CN110874083A - 加工环境测定装置 - Google Patents

加工环境测定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110874083A
CN110874083A CN201910823085.6A CN201910823085A CN110874083A CN 110874083 A CN110874083 A CN 110874083A CN 201910823085 A CN201910823085 A CN 201910823085A CN 110874083 A CN110874083 A CN 110874083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration
data
machining
unit
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910823085.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110874083B (zh
Inventor
上西大辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN110874083A publication Critical patent/CN110874083A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110874083B publication Critical patent/CN110874083B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/12—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring vibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/2452—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves for measuring features or for detecting a condition of machine parts, tools or workpieces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31294—Compare measurements from sensors to detect defective sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37351—Detect vibration, ultrasound
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37434—Measuring vibration of machine or workpiece or tool
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50041—Measuring intensity of tool vibration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种加工环境测定装置，其不进行实际加工就能够根据各振动数据自动地确定有可能成为加工面不良的影响的振动源。加工环境测定装置具备：基准加工数据存储部，其存储了根据预先在理想的加工环境下测定的振动的时序数据而计算出的基准加工数据；数据取得部，其至少取得通过测定安装在加工机的主轴上的保持器的振动的保持器部测定传感器检测出的该保持器的振动的时序数据；分析部，其分析时序数据，计算表示该时序数据的特征的特征数据；比较判定部，其对表示时序数据的特征的特征数据和基准加工数据进行比较，判定加工机的加工环境；显示部，其显示比较判定部的判定的结果。

Description

加工环境测定装置
技术领域
本发明涉及加工环境测定装置，具体涉及测定影响高质量加工的加工环境的加工环境测定装置。
背景技术
近年来，通过加工中心等的切削加工机进行IT部件、装饰品等的外观部件的高质量加工的情况正在变多(例如日本特开2006-159299号公报等)。在这些高质量加工中，使用单晶钻石、多晶钻石(PCD)。在高质量加工中，要求高精度的主轴的变位(run-out)、低振动、以及没有干扰振动那样的设置环境。
在高质量加工中，例如如果由于因主轴冲撞造成的主轴不良而主轴的振动增大，则产生加工面不良。另外，如果作为外围设备而设置的雾气收集器的振动、冷却所使用的扇风机的振动传递到加工机，则对加工面产生坏影响。即，产生加工面不良。除此以外，在设置了加工机的地面的承重不足的情况下，也会受到加减速时的振动、来自相邻的加工机的振动等各种影响，而产生加工面不良。
在产生了加工面不良时，当前正在进行的量产加工停止。另外，为了解决高质量加工的问题，使用振动测定机等，调查主轴、工作台产生振动的因素、各种干扰产生的因素。另外，除去这些因素而改善加工环境。在这些调查中使用了各种测定装置。另外，为了根据测定结果判断成为加工不良的原因的现象，使用外部的个人计算机等花费很多时间而进行分析。另外，由具有高质量加工的知识、经验的熟练工进行操作。因此，花费很大的成本。
因此，本发明的目的在于：提供一种加工环境测定装置，其不进行实际加工就能够根据各振动数据自动地确定有可能成为加工面不良的原因的振动源。
发明内容
在本发明中，作为简单地测定/判断加工环境对加工机的加工的影响的装置，使用加工环境测定装置。使用加工环境测定装置测定测定各部的振动状态，全面地判断对加工的影响。加工环境是指包含配置在加工机的周围的机械、加工机自身的设置状况、安装在加工机自身的风扇或外围设备的状态的概念。在测定加工环境时，机械执行作为基准(benchmark)动作的规定的动作。将这时测定的各物理量数据(振动信息)与包含预先在理想的加工环境(能够进行高质量加工的加工环境)中进行基准动作时测定的振动信息的基准加工数据进行比较。另外，评价在当前的加工环境中测定的数据与该基准加工数据有怎样程度的差异。另外，根据所要求的加工面质量，能够允许的振动的水平不同。因此，对主轴和工作台各自的当前的数据与基准加工数据的差异进行评分显示，显示当前的加工环境适合于怎样程度的质量的加工。
本发明的一个实施例是测定振动对加工机的加工的影响的加工环境测定装置，其具备：基准加工数据存储部，其存储了根据预先在理想的加工环境下测定的振动的时序数据而计算出的基准加工数据；数据取得部，其至少取得通过测定安装在上述加工机的主轴上的保持器的振动的保持器部测定传感器检测出的该保持器的振动的时序数据；分析部，其分析上述数据取得部取得的时序数据，计算表示该时序数据的特征的特征数据；比较判定部，其对上述分析部计算出的表示上述时序数据的特征的特征数据和存储在上述基准加工数据存储部中的基准加工数据进行比较，判定上述加工机的加工环境；显示部，其显示上述比较判定部的判定的结果。
根据本发明的一个实施例，将适合于加工目的的加工环境作为基准，评价当前的加工环境，并进行评分显示。另外，通过使用加工环境测定装置执行定期检修等，即使不是熟练工，也能够容易地根据评分来确认加工环境的变化，事前进行加工机的修理。
在本发明中，即使不实际进行加工，也能够容易地确认机械是否处于适合于加工的目的(例如高质量加工)的环境中。即使在假设突然发生了加工面不良时，也能够判断是由于环境(振动)、还是由于除此以外的原因(切削粉尘、操作错误)。另外，在不同的设置环境中分别使用了多个切削加工机的情况下，在产生了加工面不良时，能够迅速地查明各个切削加工机的设置环境的差别。进而，能够根据评分显示，判断适合于加工内容的加工能力。
附图说明
根据参照附图的以下的实施例的说明，能够了解本发明的上述以及其他的目的和特征。
图1是一个实施方式的加工环境测定装置的概要硬件结构图。
图2是第一实施方式的加工环境测定装置的概要功能框图。
图3是示例振动的测定所使用的传感器的图。
图4是示例振动的测定所使用的传感器的图。
图5是表示作为基准动作的结果而取得的时序数据的例子的图。
图6是示出表示时序数据的特征的特征数据的例子的图。
图7是表示基准加工数据的例子的图。
图8是表示每个频率的评分和时序数据的评分的计算例子的图。
图9是表示基于评分的评价判定基准的例子的图。
图10是第二实施方式的加工环境测定装置的概要功能框图。
图11是表示原因推定数据的例子的图。
具体实施方式
以下，与附图一起说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的一个实施方式的加工环境测定装置1的概要硬件结构图。本实施方式的加工环境测定装置1被安装在控制加工机2的控制装置中。另外，加工环境测定装置1被安装在与控制加工机的控制装置一并设置的个人计算机、经由网络与加工机连接的单元计算机、主机计算机、云服务器等计算机中。图1表示出将加工环境测定装置1安装在与控制加工机的控制装置一并设置的计算机中的情况下的例子。
本实施方式的加工环境测定装置1具备的CPU(Central Pocessing Unit，中央处理单元)11是整体地控制加工环境测定装置1的处理器。CPU11经由总线22读出存储在所连接的ROM(Read Only Menory，只读存储器)12中的系统/程序，依照该系统/程序控制加工环境测定装置1整体。在RAM(Random access memory，随机存取存储器)13中，存储临时的计算数据、用于显示在显示装置70的显示数据。在RAM13中，经由接口19存储操作者从输入装置71输入的各种数据等。
非易失性存储器14例如是被未图示的电池备份的SRAM(Static Random AccessMemory，静态随机存取存储器)、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)。非易失性存储器14是即使加工环境测定装置1的电源被切断也保持存储状态的存储器。在非易失性存储器14中，例如存储经由输入装置71输入的数据或程序、从加工机2(经由未图示的USB装置等)离线或(经由接口20)在线地取得的数据。在非易失性存储器14中，例如(经由未图示的USB装置等)离线或(经由接口21)在线地取得并存储通过安装在加工机2中的各种传感器3(检测振动的加速度传感器等)检测出的检测值。可以在利用时将存储在非易失性存储器14中的数据、程序等在RAM13中展开。另外，在ROM12中，预先写入有用于执行其他的必要的处理的系统/程序。
图2是第一实施方式的加工环境测定装置1的概要功能框图。由图1所示的加工环境测定装置1具备的CPU11执行系统/程序，控制加工环境测定装置1的各部的动作，由此实现图2所示的功能模块的各功能。
本实施方式的加工环境测定装置1具备数据取得部100、分析部110、比较判定部120、显示部130。另外，在非易失性存储器14中，确保有基准加工数据存储部200。在基准加工数据存储部200中，预先存储在进行高质量加工时检测出的与振动等相关的基准加工数据。基准加工数据是成为评价加工环境时的基准的数据。
数据取得部100是以下的功能单元，即取得通过设置在加工机2中的传感器3测定的物理量的时序数据，存储到在非易失性存储器14中确保的测定数据存储部210中。作为设置在加工机2中的传感器3，例如使用用于检测振动的加速度传感器。传感器3被安装在加工机2的各部，检测所安装的部分的振动。安装有传感器3的部分如图3、4所示例的那样，是安装在主轴上的保持器的部分(保持器部测定传感器3A)、主轴(主轴部测定传感器3B)、工作台(工作台部测定传感器3C)。保持器部测定传感器3A起到在加工时检测传递到工具的振动的重要作用。保持器部测定传感器3A不只简单地检测从加工机2外传递来的振动，还能够检测在加工机2内的各部(例如冷却主轴电动机的风扇、安装在控制盘内的风扇等)产生并在主轴旋转机构内部传递的能量的微弱振动等。另外，在主轴旋转时产生的振动根据使用工具而分别相互不同，但通过使用保持器部测定传感器3A，能够测定它们的振动。主轴部测定传感器3B主要被用于测定在主轴旋转时产生的普通的振动。工作台部测定传感器3C检测向工作台传递的普通的振动。数据取得部100例如将从内置于加工环境测定装置1中的未图示的RTC(Real Time Clock，实时时钟)等取得的时刻数据与所取得的各数据关联起来。数据取得部100这样生成时序数据，将各个数据存储到测定数据存储部210中。数据取得部100也可以将在加工机2中制作的时序数据直接存储到测定数据存储部210中。数据取得部100存储到测定数据存储部210中的时序数据也可以是与时间关联的值的集合(离散值)。另外，数据取得部100存储到测定数据存储部210中的时序数据也可以是根据离散值求出的近似公式(连续值)。
分析部110是分析存储在测定数据存储部210中的时序数据的功能单元。分析部110通过频谱分析、衰减振动分析等公知的分析方法，分析存储在测定数据存储部210中的各时序数据。分析部110例如计算出各时序数据所包含的频率分量、该频率分量的加速度、速度、变位、衰减率等那样的表示各个时序数据的特征的特征数据。
比较判定部120是以下的功能单元，即对分析部110计算出的特征数据、存储在基准加工数据存储部200中的基准加工数据进行比较，根据比较结果判定加工环境的好坏。比较判定部120例如使用预先确定的规定的比较公式，对存储在测定数据存储部210中的时序数据和与该时序数据对应的存储在测定数据存储部210中的基准加工数据进行比较。比较判定部120根据该比较结果，计算与所测定出的时序数据相对应的评分。比较判定部120也可以根据计算出的评分判定所测定出的加工环境的好坏。比较判定部120也可以不只简单地进行好/坏的判定，而根据计算出的评分，通过多个阶段评价来判定所测定出的加工环境。
显示部130是经由接口18将比较判定部120对加工环境的好坏的判定结果显示到显示装置70的功能单元。
以下，表示具有以上结构的加工环境测定装置1的加工环境的测定、与测定出的加工环境有关的分析和比较判定的动作的流程。
加工环境测定装置1例如在加工开始之前，使加工机2进行规定的基准动作。例如由加工机2和加工环境测定装置1协作地根据程序进行基准动作中的加工机2的动作和加工环境测定装置1对加工环境的测定即可。
基准动作例如是保持器部测定传感器3A对传递到保持器的振动的测定动作、主轴部测定传感器3B对主轴旋转时的振荡的测定动作。另外，基准动作例如是工作台部测定传感器3C对工作台停止时的振动的测定动作、工作台部测定传感器3C对工作台动作时的振动的测定动作。
进行保持器部测定传感器3A对传递到保持器的振动的测定动作主要是为了检测在机内产生的振动。因此，优选在主轴旋转停止的状态下进行保持器部测定传感器3A的测定。也可以在主轴旋转的状态下，与主轴部测定传感器3B对振动的测定同时地进行保持器部测定传感器3A的测定。在该情况下，根据通过主轴部测定传感器3B测定的振动的时序数据的值与通过保持器部测定传感器3A测定的振动的时序数据的值的差分，得到有某种程度的可靠性的测定数据。保持器部测定传感器3A对传递到保持器的振动的测定动作进行规定的时间(例如10秒)。该测定结果被数据取得部100取得为时序数据，并存储到测定数据存储部210中。
进行主轴部测定传感器3B对主轴旋转时的振动的测定动作主要是为了检测由于主轴不良而产生的振动。以预先确定的多个主轴转速(例如按照100rpm对100rpm～24000rpm进行分割等)，进行主轴部测定传感器3B对主轴旋转时的振动的测定动作。振动的测定结果被数据取得部100取得为时序数据，并存储到测定数据存储部210中。
进行工作台部测定传感器3C对工作台停止时的振动的测定动作主要是为了检测加工机2以外的振动的影响。工作台部测定传感器3C对工作台停止时的振动的测定动作进行规定的时间(例如10秒)。该测定结果被数据取得部100取得为时序数据，存储到测定数据存储部210中。
进行工作台部测定传感器3C对工作台动作时的振动的测定动作是为了判断加工机2的设置状态(水平(level)不良、高度的不良、平行度的不良等)。使工作台向能够动作的轴方向(X轴方向、Y轴方向等)以预先确定的进给速度移动0～最大移动量，来进行工作台部测定传感器3C对工作台动作时的振动的测定动作。该测定结果被数据取得部100取得为时序数据，并存储到测定数据存储部210中。在图5中表示这样取得的表示各部的振动的时序数据的例子。
通过分析部110分析存储在测定数据存储部210中的各个时序数据。分析部110例如进行在主轴停止时通过保持器部测定传感器3A测定的时序数据、在主轴旋转时通过主轴部测定传感器3B测定的时序数据、在工作台停止时通过工作台部测定传感器3C测定的时序数据的分析。分析部110针对这些时序数据，进行公知的FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)等频谱分析。分析部110针对时序数据所包含的主要频率分量(振幅大的频率分量)，计算出加速度(m/s2)、速度(mm/s)、变位(μm)等表示该时序数据的特征的特征数据。图6是在主轴旋转时通过主轴部测定传感器3B测定的时序数据的分析结果的例子。根据振幅大的频率分量计算出特征数据即可。例如，根据通过分析得到的频率分量中的从振幅大的开始计数的规定个数(前2个、前10个等)的频率分量，计算出特征数据即可。即，不需要根据振幅小的频率分量计算特征数据。分析部110同样对在主轴停止时通过保持器部测定传感器3A测定的时序数据、在工作台停止时通过工作台部测定传感器3C测定的时序数据，也进行频谱分析。由此，分析部110计算加速度、速度、变位等表示时序数据的特征的特征数据。另一方面，分析部110针对在工作台动作时通过工作台部测定传感器3C测定的时序数据，进行衰减振动分析，计算出振动的衰减率作为特征数据。
通过比较判定部120将这样通过分析部110计算出的特征数据与存储在基准加工数据存储部200中的基准加工数据进行比较。基准加工数据是对在理想的加工环境下与上述同样地进行基准动作时通过保持器部测定传感器3A、主轴部测定传感器3B、工作台部测定传感器3C测定的时序数据进行分析而得到的各时序数据相关的特征数据。图7是对存储在基准加工数据存储部200中的在理想的环境下进行主轴旋转时通过主轴部测定传感器3B测定的时序数据进行分析而计算出的特征数据(基准加工数据)的例子。
在图8中，表示比较判定部120计算时序数据的评分X的例子。比较判定部120对分别将特征数据所包含的频率Si的参数、与其对应的基准加工数据所包含的频率Fi的参数看作为向量的情况下的距离Di和预先确定的阈值Th1～Th3进行比较。比较判定部120根据比较结果，计算该频率下的评分Xi。比较判定部120通过计算向特征数据所包含的全部频率赋予的评分的平均，来计算出该时序数据的评分X。比较判定部120在求出频率Si的参数与频率Fi的参数的距离时，也可以向这些参数的差分的平方附加加权。另外，在基准加工数据存储部200中没有存储与计算出的特征数据所包含的频率Si对应的频率的基准加工数据的情况下，也可以将该频率的评分Xi设为0。此外，对于在工作台动作时通过工作台部测定传感器3C测定的时序数据，能够通过作为将衰减率这样的一个参数作为要素的一维向量，来进行与上述同样的运算，从而求出评分。
然后，比较判定部120计算针对各时序数据而计算出的评分的平均，例如根据图9所示例的判定基准进行加工环境的评价。在图9所示例的判定基准中，A表示能够进行高质量加工，B表示能够进行精加工，C表示能够进行通常的加工，D表示能够进行粗加工，E表示不适合于加工。即，使各判定基准和在该加工环境下能够进行的加工内容对应起来而进行评价。比较判定部120判定出的评价结果通过显示部130显示到显示装置70。显示部130显示的评价结果是“加工环境的评价：D能够进行粗加工”这样的与加工环境有关的综合评价。除此以外，显示部130也可以个别地显示分别向保持器部、主轴部、工作台部赋予的评分X。显示部130也可以一起显示对每个频率计算出的评分Xi。进而，显示部130也可以用图表显示过去计算出的各评分的历史记录。工作人员一边看着该显示装置70的显示，一边判断当前的加工环境是否适合于此后进行的加工。另外，工作人员可以一边看着所显示的评分(例如每个频率的评分)，一边推测振动的原因而应对问题。另外，工作人员通过确认过去计算出的各评分的历史记录的图表显示，还能够容易地进行与经年劣化等相对应的修理的判断等。
图10是本发明的第二实施方式的加工环境测定装置1的概要功能框图。由图1所示的加工环境测定装置1具备的CPU11执行系统/程序，控制加工环境测定装置1的各部的动作，由此实现图10所示的功能模块的各功能。
除了在第一实施方式中说明的各功能单元以外，本实施方式的加工环境测定装置1还具备原因推定部140。另外，非易失性存储器14具备：原因推定数据存储部220，其存储有原因推定数据，该原因推定数据将与在各部检测出的振动的原因关联的引导(guidance)与振动产生部位和振动的主要频率分量关联起来。
原因推定部140是以下的功能单元，即根据比较判定部120的判定结果，参照存储在原因推定数据存储部220中的原因推定数据，输出与振动的原因关联的引导。例如如图11示例的那样，在原因推定数据存储部220中，存储有原因推定数据。原因推定数据是使表示被推定为振动的原因的事项的引导与至少一个振动产生部位和至少一个主要频率分量关联起来所得的数据。原因推定数据中的主要频率分量由表示频率的值、或表示频率的范围的值构成。原因推定部140根据比较判定部120的判定结果，抽出分数低的部位(被认为产生振动的部位)以及分数低的频率。原因推定部140对抽出的部位和频率与存储在原因推定数据存储部220中的原因推定数据进行对比。原因推定部140读出与抽出的部位和频率对应的引导，并与比较判定部120的判定结果一起输出到显示部130。
预先根据刻意地使得在成为振动的原因的部分产生问题时产生的振动的主要频率分量，制作存储在原因推定数据存储部220中的原因推定数据。例如，在将控制盘内的风扇A或风扇B替换为经年劣化了的风扇并使其动作的基础上，进行基准动作的情况下，从风扇A或风扇B产生的振动是微弱的。然后，确认该振动只传递到保持器部，其频率依存于风扇A的转速。预先将重复进行这样的确认工作(试验)而制作的原因推定数据存储到原因推定数据存储部220中。在通过原因推定部140推定振动原因时利用原因推定数据。
以上说明了本发明的一个实施方式，但本发明并不只限于上述实施方式的例子，通过施加适当的变更能够以各种形式实施。

Claims (5)

1.一种加工环境测定装置，其测定振动对加工机的加工的影响，其特征在于，
上述加工环境测定装置具备：
基准加工数据存储部，其存储了根据预先在理想的加工环境下测定的振动的时序数据而计算出的基准加工数据；
数据取得部，其至少取得通过测定安装在上述加工机的主轴上的保持器的振动的保持器部测定传感器检测出的该保持器的振动的时序数据；
分析部，其分析上述数据取得部取得的时序数据，计算表示该时序数据的特征的特征数据；
比较判定部，其对上述分析部计算出的表示上述时序数据的特征的特征数据和存储在上述基准加工数据存储部中的基准加工数据进行比较，判定上述加工机的加工环境；以及
显示部，其显示上述比较判定部的判定的结果。
2.根据权利要求1所述的加工环境测定装置，其特征在于，
上述数据取得部还取得通过测定上述加工机的主轴的振动的主轴部测定传感器检测出的该主轴的振动的时序数据、通过测定上述加工机的工作台的振动的工作台部测定传感器检测出的该工作台的振动的时序数据的至少任意一个。
3.根据权利要求1或2所述的加工环境测定装置，其特征在于，
上述分析部通过频谱分析来计算表示时序数据的特征的特征数据。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的加工环境测定装置，其特征在于，
上述显示部针对上述加工机的各部位，显示检测出的振动的每个频率分量的评分。
5.根据权利要求1～4的任意一项所述的加工环境测定装置，其特征在于，还具备：
原因推定数据存储部，其预先存储将与振动的原因相关的引导与检测出该振动的部位和该振动的主要频率分量关联起来所得的原因推定数据；
原因推定部，其根据上述分析部的分析的结果，通过参照上述原因推定数据存储部来推定振动的原因，
上述显示部还显示上述原因推定部推定出的振动的原因的推定结果。
CN201910823085.6A 2018-08-31 2019-09-02 加工环境测定装置 Active CN110874083B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018162448A JP6845192B2 (ja) 2018-08-31 2018-08-31 加工環境測定装置
JP2018-162448 2018-08-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110874083A true CN110874083A (zh) 2020-03-10
CN110874083B CN110874083B (zh) 2024-03-15

Family

ID=69527484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910823085.6A Active CN110874083B (zh) 2018-08-31 2019-09-02 加工环境测定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11440152B2 (zh)
JP (1) JP6845192B2 (zh)
KR (1) KR102579985B1 (zh)
CN (1) CN110874083B (zh)
DE (1) DE102019122772B4 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI755246B (zh) * 2021-01-07 2022-02-11 財團法人工業技術研究院 工具機快送加速度調整系統和方法
DE112021007281T5 (de) * 2021-05-26 2024-01-04 Fanuc Corporation Vibrationsdetektionsvorrichtung
JP2023006121A (ja) * 2021-06-30 2023-01-18 セイコーエプソン株式会社 導出方法、導出装置、導出システム、プログラム

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06262490A (ja) * 1993-03-16 1994-09-20 Nagase Integuretsukusu:Kk 加工能力評価装置
US5425272A (en) * 1993-11-30 1995-06-20 Quatro Corporation Relative resonant frequency shifts to detect cracks
US5663894A (en) * 1995-09-06 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. System and method for machining process characterization using mechanical signature analysis
JPH11170142A (ja) * 1997-12-11 1999-06-29 Yamazaki Mazak Corp 主軸異常監視装置
US6484109B1 (en) * 1998-05-20 2002-11-19 Dli Engineering Coporation Diagnostic vibration data collector and analyzer
US6507804B1 (en) * 1997-10-14 2003-01-14 Bently Nevada Corporation Apparatus and method for compressing measurement data corelative to machine status
US20070088454A1 (en) * 2004-10-25 2007-04-19 Ford Motor Company System and method for troubleshooting a machine
JP2008268074A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Toshiba Corp プラント機器振動計測システム
CN101354578A (zh) * 2007-07-23 2009-01-28 发那科株式会社 机床的数值控制装置
JP2010048758A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Jfe Mechanical Co Ltd 装置の異常診断装置
CN102567578A (zh) * 2011-12-20 2012-07-11 北京卫星环境工程研究所 航天器振动试验夹具评价系统
JP2012206230A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Brother Industries Ltd 加工びびり振動検出装置、及び工作機械
CN103807429A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 加特可株式会社 自动变速器的异常判定装置及异常判定方法
CN104981323A (zh) * 2013-03-07 2015-10-14 三菱重工业株式会社 机床的异常诊断装置及异常诊断方法
CN105658403A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 东洋机械金属株式会社 成型条件诊断装置
CN108344499A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 发那科株式会社 电动机振动原因判定系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02116453A (ja) 1989-01-10 1990-05-01 Nachi Fujikoshi Corp 検出器付き工具ホルダ
US5922963A (en) * 1997-06-13 1999-07-13 Csi Technology, Inc. Determining narrowband envelope alarm limit based on machine vibration spectra
US6845340B2 (en) * 2003-03-06 2005-01-18 Ford Motor Company System and method for machining data management
JP4468148B2 (ja) 2004-12-01 2010-05-26 矢崎総業株式会社 シールド電線のアース処理構造
JP4528937B2 (ja) 2004-12-02 2010-08-25 株式会社 東北テクノアーチ 計測・加工システム
US8301406B2 (en) * 2008-07-24 2012-10-30 University Of Cincinnati Methods for prognosing mechanical systems
US9091588B2 (en) * 2010-05-28 2015-07-28 Prognost Systems Gmbh System and method of mechanical fault detection based on signature detection
US8346385B2 (en) * 2010-06-14 2013-01-01 Delta Electronics, Inc. Early-warning apparatus for health detection of servo motor and method for operating the same
WO2014047714A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 Vibrosystm Inc. System and method for vibration severity assessment independently of vibration frequency
FR3005732B1 (fr) * 2013-05-17 2016-10-07 Snecma Procede et systeme d'analyse vibratoire d'un moteur
JP6695102B2 (ja) * 2015-05-26 2020-05-20 株式会社ディスコ 加工システム
JP6538430B2 (ja) * 2015-05-29 2019-07-03 オークマ株式会社 工作機械の振動情報表示装置
JP6542735B2 (ja) 2016-09-28 2019-07-10 ファナック株式会社 管理システム、主軸故障検出方法及びコンピュータプログラム

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06262490A (ja) * 1993-03-16 1994-09-20 Nagase Integuretsukusu:Kk 加工能力評価装置
US5425272A (en) * 1993-11-30 1995-06-20 Quatro Corporation Relative resonant frequency shifts to detect cracks
US5663894A (en) * 1995-09-06 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. System and method for machining process characterization using mechanical signature analysis
US6507804B1 (en) * 1997-10-14 2003-01-14 Bently Nevada Corporation Apparatus and method for compressing measurement data corelative to machine status
JPH11170142A (ja) * 1997-12-11 1999-06-29 Yamazaki Mazak Corp 主軸異常監視装置
US6484109B1 (en) * 1998-05-20 2002-11-19 Dli Engineering Coporation Diagnostic vibration data collector and analyzer
US20070088454A1 (en) * 2004-10-25 2007-04-19 Ford Motor Company System and method for troubleshooting a machine
JP2008268074A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Toshiba Corp プラント機器振動計測システム
CN101354578A (zh) * 2007-07-23 2009-01-28 发那科株式会社 机床的数值控制装置
JP2010048758A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Jfe Mechanical Co Ltd 装置の異常診断装置
JP2012206230A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Brother Industries Ltd 加工びびり振動検出装置、及び工作機械
CN102567578A (zh) * 2011-12-20 2012-07-11 北京卫星环境工程研究所 航天器振动试验夹具评价系统
CN103807429A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 加特可株式会社 自动变速器的异常判定装置及异常判定方法
CN104981323A (zh) * 2013-03-07 2015-10-14 三菱重工业株式会社 机床的异常诊断装置及异常诊断方法
CN105658403A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 东洋机械金属株式会社 成型条件诊断装置
CN108344499A (zh) * 2017-01-23 2018-07-31 发那科株式会社 电动机振动原因判定系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019122772A1 (de) 2020-03-05
CN110874083B (zh) 2024-03-15
KR102579985B1 (ko) 2023-09-18
JP6845192B2 (ja) 2021-03-17
US20200070295A1 (en) 2020-03-05
DE102019122772B4 (de) 2024-01-18
KR20200026107A (ko) 2020-03-10
US11440152B2 (en) 2022-09-13
JP2020032510A (ja) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110874083B (zh) 加工环境测定装置
EP0762248B1 (en) Characterising a machine tool system
US20190301975A1 (en) Abnormality diagnostic method and abnormality diagnostic device for rolling bearing
Nguyen et al. Study of ball screw system preload monitoring during operation based on the motor current and screw-nut vibration
JP2000513097A (ja) 電気モータ用のモデル・ベースの故障検出システム
JP2012213851A (ja) 振動判別方法、及び振動判別装置
KR102073290B1 (ko) 공작기계의 진동 적응제어를 위한 진동신호 처리 방법
JP2017205821A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム、および情報処理システム
JP2016135511A (ja) 加工異常検出装置及び加工異常検出方法
CN110874084B (zh) 加工环境推定装置
KR20180027114A (ko) 서포트 벡터 머신을 이용한 회전체 수명 진단방법
KR102144420B1 (ko) 지능형 가공 시뮬레이션을 이용한 가공 공정 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법
CN108363822A (zh) 刀具刚性预测用于抑制切削颤振的装置及方法
JP7424759B2 (ja) 主軸異常検出装置
CN115516282B (zh) 振动分析装置及振动分析方法
CN111356963A (zh) 用于制造设施的状态监控的方法
JP2021139845A (ja) 回転機械の異常診断装置およびその方法
JP2021008009A (ja) 工作機械システムの振動解析装置
JP2016535336A (ja) 産業システムをモニタする方法
CN109719567B (zh) 诊断装置及诊断方法
US20230288290A1 (en) Method and System for Automatically Loading Parameters, and Client-End Server Thereof
KR20200051758A (ko) 데이터 처리 장치, 데이터 처리 시스템, 데이터 처리 방법, 데이터 처리 프로그램 및 기억 매체
Şuteu et al. Determining the optimal operating mode for the embroidery machine by using the vibration measurement technique
WO2023139790A1 (ja) 診断装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN112863543A (zh) 利用声音监控设备的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant