CN115136084A - 数值控制装置 - Google Patents

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CN115136084A CN202180014936.8A CN202180014936A CN115136084A CN 115136084 A CN115136084 A CN 115136084A CN 202180014936 A CN202180014936 A CN 202180014936A CN 115136084 A CN115136084 A CN 115136084A
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Abstract

提供一种能够更直观地确认程序的执行状态的数值控制装置。根据程序控制机床(2)的数值控制装置具有：程序执行部，其具有根据机床的手动手柄的旋转来执行程序的规定的功能；执行状态确定部，其确定程序的执行状态；以及触觉控制部，其根据规定的功能以及程序的执行状态，在手动手柄中生成触觉反馈。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及数值控制装置。
背景技术
以往，在通过手动手柄进行轴进给的机床中，已知有根据负载产生声音、振动的技术(例如，参照专利文献1)。专利文献1公开了一种具有控制单元的机床，该控制单元根据负载检测单元的检测负载的大小来使报知单元的声音、振动的种类变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-190691号公报
发明内容
发明要解决的课题
机床有时具有与手动手柄的旋转匹配地执行程序的功能。在机床执行这样的功能时，操作员为了确认程序的执行状态，需要观察显示了程序的画面。因此，在控制机床的数值控制装置中，期望能够更直观地确认程序的执行状态的数值控制装置。
用于解决课题的手段
本公开的数值控制装置是根据程序来控制机床的数值控制装置，具有：程序执行部，其具有根据所述机床的手动手柄的旋转来执行所述程序的规定的功能；执行状态确定部，其确定所述程序的执行状态；以及触觉控制部，其根据所述规定的功能以及所述程序的执行状态，在所述手动手柄中生成触觉反馈。
发明效果
根据本发明，能够更直观地确认程序的执行状态。
附图说明
图1是表示本实施方式的数值控制装置以及机床的结构的图。
图2是表示程序执行状态的例子的图。
图3是表示程序执行状态的例子的图。
图4是表示数值控制装置的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的一例进行说明。
图1是表示数值控制装置1以及机床2的结构的图。数值控制装置1和机床2通过总线(未图示)等连接，机床2按照数值控制装置1的控制进行动作。
如图1所示，数值控制装置1具有：控制部11、存储部12、伺服放大器13以及PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)14。
控制部11是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器，通过执行存储在存储部12中的程序，作为手动手柄控制部111、动作定义部112、程序执行部113、执行状态确定部114、选择部115、参数决定部116以及触觉控制部117发挥功能。
存储部12由ROM(read only memory：只读存储器)、RAM(random access memory：随机存取存储器)、非易失性存储器、硬盘驱动器等构成，存储各种数据。
例如，存储部12存储后述的动作定义数据、参数等。
伺服放大器13放大从控制部11受理的轴的移动指令，驱动机床2的伺服马达21。
PLC14经由总线从控制部11受理M(辅助)功能信号、S(主轴速度控制)功能信号、T(工具选择)功能信号等。并且，PLC14通过序列程序对这些信号进行处理，将处理后的输出信号输出到机床2。PLC14根据输出信号来控制机床2内的气压设备、液压设备、电磁致动器等。
另外，PLC14受理机床2的机械操作盘22的按钮信号、开关信号、手动手柄信号等各种信号，对受理的各种信号进行序列处理。并且，PLC14将序列处理后的各种信号经由总线发送至控制部11。
机床2具有伺服马达21和机械操作盘22。此外，在本说明书中，为了简化说明而省略机床2的其他结构，但机床2具有一般的机床的结构。
伺服马达21根据从伺服放大器13受理的轴的移动指令来驱动轴。
机械操作盘22具有按钮及开关221和手动手柄222。
按钮及开关221包含机械的按钮及开关。当机械的按钮或开关被按下时，按钮及开关221将按钮信号及开关信号输出至PLC14。
手动手柄222通过手动操作来移动1个或多个轴。手动手柄222具有：脉冲生成部2221、驱动器2222、致动器2223以及手柄部2224。
脉冲生成部2221在使手柄部2224在+方向或-方向上旋转时，根据该旋转输出脉冲信号。该脉冲信号是用于判别旋转方向的二相的脉冲，经由总线发送至控制部11。并且，控制部11的手动手柄控制部111根据该脉冲信号将机床2的轴的移动指令发送至伺服放大器13。
驱动器2222从控制部11的触觉控制部117受理控制信号，将用于生成触觉反馈的驱动信号输出到致动器2223。
致动器2223由来自驱动器2222的驱动信号驱动，生成触觉反馈。致动器2223例如可以是电动马达、电磁致动器、形状记忆合金、电活性聚合物、螺线管、偏心马达、线性共振致动器或压电致动器等。另外，致动器2223也可以由多个不同的致动器构成。
手柄部2224由机械的手动手柄构成，例如由作业者操作。
手动手柄控制部111受理从脉冲生成部2221输出的脉冲信号。并且，手动手柄控制部111根据脉冲信号将机床2的轴的移动指令发送至伺服放大器13。
动作定义部112设定动作定义数据，该动作定义数据对在手动手柄222中生成的触觉反馈进行定义。动作定义数据将规定的功能、程序执行状态、触觉反馈的类别关联起来。动作定义数据存储在存储部12中。
程序执行部113具有根据机床2的手动手柄222的旋转来执行程序的规定的功能。
程序执行部113能够通过使手动手柄222正转来使程序的执行顺行，机床2的轴移动随之顺行。另一方面，程序执行部113能够通过使手动手柄222反转来使程序的执行逆行，机床2的轴移动随之逆行。由此，作业者能够对制作出的程序进行修正以及检查。另外，能够以与手动手柄222的旋转速度同步的速度执行程序。
执行状态确定部114确定程序的执行状态。具体而言，执行状态确定部114确定执行中的程序是怎样的执行状态。例如，在规定的功能是手动手柄再追踪功能(retracefunction)的情况下，执行状态确定部114确定程序的执行中程序块、程序块终点。另外，执行状态确定部114也可以确定程序的程序块的指令速度。
选择部115根据动作定义数据、规定的功能以及程序的执行状态，选择触觉反馈的类别。例如，选择部115从执行中程序块和程序块终点的信息中，选择在动作定义数据中与规定的功能以及程序终点关联起来的棘爪(detent)那样的阻力触觉作为触觉反馈的类别。
参数决定部116根据由选择部115选择出的触觉反馈的类别，决定与触觉反馈相关的参数。在此，触觉反馈的类别与关于触觉反馈的参数关联起来。触觉反馈的类别以及与触觉反馈相关的参数根据存储在存储部12中的信息和程序执行状态来决定。
与触觉反馈相关的参数包含触觉反馈的大小、方向、频率、持续期间、振幅、强度、密度等。
触觉控制部117根据规定的功能以及程序的执行状态，在所述手动手柄中生成触觉反馈。具体而言，触觉控制部根据规定的功能以及程序的执行状态，使用由参数决定部116决定的参数来生成控制信号，将控制信号通知给驱动器2222。由此，触觉控制部117在手动手柄222中生成触觉反馈。
图2是表示程序执行状态的例子的图。图2的例子表示规定功能为手动手柄再追踪功能的情况下的程序执行状态。如图2所示，在执行状态确定部114确定了程序的程序块1、2以及3的各终点A、B以及C的情况下，选择部115选择在动作定义数据中与手动手柄再追踪功能以及程序终点关联起来的棘爪那样的阻力触觉作为触觉反馈的类别。
并且，参数决定部116根据由选择部115选择出的触觉反馈的类别，决定与触觉反馈相关的参数。触觉控制部117使用决定出的参数，通过触觉反馈生成棘爪那样的阻力触觉。
例如，如图2的例示性的控制信号M所示，触觉控制部117以在终点A、B以及C处阻力触觉减少的方式变更触觉反馈的阻力触觉。另外，触觉控制部117以在终点A、B以及C以外，阻力触觉比终点A、B以及C大的方式变更触觉反馈的阻力触觉。
这样，以在程序的程序块的终点处减少阻力感觉的方式生成触觉反馈，由此，作业者能够直观地掌握程序的执行状态。
图3是表示程序执行状态的例子的图。图3的例子表示规定功能为手动手柄再追踪功能的情况下的程序执行状态。如图3所示，在执行状态确定部114确定了程序的程序块的指令速度的情况下，选择部115选择在动作定义数据中与手动手柄再追踪功能以及程序的程序块的指令速度关联起来的阻力触觉作为触觉反馈的类别。
并且，参数决定部116根据由选择部115选择出的触觉反馈的类别，决定与触觉反馈相关的参数。触觉控制部117使用决定出的参数，通过触觉反馈生成与指令速度对应的阻力触觉。
例如，如图3的例示性的控制信号N所示，在程序的程序块1中，指令速度是F500，是比较快的速度。该情况下，触觉控制部117以触觉反馈的阻力触觉比较小的方式变更触觉反馈的阻力触觉。
在程序的程序块2中，指令速度是F200，是比程序块1慢的速度。该情况下，触觉控制部117以触觉反馈的阻力触觉比程序块1大的方式变更触觉反馈的阻力触觉。
在程序的程序块3中，指令速度是F300，是比程序块1快且比程序块2慢的速度。该情况下，触觉控制部117以触觉反馈的阻力触觉比程序块1大且比程序块2小的方式变更触觉反馈的阻力触觉。
在程序的程序块4中，指令速度是F500，与程序块1相同。该情况下，触觉控制部117以成为与程序块1相同的阻力触觉的方式变更触觉反馈的阻力触觉。
这样，在程序的程序块的指令速度快的情况下，减小触觉反馈的阻力触觉，在程序的程序块的指令速度慢的情况下，增大触觉反馈的阻力触觉。由此，作业者能够直观地掌握程序的程序块的指令速度。
此外，在上述的实施方式中，在程序的程序块的指令速度快的情况下，减小触觉反馈的阻力触觉，在程序的程序块的指令速度慢的情况下，增大触觉反馈的阻力触觉，但也可以在程序的程序块的指令速度快的情况下，增大触觉反馈的阻力触觉，在程序的程序块的指令速度慢的情况下，减小触觉反馈的阻力触觉。另外，触觉控制部117也可以代替上述的触觉反馈的方式，生成用户能够识别手动手柄222的特定的位置的其他方式的触觉反馈。
图4是表示数值控制装置1的处理的流程的流程图。
在步骤S1中，动作定义部112设定动作定义数据，该动作定义数据对在手动手柄222中生成的触觉反馈进行定义。
在步骤S2中，程序执行部113在规定的功能中，根据机床2的手动手柄222的旋转来执行程序。
在步骤S3中，执行状态确定部114确定执行中的程序的执行状态。
在步骤S4中，选择部115根据动作定义数据、规定的功能以及程序的执行状态，选择触觉反馈的类别。
在步骤S5中，参数决定部116根据由选择部115选择出的触觉反馈的类别，决定与触觉反馈相关的参数。
在步骤S6中，触觉控制部117使用由参数决定部116决定出的参数来生成控制信号，将控制信号通知给驱动器2222。
在步骤S7中，驱动器2222从控制部11的触觉控制部117受理控制信号，将用于生成触觉反馈的驱动信号输出到致动器2223。并且，致动器2223由来自驱动器2222的驱动信号驱动，生成触觉反馈。
如以上说明那样，根据本实施方式，根据程序来控制机床2的数值控制装置1具有：程序执行部113，其具有根据机床2的手动手柄222的旋转来执行程序的规定的功能；执行状态确定部114，其确定程序的执行状态；以及触觉控制部117，其根据规定的功能以及程序的执行状态，在手动手柄222中生成触觉反馈。这样在手动手柄222中生成触觉反馈，由此，作业者能够直观地掌握程序的执行状态。
另外，触觉控制部117在程序的程序块的终点使触觉反馈的阻力触觉变更。由此，作业者能够直观地掌握程序的程序块的终点。
另外，触觉控制部117根据程序的指令速度来使触觉反馈变更。由此，作业者能够直观地掌握程序的指令速度。
另外，规定的功能包含手动手柄再追踪功能或手柄同步进给功能。由此，作业者能够在这些功能中直观地掌握程序的执行状态。
另外，数值控制装置1还具有：动作定义部112，其设定动作定义数据，该动作定义数据对输出到手动手柄222的触觉反馈进行定义；选择部115，其根据动作定义数据、规定的功能以及程序的执行状态，选择触觉反馈的类别；以及参数决定部116，其根据触觉反馈的类别，决定与触觉反馈相关的参数，触觉控制部117使用参数使手动手柄222生成触觉反馈。由此，数值控制装置1能够在手动手柄222中适当地生成触觉反馈。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于所述的实施方式。另外，本实施方式所记载的效果只不过是列举了由本发明产生的最优选的效果，本发明的效果并不限定于本实施方式所记载的效果。
符号说明
1 数值控制装置
2 机床
11 控制部
12 存储部
13 伺服放大器
14 PLC
21 伺服马达
22 机械操作盘
111 手动手柄控制部
112 动作定义部
113 程序执行部
114 执行状态确定部
115 选择部
116 参数决定部
117 触觉控制部
221 按钮及开关
222 手动手柄
2221 脉冲生成部
2222 驱动器
2223 致动器
2224 手柄部。

Claims (4)

1.一种数值控制装置，根据程序来控制机床，其特征在于，具有：
程序执行部，其具有根据所述机床的手动手柄的旋转来执行所述程序的规定的功能；
执行状态确定部，其确定所述程序的执行状态；以及
触觉控制部，其根据所述规定的功能以及所述程序的执行状态，在所述手动手柄中生成触觉反馈。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述触觉控制部在所述程序的程序块的终点使所述触觉反馈的阻力触觉变更。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述触觉控制部根据所述程序的指令速度使所述触觉反馈变更。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：
动作定义部，其设定动作定义数据，该动作定义数据对输出到所述手动手柄的所述触觉反馈进行定义；
选择部，其根据所述动作定义数据、所述规定的功能以及所述程序的执行状态，选择所述触觉反馈的类别；以及
参数决定部，其根据所述触觉反馈的类别，决定与所述触觉反馈相关的参数，
所述触觉控制部使用所述参数使所述手动手柄生成所述触觉反馈。
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