
第四判定工序,在该第四判定工序中,对所述速度存储工序上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;
第五判定工序,在该第五判定工序中,在所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,判定为所述马达处于加减速状态;
检测工序,在该检测工序中,检测流向所述马达的电流;及
第六判定工序,在该第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于恒速状态时,基于所述检测工序检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,
在所述第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于加减速状态时,不对有无所述异常进行判定。
8.一种存储有数控程序的存储装置,其特征在于,
该数控程序用于使计算机执行下述工序:
第一判定工序,在该第一判定工序中,对针对机械装置执行的是速度控制还是位置控制进行判定,所述机械装置具有马达和驱动电路,所述马达用于使对切削对象进行加工的刀具和该切削对象相对地进行旋转、移动,在所述速度控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于速度命令的速度指令,在所述位置控制中,周期性地向所述驱动电路输出基于位置命令的位置指令;
计算工序,在该计算工序中,在所述第一判定工序判定为是所述位置控制时,基于所述位置指令,计算加速度信息;
第二判定工序,在该第二判定工序中,在所述计算工序计算出来的所述加速度信息的绝对值大于规定阈值时,判定为所述马达处于加减速状态,在所述加速度信息的绝对值小于或等于所述规定阈值时,判定为所述马达处于恒速状态;
第三判定工序,在该第三判定工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,对所述速度指令与针对所述马达的转速进行测量所得的测量信息是否相同进行判定;
速度存储工序,在该速度存储工序中,在所述第一判定工序判定为是所述速度控制时,将所述速度指令存储为存储指令;
第四判定工序,在该第四判定工序中,对所述速度存储工序上次存储的所述存储指令与所述速度指令是否相同进行判定;
第五判定工序,在该第五判定工序中,在所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之后,一直到所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之前的期间里,判定为所述马达处于恒速状态,在所述第四判定工序判定为所述存储指令与所述速度指令不同之后,一直到所述第三判定工序判定为所述速度指令与所述测量信息相同之前的期间里,判定为所述马达处于加减速状态;
检测工序,在该检测工序中,检测流向所述马达的电流;及
第六判定工序,在该第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于恒速状态时,基于所述检测工序检测到的所述电流,对所述刀具有无异常进行判定,
在所述第六判定工序中,在所述第二判定工序或所述第五判定工序判定为所述马达处于加减速状态时,不对有无所述异常进行判定。
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