机床以及振动诊断辅助方法技术

本发明专利技术涉及一种机床以及振动诊断辅助方法。机床(10)具有：第1运算部(34A)，其基于第1摆动信号(Os1)、和在伺服马达(24)的驱动轴根据第1摆动信号(Os1)而摆动时由测定部(32)测定出的物理量(Ps)的测定信号(Ms1)，运算第1频率特性；以及第2运算部(34B)，其基于第2摆动信号(Os2)、和在伺服马达(24)的驱动轴根据第2摆动信号(Os2)而摆动时由测定部(32)测定出的物理量(Ps)的测定信号(Ms2)，运算第2频率特性。

Machine tools and auxiliary methods of vibration diagnosis

【技术实现步骤摘要】
机床以及振动诊断辅助方法
本专利技术涉及具有从伺服马达至利用伺服马达的驱动力进行驱动的驱动对象物为止的驱动系统的机床、以及辅助该机床的振动的诊断的振动诊断辅助方法。
技术介绍
在机床方面，有时为了掌握振动特性而测定伺服马达的频率特性。例如，在日本专利特开2016-111897号公报的伺服控制装置中，公开了计算包括输入至与伺服马达相对应的速度控制循环的正弦波的输入信号和在输入该输入信号时从速度控制循环输出的输出信号的收益的频率特性，从该频率特性检测共振频率。
技术实现思路
然而，在日本专利特开2016-111897号公报的伺服控制装置中，难以判断从频率特性检测到的共振频率是否包括螺栓的松动等机床的异常。因而，本专利技术的目的在于提供能够把握是否为包括机床的异常的振动的机床以及机床的振动诊断辅助方法。本专利技术的第1形态为一种机床，其具备：从伺服马达至利用所述伺服马达的驱动力进行驱动的驱动对象物为止的驱动系统；第1信号送出部，其送出第1摆动信号，所述第1摆动信号是使所述伺服马达的驱动轴周期性地摆动，且摆动频率向与时间经过相应地变高的方向变化的摆动信号；第2信号送出部，其送出第2摆动信号，所述第2摆动信号是使所述驱动轴周期性地摆动，且所述摆动频率向与时间经过相应地变低的方向变化的摆动信号；测定部，其测定表示机床的状态的物理量；第1运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第1摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第1摆动信号，运算第1频率特性；以及第2运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第2摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第2摆动信号，运算第2频率特性。本专利技术的第2形态为一种振动诊断辅助方法，其辅助机床的振动的诊断，所述机床具有从伺服马达至利用所述伺服马达的驱动力进行驱动的驱动对象物为止的驱动系统，所述振动诊断辅助方法包括：第1测定步骤，测定表示所述驱动轴根据第1摆动信号而摆动时的所述机床的状态的物理量，所述第1摆动信号是使所述伺服马达的驱动轴周期性地摆动，且摆动频率向与时间经过相应地变高的方向变化的摆动信号；第2测定步骤，测定所述驱动轴根据第2摆动信号而摆动时的所述物理量，所述第2摆动信号是使所述驱动轴周期性地摆动，且所述摆动频率向与时间经过相应地变低的方向变化的摆动信号；以及频率特性运算步骤，基于在所述第1测定步骤中测定出的所述物理量的测定信号、和所述第1摆动信号，运算第1频率特性，基于在所述第2测定步骤中测定出的所述物理量的测定信号、和所述第2摆动信号，运算第2频率特性。当存在机床的异常时，具有在第1频率特性和第2频率特性中产生差的倾向。因而，通过对第1频率特性以及第2频率特性进行运算，从而能够掌握是否为包括机床的异常的振动。上述目的、特征以及优点将从参照添加的附图说明的以下的实施方式的说明容易地了解。附图说明图1为表示第1实施方式中的机床的图。图2为表示第1摆动信号的一个例子的图。图3为表示第2摆动信号的一个例子的图。图4为表示第1频率特性(增益特性)以及第2频率特性(增益特性)的显示例的图。图5为表示第1实施方式中的机床的处理的流程的流程图。图6为表示第2实施方式中的机床的图。图7为表示第2实施方式中的机床的处理的流程的流程图。具体实施方式以下，举出优选的实施方式，参照附图，详细地说明本专利技术。〔第1实施方式〕图1为表示第1实施方式中的机床10的图。机床10具备驱动系统12、马达控制装置14、数值控制装置16以及显示装置18。驱动系统12具有伺服马达24、传递伺服马达24的驱动力的驱动力传递机构26、以及利用由驱动力传递机构26传递的伺服马达24的驱动力进行驱动的驱动对象物28。伺服马达24也可以为线性马达。驱动力传递机构26既可以将伺服马达24的旋转力或者推力变换为直线前进运动而传递给驱动对象物28，也可以将伺服马达24的旋转力或者推力直接传递给驱动对象物28。驱动力传递机构26也可以构成为包括滚珠丝杠、齿轮、皮带轮。驱动对象物28为工作台、刀具等。也就是说，驱动系统12由从伺服马达24至驱动对象物28为止的各机构、构件、部件等构成。马达控制装置14控制驱动系统12中的伺服马达24，数值控制装置16控制马达控制装置14以及显示装置18。显示装置18将基于从数值控制装置16输出的信号的显示内容显示于显示画面上。作为显示装置18的具体例，可举出液晶显示器或者有机EL显示器等。如图1所示，数值控制装置16具有摆动信号送出部30、测定部32、频率特性运算部34、显示控制部36、参数设定部38以及测定开始控制部40。数值控制装置16至少具有CPU等处理器和存储有程序的存储介质，通过由处理器执行程序，从而作为本实施方式的数值控制装置16发挥功能。摆动信号送出部30具有第1信号送出部30A以及第2信号送出部30B。第1信号送出部30A将第1摆动信号Os1送出至马达控制装置14以及频率特性运算部34。第1摆动信号Os1为如下指令信号，该指令信号以反复进行将当前的驱动轴的位置作为基准位置，使驱动轴旋转(移动)处于正方向的预定的角度(位移)之后，旋转(移动)处于反方向的预定的角度(位移)这样的动作(摆动)的方式控制马达控制装置14。当该第1摆动信号Os1被送出至马达控制装置14时，马达控制装置14依照第1摆动信号Os1而使伺服马达24的驱动轴周期性地摆动。图2为表示第1摆动信号Os1的一个例子的图。如图2所示，第1摆动信号Os1的值“0”表示基准位置。另外，+符号(正符号)的第1摆动信号Os1的值表示从基准位置向正方向侧的驱动轴的指令位置，-符号(负符号)的第1摆动信号Os1的值表示从基准位置向反方向侧的驱动轴的指令位置。指令位置越远离基准位置“0”，驱动轴的从基准位置起的旋转角度(位移量)越大。第1摆动信号Os1的摆动频率向与时间经过相应地阶梯性地变高的方向变化(上啁啾)。因而，基于该第1摆动信号Os1的伺服马达24的驱动轴的摆动与时间经过相应地变快。此外，在图2所示的例子中，第1摆动信号Os1的振幅不论时间经过如何都为恒定。因此，基于第1摆动信号Os1的伺服马达24的驱动轴从基准位置向正方向旋转(位移)的旋转角度(位移量)与从该基准位置向反方向旋转(位移)的旋转角度(位移量)相同。第2信号送出部30B将第2摆动信号Os2送出至马达控制装置14以及频率特性运算部34。第2摆动信号Os2与第1摆动信号Os1同样地，为控制马达控制装置14的指令信号。该第2摆动信号Os2被送出至马达控制装置14时，马达控制装置14依照第2摆动信号Os2而使伺服马达24的驱动轴周期性地摆动。图3为表示第2摆动信号Os2的一个例子的图。如图3所示，第2摆动信号Os2的值“0”表示基准位置。另外，+符号(正符号)的第2摆动信号Os2的值表示从基准位置向正方向侧的驱动轴的指令位置，-符号(负符号)的第2摆动信号Os2的值表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床，其特征在于，具备：/n从伺服马达至利用所述伺服马达的驱动力进行驱动的驱动对象物为止的驱动系统；/n第1信号送出部，其送出第1摆动信号，所述第1摆动信号是使所述伺服马达的驱动轴周期性地摆动，且摆动频率向与时间经过相应地变高的方向变化的摆动信号；/n第2信号送出部，其送出第2摆动信号，所述第2摆动信号是使所述驱动轴周期性地摆动，且所述摆动频率向与时间经过相应地变低的方向变化的摆动信号；/n测定部，其测定表示机床的状态的物理量；/n第1运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第1摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第1摆动信号，运算第1频率特性；以及/n第2运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第2摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第2摆动信号，运算第2频率特性。/n

【技术特征摘要】
20181113 JP 2018-2127441.一种机床，其特征在于，具备：
从伺服马达至利用所述伺服马达的驱动力进行驱动的驱动对象物为止的驱动系统；
第1信号送出部，其送出第1摆动信号，所述第1摆动信号是使所述伺服马达的驱动轴周期性地摆动，且摆动频率向与时间经过相应地变高的方向变化的摆动信号；
第2信号送出部，其送出第2摆动信号，所述第2摆动信号是使所述驱动轴周期性地摆动，且所述摆动频率向与时间经过相应地变低的方向变化的摆动信号；
测定部，其测定表示机床的状态的物理量；
第1运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第1摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第1摆动信号，运算第1频率特性；以及
第2运算部，其基于在所述驱动轴根据所述第2摆动信号而摆动时由所述测定部测定出的所述物理量的测定信号、和所述第2摆动信号，运算第2频率特性。


2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
所述机床具备显示控制部，其使所述第1频率特性和所述第2频率特性以能够对比的状态显示于显示装置。


3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，
所述显示控制部使在所述第1频率特性中呈现的第1共振点与对应于所述第1共振点而在所述第2频率特性中呈现的第2共振点的偏离量为预定的阈值以上的所述第1共振点以及所述第2共振点辨别显示于所述显示装置。


4.根据权利要求2或者3所述的机床，其特征在于，
所述显示控制部根据在所述第1频率特性中呈现的第1共振点与对应于所述第1共振点而在所述第2频率特性中呈现的第2共振点的偏离量，使与振动有关的评价显示于所述显示装置。


5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的机床，其特征在于，
所述机床具备参数设定部，其基于操作员的操作，设定在所述第1摆动信号以及所述第2摆动信号的各个摆动信号中使所述摆动频率变化的频带、在所述频带变化的阶跃数、以及所述第1摆动信号以及所述第2摆动信号各自的振幅中的至少1个信号参数，
所述第1信号送出部以成为在所述参数设定部中设定的所述信号参数的方式送出所述第1摆动信号，所述第2信号送出部以成为在所述参数设定部中设定的所述信号参数的方式送出所述第2摆动信号。


6.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，
所述参数设定部设定包含通过操作员的操作而输入的频率，并且比预先设定的初始值窄的所述频带，且设定比预先设定的初始值多的所述阶跃数。


7.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，具备：
振动主要因素推测部，其基于在所述第1频率特性中呈现的第1共振点与对应于所述第1共振点而在所述第2频率特性中呈现的第2共振点的偏离量，推测是否为包括所述机床的异常的振动；以及
报告部，其报告所述振动主要因素推测部的推测结果。


8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，
所述振动主要因素推测部在所述偏离量为预定的阈值以上的情况下，推测为是包括所述机床的异常的振动的可能性高，在所述偏离量小于所述阈值的情况下，推测为是包括所述机床的异常的振动的可能性低。


9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，
所述振动主要因素推...

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