CN115136085A - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提高作业效率的数值控制装置。对具有手动手柄的机床进行控制的数值控制装置具有：状态确定部，其确定数值控制装置或机床的状态；以及触觉控制部，其根据由状态确定部确定出的数值控制装置或机床的状态，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
但是，这样的机床以及控制机床的数值控制装置无法使作业者直观地感觉到机床或者数值控制装置的状态，损害了作业效率。因此，期望一种数值控制装置，能够使作业者直观地感觉到机床或者数值控制装置的状态，能够提高作业效率。
用于解决课题的手段
本公开的数值控制装置是对具有手动手柄的机床进行控制的数值控制装置，具有：状态确定部，其确定所述数值控制装置或所述机床的状态；以及触觉控制部，其根据由所述状态确定部确定出的所述数值控制装置或所述机床的状态，使在所述手动手柄中生成触觉反馈。
发明效果
根据本发明，能够提高作业效率。
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是表示数值控制装置的状态的例子的图。
图3是表示数值控制装置的状态的例子的图。
图4是表示数值控制装置的状态的例子的图。
图5是表示机床的状态的例子的图。
图6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、状态确定部113、选择部114、参数决定部115以及触觉控制部116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。动作定义数据将数值控制装置1或机床2的状态与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。
状态确定部113确定数值控制装置1或机床2的状态。具体而言，状态确定部113根据数值控制装置1的动作状态来确定数值控制装置1的状态。另外，状态确定部113也可以根据输入到数值控制装置1的外部信号来确定数值控制装置1的状态。另外，状态确定部113也可以根据数值控制装置1的状态和登记在数值控制装置中的机械信息来确定机床2的状态。另外，状态确定部113也可以根据数值控制装置1的状态和根据加工理论等导出的关系式来确定机床2的状态。
选择部114根据动作定义数据以及数值控制装置1或机床2的状态，选择触觉反馈的类别。数值控制装置1或机床2的状态的具体例在后面进行叙述。
参数决定部115根据由选择部114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116根据由状态确定部113确定出的数值控制装置1或机床2的状态，在手动手柄222中生成触觉反馈。具体而言，触觉控制部根据由状态确定部113确定出的数值控制装置1或机床2的状态，使用由参数决定部115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。由此，触觉控制部116在手动手柄222中生成触觉反馈。
图2是表示数值控制装置1的状态的例子的图。在图2所示的例子中，数值控制装置1根据手动手柄222的操作使机床2的工具P、工件M移动。
在机床2具有多个轴的情况下，状态确定部113将多个轴中的、被使用的轴的状态确定为数值控制装置1的动作状态。并且，选择部114选择与被使用的轴的状态关联起来的触觉反馈的类别。
例如，在与被使用的轴相关的机构、夹具、工具以及工件的重量重的情况下、被使用的轴的危险度高的情况下，与被使用的轴的状态关联起来的触觉反馈的类别也可以是在手动手柄222中生成的转矩或者阻力触觉。并且，触觉控制部117也可以在与被使用的轴相关的机构、夹具、工具以及工件的重量重的情况下、被使用的轴的危险度高的情况下，生成大的转矩或者大的阻力触觉的触觉反馈。
另外，在无法进行紧急停止、伺服系统的准备完成前状态等那样的轴移动的情况下，与被使用的轴的状态关联起来的触觉反馈的类别也可以是在手动手柄222中生成的转矩。并且，触觉控制部117在无法进行紧急停止、伺服系统的准备完成前状态等那样的轴移动的情况下，也可以生成难以旋转手动手柄222的程度的大小的转矩的触觉反馈。
图3是表示数值控制装置1的状态的例子的图。在图3所示的例子中，数值控制装置1受理从测量用的探头Q输出的信号。
为了测量所安装的工件位置的偏移量，机床2具有测量用的探头Q。该情况下，从测量用的探头Q输出的信号作为外部信号输入到数值控制装置1。并且，状态确定部113根据输入到数值控制装置1的外部信号来确定数值控制装置1的状态。
例如，状态确定部113在表示探头Q与工件R等那样的物体接触的接触信号(外部信号)输入到数值控制装置1的情况下，根据输入的接触信号，将探头Q的接触确定为数值控制装置1的状态。
选择部114选择与探头Q的接触关联起来的触觉反馈的类别。例如，与探头Q的接触关联起来的触觉反馈的类别也可以是在手动手柄222中生成的振动触觉或阻力触觉。并且，触觉控制部117在接触信号(外部信号)输入到数值控制装置1的情况下，也可以生成使在手动手柄222中生成的大的振动触觉或者手动手柄222的行进方向上的阻力触觉为最大等的触觉反馈。
图4是表示数值控制装置1的状态的例子的图。在图4所示的例子中，数值控制装置1受理使栅(grid)点或者限位开关S工作时输出的信号。
机床2具有表示轴恢复到参考点的栅点、表示轴处于移动极限的限位开关S。使栅点或限位开关S工作时输出的信号作为外部信号输入到数值控制装置1。并且，状态确定部113根据输入到数值控制装置1的外部信号来确定数值控制装置1的状态。
选择部114选择与栅点或限位开关S的工作关联起来的触觉反馈的类别。例如，与栅点或限位开关的工作关联起来的触觉反馈的类别也可以是在手动手柄222中生成的振动触觉或阻力触觉。并且，触觉控制部117也可以在使栅点或者限位开关S工作时，生成使大的振动触觉或者手柄的行进方向上的阻力触觉为最大的触觉反馈。
图5是表示机床2状态的例子的图。在图5所示的例子中，机床2通过切削工具U对工件T进行车床加工。在这样的机床2的车床加工中，加工负载一般能够根据主轴转速等那样的加工条件通过计算来推定。
状态确定部113将推定出的加工负载确定为机床2的状态。选择部114选择与加工负载关联起来的触觉反馈的类别。例如，与加工负载关联起来的触觉反馈的类别也可以是在手动手柄222中生成的转矩或阻力触觉。并且，触觉控制部117也可以以手动手柄222的阻力触觉或转矩根据加工负载的大小而变大的方式生成触觉反馈。
图6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，状态确定部113确定数值控制装置1或机床2的状态。
在步骤S3中，选择部114根据动作定义数据以及数值控制装置1或机床2的状态，选择触觉反馈的类别。
在步骤S4中，参数决定部115根据由选择部114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S5中，触觉控制部116使用由参数决定部115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S6中，驱动器2222从控制部11的触觉控制部116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，对具有手动手柄222的机床2进行控制的数值控制装置1具有：状态确定部113，其确定数值控制装置1或机床2的状态；以及触觉控制部116，其根据由状态确定部113确定出的数值控制装置1或机床2的状态，在手动手柄222中生成触觉反馈。这样，数值控制装置1根据数值控制装置1或机床2的状态，在手动手柄222中生成触觉反馈，由此，能够使作业者直观地感觉到机床或数值控制装置的状态，能够提高作业效率。
另外，状态确定部113根据数值控制装置1的动作状态来确定数值控制装置1的状态。由此，数值控制装置1能够使作业者直观地感觉到数值控制装置1的动作状态，能够提高作业效率。
另外，状态确定部113根据输入到数值控制装置1的外部信号来确定数值控制装置1的状态。由此，数值控制装置1能够使作业者直观地感觉到输入到数值控制装置1的外部信号，能够提高作业效率。
另外，状态确定部113根据数值控制装置1的状态和登记在数值控制装置1中的机械信息来确定机床2的状态。由此，数值控制装置1能够使作业者直观地感觉到数值控制装置1的状态，能够提高作业效率。
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114，其根据动作定义数据以及数值控制装置1或机床2的状态，选择触觉反馈的类别；以及参数决定部115，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116使用参数在手动手柄222中生成触觉反馈。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
22 机械操作盘
111 手动手柄控制部
112 动作定义部
113 状态确定部
114 选择部
115 参数决定部
116 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 (5)

1.一种数值控制装置，对具有手动手柄的机床进行控制，其特征在于，具有：
状态确定部，其确定所述数值控制装置或所述机床的状态；以及
触觉控制部，其根据由所述状态确定部确定出的所述数值控制装置或所述机床的状态，使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，
所述状态确定部根据所述数值控制装置的动作状态来确定所述数值控制装置的状态。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述状态确定部根据输入到所述数值控制装置的外部信号来确定所述数值控制装置的状态。
4.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述状态确定部根据所述数值控制装置的状态和登记在所述数值控制装置中的机械信息来确定所述机床的状态。
5.根据权利要求1～4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以及所述数值控制装置或所述机床的状态，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在所述手动手柄中生成所述触觉反馈。
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