軌跡顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具備顯示電動(dòng)機(jī)端與機(jī)械端的軌跡的功能的軌跡顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往以來，作為確認(rèn)加工形狀的誤差的方法使用如下的工具軌跡顯示方法：將機(jī) 床的工具前端點(diǎn)等代表點(diǎn)的指令軌跡與按照該指令使工具前端點(diǎn)等代表點(diǎn)實(shí)際移動(dòng)時(shí)的 反饋軌跡重疊地顯示，來在視覺上確認(rèn)相對(duì)于指令軌跡的誤差。
[0003] 例如在日本特開平06-059717號(hào)公報(bào)中公開了一種具有如下功能的NC裝置：在通 過NC程序分析來生成的工具的移動(dòng)軌跡上重疊地顯示基于該移動(dòng)軌跡使工具移動(dòng)時(shí)的工 具的位置數(shù)據(jù)。
[0004] 以往，在將利用測(cè)量機(jī)械端的軌跡的測(cè)定器來測(cè)定出的機(jī)械端的實(shí)際軌跡與根據(jù) 電動(dòng)機(jī)端的位置數(shù)據(jù)來計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡進(jìn)行比較的情況下，將它們分別顯示 在各自分開的顯示器等上來進(jìn)行比較。但是，在機(jī)械端的實(shí)際軌跡發(fā)生變動(dòng)（偏離于指令 軌跡）的情況下，其主要原因可以考慮以下兩個(gè)：電動(dòng)機(jī)端的位置（軌跡）本身的變動(dòng)；以 及將電動(dòng)機(jī)端的運(yùn)動(dòng)傳遞到機(jī)械端的機(jī)構(gòu)部的變動(dòng)、機(jī)械誤差。因而，如果僅觀測(cè)機(jī)械端的 軌跡數(shù)據(jù)，則難以區(qū)分這兩個(gè)主要原因。另外，在將機(jī)械端的實(shí)際軌跡與電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌 跡分開顯示的狀態(tài)下，兩者的比較困難，分析也不容易。
[0005] 日本特開平06-059717號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)是如下技術(shù)：使根據(jù)NC程序來制作出 的工具的移動(dòng)軌跡與基于該移動(dòng)軌跡使工具移動(dòng)時(shí)的工具的實(shí)際軌跡重疊地顯示。也就是 說，日本特開平06-059717號(hào)公報(bào)所記載的NC裝置具有將反饋軌跡重疊于指令軌跡來顯示 的功能，但并不是將不同種類的2個(gè)實(shí)際軌跡重疊地顯示的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明的目的在于提供如下一種軌跡顯示裝置：能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)端的實(shí)際軌 跡與機(jī)械端的實(shí)際軌跡在視覺上容易地比較，從而能夠使作業(yè)人員容易地掌握兩個(gè)實(shí)際軌 跡的偏離的主要原因。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種顯示按照加工程序來進(jìn)行圓動(dòng)作或圓弧動(dòng)作 的可動(dòng)部的軌跡的軌跡顯示裝置，該軌跡顯示裝置具備：電動(dòng)機(jī)側(cè)位置獲取部，其按規(guī)定的 采樣周期從設(shè)置于使上述可動(dòng)部移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)側(cè)檢測(cè)器獲取上述電動(dòng)機(jī)的位置 信息；電動(dòng)機(jī)端實(shí)際坐標(biāo)計(jì)算部，其根據(jù)上述電動(dòng)機(jī)的位置信息和機(jī)械信息來計(jì)算上述電 動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)值；位置測(cè)定器，其測(cè)定上述可動(dòng)部的位置，將該位置作為機(jī)械 端的實(shí)際軌跡上的點(diǎn)的坐標(biāo)值按規(guī)定的周期輸出；機(jī)械端數(shù)據(jù)獲取部，其將上述機(jī)械端的 實(shí)際軌跡上的點(diǎn)的坐標(biāo)值獲取為點(diǎn)列數(shù)據(jù)；以及顯示部，其將上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)以 及上述機(jī)械端的點(diǎn)列數(shù)據(jù)分別作為電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡以及機(jī)械端的實(shí)際軌跡，以使上述 電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心坐標(biāo)與上述機(jī)械端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓 或圓弧的中心坐標(biāo)相互一致的方式，將上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡與上述機(jī)械端的實(shí)際軌跡 重疊地顯示。
[0008] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心坐標(biāo)是 上述加工程序的程序原點(diǎn)。
[0009] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，軌跡顯示裝置還具備中心坐標(biāo)計(jì)算部，該中心坐標(biāo)計(jì)算部 根據(jù)上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)來計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心 坐標(biāo)。
[0010] 在該情況下，上述中心坐標(biāo)計(jì)算部能夠根據(jù)去除了包含象限突起的規(guī)定的角度范 圍后的電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)來計(jì)算上述電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心坐 標(biāo)。
【附圖說明】
[0011] 本發(fā)明的上述或其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖來說明以下的優(yōu)選實(shí)施方 式會(huì)變得更明確。
[0012] 圖1是將本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式所涉及的軌跡顯示裝置與包括該軌跡顯示裝置 的顯示對(duì)象的機(jī)床以及控制該機(jī)床的數(shù)值控制裝置一起表示的功能框圖。
[0013] 圖2是表示圖1的軌跡顯示裝置中的處理的一例的流程圖。
[0014]圖3是表示使機(jī)床的可動(dòng)部移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的一例的概要圖。
[0015] 圖4是顯示相對(duì)于規(guī)定的指令軌跡的、電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡的一例的曲線圖。
[0016] 圖5是表示測(cè)定可動(dòng)部的位置的位置測(cè)定器的一例的概要圖。
[0017] 圖6是顯示機(jī)械端的實(shí)際軌跡的一例的曲線圖。
[0018]圖7是顯示相對(duì)于規(guī)定的指令軌跡的、電動(dòng)機(jī)端和機(jī)械端的實(shí)際軌跡的一例的曲 線圖。
[0019] 圖8是說明消除電動(dòng)機(jī)端的中心坐標(biāo)的偏移的過程的圖。
[0020] 圖9是表示電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡包含象限突起的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 圖1是將本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式所涉及的軌跡顯示裝置10與包括軌跡顯示裝置 10的顯示對(duì)象的機(jī)床12以及對(duì)機(jī)床12進(jìn)行控制的數(shù)值控制裝置（CNC) 14 -起表示的功 能框圖。機(jī)床（機(jī)構(gòu)部）12具有至少1個(gè)、優(yōu)選的是2個(gè)以上（圖示例中2個(gè)）伺服電動(dòng) 機(jī)等電動(dòng)機(jī)16,機(jī)床12還具有通過電動(dòng)機(jī)16來進(jìn)行圓動(dòng)作或圓弧動(dòng)作的可動(dòng)部（后述的 X-Y工作臺(tái)等）18。能夠通過球桿儀（ballbar)、KGM(平面正交光柵）或光電傳感器等位 置測(cè)定器20來測(cè)定可動(dòng)部18 (機(jī)械端）的位置。
[0022] 編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器等電動(dòng)機(jī)側(cè)檢測(cè)器22安裝于各個(gè)電動(dòng)機(jī)16,數(shù)值控制裝置 14能夠獲取各電動(dòng)機(jī)16的位置信息。數(shù)值控制裝置14基于預(yù)先決定的加工程序以及所獲 取到的各電動(dòng)機(jī)的位置信息，來對(duì)各電動(dòng)機(jī)16進(jìn)行控制（例如反饋控制）以使可動(dòng)部18 進(jìn)行圓動(dòng)作或圓弧動(dòng)作。
[0023] 軌跡顯示裝置10具有：電動(dòng)機(jī)側(cè)位置獲取部24,其按規(guī)定的采樣周期從電動(dòng)機(jī)側(cè) 檢測(cè)器22獲取電動(dòng)機(jī)16的位置信息；電動(dòng)機(jī)端實(shí)際坐標(biāo)計(jì)算部26,其根據(jù)電動(dòng)機(jī)16的位 置信息和機(jī)械信息來計(jì)算電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)值；機(jī)械端數(shù)據(jù)獲取部28,其從位置測(cè)定器 20將關(guān)于可動(dòng)部18的機(jī)械端的實(shí)際軌跡上的點(diǎn)的坐標(biāo)值獲取為點(diǎn)列數(shù)據(jù)；以及顯示部30， 其將電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)以及機(jī)械端的點(diǎn)列數(shù)據(jù)分別作為電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡以及機(jī)械 端的實(shí)際軌跡，以使電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心坐標(biāo)與機(jī)械端的實(shí)際軌 跡所構(gòu)成的圓或圓弧的中心坐標(biāo)相互一致的方式，將電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際軌跡與機(jī)械端的實(shí)際 軌跡重疊地顯示。此外，在圖1的例子中，軌跡顯示裝置10被示出為與數(shù)值控制裝置14相 獨(dú)立的裝置，但也可以使兩個(gè)裝置實(shí)質(zhì)一體化來使數(shù)值控制裝置14具備軌跡顯示裝置10 的功能。
[0024] 接著，參照?qǐng)D2的流程圖等來說明軌跡顯示裝置10中的處理的一例。在此，考慮 如圖3所例示的那樣的情況，即機(jī)床12的可動(dòng)部（工作臺(tái)）18通過分別與2個(gè)電動(dòng)機(jī)16 連結(jié)的相互正交的2個(gè)驅(qū)動(dòng)軸（X軸32和Y軸34)來按照加工程序等規(guī)定的動(dòng)作程序進(jìn)行 圓動(dòng)作。對(duì)2個(gè)電動(dòng)機(jī)16發(fā)送相位相差90°的正弦波狀的指令，由此工作臺(tái)18按照該指 令進(jìn)行圓狀動(dòng)作。
[0025] 首先，在步驟S1中，電動(dòng)機(jī)側(cè)位置獲取部24按規(guī)定的采樣周期獲取各電動(dòng)機(jī)16 的位置信息。更具體地說，電動(dòng)機(jī)側(cè)位置獲取部24從安裝于各電動(dòng)機(jī)16的電動(dòng)機(jī)側(cè)檢測(cè) 器22獲取各電動(dòng)機(jī)的正弦波狀的位置信息?；蛘撸跀?shù)值控制裝置14通過反饋控制來控 制電動(dòng)機(jī)16的情況下，也能夠從數(shù)值控制裝置14以時(shí)間序列來獲取各電動(dòng)機(jī)的位置信息。
[0026] 接著，在步驟S2中，電動(dòng)機(jī)端實(shí)際坐標(biāo)計(jì)算部26根據(jù)對(duì)X軸32和Y軸34進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的、被獲取的位置信息（xk(k·Δt)，yk(k·Δt))(k= 1，2，…，Ν，Δt是采樣 周期）以及機(jī)械信息（驅(qū)動(dòng)軸的形狀、尺寸等），來計(jì)算電動(dòng)機(jī)端的實(shí)際坐標(biāo)（Xk(k·At)， Yk(k·At))。在此，電動(dòng)機(jī)端是指根據(jù)從電動(dòng)機(jī)側(cè)檢測(cè)器得到的電動(dòng)機(jī)的