控制裝置的內部數據的觀測裝置的製作方法
2023-10-05 14:29:19 1
專利名稱：控制裝置的內部數據的觀測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種為了調查·調整伺服電動機或主軸電動機的控制特性，對控制工具機、產業機械或者產業機器人的控制裝置的內部數據進行觀測的數據觀測裝置，特別是涉及一種與觀測數據不同，對控制裝置內部的數據，例如對使用不對外部輸出的電動機的驅動控制裝置和檢測器的異常信號、報警信號，或者NC與驅動控制裝置的接口中所使用的標誌等來施加觸發，可以進行數據觀測的控制裝置的內部數據進行觀測的數據觀測裝置。
背景技術：
在專利文獻1中，以產業機械的監視方法以及其裝置為課題，提出了一種產業機械的監視方法以及其裝置，他們的特徵為對產業機械的運轉狀態進行測定來記錄為時間序列連續的波形數據，並對該記錄的波形數據進行處理在終端裝置的畫面中圖形顯示。
在專利文獻1的[用於解決課題的手段作用·效果]的欄中，具有有關觸發的記載。但是，關於觸發，只不過簡單地記載了對於取得的波形設定觸發，而沒有對波形取得的觸發進行規定的記載。即，對於有關下述的觸發條件的項目1～3沒有進行任何的記載。
項目1在控制裝置一側判斷觸發條件。
項目2根據與取得波形不同另外指定的數據值進入某個範圍內來決定觸發條件。
項目3使用多個數據來決定觸發條件。
在專利文獻2中，公開了以負載狀況顯示方法及其顯示裝置為題的發明。在專利文獻2中公開了一種負載狀況顯示方法，其特徵為對提供給控制對象裝置的驅動源的電量進行檢測，根據該電量運算負載狀態並在監視器上顯示負載狀態。在專利文獻2的權利要求5中記載了以下的內容設定規定等級的觸發，存儲顯示達到觸發等級前後的負載狀態，並報告已經達到了觸發等級。但是，並沒有記載有關在控制裝置一側判斷取得波形的觸發條件的內容。
專利文獻1特開2000-210800號公報(參考權利要求、說明書的段落 ～ 、 ～ 、圖1以及說明書摘要)專利文獻2特開11-259111號公報(參考權利要求1、5、說明書的段落 、 、 ～ 以及圖1)發明內容在現有技術中，如專利文獻1所記載的發明那樣，在對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或者產業機器人的控制裝置的狀態進行測定時，使用示波器等一般的測定裝置來進行數據測定。此外，如專利文獻2記載的發明那樣，還可以選擇一個測定數據，利用該數據超過了某個值來施加觸發，進行數據的測定。
但是，根據現有技術，存在僅可以觀測用於控制裝置的外部輸出而預先準備的數據，可以僅著眼於測定對象的數據中的一個施加觸發，但無法對控制裝置的內部數據進行詳細地觀測的問題。
因此，本發明的目的在於，提供一種數據觀測裝置，其可以對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置的內部數據進行詳細地觀測，並且可以容易地對伺服·主軸控制系統進行調查·調整。
達成上述目的的在權利要求1中記載的數據觀測裝置，是對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置的內部數據進行觀測的數據觀測裝置，其特徵為具備指定成為觀測對象的觀測數據的單元；指定觸發數據的單元，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得所述觀測數據的觸發的定時；根據所述觸發數據的值設定施加所述觸發的觸發條件的單元；以及在所述控制裝置的內部進行是否滿足所述觸發條件的判斷後，開始或結束取得所述觀測數據的值，並顯示所取得的該觀測數據的單元。
達成上述目的的在權利要求2中記載的數據觀測裝置，是對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置的內部數據進行觀測的數據觀測裝置，其特徵為具備指定成為觀測對象的觀測數據的單元；指定觸發數據的單元，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得所述觀測數據的觸發的定時；根據所述觸發數據的值設定施加所述觸發的觸發條件的單元；以及在所述控制裝置的內部進行是否滿足所述觸發條件的判斷後，開始或結束所述觀測數據向在該控制裝置的內部設置的緩衝存儲器的存儲，並顯示所存儲的該觀測數據的單元。
在權利要求1以及2記載的數據觀測裝置中，所述觀測數據以及所述觸發數據是在給予伺服控制部、主軸控制部以及伺服·主軸控制部指令的上位控制器部的全部或者某個中包含的數據。
在上述數據觀測裝置中，在由所述指定單元指定的一個觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下時，施加所述觸發。
在上述數據觀測裝置中，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，並設定成通過對於該多個觸發數據的各個，該觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下來設定為施加觸發的觸發條件，根據全部的觸發條件成立，設所述觀測數據的觸發條件成立。
在上述數據觀測裝置中，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，並設定成通過對於該多個觸發數據的各個，該觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下來設定為施加觸發的觸發條件，根據某個觸發條件成立，設所述觀測數據的觸發條件成立。
在上述數據觀測裝置中，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，對指定的多個觸發數據進行加減乘除的運算，將該運算結果為通過其他方法設定的值以上或者以下設為觀測數據的觸發條件。
在上述數據觀測裝置中，所述數據觀測裝置，被設置在NC控制裝置內，所述觀測數據以及所述觸發數據都可以由該NC控制裝置的參數指定。
在上述數據觀測裝置中，所示數據觀測裝置，由NC控制裝置內的NC控制部和與該NC控制部連接的個人計算機構成，所述觀測數據以及所述觸發數據都可以由該個人計算機指定。
根據權利要求1記載的發明，因為可以通過對應控制裝置內部的觸發數據的值施加觸發來取得控制裝置內部的觀測對象的觀測數據，所以在觀測數據中發生異常時，將被認為該異常原因的數據的值作為觸發來取得觀測數據，由此可容易地分析異常的原因。
根據權利要求2記載的發明，因為在將觀測數據暫時存儲在控制裝置內部設置的緩衝存儲器之後可以輸出所存儲的觀測數據，所以可以非常容易地解決間歇性的現象。
根據權利要求3記載的發明，作為控制裝置內部的觸發數據，是對伺服控制部、主軸控制部、伺服·主軸控制部以及他們的控制部給予指令的上位控制器部內的數據，所以可以容易地分析與伺服·主軸控制有關的事象、以及分析與上位控制器的接口有關的事象。
在權利要求4記載的發明中，準備一個為了觸發而指定的數據，該一個數據的值，例如設定在第一規定值以上並且在第二規定值以下的觸發條件，在該數據滿足了上述觸發條件時，施加觸發。
在權利要求5記載的發明中，準備多個為了觸發而指定的數據，針對各個數據設定觸發條件，在這些數據全部滿足觸發條件(AND條件)時施加觸發。
在權利要求6記載的發明中，準備多個為了觸發而指定的數據，針對各個數據設定觸發條件，在即使這些數據中的一個數據滿足觸發條件(OR條件)時施加觸發。
在權利要求7記載的發明中，準備多個為了觸發而指定的數據，在對這些數據進行了四則運算的結果滿足某個條件時，施加觸發。
因此，根據權利要求4～7記載的發明，在為了觸發而指定的一個或者多個內部數據滿足規定的條件時，施加觸發，所以可以對應各種目的來取得觀測數據。
根據權利要求8記載的發明，將權利要求2中記載的結構全部設置在NC控制裝置內，所以不需要NC控制裝置以外的裝置，可以廉價地取得控制裝置內部的數據。
根據權利要求9記載的發明，這些數據觀測裝置使NC控制裝置內的NC控制部與和該NC控制部連接的個人計算機可通信地連接，在操行性良好的個人計算機內指定觀測數據和觸發數據，並且指定觸發條件，在NC控制裝置內設置數據取得部，由此，可以不直接操作NC控制裝置來觀測NC控制裝置內的數據。
如上所述，根據本發明，可以對應控制裝置內部的狀態自由地施加觸發，並且觀測內容的自由度也較高。因此，可以更加詳細地得知控制裝置內部的狀態，特別是可以容易地調查·調整伺服·主軸控制系統。
圖1是本發明第一實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。
圖2是本發明第二實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。
圖3是本發明第一觸發條件判定處理的流程圖。
圖4是本發明第二觸發條件判定處理的流程圖。
圖5是本發明第三觸發條件判定處理的流程圖。
圖6是本發明第四觸發條件判定處理的流程圖。
圖7是本發明第三實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。
圖8是本發明第四實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的實施方式進行詳細地說明。在以下本發明的實施方式中，以一種形式的工具機為例來進行說明，但本發明除了該形式的工具機之外，也可以適用於產業機械以及產業機器人。
圖1是本發明第一實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。圖1所示的數據觀測裝置1是對工具機的控制裝置2的內部數據進行觀測的數據觀測裝置。該工具機例如分別沿X軸方向和Y軸方向驅動伺服電動機來輸送工作檯，沿Z軸方向驅動伺服電動機來輸送主軸，對工作檯上固定的工件進行加工。這裡，X軸、Y軸以及Z軸是XYZ三軸正交坐標系的各軸。
數據觀測裝置1與控制裝置2可通信地連接，具有觀測數據指定單元11、觸發數據指定單元12、觸發條件設定單元13以及數據顯示部14。觀測數據指定單元11，指定成為觀測對象的觀測數據。觸發數據指定單元12，指定觸發數據，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得觀測數據的(誘發)觸發的定時。觸發條件設定單元13，根據觸發數據的值設定施加觸發的觸發條件。數據顯示部14，通過CRT或LCD等顯示裝置顯示由數據取得部30取得的觀測數據。如果控制裝置2為NC控制裝置，則觀測數據以及觸發數據可以一同由參數指定。這裡，所謂的參數是數據控制所必須的、指定坐標系、控制軸、畫面顯示的數據。
控制裝置2具有控制部20和數據取得部30。控制部20具有上位控制器21和伺服控制部22以及主軸控制部23。上位控制器21對工件的加工程序進行分析，對伺服控制部22發出驅動伺服電動機的指令，並對主軸控制部23發出驅動主軸電動機的指令。上位控制器21，從伺服控制部22、主軸控制部23對應指令接收反饋數據。數據取得部30通過觸發判斷部32進行是否滿足了後述的觸發條件的判斷後，開始或者結束從控制部20取得觀測數據，來取得觀測數據。
圖2是本發明第二實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。圖2所示的控制裝置3，除了數據取得部40不同之外與圖1所示的控制裝置2具有相同的結構。數據取得部40具有緩衝存儲器41，由觸發判斷部42進行是否滿足後述的觸發條件的判斷來開始或者結束向緩衝存儲器41存儲觀測數據，由此來取得觀測數據。數據顯示部14將數據取得部40的緩衝存儲器41存儲的觀測數據在CRT或LCD等在顯示裝置上進行顯示。緩衝存儲器41將取得的數字數據依次存儲在多個寄存器內，在寄存器存滿了時使用按照舊的順序進行廢棄的形式的FIFO。
然後，以下對觸發條件進行說明。所謂的用於決定觀測數據的觸發定時而使用的觸發數據，具體地說，在將觀測數據設為Z軸主軸電動機的轉速和電流值時，可以將觸發數據設為X軸以及Y軸的各伺服電動機的位置反饋數據。此時，可以將X軸以及Y軸的各伺服電動機的位置反饋數據處於規定的範圍內設定為觸發條件。以下列舉第一～第四的具體例子對觸發條件的判定處理進行說明。
在以下所示的流程圖中，S後面的數字表示步驟的號碼。
圖3是本發明第一觸發條件判定處理的流程圖。
在步驟S301中，識別觸發對象數據D1。
在步驟S302中，識別觸發條件(a≤D1≤b)。
在步驟S303中，監視觸發對象數據D1。
在步驟S304中，判定觸發對象數據D1是否滿足了觸發條件a≤D1≤b，在判定結果為YES時進入步驟S305，在為NO時返回步驟S303。
在步驟S305中，開始或者結束觀測數據的取得。
在以下所示的流程圖中，S後面的數字表示步驟的號碼。
圖4是本發明第二觸發條件判定處理的流程圖。
在步驟S401中，識別觸發對象數據D1、D2、...、Dx。
在步驟S402中，識別觸發條件(a≤D1≤b和c≤D2≤d和x≤Dx≤y全部成立)。
在步驟S403中，監視觸發對象數據D1。
在步驟S404中，判定觸發對象數據D1是否滿足了在步驟S402中識別的觸發條件(a≤D1≤b)，在判定結果為YES時進入步驟S405，在為NO時返回步驟S403。
在步驟S405中，監視觸發對象數據D2。
在步驟S406中，判定觸發對象數據D2是否滿足了在步驟S402中識別的觸發條件(c≤D2≤d)，在判定結果為YES時進入步驟S407，在為NO時返回步驟S403。
在步驟S407中，監視觸發對象數據Dx。
在步驟S408中，判定觸發對象數據Dx是否滿足了在步驟S402中識別的觸發條件(x≤Dx≤y)，在判定結果為YES時進入步驟S409，在為NO時返回步驟S403。
在步驟S409中，開始或者結束觀測數據的取得。
圖5是本發明第三觸發條件判定處理的流程圖。
在步驟S501中，識別觸發對象數據D1、D2、...、Dx。
在步驟S502中，識別觸發條件(a≤D1≤b和c≤D2≤d和x≤Dx≤y的某一個條件成立)。
在步驟S503中，監視觸發對象數據D1。
在步驟S504中，判定觸發對象數據D1是否滿足了在步驟S502中識別的觸發條件(a≤D1≤b)，在判定結果為YES時進入步驟S509，在為NO時進入步驟S505。
在步驟S505中，監視觸發對象數據D2。
在步驟S506中，判定觸發對象數據D2是否滿足了在步驟S502中識別的觸發條件(c≤D2≤d)，在判定結果為YES時進入步驟S509，在為NO時進入步驟S507。
在步驟S507中，監視觸發對象數據Dx。
在步驟S508中，判定觸發對象數據Dx是否滿足了在步驟S502中識別的觸發條件(x≤Dx≤y)，在判定結果為YES時進入步驟S509，在為NO時返回步驟S503。
在步驟S509中，開始或者結束觀測數據的取得。
圖6是本發明第四觸發條件判定處理的流程圖。
在步驟S601中，識別觸發對象數據D1、D2、...、Dx。
在步驟S602中，識別觸發對象數據D1、D2、...、Dx的函數y＝f(D1、D2、...、Dx)的觸發條件(a≤y≤b)。
在步驟S603中，監視觸發對象數據D1、D2、...、Dx。
在步驟S604中，計算函數y＝f(D1、D2、...、Dx)。
在步驟S605中，判定觸發對象數據D1、D2、...、Dx的函數y是否滿足觸發條件a≤y≤b，在判定結果為YES時進入步驟S606，在為NO時返回步驟S603。
在步驟S606中，開始或者結束觀測數據的取得。
圖7是本發明第三實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。圖7所示的本發明第三實施方式的控制裝置3的內部數據觀測裝置1與圖2所示的本發明第二實施方式的控制裝置3的內部數據觀測裝置1具有相同的結構，全部的構成要素被設置在NC控制裝置100內。
圖8是本發明第四實施方式的控制裝置的內部數據觀測裝置的方框圖。圖8所示的本發明第四實施方式的NC控制裝置300的控制部3的內部數據觀測裝置200，在圖2所示的本發明第二實施方式的控制裝置3的內部數據觀測裝置1中，在個人計算機(PC)200中設置數據觀測部1，在NC控制裝置300內設置控制裝置3。此外，PC200和NC控制裝置300之間相互可通信地連接。
權利要求
1.一種數據觀測裝置，其對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置的內部數據進行觀測，其特徵在於，具備以下單元指定成為觀測對象的觀測數據的單元；指定觸發數據的單元，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得所述觀測數據的觸發的定時；根據所述觸發數據的值設定施加所述觸發的觸發條件的單元；以及在所述控制裝置的內部進行是否滿足所述觸發條件的判斷後，開始或結束取得所述觀測數據的值，並顯示所取得的該觀測數據的單元。
2.一種數據觀測裝置，其對控制至少具有一個由伺服電動機或主軸電動機驅動的驅動軸的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置的內部數據進行觀測，其特徵在於，具備以下單元指定成為觀測對象的觀測數據的單元；指定觸發數據的單元，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得所述觀測數據的觸發的定時；根據所述觸發數據的值設定施加所述觸發的觸發條件的單元；以及在所述控制裝置的內部進行是否滿足所述觸發條件的判斷後，開始或結束所述觀測數據的值向在該控制裝置的內部設置的緩衝存儲器的儲存，並顯示所儲存的該觀測數據的單元。
3.根據權利要求1或2所述的數據觀測裝置，其特徵在於，所述觀測數據以及所述觸發數據，是在給予伺服控制部、主軸控制部以及伺服·主軸控制部指令的上位控制器部內的全部或者某個中包含的數據。
4.根據權利要求1至3的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，在由所述指定單元指定的一個觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下時，施加所述觸發。
5.根據權利要求1至3的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，並設定成通過對於該多個觸發數據的各個，該觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下的狀態來設定為施加觸發的觸發條件，根據全部的觸發條件已經成立，設所述觀測數據的觸發條件已經成立。
6.根據權利要求1至3的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，並設定成通過對於該多個觸發數據的各個，該觸發數據的值為通過其他方法指定的值以上或者為該值以下的狀態來設定為施加觸發的觸發條件，根據某個觸發條件成立，設所述觀測數據的觸發條件成立。
7.根據權利要求1至3的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，指定作為所述觸發條件使用的多個觸發數據，對該指定的多個觸發數據進行加減乘除的運算，將該運算結果為通過其他方法設定的值以上或者以下設為觀測數據的觸發條件。
8.根據權利要求1至7的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，所述數據觀測裝置被設置在NC控制裝置內，所述觀測數據以及所述觸發數據都可以由該NC控制裝置的參數指定。
9.根據權利要求1至7的任意一項所述的數據觀測裝置，其特徵在於，所示數據觀測裝置，由NC控制裝置內的NC控制部和與該NC控制部連接的個人計算機構成，所述觀測數據以及所述觸發數據都可以由該個人計算機指定。
全文摘要
一種對控制至少具有一個伺服電動機或主軸電動機的工具機、產業機械或產業機器人的控制裝置(2)的內部數據進行觀測的數據觀測裝置(1)，具備指定成為觀測對象的觀測數據的單元(11)；指定觸發數據的單元(12)，該觸發數據用於決定開始和/或結束取得觀測數據的觸發的定時；根據觸發數據的值設定施加觸發的觸發條件的單元(13)；以及在控制裝置(2)的內部進行是否滿足觸發條件的判斷，開始或結束取得觀測數據的值，並顯示所取得的該觀測數據的單元(14)。
文檔編號G05B19/4062GK101086663SQ20071010544
公開日2007年12月12日 申請日期2007年5月30日 優先權日2006年6月6日
發明者內田裕之, 巖下平輔, 置田肇, 杉山和之 申請人:發那科株式會社