專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)值控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制機(jī)械的數(shù)值控制裝置，尤其涉及具有監(jiān)視來(lái)自對(duì)機(jī)械的各部的 狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的多個(gè)傳感器的信號(hào)的單元，，根據(jù)從這些傳感器得到的檢測(cè)信息和數(shù)值 控制裝置的內(nèi)部信息，能夠進(jìn)行機(jī)械的各部或數(shù)值控制裝置的狀態(tài)的異常判定的數(shù)值控 制裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)床的主軸或機(jī)器人的機(jī)械臂等中，有時(shí)由于程序錯(cuò)誤或操作者的誤操作 等，主軸等與其他物體產(chǎn)生預(yù)想外的碰撞。當(dāng)產(chǎn)生這樣的碰撞時(shí)，在主軸或機(jī)械人機(jī)械 臂的自身結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生故障，此外，在用于驅(qū)動(dòng)它們的電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生故障。因?yàn)樵摴收蠈?duì) 加工精度、動(dòng)作精度等造成影響，所以在發(fā)生碰撞時(shí)希望使機(jī)床機(jī)器人的動(dòng)作停止來(lái)進(jìn) 行檢查。為了確定碰撞的原因，例如在特開(kāi)2008-176559號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在振動(dòng)傳感器 的檢測(cè)信號(hào)變大時(shí)，一同記錄數(shù)值控制裝置內(nèi)部的速度和位置的信息的技術(shù)。此外，目前，在濕度升高的夏季或梅雨時(shí)期，當(dāng)在氣溫降低的早晨接通機(jī)械的 電源時(shí)發(fā)生警報(bào)等情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷是否產(chǎn)生了結(jié)露導(dǎo)致的異常。但是，在所述特開(kāi)2008-176559號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的技術(shù)，是在機(jī)械中設(shè)置多個(gè)振 動(dòng)傳感器， 在來(lái)自這些振動(dòng)傳感器的檢測(cè)信號(hào)的差分大于預(yù)定的閾值時(shí)，判定為發(fā)生了 碰撞的技術(shù)，不是結(jié)合從多個(gè)傳感器得到的檢測(cè)信息以及數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息來(lái)進(jìn) 行機(jī)械系統(tǒng)的異常判定的技術(shù)。即，即使能夠檢測(cè)機(jī)械中的碰撞的事實(shí)，也無(wú)法確定警 報(bào)的發(fā)生原因。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)值控制裝置，其使用數(shù)值控制裝置的內(nèi)部 信息和從多個(gè)傳感器得到的檢測(cè)信息，能夠更可靠地判定機(jī)械的異常，具備根據(jù)從多個(gè) 傳感器得到的檢測(cè)信息進(jìn)行機(jī)械的異常判定的功能。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的數(shù)值控制裝置具備設(shè)置在所述機(jī)械的各部，監(jiān) 視該機(jī)械的各部的狀態(tài)的多個(gè)傳感器；以及使用從所述多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)傳感器 得到的檢測(cè)信息以及所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息，判定在所述機(jī)械中是否存在異常的 異常判定部，由此，根據(jù)多個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行機(jī)械的異常判定。所述多個(gè)傳感器是振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、以及濕度傳感器，此外，所述數(shù) 值控制裝置的內(nèi)部信息可以是主軸以及進(jìn)給軸的負(fù)荷信息、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息 以及數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息中的至少一個(gè)。所述傳感器是溫度傳感器以及濕度傳感器或絕對(duì)濕度傳感器，將這些溫度傳感 器和濕度傳感器相互接近地設(shè)置在機(jī)械的各部，或者將所述絕對(duì)濕度傳感器設(shè)置在機(jī)械 的各部，所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息，并且，所述異常判定部具有結(jié)露產(chǎn)生推定單元，其使用從所述溫度傳感器得到的檢測(cè)溫度信息、從所述濕度傳感器得到的檢測(cè)濕度信息、以及溫度與飽和水蒸氣量 的關(guān)系式，或者使用從所述絕對(duì)濕度傳感器得到的絕對(duì)濕度信息，求出所述機(jī)械的電源 切斷時(shí)和電源接通時(shí)的空氣中的每單位體積的水蒸氣量的差來(lái)作為差分水蒸氣量，并且 根據(jù)該求出的差分水蒸氣量推定所述機(jī)械的電源接通時(shí)有無(wú)產(chǎn)生結(jié)露，在產(chǎn)生所述電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或所述數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息時(shí)，由所述結(jié)露發(fā)生推定單元推 定出發(fā)生結(jié)露的情況下，判定為在所述機(jī)械的配置了所述溫度傳感器以及所述濕度傳感 器或者絕對(duì)濕度傳感器的部位存在異常，并將結(jié)露作為警報(bào)信息產(chǎn)生原因的候補(bǔ)。所述多個(gè)傳感器是多個(gè)振動(dòng)傳感器，所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息是電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)裝置的警報(bào)信息或數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息，并且，所述異常判定部可以具有以下單 元，該單元在產(chǎn)生了所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或所述數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息 時(shí)，根據(jù)從所述多個(gè)振動(dòng)傳感器得到的檢測(cè)振動(dòng)信息和所述警報(bào)信息，判定在產(chǎn)生所述 警報(bào)信息時(shí)是否為容易發(fā)生由于振動(dòng)導(dǎo)致的電信號(hào)連接電纜接觸不良的狀況。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具備根據(jù)從多個(gè)傳感器得到的檢測(cè)信息進(jìn)行機(jī)械的 異常判定的功能的數(shù)值控制裝置，其使用數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息和從多個(gè)傳感器得到 的檢測(cè)信息，將從多個(gè)傳感器得到的檢測(cè)信息與數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息對(duì)應(yīng)起來(lái)，由 此可以更加可靠地判定機(jī)械的異常。


通過(guò)參照

以下的實(shí)施例，本發(fā)明上述以及其他的目的以及特征將會(huì)變 得明確。在這些附圖中圖1說(shuō)明根據(jù)來(lái)自設(shè)置在機(jī)械的各部的多個(gè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行機(jī)械的異 常判定的、本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。圖2說(shuō)明數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息為主軸或進(jìn)給軸的負(fù)荷信息、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置 的警報(bào)信息、或數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息中的某一個(gè)的情況。圖3說(shuō)明可以推定產(chǎn)生結(jié)露的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。圖4說(shuō)明氣溫和飽和水蒸氣量的關(guān)系。圖5說(shuō)明根據(jù)從振動(dòng)傳感器得到的檢測(cè)振動(dòng)值和數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息，判 定是否為容易產(chǎn)生由振動(dòng)導(dǎo)致的電信號(hào)連接電纜的接觸不良的狀況的、本發(fā)明的數(shù)值控 制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖1說(shuō)明根據(jù)來(lái)自設(shè)置在機(jī)械的各部的多個(gè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)行機(jī)械的異 常判定的、本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。在機(jī)械30的立柱31或工作臺(tái)32等多個(gè)部位配置多個(gè)傳感器33(1)、33(2)、 33(3)、34(4)......。這些傳感器是測(cè)定振動(dòng)、溫度、濕度等物理量的傳感器?？梢允箿y(cè)
定所述物理量的多個(gè)種類(lèi)的傳感器成組地配置在機(jī)械30的一個(gè)一個(gè)部位上?；蛘撸€可 以在機(jī)械的各個(gè)部位中的每個(gè)部位配置測(cè)定不同物理量的傳感器。來(lái)自配置在機(jī)械30各部的測(cè)定各種物理量的多個(gè)傳感器的信號(hào)，即來(lái)自振動(dòng)傳感器的信號(hào)、來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)、以及來(lái)自濕度傳感器的信號(hào)，輸入給傳感器信號(hào) 中繼裝置20的傳感器信號(hào)接收電路24。因?yàn)閬?lái)自各傳感器的檢測(cè)信號(hào)為模擬信號(hào)，所以 通過(guò)AD轉(zhuǎn)換電路23從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的傳感器檢測(cè)信號(hào) 經(jīng)由峰值保持電路22以及通信電路21輸入給數(shù)值控制裝置10。因?yàn)閬?lái)自振動(dòng)傳感器的 信號(hào)變動(dòng)劇烈，所以峰值保持電路22用于保持從振動(dòng)傳感器得到的振動(dòng)的峰值。數(shù)值控制裝置10具備微處理器14。該微處理器14進(jìn)行以下的處理取得經(jīng)由 通信電路11取得的多個(gè)傳感器信息(振動(dòng)信息、溫度信息、濕度信息)12和數(shù)值控制裝 置內(nèi)部信息15a，根據(jù)這些多個(gè)傳感器信息12以及數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15a進(jìn)行異常判 定處理、異常通知處理，此外，在數(shù)值控制裝置10具備的顯示裝置上顯示異常狀態(tài)，或 者在數(shù)值控制裝置10的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)用于停止機(jī)械30的梯形圖輸出或異常狀態(tài)的判斷結(jié) 果。在此，數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15a包含主軸或進(jìn)給軸的速度信息、主軸或進(jìn)給軸的 位置信息、時(shí)刻信息、或執(zhí)行程序信息。圖2說(shuō)明數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15b為主軸或進(jìn)給軸的負(fù)荷信息、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝 置的警報(bào)信息、或數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息中的某一個(gè)的情況。配置在機(jī)械30各部的多個(gè)傳感器為振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、以及濕度傳感 器。把通過(guò)各個(gè)傳感器檢測(cè)到的物理量的檢測(cè)信號(hào)輸入傳感器信號(hào)中繼裝置20，在進(jìn)行 了與參照?qǐng)D1說(shuō)明的處理相同的信號(hào)處理后，被數(shù)值控制裝置10取得。數(shù)值控制裝置10 (微處理器14)在從傳感器信號(hào)中繼裝置20取得的檢測(cè)信息 中，使用來(lái)自振動(dòng)傳感器的振動(dòng)信息以及來(lái)自溫度傳感器的溫度信息，另一方面，作為 數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15b使用主軸的負(fù)荷信息以及進(jìn)給軸的負(fù)荷信息。當(dāng)通過(guò)安裝在主軸上的刀具切削工件(未圖示)時(shí)，可以通過(guò)振動(dòng)傳感器或溫度 傳感器檢測(cè)產(chǎn)生切削異常，在機(jī)械30中產(chǎn)生振動(dòng)或產(chǎn)生發(fā)熱。由振動(dòng)傳感器或溫度傳感 器檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由傳感器信號(hào)中繼裝置20被數(shù)值控制裝置10取得。數(shù)值控制裝置10的微處理器14，經(jīng)由通信電路11取得振動(dòng)信息和溫度信息， 另一方面，還取得作為數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15b的主軸的負(fù)荷信息和進(jìn)給軸的負(fù)荷信 息，通知主軸的切削負(fù)荷異常檢測(cè)結(jié)果。其通知對(duì)象例如是附屬于數(shù)值控制裝置10的顯 示裝置(未圖示)，在該顯示裝置中進(jìn)行切削負(fù)荷異常的顯示。但是，在數(shù)值控制裝置10或由數(shù)值控制裝置10控制的機(jī)械30中，有可能產(chǎn)生 由于結(jié)露引起的各種異常。例如，驅(qū)動(dòng)控制機(jī)械30的主軸或進(jìn)給軸的電動(dòng)機(jī)控制裝置一 般具備檢測(cè)其各部的電壓或電流的模擬電路。當(dāng)在該電動(dòng)機(jī)控制裝置具備的模擬電路用印刷基板上產(chǎn)生了結(jié)露時(shí)，由于結(jié) 露，印刷基板表面的絕緣電阻大幅降低。于是，印刷基板表面的漏電流大幅增大，使模 擬電路的信號(hào)電平不正常，成為進(jìn)行警報(bào)的誤檢測(cè)等異常產(chǎn)生的原因。 特別是，電動(dòng)機(jī)控制裝置多數(shù)在溫差大、容易結(jié)露的環(huán)境下使用，例如在白天 的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于對(duì)電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)電力的電源電路部的發(fā)熱，環(huán)境溫度變高，另一 方面，在夜間電源關(guān)閉時(shí)，電動(dòng)機(jī)控制裝置的環(huán)境溫度降低，在黎明時(shí)，降低至設(shè)置電 動(dòng)機(jī)控制裝置的工廠內(nèi)的氣溫附近等環(huán)境下使用。此外，在為機(jī)床時(shí)，在加工區(qū)域內(nèi)使 用的冷卻液或切削液成為霧狀，漂浮在機(jī)械加工區(qū)域外，由此，漂浮的冷卻液或切削液 也成為結(jié)露的原因。
圖3說(shuō)明可以推定產(chǎn)生結(jié)露的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。使用從設(shè)置在機(jī)械30各部的溫度傳感器和濕度傳感器(相對(duì)濕度傳感器)這一 對(duì)傳感器得到的溫度檢測(cè)信息和濕度檢測(cè)信息，首先計(jì)算高溫時(shí)的成對(duì)傳感器周邊的每 單位體積的水蒸氣量。然后，根據(jù)溫度和飽和水蒸氣量的關(guān)系，推定在溫度降低時(shí)此時(shí) 的溫度下的結(jié)露量。如此，可以定量地判定機(jī)械各部產(chǎn)生結(jié)露的可能性，可以對(duì)結(jié)露實(shí) 施恰當(dāng)?shù)膶?duì)策。機(jī)械30具備主軸電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)主軸的旋轉(zhuǎn)速度的速度傳感器、用于使主軸電動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)的電源部(變換器)或主軸電動(dòng)機(jī)用放大器、放置工件的工作臺(tái)、用于測(cè)定工作臺(tái) 的移動(dòng)量的標(biāo)尺、用于使工作臺(tái)移動(dòng)的伺服放大器和電源部(變換器)、檢測(cè)用于使工作 臺(tái)移動(dòng)的伺服放大器的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)編碼器等。如圖3所示，溫度傳感器和濕度傳感器成對(duì)地安裝在機(jī)械30的各部位。在圖 3中，在速度傳感器的前置放大器、電源部(變換器)、主軸電動(dòng)機(jī)用放大器、梯形圖電 路、信號(hào)接收單元、線性標(biāo)尺的前置放大器、工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)用伺服放大器的電源部(變換 器)、伺服放大器、檢測(cè)使工作臺(tái)移動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)編碼器以及制動(dòng)器 的各部，安裝了溫度傳感器和濕度傳感器的配對(duì)。還可以使用使溫度 傳感器和濕度傳感 器成為一體結(jié)構(gòu)的傳感器。來(lái)自安裝在機(jī)械30各部的溫度傳感器和濕度傳感器這一對(duì)傳感器的輸出信號(hào)， 經(jīng)由傳感器信號(hào)中繼裝置20由數(shù)值控制裝置10取得。數(shù)值控制裝置10的微處理器14 根據(jù)所取得的溫度信息以及濕度信息、數(shù)值控制裝置內(nèi)部信息15c中的數(shù)值控制裝置的警 報(bào)信息或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息，計(jì)算安裝有溫度傳感器和濕度傳感器的配對(duì)的附 近的結(jié)露量。然后，根據(jù)如此計(jì)算出的結(jié)露量，在附屬于數(shù)值控制裝置的顯示裝置中顯 示是否為容易結(jié)露的狀況。例如，當(dāng)產(chǎn)生了與主軸的速度傳感器信號(hào)異常有關(guān)的警報(bào)時(shí)，在根據(jù)溫度傳感 器和濕度傳感器的檢測(cè)信息，對(duì)速度傳感器信號(hào)進(jìn)行放大的前置放大器附近產(chǎn)生結(jié)露的 可能性大時(shí)，可以判斷為由結(jié)露導(dǎo)致的可能性高，在數(shù)值控制裝置10的畫(huà)面顯示等中通 知該主旨。同樣地，在進(jìn)給軸的伺服關(guān)系中，在另設(shè)的標(biāo)尺信號(hào)的前置放大器、信號(hào)接收 單元、伺服電動(dòng)機(jī)用放大器(逆變器)、伺服放大器用電源(變換器)、以及電動(dòng)機(jī)的編 碼器各自的附近，分配配置溫度傳感器和濕度傳感器的配對(duì)，無(wú)論在哪個(gè)軸的哪個(gè)設(shè)備 中產(chǎn)生了結(jié)露時(shí)，都可以對(duì)其進(jìn)行確定。此外，如圖3所示，還在梯形圖電路和制動(dòng)器中配置溫度傳感器和濕度傳感器 的配對(duì)，可以應(yīng)對(duì)以下的情況由于結(jié)露，在梯形圖電路動(dòng)作中發(fā)生了異常的制動(dòng)器成 為異常狀態(tài)，結(jié)果進(jìn)給軸的動(dòng)作成為異常，產(chǎn)生伺服關(guān)系的警報(bào)。然后，使用圖4說(shuō)明氣溫和飽和水蒸氣量的關(guān)系?？諝饪梢园乃魵獾牧?存在界限。把包含水蒸氣到該界限的狀態(tài)稱(chēng)為飽和狀態(tài)。將此時(shí)的水蒸氣量稱(chēng)為飽和水 蒸氣量，通過(guò)在1立方米的空氣中包含多少克水蒸氣來(lái)表示。如圖4所示，空氣的溫度(氣溫)越高飽和水蒸氣量越大。因此，在氣溫高的 期間，全部的水蒸氣能夠保持不變地存在。但是，當(dāng)氣溫降低，該空氣包含的水蒸氣達(dá) 到飽和時(shí)，水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)，作為水滴附著在物體的表面上。將開(kāi)始出現(xiàn)水滴的氣溫稱(chēng)為露點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)以 下的式(1)計(jì)算濕度。
,曰譯 在該空氣中的水蒸氣量 1ΛΛΜ Λ
在該氣溫下的飽和水蒸氣量Xl(K)⑴對(duì)上式(1)進(jìn)行變形，得到以下的式(2)。在該空氣中的水蒸氣量=在該氣溫下的飽和水蒸氣量X濕度(％ ) +100(2)在圖4中，溫度TH意味著高溫時(shí)(切斷機(jī)械電源時(shí))。根據(jù)來(lái)自溫度傳感器的 溫度信息、來(lái)自濕度傳感器的濕度信息、以及溫度和飽和水蒸氣量的關(guān)系，通過(guò)上述的 式(2)，計(jì)算在該高溫時(shí)(溫度TH)的每單位體積的水蒸氣量。一天的作業(yè)結(jié)束，停止機(jī)械30等機(jī)床，例如，根據(jù)第二天早晨接通機(jī)械電源時(shí) 的溫度信息和濕度信息以及飽和水蒸氣量，通過(guò)上述的式(2)計(jì)算低溫(溫度TL)時(shí)的每 單位體積的水蒸氣量。推定高溫(溫度TH)時(shí)和低溫(溫度TL)時(shí)的水蒸氣量的差(差 分水蒸氣量)進(jìn)行結(jié)露。還考慮在夜間，氣溫與第二天早晨機(jī)械重新運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的低溫(溫 度TL)相比，成為更低的溫度。此時(shí)，也可以根據(jù)低溫(溫度TL)時(shí)的溫度信息和濕度 信息以及飽和水蒸氣量的關(guān)系，推定結(jié)露的量?！?，在濕度傳感器中具有輸出以百分比表示相對(duì)于飽和水蒸氣量的空氣中 的水蒸氣量的相對(duì)濕度(％)的信息的相對(duì)濕度傳感器、以及輸出以克來(lái)表示1立方米的 空氣中包含的水蒸氣量的絕對(duì)濕度(g/m3)的信息的絕對(duì)濕度傳感器這兩個(gè)類(lèi)型。在使用 絕對(duì)濕度傳感器時(shí)，在切斷機(jī)械的電源時(shí)求出絕對(duì)濕度(g/m3)，此外，在接通機(jī)械的電 源時(shí)求出絕對(duì)濕度(g/m3)，可以根據(jù)這兩個(gè)絕對(duì)濕度的差得到差分水蒸氣量，可以推定 結(jié)露量。使用相對(duì)濕度傳感器或絕對(duì)濕度傳感器推定結(jié)露量，還可以假想該推定的水蒸 氣量全部結(jié)露，但實(shí)際的結(jié)露量相對(duì)于計(jì)算出的差分水蒸氣量的比例根據(jù)安裝所述相對(duì) 濕度傳感器或所述絕對(duì)濕度傳感器的機(jī)械的部位或設(shè)置機(jī)械的工廠的環(huán)境條件而不同， 所以可以預(yù)先求出換算系數(shù)，使用該換算系數(shù)更加準(zhǔn)確地推定結(jié)露量。因?yàn)榭梢酝贫ㄔ跈C(jī)械30的各部結(jié)露的水的量，所以能夠掌握在各種工廠的環(huán)境 中設(shè)置的機(jī)械30的環(huán)境條件，可以確定需要預(yù)防結(jié)露的發(fā)生的地方?？梢栽诮Y(jié)露量多的 機(jī)械30的部位預(yù)先采取附加了防水單元等的對(duì)策。圖5說(shuō)明根據(jù)從振動(dòng)傳感器得到的檢測(cè)振動(dòng)值和數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息，判 定是否為容易產(chǎn)生由振動(dòng)導(dǎo)致的電信號(hào)連接電纜的接觸不良的狀況的、本發(fā)明的數(shù)值控 制裝置的一個(gè)實(shí)施方式。在數(shù)值控制裝置10以及由該數(shù)值控制裝置10控制的機(jī)械30中，考慮產(chǎn)生由于 振動(dòng)導(dǎo)致的各種異常的可能性。例如，接收電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào) 的接收電路，在受到超過(guò)允許等級(jí)的振動(dòng)時(shí)，接收電路的連接器的連接產(chǎn)生松弛接觸不 良，無(wú)法接收正確的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)。在檢測(cè)振動(dòng)信息的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置中，通過(guò)設(shè)置在機(jī)械各部的多個(gè)振動(dòng) 傳感器進(jìn)行檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確地掌握接收電路受到的振動(dòng)的大小。在接收電路受到的振動(dòng) 的大小超過(guò)該接收電路可以承受的允許范圍，并且，發(fā)生了由于無(wú)法正確接收電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)時(shí)，可以判定為在該接收電路中發(fā)生了連 接器連接的松弛等由于振動(dòng)引起的異常。此外，在數(shù)值控制裝置10中，有時(shí)作為控制信號(hào)而使用由具有機(jī)械式的機(jī)械觸 點(diǎn)的繼電器控制的信號(hào)，但在繼電器受到超過(guò)允許等級(jí)的振動(dòng)時(shí)，繼電器觸點(diǎn)的接觸瞬 間離開(kāi)，產(chǎn)生接觸不良，在控制信號(hào)中產(chǎn)生中斷，發(fā)生數(shù)值控制裝置10的警報(bào)。此時(shí)， 也可以根據(jù)來(lái)自設(shè)置在機(jī)械各部的多個(gè)振動(dòng)傳感器的信息，判定該繼電器受到大大超過(guò) 允許等級(jí)的振動(dòng)，發(fā)生了異常。如此，若預(yù)先在有可能產(chǎn)生因振動(dòng)引起的異常的部位配置多個(gè)用于判定的振動(dòng) 傳感器，在數(shù)值控制裝置10中預(yù)先對(duì)每個(gè)振動(dòng)傳感器設(shè)定了在所配置的位置的允許振動(dòng) 等級(jí)，則可以確定由于振動(dòng)引起的異常。關(guān)于因振動(dòng)引起的機(jī)械的異常，根據(jù)受到振動(dòng)的信號(hào)或機(jī)械的部位，產(chǎn)生的警 報(bào)也各種各樣，目前，難以確定警報(bào)的產(chǎn)生原因。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠定量地判斷機(jī) 械的哪個(gè)部位受到何種等級(jí)的振動(dòng)來(lái)判定異常，所以警報(bào)發(fā)生原因的確定變得容易，有 助于提高機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。如圖5所示，在機(jī)械30內(nèi)部、以及認(rèn)為有可能由于機(jī)械強(qiáng)電板內(nèi)發(fā)生振動(dòng)而 容易產(chǎn)生誤動(dòng)作的設(shè)備附近配置振動(dòng)傳感器，所述設(shè)備主要是具備信號(hào)線的連接器連接 部、和包含切換電路的電路的設(shè)備，所述切換電路通過(guò)繼電器等機(jī)械式觸點(diǎn)來(lái)切換。

在圖5中，作為與主軸關(guān)聯(lián)的部位，在速度傳感器信號(hào)的前置放大器、主軸電 動(dòng)機(jī)用放大器(逆變器)、主軸放大器電源部(變換器)附近，分別配置了振動(dòng)傳感器， 其原因在于在這些設(shè)備之間具有通過(guò)用于連接信號(hào)的連接器進(jìn)行的連接。作為與進(jìn)給軸相關(guān)的部位，在標(biāo)尺信號(hào)的前置放大器、信號(hào)接收單元、伺服電 動(dòng)機(jī)用放大器(逆變器)、伺服放大器用電源部(變換器)以及電動(dòng)機(jī)的編碼器附近分別 配置振動(dòng)傳感器，其原因在于在這些設(shè)備之間存在信號(hào)線的連接器連接。所以無(wú)論在哪 個(gè)設(shè)備中發(fā)生了振動(dòng)，都可以確定振動(dòng)的發(fā)生。例如，在發(fā)生了與標(biāo)尺信號(hào)的異常有關(guān)的警報(bào)時(shí)，根據(jù)來(lái)自振動(dòng)傳感器的信 號(hào)，在標(biāo)尺信號(hào)的接收單元附近的振動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，判斷為由于振動(dòng)產(chǎn)生接觸不良的 可能性高，可以在數(shù)值控制裝置10內(nèi)的畫(huà)面顯示等中通知該主旨。此外，在圖5中，通過(guò)還在梯形圖電路或制動(dòng)器中配置振動(dòng)傳感器，在由于振 動(dòng)在梯形圖電路的制動(dòng)器控制信號(hào)的連接中產(chǎn)生接觸不良，制動(dòng)器成為異常狀態(tài)，結(jié) 果，進(jìn)給軸的動(dòng)作成為異常，產(chǎn)生伺服關(guān)系的警報(bào)時(shí)，也可以應(yīng)對(duì)。
權(quán)利要求
1.一種控制機(jī)械的數(shù)值控制裝置，其特征在于，具備設(shè)置在所述機(jī)械的各部，監(jiān)視該機(jī)械的各部的狀態(tài)的多個(gè)傳感器；以及 使用從所述多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)傳感器得到的檢測(cè)信息以及所述數(shù)值控制裝置 的內(nèi)部信息，判定在所述機(jī)械中是否存在異常的異常判定部， 由此，根據(jù)多個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行機(jī)械的異常判定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制機(jī)械的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 所述多個(gè)傳感器是振動(dòng)傳感器、溫度傳感器以及濕度傳感器，所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息是主軸以及進(jìn)給軸的負(fù)荷信息、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警 報(bào)信息以及數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制機(jī)械的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 所述傳感器是溫度傳感器以及濕度傳感器或絕對(duì)濕度傳感器，將這些溫度傳感器和濕度傳感器相互接近地設(shè)置在機(jī)械的各部，或者將所述絕對(duì)濕 度傳感器設(shè)置在機(jī)械的各部，所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或數(shù)值控制裝置的警報(bào) fn息，并且，所述異常判定部具有結(jié)露發(fā)生推定單元，其使用從所述溫度傳感器得到的檢 測(cè)溫度信息、從所述濕度傳感器得到的檢測(cè)濕度信息、以及溫度與飽和水蒸氣量的關(guān)系 式，或者使用從所述絕對(duì)濕度傳感器得到的絕對(duì)濕度信息，求出所述機(jī)械的電源切斷時(shí) 和電源接通時(shí)的空氣中的每單位體積的水蒸氣量的差，作為差分水蒸氣量，并且根據(jù)該 求出的差分水蒸氣量推定所述機(jī)械的電源接通時(shí)有無(wú)發(fā)生結(jié)露，在產(chǎn)生所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或所述數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息時(shí)，由所述 結(jié)露發(fā)生推定單元推定出發(fā)生結(jié)露的情況下，判定為在所述機(jī)械的配置了所述溫度傳感 器以及所述濕度傳感器或者絕對(duì)濕度傳感器的部位存在異常，并將結(jié)露作為警報(bào)信息產(chǎn) 生原因的候補(bǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制機(jī)械的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 所述多個(gè)傳感器是多個(gè)振動(dòng)傳感器，所述數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào)信息或數(shù)值控制裝置的警報(bào) fn息，并且，所述異常判定部具有以下單元，該單元在產(chǎn)生了所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的警報(bào) 信息或所述數(shù)值控制裝置的警報(bào)信息時(shí)，根據(jù)從所述多個(gè)振動(dòng)傳感器得到的檢測(cè)振動(dòng)信 息和所述警報(bào)信息，判定在產(chǎn)生所述警報(bào)信息時(shí)是否為容易發(fā)生由于振動(dòng)導(dǎo)致的電信號(hào) 連接電纜接觸不良的狀況。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)值控制裝置。把來(lái)自配置在機(jī)械各部位的多個(gè)傳感器(振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器)的信號(hào)經(jīng)由通信電路輸入給控制該機(jī)械的數(shù)值控制裝置。該數(shù)值控制裝置使用這些多個(gè)傳感器信息(振動(dòng)信息、溫度信息、濕度信息)以及該數(shù)值控制裝置的內(nèi)部信息，判定在該機(jī)械中是否存在異常。
文檔編號(hào)G05B19/18GK102023608SQ20101027997
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者佐藤博裕, 堀越真一, 巖下平輔, 平井朗, 松原俊介 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社