具有防止工具补偿数据误输入功能的数值控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种具有防止工具补偿数据误输入功能的数值控制装置，对多个工具尺寸数据与多个工具补偿值之间的关系进行分析，根据对象工具的工具尺寸数据以及补偿值输入部所受理的工具补偿值，来检测工具补偿值是否是离群值。
【专利说明】
具有防止工具补偿数据误输入功能的数值控制装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及具有防止操作员的工具补偿数据误输入功能的数值控制装置。
【背景技术】
[0002]在通过数值控制装置来控制和运转机床时，在执行加工程序之前，需要输入补偿值(offset value)来作为与用于加工的工具相关的数据。数值控制装置根据这些与工具相关的数据和加工程序来决定工具轨迹，或者进行干涉检查。
[0003]在操作员输入与工具相关的数据时，有时因小数点的漏打或按键操作错误而输入了错误的补偿值。在这样的情况下，由于数值控制装置根据错误的校正量来决定工具轨迹，因此可能以与操作员设想的工具轨迹不同的工具轨迹来控制工具，工具与工件或工作台、夹具等干涉而损伤。
[0004]为了解决这样的问题，从以往引入了防止操作员输入时的误操作的功能。作为其中之一，例如在日本特开2009-080621号公报中公开了如下功能:预先设定能够输入的值的范围，在输入了超过该范围的值时发出警告(图5)。
[0005]此外，还考虑到如下内容:通过按照输入的数据来绘制图像而能够立即识别出误输入，由此来解决问题。
[0006]但是，在像日本特开2009-080621号公报那样预先设定能够输入的范围的方法中，
需要事先设定专用信息，且操作员需要计算出该范围。
[0007]此外，还存在如下问题:在图示显示工具的图像和补偿量时，为了设定成操作员一眼就能够判断而不得不并排显示多个工具，就需要扩大用于并排显示工具的区域，因此一次能够显示的数据个数减少。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的是提供一种数值控制装置，不需要事先准备专用数据或专用显示区域，也能够检测出操作员的误输入。
[0009]本发明的数值控制装置，其能够对被设定了工具尺寸数据的对象工具设定工具补偿值，其中，所述数值控制装置具有:补偿值输入部，其受理针对所述对象工具的所述工具补偿值的输入;存储部，其分别存储多个与工具关联起来的工具尺寸数据和多个与所述工具关联起来的工具补偿值;工具数据分析部，其根据存储于所述存储部的多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值，来分析多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值之间的关系;离群值检测部，其根据多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值之间的关系、所述对象工具的工具尺寸数据、以及所述补偿值输入部受理的工具补偿值，来检测所述补偿值输入部所受理的所述工具补偿值是否是离群值；以及警告部，其在检测为所述工具补偿值是离群值的情况下输出警告。
[0010]也可以是，所述存储部包括:工具尺寸数据存储区域，其将所述工具尺寸数据与所述数值控制装置所使用的工具关联起来进行存储；以及工具补偿值存储区域，其将工具补偿值与所述工具关联起来进行存储。
[0011]通过本发明，尽管不事先设定专用数据或者准备专用显示区域，也能够发现改变在模拟等所使用的尺寸有关的数据的误输入，因此，能够事先防止进行误加工。
【附图说明】
[0012]通过参照附图对以下的实施例的说明，可以明确本发明的上述以及其它目的和特征。这些图中:
[0013]图1A是说明本发明的防止误输入功能的概要的图，是表示工具尺寸数据存储区域的图。
[0014]图1B是说明本发明的防止误输入功能的概要的图，是表示工具尺寸数据存储区域的图。
[0015]图1C是说明本发明的防止误输入功能的概要的图，是表示工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系的图。
[0016]图1D是说明本发明的防止误输入功能的概要的图，是表示基于工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系的工具补偿值的判定例的图。
[0017]图2是本发明的实施方式中的数值控制装置的功能框图。
[0018]图3是说明本发明的实施方式中的离群值的概念的图。
[0019]图4是本发明的实施方式中的防止误输入处理的流程图。
[0020]图5是说明现有技术中的补偿值范围检查功能的图。
【具体实施方式】
[0021]在本实施方式中，在操作员输入了工具的补偿数据时，根据已经输入了数据的工具的工具尺寸数据和针对该工具设定的补偿数据之间的关系，来判定操作员输入的补偿数据相对于作为输入对象的工具尺寸是否处于离群值。防止操作员漏打小数点和将数据登记到其他工具等误输入。
[0022]通过图1的示例来说明本实施方式的防止误输入功能。例如，如图1A所示，对数值控制装置设定工具尺寸数据(工具长度、工具直径…)，并且分别对工具设定图1B所示的工具补偿值(工具长度补偿值、工具直径补偿值)。此时，在设定于各工具的工具尺寸数据的工具长度与工具长度补偿值之间存在图1C的图表所示那样的相关性。
[0023]在重新设定工具补偿值时，根据已经设定的工具的工具长度和工具长度补偿值之间的相关性，使用重新输入的工具长度补偿值和作为对象的工具的工具尺寸数据来进行离群值检测。在输入的工具长度补偿值检测为离群值时发出警告。
[0024]在图1D的示例中，在对作为工具长度110.0、工具直径40.0的工具T60将工具长度补偿值设为180.0时，操作员错误地漏打小数点，输入值为1800。该情况下，从已经设定的各工具的工具尺寸数据(图1A)与工具补偿值(图1B)之间的关系来看，该输入为离群值而显示敬生目口。
[0025]图2是具有上述的防止误输入功能的本发明的一实施方式中的数值控制装置的功能框图。本实施方式的数值控制装置I具有:补偿值输入部10、工具数据分析部11、离群值检测部12、警告部13、工具尺寸数据存储区域20、以及工具补偿值存储区域21。
[0026]补偿值输入部10受理针对由操作员指定的工具的工具补偿值的输入，输出给离群值检测部12。
[0027]工具数据分析部11根据在数值控制装置I的存储器上设置的工具尺寸数据存储区域20中存储的工具尺寸数据、以及存储于工具补偿值存储区域21的工具补偿值来执行统计学分析，对工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系进行分析。
[0028]作为工具数据分析部11进行的分析的示例，列举以工具尺寸数据所包含的工具长度和工具直径等为说明变量、以工具补偿值为目的变量的回归分析(regress 1nanalysis)。例如，在工具长度与工具长度补偿值、工具直径与工具直径补偿值之间分别求出相关系数，在其绝对值是预定值以上时(例如，0.4以上等)判定为存在相关性。针对存在相关性的组合求出回归公式，输出给离群值检测部12。在图1C的示例中，由于工具长度与工具长度补偿值之间的相关系数为0.98，因此判定为两者的值存在相关性，求出工具长度与工具长度补偿值之间的线性回归公式，输出给离群值检测部12。
[0029]作为工具数据分析部11进行的分析的其他示例，存在如下方法:使用工具尺寸数据所包含的工具种类，将同一工具种类的工具长度和工具直径与针对这些工具长度和工具直径的补偿值之间的关系的权重，设定得比其他种类工具中的关系重，由此，通过更高的精度来分析相关性。
[0030]离群值检测部12根据工具数据分析部11分析而得的工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系，使用从补偿值输入部10输入的工具补偿值、和存储于工具尺寸数据存储区域20的作为工具补偿值的输入对象的工具的工具尺寸数据来进行离群值检测。检测从补偿值输入部10输入的工具补偿值和工具数据分析部11分析而得的工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系是相同关系还是不同关系。然后，在离群值检测部12检测出从补偿值输入部10输入的工具补偿值不是离群值时，将该工具补偿值存储于工具补偿值存储区域21。在检测为离群值时，指令警告部13输出警告。
[0031]作为离群值检测部12进行的离群值检测方法的示例存在以下示例。首先，求出从补偿值输入部10输入的工具补偿值和对应的工具尺寸数据的组。接下来，当工具数据分析部11分析而得的工具尺寸数据与工具补偿值的线性近似曲线之间的距离离开预定值以上时，检测为离群值。例如，图3是根据图1的示例求出工具长度与工具长度补偿值之间的线性近似曲线而绘制出的图表。这里，描绘操作员所输入的值(相对于工具长度110的工具，工具补偿值1800)，求出与该线性近似曲线的距离。在是预先设定的预定距离以上时，能够检测为操作员输入的工具长度补偿值是离群值。
[0032]作为离群值检测部12进行的离群值检测，还存在像以下所示那样使用了统计学测定的方法。
[0033]步骤I)将工具尺寸数据与工具补偿值之间的关系近似为以下数学式(I)所示的线性直线。通过最小二乘法求出数学式(I)中的a、b的值。
[0034]y = ax+b---(l)
[0035]步骤2)针对通过步骤I求出的数学式，应用已经输入的工具尺寸数据与工具补偿值，求出其误差值ε。
[0036]步骤3)求出通过步骤2求出的误差值ε的平均值(μ)以及方差(σ2)。
[0037]步骤4)工具尺寸数据和工具补偿值之间的关系与数学式(I)的误差假定为遵从正态分布，使用以下数学式(2)来进行测定。
[0038]-1.96< (ε-μ)/σ< 1.96---(2)
[0039]在数学式(2)成立时，相对于数学式I该工具尺寸数据和工具补偿数据值95%落入可靠性区间。因此，判断为设定的工具尺寸数据和重新输入的工具补偿值之间的关系与在此之前输入的值的关系相同。在数学式(2)不成立时，能够检测出操作员输入的工具补偿值是离群值。另外，上述数学式2中的1.96的值是可靠性区间95%的情况，该区间也可以自由地变更。
[0040]警告部13在接收来自离群值检测部12的指令时，向操作员输出警告(警报)。也可以是通过文字等将警告和针对如图1D所示那样输入了工具补偿值的画面输入值错误的理由(值大、值小等)一起输出。还可以是单纯地通过蜂鸣器的声音或灯来输出。此外，还可以是将这些组合来进行警告。
[0041 ]图4是在本实施方式中的数值控制装置上执行的防止误输入处理的概要流程图。
[0042]?[步骤SA01]补偿值输入部10受理来自操作员的工具补偿值的输入。
[0043]?[步骤SA02]工具数据分析部11根据存储于工具尺寸数据存储区域20的工具尺寸数据、以及存储于工具补偿值存储区域21的工具补偿值来执行统计学分析。
[0044].[步骤SA03 ]补偿值检测部12对从补偿值输入部10输入的工具补偿值与设定该补偿值的工具的尺寸数据的组合是否适用于工具数据分析部11分析出的在此之前输入的工具尺寸数据与工具补偿数据之间的关系进行检查(离群值检测处理)。在适用的情况下，向步骤SA04前进，在不适用的情况下向步骤SA05前进。
[0045]?[步骤SA04]离群值检测部12将从补偿值输入部10输入的工具补偿值反映到工具补偿值存储区域21。
[0046]?[步骤SA05]离群值检测部12指令警告部13输出警告。
[0047]这样，在本实施方式中，首先求出此前对数值控制装置所设定的工具尺寸数据和工具补偿值之间的关系。然后，在此后输入的工具补偿值不适用于该关系的情况下作为离群值输出警告。由此，能够以一定比例防止操作员漏打小数点和输入对象工具的选择错误等误输入。
[0048]此外，输入设定给数值控制装置的工具直径和工具长度的理论值的工具尺寸数据，使用了在模拟等中为绘制工具而使用的数据。因此，不需要准备用于检测误输入的专用数据，与现有技术相比能够减轻操作员的作业负载。
[0049]以上，对于本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不局限于上述实施方式的示例，通过增加适当的变更能够以各种方式来进行实施。
[0050]例如，将过去设定给数值控制装置的工具尺寸数据以及工具补偿值存储为历史记录。然后，根据存储为历史记录的工具尺寸数据以及工具补偿值进行与本实施方式相同的处理，由此也能够实现本发明的防止误输入功能。
[0051]此外，在上述的实施方式中作为统计处理列举了回归分析，但是只要是进行工具尺寸数据与工具补偿值之间的分析以及离群值检测，也可以采用其他的统计分析方法。
[0052]在上述的实施方式中，主要进行了基于工具长度与工具长度补偿值之间的关系的说明，但是通过工具直径与工具直径补偿值之间的关系也能够进行同样的误输入检测。并且，作为工具尺寸数据列举了工具长度以及工具直径，但也可以配合工具的形状和性质、补偿值的技术含义而利用其他的工具尺寸数据，关于工具补偿值，除了工具长度补偿值和工具直径补偿值以外，还可以对应于各种各样的补偿值。
【主权项】
1.一种数值控制装置，其能够对被设定了工具尺寸数据的对象工具设定工具补偿值，其特征在于，所述数值控制装置具有: 补偿值输入部，其受理针对所述对象工具的所述工具补偿值的输入； 存储部，其分别存储多个与工具关联起来的工具尺寸数据和多个与所述工具关联起来的工具补偿值； 工具数据分析部，其根据存储于所述存储部的多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值，来分析多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值之间的关系； 离群值检测部，其根据多个所述工具尺寸数据和多个所述工具补偿值之间的关系、所述对象工具的工具尺寸数据、以及所述补偿值输入部受理的工具补偿值，来检测所述补偿值输入部所受理的所述工具补偿值是否是离群值;以及 警告部，其在检测为所述工具补偿值是离群值的情况下输出警告。2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于， 所述存储部包括: 工具尺寸数据存储区域，其将所述工具尺寸数据与所述数值控制装置所使用的工具关联起来进行存储；以及 工具补偿值存储区域，其将工具补偿值与所述工具关联起来进行存储。
【文档编号】G05B19/404GK106020113SQ201610182376
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】岩村大和
【申请人】发那科株式会社