JPH06332520A - Ｃｎｃのモータ波形表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク加工時のサーボモータやスピンドルモ
ータ等の負荷電流の波形を表示するＣＮＣのモータ波形
表示方式において、モータ波形と加工形状との対応を容
易に把握できるようにする。 【構成】 表示画面には、上側の座標面にワーク形状４
１が、下側の座標面に負荷電流波形４２が表示されてい
る。これらワーク形状４１および負荷電流波形４２は、
同一の時間系列で表示されている。すなわち、ワークの
加工部分とそのときのサーボモータの負荷電流値が時間
軸上の同一の位置にあるように表示されている。このよ
うな表示を行うことにより、ワーク加工形状とそのとき
のサーボモータの負荷電流値を容易に確認することがで
きる。例えば図では、形状部分４１ａの加工時に、サー
ボモータが過負荷状態になっていることが分かる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はモータの波形データを表
示するＣＮＣのモータ波形表示方式に関し、特にワーク
加工時のサーボモータやスピンドルモータ等の負荷電流
の波形を表示するＣＮＣのモータ波形表示方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、工作機械によるワークの加工で
は、ワークの材質や加工形状等に応じて工具の送り速度
等を調節し、工具、サーボモータおよびスピンドルモー
タ等にできるだけ負担がかからないようにしている。し
かし、実際には理想通りにできない場合が多く、工具の
破損や不必要な電力消費を招いてしまう恐れがある。

【０００３】そこで、サーボモータから計測されたサー
ボ電流波形データを時間データとともに波形データバッ
ファに格納し、必要に応じて表示装置に表示するように
した技術がある。これにより、加工作業中のサーボモー
タの電流負荷の時間変化を確認することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように時
間データに応じた波形データを表示するだけでは、モー
タ波形と加工形状との対応を容易に把握することができ
なかった。すなわち、ワークのどの形状部分を加工して
いるときにモータに過負荷がかかったのか等を正確に判
断することができなかった。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、モータ波形と加工形状との対応を容易に把握
することのできるＣＮＣのモータ波形表示方式を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ワーク加工のためＣＮＣにより回転制御
されるモータの負荷電流の波形を表示するＣＮＣのモー
タ波形表示方式において、加工プログラムの実行時に前
記モータの負荷電流値を検出する負荷電流検出手段と、
時間をカウントするタイマと、前記タイマのカウントす
る時刻を参照して前記負荷電流の波形をサンプリング
し、負荷電流波形記憶手段に記憶する波形サンプリング
手段と、前記サンプリングされた負荷電流の波形と時間
的に対応するようにワーク形状データを生成し、ワーク
形状記憶手段に記憶するワーク形状生成手段と、前記記
憶された負荷電流波形およびワーク形状を同時に画像表
示する表示制御手段と、を有することを特徴とするＣＮ
Ｃのサーボ波形表示方式が提供される。

【０００７】

【作用】加工プログラムの実行時にモータの負荷電流値
を負荷電流検出手段により検出し、波形サンプリング手
段は、タイマのカウントする時刻を参照して負荷電流の
波形をサンプリングし、負荷電流波形記憶手段に記憶す
る。一方、ワーク形状生成手段は、サンプリングされた
負荷電流の波形と時間的に対応するようにワーク形状デ
ータを生成し、ワーク形状記憶手段に記憶する。そし
て、これらの記憶された負荷電流波形およびワーク形状
を表示制御手段により同時に画像表示する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明を実施する数値制御装置の全体構
成を示すブロック図である。プロセッサ１１はＲＯＭ１
２に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装
置全体を制御する。ＲＯＭ１２にはＥＰＲＯＭあるいは
ＥＥＰＲＯＭが使用される。ＲＡＭ１３にはＳＲＡＭ等
が使用され、各種のデータあるいは入出力信号が格納さ
れる。不揮発性メモリ１４には図示されていないバッテ
リによってバックアップされたＣＭＯＳが使用され、電
源切断後も保持すべき波形データ、加工プログラム、パ
ラメータ、ピッチ誤差補正量および工具補正量等が格納
されている。

【０００９】グラフィック制御回路１５はディジタル信
号を表示用の信号に変換し、表示装置１６に与える。表
示装置１６にはＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用され
る。表示装置１６は対話形式で加工プログラムを作成し
ていくときに、形状、加工条件等を表示する。グラフィ
ック制御回路１５に送られるディジタル信号は、不揮発
性メモリ１４に格納されている加工プログラムについ
て、プロセッサ１１がＲＯＭ１２に格納された画面表示
処理プログラムを実行することによって送られる信号で
ある。

【００１０】タイマ２４は時間を刻み、時間データとし
て出力する。キーボード１７はカーソルキー、形状要素
キー及び数値キー等からなり、必要な図形データ、加工
データをこれらのキーを使用して入力する。

【００１１】軸制御回路１８はプロセッサ１１から、軸
の移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ１９に出
力する。サーボアンプ１９はこの移動指令を受けて、工
作機械２０のサーボモータ２０ａを駆動する。サーボモ
ータ２０ａの負荷電流値は、軸制御回路１８がタイマ２
４の時間データに応じて検知し、バス２１を経由してプ
ロセッサ１１に送る。

【００１２】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）２２は加工プログラムの実行時に、バス２１経
由でＴ機能信号（工具選択指令）等を受け取る。そし
て、この信号をシーケンス・プログラムで処理して、動
作指令として信号を出力し、工作機械２０を制御する。
また、工作機械２０から状態信号を受けて、シーケンス
処理を行い、バス２１を経由して、プロセッサ１１に必
要な入力信号を転送する。

【００１３】さらに、バス２１には、システムプログラ
ム等によって機能が変化するソフトウェアキー２３が接
続されている。このソフトウェアキー２３は、上記表示
装置１６、キーボード１７とともに、ＣＲＴ／ＭＤＩパ
ネル２５に備えられる。

【００１４】次に本実施例のモータ波形表示方式の具体
的な動作を説明する。図３はモータ波形表示方式の機能
の概念図である。ここでは、サーボモータ２０ａの負荷
電流の波形を表示する例を示す。プログラム実行手段３
１は、オペレータのキー操作等による実行開始指令が送
られると、不揮発性メモリ１４に格納された加工プログ
ラム１４ａを順次実行していく。また、実行開始指令の
入力とともに波形サンプリング手段３２は、負荷電流検
出手段１８ａによって検出されたサーボモータ２０ａの
負荷電流値を、タイマ２４のカウント値に応じてサンプ
リングし、不揮発性メモリ１４の波形記憶領域１４ｂに
時系列で格納していく。波形記憶領域１４ｂが途中で容
量オーバーになった場合には、最初のアドレスから上書
きしていく。

【００１５】ワーク形状生成手段３３は、実行開始指令
の入力とともにプログラム実行手段３１の実行状態を読
み、タイマ２４のカウント値に応じてワーク形状データ
を検出し、時系列のワーク形状を生成し、不揮発性メモ
リ１４のワーク形状記憶領域１４ｃに格納する。ワーク
形状記憶領域１４ｃが途中で容量オーバーになった場合
には、波形記憶領域１４ｂと同様に最初のアドレスから
上書きしていく。

【００１６】波形サンプリング手段３２およびワーク形
状生成手段３３による各データの生成は、実行停止指令
の入力によって停止される。この実行停止指令は、アラ
ーム発生時やオペレータのキー操作による停止指令時等
に入力される。表示制御手段３４は、このように記憶さ
れた負荷電流波形およびワーク形状を、オペレータの指
示に従って表示装置１６の画面上に同時に表示する。

【００１７】図１は生成されたサーボ波形の表示例を示
す図である。ここでは、旋盤加工の表示例を示してい
る。図では、上側の座標面にワーク形状４１が、下側の
座標面に負荷電流波形４２がそれぞれ表示されている。
これらワーク形状４１および負荷電流波形４２は、同一
の時間系列で表示されている。すなわち、ワークの加工
部分とそのときのサーボモータ２０ａの負荷電流値が時
間軸上の同一の位置にあるように表示されている。

【００１８】このような表示を行うことにより、ワーク
加工形状とそのときのサーボモータ２０ａの負荷電流値
を容易に確認することができる。例えば図１では、形状
部分４１ａの加工時に、サーボモータ２０ａが過負荷状
態になっていることが分かる。

【００１９】ところで、通常、ワークの加工中は工具の
移動速度は変化するため、実際のワーク形状と表示され
たワーク形状４１は同一形状にはならない。ただし、工
具の移動速度が常に一定であれば、ワーク形状４１の時
間軸はＺ軸に置き換えて表示することもできる。

【００２０】図４はこのようなサーボ波形表示方式を行
うためのプロセッサ１１側の処理手順を示すフローチャ
ートである。このフローチャートは実行開始指令の入力
とともに開始される。 〔Ｓ１〕サーボモータ２０ａの負荷電流データおよびワ
ーク形状データをタイマ２４のカウントを参照してサン
プリングを行う。 〔Ｓ２〕アラーム等の実行停止指令が入力されたか否か
を判断し、入力されればステップＳ２に進み、そうでな
ければステップＳ１を繰り返す。

【００２１】〔Ｓ３〕負荷電流データとワーク形状デー
タのサンプリングを停止する。 〔Ｓ４〕オペレータの操作によりサーボ波形の表示指令
がなされたか否かを判断し、なされればステップＳ５に
進み、そうでなければ本フローチャートを終了する。 〔Ｓ５〕ワーク形状４１および負荷電流波形４２の表示
を表示装置１６の画面上で行う。

【００２２】このように、本実施例では、加工プログラ
ムの実行中にサンプリングしたワーク形状データおよび
負荷電流データを同一画面上で表示するようにしたの
で、加工形状とその部分の負荷を容易に確認することが
できる。

【００２３】なお、本実施例では、負荷電流波形のサン
プリング開始と同時にワーク形状データの生成も行うよ
うにしたが、加工プログラム１４ａの実行停止指令が入
力されてからワーク形状データを生成するようにしても
よい。ただし、この場合でも、実行開始指令や実行停止
指令の入力時間等のワーク形状生成に必要なデータはメ
モリに記憶しておく必要がある。

【００２４】また、本実施例では、モータ波形表示とし
てサーボモータ２０ａの負荷電流波形を表示する例を示
したが、スピンドルモータ等についても同様の表示を行
うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、タイマ
のカウントする時刻を参照してモータの負荷電流の波形
をサンプリングし、サンプリングされた負荷電流の波形
と時間的に対応するようにワーク形状データを生成し、
これら負荷電流波形およびワーク形状を同時に画像表示
するようにしたので、モータ波形と加工形状との対応を
容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】生成されたサーボ波形の表示例を示す図であ
る。

【図２】本発明を実施する数値制御装置の全体構成を示
すブロック図である。

【図３】モータ波形表示方式の機能の概念図である。

【図４】サーボ波形表示方式を行うためのプロセッサ側
の処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ プロセッサ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ 不揮発性メモリ １５ グラフィック制御回路 １６ 表示装置 １７ キーボード １８ 軸制御回路 １９ サーボアンプ ２０ 工作機械 ２０ａ サーボモータ ２２ ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントロー
ラ） ２４ タイマ ３１ プログラム実行手段 ３２ 波形サンプリング手段 ３３ ワーク形状生成手段 ３４ 表示制御手段 ４１ ワーク形状 ４２ 負荷電流波形

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク加工のためＣＮＣにより回転制御
   されるモータの負荷電流の波形を表示するＣＮＣのモー
   タ波形表示方式において、 加工プログラムの実行時に前記モータの負荷電流値を検
   出する負荷電流検出手段と、 時間をカウントするタイマと、 前記タイマのカウントする時刻を参照して前記負荷電流
   の波形をサンプリングし、負荷電流波形記憶手段に記憶
   する波形サンプリング手段と、 前記サンプリングされた負荷電流の波形と時間的に対応
   するようにワーク形状データを生成し、ワーク形状記憶
   手段に記憶するワーク形状生成手段と、 前記記憶された負荷電流波形およびワーク形状を同時に
   画像表示する表示制御手段と、 を有することを特徴とするＣＮＣのモータ波形表示方
   式。
2. 【請求項２】 前記ワーク形状生成手段は、前記波形サ
   ンプリング手段とほぼ同一のタイミングで実行するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１記載のＣＮ
   Ｃのサーボ波形表示方式。
3. 【請求項３】 前記ワーク形状生成手段は、前記波形サ
   ンプリング手段の実行停止後に実行するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１記載のＣＮＣのサーボ
   波形表示方式。