CN111190388A - 参数设定装置、系统以及参数设定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种参数设定装置、系统以及参数设定方法。参数设定装置(26)设定与搭载于机床(10)的工作台(22)上的物体的重量对应的工作台(22)的速度有关的参数。参数设定装置(26)具备：应变量获取部(36)，其获取工作台(22)的应变量；存储部(38)，其存储有与应变量对应的参数；以及参数设定部(40)，其使用存储部(38)，基于在工作台(22)静止的状态下应变量获取部(36)获取到的应变量，设定参数。

Description

参数设定装置、系统以及参数设定方法
技术领域
本发明涉及一种设定与机床的工作台的速度有关的参数的参数设定装置、具有参数设定装置的系统以及参数设定方法。
背景技术
在机床中，除了工件之外，通常还将加工夹具、附加轴工作台等搭载于工作台上而进行加工，所以需要估计搭载于工作台上的物体的重量，设定与工作台的速度有关的时间常数这样的参数。以往，机床的参数的设定如记载于日本专利特开平08-314531号公报那样手动进行。
发明内容
当与工作台的速度有关的参数如日本专利特开平08-314531号公报那样手动被设定时，有不考虑搭载于工作台上的物体的重量地设定参数之虞，有时针对搭载于工作台上的物体的实际的重量而设定不适当的值。当在设定与比搭载于工作台上的物体的重量重的重量对应的参数的状态下执行加工时，存在加工循环时间不必要地变长这样的问题。另外，当在设定与比搭载于工作台上的物体的重量轻的重量对应的参数的状态下执行加工时，则会对机床造成损伤，产生针对工件的加工精度的不良，存在机床的寿命变短这样的问题。
因而，本发明的目的在于提供能够针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与工作台的速度有关的参数的参数设定装置、系统以及参数设定方法。
本发明的第1方案是一种参数设定装置，其设定与搭载于机床的工作台上的物体的重量对应的所述工作台的速度有关的参数，所述参数设定装置具备：应变量获取部，其获取所述工作台的应变量；存储部，其存储有与所述应变量对应的所述参数；以及参数设定部，其使用所述存储部，基于在所述工作台静止的状态下所述应变量获取部获取到的所述应变量，设定所述参数。
本发明的第2方案是一种系统，其具备：上述参数设定装置；以及驱动控制部，其基于所述参数设定部设定的所述参数，进行所述工作台的速度控制。
本发明的第3方案是一种参数设定方法，其设定与搭载于机床的工作台上的物体的重量对应的所述工作台的速度有关的参数，所述参数设定方法具有：应变量获取步骤，获取所述工作台的应变量；以及参数设定步骤，使用存储有与所述应变量对应的所述参数的存储部，基于在所述工作台静止的状态下所述应变量获取步骤获取到的所述应变量，设定所述参数。
根据本发明，能够针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与工作台的速度有关的参数。
上述目的、特征以及优点将从参照附图说明的以下的实施方式的说明中容易地了解。
附图说明
图1为表示实施方式的系统的构成的图。
图2为说明测定部由空气微传感器构成的情况下的情形的图。
图3为表示应变量与时间常数的关系的图表。
图4为说明参数设定装置的参数设定方法的流程图。
图5为表示变形例1的系统的构成的图。
图6为表示变形例2的系统的构成的图。
图7为表示变形例3的系统的构成的图。
图8为说明变形例4的测定部为接触传感器的情况下的情形的图。
图9为表示变形例5的系统的构成的图。
图10为表示变形例6的系统的构成的图。
图11为说明变形例7的测定部具备磁体以及霍尔元件的情况下的情形的图。
具体实施方式
以下，举出优选的实施方式，参照附图，对本发明的参数设定装置、系统以及参数设定方法详细地进行说明。
[实施方式]
图1为表示实施方式的系统10的构成的图。系统10为具备机床主体10a和数值控制装置10b的机床。以下，有时将系统10称为机床10。机床主体10a具备刀具12、主轴12a、床身14、Y轴导轨16、滑座18、X轴导轨20以及工作台22。机床主体10a的刀具12以及工作台22的相对位置由数值控制装置10b控制，从而进行工作台22上的工件W的加工。数值控制装置10b具有驱动控制部24、参数设定装置26以及参数保持部28。
Y轴导轨16被设置成在床身14上沿Y轴方向延伸。滑座18具备能够在Y轴导轨16上沿Y轴方向直线移动的移动构件30，被设置成能够在Y轴导轨16上沿Y轴方向移动。通过驱动驱动控制部24控制的Y轴马达(未图示)，从而能够使滑座18沿Y轴方向移动。
X轴导轨20被设置成在滑座18上沿X轴方向延伸。工作台22具备能够在X轴导轨20上沿X轴方向直线移动的移动构件32，被设置成在X轴导轨20上沿X轴方向移动。通过驱动驱动控制部24控制的X轴马达(未图示)，从而能够使工作台22沿X轴方向移动。这样，滑座18支承工作台22，设置于工作台22上的工件W能够利用驱动控制部24沿X轴方向以及Y轴方向移动。
在滑座18的上表面设置有多个测定部34。即：测定部34设置于滑座18的多个部位，以求出工作台22的多个部位的应变量。测定部34的具体例为空气微传感器。图2为说明测定部34由空气微传感器构成的情况下的情形的图。在滑座18的上表面作为测定部34而设置的空气微传感器将空气35喷吹至工作台22的下表面，测定气压的变化量。
参数设定装置26具备应变量获取部36、存储部38以及参数设定部40。
应变量获取部36基于测定部34测定出的测定值，获取工作台22的应变量。构成测定部34的空气微传感器的测定值即气压的变化量对应于工作台22与滑座18之间的距离的变化量。工作台22与滑座18之间的距离的变化量对应于与搭载于工作台22上的物体的重量对应的工作台22的应变量，所以应变量获取部36能够根据作为测定值的气压的变化量获取工作台22的应变量。此外，测定部34设置于多个部位，所以应变量获取部36能够获取工作台22的多个部位的多个应变量。
存储部38存储有与应变量对应的参数。在此，参数为与工作台22的移动速度(速度)有关的参数。参数的具体例为决定工作台22的加速度的时间常数、工作台22的最大速度这样的参数。参数包括时间常数以及最大速度中的至少一方即可，也可以为时间常数以及最大速度。为了使机床10执行适当的加工，与工作台22的移动速度有关的参数需要根据搭载于工作台22上的物体的重量来决定。此外，存储部38也可以针对X轴方向以及Y轴方向的每一个存储参数。
图3为表示应变量与时间常数的关系的图表。纵轴表示应变量，应变量＝0为上限，越往下，应变量为负的值且绝对值越大。横轴表示时间常数，越往右，值越大，越往左，值越小。搭载于工作台22上的物体的重量越大，则应变量的绝对值需要越大，搭载于工作台22上的物体的重量越大，则时间常数需要越大。因而，如图3所示，应变量的绝对值越大，时间常数也需要越大，该应变量与时间常数的关系作为与应变量对应的参数而预先存储于存储部38中。另外，如上所述参数也可以为工作台22的最大速度，所以存储部38也可以预先存储应变量与最大速度的关系作为与应变量对应的参数。应变量与最大速度的关系为应变量的绝对值越大则最大速度的绝对值越小。
参数设定部40将参数设定于参数保持部28中。具体而言，参数设定部40从存储部38获取与在工作台22静止的状态下应变量获取部36获取到的应变量对应的参数，将获取到的参数设定于参数保持部28中。即：参数设定部40使用存储于存储部38中的应变量与时间常数的关系、或者应变量与最大速度的关系，将与获取到的应变量对应的时间常数或者最大速度作为参数而设定于参数保持部28中。
在此，应变量获取部36从设置于多个部位的测定部34获取应变量，所以参数设定部40设定与多个应变量的平均值、多个应变量中的最大的应变量(最大应变量)等对应的参数。此外，参数设定部40在计算多个应变量的平均值的情况下，也可以依照预先决定的条件而对多个应变量的每一个进行加权而计算平均值。此外，也可以在预先决定的位置处仅设置1个测定部34而不是设置多个测定部34。在该情况下，参数设定部40设定与由1个测定部34测定出的应变量对应的参数。
参数保持部28为存储参数的存储介质。驱动控制部24基于参数保持部28所保持的设定好的参数，进行工作台22的速度控制。即：驱动控制部24依照参数设定部40设定的时间常数、最大速度，进行工作台22的速度控制，执行工件W的加工。驱动控制部24基于所设定的参数，进行工作台22向X轴方向的速度控制以及向Y轴方向的速度控制。
图4为说明参数设定装置26的参数设定方法的流程图。首先，基于工作台22静止的状态下的测定部34的测定，应变量获取部36获取工作台22的应变量(步骤S1)。
接下来，参数设定部40从存储部38获取与在步骤S1中应变量获取部36获取到的应变量对应的参数(步骤S2)。
然后，参数设定部40将在步骤S2中获取到的参数设定于参数保持部28中(步骤S3)。
由此，参数的自动设定完成。
驱动控制部24通过依照在步骤S3中设定于参数保持部28中的参数进行工作台22的速度控制以驱动工作台22，从而能够进行工件W的适当的加工。
根据实施方式的参数设定装置26、系统10以及参数设定方法，能够不移动工作台22地针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与机床10的工作台22的速度有关的参数。由此，能够执行与所搭载的物体的重量对应的工作台22的适当的速度控制。其结果是，能够使加工循环时间最佳化，不会对机床10造成损伤，而提高针对工件W的加工精度，实现机床10的长寿命化。
[变形例]
上述实施方式也可以以如下方式变形。
(变形例1)
图5为表示变形例1的系统42的构成的图。系统42为机床，以下，将系统42称为机床42。机床42为与图1的机床10同样的构成。但是，在机床42中，与数值控制装置44不同的控制装置46具备参数设定装置26。通过使与数值控制装置44不同的个人计算机或者微型计算机这样的控制装置46具有参数设定装置26的功能，从而能够不怎么变更数值控制装置44的构成地提高保养作业性。此外，数值控制装置44具备驱动控制部24以及参数保持部28。
(变形例2)
图6为表示变形例2的系统50的构成的图。系统50为具有多个具备数值控制装置56的机床52的机床系统。在本变形例2中，多个机床52中的1个机床52的数值控制装置56具备参数设定装置26。此外，机床52具备测定部34，数值控制装置56具备驱动控制部24以及参数保持部28。
在变形例2中，参数设定装置26根据从多个机床52的每一个的测定部34获取到的应变量，针对每个机床52设定参数。这样，即使构成系统50的机床52的数量增加，设置于1个数值控制装置56的参数设定装置26也能够根据搭载于所有的机床52的每一个的工作台22上的物体的重量来针对每个机床52设定参数。由此，在具有多个机床52的机床系统中，也能够适当地自动设定与各个机床52的工作台22的速度有关的参数。此外，参数设定装置26的存储部38也可以针对每个机床52存储与如图3所示的应变量对应的参数。
(变形例3)
图7为表示变形例3的系统66的构成的图。系统66为具有控制装置68和多个机床70的机床系统，上述多个机床70分别具有数值控制装置76。在本变形例3中，与数值控制装置76不同的个人计算机或者微型计算机这样的控制装置68具备参数设定装置26。此外，机床70具备测定部34，数值控制装置76具备驱动控制部24以及参数保持部28。
在变形例3中，参数设定装置26根据从多个机床70的每一个的测定部34获取到的应变量，针对每个机床70设定参数。这样，即使构成系统66的机床70的数量增加，控制装置68所具备的参数设定装置26也能够根据搭载于所有的机床70的每一个的工作台22上的物体的重量，针对每个机床70设定参数。由此，在具有多个机床70的机床系统中，也能够不怎么变更数值控制装置76的构成地适当地自动设定与各个机床70的工作台22的速度有关的参数。此外，参数设定装置26的存储部38也可以针对每个机床70存储与如图3所示的应变量对应的参数。
(变形例4)
图8为说明变形例4的测定部84为接触传感器的情况下的情形的图。在变形例4中，图1的系统10的测定部34置换为由接触传感器构成的测定部84。测定部84由多个接触传感器84a～84d构成。除测定部84以外的构成与图1相同。应变量获取部36基于测定部84测定出的测定值来获取应变量。接触传感器84a～84d的每一个设置于滑座18上，为如下传感器，若工作台22与滑座18之间的距离d比特定的值小，则该传感器成为导通状态，在除此以外的情况下，该传感器维持断开状态。具体而言，若d≤d1，则接触传感器84a成为导通状态，若d≤d2，则接触传感器84b成为导通状态，若d≤d3，则接触传感器84c成为导通状态，若d≤d4，则接触传感器84d成为导通状态。在此，d1>d2>d3>d4的关系成立。应变量获取部36将接触传感器84a～84d分别为导通状态还是为断开状态作为测定值给出。因而，若接触传感器84a、84b成为导通状态，接触传感器84c、84d仍为断开状态，则能够推测为d2≥d>d3，所以应变量获取部36能够从该情况估计应变量并获取工作台22的应变量。此外，测定部84若与两个不同的距离对应地具备至少两个接触传感器，则能够粗略估计应变量的大小。
(变形例5)
图9为表示变形例5的系统86的构成的图。在系统86中，图1的系统10的测定部34置换为由应变片传感器构成的测定部88。由应变片传感器构成的测定部88设置在X轴导轨20上的、在使工作台22静止时经由移动构件32而对工作台22施加加重的位置。由此，能够将搭载于工作台22上的物体的重量作为应变量进行测量。关于应变片传感器的测定部88，若包括设置于隐藏于纸面的里侧的X轴导轨20上的测定部在内，则共计设置有4个。应变量获取部36能够获取测定部88测定出的应变量。
(变形例6)
图10为表示变形例6的系统90的构成的图。在系统90中，图1的系统10的测定部34置换为由视觉摄像机构成的测定部92。由视觉摄像机构成的测定部92能够对工作台22与滑座18之间的区域进行拍摄，识别并测定工作台22与滑座18之间的距离。应变量获取部36能够基于测定部92测定出的工作台22与滑座18之间的距离，获取工作台22的应变量。
(变形例7)
图11为说明变形例7的测定部94具备磁体94a以及霍尔元件94b的情况下的情形的图。在变形例7中，图1的系统10的测定部34置换为测定部94。测定部94由磁体94a以及霍尔元件94b构成。除测定部94以外的构成与图1相同。应变量获取部36基于测定部94测定出的测定值来获取应变量。虽然磁体94a设置于工作台22的下表面，霍尔元件94b设置于滑座18的上表面，但也可以是霍尔元件94b设置于工作台22的下表面，磁体94a设置于滑座18的上表面。通过这样构成测定部94，从而霍尔元件94b将取决于工作台22与滑座18之间的距离的磁场的强度作为霍尔电流进行检测。因而，应变量获取部36能够基于测定部94的霍尔元件94b测定出的霍尔电流，获取工作台22的应变量。
[能够从实施方式得到的发明]
以下，记载能够从上述实施方式以及变形例掌握的发明。
<第1发明>
参数设定装置(26)设定与搭载于机床(10、42、52、70)的工作台(22)上的物体的重量对应的工作台(22)的速度有关的参数。参数设定装置(26)具备：应变量获取部(36)，其获取工作台(22)的应变量；存储部(38)，其存储有与应变量对应的参数；以及参数设定部(40)，其使用存储部(38)，基于在工作台(22)静止的状态下应变量获取部(36)获取到的应变量，设定参数。
由此，能够不移动工作台(22)地针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与机床(10、42、52、70)的工作台(22)的速度有关的参数。因而，能够执行与所搭载的物体的重量对应的工作台(22)的适当的速度控制。其结果，能够使加工循环时间最佳化，不会对机床(10、42、52、70)造成损伤，而提高针对工件(W)的加工精度，实现机床(10、42、52、70)的长寿命化。
参数也可以包括时间常数以及最大速度中的至少一方。
应变量获取部(36)也可以获取工作台(22)的多个部位的应变量。参数设定部(40)也可以设定与多个部位的应变量的平均值对应的参数。由此，能够设定以更高的精度反映了搭载于工作台(22)上的物体的重量的参数。
<第2发明>
系统(10、42、50、66、86、90)具备上述参数设定装置(26)和驱动控制部(24)，该驱动控制部(24)基于参数设定部(40)设定的参数，进行工作台(22)的速度控制。
由此，能够不移动工作台(22)地针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与机床(10、42、52、70)的工作台(22)的速度有关的参数。因而，能够执行与所搭载的物体的重量对应的工作台(22)的适当的速度控制。其结果，能够使加工循环时间最佳化，不会对机床(10、42、52、70)造成损伤，而提高针对工件(W)的加工精度，实现机床(10、42、52、70)的长寿命化。
系统(10、42)也可以为机床(10、42)。
也可以是机床(10)的数值控制装置(10b)具备参数设定装置(26)以及驱动控制部(24)。
也可以是机床(42)的数值控制装置(44)具备驱动控制部(24)，与数值控制装置(44)不同的控制装置(46)具备参数设定装置(26)。由此，能够不怎么变更数值控制装置(44)的构成地提高保养作业性。
系统(50)也可以具有具备数值控制装置(56)的多个机床(52)。也可以是数值控制装置(56)具备驱动控制部(24)，多个机床(52)中的任意一个机床的数值控制装置(56)具备参数设定装置(26)。由此，在具有多个机床(52)的机床系统中，也能够适当地自动设定与各个机床(52)的工作台(22)的速度有关的参数。
系统(66)也可以具有具备数值控制装置(76)的多个机床(70)。也可以是数值控制装置(76)具备驱动控制部(24)，与数值控制装置(76)不同的控制装置(68)具备参数设定装置(26)。由此，在具有多个机床(70)的机床系统中，也能够不怎么变更数值控制装置(76)的构成地适当地自动设定与各个机床(70)的工作台(22)的速度有关的参数。
应变量获取部(36)也可以基于设置于机床的测定部(34、84、88、92、94)测定出的测定值来获取应变量。
测定部(34、84、88、92)也可以包括空气微传感器、接触传感器、应变片传感器或者视觉摄像机。
测定部(94)也可以具备：磁体(94a)，其设置于工作台(22)或者支承工作台(22)的滑座(18)中的任意一方；以及霍尔元件(94b)，其设置于工作台(22)或者滑座(18)中的任意另一方，检测磁场的强度。
<第3发明>
参数设定方法设定与搭载于机床(10、42、52、70)的工作台(22)上的物体的重量对应的工作台(22)的速度有关的参数。参数设定方法具有：应变量获取步骤(S1)，获取工作台(22)的应变量；以及参数设定步骤(S3)，使用存储有与应变量对应的参数的存储部(38)，基于在工作台(22)静止的状态下应变量获取步骤(S1)获取到的应变量，设定参数。
由此，能够不移动工作台(22)地针对所搭载的物体的重量而适当地自动设定与机床(10、42、52、70)的工作台(22)的速度有关的参数。因而，能够执行与所搭载的物体的重量对应的工作台(22)的适当的速度控制。其结果，能够使加工循环时间最佳化，不会对机床(10、42、52、70)造成损伤，而提高针对工件(W)的加工精度，实现机床(10、42、52、70)的长寿命化。
参数也可以包括时间常数以及最大速度中的至少一方。

Claims (14)

1.一种参数设定装置，其设定与搭载于机床的工作台上的物体的重量对应的所述工作台的速度有关的参数，该参数设定装置的特征在于，具备：
应变量获取部，其获取所述工作台的应变量；
存储部，其存储有与所述应变量对应的所述参数；以及
参数设定部，其使用所述存储部，基于在所述工作台静止的状态下所述应变量获取部获取到的所述应变量，设定所述参数。
2.根据权利要求1所述的参数设定装置，其特征在于，
所述参数包括时间常数以及最大速度中的至少一方。
3.根据权利要求1或者2所述的参数设定装置，其特征在于，
所述应变量获取部获取所述工作台的多个部位的所述应变量，
所述参数设定部设定与所述多个部位的所述应变量的平均值对应的所述参数。
4.一种系统，其特征在于，具备：
权利要求1～3中的任意一项所述的参数设定装置；以及
驱动控制部，其基于所述参数设定部设定的所述参数，进行所述工作台的速度控制。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述系统为所述机床。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述机床的数值控制装置具备所述参数设定装置以及所述驱动控制部。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述机床的数值控制装置具备所述驱动控制部，与所述数值控制装置不同的控制装置具备所述参数设定装置。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
具有具备数值控制装置的多个所述机床，
所述数值控制装置具备所述驱动控制部，
多个所述机床中的任意一个机床的所述数值控制装置具备所述参数设定装置。
9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
具有具备数值控制装置的多个所述机床，
所述数值控制装置具备所述驱动控制部，
与所述数值控制装置不同的控制装置具备所述参数设定装置。
10.根据权利要求4～9中的任意一项所述的系统，其特征在于，
所述应变量获取部基于设置于所述机床的测定部测定出的测定值来获取所述应变量。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述测定部由空气微传感器、接触传感器、应变片传感器或者视觉摄像机构成。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，
所述测定部具备：磁体，其设置于所述工作台或者支承所述工作台的滑座中的任意一方；以及霍尔元件，其设置于所述工作台或者所述滑座中的任意另一方，检测磁场的强度。
13.一种参数设定方法，其设定与搭载于机床的工作台上的物体的重量对应的所述工作台的速度有关的参数，该参数设定方法的特征在于，具有：
应变量获取步骤，获取所述工作台的应变量；以及
参数设定步骤，使用存储有与所述应变量对应的所述参数的存储部，基于在所述工作台静止的状态下所述应变量获取步骤获取到的所述应变量，设定所述参数。
14.根据权利要求13所述的参数设定方法，其特征在于，
所述参数包括时间常数以及最大速度中的至少一方。
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