机床的异常检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种提高机床的异常检测的精度的机床的异常检测装置。一种机床的异常检测装置，所述机床具有使工具或工件旋转的主轴以及使工具或工件移动的进给轴，所述机床的控制装置具备：负荷监视部，其监视主轴和进给轴中的至少一方的负荷；异常检测部，其在负荷监视部监视的负荷为阈值以上时检测出机床的异常；存储部，其预先存储工件的形状数据和工具的形状数据；非加工区域或加工区域计算部，其基于工件的形状数据和工具的形状数据，来计算工具与工件不干涉的非加工区域或工具与工件干涉的加工区域；以及阈值变更部，其将非加工区域的异常检测的阈值变更为比加工区域的异常检测的阈值低的值。

Abnormal detection device of machine tool

【技术实现步骤摘要】
机床的异常检测装置
本专利技术涉及一种使工具或工件移动来进行工件的加工的机床的异常检测装置。
技术介绍
作为机床存在如下一种机械：具有使工具或工件旋转的主轴以及使工具或工件移动的进给轴，并且使工具与工件之间相对地移动来进行工件的加工。在这种机床中，有时会发生工具与工件发生碰撞(干涉)、或者工具与用于固定工件的治具发生碰撞(干涉)从而对主轴或进给轴施加过负荷这样的异常。因此，机床具有如下功能：监视主轴和进给轴的负荷，在负荷超过阈值持续了规定时间的情况下检测出机械的异常，并发出警报等从而使机械停止(例如参照专利文献1～3)。由此，在工具与工件发生碰撞、或者工具与治具发生碰撞的情况下，能够迅速地检测机床的异常，并迅速地使机械停止。因此，能够减少或防止主轴和进给轴等机械的结构要素的劣化或损坏。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-285792号公报专利文献2：日本特开平10-286743号公报专利文献3：日本特开平07-051997号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题需要将上述的机床的异常检测的阈值设定为比在加工时施加于主轴或进给轴的负荷大。因此，有时在工具与工件发生碰撞、或工具与治具发生碰撞时，检测不到机床的异常，从而不使机械停止，不能够防止主轴和进给轴等机械的结构要素的损坏。另外，当为了提高机床的异常检测的精度而将阈值设定为十分接近在加工时施加于主轴或进给轴的负荷时，有时会将施加于主轴或进给轴的负荷的变动误检测为工具与工件发生碰撞或工具与治具发生碰撞、即机床的异常。本专利技术的目的在于提供一种提高机床的异常检测的精度的机床的异常检测装置。用于解决问题的方案(1)关于本专利技术所涉及的机床的异常检测装置(例如后述的异常检测装置10)，所述机床(例如后述的机床1)具有使工具或工件旋转的主轴(例如后述的主轴2s)以及使工具或工件移动的进给轴(例如后述的进给轴2f)，所述机床的控制装置具备：负荷监视部(例如后述的负荷监视部12)，其监视所述主轴和所述进给轴中的至少一方的负荷；异常检测部(例如后述的异常检测部14)，在所述负荷监视部监视的负荷为阈值以上时，所述异常检测部检测出所述机床的异常；存储部(例如后述的存储部16)，其预先存储工件的形状数据和工具的形状数据；非加工区域或加工区域计算部(例如后述的非加工区域或加工区域计算部18)，其基于所述工件的形状数据和所述工具的形状数据，来计算工具与工件不干涉的非加工区域和工具与工件干涉的加工区域中的至少一方；以及阈值变更部(例如后述的阈值变更部20)，其将所述非加工区域中的异常检测的阈值变更为比所述加工区域中的异常检测的阈值低的值，或者将所述加工区域中的异常检测的阈值变更为比所述非加工区域中的异常检测的阈值高的值。(2)在(1)所记载的机床的异常检测装置中，也可以是，所述负荷监视部监视的负荷为负荷转矩值或驱动电流值。(3)在(1)或(2)所记载的机床的异常检测装置中，也可以是，所述存储部还包含用于固定工件的治具的形状数据，所述非加工区域或加工区域计算部基于所述工件的形状数据、所述工具的形状数据以及所述治具的形状数据，来计算所述非加工区域或所述加工区域。(4)在(1)至(3)中的任一项所记载的机床的异常检测装置中，也可以是，所述工件的形状数据为加工前的形状数据或加工中途的形状数据。专利技术的效果根据本专利技术，能够提高机床的异常检测的精度。附图说明图1是表示本实施方式所涉及的机床的概要结构的图。图2是表示本实施方式所涉及的机床的异常检测装置的结构的图。图3是表示工件与工具发生干涉的加工区域的图。图4是表示工件与工具不发生干涉的非加工区域的图。附图标记说明1：机床；2s：主轴；2f：进给轴；4：数值控制装置；6s、6f：伺服控制装置；10：异常检测装置；12：负荷监视部；14：异常检测部；16：存储部；18：非加工区域或加工区域计算部；20：阈值变更部；22：显示部；24：停止控制部。具体实施方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式的一例。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。图1是表示本实施方式所涉及的机床的概要结构的图。图1所示的机床1具有使工具(省略图示)旋转的主轴2s以及使工具或工件(省略图示)移动的进给轴2f，并且使工具与工件之间相对地移动来进行工件的加工(例如切削加工)。机床1具备数值控制装置4、伺服控制装置6s、6f、主轴2s、以及进给轴2f。作为进给轴2f，具有三个直线轴(X轴、Y轴以及Z轴)、两个或三个旋转轴(绕X轴旋转的A轴、绕Y轴旋转的B轴、以及绕Z轴旋转的C轴中的任意两个或全部)这五个轴或六个轴，但在图1中代表性地示出了这些轴中的一个轴。另外，对应于进给轴2f的各个轴而具有五个或六个伺服控制装置6f，但在图1中代表性地示出了这些伺服控制装置中的一个伺服控制装置。数值控制装置4基于加工程序来制作速度指令，并经由伺服控制装置6s来控制主轴2s。另外，数值控制装置4基于加工程序来制作进给轴用的位置指令，并经由伺服控制装置6f来控制进给轴2f。伺服控制装置6s基于来自数值控制装置4的速度指令来进行例如利用了PI控制等的速度控制和电流控制，由此生成主轴2s的电动机的驱动电流。例如，伺服控制装置6s基于速度指令与由例如设置于主轴2s的电动机的编码器检测出的速度反馈之间的速度偏差，来生成主轴2s的电动机的转矩指令(速度控制)，并基于该转矩指令来生成主轴2s的电动机的驱动电流(电流控制)。伺服控制装置6f基于来自数值控制装置4的位置指令来进行例如利用了PI控制等的位置控制、速度控制以及电流控制，由此生成进给轴2f的电动机的驱动电流。例如，伺服控制装置6f基于位置指令与由例如设置于进给轴2f的电动机的编码器检测出的位置反馈之间的位置偏差，来生成速度指令(位置控制)，并基于该速度指令和由编码器检测出的速度反馈来生成进给轴2f的电动机的转矩指令(速度控制)，并基于该转矩指令来生成进给轴2f的电动机的驱动电流(电流控制)。主轴2s包括主轴用电动机，该主轴2s通过基于来自伺服控制装置6s的驱动电流进行驱动的主轴用电动机来旋转，从而使工具旋转。进给轴2f包括进给轴用电动机，该进给轴2f通过基于来自伺服控制装置6f的驱动电流进行驱动的进给轴用电动机来旋转，从而使工具或工件移动。在这种机床1中，有时发生工具与工件、或工具与用于固定工件的治具发生碰撞(干涉)从而对主轴2s或进给轴2f施加过负荷这样的异常。因此，机床1具备以下所示的异常检测装置。图2是表示本实施方式所涉及的机床的异常检测装置的结构的图。图2所示的异常检测装置10监视主轴2s和进给轴2f的负荷，在负荷超过阈值持续了规定时间的情况下检测出机床的异常。另外，异常检测装置10在检测到机床的异常时，显示警报或消息、或者使机床1停止。异常检测装置10具备负荷监视部12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床的异常检测装置，所述机床具有使工具或工件旋转的主轴以及使工具或工件移动的进给轴，所述机床的控制装置具备：/n负荷监视部，其监视所述主轴和所述进给轴中的至少一方的负荷；/n异常检测部，在所述负荷监视部监视的所述主轴和所述进给轴中的至少一方的负荷为阈值以上时，所述异常检测部检测出所述机床的异常；/n存储部，其预先存储工件的形状数据和工具的形状数据；/n非加工区域或加工区域计算部，其基于所述工件的形状数据和所述工具的形状数据，来计算工具与工件不干涉的非加工区域和工具与工件干涉的加工区域中的至少一方；以及/n阈值变更部，其将所述非加工区域中的异常检测的阈值变更为比所述加工区域中的异常检测的阈值低的值，或者将所述加工区域中的异常检测的阈值变更为比所述非加工区域中的异常检测的阈值高的值。/n

【技术特征摘要】
20180723 JP 2018-1376321.一种机床的异常检测装置，所述机床具有使工具或工件旋转的主轴以及使工具或工件移动的进给轴，所述机床的控制装置具备：
负荷监视部，其监视所述主轴和所述进给轴中的至少一方的负荷；
异常检测部，在所述负荷监视部监视的所述主轴和所述进给轴中的至少一方的负荷为阈值以上时，所述异常检测部检测出所述机床的异常；
存储部，其预先存储工件的形状数据和工具的形状数据；
非加工区域或加工区域计算部，其基于所述工件的形状数据和所述工具的形状数据，来计算工具与工件不干涉的非加工区域和工具与工件干涉的加工区域中的至少一方；以及
阈值变更部，其将所述非加工区域中的异常检测的阈值变更为比所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十部学，稻口雄三，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP