数控工具机的诊断保养系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数控工具机的诊断保养系统，是可监视、诊断多台数控工具机的节省人力技术。上位电脑装置在步骤S10中将监控管理程序下载至数控工具机(NC)的数值控制部，在步骤S30中收集在数值控制部及伺服马达间输出入的数值控制信息，在步骤S40中解析所监控的数值控制信息，在步骤S50至S110中诊断数控工具机。

Diagnosis and maintenance system of CNC tool machine

【技术实现步骤摘要】
数控工具机的诊断保养系统
本专利技术关于一种与属于数值控制装置的数控工具机连接，而可诊断该数控工具机是否正确地进行动作的系统。
技术介绍
在通过数值控制进行工件(work)的切削加工等的数控工具机(数值控制装置，或也称数控装置，或也称NC(NumberControl))中，已知有如专利文献1至专利文献3所记载，算出设于工具机内部的齿轮的齿隙(backlash)量的技术，以及当齿隙量超出容许范围时修正关于齿隙的参数以避免加工不良的技术。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本特开平9-201745号公报专利文献2：日本特开2000-52178号公报专利文献3：日本特开2010-79845号公报。
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]现今，对于工厂内的节省人力、自动化的要求已逐渐高涨。在如所述以往的技术的情形下，必须要依每一台数控工具机分派作业者以操作数控工具机的控制盘。因此，在要同时运转多数台数控工具机的大工厂中，乃期望从推动节省人力方面进行改善。有鉴于所述实情，本专利技术的目的为提供一种在诊断数控工具机是否正确时，不需依每一台数控工具机分派作业者即可监视、管理多台数控工具机的节省人力的诊断保养技术。[用以解决问题的手段]鉴于此目的，本专利技术的数控工具机的诊断保养系统具备一台或多台数控工具机、一台上位电脑(computer)装置及在数控工具机及上位电脑装置间传送接收资料的通讯装置的系统，其中，数控工具机具备：作为数控工具机的动力的伺服马达(servomotor)；及数值控制伺服马达的数值控制部；数值控制部具有：监控(monitoring)装置，监控在数值控制部及伺服马达间输出入的数值控制信息；及上传(upload)装置，将监控装置所监控的数值控制信息经由网络(network)装置而上传至上位电脑装置；上位电脑装置具有诊断保养装置，该诊断保养装置根据所上传的数值控制信息而诊断数控工具机，当此诊断结果落在容许范围外而且在可使用的范围内时，将数值控制参数下载(download)至数控工具机，且改写被记忆于数控工具机中的数值控制参数。依据本专利技术，作业者可通过一台上位电脑装置来诊断多台数控工具机，且依据此诊断结果而保养数控工具机，不需依每一台数控工具机分派作业者。上位电脑装置可设置于多台数控工具机的附近。或者，上位电脑装置可与多台数控工具机隔开设置，也可与设置有数控工具机的工厂隔开设置，据此实现远端(remote)诊断系统。此外，数控工具机分散于多个工厂而设置，上位电脑装置可与多个工厂连接，据此实现统合诊断系统。通讯装置并无特别限定，例如为连接一台上位电脑装置与多台数控工具机的网络装置，或为连接一台上位电脑装置与一台数控工具机的有线缆线或是Wifi(注册商标)等近距离无线通讯装置。本专利技术适当地改写数控工具机的数值控制参数，从而数控工具机通过数值控制参数进行调整，而能在长期正确地运转。作为本专利技术的较优选型态，当诊断保养装置所诊断的诊断结果落在容许范围内而且在可使用的范围内时，不改写数值控制参数，而当诊断保养装置所诊断的诊断结果落在容许范围外而且在可使用的范围外时，输出警告。警告的输出例如可输出显示于上位电脑装置的画面等。或是例如可经由网络装置而输出显示于数控工具机的画面等。数值控制部的监控装置所监控的程序(program)指令及反馈(feedback)等数值控制信息并无特别限定。作为本专利技术的一型态，监控装置所监控的数值控制信息，从伺服资料之中选择，该伺服资料包含：速度指令，从数值控制部输出至伺服马达；转矩(torque)指令，从数值控制部输出至伺服马达；速度反馈，从设于伺服马达的反馈机器输出至数值控制部；位置反馈，从反馈机器输出至数值控制部；及速度指令与速度反馈的差分(误差)。反馈机器为位置感测器(sensor)、速度感测器等，并无特别限定。反馈机器例如为附设于伺服马达以检测出该伺服马达的旋转角度的编码器(encoder)。诊断保养装置可诊断被伺服控制的可动部是否正确地动作，该可动部例如为X轴方向的移动、Y轴方向的移动、Z轴方向的移动、以X轴为中心的旋转A、以Y轴为中心的旋转B之类的各种可动部。而且而且，诊断保养装置可根据诊断结果而保养数控工具机。据此，数控工具机可在正确的状态下被持续地使用。作为本专利技术的一型态，诊断保养装置算出被伺服马达驱动的驱动齿轮与咬合于驱动齿轮的被动齿轮的咬合位置的齿隙量，而诊断该齿隙量是否为容许范围内以及是否为可使用的范围内，当所算出的齿隙量落在容许范围外而且在可使用的范围内时，根据齿隙量而改写数值控制参数。依据此型态，例如当所算出的齿隙量增加时，可使用被改写后的新的数值控制参数，而正确地运转数控工具机。或者当齿隙量特别增加时，输出警告。作为本专利技术的一型态，监控管理程序首先朝正方向驱动伺服马达，接着朝反方向驱动伺服马达，诊断保养装置算出反方向旋转的齿隙量。机械系统的反方向旋转的齿隙，从机械系统朝反方向开始动作前的时间及反方向的进给指令而算出。另外，为了精确度良好地算出齿隙量，所述的正方向的速度指令及反方向的速度指令，为低速区域比例如工件加工时的高速区域更优选。对于伺服马达下达的正方向的进给指令角度及反方向的进给指令角度，以充分大于齿隙量的既定量即足够。在所述的正方向的速度指令与反方向的速度指令之间，也可插入使速度为零而使其停止的速度指令(dwell，停机)。齿隙量的算出使用用以使驱动齿轮动作的转矩指令。在使机械系统的齿隙量缩小之后，由于用以使驱动齿轮及被动齿论动作的转矩会大幅变化，因此转矩指令增加，作为本专利技术的一型态，诊断保养装置解析数值控制部所输出的转矩指令，且判断机械系统的被动齿轮已因转矩指令的变化而开始动作，而算出齿隙量。因为被动齿轮较驱动齿轮为大等，被动齿轮整体上不会被均匀地使用，而有使用区域不均匀的情形。作为本专利技术的一型态，监控管理程序在被动齿轮的多个位置，如上所述朝正方向及反方向驱动伺服马达，而诊断保养装置分别算出此等多个位置的齿隙量，且根据此等多个齿隙量来诊断保养数控工具机，以修正被动齿轮的齿距错误(pitcherror)。依据此型态，即使被动齿轮的咬合因为不均匀的使用而偏靠于特定区域时，也可诊断此区域的不均匀磨损，而有助于数控工具机的正确的运转。作为驱动齿轮与被动齿轮的组合，例如有小径的蜗杆螺杆与大径的蜗轮(wormwheel)。在由蜗杆螺杆驱动蜗轮时，蜗杆螺杆每一次旋转的蜗轮旋转角度称为齿距。依据本专利技术，由于在蜗轮的各齿距中修正齿距错误，且修正蜗轮的齿距错误，因此可长期确保蜗轮28的分度精确度。有各式各样算出齿隙量的方法。在伺服控制中可根据转矩指令等伺服资料的变化而算出。伺服资料例如以1[msec(毫秒)]以内的间隔输出，变动较大，故有时难以判断伺服资料是否已变化。因此，作为本专利技术的一型态，诊断保养装置将要被监控的转矩指令予以平准化，且判断经平准化后的转矩指令连续多次增加或减少的时点，将从开始朝反方向驱动伺服马达的时点至以所述平准化的逻辑(logic)所判断的机械系统开始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控工具机的诊断保养系统，具备：一台或多台数控工具机、一台上位电脑装置及在所述数控工具机及所述上位电脑装置间传送接收资料的通讯装置；/n所述数控工具机具备：作为数控工具机的动力的伺服马达；及数值控制所述伺服马达的数值控制部；/n所述数值控制部具有：监控装置，监控在所述数值控制部及所述伺服马达间输出入的数值控制信息；及上传装置，将所述监控装置所监控的所述数值控制信息经由所述通讯装置而上传至所述上位电脑装置；/n所述上位电脑装置具有诊断保养装置，该诊断保养装置根据所上传的所述数值控制信息而诊断所述数控工具机，当此诊断结果落在容许范围外而且在可使用的范围内时，将数值控制参数下载至所述数控工具机，且改写被记忆于所述数控工具机中的数值控制参数。/n

【技术特征摘要】
20181226 JP 2018-2421001.一种数控工具机的诊断保养系统，具备：一台或多台数控工具机、一台上位电脑装置及在所述数控工具机及所述上位电脑装置间传送接收资料的通讯装置；
所述数控工具机具备：作为数控工具机的动力的伺服马达；及数值控制所述伺服马达的数值控制部；
所述数值控制部具有：监控装置，监控在所述数值控制部及所述伺服马达间输出入的数值控制信息；及上传装置，将所述监控装置所监控的所述数值控制信息经由所述通讯装置而上传至所述上位电脑装置；
所述上位电脑装置具有诊断保养装置，该诊断保养装置根据所上传的所述数值控制信息而诊断所述数控工具机，当此诊断结果落在容许范围外而且在可使用的范围内时，将数值控制参数下载至所述数控工具机，且改写被记忆于所述数控工具机中的数值控制参数。


2.根据权利要求1所述的数控工具机的诊断保养系统，当所述诊断保养装置所诊断的诊断结果落在容许范围内而且在可使用的范围内时，不改写所述数值控制参数；
当所述诊断保养装置所诊断的诊断结果落在所述容许范围外而且在所述可使用的范围外时输出警告。


3.根据权利要求1所述的数控工具机的诊断保养系统，其中，所述监控装置所监控的所述数值控制信息从伺服资料之中选择，该伺服资料包含：速度指令，从所述数值控制部输出至所述伺服马达；转矩指令，从所述数值控制部输出至所述伺服马达；速度反馈，从设于所述伺服马达的反馈机器输出至所述数值控制部；位置反馈，从所述反馈机器输出至所述数值控制部；及所述速度指令与所述速度反馈的差分(误差)。


4.根据权利要求2所述的数控工具机的诊断保养系统，其中，所述监控装置所监控的所述数值控制信息从伺服资料之中选择，该伺服资料包含：速度指令，从所述数值控制部输出至所述伺服马达；转矩指令，从所述数值控制部输出至所述伺服马达；速度反馈，从设于所述伺服马达的反馈机器输出至所述数值控制部；位置反馈，从所述反馈机器输出至所述数值控制部；及所述速度指令与所述速度反馈的差分(误差)。


5.根据权利要求3或4所述的数控工具机的诊断保养系统，其中，所述诊断保养装置算出被所述伺服马达驱动的驱动齿轮与咬合于所述驱动齿轮的被动齿轮的咬合位置的齿隙量，而诊断该齿隙量是否为所述容许范围内以及是否为所述可使用的范围内，当所算出的所述齿隙量落在所述容许范围外而且在所述可使用的范围内时，根据所述齿隙量而改写齿隙修正值的所述数值控制参数。


6.根据权利要求5所述的数控工具机的诊断保养系统，其中，所述诊断保养装置执行首先朝正方向驱动所述伺服马达，接着朝反方向驱动所述伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：三角进，村田正嗣，
申请(专利权)人：株式会社日研工作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP