JP2018151965A - 工作機械の制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工作機械の制御システム100は、ワークWの加工を行う工作機械の制御システム100であって、工作機械10の駆動軸を制御データに基づいて制御する数値制御装置17と、ワークWの加工面を測定する加工面測定装置20と、データ処理装置30とを備え、データ処理装置30は、数値制御装置17からワークWの加工時の時系列の制御データを取得する駆動軸制御データ取得部31と、加工面測定装置20で測定されたワークWの加工後の空間的な加工面測定データを取得する加工面測定データ取得部32と、駆動軸制御データ取得部31で取得された時系列の制御データと、加工面測定データ取得部32で取得された空間的な加工面測定データとを対応付けるデータ対応付け処理部34とを有する。
【選択図】図2
Description
まず、本発明の実施形態に係る数値制御システムにおける工作機械の一例を説明する。図1は、本発明の本実施形態に係る工作機械の構成の一例を示す斜視図である。この工作機械10は、切削加工を行う工作機械である。なお、本発明の数値制御システムにおける工作機械はこれに限定されず、任意の産業機械であってよい。
次に、本発明の実施形態に係る工作機械の数値制御システムを説明する。図2は、本発明の実施形態に係る工作機械の数値制御システムの構成を示す図である。図2に示す工作機械の数値制御システム100は、上述した工作機械10と、加工面測定装置20と、データ処理装置30とを備える。
一方、加工面測定装置20が光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、三次元座標測定機である場合、加工面測定データは位置データ(座標データ)である。この場合、データ対応付け処理部34は、加工面測定装置20とワークWとの間の距離、加工面測定装置20の位置(機械座標)及び角度(画角)に基づいて、ワークWの位置データ(座標データ)を機械座標データに変換する。
一方、加工面測定装置20が光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、三次元座標測定機である場合、加工面測定データは位置データ(座標データ)である。この場合、加工面不良検出部35は、位置データ(座標データ)における加工面の位置の微小な変化(振動等)から、加工面の不良及びその箇所を検出する。
第1実施形態では、数値制御装置17から駆動軸制御データとして位置情報(機械座標)(位置指令値、位置フィードバック値)を取得し、加工面に不良が生じているときの位置情報の制御データを特定した。第2実施形態では、数値制御装置17から駆動軸制御データとしてトルク情報(トルク指令値(電流指令値)、電流フィードバック値(実電流値、実トルク値))を取得し、加工面に不良が生じているときのトルク情報の制御データを特定する。
3 支持部材
4 支柱
5 基台
6 テーブル
10 工作機械
11〜15 エンコーダ
16 スケール
17 数値制御装置(制御装置)
20 加工面測定装置
30 データ処理装置
31 駆動軸制御データ取得部(第1取得部)
32 加工面測定データ取得部(第2取得部)
33 記憶部
34 データ対応付け処理部
35 加工面不良検出部
36 不良箇所制御データ特定部
100 数値制御システム(制御システム)
CT1〜CT5 電流検出器
M1〜M5 サーボモータ
T 工具
W ワーク
Claims (10)
- ワークの加工を行う工作機械の制御システムであって、
前記工作機械の駆動軸を制御データに基づいて制御する制御装置と、
前記ワークの加工面を測定する加工面測定装置と、
データ処理装置と、
を備え、
前記データ処理装置は、
前記制御装置から前記ワークの加工時の時系列の前記制御データを取得する第1取得部と、
前記加工面測定装置で測定された前記ワークの加工後の空間的な加工面測定データを取得する第2取得部と、
前記第1取得部で取得された時系列の前記制御データと、前記第2取得部で取得された空間的な前記加工面測定データとを対応付けるデータ対応付け処理部と、
を有する、工作機械の制御システム。 - 前記制御データは、工作機械の駆動軸の位置情報であり、
前記データ対応付け処理部は、
時系列の前記位置情報に基づいて第1ワーク形状イメージを作成し、
空間的な前記加工面測定データに基づいて第2ワーク形状イメージを作成し、
前記第1ワーク形状イメージと前記第2ワーク形状イメージとを重ね合わせるように、時系列の前記位置情報と空間的な前記加工面測定データとを対応付ける、
請求項1に記載の工作機械の制御システム。 - 時系列の前記位置情報は機械座標情報であり、
空間的な前記加工面測定データは、前記加工面測定装置の機械座標に基づいて算出された機械座標情報である、
請求項2に記載の工作機械の制御システム。 - 前記制御データは、工作機械の駆動軸のトルク情報であり、
前記データ対応付け処理部は、
時系列の前記トルク情報の変化に基づいて、加工開始位置及び加工終了位置を前記ワークのエッジ位置として検出することにより、第1ワーク形状イメージを作成し、
空間的な前記加工面測定データに基づいて、前記ワークのエッジ位置を検出することにより、第2ワーク形状イメージを作成し、
前記第1ワーク形状イメージのエッジ位置と前記第2ワーク形状イメージのエッジ位置とを重ね合わせるように、時系列の前記トルク情報と空間的な前記加工面測定データとを対応付ける、
請求項1に記載の工作機械の制御システム。 - 前記制御データは、工作機械の駆動軸のトルク情報であり、
前記データ対応付け処理部は、
時系列の前記トルク情報から加減速のためのトルク分を除いた時系列の負荷情報の変化に基づいて、加工開始位置及び加工終了位置を前記ワークのエッジ位置として検出することにより、第1ワーク形状イメージを作成し、
空間的な前記加工面測定データに基づいて、前記ワークのエッジ位置を検出することにより、第2ワーク形状イメージを作成し、
前記第1ワーク形状イメージのエッジ位置と前記第2ワーク形状イメージのエッジ位置とを重ね合わせるように、時系列の前記トルク情報と空間的な前記加工面測定データとを対応付ける、
請求項1に記載の工作機械の制御システム。 - 前記データ処理装置は、
前記第2取得部で取得された空間的な前記加工面測定データに基づいて、前記ワークの加工面の不良及びその箇所を検出する加工面不良検出部と、
前記データ対応付け処理部で対応付けられた前記制御データ及び前記加工面測定データに基づいて、前記加工面不良検出部で検出された不良箇所の加工面測定データに対応する不良箇所の制御データを特定する特定部と、
を更に有する、請求項1〜5の何れか1項に記載の工作機械の制御システム。 - 前記特定部は、前記ワークの加工面の不良の情報と、時系列の前記不良箇所の制御データに基づく加工方向とを対応付ける、請求項6に記載の工作機械の制御システム。
- 前記ワークの加工面の不良は、スジ又は縞目である、請求項6に記載の工作機械の制御システム。
- 前記ワークの加工面の不良は、スジ又は縞目であり、
前記不良の情報は、スジ又は縞目の方向である、
請求項7に記載の工作機械の制御システム。 - 前記制御データは、指令値又はフィードバック値であり、
前記指令値は、位置指令値、速度指令値、又は、トルク指令値であり、
前記フィードバック値は、位置フィードバック値、速度フィードバック値、又は、電流フィードバック値である、
請求項1に記載の工作機械の制御システム。
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