CN111405962A - 机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机床的控制系统及程序 - Google Patents

机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机床的控制系统及程序 Download PDF

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Abstract

机床的控制方法包括：接收对加工对象物的加工内容的步骤；参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的加工内容相对应的设定条件的范围的步骤；及在接收到基于对加工对象物的加工内容的加工指示的情况下，以所指定的设定条件的范围为前提来对机床确定动作的设定的步骤。

Description

机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机 床的控制系统及程序
技术领域
本发明涉及一种机床的控制方法、机床的控制装置、机床的控制系统、机床的设定支援装置及程序。本申请主张基于2017年11月30日于日本申请的日本专利申请2017-231017号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
近年来，提供一种可进行复杂且高度加工的机床，即使为以往无法加工的部件，也可作为加工对象进行处理。在利用机床进行加工的情况下，需要按每一加工对象物找到适合的加工条件并设定。通常，在找到适合的加工条件之前，必须反复进行多次加工来识别其加工条件是否适合，但是随着加工对象的扩大，加工条件的设定需要大量的劳动力、费用。
相对于此，提出了一种支援加工条件的设定的方法。例如，在专利文献1中记载了一种激光加工装置，其中，按加工对象物的每一加工形状将加工条件存储于存储器中，若工作人员输入加工对象物的材质、板厚、加工形状等，则选择与这些条件相对应的适合的加工条件并进行加工。
并且，在专利文献2中记载了一种机床的控制装置，其中，若在输入机床的加工条件时，选择某一加工条件(例如，切削速度)，以便用户能够设定适合的值，则显示输入用于计算该加工条件的计算公式和计算所需的参数(例如，主轴转速、工具直径)的输入画面。若使用专利文献1、专利文献2中所记载的技术，则具有能够有效地确定合适的加工条件的优点。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-142954号公报
专利文献2：国际公开第2016/051549号
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，在专利文献1等中所记载的一般的技术中，加工内容与加工条件一一对应，在这些技术中提供的加工条件通常是对某些外部条件进行了最佳化的加工条件。因此，对外部条件的变化具有脆弱性，例如，即使根据这些加工条件进行加工，也有可能因机床的设置环境、加工对象的个体差等外部干扰而无法执行最佳加工。
本发明提供一种能够解决上述课题的机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机床的控制系统及程序。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一方式，机床的控制方法包括：接收对加工对象物的加工内容的步骤；参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围的步骤；及在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来确定使所述机床进行动作的设定的步骤。
根据本发明的一方式，还包括：获取显示所述加工对象物的加工结果的信息的步骤；根据所述加工内容评价所述加工结果的步骤；根据所述评价调节所述设定条件的范围的步骤；及将经调节的所述设定条件的范围存储于所述存储部中的步骤。
根据本发明的一方式，显示所述加工对象物的加工结果的信息为使用传感器对已进行所述加工的环境或所述加工对象物进行测量而得的测量信息或根据所述测量信息计算出的值。
根据本发明的一方式，还包括：根据所述加工结果和所述加工内容重新评价所述设定条件的范围的步骤；及在所述重新评价的步骤中，在判定为所述设定条件的范围不适合的情况下，重新设定所述设定条件的范围的步骤。
根据本发明的一方式，在重新评价所述设定条件的范围的步骤中，计算所述加工内容中所包含的要求与对该要求的所述加工结果的一致度，若该一致度为规定的阈值以下，则判定为所述设定条件的范围不适合。
根据本发明的一方式，在获取显示所述加工结果的信息的步骤中，进一步获取进行所述加工的时刻的信息，在重新设定所述设定条件的范围的步骤中，根据在以所获取的所述时刻为基准的规定的期间内获取的显示所述加工结果的信息来重新设定所述设定条件的范围。
根据本发明的一方式，还包括如下步骤：在接收到在所述设定条件的范围以外的设定条件下使所述机床进行动作的指示的情况下，通知无法在接收到指示的所述设定条件下使所述机床进行动作的意旨。
根据本发明的一方式，所述加工内容包含所述加工对象物的材质、形成于所述加工对象物上的孔的大小及所述加工对象物的厚度中的至少1个。
根据本发明的一方式，所述机床为激光加工机。
根据本发明的一方式，机床的控制装置具有：接收部，接收对加工对象物的加工内容；指定部，参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围；及确定部，在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来对所述机床确定动作的设定。
根据本发明的一方式，机床的设定支援装置具有存储部，所述存储部将对加工对象物的加工内容与机床的设定条件的范围建立对应关联而记录。
根据本发明的一方式，所述设定支援装置还具有范围设定部，所述范围设定部根据由所述机床进行的基于规定的加工内容的所述加工对象物的加工结果和所述加工内容来设定所述设定条件的范围。
根据本发明的一方式，机床的控制系统具备上述机床的控制装置及上述机床的设定支援装置，所述机床的控制装置参考所述设定支援装置所具有的存储部而指定与所述加工内容建立有对应关联的所述设定条件的范围。
根据本发明的一方式，程序由机床的控制装置的计算机执行如下步骤：接收对加工对象物的加工内容的步骤；参考记录有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围的步骤；及在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来对所述机床确定动作的设定的步骤。
发明效果
根据上述机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机床的控制系统及程序，通过提供考虑外部干扰而确定的设定条件的合适范围，能够在更短时间内进行对机床的设定条件的设定。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的各实施方式中的控制系统的一例的框图。
图2是表示本发明所涉及的第一实施方式中的加工内容和设定条件的一例的图。
图3是对本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围进行说明的第1图。
图4是对本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围进行说明的第2图。
图5是表示利用了本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围的设定条件的设定处理的一例的流程图。
图6是对本发明所涉及的第一实施方式中的加工结果的测量进行说明的图。
图7是表示本发明所涉及的第二实施方式中的设定条件的范围的调节处理的一例的流程图。
图8是对本发明所涉及的第二实施方式中的设定条件的范围的调节进行说明的图。
图9是表示本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定处理的一例的第1流程图。
图10是表示本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定处理的一例的第2流程图。
图11是对本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定进行说明的图。
图12是表示本发明所涉及的控制装置及支援装置的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
以下，参考图1～图6，对基于本发明的第一实施方式的机床的控制系统进行说明。
图1是表示本发明所涉及的各实施方式中的控制系统的一例的框图。控制系统1提供支援基于机床3、3a、3b的加工所需的设定条件的设定的功能。设定条件是指为了进行适合的加工而对机床3设定的机床3的动作条件(加工条件)。如图1所示，控制系统1包括支援设定条件的确定的支援装置10、机床3、3a、3b及CAD(computer aided design：计算机辅助设计)系统2、2a、2b。支援装置10与机床3、3a、3b经由网络(NW)可通信地连接。将机床3、3a、3b统称记载为机床3，且将CAD系统2、2a、2b统称记载为CAD系统2。在控制系统1中，支援装置10、机床3、CAD系统2的台数并不限定于图示的数量。例如，支援装置10可以包含2台以上，机床3及CAD系统2可以包含1台，也可以包含4台以上。并且，机床3、3a、3b可以分别设置于不同的工厂，也可以设置于1个工厂内。支援装置10、CAD系统2为例如具备服务器等CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)的计算机。
关于由机床3进行的加工，支援装置10向机床3提供显示适于其加工内容的设定条件的范围的信息。并且，关于由机床3进行的加工，支援装置10获取显示其加工内容的信息(加工内容信息)和显示加工结果的信息(加工结果信息)，判定由支援装置10提供的设定条件的范围是否适合，在不适合的情况下，调节设定条件的范围，并向机床3提供显示调节后的设定条件的范围的信息(范围信息)。在此，加工内容是指对加工对象物的加工的要求、规格。接着，利用图2，对加工内容和设定条件的范围进行说明。
图2是表示本发明所涉及的第一实施方式中的加工内容和设定条件的一例的图。在图2(a)中作为加工内容的一例而示出表示在由“Si”制成的板厚为“400μm”的部件中形成入口的孔径为“50μm”且出口的孔径为“60μm”的锥孔的加工内容。另外，在加工内容中不仅包含与孔径、孔的深度等形状相关的项目，还包含与质量相关的项目。与质量相关的项目例如是指变质层的截面面积、毛刺的高度、附着物的大小、表面的粗糙度等。
在图2(b)中示出用于实现该加工内容的设定条件的范围的一例。在图2(b)中示出机床3为激光加工机时的设定条件的例子。在激光加工机的设定条件中具有例如输出的激光的功率、冲孔时间、激光的回转头转速、XY轴进给速度、散焦量、锥角、辅助气体的气压、气体种类、激光的回转的直径等。如图所示，在本实施方式中设定条件的各项目的值以范围给出。如后述，各项目的范围为考虑由机床的设置环境、加工对象物的个体差(材质)等外部干扰产生的影响而确定的范围。
在支援装置10中按各种加工内容存储有适于该加工内容的设定条件的范围信息(图2(b))。支援装置10从机床3获取图2(a)中例示的加工内容信息，指定与该加工内容相对应的设定条件的范围信息，并将所指定的范围信息发送至机床3。
支援装置10具有数据获取部11、范围设定部12、加工结果评价部13、范围评价部14、通信部15及存储部16。
数据获取部11从机床3获取加工内容信息和加工结果信息。
范围设定部12按每一加工内容信息指定设定条件的范围信息。并且，在基于加工结果评价部13的评价不良好的情况下，范围设定部12调节设定条件的范围，并将调节后的设定条件的范围信息存储于存储部16中。
加工结果评价部13根据由数据获取部11获取的加工内容信息和加工结果信息评价由机床3进行的加工。
范围评价部14评价由范围设定部12设定的设定条件的范围是否适合。
通信部15与机床3进行通信。例如，通信部15将设定条件的范围信息发送至机床3。通信部15从机床3接收加工内容信息、加工结果信息。
存储部16存储每一加工内容的设定条件的范围信息、加工结果信息。另外，存储部16存储有从机床3、3a、3b等多个不同的机床接收的加工结果信息。另外，以存储部16配置于支援装置10内为前提进行说明，当然，存储部16可以配置于从支援装置10经由网络(NW)可连接的部位。
机床3为例如照射激光并实施加工的激光加工机。机床3包括控制装置30、加工装置38及传感器39。
控制装置30为例如具备微型计算机等MPU(Micro Processing Unit：微处理器)的计算机。控制装置30根据加工内容信息控制加工装置38的动作，并对加工对象物进行加工。
加工装置38为包括激光的振荡器、头部的驱动机构、辅助气体的喷射机构、加工对象物的设置机构、用户的操作盘等的机床的主体。
传感器39为摄像机、X射线CT(computed tomography：电子计算机断层扫描)、振动传感器、位移传感器、温度计、扫描仪等测量加工结果或加工环境的传感器类。传感器39可以具备加工装置38，也可以是与加工装置38独立的单个传感器。传感器39测量加工对象物的形状或加工环境(加工中的温度、振动、位置)等。
在机床3中，控制装置30从支援装置10获取设定条件的范围信息，并仅容许所获取的范围内的设定条件而控制加工装置38的动作。控制装置30具有输入输出部31、CAM(computer aided manufacturing：计算机辅助制造)系统32、传感器数据处理部33、加工装置控制部34、设定条件判定部35、通信部36及存储部37。
输入输出部31接收用户从操作盘输入的操作信息或设定条件的输入，或者接收来自CAD系统2的表示加工对象物的形状的CAD数据的输入。在CAD数据中包含加工内容信息。并且，输入输出部31将从支援装置10获取的设定条件的范围输出至设置于操作盘上的显示器。
CAM系统32根据由输入输出部31获取的CAD数据来生成加工用NC(numericalcontrol：数控)数据。
传感器数据处理部33获取由传感器39对加工对象物进行测量而获得的测量信息(测量值或图像)，并根据需要计算与加工相关的其他信息等而生成加工结果信息。例如，传感器数据处理部33根据拍摄加工对象物而得的图像并通过图像分析计算孔径(加工孔的直径)，或者使用所计算出的孔径等计算锥角的角度。
加工装置控制部34根据由CAM系统32生成的NC数据控制加工装置38的动作，并进行加工。
设定条件判定部35判定由用户输入的设定条件是否包含于从支援装置10获取的设定条件的范围内。
通信部36与支援装置10进行通信。例如，通信部36将加工内容信息发送至支援装置10，并从支援装置10接收与所发送的加工内容信息相对应的设定条件的范围信息。
存储部37存储从支援装置10获取的设定条件的范围信息、由输入输出部31获取的CAD数据等信息。
控制装置30向用户提示从支援装置10获取的设定条件的范围(图2(b))，用户从该范围中选择认为适合的值而输入到控制装置30。加工装置控制部34根据该值(设定条件)确定使加工装置38进行动作，并进行加工。用户反复进行如下工作：从设定条件的范围中选择值并由加工装置38根据该设定条件进行加工直至可进行满足加工内容所示的加工规格的加工。即，控制装置30以所指定的设定条件的范围为前提来使机床3进行动作。
由此，对某一加工内容确定适合的设定条件，可进行该加工对象物的批量生产。接着，利用图3、图4，对作为本实施方式的特征的考虑到外部干扰的设定条件的范围进行说明。
图3是对本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围进行说明的第1图。
图3的曲线图是表示利用激光加工机(机床3)在铜板上钻规定的直径的孔时的激光的输出即功率(设定条件)与板厚(加工内容)的关系的曲线图。图3的曲线图的纵轴表示板的厚度(mm)，且横轴表示激光的功率(w)。曲线图内的P1～P16的标记为进行如下加工时的加工结果：以该标记所在的横轴的坐标所示的功率输出激光，并在纵轴的坐标所示的板厚的铜板上形成孔。标记○和×分别表示加工成功还是失败。具体而言，标记○表示满足加工内容的结果(成功)，且标记×表示不满足加工内容的结果(失败)。例如，标记P1表示在将α(W)的激光输出到板厚为2.5(mm)的铜板上而进行钻孔加工的结果钻出满足规定的加工内容的孔、例如孔径、质量良好的孔。根据这些加工结果，若利用规定的方法(统计分析、机器学习等)计算将加工成功的情况和失败的情况分开的边界线，则例如可获得边界线L1、L2。认为夹在边界线L1与L2之间的区域是为了实现所期望的加工而能够设定为设定条件“功率”的适合的值的范围。例如，在对板厚为5mm的铜板进行加工的情况下，认为在纵轴5mm上夹在边界线L1、L2之间的范围R1为激光的功率适合的范围。
支援装置10的存储部16存储如在图3中例示的加工结果信息，范围设定部12进行与边界线L1、L2的计算处理、加工内容信息(例如，板厚为5mm)相对应的设定条件的范围(R1)的指定处理，并指定适于加工内容的设定条件的范围。范围设定部12将所指定的设定条件的范围信息存储于存储部16中。
与标记P1～P16相关的加工可以在各种条件下进行。例如，即使为铜板的范畴中所包含的部件，也根据铜的纯度、除铜以外的成分的种类或含量、铜板的制造方法等而存在各种种类。或者，机床3进行加工的环境也是各种各样的。范围设定部12根据不均匀的各种条件下的加工结果指定设定条件的范围。由此，能够指定考虑到机床的设置环境、加工对象物的个体差等对加工结果带来影响的外部干扰的设定条件的范围。
例如，除了加工内容信息(板厚等)和设定条件信息(功率等)以外，还可以将加工时刻、加工部位、加工对象物的材质、加工环境(温度、湿度、振动等)、机床3的种类·型号、导入机床3之后的总运行时间(加工时间)等信息与由标记P1～P16表示的加工结果建立对应关联。并且，范围设定部12可以根据从机床3获取的加工内容信息中所包含的加工对象物的材质的详细信息，从标记P1～P16中仅提取相同材质的加工结果，而指定设定条件的范围。或者，范围设定部12可以根据从机床3获取的加工结果信息中所包含的与加工环境相关的信息，仅提取在类似的加工环境下进行时的加工结果，而指定设定条件的范围。由此，能够提供根据实际加工条件进一步限定的设定条件的范围，机床3的用户能够在更短时间内进行设定条件的设定。
图4是对本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围进行说明的第2图。
图4的曲线图是表示利用激光加工机在厚度为5mm的铜板上钻孔时的激光的输出即功率(设定条件)与孔径(加工内容)的关系的曲线图。图4的纵轴表示孔径(mm)，且横轴表示激光的功率(w)。曲线图内的Q1～Q11的标记表示以该标记所在的横轴的坐标所示的功率输出激光时的加工结果，纵轴的坐标所示的值表示进行加工而形成的孔的孔径。例如在钻
Figure BDA0002506319840000121
的孔的情况下，激光的功率表示范围R2或范围R3中所包含的值适合。
支援装置10的存储部16存储有如在图4中例示的加工结果信息，范围设定部12进行对形成
Figure BDA0002506319840000122
的孔的加工内容指定范围R2、R3作为适于该加工内容的设定条件的范围的处理。
例如，在输入“在厚度为5mm的铜板上钻
Figure BDA0002506319840000123
的孔”的信息作为加工内容的情况下，范围设定部12参考存储于存储部16中的加工结果，选择根据在图3、图4中例示的与设定条件的范围或功率相关的其他加工结果指定的设定条件的范围中共同的范围(例如R3)，而指定关于对上述加工内容的设定条件“功率”的范围。范围设定部12也以相同的要领对其他设定条件指定范围。
接着，利用图5，对根据由支援装置10提供的设定条件的范围信息在机床3侧设定适合的设定条件的处理进行说明。设定条件的设定例如在如下情况下进行：在开始某一产品的批量生产时指定该产品的加工专用的设定条件。
图5是表示利用了本发明所涉及的第一实施方式中的设定条件的范围的设定条件的设定处理的一例的流程图。
首先，通过用户的操作，CAD系统2将包含加工内容信息的CAD数据输入到控制装置30。输入输出部31接收加工内容信息的输入(步骤S11)，并将加工内容信息存储于存储部37中。并且，通信部36将加工内容信息和要求适于该加工内容信息的设定条件的范围信息的信号发送至支援装置10。在支援装置10中，如利用图3说明那样，范围设定部12参考存储部16，而指定与加工内容信息相对应的设定条件的范围。通信部15将设定条件的范围信息发送至机床3。
在机床3中，通信部36接收设定条件的范围信息(步骤S12)，并存储于存储部37中。
接着，用户将设定条件信息输入到控制装置30。输入输出部31接收设定条件信息的输入(步骤S13)，并将设定条件信息输出到设定条件判定部35。设定条件判定部35比较由用户输入的设定条件信息和从支援装置10接收的设定条件的范围信息，并判定由用户输入的各设定条件是否在设定条件的范围内(步骤S14)。在由用户输入的设定条件中即使有1项不在设定条件的范围内的条件的情况下，设定条件判定部35生成提示该设定条件的变更的警告信息(例如，“气压在范围以外。请设定X15-X16的范围内的值。”)，并输出到输入输出部31。输入输出部31在控制板的显示器上显示通知无法使机床进行动作的意旨的信息以及警告信息(步骤S15)。用户将成为设定条件的范围内的值输入到控制装置30。
在由用户输入的所有设定条件在从支援装置10接收的设定条件的范围内的情况下，用户将指示加工的执行的操作输入到控制装置30。于是，CAM系统32由加工内容信息生成NC数据，加工装置控制部34根据NC数据和所输入的设定条件信息控制加工装置38的动作并执行加工(步骤S16)。若加工结束，则传感器39测量加工结果(步骤S17)。在此，利用图6，对加工结果的测量进行说明。
图6是对本发明所涉及的第一实施方式中的加工结果的测量进行说明的图。
在图6中示出拍摄进行了在加工对象物上钻锥孔的加工结果的图像。摄像机(传感器39)拍摄锥孔的入口和出口。传感器数据处理部33根据所拍摄的图像并通过图像分析计算入口的直径和出口的直径。另外，计算直径时的图像分析方法使用公知的方法。并且，传感器数据处理部33将入口直径与出口直径之差除以孔的深度(板厚)来计算锥角的角度。并且，传感器数据处理部33可以通过图像的分析来计算表面粗糙度、加工表面上的附着物、由加工产生的变质层的面积等。若如此利用摄像机拍摄加工对象物，则能够获取加工结果。另外，用于加工结果的测量的传感器39并不限于摄像机。例如，机床3的用户可以使用量规或表面粗糙度仪等测量设备测量孔径或表面粗糙度，并输入到控制装置30。
传感器数据处理部33经由通信部36将加工结果信息发送至支援装置10。并且，输入输出部31将加工结果信息显示于控制板的显示器上。如在第二实施方式中说明那样，加工结果信息能够用于加工的评价、设定条件的范围的调节。
一直以来，提供一种向机床3的用户提供对加工内容唯一地设定的设定条件的方法。但是，在该方法的情况下，若采用所提供的设定条件无法获得良好的加工结果，则不知道如何变更设定条件为好。因此，具有为了发现适合的设定条件而花费大量的劳动力或时间的可能性。
相对于此，根据本实施方式，用户反复进行如下程序：在从支援装置10获取的与各种外部因素的偏差相对应且与加工内容相对应的设定条件的合适范围内选择值，对设定条件的各项目设定所选择的值而进行加工，并对加工结果进行验证。由此，能够在更短时间内可靠地发现适合的设定条件。
并且，在以往的方法中，若未注册与加工内容相对应的设定条件，则通常无法向机床3的用户提供适合的设定条件，但是根据本实施方式的控制方法，范围设定部12根据过去的加工结果信息并通过内插计算或外插等的方法灵活地计算与加工内容相对应的设定条件的范围，因此能够对应于各种加工内容。
＜第二实施方式＞
在第一实施方式中，以能够在由支援装置10提供的设定条件的范围内发现适合的设定条件为前提。但是，具有对在过去没有实绩的新材质进行加工的情况等、即使提供设定条件的范围也难以发现适合的设定条件的情况。例如，在存储有大量的铜合金的加工结果信息，由支援装置10提供的设定条件的范围成为更适于铜合金的条件的范围时，开始使用了纯铜的铜板的加工的情况下，具有由支援装置10提供的设定条件的范围偏离适于纯铜的铜板的设定条件的范围的可能性。为了应对这种状况，在第二实施方式中，提供反馈加工结果并调节设定条件的范围的功能。第二实施方式的范围设定部12具有调节所指定的设定条件的范围的功能。接着，利用图7、图8，对基于范围设定部12的设定条件的范围的调节处理进行说明。
图7是表示本发明所涉及的第二实施方式中的设定条件的范围的调节处理的一例的流程图。
机床3根据加工内容信息和所输入的设定条件进行加工，传感器39进行加工结果的测量。作为一例，设为在纯铜的板厚为5mm的铜板上形成孔的加工内容。并且，向机床3提供通过在图3、图4中说明的方法指定的设定信息的范围，机床3进行该范围内的动作并进行加工。通信部36将加工内容信息和从传感器数据处理部33获取的加工结果信息发送至支援装置10。在支援装置10中，通信部15获取加工结果信息和加工内容信息(步骤S21)，并将这些信息输出到加工结果评价部13。
加工结果评价部13比较加工结果信息和加工内容信息来评价加工结果(步骤S22)。例如，比较在加工内容中确定的锥角的角度和加工结果信息中所包含的锥角的角度，若其差在规定的容许范围内(例如，公差)，则关于锥角的角度，评价为成功，若在容许范围以外，则评价为失败。加工结果评价部13也对加工内容中所包含的其他项目进行对加工结果的评价。
接着，范围评价部14判定是否需要调节设定条件的范围(步骤S23)。例如，范围评价部14对通过加工结果评价部13评价为加工失败的设定条件评价为设定条件的范围不适合。或者，范围评价部14可以对评价为规定的加工次数中失败一定次数以上的设定条件评价为设定条件的范围不适合。
在评价为设定条件的范围适合的情况下(步骤S23；否)，无需调节设定条件的范围，因此结束本流程图的处理。
在评价为设定条件的范围不适合的情况下(步骤S23；是)，范围设定部12调节设定条件的范围(步骤S24)。在此，利用图8，举例对步骤S24的处理进行说明。图8是对本发明所涉及的第二实施方式中的设定条件的范围的调节进行说明的图。图8的曲线图为在图3中所示的曲线图中追加新的加工结果信息而得的曲线图。并且，标记P1～P16中的标记P9、P11设为对纯铜的铜板的加工结果，且其他设为对铜合金的铜板的加工结果。并且，标记P17～P19为对其后追加的纯铜的铜板的加工结果。并且，在关于此次进行的加工的加工内容的“材质”中指定了纯铜。并且，用户将在范围R1′(范围R1′在从支援装置10提供的范围R1的范围内)内的值设定为设定条件“功率”并进行加工指示的结果，由加工结果评价部13对该加工的评价结果设为失败。于是，范围设定部12参考存储于存储部16中的加工结果信息(图8)，并根据此次加工内容中所包含的“纯铜的铜板”的信息来提取使用了纯铜的加工结果。由此，提取标记P9、P11、P17～P19的加工结果。范围设定部12以标记P9、P11、P17～P19为对象计算调节后的边界线L3、L4。并且，范围设定部12根据加工内容中所包含的“板厚5mm”的信息来指定调节后的设定条件的范围(R1a)。范围设定部12将调节后的设定条件的范围信息存储于存储部16中。范围设定部12也对示出设定条件“功率”与其他加工内容(例如“孔径”)的关系的加工结果进行相同的调节处理来调节范围，最终将这些所有共同范围计算为最终设定条件的范围。
范围设定部12将如此计算出的调节后的设定条件的范围信息存储于存储部16中。
范围设定部12经由通信部15将设定条件的范围信息发送至机床3(步骤S25)。在机床3中，通信部36获取调节后的设定条件的范围信息并存储于存储部37中。并且，输入输出部31将调节后的设定条件的范围信息显示于显示器上。用户参考重新设定的调节后的设定条件的范围信息，并输入更适于纯铜的铜板的加工的设定条件。机床3根据所输入的设定条件进行加工(步骤S26)。反复进行来自步骤S21的处理，直至设定条件的范围调节成适合。
根据本实施方式的控制方法，能够通过实际加工确认根据过去的加工结果指定的设定条件的范围是否适合。并且，通过指定包括对实际的加工对象物的加工结果在内的设定条件的范围，能够将设定条件的范围调节成更符合实际状态的范围。并且，通过反复进行加工结果的反馈，能够持续进行考虑到外部干扰的影响的设定条件的范围的缩小。另外，在图8中，举出了根据加工对象物的材质缩小设定条件的范围的例子，但是同样地，根据与加工结果信息一起存储的加工环境的信息，也可以根据在类似的加工环境下进行的加工结果信息缩小(调节)设定条件的范围。或者，还可以通过提取基于与加工结果信息一起存储的总运行时间和本机相同程度的机床3的加工结果信息来进行设定条件的范围的调节。
＜第三实施方式＞
在第二实施方式中，对关于重新开始的加工调节最初设定的设定条件的范围的功能进行了说明。即使在如此设定的设定条件的范围内进行加工，过一段时间后，有时因在机床3中产生的经年变化(气体喷嘴的变形、透镜的劣化、管道的堵塞等)、装置的不良情况的影响而一开始适合的设定条件的范围逐渐变得不符合。在第三实施方式中，关于某一加工内容，在成为批量生产体系之后，也持续反馈加工结果，由此监控加工质量是否保持一定的基准，并提供如下功能：若由于经年变化等而在到目前为止的设定条件的范围内进行加工时成为无法保持质量的状况，则重新设定适于现状的设定条件的范围。接着，利用图9～图11，对基于本实施方式中的范围设定部12的设定条件的范围的重新设定处理进行说明。
图9是表示本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定处理的一例的第1流程图。
与在图7中说明的处理同样地，机床3根据加工内容信息和所输入的设定条件进行加工，并将加工结果信息和加工内容信息发送至支援装置10。在支援装置10中，通信部15获取加工结果信息和加工内容信息(步骤S31)，并将这些信息输出到加工结果评价部13。
加工结果评价部13比较加工结果信息和加工内容信息来评价加工结果与加工内容的一致度(步骤S32)。例如，计算在加工内容中确定的锥角的角度与加工结果信息中所包含的锥角的角度之差，若其差为规定的阈值以下，则评价为关于锥角的角度的一致度满足基准(保持质量)，若差大于阈值，则评价为一致度不满足基准。
接着，范围评价部14判定是否需要调节设定条件的范围(步骤S33)。例如，范围评价部14对通过加工结果评价部13评价为一致度不满足基准的设定条件评价为设定条件的范围不适合。或者，范围评价部14可以对评价为在规定的加工次数中一致度不满足基准一定次数以上的设定条件评价为设定条件的范围不适合。
在评价为设定条件的范围适合的情况下(步骤S33；否)，无需调节设定条件的范围，因此结束本流程图的处理。
在评价为设定条件的范围不适合的情况下(步骤S33；是)，范围设定部12调节设定条件的范围(步骤S34)。在此，利用图11，举例对步骤S34的处理进行说明。图11是对本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定进行说明的图。图11的曲线图为在图3中所示的曲线图中追加新的加工结果信息(标记P20、P21等)而得的曲线图。标记P20、P21为基于该机床3的加工结果。例如，在由于物体撞击加工装置38的冲击而导致机构变形时等，即使在与目前为止相同的设定条件下进行加工，有时也无法突然获得到目前为止的质量。标记P20、P21所示的加工结果表示尽管根据一开始确认到适合的设定条件进行加工，质量也不良好。在这种情况下，范围评价部14评价为设定条件的范围不适合。于是，范围设定部12参考存储于存储部16中的加工结果(图11)，例如，将除失败的标记P20、P21以外的范围R1b指定为与当前的机床3的状态相对应的设定条件的范围。范围设定部12将所指定的设定条件的范围信息存储于存储部16中。范围设定部12对示出设定条件“功率”与其他加工内容(例如“孔径”)的关系的加工结果也进行相同的重新指定处理，最终计算这些所有共同范围，并指定最终设定条件的范围。范围设定部12将重新指定后的设定条件的范围信息存储于存储部16中，并更新(重新设定)设定条件的范围(步骤S35)。
支援装置10将重新设定的设定条件的范围信息发送至机床3。若机床3获取新的设定条件的范围信息，则将“设定条件的范围已被更新”等的信息显示于显示器上，提示用户重新输入设定条件。以下，如在第一实施方式、第二实施方式中说明那样，用户根据需要进行设定条件的范围的调节，并找出新的设定条件。并且，进行加工结果的反馈，并且持续进行加工。
根据本实施方式，能够指定与在加工中产生的机床3的不良情况或加工环境的变化相对应的设定条件的范围。因此，即使在产生机床3的不良情况等而必须修正设定条件时，也能够在短时间内发现适合的设定条件，能够实现人力节约。并且，能够在短时间内进行设定条件的重新设定，由此能够将对批量生产加工的影响抑制为最小。
并且，通过反复进行加工结果的反馈，能够持续进行考虑到外部干扰的影响的设定条件的范围的缩小。并且，若预先了解加工结果的变化与在机床3中产生的异常部位的关系，则如图11所示，监控关于某一加工内容(板厚)持续存储的设定条件(功率)和加工结果的变化，由此能够预测机床3的故障或判断机床3是否发生了故障。
接着，对设定条件范围的重新设定处理的其他例进行说明。
图10是表示本发明所涉及的第三实施方式中的设定条件的范围的重新设定处理的一例的第2流程图。
另外，在图10的说明中，区分考虑机床3和机床3a、3b，调节设定条件的范围的对象设为机床3。并且，以如下为前提：机床3与机床3a、3b为相同的设备种类，3台的总加工时间(运行时间)、加工环境等相对接近，且对于机床3、3a、3b能够推断相同的经年变化。
机床3以与在图9中说明的处理相同的方式进行加工，支援装置10的通信部15获取加工结果信息和加工内容信息(步骤S41)。并且，通信部15获取该加工所涉及的加工时刻(步骤S42)。通信部15将加工结果信息及加工内容信息与加工时刻建立对应关联而存储于存储部16中。接着，加工结果评价部13评价加工结果与加工内容的一致度(步骤S43)。接着，范围评价部14判定是否需要调节设定条件的范围(步骤S44)。在设定条件的范围适合的情况下(步骤S44；否)，结束本流程图的处理。
在设定条件的范围不适合的情况下(步骤S44；是)，范围设定部12调节设定条件的范围(步骤S45)。在此，利用图11，对考虑到机床3的经年变化的设定条件的范围的重新设定处理进行说明。在图11的曲线图中，标记P22～P27为最近从机床3a、3b接收的加工结果信息。标记P22～P27的标记(双圈)表示这些加工成功，加工时刻与各加工结果建立对应关联而进行存储。另一方面，标记P30为从机床3接收的最新的加工结果信息，标记P30的标记×表示此次加工失败。在这种情况下，范围评价部14评价为设定条件的范围不适合。于是，范围设定部12参考存储于存储部16中的加工结果信息(图11)，比较与各加工结果建立对应关联而进行存储的加工时刻和在步骤S42中获取的加工时刻，并仅提取以此次加工时刻为基准在规定的期间内进行的加工结果。由此，提取标记P22～P27的加工结果。范围设定部12以标记P22～P27为对象计算调节后的边界线L5、L6。并且，范围设定部12根据加工内容中所包含的“板厚为5mm”的信息来指定设定条件的范围(R1b)。范围设定部12将所指定的设定条件的范围信息存储于存储部16中。范围设定部12对示出设定条件“功率”与其他加工内容(例如“孔径”)的关系的加工结果也进行相同的重新指定处理，最终计算这些所有共同范围，并指定最终设定条件的范围。范围设定部12将重新设定后的设定条件的范围信息存储于存储部16中，并更新(重新设定)设定条件的范围(步骤S46)。根据图10中说明的处理，能够提供考虑到经年变化的状态的设定条件的范围。并且，通过将机床3的运行时间与重新设定的设定条件的范围建立对应关联而进行存储，例如，还能够在机床3之后导入的其他机床经过相同的经年变化的时期，将所存储的设定条件的范围应用于该机床。
在上述实施方式中，以机床3为激光加工机的情况为例进行了说明。但是，第一本实施方式～第三本实施方式中的设定条件的范围的提供或设定条件的范围的调节·重新设定等处理中，机床3可以是其他加工机。例如，机床3可以是加工中心、数控车床等进行切削加工的机械。此时的加工内容例如是指材质的种类·拉伸强度·硬度、孔径、板厚等。并且，设定条件例如是指切削工具的种类、主轴转速、直线移动轴的进给速度、切削水·切削油(冷却剂)的有无·种类·排出压力等。若将本实施方式的控制系统1应用于切割机，则支援装置10向机床3侧提供对上述各设定条件应设定的值的适合的范围。用户能够在短时间内进行设定条件的设定。
并且，在上述实施方式中，从支援装置10接收设定条件的范围，但是用户能够经由输入输出部31对在本公司保有的机床3任意注册适合的设定条件的范围。由用户任意注册的设定条件的范围信息可以存储于存储部37中，也可以按每一用户、每一机床存储于存储部16中。并且，由用户任意注册的设定条件的范围信息可以是从支援装置10接收的设定条件的范围信息的一部分，也可以包含与从支援装置10接收的设定条件的范围信息不同的范围。
(硬件结构)
支援装置10、控制装置30能够使用一般的计算机500来实现。在图12中示出计算机500的结构的一例。
图12是表示本发明所涉及的控制装置及支援装置的硬件结构的一例的图。
计算机500具有CPU(Central Processing Unit：中心处理器)501、RAM(RandomAccess Memory：随机存储器)502、ROM(Read Only Memory：只读存储器)503、存储装置504、外部I/F(Interface：接口)505、输入装置506、输出装置507及通信I/F508等。这些装置经由总线B相互进行发送和接收信号。
CPU501为通过将存储于ROM503、存储装置504等中的程序、数据读出于RAM502上并执行处理来实现计算机500的各功能的运算装置。例如，上述各功能部为通过CPU501读入由ROM503等存储的程序并执行而在计算机500中具备的功能。RAM502为可用作CPU501的作业区域等的易失性存储器。ROM503为即使切断电源也保持程序、数据的非易失性存储器。存储装置504例如由HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等实现，并存储OS(Operation System：操作系统)、应用程序及各种数据等。外部I/F505为与外部装置的接口。在外部装置中例如具有存储介质509等。计算机500能够经由外部I/F505进行存储介质509的读取、写入。在存储介质509中例如包括光盘、磁盘、存储卡、USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)存储器等。
输入装置506例如由鼠标及键盘等构成，接收操作者的指示并将各种操作等输入到计算机500。输出装置507例如由液晶显示器实现，显示基于CPU501的处理结果。通信I/F508为通过有线通信或无线通信将计算机500连接于因特网等网络的接口。母线B连接于上述各构成装置，并在构成装置之间发送或接收各种信号等。
另外，上述的支援装置10、控制装置30中的各处理的过程以程序的形式存储于计算机可读取的存储介质中，并由安装了各装置(支援装置10、控制装置30)的计算机500读出该程序并执行，由此进行上述处理。在此，计算机可读取的存储介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。并且，可以通过通信线路将该计算机程序传送至计算机，并且由接收到该传送的计算机执行该程序。
并且，上述程序可以用于实现前述的功能的一部分。而且，可以是能够以与已存储于计算机系统中的程序的组合实现前述的功能的程序、所谓的差异文件(差异程序)。
并且，支援装置10、控制装置30可以由1台计算机构成，也可以由可通信地连接的多个计算机构成。并且，可以在控制装置30安装支援装置10的功能部(范围设定部12、加工结果评价部13、范围评价部14、存储部16)。
除此以外，在不脱离本发明的趣旨的范围内，能够适当地将上述的实施方式中的构成要件替换为众所周知的构成要件。并且，该发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的趣旨的范围内能够施加各种变更。支援装置10为机床的设定支援装置的一例。控制装置30为机床的控制装置的一例。输入输出部31为接收部的一例。设定条件判定部35为指定部的一例。加工装置控制部34为确定部的一例。
产业上的可利用性
根据上述机床的控制方法、机床的控制装置、机床的设定支援装置、机床的控制系统及程序，通过提供考虑外部干扰而确定的设定条件的合适范围，能够在更短时间内进行对机床的设定条件的设定。
符号说明
1-控制系统，2、2a、2b-CAD系统，3、3a、3b-机床，10-支援装置，11-数据获取部，12-范围设定部，13-加工结果评价部，14-范围评价部，15-通信部，16-存储部，30-控制装置，31-输入输出部，32-CAM系统，33-传感器数据处理部，34-加工装置控制部，35-设定条件判定部，36-通信部，37-存储部，38-加工装置，39-传感器。

Claims (14)

1.一种机床的控制方法，其包括：
接收对加工对象物的加工内容的步骤；
参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围的步骤；及
在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来确定使所述机床进行动作的设定的步骤。
2.根据权利要求1所述的机床的控制方法，其还包括：
获取显示所述加工对象物的加工结果的信息的步骤；
根据所述加工内容评价所述加工结果的步骤；
根据所述评价调节所述设定条件的范围的步骤；及
将经调节的所述设定条件的范围存储于所述存储部中的步骤。
3.根据权利要求2所述的机床的控制方法，其中，
显示所述加工对象物的加工结果的信息为使用传感器对已进行所述加工的环境或所述加工对象物进行测量而得的测量信息或根据所述测量信息计算出的值。
4.根据权利要求2或3所述的机床的控制方法，其还包括：
根据所述加工结果和所述加工内容评价所述设定条件的范围的步骤；及
在所述评价中，在判定为所述设定条件的范围不适合的情况下，重新设定所述设定条件的范围的步骤。
5.根据权利要求4所述的机床的控制方法，其中，
在评价所述设定条件的范围的步骤中，计算所述加工内容中所包含的要求与对该要求的所述加工结果的一致度，若该一致度为规定的阈值以下，则判定为所述设定条件的范围不适合。
6.根据权利要求4或5所述的机床的控制方法，其中，
在获取显示所述加工结果的信息的步骤中，进一步获取进行所述加工的时刻的信息，
在重新设定所述设定条件的范围的步骤中，根据在以所获取的所述时刻为基准的规定的期间内获取的显示所述加工结果的信息来重新设定所述设定条件的范围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机床的控制方法，其还包括如下步骤：
在接收到在所述设定条件的范围以外的设定条件下使所述机床进行动作的指示的情况下，通知无法在接收到指示的所述设定条件下使所述机床进行动作的意旨。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机床的控制方法，其中，
所述加工内容包含所述加工对象物的材质、形成于所述加工对象物上的孔的大小及所述加工对象物的厚度中的至少1个。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机床的控制方法，其中，所述机床为激光加工机。
10.一种机床的控制装置，其具有：
接收部，接收对加工对象物的加工内容；
指定部，参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围；及
确定部，在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来对所述机床确定动作的设定。
11.一种机床的设定支援装置，其具有：
存储部，所述存储部将对加工对象物的加工内容与机床的设定条件的范围建立对应关联而进行存储。
12.根据权利要求11所述的机床的设定支援装置，其还具有：
范围设定部，所述范围设定部根据由所述机床进行的基于规定的加工内容的所述加工对象物的加工结果和所述加工内容来设定所述设定条件的范围。
13.一种机床的控制系统，其具备：
权利要求10所述的机床的控制装置；及
权利要求11或12所述的机床的设定支援装置，
所述控制装置参考所述设定支援装置所具有的存储部而指定与所述加工内容建立有对应关联的所述设定条件的范围。
14.一种程序，其由机床的控制装置的计算机执行如下步骤：
接收对加工对象物的加工内容的步骤；
参考存储有与用于按每一加工内容进行其加工的所述机床的动作相关的设定条件的范围的存储部，而指定与所接收到的所述加工内容相对应的所述设定条件的范围的步骤；及
在接收到基于对所述加工对象物的所述加工内容的加工指示的情况下，以所指定的所述设定条件的范围为前提来对所述机床确定动作的设定的步骤。
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