CN107390640A - 数值控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数值控制装置，能够预测考虑到机械所产生的机械延迟的高精度的加工时间，该数值控制装置具备：基准加工时间预测部，其根据加工程序预测不考虑轴的加减速的加工时间即基准加工时间；加减速次数预测部，其根据加工程序预测加工的轴的加减速次数；数据存储部，其存储机械进行的实际加工所花费的加工时间即实际加工时间与在该加工中预测的基准加工时间的差即偏离时间的信息；修正时间计算部，其根据上述加减速次数预测部预测的加减速次数、存储在数据存储部中的偏离时间的信息，计算用于修正上述基准加工时间的修正时间；以及加工时间预测部，其计算以上述修正时间修正了上述基准加工时间的预测加工时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，特别涉及一种具有考虑伺服控制以及机械运动的延迟的加工时间预测功能的数值控制装置。
背景技术
在通过机床加工工件时，一般如果为了缩短加工时间而提高加工速度，则加工精度变差，相反为了如果为了延长加工时间而降低加工速度，则加工精度变好。因此，用机床加工工件的用户希望“尽量以短的加工时间以预先设定的容许加工误差内的加工精度来加工工件”。但是，以怎样程度的加工时间进行加工，会以怎样程度的加工误差加工工件却无法简单获悉。
因此，重复进行各种试错，如通过改变参数等的设定来进行试加工，维持加工精度的同时尝试加工时间的缩短，或者不进行试加工而进行仿真来预测加工精度和加工时间等。
作为与进行加工时间的预测相关的主要现有技术，有日本特开2003-175439、日本特开2012-243152号公报、日本特开平11-028643号公报、日本特开2014-038482号公报以及日本特表2012-502270公开的技术。在日本特开2003-175439号公报中公开以下技术，即按照每个辅助代码累积辅助功能的时间，将其平均值反映到预测加工时间，从而预测准确的加工时间。在日本特开2012-243152号公报中公开以下技术，即通过仿真伺服动作能够预测更准确的加工时间以及加工误差。在日本特开平11-028643号公报中公开以下技术，即在加工过程中测量实际进行了加工的时间，将预测加工时间与该实际加工时间相加，从而预测比预测加工时间更准确的加工时间。另外，在日本特开2014-038482号公报公开以下技术，即在将工具路径分割成比称为段的块更细小的单位，并在考虑了数值控制装置的处理能力的基础上，加上段的移动时间后设为加工时间，由此能够进行考虑了加减速时间和程序的执行顺序的准确的加工时间的预测。进一步，在日本特表2012-502270中公开的技术中，计算加减速引起的延迟、伺服控制引起的延迟以及机械运动的延迟，来预测加工时间。
一般，在使机械工作时，基于各部所产生的摩擦力的动作延迟、反馈系统的延迟以及由于惯性产生的动作延迟等成为原因，从而产生加减速引起的延迟、伺服控制引起的延迟、机械运动的延迟等所谓的机械延迟(图4)。但是，在日本特开2003-175439号公报、日本特开2012-243152号公报中公开的技术中，没有考虑这样的机械延迟，因此会有加工时间预测结果出现误差的问题。另外，在日本特开平11-028643号公报公开的技术中，在接近加工结束时预测精度变高，但是在加工的初期机械延迟没有被充分地反映到预测结果中，因此加工时间预测结果出现误差。进一步，在日本特开2014-038482号公报、日本特表2012-502270公开的技术中，虽然暗示了计算机械延迟的时间，但没有公开计算具体机械延迟的时间的方法，另外，对于每个机械的机械延迟的特性不同，因此假设即使公开了计算方法也难以应对所有种类的机械延迟，不能够准确地进行预测。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，能够预测考虑了机械中产生的机械延迟的高精度的加工时间。
一般，不能够完全仿真机械运动和伺服动作，因此预测加工时间和实际加工时间一定会产生偏离时间。因此本发明中，通过将以下功能设置在数值控制装置中来解决上述问题，即按照每个实际加工测量偏离时间及其产生条件并累积，在预测下一个加工时间时根据该累积结果计算偏离时间，并修正预测加工时间。
本发明的数值控制装置根据加工程序控制具备至少一个轴的机械来进行工件的加工，该数值控制装置具备：基准加工时间预测部，其根据上述加工程序预测不考虑上述轴的加减速的加工时间即基准加工时间；加减速次数预测部，其根据上述加工程序预测上述加工的上述轴的加减速次数；数据存储部，其存储上述机械的实际加工所花费的加工时间即实际加工时间与在该加工中预测的基准加工时间的差即偏离时间的信息；修正时间计算部，其根据上述加减速次数预测部预测的上述加减速次数、存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息，计算用于修正上述基准加工时间的修正时间；以及加工时间预测部，其计算以上述修正时间修正了上述基准加工时间的预测加工时间。
本发明的上述数值控制装置还具备：实际加工测量部，其测量基于上述加工程序的加工实际所花费的加工时间即实际加工时间和实际轴的加减速次数即实际加减速次数；偏离时间计算部，其计算上述实际加工测量部测量的实际加工时间与上述基准加工时间预测部预测的基准加工时间的差即偏离时间，通过计算出的上述偏离时间来更新存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息；以及加减速次数保存部，其通过上述加减速次数预测部预测的基于上述加工程序的上述加工中上述轴的加减速次数或基于上述加工程序的加工的实际加减速次数来更新存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息。
本发明的上述数值控制装置中，上述偏离时间的信息包括偏离时间合计和加减速次数合计，上述偏离时间合计为在过去进行的上述机械的至少一次加工中实际花费的加工时间即实际加工时间与根据在该加工中使用的加工程序而预测的基准加工时间的差即偏离时间的合计，上述加减速次数合计为在各上述加工中根据上述加工程序预测的上述轴的加减速次数或基于上述加工程序的加工的实际加减速次数的合计，上述修正时间计算部根据上述加减速次数预测部预测的上述加减速次数、上述偏离时间合计以及上述加减速次数合计来计算上述修正时间。
本发明的上述数值控制装置中，按照上述机械的每个类别来存储上述数据存储部中存储的上述偏离时间的信息。
本发明的数值控制装置中，按照上述机械的每个个体来存储上述数据存储部中存储的上述偏离时间的信息。
根据本发明，能够进行考虑了伺服控制以及机械运动的延迟的高精度加工时间的预测。
附图说明
通过参照附图说明以下的实施方式，能够容易理解本发明上述以及其他目的和特征。这些图中：
图1是表示本发明一个实施方式的数值控制装置的主要部分的硬件结构图。
图2是本发明一个实施方式的数值控制装置的概略功能框图。
图3A是表示将1组的偏离时间合计Tds和加减速次数合计Cs关联地存储的例子的图。
图3B是表示按照机械的类别将偏离时间合计Tds和加减速次数合计Cs关联地存储的例子的图。
图3C是表示按照能够识别机械个体的序列编号将偏离时间合计Tds和加减速次数合计Cs关联地存储的例子的图。
图4是说明机械延迟的图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施方式。
本发明中，一般偏离时间在加减速时变大，因此鉴于考虑到产生条件与加工控制的机械各轴(移动轴、主轴等)的加减速次数成比例，在数值控制装置的存储部中累积预测加工时间与实际加工时间的偏离时间和加减速次数，将累积后的偏离时间与下一个预测时间相加，从而比较简单且高精度地预测加工时间。
图1是表示本发明的一个实施方式的数值控制装置和通过该数值控制装置进行驱动控制的机床主要部分的硬件结构图。数值控制装置1所具备的CPU11是整体控制数值控制装置1的处理器。CPU11经由总线20读出存储在ROM12中的系统程序，并按照该系统程序来控制数值控制装置1整体。在RAM13中存储暂时的计算数据和显示数据以及操作员经由CRT/MDI单元70输入的各种数据等。
非易失性存储器14例如通过未图示的电池进行备份等，作为即使切断数值控制装置1的电源也能够保持存储状态的存储器而构成。非易失性存储器14中存储有经由接口15读入的后述加工程序和经由CRT/MDI单元70而输入的加工程序。非易失性存储器14中还存储用于运行加工程序的加工程序运行处理用程序和加工时间预测处理用程序等，但是这些程序在执行时被展开到RAM13。另外，用于执行加工程序的生成以及编辑所需要的编辑模式的处理等的各种系统程序被预先写入ROM12。能够经由接口15或CRT/MDI单元70输入执行本发明的加工程序等各种加工程序，并存储在非易失性存储器14中。
接口15是用于连接数值控制装置1和适配器等外部设备72的接口。从外部设备72侧读入加工程序和各种参数等。另外，在数值控制装置1内编辑的加工程序能够经由外部设备72存储在外部存储单元中。PMC(可编程机床控制器)16通过内置在数值控制装置1中的顺序程序将信号经由I/O单元17输出给机床的外围装置(例如，刀具更换用的机器人的机械手等传动器)。另外，接受配备在机床本体上的操作盘的各种开关等信号，进行了必要的信号处理后，转给CPU11。
CRT/MDI单元70是具备了显示器和键盘等的手动数据输入装置，接口18接受来自CRT/MDI单元70的键盘的指令、数据后转给CPU11。接口19与具备手动脉冲发生器等的操作盘71连接。
用于控制机床所具备的轴的轴控制电路30接受来自CPU11的轴移动指令量，将轴的指令输出给伺服放大器40。伺服放大器40接受该指令，驱动使机床所具备的轴移动的伺服电动机50。轴的伺服电动机50内置位置/速度检测器，将来自该位置/速度检测器的位置/速度反馈信号反馈给轴控制电路30，并进行位置/速度的反馈控制。
另外，在图1的硬件结构图中只表示了一个轴控制电路30、一个伺服放大器40、一个伺服电动机50，但实际准备了机床所具备的轴的数量。另外，图1省略来自伺服电动机50的位置/速度的反馈。
主轴控制电路60接受对机床的主轴旋转指令，将主轴速度信号输出给主轴放大器61。主轴放大器61接受该主轴速度信号，使机床的主轴电动机62以所指令的转速进行旋转，驱动刀具。
通过齿轮或传送带等将位置编码器63与主轴电动机62连结，位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲，通过CPU11读取该反馈脉冲。
图2表示针对图1所示的数值控制装置1通过系统程序实际安装了根据本发明提供的加工程序进行的加工所花费的加工时间预测功能时的一个实施方式的概略功能框图。通过由图1所示的CPU11运行系统程序来提供各个功能而实现图2所示的各个功能单元。本实施方式的数值控制装置1具备控制部100、加工时间预测部110、数据累积部120。
控制部100从未图示的存储器依次读出加工程序200并进行分析，根据分析结果生成用于驱动机械所具备的各个伺服电动机和主轴电动机的指令数据，根据该指令数据进行控制机械的加工控制。控制部100是通过执行图1所示的分析处理的CPU11、控制各轴的轴控制电路30或伺服放大器40、主轴控制电路60或主轴放大器61等而实现的功能单元。
加工时间预测部110是根据存储在后述的数据存储部210中的在过去进行的加工时存储的包括偏离时间和加减速次数的数据来预测加工时间的功能单元。可以在开始控制部100进行的基于加工程序200的加工控制之前对加工程序200中包括的所有程序块进行加工时间预测部110的加工时间的预测。加工时间预测部110具备基准加工时间预测部111、加减速次数预测部112、修正时间计算部113。
基准加工时间预测部111分析成为加工时间的预测对象的加工程序200，预测没有考虑基于该加工程序200的加工的机械延迟造成的延迟时间的加工时间Te1。在没有考虑机械延迟造成的延迟时间的加工时间Te1的预测中例如能够使用日本特开2003-175439号公报、日本特开2012-243152号公报中公开的现有技术。
加减速次数预测部112分析成为加工时间的预测对象的加工程序200，计算基于该加工程序200的加工中预测到的各个轴的加减速次数C1。作为预测的各个轴的加减速次数C1的计算方法，例如分析加工程序200内的各个程序块的指令，单纯地计算轴移动开始以及结束的次数作为预测的各轴的加减速次数，另外可以从轴移动的开始以及结束的次数减去通过轴移动的最佳处理等而省略的加减速的次数，由此计算出预测的各轴的加减速次数。优选加减速预测部112根据控制部100所使用的轴的控制算法来计算预测的各轴的加减速次数C1。
修正时间计算部113根据后述的存储在数据存储部120中的偏离时间合计Tds、加减速次数合计Cs，通过以下的公式1计算每一次加减速的平均偏离时间Tda。
[公式1]
Tda＝Tds/Cs
进一步，修正时间计算部113根据通过上述公式1计算出的每一次加减速的平均偏离时间Tda、由加减速次数预测部112计算出的基于加工程序的加工中预测的各轴的加减速次数C1，通过以下的公式2计算出机械延迟的修正时间Td。
[公式2]
Td＝Tda×Cl
加工时间预测部110根据不考虑基准加工时间预测部111计算出的基于加工程序200的加工所花费的机械延迟造成的延迟时间的加工时间Te1、由修正时间计算部113计算出的机械延迟的修正时间Td，通过以下的公式3计算出准确的预测加工时间T。
[公式3]
T＝Tel+Td
另一方面，数据累积部120是在通过数值控制装置1进行了机械的加工控制时将该加工控制进行的加工的信息累积到数据存储部210中的功能单元。数据累积部120可以在每次通过数值控制装置1进行机械的加工控制时自动将加工的信息累积到数据存储部210中，也可以在操作员指令累积的情况下将加工的信息累积到数据存储部210中。数据累积部120具备实际加工测量部121、偏离时间计算部122、加减速次数保存部123。
实际加工测量部121在进行控制部100的基于加工程序200的机械的加工控制时，测量从基于该加工程序200的加工开始到结束为止所花费的实际加工时间Tr1。实际加工测量部121将例如内置在数值控制装置1中的未图示的RTC(实时时钟)等用于时间的测量。实际加工测量部121可以通过监视控制部100进行的加工程序的处理状况来测量实际加工时间Tr1。另外，实际加工测量部121可以在进行控制部100的基于加工程序200的机械加工控制时，除了测量实际的加工时间Tr1外，还测量各轴的实际加减速次数Cr1。
偏离时间计算部122根据不考虑基准加工时间预测部111预测的基于加工程序200的加工所花费的机械延迟造成的延迟时间的加工时间Te1、实际加工测量部121测量出的基于加工程序200的机械加工控制的加工所花费的实际加工时间Tr1，使用以下的公式4计算出偏离时间Td1。另外，偏离时间计算部122将计算出的偏离时间Td1与存储在数据存储部210中的过去的偏离时间合计Tds相加后更新为新的偏离时间合计Tds，并保存在数据存储部210中。
[公式4]
Tdl＝Tr1-Te1
加减速次数保存部123将加减速次数预测部112计算出的预测的各轴的加减速次数C1与存储在数据存储部210中的过去加减速次数合计Cs相加后更新为新的加减速次数合计Cs，与过去的偏离时间合计Tds关联地保存在数据存储部210中。另外，可以代替加减速次数预测部112预测的各轴加减速次数C1，使用实际加工测量部121测量的实际加工中的各轴实际加减速次数Cr1。
数据存储部210将偏离时间合计Tds与加减速次数合计Cs关联地存储，偏离时间合计Tds是将在过去进行的机械的加工控制的加工中偏离时间计算部122计算出的偏离时间进行合计后得到的，加减速次数合计Cs是将在该加工中加减速次数预测部112计算出的各轴的加减速次数C1或实际加工测量部121测量到的各轴的实际加减速次数Cr1进行合计后得到的。数据存储部210例如可以确保在非易失性存储器14上设置存储区域。
图3A、图3B、图3C是表示数据存储部210中存储的偏离时间合计Tds与加减速次数合计Cs的例子的图。数据存储部210例如可以如图3A所示那样将1组的偏离时间合计Tds与加减速次数合计Cs关联地存储。此时，偏离时间计算部122以及加减速次数保存部123不依赖于机械的类别等而更新相同的偏离时间合计Tds、相同的加减速次数合计Cs，加工时间预测部110以及修正时间计算部113不依赖于机械的类别等而使用相同的偏离时间合计Tds、相同的加减速次数合计Cs进行各值的计算。
另外，数据存储部210例如可以如图3B所示那样按照机械的类别将偏离时间合计Tds与加减速次数合计Cs关联地进行存储。此时，偏离时间计算部122以及加减速次数保存部123将当前正在控制的机械类别所对应的偏离时间合计Tds、加减速次数合计Cs的组进行更新，加工预测部110以及修正时间计算部113使用当前正在控制的机械类别所对应的偏离时间合计Tds、加减速次数合计Cs的组进行各值的计算。
进一步，数据存储部210例如可以如图3C所示那样按照机械的每个个体(图3C中能够识别机械个体的每个序列编号)将偏离时间合计Tds与加减速次数合计Cs关联地进行存储。此时，偏离时间计算部122以及加减速次数保存部123将当前正在控制的机械的序列编号所对应的偏离时间合计Tds、加减速次数合计Cs的组进行更新，加工时间预测部110以及修正时间计算部113使用当前正在控制的机械的序列编号所对应的偏离时间合计Tds、加减速次数合计Cs的组进行各值的计算。
另外，关于机械类别和序列编号，能够通过数值控制装置的一般功能从机械取得而确定。
在具备这种结构的数值控制装置1中，在数据存储部210中存储通过过去进行的机械的加工控制的加工而计算出的偏离时间合计Tds以及加减速次数合计Cs，在之后的加工中能够参照数据存储部210进行考虑了基于偏离时间合计Tds以及加减速次数合计Cs的伺服控制以及机械运动的延迟等机械延迟后的加工时间的预测，因此与现有技术相比，能够预测高精度的加工时间。另外，当在数值控制装置的初始运转中数据存储部没有存储偏离时间合计Tds以及加减速次数合计Cs时，有不能够进行高精度的加工时间的预测的问题，但是通过从其他相同类型的数值控制装置所具备的数据存储部转发而使用偏离时间合计Tds以及加减速次数合计Cs，或者提供数值控制装置的厂家所准备的偏离时间合计Tds以及加减速次数合计Cs的数据，由此能够容易地应对这样的问题。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不只限于上述实施方式的例子，也能够通过增加适当的变更以各种方式来实施。
例如，在上述的实施方式中表示了进行通过加工程序整体的程序块的加工时间的预测的例子，但是，例如也可以对加减速的某一部分的程序块进行加工时间的预测。
另外，在上述实施方式中表示了在数值控制装置的内部具备了数据存储部的结构，但是也可以构成为将数据存储部设置在工厂的主计算机内而在数值控制装置之间共享，各个数值控制装置经由网络参照/更新存储在主计算机内设置的数据存储部中的数据。进一步，也可以构成为将数据存储部设置在数值控制装置的厂家所设置的服务器上，能够在顾客的数值控制装置之间共享。
在上述实施方式中，表示了具备加工时间预测部、数据累积部两者的实施方式，但是例如如果预先在数据存储部中累积能够充分信赖的数据，省略数据累积部的结构，将加工时间预测部(以及加工时间预测部所包括的各个功能单元)和数据存储部实际安装在数值控制装置中，则也能够作为进行高精度的加工时间的预测的数值控制装置来使用。此时，虽然没有进行新的数据存储部的更新，但是如果进行使用了相同机械的加工，则能够不进行数据存储部的更新(基于环境的数据调整)而充分地进行高精度的加工时间的预测。
进一步，在上述实施方式中，表示了加工时间预测部、数据累积部分别包括其他功能单元的结构，但是不需要具有这种包含关系，即使将各个功能单元实际安装为分别独立的功能单元，本发明的功能以及效果也不会改变。
Claims (5)
1.一种数值控制装置，根据加工程序控制具备至少一个轴的机械来进行工件的加工，其特征在于，
该数值控制装置具备：
基准加工时间预测部，其根据上述加工程序预测不考虑上述轴的加减速的加工时间即基准加工时间；
加减速次数预测部，其根据上述加工程序预测上述加工的上述轴的加减速次数；
数据存储部，其存储上述机械进行的实际加工所花费的加工时间即实际加工时间与在该加工中预测的基准加工时间的差即偏离时间的信息；
修正时间计算部，其根据上述加减速次数预测部预测的上述加减速次数、存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息，计算用于修正上述基准加工时间的修正时间；以及
加工时间预测部，其计算以上述修正时间修正了上述基准加工时间的预测加工时间。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
上述数值控制装置还具备：
实际加工测量部，其测量基于上述加工程序的加工实际所花费的加工时间即实际加工时间和实际的轴的加减速次数即实际加减速次数；
偏离时间计算部，其计算上述实际加工测量部测量的实际加工时间与上述基准加工时间预测部预测的基准加工时间的差即偏离时间，通过计算出的上述偏离时间来更新存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息；以及
加减速次数保存部，其通过上述加减速次数预测部预测的基于上述加工程序的上述加工中上述轴的加减速次数或基于上述加工程序的加工的实际加减速次数来更新存储在上述数据存储部中的上述偏离时间的信息。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
上述偏离时间的信息包括偏离时间合计和加减速次数合计，上述偏离时间合计为在过去进行的上述机械进行的至少一次加工中实际花费的加工时间即实际加工时间与根据在该加工中使用的加工程序而预测的基准加工时间的差即偏离时间的合计，上述加减速次数合计为在各上述加工中根据上述加工程序预测的上述轴的加减速次数或基于上述加工程序的加工的实际加减速次数的合计，
上述修正时间计算部根据上述加减速次数预测部预测的上述加减速次数、上述偏离时间合计以及上述加减速次数合计来计算上述修正时间。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的数值控制装置，其特征在于，
按照上述机械的每个类别来存储上述数据存储部中存储的上述偏离时间的信息。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的数值控制装置，其特征在于，
按照上述机械的每个个体来存储上述数据存储部中存储的上述偏离时间的信息。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101216705A (zh) * | 2007-01-05 | 2008-07-09 | 发那科株式会社 | 数值控制装置以及使用数值控制装置的同步控制方法 |
| US20090248175A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Toru Eguchi | Plant control system and thermal power generation plant control system |
| CN102789194A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 发那科株式会社 | 具备加工时间预测部以及加工误差预测部的数值控制装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0651821A (ja) * | 1992-01-10 | 1994-02-25 | Nec Corp | Ｎｃ加工機の加工時間予測方法および装置 |
| US5508596A (en) * | 1993-10-07 | 1996-04-16 | Omax Corporation | Motion control with precomputation |
| JP3518029B2 (ja) * | 1994-05-09 | 2004-04-12 | 三菱電機株式会社 | サーボシステムの制御装置 |
| JPH10143218A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-29 | Nissan Motor Co Ltd | ロボットのサイクルタイム予測装置 |
| JP3975370B2 (ja) | 1997-07-09 | 2007-09-12 | 株式会社オギハラ | Ｎｃ切削機械の加工完了時間予測方法及びその装置 |
| JP2003175439A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Mori Seiki Co Ltd | Ｎｃ工作機械の加工時間推定装置 |
| JP2004326618A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Star Micronics Co Ltd | 工作機械の数値制御装置 |
| TW201015099A (en) | 2008-09-10 | 2010-04-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | System, device and method for emergency presence detection |
| JP4980458B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-07-18 | ファナック株式会社 | 数値制御工作機械の加工時間予測装置 |
| WO2014020763A1 (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-06 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| JP6050634B2 (ja) | 2012-08-16 | 2016-12-21 | ファナック株式会社 | 数値制御装置の処理能力を考慮する加工時間予測装置 |
| JP5715195B2 (ja) * | 2013-07-03 | 2015-05-07 | ファナック株式会社 | プログラム実行ペースを指定できるモーションコントローラ |
| JP6026481B2 (ja) * | 2014-10-21 | 2016-11-16 | ファナック株式会社 | 指定時刻に加工を中断する数値制御装置 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101216705A (zh) * | 2007-01-05 | 2008-07-09 | 发那科株式会社 | 数值控制装置以及使用数值控制装置的同步控制方法 |
| US20090248175A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Toru Eguchi | Plant control system and thermal power generation plant control system |
| CN102789194A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 发那科株式会社 | 具备加工时间预测部以及加工误差预测部的数值控制装置 |
Also Published As
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