CN116075393B 控制装置、工业机械以及控制方法 （株式会社小松制作所）

2023.02.08PCT/JP2021/03332720WO2022/059616JA2022.03.24JP2020155792A,2020.09.24相对位移确定部基于所述夹具及所述工具夹具及工具是否分别位于夹具校正点及工具校2相对位移确定部，其基于所述夹具及所述工具的位移的计位置判断部，其基于所述夹具及所述工具的位移的计测值，位移修正部，其在判断为所述夹具及所述工具分别位于夹具校正点及工具校正点时，接触判断部，其基于与所述工具的挠曲有关的计测值，判断所述工工具长度修正部，其基于判断为所述工具与所述工件接触时的所所述控制装置具备刚性计算部，所述刚性计算部基于所述工具的转矩模型生成部，其基于与所述机械有关的计测值及所述控制指令，误差确定部，其通过将与所述机械有关的计测值及所述控制指令输所述控制装置具备完成形态生成部，所述完成形态生成部基于所6.一种控制方法，其是具备支承工件的夹具以3基于所述夹具及所述工具的位移的计测值，判断所述夹具及所述在判断为所述夹具及所述工具分别位于夹具校正点及工具校基于判断为所述工具与所述工件接触时的所述相对位移，对表示所基于所述相对位移、所述工件的形状以及所述工具长度数据，生成4专利文献1中公开了如下技术：对工具赋予振动，在安装于工具的力传感器检测到该振动[0009]本公开的目的在于，提供能够一边进行工件的加工一边修正加工误差的控制装5[0019]图6是示出基于拍摄图像的相对位移的修正动作时的校正点的位置与头标记的位[0020]图7是示出不进行相对位移的修正而控制为主轴头位于校正点的情况下的校正点[0029]柱22设置为能够沿与基台21的上表面平行地设定的X轴方向移动。在基台21上设马达22M的旋转通过未图示的滚珠丝杠机构转换为直线运动。X轴编码器22E计测柱22的移[0032]图2是示出第一实施方式的主轴头25的结构的概要图。在主轴头25上设置有计测主轴26的工具安装部分的位移的位移传感器26D、以及计测主轴26的转矩的转矩传感器627X也可以绘制于工作台23中的不设置工件W的部分。通过在不设置工件W的部分绘制工作头相机3I以及工作台相机32的孔。相机夹具33由例如陶瓷等几乎不产生热膨胀的材料构[0038]图3是示出第一实施方式的控制装置40的结构的概要框图。控制装置40基于加工的初期形状的三维数据即初期形状数据、以及表示工件W的加工后的形状的三维数据即加平行移动量，也可以包括旋转角。相对位移也可以通过头标记25X的中心点与工作台标记7中心点向工作台标记27X的特征点延伸的直线所成的角来表示。工具长度是安装于主轴26[0043]位置判断部44基于数据取得部41取得的X轴编码器22E、Z轴编码器23E以及Y轴编工作台标记27X分别位于头相机31以及工作台相机32的拍摄范[0045]相对位移确定部46基于X轴编码器22E、Z轴编码器23E及Y轴编码器24E的计测数[0046]刚性计算部47基于位移传感器26D以及转矩传感器26T的计测数据，计算工具A的[0050]接触判断部48基于刚性计算部47计算出的刚性的值，判断工具A是否与工件W接[0051]工具长度修正部49基于判断为工具A与工件W接触时的主轴头25与工件工作台27具长度修正部49通过从主轴头25与工件工作台27的相对位移中的Z轴成分的值减去工件W[0052]切入量决定部50基于相对位移确定部46确定的主轴头25与工件工作台27的相对8[0053]模型生成部51基于切入量决定部50计算出的切入量、以及位移传感器26D及转矩51以输出表示工具A的挠曲相对于切入量的变化量的挠曲对切入增益、以及表示主轴26的[0054]误差确定部52通过将切入量决定部50计算出的切入量代入参数存储部43存储的状态模型，确定因切入量决定部50计算的切入量下的指示产生的工具A的挠曲以及主轴26[0055]控制部53以抵消由误差确定部52计算出的误差的方式对切入量决定部50决定的[0059]图4是示出第一实施方式的控制装置40的校准动作的流程图。在图1所示的例子[0061]在主轴头25以及工件工作台27位于规定的校正点的附近的情步骤S4中取得的图像数据中显现的头标记25X以及工作台标记27X是否以规定的大小显现9工具A与工件W的加工开始点正对的方式对X轴马达22M以及Y轴马达24M进行控制(步骤[0066]接下来，控制部53以工具A向工件W接近规定量的方式对Z轴马达23M进行控制(步的相对位移(步骤S26)。刚性计算部47基于在步骤S2出的相对位移以及形状存储部42存储的初期形状数据来确定工具长度(步骤S29)，并更新表示工具A的挠曲相对于切入量的变化量的挠曲对切入增益、以及表示主轴26的转矩相对[0069]控制部53基于在步骤S30中计算出的切入量以及在步骤S33中计算出的误差对切[0070]控制部53判断工件W的加工是否结束(步骤S36)。在工件W的加工未结束的情况下行工件W的加工一边修正工具长度引起的加工于该计算值判断工具A与工件W的接触。图8是示出转矩以及挠曲的计测值与刚性的计算值[0075]第一实施方式的控制装置40基于在主轴头25以及工件工作台27位于规定的校正对位移的修正而控制为主轴头25位于校正点时的、校正点的位置与头标记25X的位置的关系的图。如图7所示，在不进行工具的位置的修正而根据由目标形状数据生成的NC[0077]第一实施方式的控制装置40生成基于加工中心20的计测值以及切入量来计算加制装置40无需通过后续工序进行加工误差的计测便能够高精度地提示的结构分开地配置于多个计算机、并通过多个计算机相互配合而作为控制装置40发挥功外或者取代上述结构而具备PLD(ProgrammableLogicDevice)等定制LSI(LargeScaleIntegratedCircuit)。作为PLD的例子，可举出PAL(ProgrammableArrayLogic)、GAL(GenericArrayLogic)、CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)、FPGA(Field是通过与已存储于储存器103的其他程序的组合来实现前述的功能的程序、所谓的差分文