数控装置及学习装置制造方法及图纸

特征在于，具有：指令生成部(11)，其对加工程序(12)进行解析，生成用于对工作机械(2)的电动机(4)进行控制的控制条件即运转指令信号；振动判定部(5)，其判定有无工作机械(2)的振动；驱动控制部(6)，其在振动判定部(5)判定为有振动的情况下，在变动区间之间，基于第1变动条件对电动机(4)进行控制；以及学习部(10)，其被输入基于第1变动条件对电动机(4)进行控制的时间即实际变动时间、和实际变动时间的电动机(4)的温度的最大值，以推定第2变动条件的方式生成变动条件模型，该第2变动条件在电动机(4)的温度的最大值处于电动机(4)的容许温度以内，能够抑制工作机械(2)的振动。能够抑制工作机械(2)的振动。能够抑制工作机械(2)的振动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数控装置及学习装置


[0001]本专利技术涉及数控装置及学习装置。

技术介绍

[0002]工作机械是通过使用刀具对工件赋予力或者能量，从而进行工件的加工的装置。工作机械中的加工不良中的一个加工不良存在被称为颤振的现象。颤振是由于在刀具和工件接触时产生的切削阻力，刀具或者工件或者工作机械主体的构件振动的现象。作为抑制颤振的方法，已知使主轴转速变动的方法。通过使主轴转速变动，从而振动的发生变得不均一，能够妨碍颤振的激励。在使主轴转速变动时，通常来说，对在变动前的主轴的基准旋转速度波形叠加有三角波、正弦波等周期性的波形的波形进行设定。因此，为了使主轴转速变动，必须决定所要叠加的周期性的波形的振幅和频率的组合。下面，将为了变动而叠加的振幅和频率分别称为变动振幅和变动频率，将两者的组合称为变动条件。
[0003]作为在决定变动条件后，使工作机械的主轴转速变动的方法，提出了在专利文献1中记载的方法。专利文献1所记载的方法使用与以额定输出为代表的电动机驱动相关的信息，因此针对电动机额定输出，预先设定为了主轴转速的变动而使用的电动机输出的比例，由此能够设定将该比例设为上限的变动条件。
[0004]专利文献1：日本特开2012－130983

技术实现思路

[0005]在这里，对电动机的温度上升和变动条件之间的关系进行说明。如果为了抑制颤振而重复主轴电动机的主轴转速的变动，则电动机温度上升。如果电动机温度的上升继续，则导致电动机的劣化、故障，因此必须在不对电动机造成影响的范围内进行运转。另一方面，已知为了抑制颤振，需要将充分大小的变动振幅及变动频率赋予给电动机。因此，在电动机温度的上升抑制和颤振抑制存在折衷的关系。
[0006]在变动条件相同的情况下，根据变动时间的长短而在电动机的温度上升产生差。在使主轴转速变动的时间短的情况下，与该时间长的情况相比，在电动机温度的容许值和实际的电动机温度的差存在富裕。因此，能够将变动振幅和变动频率设定为比变动时间长的情况更高的值。换言之，在使主轴转速变动的时间短的情况下，与变动时间长的情况相比，能够针对颤振对抑制效果高的变动条件进行设定。但是，专利文献1所记载的方法没有考虑使主轴转速变动的时间，因此基于电动机输出而唯一地设置变动条件的限制。因此，存在下述课题，即，即使在使主轴转速变动的时间短的情况下，也无法对针对颤振的抑制效果高的变动条件进行选择。
[0007]因此，本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供在电动机温度的容许范围内，能够通过叠加有针对颤振的抑制效果高的变动条件后的控制条件对电动机进行控制的数控装置。
[0008]本专利技术是一种数控装置，其具有：指令生成部，其对加工程序进行解析，生成用于
对工作机械的电动机进行控制的控制条件即运转指令信号；振动判定部，其判定有无工作机械的振动；驱动控制部，其在振动判定部判定为有振动的情况下，在变动区间之间，基于第1变动条件对电动机进行控制；以及学习部，其生成变动条件模型，该变动条件模型被输入基于第1变动条件对电动机进行控制的时间即实际变动时间和实际变动时间的电动机的温度的最大值，对在电动机的温度的最大值处于电动机的容许温度以内能够抑制工作机械的振动的第2变动条件进行推定。
[0009]专利技术的效果
[0010]本专利技术所涉及的数控装置在电动机温度的容许范围内，能够通过能够抑制颤振的最佳的变动条件使电动机动作。
附图说明
[0011]图1是表示实施方式1所涉及的数控装置的结构的框图。
[0012]图2是表示实施方式1所涉及的数控装置的变动条件模型及学习阶段的输入输出信号之间的关系的图。
[0013]图3是表示实施方式1所涉及的数控装置的变动条件模型及推断阶段的输入输出信号之间的关系的图。
[0014]图4是实施方式1所涉及的数控装置的学习阶段的流程图。
[0015]图5是实施方式1所涉及的数控装置的推测阶段的流程图。
[0016]图6是表示实施方式1所涉及的数控装置的硬件结构的一个例子的图。
[0017]图7是表示由变动区间长度的差异引起的变动条件可设定范围的差异的图。
[0018]图8是表示由变动区间长度的差异引起的主轴转速和电动机温度的差异的图。
[0019]图9是表示实施方式2所涉及的数控装置的结构的框图。
[0020]图10是表示实施方式3所涉及的数控装置的结构的框图。
具体实施方式
[0021]实施方式1.
[0022]图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的数控装置1的结构的框图。实施方式1的数控装置1基于从外部赋予的加工程序12，向工作机械2所具有的主轴电动机4发送控制信号，通过使未图示的刀具、工件相对地移动，从而对工件进行加工。在工作机械2具有：传感器3，其对在工作机械2发生的振动进行检测；以及主轴电动机4，其用于使刀具、工件相对地移动。传感器3例如是在工作机械2预先设置的用于定位的编码器。另外，作为其他例，也可以是在工作机械2附加设置的加速度传感器、力传感器或者传声器。
[0023]数控装置1具有：振动判定部5，其从在工作机械2设置的传感器3对传感器信号进行接收；指令生成部11，其对加工程序12进行解析，生成运转指令信号；驱动控制部6，其从指令生成部11对运转指令信号及变动条件进行接收，向主轴电动机4发送控制信号；温度预测部7，其从指令生成部11对变动区间信号进行接收；变动条件设定部8，其从温度预测部7对继续判定信号及变动区间长度进行接收，将变动条件信号向驱动控制部6发送；以及学习部10，其对变动条件进行学习。
[0024]在加工程序12记述有用于将工件加工为规定形状的加工条件及加工路径。在这
里，加工条件是主轴转速、刀具相对于工件的相对进给速度、刀具相对于工件的进刀量。另外，加工路径是刀具行进的路径，是时序数据。并且，在加工程序12记述有在颤振发生的情况下，用于对该颤振进行抑制的变动条件。并且，在加工程序12记述有表示使主轴转速变动的区间的指令即变动区间指令。变动区间指令记述为在与任意的加工区间相对应的一系列的加工块中成为主轴转速变动的区间。因此，在变动区间中发生颤振的情况下，直至变动区间结束为止电动机的变动继续。即，在变动区间中发生颤振的情况下，在直至变动区间结束为止的期间，在将初始的加工条件变更为变动条件的状态下电动机动作。
[0025]下面，对本实施方式1的数控装置1的各部的动作进行说明。振动判定部5从工作机械2的传感器3对传感器信号进行接收，判定有无工作机械2中的颤振，将其判定结果作为振动检测信号向驱动控制部6发送。
[0026]指令生成部11对在加工程序12中记述的指令进行解析而生成运转指令信号，向驱动控制部6发送运转指令信号。运转指令信号是用于按照加工程序12对主轴电动机4进行控制的信号。在此基础上，指令生成部11在读取到加工程序12内的变动区间指令的情况下，向温度预测部7发送变动区间信号，将在加工程序12中记载的变动条件向驱动控制部6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数控装置，其具有：指令生成部，其对加工程序进行解析，生成用于对工作机械的电动机进行控制的控制条件即运转指令信号；振动判定部，其判定有无所述工作机械的振动；驱动控制部，其在所述振动判定部判定为有振动的情况下，在变动区间之间，基于第1变动条件对所述电动机进行控制；以及学习部，其生成变动条件模型，该变动条件模型被输入基于所述第1变动条件对所述电动机进行控制的时间即实际变动时间、和所述实际变动时间的所述电动机的温度的最大值，对在所述电动机的温度的最大值处于所述电动机的容许温度以内能够抑制所述工作机械的振动的第2变动条件进行推定。2.一种数控装置，其具有：指令生成部，其对加工程序进行解析，发送用于对工作机械的电动机进行控制的控制条件即运转指令信号；振动判定部，其判定有无所述工作机械的振动；驱动控制部，其在所述振动判定部判定为有振动的情况下，在变动区间之间，基于第1变动条件对所述电动机进行控制；以及变动条件设定部，其对学习到的变动条件模型输入所述变动区间的长度及所述电动机的容许温度，将通过所述变动条件模型推定出的所述第2变动条件输出至所述驱动控制部，该变动条件模型被输入基于所述第1变动条件对所述电动机进行控制的时间即实际变动时间、和所述实际变动时间的所述电动机的温度的最大值，对在所述电动机的温度的最大值处于所述电动机的容许温度以内能够抑制所述工作机械的振动的第2变动条件进行推定。3.根据权利要求1或2所述的数控装置，其中，所述指令生成部将所述第1变动条件发送至所述驱动控制部。4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控装置，其中，所述变动区间的长度是在所述加工程序中记述的信息。5.根据权利要求1至3中任一项所述的数控装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高币一树，塚本将人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：