轨迹显示装置制造方法及图纸

轨迹显示装置具备：位置信息获取部，其获取机床的驱动轴的位置信息；工具坐标计算部，其基于位置信息来计算工具前端点的坐标值；以及工具矢量计算部，其设定以工具前端点为起点的沿着工具轴的工具矢量。轨迹显示装置具备：交点计算部，其计算工具矢量与预先决定的平面的交点的坐标值；以及显示部，其显示用线连接交点而成的工具轴的轨迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对工具轴的轨迹进行显示的轨迹显示装置。
技术介绍
机床一边沿着多个驱动轴改变工具相对于被加工物的相对位置一边进行加工。在驱动轴中包括旋转轴的机床中，一边改变工具相对于被加工物的的姿势一边进行加工。已知在这种机床中，基于各驱动轴的位置信息和机床的结构来计算并显示工具前端点的轨迹。在日本专利第4689745号公报中公开了以下机床：计算从固定于加工物的坐标系观察的工具的前端部的三维坐标值，使用三维坐标值来显示工具的前端部的三维轨迹。在该机床中，将在工具的中心轴上与工具的前端部向工具的根部方向相距预先设定的距离的点作为工具矢量的起点。机床使用实际位置信息和机床的机械结构的信息，来计算从固定于加工物的坐标系观察的工具矢量的起点的三维坐标值。而且，公开了以下内容：将连接工具矢量起点与工具的前端部的线段作为工具矢量来显示。在用机床对工件进行加工时所使用的工具中，除了用前端进行加工的工具以外，还存在如立铣刀那样用侧面对工件进行加工的工具。有时用工具的侧面进行加工的面是产品的表面。因此，对于用工具的侧面进行加工的加工面，也优选的是相对于设计值的误差小。例如，优选的是，与工具的移动指令相对的实际的工具的位置、倾斜度的误差小。用工具的侧面进行加工时的加工面的误差与工具的轴线的位置、姿势的误差相对应。因此，通过评价工具的轴线的误差，能够也评价加工面的误差。例如，在工具的轴线按照控制装置的指令值移动时，加工面的误差变小。另外，在上述的日本专利第4689745号公报中，虽然能够显示工具矢量，但是无法显示用规定的平面切断工件时的工具的轴线的轨迹。对于用工具的
侧面来加工的部分，难以确认工具的轴线的轨迹是否与期望的一致，因此存在改善的余地。
技术实现思路
本专利技术的轨迹显示装置用于对工具轴的轨迹进行显示，该轨迹显示装置具备：位置信息获取部，其以时间序列来获取机床的驱动轴的位置信息；以及工具坐标计算部，其基于位置信息和机床的结构的信息来计算工具前端点的坐标值。轨迹显示装置具备工具矢量计算部，该工具矢量计算部设定工具矢量，该工具矢量将工具前端点与沿工具轴同工具前端点相距预先决定的长度的点连接。轨迹显示装置具备：交点计算部，其计算工具矢量与预先决定的平面的交点的坐标值；以及显示部，其显示用线连接交点而成的、平面上的工具轴的轨迹。在上述专利技术中，交点计算部能够计算预先决定的多个平面与工具矢量的交点的坐标值，显示部能够显示多个工具轴的轨迹。在上述专利技术中，显示部能够显示从预先决定的方向观察时的工具轴的轨迹。在上述专利技术中，显示部能够显示将从预先决定的方向观察时的多个工具轴的轨迹重叠后的图像。在上述专利技术中，位置信息能够包括由机床的数值控制装置生成的驱动轴的位置指令值和对驱动轴的实际的位置进行检测的位置检测器的检测值中的至少一方。在上述专利技术中，显示部能够显示将基于位置指令值生成的工具轴的轨迹与基于位置检测器的检测值生成的工具轴的轨迹重叠后的图像。附图说明图1是实施方式中的机床的概要立体图。图2是实施方式的加工方法中的工具和工件的概要立体图。图3是实施方式中的机床的框图。图4是对实施方式中的轨迹显示装置的控制进行说明的流程图。图5是对工具矢量与平面的交点进行说明的示意图。图6是对平面与面状的工具轴的轨迹相交的交点进行说明的概要立体图。图7是显示于显示部的工具轴的轨迹的第一图像。图8是显示于显示部的工具轴的轨迹的第二图像。图9是显示于显示部的工具轴的轨迹的第三图像。图10是实施方式的其它加工方法中的工件和工具的概要立体图。图11是显示于显示部的工具轴的轨迹的第四图像。图12是显示于显示部的工具轴的轨迹的第五图像。图13是实施方式中的工具和平面的概要立体图。具体实施方式参照图1至图13来说明实施方式中的轨迹显示装置。本实施方式的轨迹显示装置对作业者所指定的任意平面上的工具轴的轨迹进行显示。另外，轨迹显示装置对用工具的侧面对工件进行加工的部分的工具轴的轨迹进行显示。图1是配置有本实施方式的轨迹显示装置的机床的立体图。在本实施方式中，例示了具有五个驱动轴的机床1来进行说明。机床1具备固定有工件W1的工作台2以及基台7。机床1具备固定于基台7的支柱3。机床1具备相对于支柱3在箭头93所示的方向上移动的支承构件6和被支承构件6支承的头4。工具T被头4支承。机床1包括使工具T相对于工件W1的相对位置和姿势变化的驱动装置。本实施方式的驱动装置使基台7在箭头91所示的X轴的方向上移动。驱动装置使工作台2在箭头92所示的Y轴的方向上移动。驱动装置使支承构件6在箭头93所示的Z轴的方向上移动。并且，驱动装置使工具T如箭头94所示的那样相
对于头4绕A轴转动。驱动装置使头4如箭头95所示的那样相对于支承构件6绕B轴转动。本实施方式的机床1形成为：作为旋转轴的A轴的轴线与B轴的轴线相交。这样，本实施方式中的驱动装置通过由三个直动轴(X轴、Y轴以及Z轴)和两个旋转轴(A轴和B轴)构成的驱动轴来控制工具T相对于工件W1的相对位置和姿势。而且，一边用驱动装置来变更相对位置和姿势一边对工件W1进行加工。作为驱动装置，不限于该方式，能够采用能够变更工具相对于工件的相对位置和姿势的任意的装置。在图2中示出了使用本实施方式中的机床来对工件进行加工时的工件和工具的概要立体图。本实施方式的工具T是平头立铣刀。使用工具T的侧面44来切削工件W1。工件W1具有圆柱部41和圆锥部42。在对圆锥部42的表面42a进行加工的情况下，以使作为工具T的轴线的工具轴45与期望的形状的表面42a平行的方式来配置工具T。工具轴45相当于工具T进行旋转的旋转轴。而且，一边如箭头94所示的那样使工具T的姿势改变一边对表面42a进行加工。工具T具有预先决定的工具前端点43。例如将工具轴45上的工具T的前端的点设定为工具前端点43。在本实施方式中，工具前端点43的坐标值为工具T的位置。图3是本实施方式中的机床的框图。机床1具备对驱动装置10进行控制的数值控制装置16以及对规定的平面上的工具轴45的轨迹进行显示的轨迹显示装置31。轨迹显示装置31连接于数值控制装置16。驱动装置10包括对各个驱动轴进行驱动的五个电动机M1～M5。在电动机M1～M5中配备有位置检测器11～15，该位置检测器11～15按每个规定的控制周期对各个驱动轴的实际的位置进行检测。本实施方式的位置检测器11～15由安装于电动机M1～M5的对旋转角度进行检测的编码器构成。使机床1进行动作的动作程序18是由作业者预先生成的。数值控制装置16包括指令生成部17，该指令生成部17生成针对各驱动轴的每个规定的控制周期的位置指令。指令生成部17基于被输入到数值控制装置16的动作程序18
来生成各驱动轴的位置指令。指令生成部17基于位置指令来计算各驱动轴的速度指令，再基于速度指令来计算电流指令。然后，电动机M1～M5基于电流指令被供给电流来进行驱动。轨迹显示装置31具备运算部21和显示部22。运算部21对工具轴的轨迹进行运算。本实施方式的工具轴的轨迹是工具轴45所经过的轨迹。作为工具轴的轨迹，能够采用与实际地对工件进行加工的刃部相对应的工具轴45的一部分的轨迹。即，能够采用后述的工具矢量的轨迹。当利用工具T进行加工时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨迹显示装置，用于对工具轴的轨迹进行显示，该轨迹显示装置的特征在于，具备：位置信息获取部，其以时间序列来获取机床的驱动轴的位置信息；工具坐标计算部，其基于所述位置信息和所述机床的结构的信息来计算工具前端点的坐标值；工具矢量计算部，其设定工具矢量，该工具矢量将所述工具前端点与沿工具轴同所述工具前端点相距预先决定的长度的点连接；交点计算部，其计算所述工具矢量与预先决定的平面的交点的坐标值；以及显示部，其显示用线连接所述交点而成的、所述平面上的所述工具轴的轨迹。

【技术特征摘要】
2015.04.28 JP 2015-0917751.一种轨迹显示装置，用于对工具轴的轨迹进行显示，该轨迹显示装置的特征在于，具备：位置信息获取部，其以时间序列来获取机床的驱动轴的位置信息；工具坐标计算部，其基于所述位置信息和所述机床的结构的信息来计算工具前端点的坐标值；工具矢量计算部，其设定工具矢量，该工具矢量将所述工具前端点与沿工具轴同所述工具前端点相距预先决定的长度的点连接；交点计算部，其计算所述工具矢量与预先决定的平面的交点的坐标值；以及显示部，其显示用线连接所述交点而成的、所述平面上的所述工具轴的轨迹。2.根据权利要求1所述的轨迹显示装置，其特征在于，所述交点计算部计算预先决定的多个所述平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川肇，手塚淳一，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP