能够进行加工处理的评价的数值控制装置制造方法
能够进行加工处理的评价的数值控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种能够进行加工处理的评价的数值控制装置。该数值控制装置具备：显示部，其以能够相互对比的方式显示程序坐标和指令坐标。显示部也可以构成为能够进一步显示实际坐标。另外，显示部也可以构成为能够进一步显示程序坐标、指令坐标、实际坐标以及从加工程序取得的程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹。
【专利说明】能够进行加工处理的评价的数值控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备显示用于进行加工处理的评价的信息的显示部的数值控制装置。
【背景技术】
[0002]为了依照预定的加工程序驱动机床的多个驱动轴，从而执行希望的加工处理，而利用数值控制(NC)装置。在这样的数值控制装置中，根据包含在加工程序中进行插补处理之前的各驱动轴的指令位置(以下称为“程序位置”)和机床的机械结构信息(例如机床中的加工点的相对位置等)，计算加工程序上的指令坐标(以下称为“程序坐标”)。另外，通过依照直线或曲线等任意的选择形状将各坐标点连接来生成加工程序上的轨迹(以下称为“程序轨迹”)。
[0003]另外，根据所得到的程序轨迹以及速度指令、其他加工条件执行插补处理，计算插补处理后的指令坐标(以下称为“指令坐标”)。另外，通过依照任意的选择形状将插补处理后的各指令坐标连接起来，生成插补处理后的指令轨迹(以下称为“指令轨迹”)。这样，在程序轨迹和指令轨迹之间，加入与速度指令和其他加工条件对应地确定的插补处理，因此插补处理前后的轨迹并不一定一致。其结果是有时无法得到希望的加工形状。日本特开平6-59717号公报和日本特开2011-22666号公报揭示了具备显示轨迹数据的显示部的数值控制装置。但是，现有的加工处理的评价方法对插补处理后的指令轨迹和刀具的实际轨迹之间的形状误差进行比较，主要用于确认为了控制驱动轴的动作而对数值控制装置设定的参数的调整效果。因此，在误差产生的原因在于插补处理或加工程序中的情况下，难以根据这些信息判别原因并实施对策。
[0004]本发明的目的在于提供一种数值控制装置，其具备显示必要的信息的显示部，以便能够考虑到插补处理前后的指令的变化来评价加工处理的精度。
【发明内容】
[0005]根据本申请的第一个方案，提供一种数值控制装置，通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其中，具备:程序位置取得部，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序、根据上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标；存储上述程序坐标的程序坐标存储部；指令坐标计算部，其根据上述指令位置、上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标；显示部，其以能够相互对比的方式显示上述程序坐标和上述指令坐标。
[0006]在第一个方案中，显示部以能够相互对比的方式显示插补处理前的指令坐标即程序坐标、插补处理后的指令坐标即指令坐标。由此，使得操作者能够在视觉上确认在插补处理的前后坐标怎样变化。因此，操作者能够判别是否因插补处理而导致加工形状产生了误差。
[0007]根据本申请的第二个方案，提供一种数值控制装置，在第一个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部，其中，上述显示部还以能够将上述实际坐标与上述程序坐标和上述指令坐标相互进行对比的方式显示上述实际坐标。
[0008]在第二个方案中，除了程序坐标和指令坐标以外，显示部还以能够对比的方式显示刀具实际通过的实际坐标。因此，在加工形状产生了误差的情况下，操作者能够准确地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0009]根据本申请的第三个方案，提供一种数值控制装置，在第一个方案中，还具备:程序轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；指令轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接起来来生成指令轨迹，其中，上述显示部还以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
[0010]在第三个方案中，除了程序坐标和指令坐标以外，显示部还以能够对比的方式显示程序轨迹和指令轨迹。这样显示插补处理前后的轨迹，因此操作者能够容易地确认插补处理前后的指令的变化。
[0011]根据本申请的第四个方案，提供一种数值控制装置，在第三个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部；实际轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述实际坐标之间连接来生成实际轨迹，其中，上述显示部还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
[0012]在第四个方案中，除了程序坐标、指令坐标、程序轨迹、指令轨迹，显示部还以能够对比的方式显示实际坐标和实际轨迹。因此，在加工形状产生误差的情况下，操作者能够准确并且容易地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0013]根据本申请的第五个方案，提供一种数值控制装置，其通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其中，具备:程序位置取得部，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序、通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标；存储上述程序坐标的程序坐标存储部；指令坐标计算部，其根据上述指令位置、上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标；存储上述指令坐标的指令坐标存储部；程序轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；指令轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹；显示部，其以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
[0014]在第五个方案中，显示部以能够对比的方式显示程序轨迹和指令轨迹。因此，操作者能够容易地确认插补处理前后的指令的变化。[0015]根据本发明的第六个方案，提供一种数值控制装置，在第五个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部；实际轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述实际坐标连接来生成实际轨迹，其中，上述显示部还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
[0016]在第六个方案中，除了程序轨迹和指令轨迹以外，显示部还以能够对比的方式显示实际轨迹。因此，在加工形状产生了误差的情况下，操作者能够准确且容易地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0017]根据本发明的第七个方案，提供一种数值控制装置，在第三个或第五个方案中，还具备:距离计算部，其计算通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹上的第一选择点和上述指令轨迹上的第二选择点之间的距离，其中，上述显示部还显示上述距离。
[0018]在第七个方案中，显示部还显示从程序轨迹或指令轨迹中分别选择的2个选择点之间的距离。由此，操作者能够定量地掌握插补处理前后的轨迹的误差。
[0019]根据本申请的第八个方案，提供一种数值控制装置，在第四个或第六个方案中，还具备:距离计算部，其计算从上述程序轨迹、上述指令轨迹、上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离，其中，上述显示部还显示上述距离。
[0020]在第八个方案中，显示部还显示从程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹中的任意2个轨迹中选择的2个选择点之间的距离。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0021]根据本申请的第九个方案，提供一种数值控制装置，在第三个或第五个方案中，还具备:距离计算部，其计算沿着从通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹和上述指令轨迹中的一个轨迹上的选择点延伸到与另一个轨迹交叉为止的垂线的距离，其中，上述显示部还显示上述垂线和上述距离。
[0022]在第九个方案中，显示部将从程序轨迹和指令轨迹中的一个轨迹上的选择点到与另一个轨迹交叉为止来描绘垂线时的该垂线的长度作为2个轨迹之间的距离来显示。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0023]根据本申请的第十个方案，提供一种数值控制装置，在第四个或第六个方案中，还具备:距离计算部，其计算沿着从上述程序轨迹、上述指令轨迹、上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离，其中，上述显示部还显示上述垂线和上述距离。
[0024]在第十个方案中，显示部将从程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹中的任意轨迹上的选择点到与另一个任意轨迹交叉为止来描绘垂线时的该垂线的长度作为2个轨迹之间的距离来显示。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0025]参照附图所示的本发明的示例性的实施方式的详细说明，这些和其他本发明的目的、特征、优点变得更加明确。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1是表示本发明的第一实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0027]图2是用于说明通过图1的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0028]图3是表示本发明的第二实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0029]图4是用于说明通过图3的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0030]图5是表示本发明的第三实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0031]图6是用于说明通过图5的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0032]图7是表示本发明的第四实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0033]图8是用于说明通过图7的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0034]图9是表示第一实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0035]图10是表示第二实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0036]图11是表示第三实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0037]图12是表示第四实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0038]图13是表示本发明的第一变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0039]图14是表示本发明的第二变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
【具体实施方式】
[0040]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的数值控制装置10的结构的框图。数值控制装置10具备数值控制部20、程序位置取得部22、程序坐标计算部24、程序坐标存储部26、指令位置取得部32、指令坐标计算部34、指令坐标存储部36。数值控制装置10依照加工程序和参数，作为由数值信息构成的指令而发送出机床的加工点的移动路径、进给速度、其他加工工序，由此控制机床的动作。
[0041]数值控制部20依照加工程序，作成驱动电动机60的控制指令，该电动机60向未图示的机床、例如车床或加工中心等的驱动轴传输动力。加工程序包含根据在CAD/CAM等软件中作成的被加工物的形状而生成的依照G代码等预定的格式记载的各种信息、例如各驱动轴的指令位置和速度。进而，在加工程序中，例如包含将坐标点之间连接起来而生成轨迹时使用的形状数据等信息。数值控制部20读入由加工程序指定的各驱动轴在插补处理前的指令位置即程序位置。数值控制部20根据该程序位置、机械结构信息，计算插补处理前的指令坐标即程序坐标。机械结构信息表示机床的加工点、例如刀具前端的相对位置。即，程序坐标表示由加工程序指定的插补处理前的加工点的指令坐标。
[0042]另外，数值控制部20依照由加工程序指定的形状数据，通过直线或曲线、例如圆弧等将各坐标点之间连接起来生成插补处理前的指令轨迹即程序轨迹。数值控制部20根据程序轨迹、通过加工程序指定的指令速度、通过参数指定的加减速时间常数等执行插补处理，作成各驱动轴的指令脉冲。为了作成各驱动轴的指令脉冲，而计算在每个控制周期应该移动的插补处理后的加工点的指令坐标。
[0043]数值控制部20根据计算出的插补处理后的指令坐标，对每个控制周期分配所需要的移动量，由此作成针对各驱动轴的指令脉冲。指令脉冲经由未图示的伺服控制部被变换为驱动电动机60的电流指令。另外，在图1和其他附图中，为了简化而只表示出一个电动机60，但例如在5轴控制的情况下设置有5个电动机60，分别独立地被数值控制部20控制。在电动机60中安装有检测器62、例如编码器，能够检测电动机60的位置和速度。[0044]程序位置取得部22从数值控制部20取得程序位置。程序坐标计算部24与在数值控制部20中进行计算的方法同样地，根据程序位置、机械结构信息来计算程序坐标。或者，程序坐标计算部24也可以读出在数值控制部20中计算出的结果来取得程序坐标。这样计算或取得的程序坐标被存储在程序坐标存储部26中。
[0045]指令位置取得部32从数值控制部20取得插补处理后的指令位置。具体地说，指令位置取得部32取得将对为了驱动电动机60而在数值控制部20中作成的指令脉冲的振幅进行累计所得的累计值乘以检测单位(每单位脉冲的移动量)所得的值，作为指令位置。指令坐标计算部34根据由指令位置取得部32取得的指令位置、机械结构信息，与程序坐标同样地进行计算。在指令坐标计算部34中计算出的指令坐标被存储在指令坐标存储部36中。
[0046]如上所述，与速度等加工条件对应地决定指令坐标。例如在指令速度比较大的情况下，指令坐标之间的间隔变大。另外，在指令速度比较小的情况下，指令坐标之间的间隔变小。因此，如果用直线将这些坐标之间连接起来，则所生成的轨迹与指令速度对应地变化。这有可能成为产生加工形状的误差的原因。
[0047]因此，本实施方式的数值控制装置10进而具备从程序坐标存储部26中读出程序坐标、并且从指令坐标存储部36中读出指令坐标的显示部50。显示部50发送出显示信号，经由监视器(图示)等显示程序坐标和指令坐标。
[0048]图2是用于说明通过图1的数值控制装置10执行的显示处理的过程的流程图。首先，数值控制装置10使程序位置取得部22动作，从数值控制部20取得程序位置(步骤SlD0程序位置是在数值控制部20中读入的加工程序所包含的指令位置(插补处理前的指令位置)。数值控制装置10接着使指令位置取得部32动作来取得指令位置(步骤S12)。根据由数值控制部20作成的指令脉冲计算出指令位置。接着，数值控制装置10使程序坐标计算部24动作，计算出程序坐标(步骤S13)。根据在步骤Sll中取得的程序位置、机械结构信息，计算出程序坐标。计算出的程序坐标被存储在程序坐标存储部26中。数值控制装置10进而使指令坐标计算部34动作，计算出指令指标(步骤S14)。根据在步骤S12中取得的指令位置、机械结构信息，计算出指令坐标。计算出的指令坐标被存储在指令坐标存储部36中。最后，数值控制装置10使显示部50动作，在监视器等上显示程序坐标和指令坐标(步骤 S15)。
[0049]图9是表示第一实施方式的数值控制装置10的显示部50的显示例子的图。图中的黑色的圆表示在步骤S13中取得的程序坐标的位置。另外，图中的黑色的正方形表示在步骤S14中取得的指令坐标的位置。如图9所示，根据本实施方式的显示部50重叠地显示程序坐标和指令坐标，使得能够相互对比程序坐标和指令坐标。操作者通过确认通过显示部50显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够判别误差的原因是否在于插补处理。
[0050]接着，说明与上述的实施方式不同的本发明的其他实施方式。在以下的说明中，对于与已经说明了的内容重复的事项，适当地省略说明。另外，对相同或对应的结构要素，使用相同的参照符号。
[0051]图3是表示本发明的第二实施方式的数值控制装置12的结构的框图。该数值控制装置12在第一实施方式的数值控制装置10的结构以外，还具备实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46。
[0052]实际位置取得部42取得由电动机60的检测器62检测的电动机60的位置、即驱动轴的实际位置。或者，也可以通过将对来自数值控制部20的位置反馈进行累计所得的累计值乘以检测单位(每单位脉冲的移动量)来计算出驱动轴的位置。实际坐标计算部44根据由实际位置取得部42取得或计算的实际位置、机械结构信息，计算出加工点的实际坐标。实际坐标存储部46存储由实际坐标计算部44计算出的实际坐标。
[0053]图4是用于说明通过图3的数值控制装置12执行的显示处理的过程的流程图。步骤S21?S24的处理与和图2相关联地说明的第一实施方式的步骤Sll?S14的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，接着步骤S24之后，数值控制装置12使实际位置取得部42动作，从检测器62取得实际位置、或者经由数值控制部20计算出实际位置(步骤S25)。接着，数值控制装置12使实际坐标计算部44动作，计算出实际坐标(步骤S26)。在步骤S26中计算出的实际坐标被存储在实际坐标存储部46中。最后，数值控制装置12使显示部52动作，经由监视器等显示程序坐标、指令坐标以及实际坐标(步骤S27)。
[0054]图10是表示第二实施方式的数值控制装置12的显示部52的显示例子的图。图中的黑色的圆表示在步骤S23中取得的程序坐标的位置。另外，图中的黑色的正方形表示在步骤S24中取得的指令坐标的位置。图中的黑色的三角形表示在步骤S26中取得的实际坐标的位置。如图10所示，根据本实施方式的显示部52，除了程序坐标和指令坐标，还重叠地显示实际坐标，使得能够相互对比程序坐标、指令坐标、实际坐标。操作者通过确认通过显示部52显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够一下子分析出误差的原因在于插补处理、加工程序、其他设定参数的哪个。
[0055]图5是表示本发明的第三实施方式的数值控制装置14的结构的框图。数值控制装置14除了第一实施方式的数值控制装置10的结构以外，还具备程序轨迹生成部28、指令轨迹生成部38。程序轨迹生成部28通过用由加工程序指定的规定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在程序坐标存储部26中的程序坐标之间连接起来，生成程序轨迹。
[0056]另一方面，指令轨迹生成部38通过用预定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在指令坐标存储部36中的指令坐标之间连接起来，来生成指令轨迹。
[0057]图6是用于说明通过图5的数值控制装置14执行的显示处理的过程的流程图。步骤S31?S34的处理与和图2相关联地说明的第一实施方式的步骤Sll?S14的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，接着步骤S34之后，数值控制装置14使程序轨迹生成部28动作，生成程序轨迹(步骤S35)。进而，数值控制装置14使指令轨迹生成部38动作，生成指令轨迹(步骤S36)。数值控制装置14使显示部54动作，在监视器等上显示程序坐标和指令坐标(步骤S37)。另外，数值控制装置14使显示部54动作，在监视器等上显示程序轨迹和指令轨迹(步骤S38)。
[0058]图11是表示第三实施方式的数值控制装置14的显示部54的显示例子的图。图中的实线表示在步骤S35中生成的程序轨迹。另外，图中的虚线表示在步骤S36中生成的指令轨迹。如图11所示，根据本实施方式的显示部54，除了程序坐标和指令坐标以外，还重叠地显示程序轨迹、指令轨迹。由此，使得能够相互对比程序轨迹、指令轨迹。操作者通过确认通过显示部54显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够容易地判别误差的原因是否在于插补处理。[0059]图7是表示本发明的第四实施方式的数值控制装置16的结构的框图。数值控制装置16除了第三实施方式的数值控制装置14的结构以外，还具备实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46、实际轨迹生成部48。实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46的作用与第二实施方式的数值控制装置12相同，因此省略说明。
[0060]实际轨迹生成部48通过用预定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在实际坐标存储部46中的实际坐标之间连接起来，来生成实际轨迹。
[0061]图8是用于说明通过图7的数值控制装置16执行的显示处理的过程的流程图。步骤S41?S46的处理与和图6相关联地说明的第三实施方式的步骤S31?S36的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，数值控制装置16接着步骤S46之后，在步骤S47中取得实际位置，并且在步骤S48中计算出实际坐标。步骤S47和步骤S48中的处理与和图4相关联地说明的第二实施方式的步骤S25以及S26的处理相同，因此省略说明。数值控制装置16接着使实际轨迹生成部48动作来生成实际轨迹(步骤S49)。数值控制装置16接着使显示部56动作，在监视器等上显示程序坐标、指令坐标、实际坐标(步骤S50)。进而，数值控制装置16使显示部56动作，在监视器等上显示程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹(步骤S51)。
[0062]图12是表示第四实施方式的数值控制装置16的显示部56的显示例子的图。图中的实线表示在步骤S45中生成的程序轨迹。图中的虚线表示在步骤S46中生成的指令轨迹。另外，图中的虚线表示在步骤S49中生成的实际轨迹。如图12所示，根据本实施方式的显示部56，除了程序坐标、指令坐标、实际坐标以外，还重叠地显示程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹。由此，使得能够相互对比各坐标和各轨迹。操作者通过确认通过显示部56显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够一下子且容易地分析出误差的原因在于插补处理、加工程序、其他设定参数的哪个。
[0063]图13是表示本发明的第一变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。本变形例的数值控制装置还具备计算通过外部输入装置选择的轨迹上的任意选择点之间的距离的距离计算部。外部输入装置例如可以是鼠标或键盘等公知的输入装置。在图13中，例如在选择了程序轨迹上的选择点A、指令轨迹上的选择点B的情况下，通过显示部在监视器画面上显示选择点A和选择点B之间的直线距离0.0104mm。另外，在选择了程序轨迹上的选择点C和指令轨迹上的选择点D的情况下，通过显示部在监视器画面上显示选择点C和选择点D之间的直线距离0.0119mm。
[0064]通过这样显示任意的选择点之间的距离，使得操作者能够定量地掌握2个轨迹之间的误差。在编辑加工程序或进行伺服控制部的调整时利用这样的定量的信息。另外，在此示例显示程序轨迹和指令轨迹的情况进行了说明，但也能够同样地应用于进一步显示实际轨迹的其他实施方式。在该情况下，计算出从程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹中选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离，在监视器画面上显示该距离。
[0065]图14是表示本发明的第二变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。本变形例的数值控制装置还具备计算沿着从通过外部输入装置选择的轨迹上的任意的选择点延伸到与其他轨迹交叉为止的垂线的距离的距离计算部。外部输入装置例如可以是鼠标或键盘等公知的输入装置。在图14中，例如在选择了程序轨迹上的选择点E的情况下，在与通过选择点E的程序轨迹的切线Tl垂直的方向上从选择点E形成垂线。然后，通过显示部在监视器画面上显示选择点E和该垂线与指令轨迹交叉的交叉点F之间的直线距离
0.0104mm。另外,例如在选择了指令轨迹上的选择点G的情况下,在与通过选择点G的指令轨迹的切线T2垂直的方向上形成垂线。然后，通过显示部在监视器画面上显示选择点G和该垂线与程序轨迹交叉的交叉点H之间的直线距离0.0143mm。
[0066]通过这样显示用从任意的选择点延伸的垂线连接的轨迹之间的距离，使得操作者能够定量地掌握2个轨迹之间的误差。在编辑加工程序或进行伺服控制部的调整时利用这样的定量的信息。另外，在此示例显示程序轨迹和指令轨迹的情况而进行了说明，但也能够同样地应用于进一步显示实际轨迹的其他实施方式。在该情况下，计算出沿着从程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹中选择的第一轨迹上的第一选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离，在监视器画面上显示该距离。
[0067]作为本发明的其他变形例，例如也可以在与图5相关联地说明的第三实施方式的数值控制装置14中，变更为显示部54只显示程序轨迹和指令轨迹。即，在该情况下在监视器画面上不显示程序坐标和指令坐标。同样，也可以在与图7相关联地说明的第四实施方式的数值控制装置16中，变更为显示部56只显示程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹。在该情况下，在监视器画面上不显示程序坐标、指令坐标以及实际坐标。在这样的变形例中，操作者能够在视觉上容易地识别2个或3个轨迹之间的误差。
[0068]以上，说明了本发明的各种实施方式，但本【技术领域】技术人员通过任意地组合在本说明书中明示或暗示地揭示的实施方式的特征，当然也能够实施本发明。另外，在图9?图14中表示了相互重叠地显示各坐标或各轨迹的例子，但本发明并不限于该形式。即，只要能够以可以相互对比的形式显示各坐标或各轨迹即可，例如也可以并排地显示程序坐标和指令坐标。
[0069]根据本发明，操作者能够根据通过显示部显示的信息，在考虑到插补处理前后的指令的变化的同时准确地评价加工处理的精度。进而，根据本发明，操作者能够根据指令和实际的举动之间的差异来准确地评价加工处理的精度。另外，根据本发明，在本发明的加工形状产生了误差的情况下，操作者能够容易地分析误差发生的原因。
[0070]以上，使用本发明的示例性的实施方式图示和说明了本发明，但本领域的技术人员应该理解到能够不脱离本发明的主旨和范围地进行上述或各种变更、省略、追加。
【权利要求】
1.一种数值控制装置(10)，通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其特征在于，具备: 程序位置取得部(22)，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部(32)，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序以及通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的； 程序坐标计算部(24)，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标； 存储上述程序坐标的程序坐标存储部(26)； 指令坐标计算部(34)，其根据上述指令位置以及上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标； 存储上述指令坐标的指令坐标存储部(36);以及 显示部(50)，其以能够相互对比的方式显示上述程序坐标和上述指令坐标。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置(12)，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；以及存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46)， 上述显示部(52)还以能够将上述实际坐标与上述程序坐标和上述指令坐标相互进行对比的方式显示上述实际坐标。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置(14)，其特征在于，还具备: 程序轨迹生成部(28)，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；以及 指令轨迹生成部(38)，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹， 上述显示部(54 )还以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
4.根据权利要求3所述的数值控制装置(16)，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标； 存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46);以及 实际轨迹生成部(48)，其通过依照预定的形状将上述实际坐标之间连接来生成实际轨迹， 上述显示部(56)还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
5.一种数值控制装置，其通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其特征在于，具备: 程序位置取得部(22)，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部(32)，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序以及通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部(24)，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标； 存储上述程序坐标的程序坐标存储部(26)； 指令坐标计算部(34)，其根据上述指令位置以及上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标； 存储上述指令坐标的指令坐标存储部(36)； 程序轨迹生成部(28)，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹； 指令轨迹生成部(38)，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹；以及 显示部(54 )，其以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
6.根据权利要求5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标； 存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46);以及 实际轨迹生成部(48)，其通过依照预定的形状将上述实际坐标连接来生成实际轨迹，上述显示部(56)还以能够 将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
7.根据权利要求3或5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹上的第一选择点(A、C)和上述指令轨迹上的第二选择点(B、D)之间的距离， 上述显示部(54)还显示上述距离。
8.根据权利要求4或6所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算从上述程序轨迹、上述指令轨迹以及上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离， 上述显示部(56 )还显示上述距离。
9.根据权利要求3或5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算沿着从通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹和上述指令轨迹中的一个轨迹上的选择点(E、G)延伸到与另一个轨迹交叉为止的垂线的距离， 上述显示部(54)还显示上述垂线和上述距离。
10.根据权利要求4或6所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算沿着从上述程序轨迹、上述指令轨迹以及上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离， 上述显示部(56)还显示上述垂线和上述距离。
【文档编号】G05B19/19GK103454969SQ201310207048
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】手塚淳一, 小川肇 申请人:发那科株式会社
【专利摘要】本发明提供一种能够进行加工处理的评价的数值控制装置。该数值控制装置具备：显示部，其以能够相互对比的方式显示程序坐标和指令坐标。显示部也可以构成为能够进一步显示实际坐标。另外，显示部也可以构成为能够进一步显示程序坐标、指令坐标、实际坐标以及从加工程序取得的程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹。
【专利说明】能够进行加工处理的评价的数值控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备显示用于进行加工处理的评价的信息的显示部的数值控制装置。
【背景技术】
[0002]为了依照预定的加工程序驱动机床的多个驱动轴，从而执行希望的加工处理，而利用数值控制(NC)装置。在这样的数值控制装置中，根据包含在加工程序中进行插补处理之前的各驱动轴的指令位置(以下称为“程序位置”)和机床的机械结构信息(例如机床中的加工点的相对位置等)，计算加工程序上的指令坐标(以下称为“程序坐标”)。另外，通过依照直线或曲线等任意的选择形状将各坐标点连接来生成加工程序上的轨迹(以下称为“程序轨迹”)。
[0003]另外，根据所得到的程序轨迹以及速度指令、其他加工条件执行插补处理，计算插补处理后的指令坐标(以下称为“指令坐标”)。另外，通过依照任意的选择形状将插补处理后的各指令坐标连接起来，生成插补处理后的指令轨迹(以下称为“指令轨迹”)。这样，在程序轨迹和指令轨迹之间，加入与速度指令和其他加工条件对应地确定的插补处理，因此插补处理前后的轨迹并不一定一致。其结果是有时无法得到希望的加工形状。日本特开平6-59717号公报和日本特开2011-22666号公报揭示了具备显示轨迹数据的显示部的数值控制装置。但是，现有的加工处理的评价方法对插补处理后的指令轨迹和刀具的实际轨迹之间的形状误差进行比较，主要用于确认为了控制驱动轴的动作而对数值控制装置设定的参数的调整效果。因此，在误差产生的原因在于插补处理或加工程序中的情况下，难以根据这些信息判别原因并实施对策。
[0004]本发明的目的在于提供一种数值控制装置，其具备显示必要的信息的显示部，以便能够考虑到插补处理前后的指令的变化来评价加工处理的精度。
【发明内容】
[0005]根据本申请的第一个方案，提供一种数值控制装置，通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其中，具备:程序位置取得部，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序、根据上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标；存储上述程序坐标的程序坐标存储部；指令坐标计算部，其根据上述指令位置、上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标；显示部，其以能够相互对比的方式显示上述程序坐标和上述指令坐标。
[0006]在第一个方案中，显示部以能够相互对比的方式显示插补处理前的指令坐标即程序坐标、插补处理后的指令坐标即指令坐标。由此，使得操作者能够在视觉上确认在插补处理的前后坐标怎样变化。因此，操作者能够判别是否因插补处理而导致加工形状产生了误差。
[0007]根据本申请的第二个方案，提供一种数值控制装置，在第一个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部，其中，上述显示部还以能够将上述实际坐标与上述程序坐标和上述指令坐标相互进行对比的方式显示上述实际坐标。
[0008]在第二个方案中，除了程序坐标和指令坐标以外，显示部还以能够对比的方式显示刀具实际通过的实际坐标。因此，在加工形状产生了误差的情况下，操作者能够准确地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0009]根据本申请的第三个方案，提供一种数值控制装置，在第一个方案中，还具备:程序轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；指令轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接起来来生成指令轨迹，其中，上述显示部还以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
[0010]在第三个方案中，除了程序坐标和指令坐标以外，显示部还以能够对比的方式显示程序轨迹和指令轨迹。这样显示插补处理前后的轨迹，因此操作者能够容易地确认插补处理前后的指令的变化。
[0011]根据本申请的第四个方案，提供一种数值控制装置，在第三个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部；实际轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述实际坐标之间连接来生成实际轨迹，其中，上述显示部还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
[0012]在第四个方案中，除了程序坐标、指令坐标、程序轨迹、指令轨迹，显示部还以能够对比的方式显示实际坐标和实际轨迹。因此，在加工形状产生误差的情况下，操作者能够准确并且容易地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0013]根据本申请的第五个方案，提供一种数值控制装置，其通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其中，具备:程序位置取得部，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序、通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标；存储上述程序坐标的程序坐标存储部；指令坐标计算部，其根据上述指令位置、上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标；存储上述指令坐标的指令坐标存储部；程序轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；指令轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹；显示部，其以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
[0014]在第五个方案中，显示部以能够对比的方式显示程序轨迹和指令轨迹。因此，操作者能够容易地确认插补处理前后的指令的变化。[0015]根据本发明的第六个方案，提供一种数值控制装置，在第五个方案中，还具备:实际位置取得部，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置；实际坐标计算部，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；存储上述实际坐标的实际坐标存储部；实际轨迹生成部，其通过依照预定的形状将上述实际坐标连接来生成实际轨迹，其中，上述显示部还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
[0016]在第六个方案中，除了程序轨迹和指令轨迹以外，显示部还以能够对比的方式显示实际轨迹。因此，在加工形状产生了误差的情况下，操作者能够准确且容易地判别误差的产生是由于加工程序、设定参数、插补处理等的哪一个原因。
[0017]根据本发明的第七个方案，提供一种数值控制装置，在第三个或第五个方案中，还具备:距离计算部，其计算通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹上的第一选择点和上述指令轨迹上的第二选择点之间的距离，其中，上述显示部还显示上述距离。
[0018]在第七个方案中，显示部还显示从程序轨迹或指令轨迹中分别选择的2个选择点之间的距离。由此，操作者能够定量地掌握插补处理前后的轨迹的误差。
[0019]根据本申请的第八个方案，提供一种数值控制装置，在第四个或第六个方案中，还具备:距离计算部，其计算从上述程序轨迹、上述指令轨迹、上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离，其中，上述显示部还显示上述距离。
[0020]在第八个方案中，显示部还显示从程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹中的任意2个轨迹中选择的2个选择点之间的距离。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0021]根据本申请的第九个方案，提供一种数值控制装置，在第三个或第五个方案中，还具备:距离计算部，其计算沿着从通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹和上述指令轨迹中的一个轨迹上的选择点延伸到与另一个轨迹交叉为止的垂线的距离，其中，上述显示部还显示上述垂线和上述距离。
[0022]在第九个方案中，显示部将从程序轨迹和指令轨迹中的一个轨迹上的选择点到与另一个轨迹交叉为止来描绘垂线时的该垂线的长度作为2个轨迹之间的距离来显示。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0023]根据本申请的第十个方案，提供一种数值控制装置，在第四个或第六个方案中，还具备:距离计算部，其计算沿着从上述程序轨迹、上述指令轨迹、上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离，其中，上述显示部还显示上述垂线和上述距离。
[0024]在第十个方案中，显示部将从程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹中的任意轨迹上的选择点到与另一个任意轨迹交叉为止来描绘垂线时的该垂线的长度作为2个轨迹之间的距离来显示。由此，操作者能够定量地掌握任意2个轨迹之间的误差。
[0025]参照附图所示的本发明的示例性的实施方式的详细说明，这些和其他本发明的目的、特征、优点变得更加明确。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1是表示本发明的第一实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0027]图2是用于说明通过图1的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0028]图3是表示本发明的第二实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0029]图4是用于说明通过图3的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0030]图5是表示本发明的第三实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0031]图6是用于说明通过图5的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0032]图7是表示本发明的第四实施方式的数值控制装置的结构的框图。
[0033]图8是用于说明通过图7的数值控制装置执行的显示处理的过程的流程图。
[0034]图9是表示第一实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0035]图10是表示第二实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0036]图11是表示第三实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0037]图12是表示第四实施方式的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0038]图13是表示本发明的第一变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
[0039]图14是表示本发明的第二变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。
【具体实施方式】
[0040]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的数值控制装置10的结构的框图。数值控制装置10具备数值控制部20、程序位置取得部22、程序坐标计算部24、程序坐标存储部26、指令位置取得部32、指令坐标计算部34、指令坐标存储部36。数值控制装置10依照加工程序和参数，作为由数值信息构成的指令而发送出机床的加工点的移动路径、进给速度、其他加工工序，由此控制机床的动作。
[0041]数值控制部20依照加工程序，作成驱动电动机60的控制指令，该电动机60向未图示的机床、例如车床或加工中心等的驱动轴传输动力。加工程序包含根据在CAD/CAM等软件中作成的被加工物的形状而生成的依照G代码等预定的格式记载的各种信息、例如各驱动轴的指令位置和速度。进而，在加工程序中，例如包含将坐标点之间连接起来而生成轨迹时使用的形状数据等信息。数值控制部20读入由加工程序指定的各驱动轴在插补处理前的指令位置即程序位置。数值控制部20根据该程序位置、机械结构信息，计算插补处理前的指令坐标即程序坐标。机械结构信息表示机床的加工点、例如刀具前端的相对位置。即，程序坐标表示由加工程序指定的插补处理前的加工点的指令坐标。
[0042]另外，数值控制部20依照由加工程序指定的形状数据，通过直线或曲线、例如圆弧等将各坐标点之间连接起来生成插补处理前的指令轨迹即程序轨迹。数值控制部20根据程序轨迹、通过加工程序指定的指令速度、通过参数指定的加减速时间常数等执行插补处理，作成各驱动轴的指令脉冲。为了作成各驱动轴的指令脉冲，而计算在每个控制周期应该移动的插补处理后的加工点的指令坐标。
[0043]数值控制部20根据计算出的插补处理后的指令坐标，对每个控制周期分配所需要的移动量，由此作成针对各驱动轴的指令脉冲。指令脉冲经由未图示的伺服控制部被变换为驱动电动机60的电流指令。另外，在图1和其他附图中，为了简化而只表示出一个电动机60，但例如在5轴控制的情况下设置有5个电动机60，分别独立地被数值控制部20控制。在电动机60中安装有检测器62、例如编码器，能够检测电动机60的位置和速度。[0044]程序位置取得部22从数值控制部20取得程序位置。程序坐标计算部24与在数值控制部20中进行计算的方法同样地，根据程序位置、机械结构信息来计算程序坐标。或者，程序坐标计算部24也可以读出在数值控制部20中计算出的结果来取得程序坐标。这样计算或取得的程序坐标被存储在程序坐标存储部26中。
[0045]指令位置取得部32从数值控制部20取得插补处理后的指令位置。具体地说，指令位置取得部32取得将对为了驱动电动机60而在数值控制部20中作成的指令脉冲的振幅进行累计所得的累计值乘以检测单位(每单位脉冲的移动量)所得的值，作为指令位置。指令坐标计算部34根据由指令位置取得部32取得的指令位置、机械结构信息，与程序坐标同样地进行计算。在指令坐标计算部34中计算出的指令坐标被存储在指令坐标存储部36中。
[0046]如上所述，与速度等加工条件对应地决定指令坐标。例如在指令速度比较大的情况下，指令坐标之间的间隔变大。另外，在指令速度比较小的情况下，指令坐标之间的间隔变小。因此，如果用直线将这些坐标之间连接起来，则所生成的轨迹与指令速度对应地变化。这有可能成为产生加工形状的误差的原因。
[0047]因此，本实施方式的数值控制装置10进而具备从程序坐标存储部26中读出程序坐标、并且从指令坐标存储部36中读出指令坐标的显示部50。显示部50发送出显示信号，经由监视器(图示)等显示程序坐标和指令坐标。
[0048]图2是用于说明通过图1的数值控制装置10执行的显示处理的过程的流程图。首先，数值控制装置10使程序位置取得部22动作，从数值控制部20取得程序位置(步骤SlD0程序位置是在数值控制部20中读入的加工程序所包含的指令位置(插补处理前的指令位置)。数值控制装置10接着使指令位置取得部32动作来取得指令位置(步骤S12)。根据由数值控制部20作成的指令脉冲计算出指令位置。接着，数值控制装置10使程序坐标计算部24动作，计算出程序坐标(步骤S13)。根据在步骤Sll中取得的程序位置、机械结构信息，计算出程序坐标。计算出的程序坐标被存储在程序坐标存储部26中。数值控制装置10进而使指令坐标计算部34动作，计算出指令指标(步骤S14)。根据在步骤S12中取得的指令位置、机械结构信息，计算出指令坐标。计算出的指令坐标被存储在指令坐标存储部36中。最后，数值控制装置10使显示部50动作，在监视器等上显示程序坐标和指令坐标(步骤 S15)。
[0049]图9是表示第一实施方式的数值控制装置10的显示部50的显示例子的图。图中的黑色的圆表示在步骤S13中取得的程序坐标的位置。另外，图中的黑色的正方形表示在步骤S14中取得的指令坐标的位置。如图9所示，根据本实施方式的显示部50重叠地显示程序坐标和指令坐标，使得能够相互对比程序坐标和指令坐标。操作者通过确认通过显示部50显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够判别误差的原因是否在于插补处理。
[0050]接着，说明与上述的实施方式不同的本发明的其他实施方式。在以下的说明中，对于与已经说明了的内容重复的事项，适当地省略说明。另外，对相同或对应的结构要素，使用相同的参照符号。
[0051]图3是表示本发明的第二实施方式的数值控制装置12的结构的框图。该数值控制装置12在第一实施方式的数值控制装置10的结构以外，还具备实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46。
[0052]实际位置取得部42取得由电动机60的检测器62检测的电动机60的位置、即驱动轴的实际位置。或者，也可以通过将对来自数值控制部20的位置反馈进行累计所得的累计值乘以检测单位(每单位脉冲的移动量)来计算出驱动轴的位置。实际坐标计算部44根据由实际位置取得部42取得或计算的实际位置、机械结构信息，计算出加工点的实际坐标。实际坐标存储部46存储由实际坐标计算部44计算出的实际坐标。
[0053]图4是用于说明通过图3的数值控制装置12执行的显示处理的过程的流程图。步骤S21?S24的处理与和图2相关联地说明的第一实施方式的步骤Sll?S14的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，接着步骤S24之后，数值控制装置12使实际位置取得部42动作，从检测器62取得实际位置、或者经由数值控制部20计算出实际位置(步骤S25)。接着，数值控制装置12使实际坐标计算部44动作，计算出实际坐标(步骤S26)。在步骤S26中计算出的实际坐标被存储在实际坐标存储部46中。最后，数值控制装置12使显示部52动作，经由监视器等显示程序坐标、指令坐标以及实际坐标(步骤S27)。
[0054]图10是表示第二实施方式的数值控制装置12的显示部52的显示例子的图。图中的黑色的圆表示在步骤S23中取得的程序坐标的位置。另外，图中的黑色的正方形表示在步骤S24中取得的指令坐标的位置。图中的黑色的三角形表示在步骤S26中取得的实际坐标的位置。如图10所示，根据本实施方式的显示部52，除了程序坐标和指令坐标，还重叠地显示实际坐标，使得能够相互对比程序坐标、指令坐标、实际坐标。操作者通过确认通过显示部52显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够一下子分析出误差的原因在于插补处理、加工程序、其他设定参数的哪个。
[0055]图5是表示本发明的第三实施方式的数值控制装置14的结构的框图。数值控制装置14除了第一实施方式的数值控制装置10的结构以外，还具备程序轨迹生成部28、指令轨迹生成部38。程序轨迹生成部28通过用由加工程序指定的规定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在程序坐标存储部26中的程序坐标之间连接起来，生成程序轨迹。
[0056]另一方面，指令轨迹生成部38通过用预定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在指令坐标存储部36中的指令坐标之间连接起来，来生成指令轨迹。
[0057]图6是用于说明通过图5的数值控制装置14执行的显示处理的过程的流程图。步骤S31?S34的处理与和图2相关联地说明的第一实施方式的步骤Sll?S14的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，接着步骤S34之后，数值控制装置14使程序轨迹生成部28动作，生成程序轨迹(步骤S35)。进而，数值控制装置14使指令轨迹生成部38动作，生成指令轨迹(步骤S36)。数值控制装置14使显示部54动作，在监视器等上显示程序坐标和指令坐标(步骤S37)。另外，数值控制装置14使显示部54动作，在监视器等上显示程序轨迹和指令轨迹(步骤S38)。
[0058]图11是表示第三实施方式的数值控制装置14的显示部54的显示例子的图。图中的实线表示在步骤S35中生成的程序轨迹。另外，图中的虚线表示在步骤S36中生成的指令轨迹。如图11所示，根据本实施方式的显示部54，除了程序坐标和指令坐标以外，还重叠地显示程序轨迹、指令轨迹。由此，使得能够相互对比程序轨迹、指令轨迹。操作者通过确认通过显示部54显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够容易地判别误差的原因是否在于插补处理。[0059]图7是表示本发明的第四实施方式的数值控制装置16的结构的框图。数值控制装置16除了第三实施方式的数值控制装置14的结构以外，还具备实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46、实际轨迹生成部48。实际位置取得部42、实际坐标计算部44、实际坐标存储部46的作用与第二实施方式的数值控制装置12相同，因此省略说明。
[0060]实际轨迹生成部48通过用预定的形状、例如直线或曲线、例如圆弧将存储在实际坐标存储部46中的实际坐标之间连接起来，来生成实际轨迹。
[0061]图8是用于说明通过图7的数值控制装置16执行的显示处理的过程的流程图。步骤S41?S46的处理与和图6相关联地说明的第三实施方式的步骤S31?S36的处理相同，因此省略说明。在本实施方式中，数值控制装置16接着步骤S46之后，在步骤S47中取得实际位置，并且在步骤S48中计算出实际坐标。步骤S47和步骤S48中的处理与和图4相关联地说明的第二实施方式的步骤S25以及S26的处理相同，因此省略说明。数值控制装置16接着使实际轨迹生成部48动作来生成实际轨迹(步骤S49)。数值控制装置16接着使显示部56动作，在监视器等上显示程序坐标、指令坐标、实际坐标(步骤S50)。进而，数值控制装置16使显示部56动作，在监视器等上显示程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹(步骤S51)。
[0062]图12是表示第四实施方式的数值控制装置16的显示部56的显示例子的图。图中的实线表示在步骤S45中生成的程序轨迹。图中的虚线表示在步骤S46中生成的指令轨迹。另外，图中的虚线表示在步骤S49中生成的实际轨迹。如图12所示，根据本实施方式的显示部56，除了程序坐标、指令坐标、实际坐标以外，还重叠地显示程序轨迹、指令轨迹、实际轨迹。由此，使得能够相互对比各坐标和各轨迹。操作者通过确认通过显示部56显示的监视器图像，在加工形状产生了误差的情况下，能够一下子且容易地分析出误差的原因在于插补处理、加工程序、其他设定参数的哪个。
[0063]图13是表示本发明的第一变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。本变形例的数值控制装置还具备计算通过外部输入装置选择的轨迹上的任意选择点之间的距离的距离计算部。外部输入装置例如可以是鼠标或键盘等公知的输入装置。在图13中，例如在选择了程序轨迹上的选择点A、指令轨迹上的选择点B的情况下，通过显示部在监视器画面上显示选择点A和选择点B之间的直线距离0.0104mm。另外，在选择了程序轨迹上的选择点C和指令轨迹上的选择点D的情况下，通过显示部在监视器画面上显示选择点C和选择点D之间的直线距离0.0119mm。
[0064]通过这样显示任意的选择点之间的距离，使得操作者能够定量地掌握2个轨迹之间的误差。在编辑加工程序或进行伺服控制部的调整时利用这样的定量的信息。另外，在此示例显示程序轨迹和指令轨迹的情况进行了说明，但也能够同样地应用于进一步显示实际轨迹的其他实施方式。在该情况下，计算出从程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹中选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离，在监视器画面上显示该距离。
[0065]图14是表示本发明的第二变形例的数值控制装置的显示部的显示例子的图。本变形例的数值控制装置还具备计算沿着从通过外部输入装置选择的轨迹上的任意的选择点延伸到与其他轨迹交叉为止的垂线的距离的距离计算部。外部输入装置例如可以是鼠标或键盘等公知的输入装置。在图14中，例如在选择了程序轨迹上的选择点E的情况下，在与通过选择点E的程序轨迹的切线Tl垂直的方向上从选择点E形成垂线。然后，通过显示部在监视器画面上显示选择点E和该垂线与指令轨迹交叉的交叉点F之间的直线距离
0.0104mm。另外,例如在选择了指令轨迹上的选择点G的情况下,在与通过选择点G的指令轨迹的切线T2垂直的方向上形成垂线。然后，通过显示部在监视器画面上显示选择点G和该垂线与程序轨迹交叉的交叉点H之间的直线距离0.0143mm。
[0066]通过这样显示用从任意的选择点延伸的垂线连接的轨迹之间的距离，使得操作者能够定量地掌握2个轨迹之间的误差。在编辑加工程序或进行伺服控制部的调整时利用这样的定量的信息。另外，在此示例显示程序轨迹和指令轨迹的情况而进行了说明，但也能够同样地应用于进一步显示实际轨迹的其他实施方式。在该情况下，计算出沿着从程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹中选择的第一轨迹上的第一选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离，在监视器画面上显示该距离。
[0067]作为本发明的其他变形例，例如也可以在与图5相关联地说明的第三实施方式的数值控制装置14中，变更为显示部54只显示程序轨迹和指令轨迹。即，在该情况下在监视器画面上不显示程序坐标和指令坐标。同样，也可以在与图7相关联地说明的第四实施方式的数值控制装置16中，变更为显示部56只显示程序轨迹、指令轨迹以及实际轨迹。在该情况下，在监视器画面上不显示程序坐标、指令坐标以及实际坐标。在这样的变形例中，操作者能够在视觉上容易地识别2个或3个轨迹之间的误差。
[0068]以上，说明了本发明的各种实施方式，但本【技术领域】技术人员通过任意地组合在本说明书中明示或暗示地揭示的实施方式的特征，当然也能够实施本发明。另外，在图9?图14中表示了相互重叠地显示各坐标或各轨迹的例子，但本发明并不限于该形式。即，只要能够以可以相互对比的形式显示各坐标或各轨迹即可，例如也可以并排地显示程序坐标和指令坐标。
[0069]根据本发明，操作者能够根据通过显示部显示的信息，在考虑到插补处理前后的指令的变化的同时准确地评价加工处理的精度。进而，根据本发明，操作者能够根据指令和实际的举动之间的差异来准确地评价加工处理的精度。另外，根据本发明，在本发明的加工形状产生了误差的情况下，操作者能够容易地分析误差发生的原因。
[0070]以上，使用本发明的示例性的实施方式图示和说明了本发明，但本领域的技术人员应该理解到能够不脱离本发明的主旨和范围地进行上述或各种变更、省略、追加。
【权利要求】
1.一种数值控制装置(10)，通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其特征在于，具备: 程序位置取得部(22)，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部(32)，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序以及通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的； 程序坐标计算部(24)，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标； 存储上述程序坐标的程序坐标存储部(26)； 指令坐标计算部(34)，其根据上述指令位置以及上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标； 存储上述指令坐标的指令坐标存储部(36);以及 显示部(50)，其以能够相互对比的方式显示上述程序坐标和上述指令坐标。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置(12)，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标；以及存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46)， 上述显示部(52)还以能够将上述实际坐标与上述程序坐标和上述指令坐标相互进行对比的方式显示上述实际坐标。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置(14)，其特征在于，还具备: 程序轨迹生成部(28)，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹；以及 指令轨迹生成部(38)，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹， 上述显示部(54 )还以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
4.根据权利要求3所述的数值控制装置(16)，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标； 存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46);以及 实际轨迹生成部(48)，其通过依照预定的形状将上述实际坐标之间连接来生成实际轨迹， 上述显示部(56)还以能够将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
5.一种数值控制装置，其通过依照加工程序驱动机床的多个驱动轴来控制加工点的动作，其特征在于，具备: 程序位置取得部(22)，其从上述加工程序取得针对各驱动轴的位置信息即程序位置；指令位置取得部(32)，其取得各驱动轴的指令位置，上述各驱动轴的指令位置是基于上述加工程序以及通过上述加工程序和参数指定的加工条件而生成的；程序坐标计算部(24)，其根据上述程序位置和上述机床的机械结构信息，计算与上述程序位置对应的上述加工点的坐标即程序坐标； 存储上述程序坐标的程序坐标存储部(26)； 指令坐标计算部(34)，其根据上述指令位置以及上述机床的上述机械结构信息，计算与上述指令位置对应的上述加工点的坐标即指令坐标； 存储上述指令坐标的指令坐标存储部(36)； 程序轨迹生成部(28)，其通过依照预定的形状将上述程序坐标之间连接来生成程序轨迹； 指令轨迹生成部(38)，其通过依照预定的形状将上述指令坐标之间连接来生成指令轨迹；以及 显示部(54 )，其以能够相互对比的方式显示上述程序轨迹和上述指令轨迹。
6.根据权利要求5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 实际位置取得部(42)，其通过检测各驱动轴的位置来取得各驱动轴的实际位置； 实际坐标计算部(44)，其根据上述实际位置和上述机床的上述机械结构信息，计算与上述实际位置对应的上述加工点的坐标即实际坐标； 存储上述实际坐标的实际坐标存储部(46);以及 实际轨迹生成部(48)，其通过依照预定的形状将上述实际坐标连接来生成实际轨迹，上述显示部(56)还以能够 将上述实际轨迹与上述程序轨迹和上述指令轨迹相互进行对比的方式显示上述实际轨迹。
7.根据权利要求3或5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹上的第一选择点(A、C)和上述指令轨迹上的第二选择点(B、D)之间的距离， 上述显示部(54)还显示上述距离。
8.根据权利要求4或6所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算从上述程序轨迹、上述指令轨迹以及上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的第一选择点和不同于上述第一轨迹的第二轨迹上的第二选择点之间的距离， 上述显示部(56 )还显示上述距离。
9.根据权利要求3或5所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算沿着从通过外部输入装置选择的、上述程序轨迹和上述指令轨迹中的一个轨迹上的选择点(E、G)延伸到与另一个轨迹交叉为止的垂线的距离， 上述显示部(54)还显示上述垂线和上述距离。
10.根据权利要求4或6所述的数值控制装置，其特征在于，还具备: 距离计算部，其计算沿着从上述程序轨迹、上述指令轨迹以及上述实际轨迹中通过外部输入装置选择的第一轨迹上的选择点延伸到与不同于上述第一轨迹的第二轨迹交叉为止的垂线的距离， 上述显示部(56)还显示上述垂线和上述距离。
【文档编号】G05B19/19GK103454969SQ201310207048
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】手塚淳一, 小川肇 申请人:发那科株式会社
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