JP7159494B1 - 表示制御装置および工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る工作機械の概略構成を表す斜視図である。なおここでは、工作機械1を正面からみて左右方向,上下方向,前後方向を、それぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とする。
上述のように、主軸頭14には加速度センサ30が内蔵されている。加速度センサ30は、ワークWの加工中に工具Tに生じる振動を検出し、その振動に応じた信号を出力する。加速度センサ30にて検出された加速度(より詳細には、加速度を表す電気信号)は、信号処理装置40に入力される。
制御ユニット4の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)および各種コンピュータプロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
SS=(60×ω0)/(n×k)・・・(1)
但し、kは1以上の任意の整数である。
図4は、制御装置50による制御状態を管理するための管理画面を表す図である。
この管理画面では、画面右下領域に実行中のNCプログラムが表示されている。画面左上領域にステータス画面が表示され、画面左下領域にチューニング画面が表示されている。これらの表示には、表示データ格納部146に格納されたデータが用いられる。
周速[m/min]=主軸回転速度[min-1]×π×(工具直径[mm]/1000)・・・(2)
この「周速」は、工具負荷の指標となる。
図6(A)において、点線は加工プログラムのブロック番号を示している。オペレータは、図示略の設定画面により図5(B)の画面を本図の第2ステータス画面に切り替えることができる。表示制御部158は、オペレータの操作入力による選択指示に応じて、指令主軸回転数とは別のパラメータであるブロック番号を時系列データとして表示させる。
この例では、図7に示すように、オペレータによる制御指令主軸回転速度の調整が2回行われた後、ステータス画面において、時系列データに変更タイミングを示すマーカ▼が2つ重畳表示されている。この2回の調整でもびびり振動が収束しなかったため、チューニング画面において、3回目の推奨回転速度の提示がなされている。
上述したびびり振動抑制のための制御量の変更履歴は、後にステータス画面を参照することで確認はできるが、加工プログラムに自動的に反映されるわけではない。オペレータの変更指示に基づくプログラムの書き換えについては、以下の変更履歴確認画面190を介して行うことができる。
1)選択中の調整番号に対応するプログラム情報(加工条件)がクリップボードに
コピーされる
2)調整時に実行されていた加工プログラムがプログラム画面196に呼び出される
3)調整時に実行されていたブロックの位置にカーソル200が表示される
上述のように、プログラム画面196において変更対象となるブロック番号の位置にカーソル200が表示される(図10(A))。この状態はプログラム更新前を示す。変更適用画面194において選択された調整番号に対応するブロック番号「10」の直前のブロック番号「9」に「G96 S2660 F80 M3」と記述されている。ここでは、主軸回転速度を指定するSコードとしてS2660が設定され、送り速度を指定するFコードとしてF80が設定されている。その結果、ブロック番号「10」の実行の際にびびり振動が発生している。
図11は、振動制御処理を表すフローチャートである。図12は、図11のS22における主軸回転速度調整処理を表すフローチャートである。
オペレータにより図示しない変更確認ボタンが選択されると、表示制御部158が変更履歴確認画面190(図9参照)を表示させる(S80)。このとき、オペレータによりいずれかの調整番号が選択されると(S82のY)、表示制御部158は、選択された調整番号に対応する画面を表示させる(S84)。すなわち、その調整番号に対応する変更履歴を含むよう制御履歴画面192および変更適用画面194を表示させる。また、その変更適用画面194に表示されるブロック番号を含むようプログラム画面196を表示させる。調整番号の選択がなされなければ(S82のN)、S84の処理をスキップする。
本実施形態によれば、びびり振動対処のための情報、つまり主軸回転速度の変更とその変更タイミング、その変更タイミングにあたるプログラムの個所などを、工作機械1側で自動的に記録し、重畳的に表示する。それにより、工作機械1の稼働中のオペレータの手間を削減できる。工作機械1が時系列データを常に記録することで、制御指令主軸回転速度の変更タイミング、変更内容、変更時の制御状態などのデータを完全に同期させたものとしてオペレータに提示できる。
図14は、変形例1に係る変更履歴確認画面を表す図である。図14(A)および(B)は画面の遷移例を示す。
本変形例では、ステータス画面210の右下領域にDetailsボタン212が設けられている(図14(A))。オペレータがDetailsボタン212をタップすることにより、変更履歴確認画面290が展開される(図14(B))。一方、変更履歴確認画面290の右下領域にReturnボタン214が設けられている(図14(B)。オペレータがReturnボタン214をタップすることにより、変更履歴確認画面290を閉じてステータス画面210に戻すことができる(図14(A))。
本変形例では、変更適用画面194における調整番号の入力領域197をクリックすることによりカーソル199が表示され、入力領域197に調整番号をキー入力することができる。それにより、制御履歴画面192および変更適用画面194の双方において、その調整番号に対応した変更履歴が表示される。
上記実施形態では述べなかったが、+ボタン又は-ボタンにより調整番号を増減することで、その調整番号に対応した変更履歴が表示される。例えば、調整番号が「3」の変更履歴が表示されているとき(図16(A))、-ボタンにカーソル220を合わせて複数回タップすることで調整番号を「1」とし、その調整番号に対応した変更履歴を表示させることができる(図16(B))。
オペレータにより図示しない変更確認ボタンが選択されると(S110)、表示制御部158が変更履歴確認画面190(図9参照)を表示させる(S112)。オペレータによりいずれかの調整番号が選択されると(S114)、表示制御部158は、選択された調整番号に対応する画面を表示させる(S116)。すなわち、その調整番号に対応する変更履歴を含むよう制御履歴画面192および変更適用画面194を表示させる。
上記実施形態では、制御指令値として制御指令主軸回転速度を例示したが、これとともに又はこれに代えて主軸の送り速度の指令値(指令送り速度)を時系列データに含めてもよい。それにより、主軸回転速度および主軸送り速度のいずれがびびり振動の主要因となっているかを把握できるようになる。
Claims (5)
- (i)工具を取り付け可能な取付部と(ii)オペレータの指示入力を受け付ける入力部と(iii)加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部とを有する工作機械、の状態を表示制御する表示制御装置であって、
前記加工プログラムの実行中に前記回転速度又は前記工具の送り速度の変更指示が受け付けられた際に、前記変更指示を受け付けた際に実行中の前記加工プログラムのブロックまたは行の情報と、前記変更指示に対応する変更内容と、が対応づけられ、
前記変更指示の選択を受け付けると、(a)前記ブロックまたは前記加工プログラムの行のいずれか一方の情報と(b)前記変更内容とを画面上に表示させる表示制御部を備え、
前記表示制御部は、前記工作機械による加工後にオペレータが事後的に参照可能な変更適用画面を表示させ、前記変更適用画面において前記いずれか一方の情報に対応するブロック又は行を含むプログラムの表示指示を受け付けるボタンを表示させる、表示制御装置。 - (i)工具を取り付け可能な取付部と(ii)オペレータの指示入力を受け付ける入力部と(iii)加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部とを有する工作機械、の状態を表示制御する表示制御装置であって、
前記加工プログラムの実行中に前記回転速度又は前記工具の送り速度の変更指示が受け付けられた際に、前記変更指示を受け付けた際に実行中の前記加工プログラムのブロックまたは行の情報と、前記変更指示に対応する変更内容と、が対応づけられ、
前記変更指示の選択を受け付けると、(a)前記ブロックまたは前記加工プログラムの行のいずれか一方の情報と(b)前記変更内容とを画面上に表示させる表示制御部を備え、
前記工作機械が、前記工具の振動および駆動負荷の少なくとも一方を含む制御状態を検出する検出部をさらに有しており、
前記表示制御部は、
前記検出部で検出される制御状態の変化を示す時系列データを制御履歴画面として表示制御し、
前記回転速度および前記送り速度の少なくとも一方の変更指示を受け付けた際に、前記変更指示を示すマーカを前記制御履歴画面における前記時系列データに重ねて表示する、表示制御装置。 - 前記表示制御部は、
前記制御履歴画面と、前記変更内容を示す変更適用画面と、を含む変更履歴確認画面を表示し、
前記制御履歴画面における前記マーカをオペレータの選択入力を受け付ける入力オブジェクトとして表示し、
いずれかのマーカが選択された場合に、前記変更適用画面として、選択されたマーカに対応する変更内容を表示する、請求項2に記載の表示制御装置。 - 工具を取り付け可能な取付部と、
オペレータの指示入力を受け付ける入力部と、
加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部と、を備える工作機械であって、
前記加工プログラムの実行中に前記回転速度又は前記工具の送り速度の変更指示が受け付けられた際に、前記変更指示を受け付けた際に実行中の前記加工プログラムのブロックまたは行の情報と、前記変更指示に対応する変更内容と、が対応づけられ、
前記変更指示の選択を受け付けると、(a)前記ブロックまたは前記加工プログラムの行のいずれか一方の情報と(b)前記変更内容とを画面上に表示させる表示制御部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記工作機械による加工後にオペレータが事後的に参照可能な変更適用画面を表示させ、前記変更適用画面において前記いずれか一方の情報に対応するブロック又は行を含むプログラムの表示指示を受け付けるボタンを表示させる、工作機械。 - 工具を取り付け可能な取付部と、
オペレータの指示入力を受け付ける入力部と、
加工プログラムにしたがって前記工具の回転速度を制御する数値制御部と、を備える工作機械であって、
前記加工プログラムの実行中に前記回転速度又は前記工具の送り速度の変更指示が受け付けられた際に、前記変更指示を受け付けた際に実行中の前記加工プログラムのブロックまたは行の情報と、前記変更指示に対応する変更内容と、が対応づけられ、
前記変更指示の選択を受け付けると、(a)前記ブロックまたは前記加工プログラムの行のいずれか一方の情報と(b)前記変更内容とを画面上に表示させる表示制御部と、
前記工具の振動および駆動負荷の少なくとも一方を含む制御状態を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記表示制御部は、
前記検出部で検出される制御状態の変化を示す時系列データを制御履歴画面として表示制御し、
前記回転速度および前記送り速度の少なくとも一方の変更指示を受け付けた際に、前記変更指示を示すマーカを前記制御履歴画面における前記時系列データに重ねて表示する、工作機械。
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