数控装置制造方法
【专利摘要】一种数控装置（1），其在具有使刀具移动的电动机的工作机械中，基于加工程序（2）对电动机的驱动进行控制，该刀具用于工件的加工，该数控装置（1）具有：位置指令生成部（12），其生成针对电动机的位置指令（20）；以及标记指令生成部（11），其生成用于标记的加工的标记指令（18），该标记表示在加工中发生了异常，标记指令生成部逐次存储由加工形成的刀具的移动路径的信息，在由于检测出异常而发生警报时，将下述移动指令作为标记指令生成，该移动指令使刀具在移动路径上向与加工时相反的方向移动，并且，相对于加工时，在刀具轴方向上对刀具的位置进行了校正，位置指令生成部生成基于标记指令的位置指令。
【专利说明】数控装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对工作机械进行数控(NC Numerical Control)的数控装置,特别地，涉及用于能够容易地识别由于在加工中途发生异常而产生的不良工件的数控装置。
【背景技术】
[0002]搭载在工作机械上的数控装置始终对工作机械的动作、状态中是否发生异常进行监视。在检测到发生异常的情况下，数控装置通过显示或声音等发出报警(警报)，并且，使工作机械的驱动停止。通过使工作机械的驱动停止，数控装置防止工作机械的错误动作、由错误动作导致的工作机械等的破坏。
[0003]工作机械的异常由多种原因引起。作为异常的原因，例如可举出，由于润滑不良导致电动机的驱动负载变得过大的情况、由于刀具的破坏导致的切削负载变得过大的情况、指令位置及电动机检测位置之间的误差变得过大的情况等。作为警报，除了由可能定期发生的事件引起的警报之外，还存在例如像对应于切屑的去除状态而发生警报这样由不定期且重现性较低的事件弓I发的警报。
[0004]如果在工作机械上发生警报，则确认警报内容后，实施将导致警报的原因解除的恢复作业。如果恢复作业结束，则工作机械重新开始加工。通常，警报内容的确认、恢复作业由用户或维护人员等进行。
[0005]有时恢复作业无需人工干预而能够自动地实施。例如，在专利文献I中，提出了一种数控装置，该数控装置通过使用与异常的内容对应的恢复动作程序，从而能够自动进行工作机械的恢复。在专利文献2中，提出有一种控制方法，该控制方法用于在基于NC程序指令进行的自动运行发生中断时，对应于通过NC程序指令执行的动作内容，自动地生成恢复流程。
[0006]如果可实现恢复作业的自动化，则能够缩短恢复所需的时间、节省用于恢复的工作量。即使工作机械由于发生警报而引起中断，也无需人工干预而能够尽快重新开始后续的工件加工。
[0007]专利文献1:日本特开2008-234278号公报
[0008]专利文献2:日本特开2011-158979号公报
【发明内容】
[0009]例如，在像精加工等这样的对工件的最终形状有影响的加工的中途发生警报的情况下，有时会产生由于在加工面上形成伤痕等而导致的不良工件。在该情况下，有时与结束恢复作业后，立即重新开始发生警报的时刻之后的加工相比，最好是一度中止加工，将不良工件排出。例如，在攻丝(tap )加工被中途中断的情况下，大多时候攻丝加工的精度会显著劣化，但从加工完成的形状不易判断出加工不良，因此，期望在攻丝加工中发生警报时的工件作为不良工件排出。
[0010]在工作机械中有时会同时设置传送带、装料器、零件捕获器、射料器、机械手等用于将加工完的工件向机外自动排出或回收的移送装置。在通过这些移送装置回收的工件中，正常加工出的合格件和在加工中发生异常的不良件混合存在。合格件及不良件的筛选是通过人工的检验作业或视觉图像(vis1n)、由三维测定器等设备执行测量而进行的。在由于加工面上形成了伤痕而产生的不良工件的情况下，伤痕越不明显，不良工件的筛选越困难。例如，在精加工的中途发生警报的情况下，存在难以一眼筛选出不良工件的问题。
[0011]为了能够容易地筛选不良工件，有时对在加工中发生异常的工件，标注用于识别出是不良工件的标记。针对每个加工程序，工件的加工完的形状都不同，因此，不得不针对每个加工程序，准备用于标注标记的指令。
[0012]而且，对应于加工的进行阶段，工件的形状随时变化，因此，不得不针对每个加工的进行阶段准备用于标注标记的指令。因此，存在下述问题，即，为了对在加工中发生异常的工件标注标记，需要准备烦杂的加工程序。
[0013]本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到一种数控装置，该数控装置能够利用简单的加工程序对用于识别在加工中发生异常的工件的标记进行加工，能够容易地筛选由于发生异常而产生的不良工件。
[0014]为了解决上述课题，实现目的，本发明的数控装置，其在具有使刀具移动的电动机的工作机械中，基于加工程序对所述电动机的驱动进行控制，该刀具用于工件的加工，该数控装置的特征在于，具有:位置指令生成部，其生成针对所述电动机的位置指令；以及标记指令生成部，其生成用于标记的加工的标记指令，该标记表示在所述加工中发生了异常，所述标记指令生成部逐次存储由所述加工形成的所述刀具的移动路径的信息，在由于检测出所述异常而发生警报时，将下述移动指令作为所述标记指令生成，即，该移动指令使所述刀具沿所述移动路径向与所述加工时相反的方向移动，并且，相对于所述加工时，在刀具轴方向上对所述刀具的位置进行了校正，所述位置指令生成部生成基于所述标记指令的所述位置指令。
[0015]发明的效果
[0016]本发明涉及的数控装置，通过在沿逐次存储的移动路径进行了回溯的位置上加工出标记，从而能够容易地筛选不良工件。另外，即使不准备烦杂的加工程序，数控装置也能够与工件的形状、加工的进行阶段无关地加工出标记。由此，数控装置实现下述效果，即，能够利用简单的加工程序加工用于识别在加工中发生异常的工件的标记，能够容易地筛选由于发生异常而产生的不良工件。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示具有本发明的实施方式I涉及的数控装置的工作机械的整体结构的图。
[0018]图2是表示数控装置的整体结构和用于电动机的驱动的结构的框图。
[0019]图3是表示沿直线状的移动路径形成的标记的图。
[0020]图4是表示沿圆弧状的移动路径形成的标记的图。
[0021]图5是表示加工程序的例子的图。
[0022]图6是表示记载在加工程序中的移动路径，和发生警报的位置这两者的一个例子的图。
[0023]图7是表示模式控制部的动作流程的流程图。
[0024]图8是说明位移量的计算的图。
[0025]图9是表示对工件进行外径车削加工的状态的图。
[0026]图10是表示在工件的外径部分上加工出粗糙面的状态的图。
[0027]图11是表示对工件进行端面车削加工的状态的图。
[0028]图12是表示在工件的端面部分上加工出粗糙面的状态的图。
[0029]图13是表示对工件进行内径车削加工的状态的图。
【具体实施方式】
[0030]下面，基于附图，详细说明本发明涉及的数控装置的实施方式。此外，本发明并不受本实施方式限定。
[0031]实施方式I
[0032]图1是表示具有本发明的实施方式I涉及的数控装置的工作机械的整体结构的图。工作机械具有工作机械主体及数控装置。工作机械主体具有放置工件100的工作台101、以及使刀具102移动的电动机，该刀具102用于对工件100进行加工。工作机械具有针对相互垂直的3个移动轴即X轴、Y轴及Z轴的各电动机。数控装置基于加工程序，对各电动机的驱动进行控制。
[0033]图2是表示数控装置的整体结构和用于电动机的驱动的结构的框图。数控装置I向伺服控制部6输出位置指令20，以使工作机械进行与加工程序2对应的动作。
[0034]伺服控制部6基于来自位置指令生成部12的位置指令20、和从位置检测器8输出的检测位置信息22，向伺服电动机7输出电压指令23。位置检测器8对伺服电动机7的位置进行检测，将检测出的位置作为检测位置信息22输出。伺服控制部6以使检测位置信息22所表示的位置追随通过位置指令20指示的位置的方式，实施伺服电动机7的反馈控制及前馈控制。伺服电动机7对应于来自伺服控制部6的电压指令23进行驱动。
[0035]在伺服控制部6、伺服电动机7及位置检测器8中分别安装有传感器9。传感器9对加工的状态进行检测，并输出检测信号。
[0036]与数控装置I连接的操作开关5是用于对工作机械进行操作的开关。操作开关5具有例如循环启动按钮、急停开关等各种开关。循环启动按钮是用于开始在加工程序2中记载的动作的开关。急停开关是用于强制地停止工作机械的动作的开关。
[0037]加工程序2例如是NC程序或运动程序。加工程序2是将称为G代码、M代码、T代码的指令代码组合而记载的程序。作为加工程序2的移动指令，具有定位指令(G00)、切削指令(G01 )、圆弧指令(G02/03)等。另外，作为移动指令，具有指定坐标系的指令(G54等)、用于以绝对值或相对值来指定坐标值的指令(G90/G91)等。此外，跟在Gl后的X、Y及Z的地址是对程序块的终点的坐标进行指定。用于使刀具102在从程序块的起点位置至终点位置为止的路径上移动的进给速度是利用F地址进行指定的。
[0038]此外，作为M代码，具有对主轴的旋转(M3)及停止(Μ5)进行指定的指令、更换刀具102的指令(Μ6)等。通过随着Μ6使用对刀具编号进行选择的T代码，从而能够指示向通过刀具编号选择出的刀具102更换。
[0039]参数3是用于对标记的形状及位置进行规定的设定值。该标记表示在加工中发生异常，表示工件100是不良工件。参数3包含标记的加工形状的信息、和标记的加工位置的信息。加工形状的信息设为标记的种类、大小、线宽等信息。加工位置的信息设为与加工出标记的位置相关的信息。刀具数据4设为针对在加工中使用的刀具102的信息。刀具数据4包含例如刀具102的刀具半径的数据。
[0040]数控装置I具有程序解析部10、标记指令生成部11、位置指令生成部12、模式控制部13及异常状态判定部14。
[0041]程序解析部10对向数控装置I输入的加工程序2进行解析。程序解析部10将记载在加工程序2中的指令逐行依次读入，并输出解析数据17。解析数据17包含例如针对每个程序块的起点位置、终点位置、进给速度等与移动相关的信息、表示使用的刀具102的编号等信息。
[0042]位置指令生成部12基于来自程序解析部10的解析数据17，生成对各电动机的位置指令20。标记指令生成部11基于参数3及刀具数据4,生成标记指令18。标记指令18是用于加工表示在加工中发生异常的标记的指令。标记指令生成部11具有存储部15。存储部15逐次存储由加工形成的刀具102的移动路径的信息。
[0043]异常状态判定部14基于来自安装在伺服控制部6、伺服电动机7及位置检测器8中的传感器9的检测信号，判定在工作机械的动作、状态中是否发生异常。异常状态判定部14将有没有异常的判定结果，作为状态信号21输出。另外，异常状态判定部14在检测到发生异常时，对未图示的显示单元或发声单元指示发出警报。
[0044]例如，在异常状态判定部14中预先设定有相对于来自传感器9的检测信号的阈值。异常状态判定部14基于对检测信号与阈值进行比较的结果，判断有没有异常。此外，用于获得检测信号的传感器9并不限定于安装在伺服控制部6、伺服电动机7及位置检测器8中的情况。传感器9只要能够检测出工作机械的动作、状态，安装在任意结构或位置上均可。
[0045]数控装置I对应于异常状态判定部14的判定和通过操作开关5进行的操作，在基于解析数据17的移动的继续和停止、基于标记指令18的移动中选择任一个，将选择内容反映至位置指令20。
[0046]模式控制部13对反映至位置指令20的动作模式的选择进行控制。模式控制部13对应于操作开关5的操作以及来自异常状态判定部14的状态信号21，生成动作模式切换信号19。动作模式切换信号19是用于切换位置指令生成部12的动作模式的信号。模式控制部13向位置指令生成部12输出动作模式切换信号19。模式控制部13具有存储部16。存储部16保存上一次的处理周期中的动作模式。
[0047]位置指令生成部12对应于来自模式控制部13的动作模式切换信号19，对反映至位置指令20的动作模式进行切换。作为动作模式，位置指令生成部12例如能够切换至通常加工模式、移动停止模式及标记加工模式。
[0048]通常加工模式是基于来自程序解析部10的解析数据17，生成位置指令20的动作模式。在通常加工模式下，位置指令生成部12输出与解析数据17对应的时时刻刻的位置指令20。对应于向伺服控制部6的位置指令20的输入，伺服电动机7进行用于通常加工的驱动。
[0049]移动停止模式是从由于检测到异常而发生警报的时刻起直至成为发生警报的原因的异常解除为止持续的动作模式。在移动停止模式下，位置指令生成部12停止向伺服控制部6输出位置指令20。通过停止向伺服控制部6输入位置指令20，从而伺服电动机7停止驱动。刀具102停止移动。
[0050]标记加工模式是从移动停止模式向通常加工模式切换时执行的动作模式。在标记加工模式下，位置指令生成部12输出与标记指令18对应的时时刻刻的位置指令20。对应于向伺服控制部6的位置指令20的输入，伺服电动机7进行用于标记加工的驱动。
[0051]图3及图4是表示在工件上标注的标记的例子的图。在本实施方式中，标记30的形状设为沿通过加工形成的刀具102的移动路径104的箭头形状。在图3中示出沿直线状的移动路径104形成的标记30。在图4中示出沿圆弧状的移动路径104形成的标记30。
[0052]在本实施方式中，标记30是将从发生警报的位置105开始沿移动路径104向与加工时相反的方向返回后的位置，作为基准进行加工的。在参数3中，作为加工形状的信息，包含有表示箭头的从箭首(arrowhead)部分的前端至轴部分的端部为止的整体长度AL1、箭首部分的长度AL2、箭首部分的最大宽度AW2、轴部分的线宽AWl的各数值。在这里，长度是指，沿移动路径104的方向上的长度。宽度是指，与移动路径104垂直的方向的宽度。在参数3中，作为加工位置的信息，包含表示位置105与箭首部分的前端之间的距离Λ D的数值。
[0053]在图3所示的标记30的情况下,参数3设定为例如ALl = 8mm、AL2 = 3mm、AWl =0.5mm> Aff2 = 1.5mm 及Λ D = 5mmη
[0054]Λ D相当于从发生警报的时刻起直至开始标记30的加工为止，使刀具102移动的距离。在参数3中，针对从发生警报的时刻起直至开始标记30的加工为止的刀具102的移动，设定有固定距离Λ D。对应于这样的加工位置的信息，标记指令生成部11生成使刀具102从位置105移动至向反方向回溯了固定距离的位置为止的标记指令18。
[0055]此外，标记指令生成部11也可以生成使刀具102从位置105移动至向反方向回溯了与固定时间的移动相当的距离的位置为止的标记指令18。在该情况下，在参数3中，代替固定距离Λ D，设定从发生警报的时刻起直至开始标记30的加工为止的固定时间。
[0056]标记指令生成部11也可以将固定距离Λ D和固定时间这两者作为加工位置的信息而使用。而且，标记指令生成部11也可以在固定距离Λ D和固定时间中选择任一个，将选择的信息作为加工位置的信息而使用。标记指令生成部11例如对应于刀具102的进给速度，选择固定距离Λ D和固定时间中的任一个。
[0057]根据本实施方式，数控装置I并不限定于通过加工程序2形成的移动路径104为直线状的情况，能够对应于各种形状的移动路径104，进行用于标记30的加工的控制。数控装置I除了移动路径104为直线状的情况之外，在图4所示的圆弧状的情况等任意情况下，也能基于包含在参数3中的加工形状的相同信息及加工位置的相同信息，生成标记指令18。
[0058]与图3所示的情况，使用加工形状的相同信息及加工位置的相同信息，从而图4所不的标记 30 也成为 ALl = 8mm、AL2 = 3mm、AWl = 0.5mm、AW2 = 1.5mm 及Λ D = 5mm。如上所述，在移动路径104为任意形状的情况下，始终能够获得沿移动路径104具有相同长度，且具有相同宽度的标记30。另外，在移动路径104为任意形状的情况下，始终在从位置105沿移动路径104回溯了相同距离的位置上加工出标记30。
[0059]根据本实施方式的数控装置I，工作机械生成箭首部分的前端朝向位置105的标记30。标记30加工为从位置105沿移动路径104回溯了规定距离的位置处成为箭首部分的前端。此外，标记30的形状并不限定于箭头形状的情况。只要能够容易地目视确认，标记30可以设为任意形状。
[0060]下面，说明程序解析部10的动作。图5是表示加工程序的例子的图。在这里，以在加工程序2的开始时刻定位在机械原点上的状态，执行了图5所示的加工程序的情况作为例子，说明程序解析部10的动作。
[0061]程序解析部10首先读取NI程序块的指令。程序解析部10识别出是从当前位置即机械原点(起点)至作为G54规定的坐标系中的X0.Y0.ZO的位置(终点)为止，以进给速度F3000进行移动的指令。程序解析部10将起点坐标值、终点坐标值、进给速度、插补方式等信息作为NI程序块的解析数据17输出。NI程序块的终点坐标值设为工件坐标系的原点(X0.Y0.ZO )。
[0062]然后，程序解析部10读取N2程序块的指令。程序解析部10识别出是从工件坐标系的原点(x0.Y0.Z0)至X50.Y0.ZO的位置为止，以F3000的速度进行移动的指令。程序解析部10将起点坐标值、终点坐标值、进给速度、插补方式等信息，作为N2程序块的解析数据17输出。通过对N3程序块及之后的指令也进行同样的处理，程序解析部10输出针对每个程序块的解析数据17。
[0063]下面，说明模式控制部的动作。图7是表示模式控制部的动作流程的流程图。模式控制部13选择通常加工模式作为接通工作机械的电源时的动作模式。模式控制部13针对执行与解析数据17对应的处理的每个周期，按照在图7中示出的流程实施处理。
[0064]在步骤SI中，模式控制部13根据从异常状态判定部14输入的状态信号21，判断有没有发生异常。
[0065]在判断出没有发生异常的情况(步骤SI为否)下，模式控制部13将记录在存储部16中的上一次的动作模式读出。上一次的动作模式设为在上一次的处理周期中选择的动作模式。模式控制部13在步骤S2中，判断上一次的动作模式是否是通常加工模式。
[0066]在判断为上一次的动作模式为通常加工模式的情况(步骤S2为是)下，模式控制部13在步骤S4中，选择通常加工模式。模式控制部13将在步骤S4中选择的动作模式即通常加工模式，作为上一次的动作模式存储在存储部16中(步骤S8)。
[0067]经过步骤S2及S4的流程是在进行正常的加工的情况下进行的处理。在模式控制部13选择通常加工模式的期间，位置指令生成部12输出与解析数据17对应的位置指令20。
[0068]另一方面，在步骤SI中判断为发生异常的情况(步骤SI为是)下，模式控制部13在步骤S3中选择移动停止模式。模式控制部13将在步骤S3中选择的动作模式即移动停止模式，作为上一次的动作模式存储在存储部16中(步骤S8)。
[0069]经过步骤S3的流程是检测到异常时进行的处理。由此，模式控制部13将动作模式的选择从通常加工模式向移动停止模式切换。模式控制部13输出用于从通常加工模式向移动停止模式切换的动作模式切换信号19。
[0070]模式控制部13直至在步骤SI中判断为没有发生异常为止、即成为选择移动停止模式的原因的异常解除为止，持续移动停止模式。在模式控制部13选择移动停止模式的期间，位置指令生成部12停止向伺服控制部6输出位置指令20。
[0071]另外，在步骤S2中，判断为上一次的动作模式不是通常加工模式的情况(步骤S2为否)下，模式控制部13在步骤S5中，选择标记加工模式。在动作模式的选择成为从移动停止模式向标记加工模式切换的情况下，模式控制部13输出用于从移动停止模式向标记加工模式切换的动作模式切换信号19。
[0072]模式控制部13在步骤S6中，判断标记30的加工是否完成。在判断为标记30的加工没有完成的情况(步骤S6为否)下，模式控制部13将在步骤S5中选择的动作模式即标记加工模式，作为上一次的动作模式存储在存储部16中(步骤S8)。
[0073]在判断为标记30的加工已完成的情况(步骤S6为是)下，模式控制部13将动作模式的选择从标记加工模式向通常加工模式切换(步骤S7)。模式控制部13输出用于从标记加工模式向通常加工模式切换的动作模式切换信号19。模式控制部13将在步骤S7中切换后的动作模式即通常加工模式，作为上一次的动作模式存储在存储部16中(步骤S8)。
[0074]经过步骤S2、S5及S6的流程是输入表示正常的状态信号21，且上一次的动作模式为通常加工模式之外的其他动作模式的情况下进行的处理。这样的处理是在解除异常后，重新开始通常的加工之前加工出标记30的情况下进行的。而且，经过步骤S6及S7的流程是标记30的加工完成，重新开始通常的加工的情况下进行的处理。如果在选择各动作模式中的任一个后，在步骤S8中将上一次的动作模式存储在存储部16中，则模式控制部13结束当前的处理周期中的处理。
[0075]下面，说明在加工程序2的执行中发生警报而进行标记30的加工的详细内容。图6是表示记载在加工程序中的移动路径，和发生警报的位置这两者的一个例子的图。
[0076]数控装置I在从开始与加工程序2对应的加工的时刻起至发生警报为止的期间，进行通常加工模式的控制。在通常加工模式中，数控装置I反复进行从针对每个程序块的指令的解析至位置指令20的输出为止的动作。存储部15对应于解析数据17，逐次存储移动路径104的数据。
[0077]存储部15将位置指令20表示的最新的位置作为基点，至少在参数3中存储有作为加工位置的信息而设定的距离量的移动路径104即可。存储部15以使各程序块中的刀具102的移动距离之和大于在参数3中设定的距离、例如Λ D的方式，依次存储移动路径104的数据。存储部15在通常加工模式下，在发生警报之前的期间，持续进行移动路径104的数据的更新。
[0078]如果发生警报，则模式控制部13生成用于将动作模式从通常加工模式向移动停止模式切换的动作模式切换信号19。接收来自模式控制部13的动作模式切换信号19后，位置指令生成部12停止位置指令20的输出。存储部15停止移动路径104的数据的更新。模式控制部13直至成为警报的原因的异常解除为止，维持移动停止模式。
[0079]如果异常解除，则模式控制部13生成用于将动作模式从移动停止模式向标记加工模式切换的动作模式切换信号19。接收来自模式控制部13的动作模式切换信号19后，位置指令生成部12生成与来自标记指令生成部11的标记指令18对应的位置指令20。
[0080]作为具体例，说明在图5所示的加工程序2的程序块Ν57的中途发生警报的情况下标记30的加工。数控装置I实施用于在从发生警报的位置105沿移动路径104回溯了规定的距离Λ D后的位置加工出标记30的控制。在这里，说明加工图3所示的标记30的情况。
[0081]例如，设为在图6所示的移动路径104中，在X35.Y5.1.Z0的位置105处发生警报。在存储部15中存储有相对于位置105，距离比距离Λ D与标记30的整体长度ALl之和(AD + ALl)长的移动路径104。在Λ D为5mm，ALl为8mm的情况下，存储部15存储有从位置105至少回溯13mm为止的移动路径104。
[0082]如果由模式控制部13选择标记加工模式，则标记指令生成部11生成使刀具102从位置105向与加工时相反的方向沿移动路径104移动Λ D的移动指令。该移动指令是从位置105至成为标记30的箭首部分前端的位置为止移动的指令。在该例子中，与加工时相反的方向是指正X方向。成为箭首部分前端的位置是Χ40.Υ5.1.ZO的位置。
[0083]并且，标记指令生成部11通过对移动指令实施使刀具102从工件100远离这样的校正，从而相对于加工时，在刀具轴方向上使刀具102的位置位移。在该例子中，刀具轴方向是指Z轴方向。
[0084]由此，标记指令生成部11将下述移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102沿移动路径104向与加工时相反的方向移动，并且，相对于加工时，在刀具轴方向上对刀具102的位置进行了位移。位置指令生成部12生成基于标记指令18的位置指令20。
[0085]通过将基于标记指令18生成的位置指令20输入至伺服控制部6，由此，刀具102在从工件100的表面在Z轴方向上远离的状态下，从位置105沿移动路径104向正X方向移动Λ D0由此，刀具102移动而不会切削工件100的表面。工作机械能够避免刀具102以与工件100摩擦的状态移动。
[0086]此外，在使刀具102从位置105移动Λ D的过程中，标记指令生成部11也可以省略在刀具轴方向上的刀具102的位置的校正。在该情况下，刀具102沿循着工件100中的加工完的部分而移动。在该情况下，工作机械能够移动刀具102而不会新切削工件100的表面。
[0087]然后，标记指令生成部11生成用于标记30的加工的标记指令18。在本例子中，标记指令生成部11生成标记指令18，该标记指令18用于加工将Χ40.Υ5.1.ZO的位置作为箭首部分的前端、将Χ48.Υ5.1.ZO的位置作为轴部分的端部的标记30。
[0088]首先，标记指令生成部11将下述移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102从箭首部分的前端至轴部分的端部为止沿移动路径104移动，并且，在刀具轴方向上对刀具102的位置进行了校正。标记指令生成部11使用刀具102的刀具半径和轴部分的线宽AW1，对刀具轴方向上的刀具102的位移量进行调整。
[0089]图8是说明位移量的计算的图。位移量TC设定为使得刀具102以与工件100接触的状态移动而切削的区域的宽度TW与轴部分的期望的线宽AWl —致。例如，在将轴部分的线宽AWl设为0.5mm的情况下，以使刀具102将TW = 0.5mm的区域削去的方式，在刀具轴方向上使刀具102位移。此外，位移量TC设为从工件100的表面至刀具轴方向上的刀具102的最深到达点为止的长度。
[0090]标记指令生成部11通过对刀具数据4进行参照，从而获取当前使用的刀具102的刀具半径TR的数据。刀具半径TR设为从刀具102的前端至刀具中心106为止的长度。TC通过下式(I)表示。
[0091]TC = TR- {TR2- (Tff/2)2}172..(1)
[0092]例如，在作为刀具102而使用TR = 5mm的球头立铣刀的情况下，如果设为TW =0.5mm,则根据式(I )，计算出TC大致为0.0063mm。
[0093]标记指令生成部11生成通过该TC进行了校正的标记指令18。通过将基于标记指令18生成的位置指令20向伺服控制部6输入，由此，刀具102对从箭首部分的前端至轴部分的端部为止对线宽AWl的区域进行切削。
[0094]然后，标记指令生成部11生成用于加工箭首部分的标记指令18。标记指令生成部11将下述移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102沿移动路径104移动，并且，使位移量TC逐渐变化。位移量TC在箭首部分的前端和箭首部分中的成为与轴部分连接的根部的位置之间，对应于箭首部分的形状变化。
[0095]箭首部分在根部的位置处成为最大宽度AW2。位移量TC调整为，刀具102以与工件100接触的状态移动而切削的区域的宽度TW，从箭首部分的前端至根部为止从AWl逐渐增大至AW2。例如，在AW2为1.5mm的情况下，成为TW = AW2 = 1.5mm时的TC通过式(I )，计算出大致是0.0566mm。
[0096]标记指令生成部11生成以使TW从AWl = 0.5mm逐渐向AW2 = 0.5mm变化的方式，使TC从0.0063mm变化为大致0.0566mm的标记指令18。通过将基于标记指令18生成的位置指令20向伺服控制部6输入，刀具102切削箭首部分的形状的区域。
[0097]此外，关于由标记指令生成部11生成的标记指令18，标记30的加工顺序、在刀具轴方向上对刀具102的位置进行校正的方法等没有特别地限定，可任意设定。
[0098]根据本实施方式，数控装置I通过在沿逐次存储的移动路径104回溯后的位置处加工出标记30，从而能够容易地筛选不良工件。即使在正常加工出的工件100和作为不良工件的工件100混合存在的情况下，也能通过标记30的确认而容易地一眼筛选出不良工件。另外，数控装置I无需准备烦杂的加工程序2，也能够与工件100的形状、加工的进行阶段无关地对标记30进行加工。
[0099]由此，数控装置I实现下述效果，即，能够利用简单的加工程序2加工用于识别在加工中发生异常的工件100的标记30，能够容易地筛选由于发生异常而产生的不良工件。
[0100]数控装置I将从发生警报的位置105沿移动路径104回溯了规定的距离的位置设为标记30的位置。数控装置I将标记30的位置设定在发生异常时的加工位置以外的位置处。另外，可以根据从位置105至标记30为止的间隔的设定，将标记30的位置设在与发生异常时的加工位置较近的位置。
[0101]由此，用户或维护人员能够根据标记30的位置，确定发生异常时的位置105。用户或维护人员根据标记30，能够容易地确认由异常导致的伤痕的程度。
[0102]数控装置I通过对应于刀具半径和标记30的线宽，对刀具轴方向上的位移量进行调整，从而能够进行用于得到期望线宽的标记30的控制。由此，能够得到通过视觉容易识别的标记30,容易筛选不良工件。
[0103]实施方式2
[0104]在作为车床的工作机械上具有实施方式2涉及的数控装置I。工作机械具有作为使工件旋转的旋转轴(车削轴)的C轴、作为使车削刀具移动的移动轴的至少X轴及Y轴。工作机械对于具有圆筒形状的工件，实施外径部分的外径车削加工、和端面部分的端面车削加工。
[0105]实施方式2涉及的数控装置I具有与实施方式I涉及的数控装置I相同的结构。在实施方式I及2中，标记指令生成部11实施不同的处理。
[0106]图9是表示对工件进行外径车削加工的状态的图。工作机械使工件100围绕C轴旋转。刀具102是可向X轴方向及Z轴方向移动的车削刀具。卡盘103是将工件100固定在工作机械上的工具。在图9中示出对工件100进行外形车削加工时的移动路径104和发生警报时的位置105。
[0107]标记指令生成部11的存储部15中，作为即将发生警报之前的规定距离量的移动路径104，存储刀具102的X轴方向及Z轴方向的移动量和工件100的围绕C轴的移动量。
[0108]在本实施方式中，作为表示在车削加工中发生异常的标记，在工件100的表面上形成粗糙面107。标记指令生成部11在标记形成模式下，生成用于得到粗糙面107的标记指令18。
[0109]图10是表示在工件的外径部分上加工出粗糙面的状态的图。在标记形成模式下，标记指令生成部11将下述移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102沿移动路径104向与加工时相反的方向移动，并且，相对于加工时，在刀具轴方向上对刀具102的位置进行了校正。标记指令生成部11对作为刀具轴方向的X轴方向上的刀具102的位置进行调整，以反复进行使刀具102与工件100接触的动作和使刀具102从工件100远离的动作。
[0110]通过将基于标记指令18生成的位置指令20向伺服控制部6输入，由此，刀具102在工件100的表面上加工出粗糙面107。粗糙面107是将加工面的品质显著地劣化的加工面。标记指令生成部11在移动路径104中从刀具102的移动开始至结束为止，例如以任意的周期变化位移量。或者，标记指令生成部11也可以在移动路径104中从刀具102的移动开始至结束为止，逐渐变化位移量。标记指令生成部11只要能够得到品质显著下降的粗糙面107，可以以任意形式变化位移量。
[0111]图11是表示对工件进行端面车削加工的状态的图。在图11中示出，对工件100进行端面车削加工时的移动路径104、和发生警报时的位置105。标记指令生成部11的存储部15中，作为即将发生警报之前的规定距离量的移动路径104，存储刀具102的X轴方向及Z轴方向的移动量、和工件100的围绕C轴的移动量。
[0112]图12是表示在工件的端面部分上加工出粗糙面的状态的图。在工件100的端面部分的加工中发生警报的情况下，标记指令生成部11也是将以下移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102沿移动路径104向与加工时相反的方向移动，并且，相对于加工时，在刀具轴方向上对刀具102的位置进行了校正。
[0113]标记指令生成部11对作为刀具轴方向的Z轴方向上的刀具102的位置进行调整，以反复进行使刀具102与工件100接触的动作和使刀具102从工件100远离的动作。
[0114]通过将基于标记指令18生成的位置指令20向伺服控制部6输入，由此，刀具102在工件100的表面上加工出粗糙面107。标记指令生成部11在移动路径104中从刀具102的移动开始至结束为止，例如以任意的周期变化位移量。或者，标记指令生成部11也可以在移动路径104中从刀具102的移动开始至结束为止，逐渐变化位移量。标记指令生成部11只要能够得到品质显著下降的粗糙面107，可以以任意形式变化位移量。
[0115]根据本实施方式，数控装置I通过在发生警报后，加工出加工面的品质显著劣化的粗糙面107，从而能够一眼筛选出不良工件。数控装置I实现下述效果，即，能够利用简单的加工程序2加工用于识别在加工中发生异常的工件100的标记，能够容易地筛选由于发生异常而产生的不良工件。
[0116]实施方式3
[0117]在作为车床的工作机械上具有实施方式3涉及的数控装置I。工作机械具有作为使工件旋转的旋转轴(车削轴)的C轴、作为使车削刀具移动的移动轴的至少X轴及Y轴。
[0118]本实施方式适用于从工件100的外观难以目视确认沿即将发生警报之前的移动路径104回溯后的位置的情况。本实施方式适用于在例如像使用镗孔车刀的内径车削加工或使用攻丝刀具的攻丝加工这样的工件100内侧的加工中发生异常的情况。例如，本实施方式的数控装置I对具有圆筒形状的工件100，实施用于进行内径部分的内径车削加工的控制。
[0119]实施方式3涉及的数控装置I具有与实施方式I涉及的数控装置I相同的结构。在实施方式I及3中，标记指令生成部11的处理不同。
[0120]图13是表示对工件进行内径车削加工的状态的图。工作机械使工件100围绕C轴旋转。刀具102是可向X轴方向及Z轴方向移动的车削刀具。卡盘103是将工件100固定在工作机械上的工具。在图13中示出，对工件100进行内径车削加工时的移动路径104、和发生警报时的位置105。
[0121]在通常加工模式下，本实施方式的标记指令生成部11进行与实施方式I及2的标记指令生成部11不同的动作。标记指令生成部11在选择了用于内径车削加工的刀具102的期间，停止向存储部15中存储移动路径104。
[0122]在实施利用刀具102进行的内径车削加工的期间，在存储部15中保存有开始进行内径车削加工之前的最新的移动路径104。如果发生警报，则标记指令生成部11基于存储部15过去存储的最新的移动路径104，生成标记指令18。在标记形成模式下，标记指令生成部11将以下移动指令作为标记指令18生成，即，该移动指令使刀具102向与加工时相反的方向沿着移动路径104移动，并且，相对于加工时，在刀具轴方向上对刀具102的位置进行了位移。
[0123]在标记指令18的生成中使用的移动路径104是选择了与当前选择的刀具102不同的刀具102时的移动路径。在标记形成模式下，返回在存储部15所保存的移动路径104中选择的刀具102，并用在标记的加工中。
[0124]例如，在存储部15所保存的移动路径104为通过外径车削加工形成的移动路径的情况下，标记指令生成部11生成用于加工作为标记的粗糙面107的标记指令18。在对标记进行加工时，使用在外径车削加工中选择的刀具102。
[0125]标记指令生成部11预先保存与设为停止存储移动路径104的对象的刀具102相关的设定。作为设为停止存储移动路径104的对象的刀具102，设定在工件100的内侧加工中使用的镗孔车刀或攻丝刀具等。
[0126]根据本实施方式，数控装置I即使在工件100中难以从外观目视确认的内侧的加工中发生异常的情况下，也能够基于除了选择特定的刀具102时以外的移动路径104，在容易看见的位置上加工出标记。数控装置I实现下述效果，即，能够利用简单的加工程序2加工用于识别在加工中发生异常的工件100的标记，能够容易地筛选由于发生异常而产生的不良工件。
[0127]标号的说明
[0128]I数控装置，2加工程序，3参数，4刀具数据，5操作开关，6伺服控制部，7伺服电动机，8位置检测器，9传感器，10程序解析部，11标记指令生成部，12位置指令生成部，13模式控制部，14异常状态判定部，15存储部，16存储部，17解析数据，18标记指令，19动作模式切换信号，20位置指令，21状态信号，22检测位置信息，23电压指令，30标记，100工件，101工作台，102刀具，103卡盘，104移动路径，105位置，106刀具中心，107粗糙面。
【权利要求】
1.一种数控装置，其在具有使刀具移动的电动机的工作机械中，基于加工程序对所述电动机的驱动进行控制，该刀具用于工件的加工， 该数控装置的特征在于，具有: 位置指令生成部，其生成针对所述电动机的位置指令；以及 标记指令生成部，其生成用于标记的加工的标记指令，该标记表示在所述加工中发生了异常， 所述标记指令生成部逐次存储由所述加工形成的所述刀具的移动路径的信息，在由于检测出所述异常而发生警报时，将下述移动指令作为所述标记指令生成，即，该移动指令使所述刀具沿所述移动路径向与所述加工时相反的方向移动，并且，相对于所述加工时，在刀具轴方向上对所述刀具的位置进行了校正， 所述位置指令生成部生成基于所述标记指令的所述位置指令。
2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于， 所述标记指令生成部生成所述标记指令，所述标记指令使所述刀具从发生所述警报的时刻的位置向所述相反的方向移动至以固定距离、或与固定时间的移动相当的距离进行了回溯的位置。
3.根据权利要求1或2所述的数控装置，其特征在于， 所述标记指令生成部基于在所述加工时选择的所述刀具的刀具半径、和所述标记中与所述移动路径的方向垂直的方向的线宽，对所述刀具在所述刀具轴方向上的位移量进行调難iF.0
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控装置，其特征在于， 在选择了在所述工件的内侧加工中使用的所述刀具的期间，所述标记指令生成部停止存储所述移动路径的信息，并且在发生所述警报时，基于过去存储的所述移动路径来生成所述标记指令。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数控装置，其特征在于， 该数控装置还具有模式控制部，该模式控制部对反映至所述位置指令中的动作模式的选择进行控制， 所述动作模式包含: 通常加工模式，其用于与通过所述加工程序的解析得到的解析数据对应的加工；移动停止模式，其用于从发生所述警报的时刻起直至成为发生所述警报的原因的所述异常被解除为止，使所述刀具的移动停止；以及 标记加工模式，其是在从所述移动停止模式向所述通常加工模式切换时执行的，使所述电动机进行用于加工所述标记的驱动。
【文档编号】G05B19/4093GK104285191SQ201380002835
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】津田刚志, 佐藤智典 申请人:三菱电机株式会社