專利名稱：具有機床的物理數(shù)據(jù)顯示功能的數(shù)值控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)值控制裝置，其具有通過機床的驅動軸以及刀具的移動距離基準， 顯示機床的驅動軸以及刀具的代表點的速度等物理數(shù)據(jù)的功能。
背景技術：
在機床中，有時改變加工速度等加工條件執(zhí)行相同的加工程序。在這樣的情況下 調整機床時，將調整后的數(shù)據(jù)與調整前的過去的數(shù)據(jù)進行比較很重要。因此提出了重疊顯 示從數(shù)值控制裝置取得的驅動軸以及刀具前端點的速度等時間序列數(shù)據(jù)的波形顯示裝置。 例如在日本特開2003 - 75472號公報中公開了根據(jù)從控制裝置取得的伺服信息在同一顯 示框內重疊顯示兩個伺服信息波形的技術。
另外，在日本特開2004 — 216715號公報中，公開了在注塑成形機的監(jiān)視器裝置中 把第一軸作為時間、把第二軸作為注射壓力等變量、把第三軸作為成形周期，以三維方式圖 表顯示各周期變化圖形的技術。
即使指令軌跡的形狀相同，當加工速度變化時，加工時間也與加工速度一致變化。 因此在關于多個不同的加工條件，把刀具前端點的速度等物理信息作為時間序列數(shù)據(jù)來重 疊比較時，難以在相同位置進行比較。例如在日本特開2003 - 75472號公報中，雖然具有關 于時間軸基準的重合的記載，但是未提到與時間軸無關的移動距離基準的數(shù)據(jù)的重合。另 外，日本特開2004 — 216715號公報的發(fā)明，雖然通過把第三軸作為成形周期重疊比較各周 期間的變化圖形，但是為比較橫軸時間的時間序列數(shù)據(jù)，并非通過移動距離基準重疊比較 數(shù)據(jù)。發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)值控制裝置，其具有與加工速度等加工條件的 變化無關，能夠通過移動距離基準比較機床的物理信息的數(shù)據(jù)的顯示功能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種數(shù)值控制裝置，其具有對機床具有的至少一 個驅動軸進行控制的數(shù)值控制部；取得上述驅動軸以及上述機床的刀具的代表點的位置數(shù) 據(jù)的位置數(shù)據(jù)取得部；取得上述驅動軸以及上述刀具的代表點的物理數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)取得 部；根據(jù)上述位置數(shù)據(jù)計算上述驅動軸以及上述刀具的代表點的移動距離的移動距離計算 部；把上述物理數(shù)據(jù)取得部取得的上述物理數(shù)據(jù)從時間軸基準的數(shù)據(jù)變換為移動距離基準 的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換部；存儲上述移動距離基準的數(shù)據(jù)的距離基準數(shù)據(jù)存儲部；以及畫面顯 示上述移動距離基準的數(shù)據(jù)的顯示部，上述顯示部，在該顯示部上顯示的上述移動距離基 準的數(shù)據(jù)上，重疊顯示至少一個在上述距離基準數(shù)據(jù)存儲部中存儲的過去的移動距離基準 的數(shù)據(jù)。
在恰當?shù)膶嵤┓绞街校鲜鲆苿泳嚯x計算部，與成為基準的移動距離基準的數(shù)據(jù) 的移動距離一致地調整上述移動距離基準的數(shù)據(jù)的移動距離，上述顯示部根據(jù)上述調整后 的移動距離顯示移動距離基準的數(shù)據(jù)。
此時，上述移動距離計算部能夠把成為基準的加工條件下的上述刀具的代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段，與該多個區(qū)段的移動距離一致，調整與上述成為基準的加工條件不同的加工條件下的對應的區(qū)段的移動距離，上述顯示部能夠根據(jù)上述調整后的移動距離顯示移動距離基準的數(shù)據(jù)。
并且，上述移動距離計算部，能夠在與加工程序中包含的多個程序塊的各個的開始點對應的點,把上述成為基準的加工條件下的上述刀具代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段。
或者，上述移動距離計算部能夠根據(jù)上述驅動軸以及上述刀具的代表點的軌跡計算曲率，在與該曲率成為極大或者極小的點對應的點，把上述成為基準的加工條件下的上述刀具的代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段。
另外，上述移動距離計算部可以根據(jù)上述數(shù)值控制部的位置指令信息計算上述驅動軸以及上述刀具的代表點的移動距離。


通過參照

以下優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的上述或者其他的目的、特征以及優(yōu)點將會更加清楚。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的數(shù)值控制裝置的概略結構的框圖，
圖2是表示數(shù)值控制裝置的處理的一例的流程圖，
圖3是三維顯示機床的刀具代表點的移動軌跡的曲線圖，
圖4是用時間軸基準表不基于兩個不同的加工條件的刀具代表點的移動距尚和速度的曲線圖，
圖。

圖5是用移動距離基準表示圖4的基于加工條件的刀具代表點的速度的曲線圖， 圖6是用時間軸基準表示基于三個不同的加工條件的刀具代表點的速度的曲線圖7是用移動距離基準表示圖6的基于加工條件的刀具代表點的速度的曲線圖， 圖8是示意性表示基于兩個不同的加工條件的刀具代表點的移動軌跡的圖，圖9是示意性地表示針對圖8的基于加工條件的刀具代表點的一方的移動軌跡， 使用另一方的移動距離進行調整后的狀態(tài)的圖，
圖10是三維顯示基于兩個不同的加工條件的刀具代表點的移動軌跡的曲線圖，
圖11是向X — Y平面 投影圖10的移動軌跡的曲線圖，是說明針對一方的移動軌跡使用另一方的移動距離進行調整的曲線圖，
圖12是使用移動距離調整圖10的基于加工條件的刀具代表點的移動速度，然后在同一坐標上顯示的曲線圖，
圖13是示意性顯示基于兩個不同的加工條件的刀具代表點的移動軌跡的圖，是說明在該移動軌跡上設定特征點的圖，
圖14是不意性地表不針對圖13的基于加工條件的刀具代表點的一方的移動軌跡，使用另一方的移動距離進行調整后的狀態(tài)的圖，
圖15是對于三個不同的加工條件中的每一個顯示沿著圓形的拐角部的刀具代表點的移動軌跡的曲線圖，
圖16是通過時間軸基準表示圖15的拐角部的曲率的曲線圖，
圖17是三維顯示基于兩個不同的加工條件的刀具代表點的移動軌跡的曲線圖，
圖18是向X — Y平面投影圖17的移動軌跡的曲線圖，是說明把加工程序劃分為三塊，針對一方的移動軌跡使用與另一方的移動軌跡的各塊相當?shù)囊苿泳嚯x進行調整的曲線圖，
圖19是使用移動距離調整圖17的基于加工條件的刀具代表點的移動速度，然后在同一坐標上顯示的曲線圖。
具體實施方式
圖1表示包含本發(fā)明的具有機床的物理數(shù)據(jù)的顯示功能的數(shù)值控制裝置的系統(tǒng)結構例。機床(機構部)10具有至少一個(在圖示例中為5個)伺服電動機等的驅動軸12， 通過數(shù)值控制裝置(CNC) 14控制各個驅動軸12。數(shù)值控制裝置14具有根據(jù)預定的位置指令控制各驅動軸12的數(shù)值控制部16、取得通過數(shù)值控制部16驅動控制的各驅動軸12以及機床的刀具的代表點(例如刀具前端點)的位置數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)取得部18、以及根據(jù)取得的位置數(shù)據(jù)以及機床10的機械結構的各部的尺寸等信息計算各驅動軸以及刀具的代表點的移動距離的移動距離計算部20。
數(shù)值控制裝置14還具有取得各驅動軸12以及機床的刀具的物理數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)取得部22、使用移動距離計算部20計算出的移動距離把取得的時間軸基準的物理數(shù)據(jù)變換為移動距離基準的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換部24、存儲該移動距離基準的數(shù)據(jù)的存儲器等距離基準數(shù)據(jù)存儲部26以及畫面顯示存儲的距離基準數(shù)據(jù)的監(jiān)視器等顯示器或顯示部28。此外，作為各驅動軸12的物理數(shù)據(jù)，例如可以舉出驅動各軸的電動機或伺服電動機等驅動設備的電流值、電壓值以及轉矩，另外作為刀具的物理數(shù)據(jù)，可以舉出刀具代表點的位置、速度以及加速度。
下面參照圖2表示的流程圖以及圖3 圖5表示的曲線圖說明本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的處理的一例。驅動軸以及刀具前端點等的刀具代表點的移動距離D (t)，成為關于時間t對速度的絕對值IV (t) I進行積分得到的值，在把加工開始時刻設為t=o的情況下 (步驟SI)，用下面的式(I)表示。
權利要求
1.數(shù)值控制裝置，其特征在于，具有 數(shù)值控制部(16)，其控制機床(10)具有的至少一個驅動軸(12); 位置數(shù)據(jù)取得部(18)，其取得上述驅動軸(12)以及上述機床(10)的刀具的代表點的位置數(shù)據(jù)； 物理數(shù)據(jù)取得部(22)，其取得上述驅動軸(12)以及上述刀具的代表點的物理數(shù)據(jù)； 移動距離計算部(20)，其根據(jù)上述位置數(shù)據(jù)計算上述驅動軸(12)以及上述刀具的代表點的移動距離； 數(shù)據(jù)變換部(24)，其把上述物理數(shù)據(jù)取得部(22)取得的上述物理數(shù)據(jù)從時間軸基準的數(shù)據(jù)變換為移動距離基準的數(shù)據(jù)； 距離基準數(shù)據(jù)存儲部(26)，存儲上述移動距離基準的數(shù)據(jù)；以及 顯示部(28)，其畫面顯示上述移動距離基準的數(shù)據(jù)， 上述顯示部(28)在該顯示部上顯示的上述移動距離基準的數(shù)據(jù)上重疊顯示至少一個在上述距離基準數(shù)據(jù)存儲部中存儲的過去的移動距離基準的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述移動距離計算部(20)與成為基準的移動距離基準的數(shù)據(jù)的移動距離一致地調整上述移動距離基準的數(shù)據(jù)的移動距離，上述顯示部(28 )根據(jù)上述調整后的移動距離顯示移動距離基準的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述移動距離計算部(20)，把成為基準的加工條件下的上述刀具的代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段，與該多個區(qū)段的移動距離一致地調整與上述成為基準的加工條件不同的加工條件下的對應的區(qū)段的移動距離，上述顯示部(28)根據(jù)上述調整后的移動距離顯示移動距離基準的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述移動距離計算部(20)，在與加工程序中包含的多個程序塊的各個開始點對應的點，把上述成為基準的加工條件下的上述刀具代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段。
5.根據(jù)權利要求3所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述移動距離計算部(20)，根據(jù)上述驅動軸(12)以及上述刀具的代表點的軌跡計算曲率，在與該曲率成為極大或者極小的點對應的點，把上述成為基準的加工條件下的上述刀具的代表點的移動軌跡劃分為多個區(qū)段。
6.根據(jù)權利要求1 5的任意一項所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述移動距離計算部(20)根據(jù)從上述數(shù)值控制部(16)得到的位置指令的信息計算上述驅動軸(12)以及上述刀具的代表點的移動距離。
全文摘要
一種具有機床的物理數(shù)據(jù)顯示功能的數(shù)值控制裝置，其具有與加工速度等加工條件的變化無關，能夠在預定位置進行數(shù)據(jù)比較的顯示功能。該數(shù)值控制裝置具有根據(jù)預定的位置指令控制各驅動軸的數(shù)值控制部；取得各驅動軸以及上述機床的刀具的代表點的位置數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)取得部；根據(jù)取得的位置數(shù)據(jù)以及機床的機械結構的各部的尺寸等信息計算各驅動軸以及刀具的代表點的移動距離的移動距離計算部；取得各驅動軸以及機床的刀具的物理數(shù)據(jù)的物理數(shù)據(jù)取得部；使用移動距離計算部計算出的移動距離把取得的時間軸基準的物理數(shù)據(jù)變換為移動距離基準的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換部；存儲該移動距離基準的數(shù)據(jù)的距離基準數(shù)據(jù)存儲部；和畫面顯示存儲的距離基準數(shù)據(jù)的顯示部。
文檔編號B23Q15/00GK103048950SQ201210387228
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者手塚淳一, 小川肇 申請人:發(fā)那科株式會社