CN106975809B - 加工时间预测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加工时间预测装置，具备：推定加工速度表，其与基于加工路径形状的分类中所使用的形状组相关联地登记推定加工速度；加工路径制成部，其制成加工路径数据，该加工路径数据包含基于程序的加工路径；形状组判定部，其判定局部加工路径属于哪一个形状组；路径长加法部，按形状组将局部加工路径的路径长相加汇总；预测加工时间计算部，基于推定加工速度表、以及每个形状组的路径长，来计算每个形状组的预测加工时间；预测加工时间合计部，其将每个形状组的预测加工时间合计来计算加工路径的预测加工时间；以及显示部，其显示加工路径的预测加工时间。

Description

加工时间预测装置
技术领域
本发明涉及一种加工时间预测装置，尤其涉及线放电加工中的加工时间预测装置。
背景技术
线放电加工中由于加工时间非常长，因此大多以无人操作的方式来进行，从而当不清楚加工结束时间时，有时在加工结束后仍保持放置将使工件生锈。另外，由于加工时间长，因此预测加工时间成为预估作业费用所需要的信息。
为了解决上述课题，例如在日本特开平06-320344号公报中公开了以下技术：通过模拟自动运转来求出加工路径全长，使用基于由画面设定或加工程序指定的加工条件的推定加工速度，根据(加工路径全长)÷(推定加工速度)来求出预测加工时间。另外，在日本特开平03-111125号公报中公开了以下技术：在实际加工的自动运转中，根据加工完成路径长和执行完成加工时间来计算加工完成路径的平均加工速度，使用其结果，根据(剩余加工路径长)÷(平均加工速度)来进行剩余加工路径的预测加工时间的修正。
然而，线放电加工由于工件厚度或锥形或锐角拐角或微小半径圆弧等加工形状的不同，因此加工速度也有较大不同。因此，仅准备一个基于加工条件的推定加工速度，难以高精度地求出各种加工路径的预测加工时间。
另外，在实际加工中根据加工完成路径长和执行完成加工时间来求出平均加工速度，并利用该值来修正剩余加工路径的预测加工时间的方法中，在加工的前半部多为加工速度较快的形状，而在加工的后半集中加工速度降低的形状，在这样的加工中，对于已修正的剩余加工路径的预测加工时间也将产生较大误差。
图12是在线放电加工机中进行自动运转的模拟时的画面，显示有：加工程序路径、已选择的加工条件编号、通过模拟计算出的加工路径全长和剩余加工路径长、以及根据基于已选择的加工条件的推定加工速度而计算出的预测加工时间。剩余加工路径长与用于实际加工开始前的加工路径全长为相同的值。
图13是图12中示出的在模拟之后开始实际加工时的实际加工中的画面，使加工完成路径与基于模拟的路径重叠显示。在图13的画面中，随着实际加工的进行剩余加工路径长将减少。根据加工完成的路径长和执行完成加工时间来求出平均加工速度，由此修正剩余加工路径长的预测加工时间，但是在图13所示的加工路径上集中有微小半径圆弧或锐角拐角部，其是剩余加工路径上加工速度降低的原因，因此预料到剩余加工路径长的预测加工时间将产生较大误差。
如上所述，由于现有的预测加工时间的计算方法中精度较低，因此存在难以用于加工计划的管理或作业费用的预估这样的课题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种可以对混合有不同加工形状的加工的线放电加工的加工时间进行高精度预测的加工时间预测装置。
本发明的加工时间预测装置，其对基于程序的线放电加工机进行的加工所花费的时间进行预测，其特征在于，该加工时间预测装置具备：推定加工速度表，其至少与基于加工路径形状的分类中所使用的形状组相关联地登记有推定加工速度；加工路径制成部，其制成加工路径数据，该加工路径数据包含基于所述程序的加工路径；形状组判定部，其判定所述加工路径制成部制成的加工路径数据的加工路径中包含的局部加工路径属于所述形状组内的哪一个形状组；路径长加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将所述局部加工路径的路径长相加汇总；预测加工时间计算部，其基于所述推定加工速度表、以及所述路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的路径长，来计算每个所述形状组的预测加工时间；预测加工时间合计部，其将所述预测加工时间计算部计算出的每个所述形状组的预测加工时间进行合计，来计算所述加工路径的预测加工时间；以及显示部，其显示所述预测加工时间合计部计算出的所述加工路径的预测加工时间。
在所述加工时间预测装置中，其特征在于，形状组判定部判定：在基于所述程序的所述线放电加工机进行实际加工时，加工完成的局部加工路径属于所述形状组内的哪一个形状组，所述加工时间预测装置还具备：加工完成路径长加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将加工完成的局部加工路径的路径长相加汇总；执行完成加工时间加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将执行完成的加工时间相加汇总；剩余路径长计算部，其基于在所述加工开始之前由所述路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所有的局部加工路径的路径长、以及由所述加工完成路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所述加工完成的局部加工路径的路径长，来计算每个所述形状组的剩余路径长；以及平均加工速度计算部，其基于由所述加工完成路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所述加工完成的局部加工路径的路径长、以及由所述执行完成加工时间加法部汇总而得的每个所述形状组的所述执行完成加工时间，来计算每个所述形状组的平均加工速度，所述预测加工时间计算部基于所述平均加工速度计算部计算出的每个所述形状组的平均加工速度、以及所述剩余路径长计算部计算出的每个所述形状组的剩余路径长，来计算每个所述形状组的剩余加工路径的预测加工时间，所述预测加工时间合计部将所述预测加工时间计算部计算出的每个所述形状组的预测加工时间进行合计，来计算所述加工的剩余加工路径的预测加工时间，所述显示部显示所述预测加工时间合计部计算出的所述加工的剩余加工路径的预测加工时间。
在所述加工时间预测装置中，其特征在于，所述平均加工速度计算部基于计算出的每个所述形状组的平均加工速度来更新所述推定加工速度表中登记的推定加工速度。
通过本发明，由于可以取得不受加工形状影响的高精度的预测加工时间，因此将使加工计划的管理或作业费用的预估变得容易。
附图说明
根据参照附图的以下实施例的说明，将使本发明上述的、以及其他目的及特征更清楚。这些图中：
图1是本发明的第1实施方式涉及的加工时间预测装置的功能框图。
图2是对本发明中的形状组进行说明的图。
图3是表示每个形状组的路径长的例子的图。
图4是表示推定加工速度表的例子的图。
图5是表示添加了工件厚度条件的推定加工速度表的例子的图。
图6是表示路径长和预测加工时间的例子的图。
图7是在图1的加工时间预测装置上执行的处理的概要流程图。
图8是本发明的第2实施方式涉及的加工时间预测装置的功能框图。
图9是表示加工完成路径长和执行完成加工时间的例子的图。
图10是表示每个形状组的平均加工速度的例子的图。
图11是在图8的加工时间预测装置上执行的处理的概要流程图。
图12是在线放电加工机中进行自动运转的模拟时的画面显示例。
图13是图12中示出的在模拟后开始实际加工时的实际加工中的画面显示例。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式和附图一起进行说明。
图1是本发明的第1实施方式涉及的加工时间预测装置的功能框图。在本实施方式中，想到了如下的加工时间预测装置：在加工运转开始前，在基于加工程序的自动运转的模拟中预测加工时间。加工时间预测装置1具备：加工路径制成部10、形状组判定部11、路径长加法部12、预测加工时间计算部13、预测加工时间合计部14、显示部15。
加工路径制成部10读取存储在未图示的存储器中的加工程序20，并基于读取到的加工程序20来进行模拟，由此依次进行解析，从而制成线放电加工的加工路径数据，该加工路径数据包含进行基于该加工程序20的操作时的加工路径、以及根据该加工路径上的各位置的加工时的线倾角而求出的锥角度等信息。加工路径制成部10可以构成为对加工程序20中包含的每一个程序块依次制成加工路径数据。
形状组判定部11进行对加工路径制成部10制成的加工路径数据的加工路径的各局部加工路径属于哪一个形状组进行判定的形状组判定。形状组是基于加工路径的形状或锥角度等来分类而得的组。在线放电加工机中，例如在加工直线加工路径时和在加工圆弧的加工路径时，根据控制算法或加工条件等，其加工速度有所不同。形状组用于对以上述不同的加工速度来进行加工的局部加工路径进行分类。形状组的分类只要制成与基于线放电加工机规格(可用于控制的系统程序的算法或加工条件的切换)的每条局部加工路径的加工速度的变化相对应的分类即可。作为一个例子，图2示出了形状组的例子。在图2中的上部所示的例子中，将加工路径描绘为直线形状的局部加工路径设为直线部，将加工路径描绘为顺滑的圆弧形状的局部加工路径设为圆弧部，将加工路径以90°以下的锐角角度弯折的形状的局部加工路径设为锐角拐角部，将加工路径描绘为半径小的微小圆形的局部加工路径设为微小半径圆弧部，如果将其以锥角度或圆弧半径、拐角角度等来进一步细分也是可以的。
在形状组判定部11所进行的形状组判定中，判定加工路径数据中包含的加工路径的各局部加工路径属于哪一个形状组。例如，如果仅着眼于形状，图12所示的加工路径的各局部加工路径，如图2中的下部所示，被判定为属于各个形状组(实际上，还可以根据各局部加工路径的锥角度或圆弧半径、拐角角度等来进一步细分)。形状组判定部11可以在将由加工路径制成部10解析的加工程序20的1个程序块或2个程序块设为局部加工路径的基础上，来判定该局部加工路径的形状组。另外，如上所述，基于线放电加工机的规格(可用于控制的系统程序的算法或加工条件的切换)将加工路径分割为局部加工路径，并判定各个局部加工路径的形状组。
路径长加法部12按形状组将成为由形状组判定部11判定的对象的加工路径的各局部加工路径的各个路径长相加汇总。图3表示按该局部加工路径所属的形状组将由路径长加法部12构成加工路径的各局部加工路径的路径长相加的例子。
预测加工时间计算部13基于路径长加法部12按形状组相加汇总而得的各局部加工路径的路径长、未图示的存储器中预先存储的推定加工速度表21、以及加工时选择的加工条件，来计算成为对象的加工路径的各局部加工路径所属的每个形状组的预测加工时间。
图4表示推定加工速度表21的例子。如图4所示，推定加工速度表21按通过编号识别的加工条件，来登记加工速度不同的每个形状组的推定加工速度。推定加工速度表21中登记的每个形状组的推定加工速度是在设备出货前制成加工条件时，通过测量每个形状组的平均加工速度来登记的。如图5所示，推定加工速度表21也可以进一步补充工件厚度等影响加工速度的条件，针对各个工件厚度按形状组来登记推定加工速度。通过这样补充进一步的参数，可以进一步提高预测加工时间的精度。
预测加工时间合计部14通过将预测加工时间计算部13计算出的成为对象的加工路径的各局部加工路径所属的每个形状组的预测加工时间进行合计，来计算出成为对象的加工路径全长的预测加工时间。
图6表示预测加工时间计算部13计算出的每个形状组的预测加工时间、预测加工时间合计部14计算出的成为对象的加工路径全长的预测加工时间的例子。
显示部15向未图示的液晶显示装置等显示器显示预测加工时间合计部14计算出的成为对象的加工路径全长的预测加工时间。作为基于加工程序20的模拟的结果，显示部15可以将加工路径与预测加工时间一起显示。另外，也可以一并显示各局部加工路径的预测加工时间。
图7是在本实施方式的加工时间预测装置上执行的处理的概要流程图。
[步骤SA01]加工路径制成部10制成线放电加工的加工路径数据，该加工路径数据包含基于加工程序20来进行模拟并进行基于该加工程序20的运转时的加工路径、以及根据该加工路径上的各位置的加工时的线倾角而求出的锥角度等信息。
[步骤SA02]形状组判定部11判定以加工程序20的1个程序块还是2个程序块为单位的局部加工路径的形状组。
[步骤SA03]路径长加法部12按步骤SA02中判定的形状组将属于该形状组的局部加工路径的路径长相加，来计算出每个形状组的路径长。
[步骤SA04]预测加工时间计算部13基于步骤SA03中计算出的每个形状组的路径长、推定加工速度表21、以及加工条件数据，来计算每个形状组的预测加工时间。
[步骤SA05]预测加工时间合计部14将步骤SA04中计算出的每个形状组的预测加工时间进行合计，来计算步骤SA01中制成的加工路径全长的预测加工时间。
[步骤SA06]显示部15在显示器上显示步骤SA05中计算出的加工路径全长的预测加工时间。
在上述本实施方式的加工时间预测装置1中，可以在开始加工程序20进行的加工之前，根据基于该加工程序20的加工路径的形状或锥角度、加工条件等来进行高精度的加工时间的预测。
本实施方式的加工时间预测装置1可以安装在线放电加工机的控制装置上、线放电加工机的模拟装置上。另外，也可以在个人计算机上安装本实施方式的加工时间预测装置1。
图8是本发明的第2实施方式涉及的加工时间预测装置的功能框图。在本实施方式中，想到了如下的加工时间预测装置：在线放电加工机上实际加工操作中，关于加工完成路径进行形状组判定，并计算每个形状组的加工完成路径长和每个形状的实际加工完成的加工时间。本实施方式的加工时间预测装置1构成为组装在线放电加工机2中，该线放电加工机2具备加工路径制成部10、插补部30、坐标值更新部31、伺服放大器32，加工时间预测装置1具备：形状组判定部11、加工完成路径长加法部16、执行完成加工时间加法部17、剩余路径长计算部18、平均加工速度计算部19、预测加工时间计算部13、预测加工时间合计部14、显示部15。
线放电加工机2针对基于加工程序20由加工路径制成部10制成的加工路径，通过插补部30制成表示每个插补周期的各电动机的移动量的插补数据，并基于制成的插补数据，通过坐标值更新部31来执行对由各电动机驱动的各轴坐标值的更新，使伺服放大器32工作，由此，控制线放电加工机的各部电动机。
形状组判定部11基于加工路径制成部10制成的加工路径，与第1实施方式同样地判定加工路径的各局部加工路径的形状组。
加工完成路径长加法部16按形状组将由形状组判定部11判定出的加工完成的各个局部加工路径的路径长相加汇总。
执行完成加工时间加法部17测量加工完成的局部加工路径的加工所花费的实际加工时间，并将测量出的加工时间作为执行完成加工时间，按该局部加工路径的形状组来相加汇总。
图9表示加工完成路径长加法部16相加汇总而得的每个形状组的加工完成路径长、以及执行完成加工时间加法部17相加汇总而得的每个形状组的执行完成加工时间的例子。
剩余路径长计算部18使加工开始前通过第1实施方式的结构计算出的每个形状数据的路径长，减去由加工完成路径长加法部16计算出的每个形状组的加工完成路径长，由此计算每个形状组的剩余路径长。
平均加工速度计算部19基于加工完成路径长加法部16相加汇总而得的每个形状组的加工完成路径长、以及执行完成加工时间加法部17相加汇总而得的每个形状组的执行完成加工时间，来计算每个形状组的平均加工速度。图10表示平均加工速度计算部19计算出的每个形状组的平均加工速度的例子。
也可以基于平均加工速度计算部19计算出的每个形状组的平均加工速度，来更新推定加工速度表21中存储的每个形状组的推定加工速度。作为更新的方法，可以用平均加工速度计算部19计算出的每个形状组的平均加工速度来改写推定加工速度表21中存储的每个形状组的推定加工速度，也可以在平均加工速度计算部19计算出的每个形状组的平均加工速度超出或低于推定加工速度表21中存储的每个形状组的推定加工速度时，根据超出的量或低于的量来修正推定加工速度表21中存储的每个形状组的推定加工速度。另外，用考虑后的值来置换每个形状组的推定加工速度的存储器的规定值和每个形状组的平均加工速度，作为一种手段也是有效的。
预测加工时间计算部13基于推定加工速度表21中存储的每个形状组的推定加工速度、以及剩余路径长计算部18计算出的每个形状组的剩余路径长，来计算每个形状组的剩余加工路径的预测加工时间。
预测加工时间合计部14通过对预测加工时间计算部13计算出的每个形状组的剩余加工路径的预测加工时间进行合计，来求出剩余加工路径的预测加工时间。
并且，显示部15在未图示的液晶显示装置等显示器上显示预测加工时间合计部14计算出的剩余加工路径的预测加工时间。显示部15如图13所示，也可以对表示当前的加工状况的显示和剩余加工路径的预测加工时间一起进行显示。另外，也可以显示每个形状组的剩余加工路径的预测加工时间。
图11是在本实施方式的加工时间预测装置上执行的处理的概要流程图。
[步骤SB01]加工路径制成部10从加工程序20依次读取并解析程序块，来制成基于读取出的程序块的加工路径数据。
[步骤SB02]插补部30基于加工路径数据制成依照加工速度的每个插补周期的插补数据，坐标值更新部31基于该插补数据来更新各轴的坐标值。
[步骤SB03]伺服放大器32依照插补数据对电动机输出移动指令来控制电动机。
[步骤SB04]形状组判定部11判定以加工程序20的1个程序块还是2个程序块为单位的局部加工路径的形状组。
[步骤SB05]加工完成路径长加法部16将每个形状组的加工完成路径长相加汇总。
[步骤SB06]执行完成加工时间加法部17将每个形状组的执行完成加工时间相加汇总。
[步骤SB07]剩余路径长计算部18对每个形状组的剩余路径长进行计算。
[步骤SB08]平均加工速度计算部19基于步骤SB05中计算出的每个形状组的加工完成路径长、以及步骤SB06中计算出的每个形状组的执行完成加工时间，来计算每个形状组的平均加工速度，并更新推定加工速度表21中登记的每个形状组的推定加工速度。
[步骤SB09]预测加工时间计算部13基于步骤SB07中计算出的每个形状组的剩余路径长、推定加工速度表21、以及加工条件数据，来计算每个形状组的剩余加工路径的预测加工时间。
[步骤SB10]预测加工时间合计部14通过将步骤SB09中计算出的每个形状组的剩余加工路径的预测加工时间进行合计，来计算剩余加工路径的预测加工时间。
[步骤SB11]显示部15在显示器上显示步骤SB10中计算出的剩余加工路径的预测加工时间。
[步骤SB12]判定基于加工程序的加工是否已结束。在基于加工程序的加工结束时结束本处理，在未结束时转入步骤SB01的处理。
在上述本实施方式的加工时间预测装置1中，在开始基于加工程序20的加工之后的加工中，可以根据基于该加工程序20的加工路径的形状或锥角度、加工条件等来进行高精度的剩余加工时间的预测。
以上内容，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施方式的例子，还可以通过施加适当的变更以各种方式来实施。

Claims (4)

1.一种加工时间预测装置，其对基于程序的线放电加工机进行的加工所花费的时间进行预测，其特征在于，该加工时间预测装置具备：
推定加工速度表，其至少与基于加工路径形状的分类中所使用的形状组相关联地登记有推定加工速度；
加工路径制成部，其制成加工路径数据，该加工路径数据包含基于所述程序的加工路径；
形状组判定部，其判定所述加工路径制成部制成的加工路径数据的加工路径中包含的局部加工路径属于所述形状组内的哪一个形状组；
路径长加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将所述局部加工路径的路径长相加汇总；
预测加工时间计算部，其基于所述推定加工速度表、以及所述路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的路径长，来计算每个所述形状组的预测加工时间；
预测加工时间合计部，其将所述预测加工时间计算部计算出的每个所述形状组的预测加工时间进行合计，来计算所述加工路径的预测加工时间；以及
显示部，其显示所述预测加工时间合计部计算出的所述加工路径的预测加工时间。
2.根据权利要求1所述的加工时间预测装置，其特征在于，
形状组判定部判定：在基于所述程序的所述线放电加工机进行实际加工时，加工完成的局部加工路径属于所述形状组内的哪一个形状组，
所述加工时间预测装置还具备：
加工完成路径长加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将加工完成的局部加工路径的路径长相加汇总；
执行完成加工时间加法部，其基于所述形状组判定部的判定结果，按所述形状组将执行完成的加工时间相加汇总；
剩余路径长计算部，其基于在所述加工开始之前由所述路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所有的局部加工路径的路径长、以及由所述加工完成路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所述加工完成的局部加工路径的路径长，来计算每个所述形状组的剩余路径长；以及
平均加工速度计算部，其基于由所述加工完成路径长加法部汇总而得的每个所述形状组的所述加工完成的局部加工路径的路径长、以及由所述执行完成加工时间加法部汇总而得的每个所述形状组的所述执行完成加工时间，来计算每个所述形状组的平均加工速度，
所述预测加工时间计算部基于所述平均加工速度计算部计算出的每个所述形状组的平均加工速度、以及所述剩余路径长计算部计算出的每个所述形状组的剩余路径长，来计算每个所述形状组的剩余加工路径的预测加工时间，
所述预测加工时间合计部将所述预测加工时间计算部计算出的每个所述形状组的预测加工时间进行合计，来计算所述加工的剩余加工路径的预测加工时间，
所述显示部显示所述预测加工时间合计部计算出的所述加工的剩余加工路径的预测加工时间。
3.根据权利要求2所述的加工时间预测装置，其特征在于，
所述平均加工速度计算部基于计算出的每个所述形状组的平均加工速度来更新所述推定加工速度表中登记的推定加工速度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的加工时间预测装置，其特征在于，
所述显示部将所述加工路径与所述预测加工时间一起显示。
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