JP2020086514A - パラメータ設定装置、システムおよびパラメータ設定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態にかかるシステム10の構成を示す図である。システム10は、工作機械本体10aと、数値制御装置10bとを備える工作機械である。以下、システム10を工作機械10と呼ぶ場合がある。工作機械本体10aは、工具12、主軸12a、ベッド14、Y軸レール16、サドル18、X軸レール20およびテーブル22を備える。工作機械本体10aの工具12およびテーブル22の相対位置が数値制御装置10bにより制御されることにより、テーブル22上のワークWの加工が行われる。数値制御装置10bは、駆動制御部24、パラメータ設定装置26およびパラメータ保持部28を有している。
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
図5は、変形例1にかかるシステム42の構成を示す図である。システム42は、工作機械であり、以下、システム42を工作機械42と呼ぶ。工作機械42は、図1の工作機械10と同様な構成である。しかし、工作機械42では、数値制御装置44とは異なる制御装置46が、パラメータ設定装置26を備えている。数値制御装置44とは異なるパーソナルコンピュータまたはマイクロコンピュータといった制御装置46にパラメータ設定装置26の機能を持たせることにより、数値制御装置44の構成をあまり変更せずに、保守作業性を向上させることができる。なお、数値制御装置44は、駆動制御部24およびパラメータ保持部28を備えるものとする。
図6は、変形例2にかかるシステム50の構成を示す図である。システム50は、数値制御装置56を備えた工作機械52を複数有する工作機械システムである。本変形例2では、複数の工作機械52のうち、1つの工作機械52の数値制御装置56がパラメータ設定装置26を備える。なお、工作機械52は、測定部34を備え、数値制御装置56は、駆動制御部24およびパラメータ保持部28を備えるものとする。
図7は、変形例3にかかるシステム66の構成を示す図である。システム66は、制御装置68と、それぞれが数値制御装置76を有する複数の工作機械70とを有した工作機械システムである。本変形例3では、数値制御装置76とは異なるパーソナルコンピュータまたはマイクロコンピュータといった制御装置68がパラメータ設定装置26を備える。なお、工作機械70は、測定部34を備え、数値制御装置76は、駆動制御部24およびパラメータ保持部28を備えるものとする。
図8は、変形例4にかかる測定部84が接触センサの場合の様子を説明する図である。変形例4では、図1のシステム10の測定部34が接触センサで構成される測定部84に置き換わっている。測定部84は複数の接触センサ84a〜84dで構成される。測定部84以外の構成は図1と同じである。歪量取得部36は、測定部84が測定した測定値に基づいて歪量を取得する。接触センサ84a〜84dのそれぞれは、サドル18上に設けられており、テーブル22とサドル18との間の距離dが特定の値より小さくなるとオン状態になり、それ以外の場合はオフ状態を維持するセンサである。具体的には、接触センサ84aはd≦d1になるとオン状態になり、接触センサ84bはd≦d2になるとオン状態になり、接触センサ84cはd≦d3になるとオン状態になり、接触センサ84dはd≦d4になるとオン状態になる。ここで、d1>d2>d3>d4の関係が成り立っている。歪量取得部36は、接触センサ84a〜84dがそれぞれオン状態であるかオフ状態であるかを測定値として与えられる。したがって、接触センサ84a、84bがオン状態になり、接触センサ84c、84dがオフ状態のままであれば、d2≧d>d3であると推定できるので、このことから歪量取得部36はテーブル22の歪量を見積もって取得することができる。なお、測定部84は、2つの異なる距離に対応して最低2つの接触センサを備えていれば、大まかに歪量の大小を見積もることができる。
図9は、変形例5にかかるシステム86の構成を示す図である。システム86は、図1のシステム10の測定部34が歪ゲージセンサで構成される測定部88に置き換わっている。歪ゲージセンサで構成される測定部88は、X軸レール20上であって、テーブル22を静止させたときに移動部材32を介してテーブル22の加重が与えられる位置に設置されている。これにより、テーブル22に搭載された物体の重量を歪量として計測することができる。歪ゲージセンサの測定部88は、紙面の奥に隠れたX軸レール20上に設置されるものも含めると、計4個設置されている。歪量取得部36は、測定部88が測定した歪量を取得することができる。
図10は、変形例6にかかるシステム90の構成を示す図である。システム90は、図1のシステム10の測定部34がビジョンカメラで構成される測定部92に置き換わっている。ビジョンカメラで構成される測定部92は、テーブル22とサドル18との間の領域を撮影してテーブル22とサドル18との間の距離を認識して測定することができる。歪量取得部36は、測定部92が測定したテーブル22とサドル18との間の距離に基づいてテーブル22の歪量を取得することができる。
図11は、変形例7にかかる測定部94が磁石94aおよびホール素子94bを備える場合の様子を説明する図である。変形例7では、図1のシステム10の測定部34が測定部94に置き換わっている。測定部94は磁石94aおよびホール素子94bで構成される。測定部94以外の構成は図1と同じである。歪量取得部36は、測定部94が測定した測定値に基づいて歪量を取得する。磁石94aはテーブル22の下面に設置され、ホール素子94bはサドル18の上面に設置されているが、ホール素子94bがテーブル22の下面に設置され、磁石94aがサドル18の上面に設置されてもよい。測定部94をこのように構成することにより、ホール素子94bは、テーブル22とサドル18との間の距離に依存した磁界の強さをホール電流として検出する。したがって、歪量取得部36は測定部94のホール素子94bが測定したホール電流に基づいて、テーブル22の歪量を取得することができる。
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
パラメータ設定装置(26)は、工作機械(10、42、52、70)のテーブル(22)に搭載された物体の重量に応じたテーブル(22)の速度に関するパラメータを設定する。パラメータ設定装置(26)は、テーブル(22)の歪量を取得する歪量取得部(36)と、歪量に応じたパラメータを記憶した記憶部(38)と、記憶部(38)を用いて、テーブル(22)が静止している状態で歪量取得部(36)が取得した歪量に基づいて、パラメータを設定するパラメータ設定部(40)と、を備える。
システム(10、42、50、66、86、90)は、上記のパラメータ設定装置(26)と、パラメータ設定部(40)が設定したパラメータに基づいて、テーブル(22)の速度制御を行う駆動制御部(24)と、を備える。
パラメータ設定方法は、工作機械(10、42、52、70)のテーブル(22)に搭載された物体の重量に応じたテーブル(22)の速度に関するパラメータを設定する。パラメータ設定方法は、テーブル(22)の歪量を取得する歪量取得ステップ(S1)と、歪量に応じたパラメータを記憶した記憶部(38)を用いて、テーブル(22)が静止している状態で歪量取得ステップ(S1)が取得した歪量に基づいて、パラメータを設定するパラメータ設定ステップ(S3)と、を有する。
10b、44、56、76…数値制御装置 12…工具
12a…主軸 14…ベッド
16…Y軸レール 18…サドル
20…X軸レール 22…テーブル
24…駆動制御部 26…パラメータ設定装置
28…パラメータ保持部 30、32…移動部材
34、84、88、92、94…測定部 35…エア
36…歪量取得部 38…記憶部
40…パラメータ設定部 46、68…制御装置
50、66、86、90…システム 52、70…工作機械
84a〜84d…接触センサ 94a…磁石
94b…ホール素子
Claims (14)
- 工作機械のテーブルに搭載された物体の重量に応じた前記テーブルの速度に関するパラメータを設定するパラメータ設定装置であって、
前記テーブルの歪量を取得する歪量取得部と、
前記歪量に応じた前記パラメータを記憶した記憶部と、
前記記憶部を用いて、前記テーブルが静止している状態で前記歪量取得部が取得した前記歪量に基づいて、前記パラメータを設定するパラメータ設定部と、
を備える、パラメータ設定装置。 - 請求項1に記載のパラメータ設定装置であって、
前記パラメータは、時定数および最大速度の少なくとも一方を含む、パラメータ設定装置。 - 請求項1または2に記載のパラメータ設定装置であって、
前記歪量取得部は前記テーブルの複数箇所における前記歪量を取得し、
前記パラメータ設定部は、前記複数箇所における前記歪量の平均値に応じた前記パラメータを設定する、パラメータ設定装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のパラメータ設定装置と、
前記パラメータ設定部が設定した前記パラメータに基づいて、前記テーブルの速度制御を行う駆動制御部と、
を備える、システム。 - 請求項4に記載のシステムであって、
前記システムは、前記工作機械である、システム。 - 請求項5に記載のシステムであって、
前記工作機械の数値制御装置が、前記パラメータ設定装置および前記駆動制御部を備える、システム。 - 請求項5に記載のシステムであって、
前記工作機械の数値制御装置が前記駆動制御部を備え、前記数値制御装置とは異なる制御装置が前記パラメータ設定装置を備える、システム。 - 請求項4に記載のシステムであって、
数値制御装置を備えた複数の前記工作機械を有し、
前記数値制御装置が前記駆動制御部を備え、
複数の前記工作機械のうちのいずれか1つの数値制御装置が前記パラメータ設定装置を備える、システム。 - 請求項4に記載のシステムであって、
数値制御装置を備えた複数の前記工作機械を有し、
前記数値制御装置が前記駆動制御部を備え、
前記数値制御装置とは異なる制御装置が前記パラメータ設定装置を備える、システム。 - 請求項4〜9のいずれか1項に記載のシステムであって、
前記歪量取得部は、前記工作機械に設けられた測定部が測定した測定値に基づいて前記歪量を取得する、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記測定部は、エアマイクロセンサ、接触センサ、歪ゲージセンサまたはビジョンカメラで構成される、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記測定部は、前記テーブルまたは前記テーブルを支持するサドルのいずれか一方に設置された磁石と、前記テーブルまたは前記サドルのいずれか他方に設置され、磁界の強さを検出するホール素子とを備える、システム。 - 工作機械のテーブルに搭載された物体の重量に応じた前記テーブルの速度に関するパラメータを設定するパラメータ設定方法であって、
前記テーブルの歪量を取得する歪量取得ステップと、
前記歪量に応じた前記パラメータを記憶した記憶部を用いて、前記テーブルが静止している状態で前記歪量取得ステップが取得した前記歪量に基づいて、前記パラメータを設定するパラメータ設定ステップと、
を有する、パラメータ設定方法。 - 請求項13に記載のパラメータ設定方法であって、
前記パラメータは、時定数および最大速度の少なくとも一方を含む、パラメータ設定方法。
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