CN115461191B - 加工装置及寿命推定方法 - Google Patents

Abstract

加工装置(10)具有：编码器(6A、6B)，其对电动机(5A、5B)的第1旋转位置进行检测，该电动机(5A、5B)对输送原材料(12)的放卷轴(11A)及收卷轴(15B)进行驱动；编码器(6C)，其对电动机(5C)的第2旋转位置进行检测，该电动机(5C)对进行原材料(12)的裁断加工的切割刃(162)进行驱动；以及控制器(1)，其执行基于第1旋转位置的电动机(5A)的控制及基于第2旋转位置的电动机(5C)的控制，对原材料(12)的输送和切割刃(162)的动作进行协调控制，控制器(1)基于第2旋转位置对表示原材料(12)和切割刃(162)之间的位置关系的位置关系信息进行计算，基于位置关系信息而判定切割刃(162)与原材料(12)是否接触，基于接触状态的情况下的电动机(5C)的负载对切割刃(162)的寿命进行推定。

Description

加工装置及寿命推定方法

技术领域

本发明涉及对刀具的寿命进行推定的加工装置及寿命推定方法。

背景技术

在加工中心、切削机械、磨削机械等具有使原材料加工用的刀具旋转的主轴电动机的工作机械中，刀具的磨损会对原材料的加工品质造成影响。因此，针对工作机械，要求在导致加工品质降低前与刀具的磨损状态相应地对加工控制进行调整或者进行刀具的维护。

专利文献1所记载的工作机械，利用如果刀具的磨损加深，则刀具或者主轴所承受的负载增加这一特性，推定出刀具的磨损程度。即，专利文献1所记载的工作机械，将刀具或者主轴所承受的负载急剧增加至急剧减少为止的期间视作刀具和原材料的接触状态，根据该期间的负载的变化量而推定出刀具的磨损程度。

专利文献1：日本特开2019－30954号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1的技术中，只不过是基于每单位时间的负载的变化量对接触状态进行判别，因此无法进行准确的接触状态的判别。因此，不是针对准确地判别出的接触状态对刀具的磨损程度进行推定，存在无法准确地推定刀具的寿命这样的问题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够准确地推定刀具的寿命的加工装置。

为了解决上述的课题，并达到目的，本发明的加工装置具有：第1伺服电动机，其对输送加工对象即原材料的输送部进行驱动；第2伺服电动机，其对进行原材料的裁断加工的刀具进行驱动；第1编码器，其对第1伺服电动机的第1旋转位置进行检测；以及第2编码器，其对第2伺服电动机的第2旋转位置进行检测。另外，本发明的加工装置具有控制器，其执行基于第1旋转位置的第1伺服电动机的控制及基于第2旋转位置的第2伺服电动机的控制，对原材料的输送和刀具的动作进行协调控制。控制器基于第2旋转位置对表示原材料的被加工位置和刀具的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算，基于位置关系信息而判定是否处于刀具与原材料接触的状态即接触状态，基于接触状态的情况下的第2伺服电动机中的负载对刀具的寿命进行推定。

发明的效果

本发明所涉及的加工装置具有下述效果，即，能够准确地推定刀具的寿命。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的加工装置的结构的图。

图2是表示实施方式所涉及的加工装置所具有的控制器的结构的图。

图3是表示通过实施方式所涉及的加工装置进行的加工处理的处理顺序的流程图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的加工装置及寿命推定方法详细地进行说明。

实施方式

图1是表示实施方式所涉及的加工装置的结构的图。加工装置10是通过刀具即切割刃162对原材料12进行裁断加工的装置。加工装置10的例子是对纸、薄膜等薄壁的卷状的原材料12进行裁断加工的纸张加工装置。此外，加工装置10并不限定于纸张加工装置。另外，原材料12并不限定于薄壁的卷状的部件。原材料12例如也可以是在带式输送机上流动而来的多个部件。

加工装置10一边对表示原材料12的位置和切割刃162的位置之间的位置关系的位置关系信息进行管理，一边执行加工对象即原材料12的输送和通过切割刃162实施的原材料12的裁断加工。由加工装置10管理的原材料12的位置是原材料12的由切割刃162加工的被加工位置。加工装置10使用伺服电动机即电动机5A～5C，对原材料12的位置及切割刃162的位置进行同步控制。通过加工装置10进行的输送包含有原材料12的供给、原材料12向被裁断位置的定位、原材料12的排出。在通过加工装置10进行的裁断加工中，存在将原材料12的一部分分离为原材料12的其他个体的切断加工、将原材料12通过特定的形状切下的冲裁加工、进行用于使原材料12的切断变得容易的穿孔的穿孔加工等。

此外，加工装置10在裁断位置前后，需要进行原材料12的放卷及收卷，但如果纸张加工装置将原材料12完全地切断而分离，则无法进行保持期望的张力的原材料12的输送(下面，称为原材料输送)及裁断后的原材料12的收卷。因此，在实施方式中，为了简化说明，对加工装置10不是使原材料12切断分离，而是进行穿孔加工的例子进行说明。

加工装置10具有控制器1、伺服驱动器2A～2C、电动机5A～5C、编码器6A～6C、放卷轴11A、收卷轴15B、引导辊13A、13B、裁断机构16、视觉传感器17、存储装置18和显示器19。放卷轴11A及收卷轴15B是对原材料12进行输送的输送部。

裁断机构16具有切割器轴161和切割刃162。切割刃162是刀具的一个例子。控制器1与视觉传感器17、存储装置18、显示器19及伺服驱动器2A～2C连接。

伺服驱动器2A与电动机5A及编码器6A连接，伺服驱动器2B与电动机5B及编码器6B连接，伺服驱动器2C与电动机5C及编码器6C连接。电动机5A与放卷轴11A连接，电动机5B与收卷轴15B连接，电动机5C与切割器轴161连接。

控制器1对加工装置10的整体进行控制。即，控制器1对视觉传感器17、存储装置18、显示器19及伺服驱动器2A～2C进行控制。

存储装置18是对由控制器1取得或者计算出的信息进行存储的存储器等。存储装置18是在加工装置10停止的期间及加工装置10的电源断开后，仍能够保存存储数据即信息的非易失性的存储介质。显示器19对由控制器1取得或者计算出的信息进行显示。

伺服驱动器2A通过电动机电流对电动机5A进行驱动，伺服驱动器2B通过电动机电流对电动机5B进行驱动，伺服驱动器2C通过电动机电流对电动机5C进行驱动。向电动机5A～5C的电动机电流是应用于对电动机5A～5C进行驱动的驱动用电流。

电动机5A是通过使放卷轴11A旋转而将原材料12放卷的伺服电动机，电动机5B是通过使收卷轴15B旋转而将原材料12收卷的伺服电动机。电动机5C是通过使切割器轴161旋转而使切割刃162驱动的伺服电动机。电动机5A、5B通过伺服机构对原材料12的移动的位置进行控制，电动机5C通过伺服机构对切割刃162的移动的位置进行控制。电动机5A、5B是第1伺服电动机，电动机5C是第2伺服电动机。

编码器6A对电动机5A的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2A。编码器6B对电动机5B的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2B。编码器6C对电动机5C的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2C。位置检测单元即编码器6A～6C的例子是旋转编码器。编码器6A、6B是第1编码器，编码器6C是第2编码器。电动机5A、5B的旋转位置是第1旋转位置，电动机5C的旋转位置是第2旋转位置。

放卷轴11A由电动机5A驱动而旋转，由此将原材料12放卷。引导辊13A、13B起到用于将原材料12正确地向加工位置引导的原材料保持的作用。引导辊13A将从放卷轴11A放卷的原材料12输送至裁断机构16内的加工位置。引导辊13B将从引导辊13A放卷、经过裁断机构16而来的原材料12输送至收卷轴15B。在图1中，将引导辊13A、13B图示为简易的原材料保持机构，但加工装置10也可以使用其他原材料保持机构将原材料12引导至加工位置。收卷轴15B由电动机5B驱动而旋转，由此将原材料12收卷。

电动机5A～5C的旋转位置在位置关系信息的计算时被使用。在原材料12为卷状的部件的情况下，原材料12相对于切割器轴161的位置不变。因此，控制器1能够基于电动机5C的旋转位置对表示切割刃162相对于原材料12的相对位置的位置关系信息进行计算。

另外，电动机5A的旋转位置和电动机5B的旋转位置相同。因此，在原材料12是在带式输送机上流动而来的多个部件的情况下，控制器1能够根据电动机5A或者电动机5B的旋转位置对裁断机构16中的原材料12的移动的位置进行计算。在该情况下，控制器1能够根据电动机5C的旋转位置和电动机5A或者电动机5B的旋转位置对位置关系信息进行计算。

裁断机构16进行原材料12的裁断加工。裁断机构16的切割器轴161由电动机5C驱动而旋转，由此使切割刃162旋转。拍摄部即视觉传感器17按照控制器1的指示，对原材料12之中的被裁断部进行拍摄而生成被裁断部的图像。视觉传感器17将通过拍摄而生成的图像发送至控制器1。视觉传感器17通过控制器1，与伺服驱动器2A～2C进行同步控制。

在实施方式中，对切割刃162为旋转切割器的情况进行说明，但刀具也可以是旋转切割器以外的刀具。即，如果是使用一边对位置关系信息进行管理、一边进行同步控制的伺服电动机进行通过原材料12的输送和刀具的驱动而实施的裁断加工的加工装置，则可以使用任意的刀具。

原材料12从放卷轴11A被放卷，经由引导辊13A而输送至裁断机构16，经由引导辊13B由收卷轴15B收卷。切割刃162与原材料12接触，由此对原材料12进行裁断加工。

控制器1执行基于电动机5A、5B的旋转位置的电动机5A、5B的控制及基于电动机5C的旋转位置的电动机5C的控制，对原材料12的输送和刀具即切割刃162的动作进行协调控制。

控制器1接收装置操作者的操作而向伺服驱动器2A～2C送出控制指令。另外，控制器1从编码器6A～6C取得由编码器6A～6C检测出的电动机5A～5C的旋转位置。另外，控制器1取得从伺服驱动器2A～2C向电动机5A～5C的指令电流值等的状态信息。

另外，控制器1基于电动机5C的旋转位置，对表示原材料12由切割刃162加工的加工位置和切割刃162的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算。控制器1基于电动机5C的旋转位置，对从原材料12的加工位置至切割刃162为止的距离进行计算，基于该距离对位置关系信息进行计算。此外，控制器1可以基于表示电动机5C的旋转位置和从原材料12的加工位置至切割刃162为止的距离之间的关系的信息，根据电动机5C的旋转位置直接对位置关系信息进行计算。另外，控制器1基于位置关系信息，判定是否处于切割刃162与原材料12接触的状态即接触状态。

控制器1基于切割刃162和原材料12为接触状态的情况下的电动机5C中的负载即裁断负载，对切割刃162的寿命进行推定。裁断负载是裁断加工时的电动机5C的负载。控制器1从伺服驱动器2C取得从裁断加工中的伺服驱动器2C向电动机5C的供给电流值而作为裁断负载。另外，控制器1基于由视觉传感器17拍摄到的被裁断部的图像对切割刃162的寿命进行推定。

另外，控制器1基于寿命推定结果，使提示装置维护的警告在显示器19进行显示，由此向装置操作者通知警告。另外，控制器1也可以取代警告，而是使切割刃162的剩余的寿命在显示器19进行显示。另外，控制器1使与寿命推定有关的信息存储于存储装置18。此外，多个控制器也可以分担执行控制器1的处理。

图2是表示实施方式所涉及的加工装置所具有的控制器的结构的图。控制器1能够通过输入装置300、处理器100、存储器200及输出装置400而实现。处理器100的例子是CPU(也称为Central Processing Unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、DSP(Digital Signal Processor))或者系统LSI(Large Scale Integration)。存储器200的例子是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)。

控制器1是由处理器100将存储器200所存储的用于执行控制器1的动作的计算机可执行的控制程序读出并执行而实现的。用于执行控制器1的动作的程序即控制程序，可以说使计算机执行控制器1的顺序或者方法。

由控制器1执行的控制程序成为包含控制部21的模块结构，它们下载至主存储装置上，它们在主存储装置上生成。控制部21对加工装置10进行控制。另外，控制部21执行基于电动机5A～5C的旋转位置对位置关系信息进行计算的处理及基于位置关系信息对切割刃162和原材料12的接触状态进行判定的处理。另外，控制部21对切割刃162和原材料12接触的状态的裁断负载进行计算，基于裁断负载而执行对切割刃162的寿命进行推定的处理。另外，控制部21基于寿命推定结果，使提示装置维护的警告在显示器19进行显示。

输入装置300从伺服驱动器2A～2C接收电动机5A～5C的旋转位置而发送至处理器100。另外，输入装置300从视觉传感器17接收由视觉传感器17拍摄到的图像而发送至处理器100。

存储器200被用作由处理器100执行各种处理时的暂时存储器。存储器200对阈值51、装置运行数据52等进行存储。阈值51是后面记述的负载阈值、品质阈值及循环阈值。负载阈值、品质阈值及循环阈值从存储装置18被读出而储存于存储器200。

装置运行数据52是在裁断加工时由控制部21取得或者计算出的数据。在装置运行数据52中包含有如裁断负载这样的负载的数据、裁断品质的评价结果即品质评价值等。装置运行数据52还储存于存储装置18。关于装置运行数据52的详细内容在后面记述。

输出装置400将由控制部21生成的指令输出至伺服驱动器2A～2C。另外，输出装置400将由控制部21生成的装置运行数据52输出至存储装置18。该装置运行数据52储存于存储装置18。另外，输出装置400将由控制部21生成的显示数据输出至显示器19。该显示数据的例子是由处理器100生成的装置运行数据52、由处理器100推定出的切割刃162的寿命等。

控制程序可以通过可安装的形式或者可执行的形式的文件，存储于计算机可读取的存储介质而通过计算机程序产品被提供。另外，控制程序也可以经由互联网等网络而提供给控制器1。此外，关于控制器1的功能，可以将一部分通过专用电路等专用的硬件而实现，将一部分通过软件或者固件而实现。

图3是表示通过实施方式所涉及的加工装置进行的加工处理的处理顺序的流程图。如果加工装置10开始加工(步骤S10)，则控制器1向伺服驱动器2A～2C输出指令。控制器1使用用于对多个电动机5A～5C进行同步控制的电子凸轮等的功能，对伺服驱动器2A～2C赋予指令，以使得放卷轴11A、收卷轴15B及切割器轴161协调动作。

伺服驱动器2A基于从控制器1接收的指令，对电动机5A供给驱动用电流。伺服驱动器2A从编码器6A取得由编码器6A检测出的电动机5A的旋转位置而进行控制，由此进行对电动机5A的精密的控制。

同样地，伺服驱动器2B基于从控制器1接收的指令，对电动机5B供给驱动用电流。伺服驱动器2B从编码器6B取得由编码器6B检测出的电动机5B的旋转位置而进行反馈控制，由此进行对电动机5B的精密的控制。

控制器1对放卷轴11A和收卷轴15B进行联动控制，以使得原材料12保持恒定的速度及恒定的张力而执行放卷、加工及收卷。

随着进行原材料12的放卷及收卷，放卷轴11A侧的原材料12的半径以放卷出的原材料12的厚度量减少。另一方面，收卷轴15B侧的原材料12的半径以收卷的原材料12的厚度量增加。如上所述，放卷轴11A中的原材料12的半径与累积放卷量相应地不断减少，收卷轴15B中的原材料12的半径与累积收卷量相应地不断增加。

控制器1以与原材料12的累积放卷量及累积收卷量相应地对电动机5A、5B的旋转速度进行调节的方式对伺服驱动器2A、2B赋予指令，以使得始终以恒定的速度进行原材料12的放卷及收卷。

具体地说，控制器1基于电动机5A或者电动机5B的旋转位置的履历，对电动机5A或者电动机5B的累积转速进行计算。控制器1在计算出电动机5A的累积转速的情况下，基于电动机5A的累积转速对原材料12的累积放卷量进行计算。另一方面，控制器1在计算出电动机5B的累积转速的情况下，基于电动机5B的累积转速对原材料12的累积收卷量进行计算。即，控制器1基于电动机5A或者电动机5B的旋转位置的履历，对累积放卷量或者累积收卷量进行计算(步骤S20)。如上所述，累积放卷量及累积收卷量相同，因此控制器1对累积放卷量及累积收卷量的任一者进行计算。

控制器1对为了将原材料12的放卷速度及收卷速度设为恒定所需的放卷量及收卷量进行计算(步骤S30)。即，控制器1基于原材料12的累积放卷量，对原材料12的放卷轴11A中的半径进行计算，基于该半径，对用于将原材料12的每单位时间的放卷量设为恒定的放卷轴11A的每单位时间的转速进行计算。

另外，控制器1基于原材料12的累积收卷量，对原材料12的收卷轴15B中的半径进行计算，基于该半径，对用于将原材料12的每单位时间的收卷量设为恒定的收卷轴15B的每单位时间的转速进行计算。

控制器1对使得原材料12以恒定的速度经过裁断机构16的原材料12的进给量进行控制(步骤S40)。即，控制器1通过计算出的转速对放卷轴11A及收卷轴15B进行控制。

原材料12的每单位时间的放卷量及收卷量与原材料12的裁断机构16中的经过速度即原材料12的进给速度相对应。控制器1将原材料12的进给量维持为恒定，因此原材料12以恒定的速度经过裁断机构16。

此外，加工装置10例如可以具有保持恒定的张力而用于进行原材料12的放卷及收卷的松紧调节辊等张力调整机构、用于将原材料12笔直地收卷的蛇行校正机构等各种机构。

伺服驱动器2C基于从控制器1接收的指令，对电动机5C供给驱动用电流。另外，伺服驱动器2C从编码器6C取得由编码器6C检测出的电动机5C的旋转位置而进行反馈控制，由此进行电动机5C的精密的控制。由此，电动机5C使切割器轴161旋转，切割器轴161使切割刃162旋转。

控制器1通过对原材料12的放卷及收卷和切割刃162的旋转进行控制，从而对裁断加工进行控制(步骤S50)。在该情况下，控制器1与原材料12的进给速度相匹配地对切割刃162的旋转速度进行控制，由此使切割刃162准确地抵接于原材料12的被裁断位置。如上所述，控制器1与原材料输送的控制并行地对切割刃162向原材料12的抵接进行控制。

由此，加工装置10不使原材料输送减速或者停止，能够将原材料输送和裁断加工同时地执行，因此得到高生产率，并且不需要与原材料输送的停止或者加减速相伴的繁琐的张力控制。

编码器6A对电动机5A的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2A，伺服驱动器2A将电动机5A的旋转位置发送至控制器1。编码器6B对电动机5B的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2B，伺服驱动器2B将电动机5B的旋转位置发送至控制器1。编码器6C对电动机5C的旋转位置进行检测而发送至伺服驱动器2C，伺服驱动器2C将电动机5C的旋转位置发送至控制器1。

控制器1基于电动机5A～5C的旋转位置对位置关系信息进行计算(步骤S55)。控制器1基于位置关系信息，判定切割器轴161是否正在对原材料12进行裁断加工。

如果切割刃162劣化，则裁断加工时的向电动机5C的裁断负载增加，将切割刃162向原材料12抵接的力即为了对切割器轴161进行驱动而电动机5C所需的扭矩增加。因此，伺服驱动器2C与裁断负载的增加相伴而使针对电动机5C的供给电流值增加。控制器1通过对从裁断加工中的伺服驱动器2C向电动机5C的供给电流值进行观测而取得裁断负载，将裁断负载作为负载信息而储存于存储装置18的装置运行数据52内(步骤S60)。存储装置18对储存有负载信息的装置运行数据52进行存储。此外，存储装置18也可以对负载信息即裁断负载的推移进行存储。

向电动机5C的供给电流值即电动机电流相当于电动机5C的推力(在旋转型电动机中为转矩)。在裁断加工时，与切割刃162的空转时相比向电动机5C的供给电流值以裁断负载量上升。并且，如果切割刃162劣化而锋利度变差，则裁断负载进一步增加，因此向电动机5C的供给电流值上升。

控制器1对累积加工循环数进行计数，将累积加工循环数储存于存储装置18(步骤S70)。累积加工循环数是加工循环的累积数。1次的加工循环是通过切割刃162进行的1次量的加工处理。此外，存储装置18可以对累积加工循环数的推移进行存储。

控制器1对裁断负载和负载阈值进行比较(步骤S80)。控制器1判定裁断负载是否大于负载阈值(步骤S90)。由此，控制器1判定切割刃162是否达到寿命。负载阈值是针对裁断负载的寿命判定的阈值。在这里的裁断负载是裁断加工时的向电动机5C的供给电流值。

在裁断负载大于负载阈值的情况下(步骤S90，Yes)，控制器1判断为切割刃162的寿命已尽或者接近寿命，通知表示切割刃162达到寿命的寿命警告(步骤S100)。即，控制器1在向电动机5C的供给电流值与预定的负载阈值相比大幅上升的情况下，判断为切割刃162的寿命已尽，使用显示器19等而发出警告。此外，加工装置10并不限定于使用显示器19的警告，也可以通过声音输出装置以声音输出警告，也可以通过显示灯以光输出警告。

如上所述，控制器1利用裁断负载即向电动机5C的供给电流值与切割刃162的劣化相应地上升这一情况，对切割刃162的劣化程度进行推定。

在加工装置10中，编码器6A～6C对电动机5A～5C的旋转位置进行检测，控制器1基于电动机5C的旋转位置对原材料12的被加工位置和切割刃162的位置之间的位置关系信息进行计算。另外，在原材料12是在带式输送机上流动而来的多个部件的情况下，控制器1基于电动机5A、5C的旋转位置或者电动机5B、5C的旋转位置对位置关系信息进行计算。因此，控制器1能够准确地判别是否处于原材料12和切割刃162的接触状态即裁断加工中的状态，因此能够不过量与不足地仅使用裁断加工时的供给电流值而高精度地对切割刃162的寿命进行推定。

此外，控制器1并不限定于执行是否达到寿命的2个阶段的寿命判定的情况，也可以设置2个寿命推定的负载阈值而通过3个阶段执行寿命判定。在该情况下，控制器1判定是(1)达到寿命，(2)在特定期间内要达到寿命，及(3)没有达到寿命这3个阶段之中的哪一者。另外，控制器1也可以设置N个(N为大于或等于3的自然数)负载阈值而执行(N+1)阶段的寿命判定。控制器1在执行大于或等于3个阶段的寿命判定的情况下，也使表示处于哪个阶段的寿命的警告在显示器19进行显示。

另外，控制器1可以基于裁断负载对切割刃162的剩余的寿命进行推定。在该情况下，控制器1以如果裁断负载越大，则直至达到寿命为止能够使用切割刃162的期间变得越短的方式推定寿命。控制器1使推定出的寿命在显示器19进行显示。

在实施方式中，将切割刃162的寿命处于哪个阶段的判定处理、及切割刃162的剩余的寿命的推定处理均称为切割刃162的寿命推定处理。

在加工装置10中，与放卷轴11A及收卷轴15B的旋转位置相对应的原材料12的被加工位置及与切割器轴161的位置相对应的切割刃162的位置分别由控制器1及伺服驱动器2A～2C管理。因此，控制器1能够容易且准确地判别切割刃162是否与原材料12抵接，即是否处于裁断加工中的状态。控制器1不过量与不足地取得从裁断加工中的伺服驱动器2C向电动机5C的供给电流值，将在特定期间所取得的供给电流值的积分值或者平均值作为裁断负载，用于切割刃162的寿命推定处理。由此，控制器1能够得到切割刃162的高精度的寿命推定结果。

视觉传感器17按照控制器1的指示，对原材料12的被裁断部进行拍摄(步骤S110)。控制器1对放卷轴11A及收卷轴15B和通过视觉传感器17进行的拍摄的定时进行协调控制，因此视觉传感器17在原材料输送中也能够准确地拍摄原材料12的被裁断部。即，控制器1对原材料输送及切割刃162的驱动进行伺服控制，并且通过与电动机5A～5C同步控制的视觉传感器17对被裁断部进行拍摄，因此能够取得与位置关系信息相对应的准确的图像。因此，加工装置10在用于拍摄的原材料输送时，无需进行原材料12的停止或者减速，能够维持高生产率。即，加工装置10不损害生产率，能够一并对原材料输送和拍摄进行处理。

另外，在裁断负载小于或等于负载阈值的情况下(步骤S90，No)，控制器1不通知寿命警告，而是执行步骤S110的处理。

切割刃162如果劣化加深，则在被裁断部中会起毛或者产生毛刺(burr)等，加工品质恶化。因此，控制器1取得由视觉传感器17得到的拍摄结果即被裁断部的图像，通过图像解析等进行裁断品质的评价。

控制器1将拍摄结果储存于存储装置18，并且对裁断品质的评价结果即品质评价值进行计算而储存于存储装置18内的装置运行数据52(步骤S120)。由控制器1储存于存储装置18的拍摄结果及品质评价值是品质信息。存储装置18对储存有品质信息的装置运行数据52进行存储。此外，控制器1也可以仅使拍摄结果及品质评价值的任一者存储于存储装置18。在该情况下，由存储装置18存储的拍摄结果或者品质评价值是品质信息。此外，存储装置18也可以对品质信息即品质评价值的推移进行存储。

控制器1判定品质评价值是否小于品质阈值(步骤S130)。品质阈值是针对品质评价值的寿命判定的阈值。在品质评价值小于品质阈值的情况下(步骤S130，Yes)，控制器1判断为切割刃162的寿命已尽或者接近寿命，通知表示切割刃162达到寿命的寿命警告(步骤S140)。

此外，控制器1可以与基于裁断负载的上升的寿命推定及与裁断负载的上升相伴的警告同样地，与裁断品质的变化的程度相应地多阶段地执行基于裁断品质的降低的寿命推定及与裁断品质的降低相伴的警告。

控制器1判定累积加工循环数是否达到循环阈值(步骤S150)。循环阈值是针对累积加工循环数的寿命判定的阈值。循环阈值是过去的最少循环数。过去的最少循环数是从加工装置10被维护起至下一次维护为止的累积加工循环数之中的最小的累积加工循环数。在这里的维护的例子是切割刃162的更换。

另外，在品质评价值大于或等于品质阈值的情况下(步骤S130，No)，控制器1不通知寿命警告，而是执行步骤S150的处理。

如果累积加工循环数达到循环阈值(步骤S150，Yes)，则控制器1通知表示切割刃162达到寿命的寿命警告(步骤S160)。

控制器1判定是否实施了对加工装置10的维护即装置维护(步骤S170)。另外，如果累积加工循环数没有达到循环阈值(步骤S150，No)，则控制器1不通知寿命警告，而是执行步骤S170的处理。

在没有实施装置维护的情况下(步骤S170，No)，加工装置10返回至步骤S20的处理，执行步骤S20至S170的处理。在实施了装置维护的情况下(步骤S170，Yes)，控制器1将从前一次的装置维护的实施时起的累积加工循环数追记于存储装置18。即，控制器1不将至此为止在存储装置18中存储的累积加工循环数删除，而是将新的累积加工循环数追记于存储装置18。由此，存储装置18对包含追记有累积加工循环数的履历信息在内的装置运行数据52进行储存(步骤S180)。履历信息是累积加工循环数的履历的信息。

如上所述，控制器1一边进行针对原材料输送及裁断加工的电动机控制，一边使装置运行数据52逐次存储于存储装置18。即，控制器1在进行电动机5A～5C的控制的同时，使包含累积加工循环数、向裁断加工时的电动机5C的供给电流值、由视觉传感器17取得的被裁断部的拍摄数据和品质评价值在内的装置运行数据52存储于存储装置18。

此外，存储装置18中的装置运行数据52的存储处理的频度可以针对裁断加工的每1个循环而进行，也可以针对裁断加工的每多个循环而进行。即，认为切割刃162等由于重复进行裁断加工而缓慢地劣化，因此控制器1可以与存储信息量的削减请求等相应地，针对裁断加工的每多个循环而执行1次装置运行数据52的存储处理。

在实施装置维护后，控制器1重置累积加工循环数(步骤S190)，新开始累积加工循环数的计数。控制器1使计数得到的累积加工循环数存储于存储装置18。

如上所述，累积加工循环数从实施了装置维护的时刻起开始计数而在存储装置18中逐次存储。另外，在每次实施装置维护时，将从前一次的装置维护至本次的装置维护为止的累积加工循环数追记于履历信息。

此外，控制器1可以针对进行了维护的每个装置部位分别对累积加工循环数进行计数。在该情况下，控制器1基于针对每个装置部位而实施了维护起的针对每个装置部位的累积加工循环数，针对每个装置部位对需要维护的时期进行推定。控制器1例如如果任意的装置部位中的累积加工循环数达到该装置部位的循环阈值，则该装置部位判定为是需要维护的时期，朝向装置操作者发出提示该装置部位的维护的警告。由此，控制器1关于基于裁断负载或者裁断品质进行寿命推定的切割刃162以外的各装置部位，也能够针对装置部位而发出提示装置维护的警告。

另外，控制器1可以针对每个装置部位使过去的维护间隔在显示器19进行显示。另外，控制器1可以在各装置部位与过去的维护间隔接近的情况下，针对装置部位而通知提示装置维护的警告。

控制器1基于装置运行数据52，对负载阈值、品质阈值及循环阈值进行更新(步骤S200)。负载阈值是第1阈值，品质阈值是第2阈值，循环阈值是第3阈值。此外，在下面的说明中，有时将负载阈值、品质阈值及循环阈值中的任1个或者多个称为判定阈值。

控制器1例如作为装置运行数据52，基于裁断负载的推移、品质评价值的推移、累积加工循环数的推移、切割刃162的寿命推定结果及装置维护的履历等多个评价指标中的至少1个对判定阈值进行调整。

控制器1例如可以将与循环阈值相同数量的加工循环完成的时刻的裁断负载(向电动机5C的供给电流值)作为新的负载阈值。另外，控制器1可以将与循环阈值相同数量的加工循环完成的时刻的品质评价值作为新的品质阈值。在该情况下，控制器1将更新后的负载阈值及品质阈值用于以后的寿命推定。

另外，控制器1可以将裁断负载超过负载阈值的时刻的品质评价值作为新的品质阈值。另外，控制器1可以将裁断负载超过负载阈值的时刻的累积加工循环数作为新的循环阈值。在该情况下，控制器1将更新后的品质阈值及循环阈值用于以后的寿命推定。

另外，控制器1可以将品质评价值低于品质阈值的时刻的裁断负载作为新的负载阈值。另外，控制器1也可以将品质评价值低于品质阈值的时刻的累积加工循环数作为新的循环阈值。在该情况下，控制器1将更新后的负载阈值及循环阈值用于以后的寿命推定。

如上所述，控制器1基于装置运行数据52的推移对判定阈值进行调整，因此能够逐渐地实现寿命推定精度的改善。控制器1基于寿命推定所使用的任意的评价指标，对其他评价指标的阈值进行调整，由此能够实现基于各评价指标的寿命推定精度的提高。

此外，控制器1并不限定于对全部判定阈值进行更新的情况，也可以对负载阈值、品质阈值及循环阈值中的任1个或者2个进行更新。另外，控制器1也可以将负载阈值、品质阈值及循环阈值的更新省略。

控制器1与装置操作者的请求相应地，将在存储装置18中存储的装置运行数据52输出至显示器19(步骤S210)。由此，显示器19对装置运行数据52进行显示。此外，控制器1即使在没有装置操作者的请求的情况下，也可以在装置运行数据52被进行了更新时将装置运行数据52输出至显示器19。

另外，控制器1可以将装置运行数据52的推移输出至显示器19。在该情况下，显示器19对装置运行数据52的推移进行显示。控制器1可以使装置运行数据52的推移通过列表形式、图形形式等任意的形式在显示器19进行显示，由此将装置运行数据52的推移可视化。由此，装置操作者能够对装置运行数据52的推移进行目视确认。

另外，加工装置10可以对装置操作者提供用于手动地调整判定阈值的阈值调节单元。阈值调节单元是能够由装置操作者一边对在显示器19显示的装置运行数据52进行参照，一边手动地变更判定阈值的功能。在显示器19为触摸式面板的情况下，显示器19可以接受判定阈值的调整处理。另外，在加工装置10设置的按钮、鼠标、键盘等可以接受判定阈值的调整处理。

控制器1如果接收到由装置操作者输入的判定阈值(步骤S220)，则通过接收的判定阈值对在存储装置18中储存的判定阈值进行更新。

由此，控制器1能够将装置操作者所具有的经验及技术诀窍反映于寿命推定，因此能够得到依照装置运行及装置维护的现状的灵活的寿命推定结果。

在实施装置维护时，加工装置10停止裁断加工。因此，控制器1基于由装置操作者进行的操作，判定是否恢复裁断加工(步骤S230)。

如果由装置操作者对加工装置10进行裁断加工恢复的操作(步骤S230，Yes)，则加工装置10返回步骤S20的处理，执行步骤S20至S220的处理。在没有由装置操作者对加工装置10进行裁断加工恢复的操作的情况下(步骤S230，No)，加工装置10结束加工处理。

此外，步骤S80至S100的处理如果是在步骤S60的处理后，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S60的处理如果是在步骤S55的处理后且在步骤S80的处理前，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S110至S140的处理如果是在步骤S50的处理后，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S150、S160的处理如果是在步骤S70的处理后，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S70的处理如果是在步骤S50的处理后且在步骤S150的处理前，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S180至S230的处理如果是在装置维护后且加工恢复前，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S190的处理如果是在步骤S180的处理后，则可以在任意的定时执行。另外，步骤S190至S220的处理可以按照任意的顺序执行。另外，步骤S210的处理也可以在裁断加工中被执行。

此外，在实施方式中，对控制器1执行基于裁断负载的寿命推定和执行基于品质评价值的寿命推定的情况进行了说明，但控制器1也可以基于裁断负载及品质评价值这两者而执行寿命推定。在该情况下，控制器1在裁断负载大于负载阈值的情况下或者在品质评价值小于品质阈值的情况下，通知表示是切割刃162的寿命的寿命警告。另外，控制器1也可以对基于裁断负载而推定出的寿命和基于品质评价值而推定出的寿命的平均值进行计算而作为切割刃162的寿命。如上所述，控制器1基于裁断负载及品质评价值这两者而执行寿命推定，由此能够得到灵活的寿命推定结果。

另外，控制器1可以不进行基于裁断负载的寿命推定，而是执行基于品质评价值的寿命推定。在该情况下，加工装置10可以不具有伺服机构。即，电动机5A～5C可以是伺服电动机以外的电动机，另外，对电动机5A～5C进行驱动的驱动器也可以是伺服驱动器2A～2C以外的驱动器。另外，加工装置10也可以不具有编码器6A～6C。

如上所述，在实施方式中，控制器1基于电动机5C的旋转位置对表示原材料12的被加工位置和切割刃162的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算。而且，控制器1基于位置关系信息而判定切割刃162是否与原材料12接触，基于接触的情况下的电动机5C中的负载而推定出切割刃162的寿命。由此，加工装置10能够判别切割刃162和原材料12的准确的接触状态，因此能够准确地对切割刃162的寿命进行推定。

另外，控制器1通过对由视觉传感器17拍摄到的被裁断部的图像进行图像解析，从而对品质评价值进行计算，基于品质评价值而进行评价，因此能够准确地推定切割刃162的寿命。

以上的实施方式所示的结构表示一个例子，也能够与其他公知技术组合，在不脱离主旨的范围也能够将结构的一部分省略、变更。

标号的说明

1控制器，2A～2C伺服驱动器，5A～5C电动机，6A～6C编码器，10加工装置，11A放卷轴，12原材料，13A、13B引导辊，15B收卷轴，16裁断机构，17视觉传感器，18存储装置，19显示器，21控制部，51阈值，52装置运行数据，100处理器，161切割器轴，162切割刃，200存储器，300输入装置，400输出装置。

Claims (8)

1.一种加工装置，其特征在于，具有：

第1伺服电动机，其对输送加工对象即原材料的输送部进行驱动；

第2伺服电动机，其对进行所述原材料的裁断加工的刀具进行驱动；

第1编码器，其对所述第1伺服电动机的第1旋转位置进行检测；

第2编码器，其对所述第2伺服电动机的第2旋转位置进行检测；以及

控制器，其执行基于所述第1旋转位置的所述第1伺服电动机的控制及基于所述第2旋转位置的所述第2伺服电动机的控制，对所述原材料的输送和所述刀具的动作进行协调控制，

所述控制器，

在所述原材料相对于所述刀具的旋转轴的位置不变的情况下，基于所述第2旋转位置对表示所述原材料的被加工位置和所述刀具的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算，

在所述原材料相对于所述刀具的旋转轴的位置变化的情况下，基于所述第1旋转位置及所述第2旋转位置对表示所述原材料的被加工位置和所述刀具的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算，

在基于所述位置关系信息而判定是否处于所述刀具与所述原材料接触的状态即接触状态，基于所述接触状态的情况下的所述第2伺服电动机中的负载对所述刀具的寿命进行推定。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，

还具有拍摄部，该拍摄部对所述原材料之中的由所述刀具裁断的被裁断部进行拍摄而生成所述被裁断部的图像，

所述控制器基于所述图像对所述被裁断部的裁断品质进行评价而对所述裁断品质的评价结果即品质评价值进行计算，基于所述品质评价值及所述负载对所述刀具的寿命进行推定。

3.根据权利要求2所述的加工装置，其特征在于，

所述控制器基于所述负载的推移、所述品质评价值的推移、通过所述刀具进行的所述原材料的裁断加工循环的累积数即累积加工循环数、所述刀具的寿命推定结果及所述加工装置的装置维护的履历之中的至少1个，对在推定所述刀具的寿命时所述刀具是否达到寿命的判定中使用的判定阈值进行调整。

4.根据权利要求3所述的加工装置，其特征在于，

所述判定阈值是在由所述控制器对所述刀具的寿命进行推定时与所述负载相比较的第1阈值、在对所述刀具的寿命进行推定时与所述品质评价值相比较的第2阈值、及在对所述刀具的寿命进行推定时与所述累积加工循环数相比较的第3阈值的至少1个。

5.根据权利要求3或4所述的加工装置，其特征在于，

所述控制器基于从针对所述加工装置的每个部位而实施维护起的针对每个所述部位的所述累积加工循环数，针对每个所述部位对需要所述维护的时期进行推定。

6.根据权利要求3或4所述的加工装置，其特征在于，

还具有显示器，该显示器对所述累积加工循环数、所述负载、所述寿命的推定结果、所述图像、所述品质评价值、所述判定阈值及表示所述刀具达到寿命的寿命警告的至少1个进行显示。

7.根据权利要求5所述的加工装置，其特征在于，

还具有显示器，该显示器对所述累积加工循环数、所述负载、所述寿命的推定结果、所述图像、所述品质评价值、所述判定阈值及表示所述刀具达到寿命的寿命警告的至少1个进行显示。

8.一种寿命推定方法，其特征在于，包含：

第1驱动步骤，第1伺服电动机对输送加工对象即原材料的输送部进行驱动；

第2驱动步骤，第2伺服电动机对进行所述原材料的裁断加工的刀具进行驱动；

第1检测步骤，第1编码器对所述第1伺服电动机的第1旋转位置进行检测；

第2检测步骤，第2编码器对所述第2伺服电动机的第2旋转位置进行检测；

控制步骤，控制器执行基于所述第1旋转位置的所述第1伺服电动机的控制及基于所述第2旋转位置的所述第2伺服电动机的控制，对所述原材料的输送和所述刀具的动作进行协调控制；以及

推定步骤，所述控制器在所述原材料相对于所述刀具的旋转轴的位置不变的情况下，基于所述第2旋转位置对表示所述原材料的被加工位置和所述刀具的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算，在所述原材料相对于所述刀具的旋转轴的位置变化的情况下，基于所述第1旋转位置及所述第2旋转位置对表示所述原材料的被加工位置和所述刀具的位置之间的位置关系的位置关系信息进行计算，基于所述位置关系信息而判定是否处于所述刀具与所述原材料接触的状态即接触状态，基于所述接触状态的情况下的所述第2伺服电动机中的负载对所述刀具的寿命进行推定。