CN110234467A - 振动状态检测装置以及具备振动状态检测装置的机床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种振动状态检测装置(100)以及具备振动状态检测装置(100)的机床,该振动检测装置(100)具备:拍摄装置(130),对由机床的驱动装置驱动的至少一个被驱动要素进行拍摄;以及振动状态解析部(110),基于由拍摄装置(130)获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与被驱动要素的振动对应的参数,在参数中至少包括振动频率。由此,提供一种即使在机床的刀具附着有切削油、切屑等的情况下也能可靠地获得与因切削而产生的振动对应的参数的振动状态检测装置以及具备该振动状态检测装置的、能抑制因切削而产生的振动的机床。
Description
技术领域
本发明涉及一种对在进行切削加工时产生的振动的状态进行检测的装置以及具备该振动状态检测装置的机床。
背景技术
在使刀具或被切削物旋转而进行加工的机床中,由于在加工被切削物时产生的振动,可能会使被切削物的加工精度降低。为了应对该情况,例如,提出了如下的机床的动态特性计算装置:能够将高速相机配置于旋转刀具的侧方,根据由高速相机拍摄到的刀具的图像来计算刀具的振动特性(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-132706号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在专利文献1所记载的装置中,从包括旋转刀具的图像数据中检测旋转刀具的外缘,计算旋转刀具的位移量。但是,在旋转刀具附着有切削油、切屑等的情况下,无法划定旋转刀具的外缘,可能会无法测定旋转刀具的位移量。在该情况下,在由机床进行的实际的切削工序中,可能会无法获得旋转刀具的振动特性。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种即使在机床的刀具附着有切削油、切屑等的情况下也能可靠地获得与因切削而产生的振动对应的参数的振动状态检测装置以及具备该振动状态检测装置的、能抑制因切削而产生的振动的机床。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明的一个实施方案的振动状态检测装置具备:
拍摄装置,对由机床的驱动装置驱动的至少一个被驱动要素进行拍摄;以及
振动状态解析部,基于由所述拍摄装置获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与所述被驱动要素的振动对应的参数,
在所述参数中至少包括振动频率。
本发明的一个实施方案的机床具备:
上述振动状态检测装置;以及驱动控制部,基于由所述振动状态检测装置计算出的与振动对应的参数对所述驱动装置进行反馈控制。
发明效果
根据上述实施方案的振动状态检测装置,即使在机床的刀具附着有切削油、切屑等的情况下,也能可靠地获得与因切削而产生的振动对应的参数,在具备振动状态检测装置的机床中,能抑制因切削而产生的振动。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的振动状态检测装置的构成的框图。
图2是示意性地表示具备本发明的振动状态检测装置的机床中的拍摄装置的一个配置例。
图3是表示由本发明的第一实施方式的振动状态检测装置实施的振动状态检测处理的一个例子的流程图。
图4是表示本发明的第一实施方式的驱动控制部的构成的框图。
图5是表示由本发明的第一实施方式的驱动控制部实施的驱动控制处理的一个例子的流程图。
图6是表示本发明的第二实施方式的驱动控制部的构成的框图。
图7是表示由本发明的第二实施方式的驱动控制部实施的驱动控制处理的一个例子的流程图。
图8是示意性地表示具备本发明的振动状态检测装置的机床中的拍摄装置的其他配置例的立体图。
图9是示意性地表示具备本发明的振动状态检测装置的机床中的拍摄装置的其他配置例的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的各种各样的实施方式进行说明。在各个附图中,对具有相同功能的对应的构件标注相同的附图标记。考虑到要点的说明或理解的容易性,为了方便,将实施方式分开示出,但能够进行在不同的实施方式中示出的构成的部分的置换或者组合。在第二实施方式以后,省略与第一实施方式共同的事项的记述,仅对不同的点进行说明。特别是,对于由同样的构成而产生的同样的作用效果,在每个实施方式中不会逐次提及。
在示出机床的立体图中,将加工台的移动方向(前后)设为Z轴,将滑鞍的水平移动方向(左右)设为X轴,将主轴头的垂直移动方向(上下)设为Y轴。
(第一实施方式的振动状态检测装置100)
图1是表示本发明的第一实施方式的振动状态检测装置的构成的框图。需要说明的是,图1中所示的箭头表示信号的发送方向。图2是示意性地表示具备本发明的振动状态检测装置的机床中的拍摄装置的一个配置例的立体图。
本实施方式的振动状态检测装置100具备:
(1)拍摄装置130,对由机床2所具备的驱动装置(例如,伺服马达50A~D)驱动的被驱动要素(例如,加工台8、滑鞍10、主轴头12、主轴24)中的至少一个被驱动要素进行拍摄;
(2)振动状态解析部110,基于由拍摄装置130获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与被驱动要素的振动对应的参数;
(3)被驱动要素确定部120,基于由振动状态解析部110计算出的与振动对应的参数,确定需要抑制振动的控制的被驱动要素。
如图1所示,从振动状态检测装置100(被驱动要素确定部120)向构成为机床2的控制装置的一部分的驱动控制部200和显示装置30发送信号。振动状态解析部110和被驱动要素确定部120有时也构成为机床2的控制装置的一部分,有时也设置于作为外部装置而存在的振动状态检测装置100,经由电缆等与机床2的控制装置电连接。显示装置30有时也设置于机床2,有时也设置于作为外部装置而存在的振动状态检测装置100。
<机床2>
接着,对图2所示的机床2的概要进行说明。在图2中,作为一个例子示出了卧式加工中心(machining center),但并不限于此,例如,也能在立式加工中心、被切削物侧旋转的车床式的机床中应用振动状态检测装置100。
作为机床2的基部的床身4在俯视时具有矩形形状。在床身4的后端部,以与床身4一起形成L形的侧面形状的方式以立起的状态配置固定有门形状的立柱6。在位于床身4上的立柱6的前侧以能够沿Z轴(前后)方向移动地方式配置有由伺服马达50A驱动的加工台8。在立柱6的前表面以能够沿X轴(左右)方向移动的方式配置有由伺服马达50B驱动的滑鞍10。此外,在滑鞍10以能够沿Y轴(上下)方向移动的方式配置有由伺服马达50C驱动的主轴基座18。
加工台8由配置于床身4上的左右一对导轨14、14支承为在Z轴方向移动自如。滑鞍10由配置于立柱6的上端部和下端部的上下一对导轨16、16支承为在X轴方向移动自如。
主轴基座18由配置于滑鞍10的左、右纵边部的左右一对导轨20、20支承为在Y轴方向移动自如。在矩形的主轴基座18,主轴头12将轴心朝向Z轴方向固定。因此,由伺服马达50C驱动的主轴头12也能被配置为在Y轴(上下)方向可移动。
主轴头12具有圆筒状的形状,在主轴头12内***配置有主轴24。该主轴24经由多个轴承而由主轴头12旋转自如地支承。此外,在主轴头12内组装有伺服马达50D,主轴24由伺服马达50D旋转驱动。在该主轴24的前端部可拆装地装接有支承旋转刀具的刀架。通过该拆装机构,能更换并装接各种各样的刀具。
根据以上这样的构成,能利用装配于主轴24的旋转的刀具对载置于加工台8的被切削物进行切削加工。在随着由加工台8的Z轴方向的移动引起的被切削物的送入、由滑鞍10的X轴方向的移动或主轴头12的Y轴方向的移动引起的旋转刀具的移动而利用旋转刀具来加工被切削物时,因切削阻力等而产生振动。在该情况下,在被驱动要素(加工台8、滑鞍10、主轴头12、主轴24)所具有的固有振动频率与产生的振动的频率接近的情况下,可能会产生共鸣。
<振动状态检测装置100>
本实施方式的振动状态检测装置100能计算出与因这样的切削而产生的振动对应的参数,并对振动因何种被驱动要素而产生进行判别。
在图2所示的配置例中,对被驱动要素(加工台8、滑鞍10、主轴头12、主轴24)中的至少一个被驱动要素进行拍摄的拍摄装置130设于机床2(详细而言,罩28)的内部。更详细而言,在床身4的侧方,配置于比工作台8的载置面稍微靠上方的位置。拍摄装置130优选具有CCD、CMOS等摄像元件和使被摄体像成像于摄像元件的透镜的高速相机,特别优选能拍摄4000帧/秒以上的高速相机。
在拍摄装置130配置于机床2内部的情况下,能直接对被驱动要素进行拍摄,能通过罩28从外部保护拍摄装置130。
在图2所示的配置例中,拍摄装置130从X轴方向对被驱动要素进行拍摄。作为拍摄装置130可拍摄的被驱动要素,可以举出:由伺服马达50A驱动的加工台8、由伺服马达50B驱动的滑鞍10、由伺服马达50C驱动的主轴头12以及由伺服马达50D旋转驱动的主轴24。不过,拍摄装置130的拍摄方向不一定需要与X轴方向一致,大致沿着X轴方向即可。
在加工台8、滑鞍10或主轴头12的情况下,通过驱动装置(伺服马达50A~C)进行平移运动,在主轴24的情况下,通过驱动装置(伺服马达50D)进行旋转运动。此时,在沿Z轴方向移动的加工台8或沿Y轴方向移动的主轴头12为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向不同的方向对被驱动要素进行拍摄。
另一方面,在沿X轴方向移动的滑鞍10为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向相同的方向对被驱动要素进行拍摄。
在振动状态解析部110中,即使在包括由伺服马达50D旋转驱动的主轴24在内的任意的被驱动要素的情况下,也能利用已知的图像解析单元对由拍摄装置130获取到的图像数据进行图像解析,由此能够掌握各被驱动要素的外形或确定的部位。因此,能够根据每经过固定的时间的图像数据所示的被驱动要素的外形或确定的部位的位置变化来计算振动频率、振动的振幅以及振动的方向来作为与振动对应的参数。
特别是,在拍摄装置130从与被驱动要素的移动方向不同的方向对被驱动要素进行拍摄的、加工台8(沿Z轴方向移动)或主轴头12(沿Y轴方向移动)的情况下,能可靠地拍摄由振动引起的位移,因此,能更准确地计算出与振动对应的参数。而且,在拍摄装置130的拍摄方向与被驱动要素的移动方向大致正交的情况下,能更准确地拍摄由振动引起的位移。
根据拍摄被驱动要素的方向,有时也无法准确地掌握振动的振幅或振动的方向。但是,即使在这样的情况下,也能掌握周期性的往返运动及其周期,至少能检测出振动频率。
在根据作为被驱动要素的加工台8、滑鞍10、主轴头12、主轴24的外形或确定的部位的位置变化来计算与振动对应的参数的情况下,即使在装配于主轴24的顶端的旋转刀具附着有切削油、切屑等的情况下,也能准确地计算出与因切削而在机床2的各个被驱动要素中产生的振动对应的参数。
假设,即使在被驱动要素附着有切削油、切屑等的情况下,也能掌握周期性的往返运动及其周期,至少能检测出振动频率。
在本实施方式的振动状态检测装置100中,能通过被驱动要素确定部120,基于由振动状态解析部110计算出的与振动对应的参数来确定“需要抑制振动的控制的被驱动要素”。例如,在根据被驱动要素的图像数据计算出的振幅超过规定的阈值的情况下,能将该被驱动要素判定为“需要抑制振动的控制的被驱动要素”。此外,在根据被驱动要素的图像数据计算出的振动频率在易于引起共振等的规定区域内的情况下,也能将该被驱动要素判定为“需要抑制振动的控制的被驱动要素”。
<振动状态检测处理>
接着,参照流程图对用于振动状态检测的控制处理进行说明。图3是表示由本发明的第一实施方式的振动状态检测装置100实施的振动状态检测处理的一个例子的流程图。
在图3中,首先,振动状态解析部110基于由拍摄装置130获取到的图像数据来计算与各被驱动要素的振动对应的参数(步骤S10)。接着,被驱动要素确定部120对计算出的与振动对应的参数(例如,振幅)中是否存在超过阈值的参数进行判断(步骤S12)。在不存在超过阈值的参数(NO:否)的情况下,继续步骤S10的计算直至参数的值超过阈值。在该判断中,如果判别为存在超过阈值的参数(YES:是),则确定参数超过阈值的被驱动要素是何种被驱动要素(步骤S14)。
如果将确定的“需要抑制振动的控制的被驱动要素”设为被驱动要素A,则接着,被驱动要素确定部120向机床2的驱动控制部200发送包括被驱动要素A和至少包括振动频率的与振动对应的参数的信息的信号(步骤S16)。而且,被驱动要素确定部120向显示装置的驱动电路发送包括被驱动要素A和至少包括振动频率的与振动对应的参数的信息的信号,在显示装置30显示被驱动要素A的名称、与该振动对应的参数(步骤S18),结束一系列控制处理。需要说明的是,有时也会存在多个被驱动要素A。
如以上那样,振动状态解析部110基于由拍摄装置130获取到的被驱动要素的每经过规定时间的图像数据来计算出,由此,即使在机床2的刀具附着有切削油、切屑等的情况下,也能准确地获取至少包括振动频率的与因切削而在机床2产生的振动对应的参数。
而且,被驱动要素确定部120基于由振动状态解析部110计算出的与振动对应的参数来确定需要抑制振动的控制的被驱动要素A,因此,能应用于抑制振动的适当的控制或向机床2的操作者准确地通知与振动有关的信息。
需要说明的是,在上述步骤S12的判断中,对与振动对应的参数是否超过阈值进行判断,但并不限于此,有时也可以对与振动对应的参数(例如,振动频率)是否在规定范围内进行判断。
(本发明的驱动控制部200)
接着,对驱动控制部200进行说明,该驱动控制部200是对被驱动要素(加工台8、滑鞍10、主轴头12、主轴24)的驱动装置(伺服马达50A~D)进行反馈控制的控制装置,能基于从振动状态检测装置100接收到的信号来实施用于抑制由驱动装置驱动的被驱动要素的振动的控制处理。
<第一实施方式的驱动控制部200>
首先,对本发明的第一实施方式的驱动控制部200进行说明。图4是表示本发明的第一实施方式的驱动控制部的构成的框图。
本实施方式的驱动控制部200具备:
NC程序存储部210,存储机床2的NC程序;动作指令生成部220,从NC程序存储部210读入程序数据;位置控制部230,从动作指令生成部220接收信号;速度控制部240,从位置控制部230接收信号;滤波处理部250,从速度控制部240接收信号;电流控制部260,从滤波处理部250接收信号;以及伺服放大器270,从电流控制部260接收信号,其中,从伺服放大器270向电流控制部260发送反馈信号。此外,从伺服放大器270向作为驱动装置的伺服马达50A~D发送放大后的信号。在各伺服马达50A~D中,分别装配有回转式编码器60A~D,向位置控制部230和速度控制部240发送反馈信号。滤波控制部250从振动状态检测装置100接收信号(图3的步骤S16所示的信号)。
在以上那样构成的驱动控制部200中,通过动作指令生成部220来解析存储于NC程序存储部210的NC程序,生成向驱动装置(伺服马达50A~D)的动作指令信号,并将其发送至位置控制部230。
接着,通过位置控制部230,基于动作指令信号和从驱动装置(回转式编码器60A~D)反馈的当前位置信号来生成速度指令信号,并将其发送至速度控制部240。接着,通过速度控制部240,基于速度指令信号和从驱动装置(回转式编码器60A~D)反馈的当前速度信号来生成电流指令信号,并将其发送至滤波处理部250。
然后,在滤波处理部250中,基于从振动状态检测装置100接收到的信号,从电流指令信号中去除被驱动要素A(需要抑制振动的控制的被驱动要素)的振动的频率分量,将去除处理后的电流指令信号发送至电流控制部260。然后,通过电流控制部260,基于去除处理后的电流指令信号和从伺服放大器270反馈的当前电流信号来生成驱动指令信号,并将其发送至伺服放大器270。通过伺服放大器270,以规定的增益放大驱动指令信号,并将其发送至驱动装置(伺服马达50A~D)进行驱动控制。
假设当产生于被驱动要素A(需要抑制振动的控制的被驱动要素)的振动作为外部干扰被输入至驱动装置(与被驱动要素A对应的伺服马达50A~D中的任一个)的控制***时,该控制***变得不稳定并振动,从驱动装置(回转式编码器60A~D)反馈的当前速度信号附加有振动的频率分量,基于此计算出的电流指令信号中包括振动的频率分量,当接近被驱动要素A、机床2整体的固有振动频率时,导致由驱动装置驱动的被驱动要素A、机床2整体发生共振的情况。
因此,在本实施方式的驱动控制部200中,由滤波处理部250从电流指令信号中去除基于从振动状态检测装置100接收到的信号的被驱动要素A的振动的频率分量。由此,即使伴随切削的外部振动作为外部干扰被输入至驱动装置(伺服马达50A~D)的控制***,也能在滤波处理部250中从包括该振动的频率分量的电流指令信号中适当地去除该振动频率分量,因此,能有效地防止驱动装置(伺服马达50A~D)振动。因此,能防止驱动装置(伺服马达50A~D)的振动变大,防止因过度的振动而引起表面粗糙度等加工精度恶化的情况。
<驱动控制处理>
接着,参照流程图对由上述那样的滤波处理部250进行的驱动控制处理进行说明。图5是表示由本发明的第一实施方式的驱动控制部200实施的驱动控制处理的一个例子的流程图。
在图5中,首先,判断是否从振动状态检测装置100接收到信号(步骤S20)。需要说明的是,在未从振动状态检测装置100接收信号(否)的情况下,处于待机状态直至从振动状态检测装置100接收到信号。在该判断中,如果判断为从振动状态检测装置100接收到信号(是),则接下来基于接收到的信号所包括的信息对被驱动要素A进行从电流指令信号中去除被驱动要素A的振动频率分量的控制处理(步骤S22)。接着,向电流控制部260发送去除了该振动频率分量的电流指令信号,通过电流控制部260将驱动指令信号发送至伺服放大器270,通过伺服放大器270放大驱动指令信号,并将其发送至被驱动要素A的驱动装置(伺服马达50A~D中的任一个)(步骤S24)。
通过这样的控制,从电流指令信号中去除被驱动要素A的振动的频率分量,因此,能抑制被驱动要素A的振动。
如上所述,在具备本发明的第一实施方式的振动状态检测装置100(参照图1)和对本发明的第一实施方式的驱动装置进行反馈控制的驱动控制部200(参照图4)的机床2中,驱动控制部200具有滤波处理部250,该滤波处理部250从向确定的被驱动要素A的驱动装置(伺服马达50A~D中的任一个)发送的电流指令信号中消除被驱动要素A的振动的频率分量,因此,能抑制被驱动要素A的振动,进而抑制机床2整体的振动。由此,能防止加工精度恶化。
需要说明的是,有时振动状态检测装置100也可以构成为与机床2不同的外部装置。
<第二实施方式的驱动控制部200>
接着,对本发明的第二实施方式的驱动控制部200进行说明。图6是表示本发明的第二实施方式的驱动控制部的构成的框图。
在本实施方式的驱动控制部200中,与图4所示的第一实施方式相比,不同点在于:速度控制部240与电流控制部260之间不存在滤波控制部250,在电流控制部260连接有增益调整部280。向增益调整部280发送来自振动状态检测装置100的信号,从增益调整部280向电流控制部260发送信号。其他构成与第一实施方式基本相同,省略进一步的说明。
在本实施方式的驱动控制部200中,基于由动作指令生成部220生成的动作指令信号,通过位置控制部230和速度控制部240来生成反映来自驱动装置(回转式编码器60A~D)的反馈的电流指令信号,并将其发送至电流控制部260。需要说明的是,发送至电流控制部260的电流指令信号是未去除振动的频率分量的信号。
在增益调整部280中,基于从振动状态检测装置100接收到的信号,对被驱动要素A(需要抑制振动的控制的被驱动要素)的振动的频率分量进行使由伺服放大器270放大的增益减少的增益调整处理,将增益的重写信号发送至电流控制部260。由该增益调整部280实施的增益调整处理对应于由第一实施方式的驱动控制部200的滤波处理部250实施的滤波处理。需要说明的是,有时在使增益减少的控制处理中将增益设为零,就是说,不向驱动装置发送驱动指令信号的该振动的频率分量。
在电流控制部260中,基于从电流指令信号和伺服放大器270反馈的当前电流信号来生成驱动指令信号,并将其发送至伺服放大器270,通过伺服放大器270以基于增益调整处理的增益放大驱动指令信号,并将其发送至驱动装置(伺服马达50A~D)进行驱动控制。
在第二实施方式的驱动控制部200中,对于基于从振动状态检测装置100接收到的信号的被驱动要素A的振动的频率分量,由增益调整部280调整增益。由此,即使伴随切削的外部振动作为外部干扰被输入至驱动装置(伺服马达50A~D)的控制***,也能在增益调整部280中抑制该振动的频率分量的驱动指令信号的放大,因此,能有效地防止驱动装置(伺服马达50A~D)振动。因此,能防止驱动装置(伺服马达50A~D)的振动变大,防止因过度的振动而引起表面粗糙度等加工精度恶化。
<驱动控制处理>
接着,参照流程图对由如上所述的增益调整部280进行的增益调整处理进行说明。图7是表示由本发明的第二实施方式的驱动控制部200实施的驱动控制处理的一个例子的流程图。
在图7中,首先,判断是否从振动状态检测装置100接收到信号(步骤S30)。需要说明的是,处于待机状态直至从振动状态检测装置100接收到信号。在该判断中,如果判断为从振动状态检测装置100接收到信号(是),则接下来基于接收到的信号所包括的信息进行与被驱动要素A的振动的频率分量相关的、使放大驱动指令信号的增益减少的增益调整处理(步骤S32)。向电流控制部260发送基于该增益调整处理的增益重写信号。基于此,通过电流控制部260将驱动指令信号发送至伺服放大器270,基于调整后的增益,通过伺服放大器270来放大驱动指令信号,并将其发送至被驱动要素A的驱动装置(伺服马达50A~D中的任一个)(步骤S34)。
通过这样的控制,在对驱动装置进行驱动的放大的信号中,被驱动要素A的振动的频率分量被削减,因此,能抑制被驱动要素A的振动。
如上所述,在具备本发明的第一实施方式的振动状态检测装置100(参照图1)和对本发明的第二实施方式的驱动装置进行反馈控制的驱动控制部200(参照图6)的机床2中,驱动控制部200具有增益调整部,该增益调整部对于向确定的被驱动要素A的驱动装置(伺服马达50A~D中的任一个)发送的驱动指令信号中的被驱动要素A的振动的频率分量,使由伺服放大器270放大的增益减少,因此,能抑制被驱动要素A的振动,进而抑制机床2整体的振动。由此,能防止加工精度恶化。
需要说明的是,有时振动状态检测装置100也可以构成为与机床2不同的外部装置。
(拍摄装置的其他配置例)
图8和图9是示意性地表示具备本发明的振动状态检测装置的机床中的拍摄装置的其他配置例的立体图。
在图2所示的配置例中,拍摄装置130设于机床2(罩28)的内部,但在图8和图9所示的配置例中,不同点在于拍摄装置130设于机床2(罩28)的外部。
在拍摄装置130设于机床2(罩28)的外部的情况下,不会发生拍摄装置130的透镜等与切削油、切屑等碰撞的故障,能在不受机床2的振动影响的状态下保持拍摄装置130。
更详细而言,在图8所示的配置例中,在机床2(罩28)的上表面具备具有透光性的区域28A,配置于机床2的上方的拍摄装置130经由具有透光性的区域28A对被驱动要素进行拍摄。在图8所示的配置例中,拍摄装置130从Y轴方向对被驱动要素进行拍摄。在该情况下,在沿Z轴方向移动的加工台8和沿X轴方向移动的滑鞍10为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向不同的方向对被驱动要素进行拍摄。
另一方面,在沿Y轴方向移动的主轴头12为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向相同的方向对被驱动要素进行拍摄。
在图9所示的配置例中,在机床2(罩28)的侧面具备具有透光性的区域28A,配置于机床2的侧方的拍摄装置130经由具有透光性的区域28A对被驱动要素进行拍摄。在图9所示的配置例中,与图2所示的配置例同样,拍摄装置130从X轴方向对被驱动要素进行拍摄。因此,在沿Z轴方向移动的加工台8和沿Y轴方向移动的主轴头12为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向不同的方向对被驱动要素进行拍摄。另一方面,在沿X轴方向移动的滑鞍10为被驱动要素的情况下,拍摄装置130被配置为从与被驱动要素的移动方向相同的方向对被驱动要素进行拍摄。
无论在哪种情况下,在机床2(罩28)的上表面或侧面都具备具有透光性的区域28A,拍摄装置130经由具有透光性的区域28A对被驱动要素进行拍摄,因此,即使拍摄装置130被配置于机床2(罩28)的外侧,也能可靠地获取被驱动要素的图像。
虽然对本发明的实施方式、实施方案进行了说明,但公开内容也可以在构成的细节部分进行变化,实施方式、实施方案中的要素的组合、顺序的变化等可以在请求保护的本发明的范围和思想的情况下实现。
附图标记说明:
2……机床;
4……床身;
6……立柱;
8……加工台;
10……滑鞍;
12……主轴头;
14……导轨;
16……导轨;
18……主轴基座;
20……导轨;
24……主轴;
28……罩;
28A……具有透光性的区域;
30……显示装置;
50A~D……伺服马达;
60A~D……回转式编码器;
100……振动状态检测装置;
110……振动状态解析部;
120……被驱动要素确定部;
130……拍摄装置;
200……驱动控制部;
210……NC程序存储部;
220……动作指令生成部;
230……位置控制部;
240……速度控制部;
250……滤波处理部;
260……电流控制部;
270……伺服放大器;
280……增益调整部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种振动状态检测装置,其特征在于,具备:
拍摄装置,对由机床的驱动装置驱动的至少一个被驱动要素进行拍摄;以及
振动状态解析部,基于由所述拍摄装置获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与所述被驱动要素的振动对应的参数,
所述参数中至少包括振动频率。
一种振动状态检测装置,其特征在于,具备:
拍摄装置,对由机床的驱动装置驱动的至少一个被驱动要素进行拍摄;
振动状态解析部,基于由所述拍摄装置获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与所述被驱动要素的振动对应的至少包括振动频率的参数;以及
被驱动要素确定部,根据由所述振动状态解析部计算出的与所述振动对应的参数来确定需要抑制振动的控制的所述被驱动要素。
2.根据权利要求1所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置设于所述机床的内部。
3.根据权利要求1所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置设于所述机床的外部。
4.根据权利要求3所述的振动状态检测装置,其特征在于,
在所述机床的上表面或者侧面具备具有透光性的区域,所述拍摄装置经由所述具有透光性的区域对所述被驱动要素进行拍摄。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置被配置为,在所述被驱动要素进行平移运动时,从与所述被驱动要素的移动方向不同的方向对所述被驱动要素进行拍摄。
6.一种机床,其特征在于,具备:
权利要求5所述的振动状态检测装置;以及
对所述驱动装置进行反馈控制的驱动控制部,
所述驱动控制部具有滤波处理部,所述滤波处理部从向所述确定的被驱动要素的所述驱动装置发送的电流指令信号中消除所述确定的被驱动要素的振动的频率分量。
7.一种机床,其特征在于,具备:
权利要求5所述的振动状态检测装置;以及
对所述驱动装置进行反馈控制的驱动控制部,
所述驱动控制部具有增益调整部,所述增益调整部对于向所述确定的被驱动要素的所述驱动装置发送的电流指令信号中的所述确定的被驱动要素的振动的频率分量,使放大的增益减小。
Claims (8)
1.一种振动状态检测装置,其特征在于,具备:
拍摄装置,对由机床的驱动装置驱动的至少一个被驱动要素进行拍摄;以及
振动状态解析部,基于由所述拍摄装置获取到的每经过规定的时间的图像数据来计算与所述被驱动要素的振动对应的参数,
在所述参数中至少包括振动频率。
2.根据权利要求1所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置设于所述机床的内部。
3.根据权利要求1所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置设于所述机床的外部。
4.根据权利要求3所述的振动状态检测装置,其特征在于,
在所述机床的上表面或者侧面具备具有透光性的区域,所述拍摄装置经由所述具有透光性的区域对所述被驱动要素进行拍摄。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的振动状态检测装置,其特征在于,
所述拍摄装置被配置为,在所述被驱动要素进行平移运动时,从与所述被驱动要素的移动方向不同的方向对所述被驱动要素进行拍摄。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的振动状态检测装置,其特征在于,
还具备被驱动要素确定部,该被驱动要素确定部根据由所述振动状态解析部计算出的与所述振动对应的参数来确定需要抑制振动的控制的所述被驱动要素。
7.一种机床,其特征在于,具备:
权利要求6所述的振动状态检测装置;以及
对所述驱动装置进行反馈控制的驱动控制部,
所述驱动控制部具有滤波处理部,所述滤波处理部从向所述确定的被驱动要素的所述驱动装置发送的电流指令信号中消除所述确定的被驱动要素的振动的频率分量。
8.一种机床,其特征在于,具备:
权利要求6所述的振动状态检测装置;以及
对所述驱动装置进行反馈控制的驱动控制部,
所述驱动控制部具有增益调整部,所述增益调整部对于在向所述确定的被驱动要素的所述驱动装置发送的电流指令信号中的所述确定的被驱动要素的振动的频率分量,使放大的增益减小。
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