DE102012015914B4

DE102012015914B4 - Numerische Steuervorrichtung mit manueller Maschinenverarbeitungsfunktion, die ein automatisches Umschalten der Maschinenverarbeitungsrichtung ermöglicht

Info

Publication number: DE102012015914B4
Application number: DE102012015914.5A
Authority: DE
Inventors: Akira Egashira
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2016-03-24
Anticipated expiration: 2032-08-11
Also published as: JP5199425B2; DE102012015914A1; CN102955448B; CN102955448A; JP2013041468A

Abstract

Numerische Steuervorrichtung, die ein Maschinenwerkzeug steuert, das bewegliche Einheiten von zumindest zwei Achsen aufweist, diese beweglichen Einheiten ansteuert, und ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück bewegt, um das Werkstück maschinell zu verarbeiten, umfassend: eine Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form, die eine ausgewiesene Form eingibt, die maschinell zu verarbeiten ist; eine Grafikspeichereinheit, die die ausgewiesene Form speichert, die durch die Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form eingegeben ist; eine Bewegungsanweisungseinheit, die ein Impulssignal zur Interpolation gemäß einer manuellen Bedienung ausgibt; eine Interpolationseinheit, die das Impulssignal aus der Bewegungsanweisungseinheit empfängt und einen Interpolationsimpuls zum Ansteuern der beweglichen Einheiten ausgibt; eine Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit, die überwacht, ob das Impulssignal zur Interpolation von der Bewegungsanweisungseinheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben wird; und eine automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung, die automatisch eine Richtung einer relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von einer Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, in eine Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang einer Normallinie der ausgewiesenen Form bewegt aus einer momentanen Position des Werkzeugs, oder von der Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs bewegt, in die Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, wenn die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit bestimmt, dass das Impulssignal nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuervorrichtung, die ein Maschinenwerkzeug steuert, und betrifft insbesondere eine numerische Steuervorrichtung, die ein Maschinenwerkzeug zur Maschinenverarbeitung eines Versuchsprodukts und dergleichen steuert.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Anhand eines Maschinenwerkzeugs, das mit einer numerischen Steuervorrichtung ausgestattet ist, kann ein Werkstück mit einer komplizierten Form präzise bei hoher Geschwindigkeit maschinell verarbeitet werden. Damit die numerische Steuervorrichtung verwendet wird, ist es erforderlich, eine Maschinenkoordinate, einen Maschinenursprungspunkt, eine Programmkoordinate, einen Maschinenverarbeitungsursprungspunkt und dergleichen genau zu definieren, um ein striktes Maschinenverarbeitungsprogramm auszubilden. Des Weiteren ist es in einem Fall möglich, in dem eine Vielzahl von Werkstücken maschinell verarbeitet wird, ein Maschinenwerkzeug zu verwenden, das durch eine interaktive numerische Steuervorrichtung oder eine automatische Programmiervorrichtung gesteuert wird. Bei bestimmter maschineller Verarbeitung zum Ausbilden eines Versuchsprodukts oder einer Gussform werden jedoch Maschinenwerkzeuge verwendet, wie eine Allzweckfräsmaschine und Allzweckdrehbank, die eine geringere Zeitspanne für Aufbauschritte erfordern, wie ein Anfügen/Lösen eines Werkstücks, Anfügen eines Werkzeugs und Ausbilden eines Maschinenverarbeitungsprogramms.
Es ist jedoch schwierig, eine diagonallineare Maschinenverarbeitung, eine Bogenmaschinenverarbeitung und dergleichen mit diesen Allzweckmaschinenwerkzeugen durchzuführen. Es liegt eine numerische Steuervorrichtung vor, die sich einem derartigen Problem widmet und ein Versuchsprodukt und dergleichen mit einem Allzweckmaschinenwerkzeug maschinell verarbeiten kann. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldungsoffenlegung JPH06-119018A (nachstehend als Patentdruckschrift 1 bezeichnet) eine Technik einer numerischen Steuervorrichtung, die eine Einrichtung umfasst, die eine ausgewiesene Form ausweist, wie eine diagonale Linie und einen Bogen, und die eine Bewegung einer momentanen Position eines Werkzeugs hinsichtlich der ausgewiesenen Form in einer „parallelen Richtung” und einer „vertikalen Richtung” unter Verwendung eines manuellen Impulsgenerators oder dergleichen anweist. Hierbei bedeutet parallele Richtung eine Richtung, die der ausgewiesenen Form folgt, während ein konstanter Abstand zwischen einer momentanen Position des Werkzeugs und der ausgewiesenen Form beibehalten wird, und bedeutet die vertikale Richtung eine Richtung einer Normallinie der ausgewiesenen Form, die durch die momentane Position des Werkzeugs läuft.
Die in der Patentdruckschrift 1 offenbarte numerische Steuervorrichtung ist mit einem Griff und einem Schalter zum Umschalten der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung der Bewegung einer momentanen Position eines Werkzeugs versehen, und die Bewegungsrichtung kann durch Schalten des Schalters umgeschaltet werden.
In einem Fall, in dem ein Werkzeug 131 entlang eines in 11 gezeigten Wegs unter Verwendung der in der Patentdruckschrift 1 offenbarten numerischen Steuervorrichtung bewegt wird, um ein Werkstück 200 maschinell zu verarbeiten, muss ein Bediener einen Auswahlschalter eines (nicht gezeigten) manuellen Impulsgenerators wiederholt bedienen. Des Weiteren, obwohl das Werkstück 200 entlang eines in 12 gezeigten Weges maschinell verarbeitet werden kann, wird in diesem Fall ein (nicht gezeigter) Zustandswechselschalter wiederholt betätigt. Demgemäß mindert das häufige Auftreten einer Betätigung zum Schalten des Auswahlschalters oder des Zustandswechselschalters eine Bedienbarkeit für den Bediener herab und verursacht Schwierigkeiten bei der Verbesserung der Arbeitseffizienz.
Obwohl dies nicht in der Patentdruckschrift 1 offenbart ist, können zwei Griffe bereitgestellt werden, ein Griff für die parallele Richtung und ein Griff für die vertikale Richtung, um eine Bewegungsrichtung durch Wechseln des zu betätigenden Griffs umzuschalten. In diesem Verfahren wird jedoch die Anzahl von Bedienobjekten erhöht, und es ist für einen Bediener im Berufsanfang schwierig, das Bedienverfahren zu erlernen.
Aus Dokument DE 693 15 682 T2 ist eine numerische Steuereinrichtung und ein numerisches Steuerverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine bekannt, bei der nach Maßgabe eines ausgewählten gewünschten Profils Impulssignale zum Anweisen der Bewegung eines Werkzeugs generiert werden. Dabei ist auch ein Umschaltmittel vorgesehen, das die Parallelverschiebung eines Werkzeugs unter Einhaltung eines Abstands zwischen der gegenwärtigen Lage des Werkzeuges und dem gewünschten Profil oder die vertikale Verschiebung des Werkstücks befiehlt, damit sich dieses vorwärts oder rückwärts in eine Richtung verschiebt, die durch eine Senkrechte durch die gegenwärtige Lage des Werkzeugs zum gewünschten Profil hin bestimmt ist. Ferner ist ein Interpolationsmittel vorgesehen, das abhängig von dem Umschaltsignal interpolierte Impulssignale ausgibt.
Aus dem Dokument DE 693 16 748 T2 ist ferner eine numerische Steuereinrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine mit mindestens zwei Achsen bekannt, bei der grafische Daten für ein zyklisches Bearbeiten in einem Bearbeitungsweg sowie in numerische Steuerbefehle umgesetzt werden und die Bewegungen eines Werkzeugs basierend auf den numerischen Steuerbefehlen gesteuert werden.
Kurzfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem Bereitstellen einer numerischen Steuervorrichtung, die eine Bewegung einer momentanen Position eines Werkzeugs in einer parallelen Richtung und einer vertikalen Richtung hinsichtlich einer ausgewiesenen Form anweist, und die eine manuelle Maschinenverarbeitungsfunktion aufweist, mit der eine Maschinenverarbeitungsrichtung automatisch derart geändert werden kann, dass eine Schaltbedienung der Bewegungsrichtung zwischen der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung durch einen Bediener nicht erforderlich ist.
Eine numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung steuert ein Maschinenwerkzeug, das bewegliche Einheiten von zumindest zwei Achsen aufweist, diese beweglichen Einheiten ansteuert, und ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück bewegt, um das Werkstück maschinell zu verarbeiten. Die numerische Steuervorrichtung umfasst: eine Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form, die eine ausgewiesene Form eingibt, die maschinell zu verarbeiten ist; eine Grafikspeichereinheit, die die ausgewiesene Form speichert, die durch die Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form eingegeben ist; eine Bewegungsanweisungseinheit, die ein Impulssignal für eine Interpolation gemäß einer manuellen Bedienung ausgibt; eine Interpolationseinheit, die das Impulssignal aus der Bewegungsanweisungseinheit empfängt und einen Interpolationsimpuls zum Ansteuern der beweglichen Einheiten ausgibt; eine Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit, die überwacht, ob das Impulssignal für die Interpolation aus der Bewegungsanweisungseinheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben wird; und eine automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung, die eine Richtung einer relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von einer Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, automatisch in eine Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang einer Normallinie des ausgewiesenen Form bewegt aus einer momentanen Position des Werkzeugs, oder von der Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs bewegt, in die Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, wenn die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit bestimmt, dass das Impulssignal nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben ist.
Die numerische Steuervorrichtung kann weiterhin eine Anzeigeeinheit umfassen, die die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks anzeigt, die durch die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung umgeschaltet wird.
Die numerische Steuervorrichtung kann weiterhin umfassen: eine Setzeinheit, die einen relativen Bewegungsbetrag pro relativer Bewegung setzt, in der sich das Werkzeug und das Werkstück relativ entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs als ein Referenzbewegungsbetrag bewegen. Wird die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks durch die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung in die Richtung der relativen Bewegung entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form umgeschaltet, und erreicht dann der relativen Bewegungsbetrag aus der umgeschalteten Position den Referenzbewegungsbetrag, der durch die Setzeinheit gesetzt ist, dann kann die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks in die Richtung umgeschaltet werden, in der sich das Werkzeug und das Werkstück relativ entlang der ausgewiesenen Form bewegen.
Als Referenzbewegungsbeträge, die durch die Setzeinheit zu setzen sind, können verschiedene Werte für eine Richtung, die sich der ausgewiesenen Form annähert, und für eine Richtung, die sich von der ausgewiesenen Form entfernt, gesetzt werden. Die Referenzbewegungsbeträge, die durch die Setzeinheit zu setzen sind, können gemäß einem Abstand von der ausgewiesenen Form gesetzt werden.
Die numerische Steuervorrichtung kann weiterhin umfassen: eine Eingabeeinheit, die eine Materialform eines Werkstücks, das maschinell zu verarbeiten ist, und eine Forminformationen eines Werkzeugs zur maschinellen Verarbeitung des Werkstücks eingibt; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob sich das Werkzeug außerhalb eines Bereichs der Materialform befindet, oder nicht, auf der Grundlage der Materialform des Werkstücks und der Forminformationen des Werkzeugs, die durch die Eingabeeinheit eingegeben sind, und der momentanen Position des Werkzeugs; wobei eine Bedienung der automatischen Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung lediglich dann validiert wird, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die momentane Position des Werkzeugs außerhalb des Bereichs der Materialform befindet.
Gemäß der Erfindung kann die numerische Steuervorrichtung bereitgestellt werden, die eine Bewegung einer momentanen Position eines Werkzeugs in der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung hinsichtlich der ausgewiesenen Form anweist, und die eine manuelle Maschinenverarbeitungsfunktion aufweist, mit der eine Maschinenverarbeitungsrichtung automatisch derart geändert werden kann, dass eine Umschaltbedienung der Bewegungsrichtung zwischen der parallelen Richtung und der vertikalen Richtung durch einen Bediener nicht erforderlich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer numerischen Steuervorrichtung gemäß der Erfindung;
2 eine Blockdarstellung des Hardware-Aufbaus der numerischen Steuervorrichtung gemäß 1;
3 ein Beispiel eines Maschinenbedienungspaneels der numerischen Steuervorrichtung gemäß 1;
4 einen Zustand, in dem ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück bewegt wird, um das Werkstück in einer ausgewiesenen Maschinenverarbeitungsform maschinell zu verarbeiten;
5 ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, in dem eine Richtung einer relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks von einer vertikalen Richtung in eine parallele Richtung oder von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung umgeschaltet wird;
6 ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, in dem die Richtung der relativen Bewegung von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet wird, wenn ein Bewegungsbetrag des Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks in der vertikalen Richtung pro relativer Bewegung einen vorbestimmten Wert erreicht;
7 ein Beispiel eines Zustands, in dem ein Werkstück durch Ansteuern einer Fräsmaschine durch die numerische Steuervorrichtung der Erfindung maschinell verarbeitet wird;
8 ein Beispiel eines Zustands, in dem ein Werkstück durch Ansteuern einer Drehbank durch die numerische Steuervorrichtung der Erfindung maschinell verarbeitet wird;
9 dass sich das Werkzeug wiederholt relativ zu einer ausgewiesenen Form eines Werkstücks in der parallelen Richtung bewegt, und somit einen Schneidvorgang durchführt, um eine maschinelle Verarbeitung in der ausgewiesenen Form durchzuführen;
10 ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, mit dem die Richtung einer relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung oder von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung lediglich dann umgeschaltet werden kann, wenn sich eine momentane Position des Werkszeugs außerhalb eines Bereichs einer Materialform befindet;
11 schematisch ein numerisches Steuerverfahren gemäß dem Stand der Technik, in dem ein Auswahlschalter eines manuellen Impulsgenerators umgeschaltet wird, um eine maschinelle Verarbeitung durchzuführen; und
12 schematisch ein numerisches Steuerverfahren gemäß dem Stand der Technik, in dem ein Zustandswechselschalter umgeschaltet wird, um die maschinelle Verarbeitung durchzuführen.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer numerischen Steuervorrichtung gemäß der Erfindung.
Eine numerische Steuervorrichtung 1 umfasst eine Grafikspeichereinheit 2, eine Interpolationseinheit 4, eine Achsensteuerschaltung 18, einen Servoverstärker 19, ein Anzeigevorrichtungs-/Manuelldateneingabe-(MDI)-Paneel 25 und ein Maschinenbedienpaneel 40. Dieses Maschinenbedienpaneel 40 umfasst einen manuellen Impulsgenerator 41, der ein Impulssignal zum Anweisen der Bewegung eines Werkzeugs ausgibt. An den manuellen Impulsgenerator 41 ist ein Griff 41a zum Anweisen einer Richtung der angewiesenen Bewegung des Werkzeugs angefügt. Dieses Maschinenbedienpaneel 40 bildet eine Bewegungsanweisungseinheit.
Die Grafikspeichereinheit 2 zeigt Führungsinformationen auf einer Anzeigeeinrichtung 16 über eine Grafiksteuerschaltung 15 an. Des Weiteren speichert die Grafikspeichereinheit 2 ausgewiesene Formen, wie eine diagonale Linie und einen Bogen, die durch eine Bedienerbetätigung einer Tastatur 17 interaktiv eingegeben sind, die als eine Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form dient. Hierbei werden ausgewiesene Formen, die in der Grafikspeichereinheit 2 gespeichert sind, auf der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt, die als eine Anzeigeeinheit dient, nach Bedarf über die Grafiksteuerschaltung 15.
Die Interpolationseinheit 4 gibt ein Impulssignal HP aus der Bewegungsanweisungseinheit ein, wie dem manuellen Impulsgenerator 40. Dann gibt diese Interpolationseinheit 4 einen Interpolationsimpuls CP auf der Grundlage der in der Grafikspeichereinheit 2 gespeicherten, ausgewiesenen Formen und des Impulssignals HP aus und sendet den Interpolationsimpuls CP zu der Achsensteuerschaltung 18. Die Achsensteuerschaltung 18 empfängt den aus der Interpolationseinheit 4 ausgegebenen Interpolationsimpuls CP und erzeugt eine Geschwindigkeitsanweisung jeder Achse, um die Geschwindigkeitsanweisung zu dem Servoverstärker 19 zu senden. Der Servoverstärker 19 steuert einen Servomotor an, der an ein Maschinenwerkzeug 20 angefügt ist, um das Maschinenwerkzeug 20 zu steuern. Das Maschinenwerkzeug 20 umfasst bewegliche Einheiten von zwei oder mehr Achsen, und diese beweglichen Einheiten werden durch die numerische Steuervorrichtung angesteuert. Das Maschinenwerkzeug 20 verarbeitet ein Werkstück 2 (vergleiche 4) maschinell durch Bewegen eines Werkzeugs 131 (vergleiche 4) relativ zu dem Werkstück 200. Hierbei umfasst ein Bewegen des Werkzeugs 131 relativ zu dem Werkstück 200 ein Bewegen des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200, das stillsteht, und ein Bewegen des Werkstücks 200 hinsichtlich des Werkzeugs 131, das stillsteht. Die Grafikspeichereinheit 2 und die Interpolationseinheit 4 werden durch die nachstehend beschriebene Software ausgeführt.
Nachstehend bedeutet eine „parallele Richtung” eine Richtung, in der sich ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück entlang einer ausgewiesenen Form des Werkstücks bewegt, während ein konstanter Abstand zwischen einer momentanen Position des Werkzeugs und der ausgewiesenen Form beibehalten wird, und bedeutet eine „vertikale Richtung” eine Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang einer Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs bewegt. Zum Beispiel hinsichtlich einer ausgewiesenen Form 130, die in 8 gezeigt ist und nachstehend beschrieben werden wird, sind die Maschinenverarbeitungsrichtungen, die durch die Symbole „a” und „c” bezeichnet sind, die „parallele Richtung”, und sind die Richtungen, die durch die Symbole „b” und „d” bezeichnet sind, die „vertikale Richtung”.
2 zeigt eine Blockdarstellung, die den Hardwareaufbau eines Ausführungsbeispiels der numerischen Steuervorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
Eine CPU 11, die ein Prozessor ist, steuert die Gesamtheit der numerischen Steuervorrichtung gemäß einem Systemprogramm, das in einem ROM 12 gespeichert ist. Die Grafikspeichereinheit 2 und die Interpolationseinheit 4 gemäß 1 sind Softwarefunktionen, die durch die CPU 11 gemäß dem in dem ROM 12 gespeicherten Systemprogramm ausgeführt werden. Hierbei sind eine Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit, eine automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung und eine Bestimmungseinheit, die die numerische Steuervorrichtung der Erfindung bilden und nachstehend beschrieben werden, ebenso Funktionen durch die Software. Die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit überwacht, ob ein Impulssignal für eine Interpolation aus der Bewegungsanweisungseinheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben wird oder nicht. Die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung schaltet eine Richtung einer relativen Bewegung eines Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung oder von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung auf der Grundlage eines Überwachungsergebnisses der Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit um. Die Bestimmungseinheit bestimmt, ob sich das Werkzeug außerhalb eines Bereichs einer Materialform befindet, oder nicht, auf der Grundlage der Materialform eines Werkstücks, von Forminformationen des Werkzeugs, und einer momentanen Position des Werkzeugs. Zeitweilige Daten eines Eingabe-/Ausgabesignals werden in einem RAM 13 gespeichert. Ein Parameter, ein Maschinenverarbeitungsprogramm und dergleichen, die auch nach einer Stromabschaltung beibehalten werden sollen, werden in einem nicht-flüchtigen Speicher 14 gespeichert.
Die Grafiksteuerschaltung 15 wandelt die Führungsinformationen, die eingegebene ausgewiesene Form und dergleichen in ein Signal um, das angezeigt werden kann, und sendet das Signal zu der Anzeigeeinrichtung 16. Als die Anzeigeeinrichtung 16 wird eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung verwendet. Die Achsensteuerschaltung 18 empfängt eine Achsenbewegungsanweisung einschließlich des Interpolationsimpulses CP aus der CPU 11 und gibt die Achsenbewegungsanweisung zu dem Servoverstärker 19 aus, um den Servoverstärker 19 zu steuern.
Der Servoverstärker 19 empfängt diese Bewegungsanweisung und steuert einen (nicht gezeigten) Servomotor des Maschinenwerkzeugs 20 an. Hierbei umfasst das Maschinenwerkzeug 20, abgesehen von diesem Servomotor, das Maschinenbedienpaneel 40, das bedient wird, um eine Bewegungsanweisung bereitzustellen, und das nachstehend beschrieben werden wird.
Diese bildenden Elemente sind untereinander über einen Bus 30 verbunden. Eine programmierbare Maschinensteuereinrichtung (PMC, Programmable Machine Controller) 22 empfängt ein T-Funktionssignal (Werkzeugauswahlanweisung) über den Bus 30, wenn ein Maschinenverarbeitungsprogramm ausgeführt wird. Dann verarbeitet die PMC 22 dieses Signal gemäß einem Sequenzprogramm und gibt das Signal als eine Bewegungsanweisung aus, um das Maschinenwerkzeug 20 zu steuern. Des Weiteren empfängt eine interaktive numerische Steuervorrichtung ein Zustandssignal aus dem Maschinenwerkzeug 20, führt eine Sequenzverarbeitung durch und übermittelt ein Eingabesignal, das für die CPU 11 erforderlich ist, über den Bus 30.
Weiterhin ist mit dem Bus 30 eine Softwaretaste 23 verbunden, deren Funktion abhängig von einem Systemprogramm und dergleichen variiert. Diese Softwaretaste 23 ist dem Anzeigeeinrichtungs-/MDI-Paneel 25 zusammen mit der Anzeigeeinrichtung 16 und der Tastatur 17 bereitgestellt.
3 zeigt ein Beispiel des Maschinenbedienpaneels. Dem Maschinenbedienpaneel 40, das dem Maschinenwerkzeug 20 bereitgestellt ist, sind der manuelle Impulsgenerator 41 und Vorschubwahlknöpfe 42 bereitgestellt. Wird der Griff 41a nach links oder rechts gedreht, gibt der manuelle Impulsgenerator 41 ein Impulssignal HP in Antwort auf die Drehung aus. Dieses Impulssignal HP sind zweiphasige Impulse zum Bestimmen einer Drehrichtung, und wird zu der CPU 11 über den Bus 30 gesendet, um das Werkzeug zu bewegen. Die Vorschubwahlknöpfe 42 sind insgesamt acht Knöpfe, die Vorschubknöpfe in positiven und negativen Richtungen von jeweiligen Achsen von „+X”, „–X”, „+Y”, „–Y”, „+Z” und „–Z” und Vorschubknöpfe in der positiven und negativen Richtung von „+GJ” und „–GJ” sind, die der ausgewiesenen Form entsprechen. Ein Setzschalter 42a setzt die Anzahl von Impulsen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, die erzeugt werden, wenn ein Bediener die Vorschubwahlschalter 42 drückt. Im Einzelnen werden Impulse eingegeben, die durch Frequenzteilen von Impulsen aus einem (nicht gezeigten) Kristalloszillator der Setzeinheit 42 gewonnen sind, und wird ein Impulssignal JP in einem Frequenzteilungsverhältnis entsprechend einem Maßstab ausgegeben, der durch einen Bediener gesetzt wird.
In einem Fall, in dem das Werkstück 200 in der ausgewiesenen Form 130 durch Bewegen des Werkzeugs 131 relativ zu dem Werkstück 200 entlang eines in 4 gezeigten Weges maschinell verarbeitet wird, bedeutet Bestimmen, ob der Griff 41a des manuellen Impulsgenerators 41 zum Anweisen einer Bewegungsrichtung gedreht wird oder nicht, ein Bestimmen, ob ein Impulssignal zur Interpolation aus der Bewegungsanweisungseinheit ausgegeben wird oder nicht. In beiden Fällen des Drehens dieses Griffs 41a im oder gegen den Uhrzeigersinn wird bestimmt, dass „der Griff 41a gedreht wird”.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit bereitgestellt, die überwacht, ob ein Impulssignal für die Interpolation innerhalb einer bestimmten, gesetzten Zeitspanne ausgegeben wird, oder nicht. Wird kein Impuls von der Bewegungsanweisungseinheit selbst nach Verstreichen der gesetzten Zeitspanne ausgegeben (d. h., falls ein Zustand, in dem der Griff 41a fortwährend nicht gedreht wird, über die vorbestimmte Zeitspanne andauert), wird die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung oder von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es für einen Bediener nicht erforderlich, einen Zustandswechselschalter wie im Falle des Standes der Technik zu bedienen, und der Bediener kann das Werkzeug 131 entlang des in 4 gezeigten Weges lediglich durch eine Bedienung des Drehens oder Anhaltens des Griffs 41a des manuellen Impulsgenerators 41 bewegen. Im Ergebnis tritt eine Bedienung zum Umschalten des Schalters nicht wiederholt auf, was die Bedienbarkeit verbessert.
Hierbei kann die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit, die vorstehend beschrieben ist, überwachen, ob die Vorschubwahlschalter 42 des Maschinenbedienpaneels 40 innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gedrückt sind oder nicht, um ein Impulssignal zur Interpolation auszugeben, anstelle des Überwachens, ob der Griff 41a innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gedreht wird oder nicht, um ein Impulssignal zur Interpolation auszugeben.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, in dem die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung oder von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung umgeschaltet wird, wenn kein Impulssignal zur Interpolation innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben wird. Die Beschreibung wird in der Reihenfolge der jeweiligen nachfolgenden Schritte angegeben.
[Schritt SA01] Es wird bestimmt, ob eine Ausgabe eines Impulssignals zur Interpolation 0 beträgt oder nicht. Wird bestimmt, dass die Ausgabe 0 beträgt (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA02 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass die Ausgabe nicht 0 ist (Bestimmungsergebnis: nein), dann die Verarbeitung zu Schritt SA04 übergeht.
[Schritt SA02] Es wird bestimmt, ob eine automatische Umschaltflagge FA 0 ist oder nicht. Wird bestimmt, dass die Flagge FA 0 ist (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA03 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass die Flagge FA nicht 0 ist (Bestimmungsergebnis: nein), dann die Verarbeitung zu Schritt SA05 übergeht.
[Schritt SA03] Ein Zeitzähler wird inkrementiert.
[Schritt SA04] Die automatische Umschaltflagge FA wird auf 0 gesetzt.
[Schritt SA05] Der Zeitzähler wird gelöscht und diese Verarbeitung wird beendet.
[Schritt SA06] Es wird bestimmt, ob eine Zeit des Zeitzählers eine vorbestimmte Zeit überschreitet oder nicht. Wird bestimmt, dass die Zeit die vorbestimmte Zeit überschreitet (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA07 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass die Zeit die vorbestimmte Zeit nicht überschreitet (Bestimmungsergebnis: nein), dann diese Verarbeitung beendet wird.
[Schritt SA07] Der Zeitzähler wird gelöscht.
[Schritt SA08] Die automatische Umschaltflagge FA wird auf 1 gesetzt.
[Schritt SA09] Es wird bestimmt, ob die relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks die parallele Richtung ist oder nicht. Wird bestimmt, dass die relative Bewegungsrichtung die parallele Richtung ist (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SA10 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass die relative Bewegungsrichtung nicht die Parallelrichtung ist (Bestimmungsergebnis: nein), dann die Verarbeitung zu Schritt SA11 übergeht.
[Schritt SA10] Die relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks wird in die vertikale Richtung umgeschaltet, und die Verarbeitung wird beendet.
[Schritt SA11] Die relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks wird in die parallele Richtung umgeschaltet, und die Verarbeitung wird beendet.
Hierbei, als Nachtrag zu dem vorstehend beschriebenen Ablaufdiagramm, entspricht die Verarbeitung von Schritt SA01 bis Schritt SA08 bzw. die Verarbeitung von Schritt SA09 bis Schritt SA11 der Verarbeitung der Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit bzw. der automatischen Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung, die die numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung bilden.
Das Maschinenbedienpaneel 40, das den manuellen Impulsgenerator 41 und die Vorschubwahlknöpfe 42a umfasst und in 3 gezeigt ist, entspricht der Bewegungsanweisungseinheit, die ein Impulssignal zur Interpolation gemäß einer manuellen Bedienung ausgibt, die die numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung bildet. Hierbei kann die Initialbewegung der Richtung, wenn der Griff 41a des manuellen Impulsgenerators 41 gedreht wird, entweder die parallele Richtung oder die vertikale Richtung sein, und ein Parameter kann in einer derartigen Art und Weise gesetzt werden, dass die Initiale Bewegungsrichtung, wenn das automatische Umschalten validiert wird, die parallele Richtung ist, wenn der Parameterwert 0 beträgt, wohingegen die Initialbewegungsrichtung, wenn das automatischen Umschalten validiert wird, die vertikale Richtung ist, wenn der Parameterwert 1 beträgt.
In einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die relative Bewegungsrichtung (die parallele Richtung oder die vertikale Richtung) des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks, die durch die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung umgeschaltet wird, die die Verarbeitung von Schritt SA09 bis Schritt SA11 ausführt, auf einem Schirm der Anzeigeeinrichtung 16 angezeigt. Des Weiteren kann die umgeschaltete relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks zu einer externen Einrichtung gesendet werden, so dass ein Bediener die Richtung erkennen kann.
Demgemäß kann der Bediener leicht eine momentane relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 auf dem Schirm oder von der externen Einrichtung erkennen.
Als nächstes wird ein Bewegungsbetrag pro relative Bewegung eines Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung (ein Schnittbetrag pro maschinelle Verarbeitung) beschrieben werden.
Wird die maschinelle Verarbeitung entlang des in 4 gezeigten Weges durchgeführt, dann setzt ein Bediener üblicherweise den Bewegungsbetrag pro relativer Bewegung des Werkszeugs hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung auf einen Wert innerhalb eines bestimmten Bereichs, der auf der Grundlage von Maschinenverarbeitungsbedingungen bestimmt wird, wie einem Werkzeugdurchmesser. Dies ist dadurch begründet, dass ein Schnittmangel oder ein Werkzeugschaden in einem Fall auftreten kann, in dem die maschinelle Verarbeitung mit dem relativen Bewegungsbetrag durchgeführt wird, der größer als der bestimmte Bereich ist.
In einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die relative Bewegungsrichtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung in einem Fall umgeschaltet, in dem der Bewegungsbetrag pro relative Bewegung in der vertikalen Richtung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks einen vorbestimmten Wert erreicht. Dieser vorbestimmte Wert wird in dem nicht-flüchtigen Speicher 14 der numerischen Steuervorrichtung 1 z. B. unter Verwendung der Tastatur 17 gespeichert. Die Tastatur 17 und der nicht-flüchtige Speicher 14 entsprechen einer „Setzeinheit, die einen relativen Bewegungsbetrag pro relative Bewegung setzt, in der sich das Werkzeug und das Werkstück relativ entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs als ein Referenzbewegungsbetrag bewegen”, was die numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung bildet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in der maschinellen Verarbeitung, die in 4 gezeigt ist, die relative Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung, d. h. ein Schnittbetrag pro Bewegung in der Maschinenverarbeitung ohne ein Prüfen der momentanen Position des Werkzeugs stabilisiert werden. Des Weiteren wird die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet, so dass es für einen Bediener nicht erforderlich ist, das Drehen des Griffs einmal anzuhalten, was die Bedienbarkeit verbessert. Im Ergebnis kann das Auftreten eines Schnittmangels oder eines Werkzeugschadens verhindert werden.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, in dem die Richtung der relativen Bewegung von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet wird, wenn der Bewegungsbetrag pro relative Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung einen vorbestimmten Wert erreicht. Die Beschreibung ist in der Reihenfolge der jeweiligen nachstehenden Schritte angegeben.
[Schritt SB01] Es wird bestimmt, ob die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks die vertikale Richtung ist oder nicht. Wird bestimmt, dass die Richtung die vertikale Richtung ist (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SB02 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass die Richtung nicht die vertikale Richtung ist (Bestimmungsergebnis: nein), dann diese Verarbeitung beendet wird.
[Schritt SB02] Es wird bestimmt, ob der relative Bewegungsbetrag des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von einer Position des Werkzeugs zum Zeitpunkt, zu dem die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung in einem vorhergehenden Verarbeitungszyklus umschaltete, größer oder gleich einem vorbestimmten Bewegungsbetrag ist. Wird bestimmt, dass der relative Bewegungsbetrag größer oder gleich dem vorbestimmten Bewegungsbetrag ist (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SB03 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass der relative Bewegungsbetrag nicht größer oder gleich dem vorbestimmten Bewegungsbetrag ist (Bestimmungsergebnis: nein), dann diese Verarbeitung beendet wird.
[Schritt SB03] Die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks wird von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet, und diese Verarbeitung wird beendet.
Hierbei kann das Assoziieren der Richtung, in der der Griff 41a mit einer Richtung einer Werkzeugbewegung in jeder parallelen Richtungsbewegung und vertikalen Richtungsbewegung gedreht wird, abhängig von der maschinellen Verarbeitung variieren, und kann eine derartige Assoziierung nach Bedarf geändert werden. Ein Beispiel einer maschinellen Verarbeitung des Werkstücks 200 durch Ansteuern einer Fräsmaschine durch die numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
Es wird eingestellt, dass, falls der Griff 41a gemäß 3 nach rechts gedreht wird, sich das Werkzeug 131 in einer Richtung „a” gemäß 7 in einem Fall bewegt, in dem sich das Werkzeug 131 relativ hinsichtlich des Werkstücks 200 in der parallelen Richtung bewegt, wohingegen sich das Werkzeug 131 in einer Richtung „b” gemäß 7 in einem Fall bewegt, in dem sich das Werkzeug 131 relativ hinsichtlich des Werkstücks 200 in der vertikalen Richtung bewegt. Des Weiteren wird ebenso eingestellt, dass, falls der Griff 41a in einer umgekehrten Richtung (links) gedreht wird, sich das Werkzeug 131 in einer Richtung „c” gemäß 7 in einem Fall bewegt, in dem sich das Werkzeug 131 relativ hinsichtlich des Werkstücks 200 in der parallelen Richtung bewegt.
Wird der Griff weiterhin nach rechts in der Bewegung von „b” gedreht, die die vertikale Richtung unter der Voraussetzung ist, dass die parallele Richtung „a” und die vertikale Richtung „b” miteinander assoziiert sind, wird die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung umgeschaltet. Der Griff 41a wird jedoch weiterhin nach rechts gedreht, so dass die Assoziierung auf „a” zu halten ist. Im Ergebnis wird die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 hinsichtlich einer Richtung umgekehrt, in der das Werkstück abgeschabt wird. In diesem Fall, wenn der Griff 41a einfach nach links gedreht wird, bewegt sich das Werkzeug 131 relativ in der Richtung, in der das Werkstück 200 abgeschabt wird.
Wird gewünscht, dass sich das Werkzeug 131 in der Richtung bewegt, in der das Werkstück 200 abgeschabt wird, lediglich durch fortgesetztes Drehen des Griffs 41a in die gleiche Richtung, kann eingestellt werden, dass die relative Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 in „a”, das die parallele Richtung ist, und die relative Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 in „c”, das die parallele Richtung ist, alternierend durchgeführt werden, wenn die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 z. B. von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung durchgeführt wird.
8 zeigt ein Beispiel einer maschinellen Verarbeitung einer Drehbank ähnlich 7. In diesem Beispiel ist die Schnittrichtung lediglich eine Richtung, die die parallele Richtung auf Grund des Werkzeugs 131 ist. In einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden hinsichtlich eines Bewegungsbetrags pro relativer Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich der ausgewiesenen Form 130 des Arbeitsstücks in der vertikalen Richtung ein relativer Bewegungsbetrag in einer Richtung, die sich der ausgewiesenen Form 130 annähert, und ein relativer Bewegungsbetrag in einer Richtung, die sich von der ausgewiesenen Form 130 entfernt, individuell in dem Fall der gemäß 8 gezeigten maschinellen Verarbeitung gesetzt. Es kann z. B. gesetzt werden, dass, falls der Griff 41a gemäß 3 fortwährend nach rechts gedreht wird, die relative Bewegung des Werkzeugs 131 in der parallelen Richtung hinsichtlich der ausgewiesenen Form 130 des Werkstücks in den Richtungen von „a” und „c” gemäß 8 wiederholt wird, und die relative Bewegung des Werkzeugs 131 in der vertikalen Richtung hinsichtlich der ausgewiesenen Form 130 des Werkstücks in den Richtungen von „b” und „d” gemäß 8 wiederholt wird. Somit wird die in 8 gezeigte maschinelle Verarbeitung durch Drehen des Griffs 41a in eine Richtung (rechts) oder durch Anhalten des Griffs 41a ermöglicht.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Bewegungsbetrag pro relative Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung vorab in dem nicht-flüchtigen Speicher 14 unter Verwendung z. B. der Tastatur 17 gespeichert.
Wie vorstehend beschrieben, variiert ein Assoziieren der Richtung, in der der Griff 41a gedreht wird, mit einer Richtung der Werkzeugbewegung in jeder der parallelen Richtungsbewegung und der vertikalen Richtungsbewegung abhängig von der maschinellen Verarbeitung, und ein derartiges Assoziieren kann nach Bedarf geändert werden. Des Weiteren liegt ein Fall vor, in dem die Fräsmaschine eine grobe maschinelle Verarbeitung mit großem Schnitt bei einer Position durchführt, die von einer ausgewiesenen Form entfernt ist, und ein Finalisieren des Maschinenverarbeitens mit kleinem Schnitt durchführt, wenn sie sich der ausgewiesenen Form nähert. In einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Bewegungsbetrag pro relative Bewegung eines Werkzeugs hinsichtlich eines Werkstücks in der vertikalen Richtung in einer solchen Art und Weise gesetzt, dass er abhängig von einem Abstand von einer ausgewiesenen Form des Werkstücks variiert, wodurch der numerischen Steuervorrichtung ermöglicht wird, einer maschinellen Verarbeitung zu entsprechen, in der ein Schnitt des Werkzeugs auf groß gesetzt wird, wenn das Werkzeug entfernt von der ausgewiesenen Form positioniert wird, und ein Schnitt des Werkzeugs kleiner gestaltet wird, wenn sich da Werkzeug der ausgewiesenen Form annähert.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Setzen, in dem der Bewegungsbetrag pro relative Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks in der vertikalen Richtung abhängig von dem Abstand von der ausgewiesenen Form variiert, vorab in dem nicht-flüchtigen Speicher 14 z. B. unter Verwendung der Tastatur 17 gespeichert.
9 zeigt, dass sich das Werkzeug 131 wiederholt relativ zu der ausgewiesenen Form 130 des Werkstücks 200 in der parallelen Richtung bewegt, und somit einen Schneidvorgang durchführt, um das Werkstück 200 in die ausgewiesene Form 130 maschinell zu verarbeiten. Befindet sich eine momentane Position des Werkzeugs 131 innerhalb eines Bereichs eines Materials des Werkstücks 200 bei dem Schneiden in einer derartigen maschinellen Verarbeitung, dann ist eine Bewegungsanweisung hinsichtlich des Werkzeugs 131 eine Bewegung in einer Richtung parallel zu der ausgewiesenen Form 130. Demgemäß, in einem Fall, in dem ein Bediener eine Griffbedienung aufgrund irgendwelcher Gründe während eines Schneidens anhält und die maschinelle Verarbeitung nach einer Weile wieder aufnimmt, ist es bevorzugt, dass die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs 131 (die sich innerhalb des Bereichs des Materials des Werkstücks 200 befindet) hinsichtlich des Werkstücks 200 die gleiche sein soll wie die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs 131 hinsichtlich des Werkstücks 200 unmittelbar vor dem Anhalten der Griffbedienung. Demgemäß wird in einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Materialform und Werkzeuginformation bestätigt, und kann die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung oder von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung abhängig von einem Überwachungsergebnis der Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit (d. h. die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung, die die numerische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung bildet, läuft) lediglich dann umgeschaltet werden, wenn sich eine momentane Position des Werkzeugs außerhalb des Bereichs der Materialform befindet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel, selbst wenn die Griffbedienung während des Schneidens angehalten wird, kann die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks (eine Maschinenverarbeitungsrichtung des Werkzeugs) in der parallelen Richtung beibehalten werden. Hierbei kann, ob sich das Werkzeug 131 innerhalb des Materialbereichs befindet oder nicht, unter Verwendung einer Verarbeitungstechnik gemäß dem Stand der Technik bestimmt werden, die eine Interferenzprüfung betrifft, die in einer numerischen Steuervorrichtung verwendet wird, so dass deren Beschreibung ausgelassen wird.
Forminformationen des Werkzeugs und eine Materialform eines Werkstücks, das maschinell zu verarbeiten ist, können vorab in dem nicht-flüchtigen Speicher 14 gespeichert werden, der als die Eingabeeinheit über eine (nicht gezeigte) Schnittstelle dient.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsalgorithmus zeigt, der ein Umschalten der Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von der parallelen Richtung in die vertikale Richtung oder von der vertikalen Richtung in die parallele Richtung lediglich dann ermöglicht, wenn eine momentane Position des Werkzeugs außerhalb der Materialform ist. Die Beschreibung wird in der Reihenfolge der jeweiligen nachstehenden Schritte angegeben.
[Schritt SC01] Es wird bestimmt, ob das Bestimmungsergebnis der Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit ein automatisches Umschalten ausführbar macht oder nicht, und falls bestimmt wird, dass das automatische Umschalten ausführbar gemacht wird (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SC02 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass das automatische Umschalten nicht ausführbar gemacht wird (Bestimmungsergebnis: nein), dann diese Verarbeitung beendet wird.
[Schritt SC02] Es wird bestimmt, ob eine momentane Position des Werkzeugs sich außerhalb eines Bereichs der Materialform befindet oder nicht. Wird bestimmt, dass sich die momentane Position außerhalb des Bereichs befindet (Bestimmungsergebnis: ja), dann geht die Verarbeitung zu Schritt SC03 über, wohingegen, falls bestimmt wird, dass sich die momentane Position nicht außerhalb des Bereichs befindet (Bestimmungsergebnis: nein), dann diese Verarbeitung beendet wird.
[Schritt SC03] Eine Verarbeitung der automatischen Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung wird ausgeführt, und diese Verarbeitung wird beendet.

Claims

Numerische Steuervorrichtung, die ein Maschinenwerkzeug steuert, das bewegliche Einheiten von zumindest zwei Achsen aufweist, diese beweglichen Einheiten ansteuert, und ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück bewegt, um das Werkstück maschinell zu verarbeiten, umfassend: eine Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form, die eine ausgewiesene Form eingibt, die maschinell zu verarbeiten ist; eine Grafikspeichereinheit, die die ausgewiesene Form speichert, die durch die Eingabeeinheit für eine ausgewiesene Form eingegeben ist; eine Bewegungsanweisungseinheit, die ein Impulssignal zur Interpolation gemäß einer manuellen Bedienung ausgibt; eine Interpolationseinheit, die das Impulssignal aus der Bewegungsanweisungseinheit empfängt und einen Interpolationsimpuls zum Ansteuern der beweglichen Einheiten ausgibt; eine Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit, die überwacht, ob das Impulssignal zur Interpolation von der Bewegungsanweisungseinheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben wird; und eine automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung, die automatisch eine Richtung einer relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks von einer Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, in eine Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang einer Normallinie der ausgewiesenen Form bewegt aus einer momentanen Position des Werkzeugs, oder von der Richtung, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs bewegt, in die Richtung umschaltet, in der sich das Werkzeug relativ zu dem Werkstück entlang der ausgewiesenen Form bewegt, wenn die Bewegungsanweisungsüberwachungseinheit bestimmt, dass das Impulssignal nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben ist.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Anzeigeeinheit, die die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks anzeigt, die durch die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung umgeschaltet ist.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Setzeinheit, die einen relativen Bewegungsbetrag pro relative Bewegung setzt, in der sich das Werkzeug und das Werkstück relativ entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form von der momentanen Position des Werkzeugs als ein Referenzbewegungsbetrag bewegen; wobei wenn die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks durch die automatische Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung in die Richtung der relativen Bewegung entlang der Normallinie der ausgewiesenen Form umgeschaltet wird, und dann der relative Bewegungsbetrag aus der umgeschalteten Position den Referenzbewegungsbetrag erreicht, der durch die Setzeinheit gesetzt ist, dann die Richtung der relativen Bewegung des Werkzeugs hinsichtlich des Werkstücks in die Richtung umgeschaltet wird, in der sich das Werkzeug und das Werkstück relativ entlang der ausgewiesenen Form bewegen.
Numerische Steuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei als Referenzbewegungsbeträge, die durch die Setzeinheit zu setzen sind, verschiedene Werte für eine Richtung, die sich der ausgewiesenen Form annähert, und für eine Richtung, die sich von der ausgewiesenen Form entfernt, gesetzt werden.
Numerische Steuereinheit gemäß Anspruch 4, wobei die Referenzbewegungsbeträge, die durch die Setzeinheit zu setzen sind, gemäß einem Abstand von der ausgewiesenen Form gesetzt werden.
Numerische Steuervorrichtung gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend: eine Eingabeeinheit, die eine Materialform eines maschinell zu verarbeiteten Werkstücks und Forminformationen eines Werkzeugs zur maschinellen Verarbeitung des Werkstücks eingibt; und eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob sich das Werkzeug außerhalb eines Bereichs der Materialform befindet, oder nicht, auf der Grundlage der Materialform des Werkstücks und der Forminformationen des Werkzeugs, die durch die Eingabeeinheit eingegeben sind, und einer momentanen Position des Werkzeugs; wobei ein Betrieb der automatischen Umschalteinheit für die Bewegungsrichtung lediglich dann validiert wird, wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, dass sich die momentane Position des Werkzeugs außerhalb des Bereichs der Materialform befindet.