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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine und insbesondere auf eine numerische Steuervorrichtung zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit bzw. Vorschubgeschwindigkeit bei der linearen oder zirkularen Interpolation.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Bei einer numerischen Steuervorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine kann eine Drehgeschwindigkeitssteuerung für eine zufällig zugewiesene Bewegungsgeschwindigkeit ausgeführt werden. Wenn eine lineare oder zirkulare Interpolation mit einer Blocklänge, die es zulässt, dass die Bewegung, die innerhalb einer Interpolationsperiode abzuschließen ist, bei zugelassener mehrfacher Blocküberlappung abgeschlossen wird, wird bei der Zuweisung einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit, eine Kontur, die durch die Verbindung von Stützpunkten gebildet ist, für jede Interpolationsperiode als eine Einheit, die durch gerade Linien verbunden ist, bearbeitet. In manchen Fällen kann es vorkommen, dass programmierte Konturen in Zwischenblocks nicht wiedergegeben werden.
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Wenn erwartet wird, dass eine einprogrammierte Kontur bzw. Form während der Bearbeitung beibehalten wird, wird die Bewegungs- bzw. Vorschubgeschwindigkeit üblicherweise so gesteuert, dass die Bewegungsgeschwindigkeit zwischen Blocks durch einen exakten Stopp bis auf den Wert 0 verringert wird, oder dass die Kontur mit Hilfe einer Abbremsfunktion zur Unterdrückung eines Geschwindigkeits- oder Beschleunigungswechsels aufgrund einer Änderung der Bewegungsrichtung beibehalten wird.
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Wenn für die Abbremsfunktion auf der Grundlage der Geschwindigkeits- oder Beschleunigungswechsel eine große Toleranz eingeräumt ist, kann es vorkommen, dass die Bewegung nicht vollständig in einer Interpolationsperiode durchgeführt werden kann. In einem solchen Fall kann die Bewegungsgeschwindigkeit nicht auf einen geeigneten Wert verringert werden, so dass die einprogrammierte Kontur bzw. Form nicht beibehalten werden kann. Obwohl die Bewegungsgeschwindigkeit, um dies zu verhindern, weiter reduziert werden müsste, kann die Forderung bestehen, eine Geschwindigkeitsverringerung an einem für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung nicht gewünschten Ort zu vermeiden, oder im Gegensatz hierzu, kann erwartet werden, dass die einprogrammierte Kontur bzw. Form beibehalten werden kann. Um die einprogrammierte Kontur beizubehalten, muss ein exakter Stoppbefehl oder eine exakte Bewegungsgeschwindigkeit bei der Programmierung unter Berücksichtigung der Bewegungsgeschwindigkeit und der Blocklänge schon bei der Programmierung geändert werden. In vielen Fällen wird jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit während der Bearbeitung konstant gehalten, so dass es nicht leicht ist, Programme unter Berücksichtigung der Bewegungsgeschwindigkeit und der Blocklänge zu verändern.
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Die offengelegte japanische Patentanmeldung
JP H06-95 727 A offenbart eine Technik, bei der eine kritische Geschwindigkeit, die aus der für eine Vorverarbeitungseinrichtung erforderlichen Zeit zum Lesen und Analysieren jedes Blocks eines Bearbeitungsprogramms ermittelt und mit einer Bewegungsgeschwindigkeit, die in einer Speichervorrichtung (clamping system) einer numerischen Steuervorrichtung gespeichert ist, verglichen wird und bei der die niedrigere dieser beiden Geschwindigkeiten gespeichert (clamped) und als eine befehligte Geschwindigkeit ausgegeben wird.
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Gemäß der oben beschriebenen Technik wird jedoch die kritische Geschwindigkeit auf der Grundlage der zum Lesen und Analysieren jedes Blocks des Bearbeitungsprogramms erforderlichen Zeit berechnet, so dass eine geeignete Geschwindigkeit manchmal nicht bestimmt werden kann, wenn die Blöcke in ihrer Form schwanken.
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Auf der anderen Seite offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung
JP H05-143 145 A eine Technik, bei der ein anfänglicher Wert für die Verarbeitungszeit eines Bearbeitungsprogramm zuvor voreingestellt wurde und die Bewegungsgeschwindigkeit entsprechend funktionellen Mustern der eingelesenen Blocks eines NC-Programms gesteuert wird.
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Gemäß dieser oben beschriebenen Technik wird jedoch die zulässige Geschwindigkeit aufgrund einer Analyse der funktionellen Muster der Bearbeitungsblocks berechnet, so dass die berechnete Geschwindigkeit wahrscheinlich in Abhängigkeit von der für die Analyse erforderlichen Zeit schwanken kann.
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Das US-Patent
US 6,606,535 B1 zeigt eine numerische Steuerungsvorrichtung mit einer Vorschubkontrolle und ein zugehöriges Steuerungsverfahren. Hierzu wird, ausgehend von einem Bearbeitungsprogramm, eine Bestimmung durchgeführt ob ein Bewegungsbetrag innerhalb eines Blocks von Steuerungsbefehlen größer oder kleiner ist als ein definierter minimaler Bewegungsbetrag, der innerhalb einer Interpolationsperiode durchlaufen werden kann. Ist der Bewegungsbetrag kleiner als der minimale Bewegungsbetrag, so wird die Vorschubkontrolle mit einem synthetischen Block ausgeführt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Bewegungs- bzw. Vorschubgeschwindigkeit für jeden Block zu berechnen, die es erlaubt, die Blockform einzuhalten.
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Eine erste Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Steuerung einer Bahn und einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Werkzeugs nach einem Bearbeitungsprogramm ausgebildet, mit dem eine erste Bewegungsgeschwindigkeit und eine Bewegungsstrecke für jeden Block befehligt werden. Die numerische Steuervorrichtung umfasst:
eine Eingabe-Einheit, die zur Eingabe des Verhältnisses einer Strecke, über die in jeder Interpolationsperiode eine Bewegung abgeschlossen wird, zu einer Bewegungsstrecke für jeden Block, ausgebildet ist;
eine Recheneinheit für eine Bewegungsstrecke, die zur Gewinnung einer erforderlichen Strecke für den Abschluss einer Bewegung in jeder Interpolationsperiode auf der Grundlage des durch die Eingabe-Einheit eingegebenen Verhältnisses und der Bewegungsstrecke für jeden Block ausgebildet ist;
eine Bestimmungseinheit für eine Bewegungsstrecke, die zur Bestimmung, ob oder ob nicht die von der Recheneinheit für die Bewegungsstrecke errechnete Strecke kürzer als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit ist, ausgebildet ist;
eine Recheneinheit für die Bewegungsgeschwindigkeit, die zur Berechnung, als einer zweiten Bewegungsgeschwindigkeit, einer Bewegungsgeschwindigkeit in jeder Interpolationsperiode, der Strecke, die durch die Recheneinheit für die Bewegungsstrecke gewonnen wird, wenn durch die Bestimmungseinheit für eine Bewegungsstrecke bestimmt worden ist, dass die durch die Recheneinheit für die Bewegungsstrecke auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit errechnete Strecke kürzer ist als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode, ausgebildet ist und
eine Einheit zur Änderung der befehligten Geschwindigkeit, die zur Abänderung der Bewegungsgeschwindigkeit zu der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit, die durch die Recheneinheit für die Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen wurde, ausgebildet ist.
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Gemäß der numerischen Steuervorrichtung dieser Ausführungsform wird bestimmt, ob oder ob nicht die erforderliche Bewegungsstrecke für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode, die auf der Grundlage der Bewegungsstrecke für jeden Block zur linearen oder zirkularen Interpolation erhalten worden ist, kürzer ist als die Bewegungsstrecke in jeder Interpolationsperiode auf der Grundlage einer anfänglichen Bewegungsgeschwindigkeit. Wenn die Bestimmung ergeben hat, dass die erforderliche Bewegungsstrecke für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode kürzer ist und nicht lang genug ist zur Aufrechterhaltung der einprogrammierte Form in jedem Block, kann die Bewegungsgeschwindigkeit verringert werden, so dass die einprogrammierte Form beibehalten werden kann. Folglich kann die einprogrammierte Form in jedem Block zuverlässig erreicht werden.
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Die numerische Steuervorrichtung kann ferner umfassen:
eine Benachrichtigungseinheit, die zum Absetzen einer Benachrichtigung ausgebildet ist, wenn das Verhältnis der Strecke, durch die in jeder Interpolationsperiode eine Bewegung abgeschlossen ist, zur Bewegungsstrecke für jeden Block, die durch die Eingabe-Einheit eingegeben ist, größer ist als das zuvor eingegebene.
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Ferner ist eine zweite Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Steuerung einer Bahn und einer Bewegungsgeschwindigkeit eines Werkzeugs gemäß einem Bearbeitungsprogramm ausgebildet, bei dem eine erste Bewegungsgeschwindigkeit und eine Bewegungsstrecke für jeden Block befehligt werden. Die numerische Steuervorrichtung umfasst:
eine Bestimmungseinheit für eine Bewegungsstrecke, die zur Bestimmung auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit ob oder ob nicht die Bewegungsstrecke für jeden Block kürzer ist als eine Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode ausgebildet, ist,
eine Recheneinheit für eine Bewegungsgeschwindigkeit, die dazu ausgebildet ist, als eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit, die geringer als die erste Bewegungsgeschwindigkeit ist,
eine Geschwindigkeit für jeden Block zu errechnen, wenn durch die Bestimmungseinheit für eine Bewegungsstrecke auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit ermittelt worden ist, dass die Bewegungsstrecke für jeden Block kürzer als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode ist, und
einer Einheit zur Änderung der befehligten Geschwindigkeit, die zur Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit zu der zweiten Bewegungsgeschwindigkeit, die durch die Recheneinheit für die Bewegungsgeschwindigkeit erhalten worden ist, ausgebildet ist.
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Gemäß der numerischen Steuervorrichtung dieser weiteren Ausführungsform wird bestimmt, ob oder ob nicht die Bewegungsstrecke für jeden Block für eine lineare oder eine zirkulare Interpolation kürzer als die Bewegungsstrecke in jeder Interpolationsperiode auf der Grundlage der anfänglichen Bewegungsgeschwindigkeit ist. Wenn bestimmt worden ist, das die Bewegungsstrecke für jeden Block kürzer ist und nicht lang genug ist, um die einprogrammierte Form in jedem Block beizubehalten, kann die Bewegungsgeschwindigkeit so verringert werden, dass die programmierte Form beibehalten werden kann. Folglich kann die einprogrammierte Form in jedem Block zuverlässig wiedergegeben werden.
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Die Recheneinheit für eine Bewegungsgeschwindigkeit kann so ausgebildet sein, dass sie als eine zweite Vorschubgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit zur Bewegung über die Bewegungsstrecke für jeden Block in jeder Interpolationsperiode ermittelt, die zweite Vorschubgeschwindigkeit auf der Grundlage der ersten Vorschubgeschwindigkeit und eines vorgegebenen Verhältnisses errechnet oder eine voreingestellte Geschwindigkeit als die zweite Bewegungsgeschwindigkeit verwendet.
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Aufgrund der vorliegenden Erfindung kann einen numerische Steuervorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die ohne weiteres in der Lage ist, eine Bewegungsgeschwindigkeit für jeden Block zu berechnen, der es ermöglicht, die Blockform aufrechtzuerhalten.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die oben genannten und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen von Ausführungsformen umfassender verständlich.
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1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2A und 2B sind Darstellungen, die eine Übersicht der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit auf der Grundlage einer linearen Interpolation in der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung geben,
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3A und 3B sind Darstellungen, die eine Übersicht der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit auf der Grundlage einer zirkularen Interpolation in der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung geben,
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4 ist ein Fließschaltbild, das den Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit zeigt, die durch eine erste Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird,
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5 ist ein Fließschaltbild, das den Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit zeigt, die durch eine zweite Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird,
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6 ist ein Fließschaltbild, das den Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit zeigt, die durch eine dritte Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird,
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7 ist ein Fließschaltbild er, das den Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit zeigt, die durch eine vierte Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und
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8 ist ein Fließschaltbild, das den Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit zeigt, die durch eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
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Ausführliche Beschreibung von bevorzugter Ausführungsformen
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Zunächst wird eine Ausführungsform einer numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild in 1 beschrieben.
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Eine CPU 21 ist ein Prozessor, der zur allgemeinen Steuerung einer numerischen Steuervorrichtung für eine Vierachsen-Maschine 100 (nachfolgend einfach nur als ”numerische Steuervorrichtung” bezeichnet) ausgebildet ist. Die CPU 21 liest ein Systemprogramm, das im ROM Bereich eines Speichers 22 gespeichert ist, über einen Bus 38 aus und steuert so die gesamte numerische Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit dem eingelesenen Systemprogramm. In einen RAM-Bereich des Speichers 22 werden temporäre Rechendaten, Anzeigedaten und verschiedenen anderen Daten geladen, die durch eine Bedienungsperson über eine Anzeige-/Handeingabe-Einheit (display/manual data input (MDI) unit) 50 eingegeben werden. Ferner wird in einen nichtflüchtigen Speicherbereich, der aus einem SRAM oder dergleichen des Speichers 22 gebildet ist, ein Bearbeitungsprogramm gespeichert, das über eine Schnittstelle 23, eine Bearbeitungsprogrammeingabe über die Anzeige-/Handeingabe-Einheit 50 usw. eingelesen wird.
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Die Schnittstelle 23 ermöglicht eine Verbindung zwischen der numerischen Steuervorrichtung 100 und einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einem nicht dargestellten Adapter. Bearbeitungsprogramme und verschiedene Parameter werden aus der externen Vorrichtung eingelesen. Ferner können in der numerischen Steuervorrichtung 100 editierte Maschinenprogramme in nicht dargestellte externe Speichervorrichtungen über die externe Vorrichtung gespeichert werden.
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Eine speicherprogrammierbare Steuerung (PMC) 24 steuert Hilfsvorrichtungen einer Werkzeugmaschine durch Ausgabe von Signalen an diese über eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 25 auf der Grundlage aufeinander folgender Programme in der numerischen Steuervorrichtung 100. Beim Empfang von Signalen von verschiedenen Schaltern eines Steuerpults am Gestell der Werkzeugmaschine führt die speicherprogrammierbare Steuerung 24 darüber hinaus erforderliche Signalverarbeitungen aus und gibt die Signale dann an die CPU 21 ab.
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Die Anzeige-/Handeingabe-Einheit 50 ist eine manuelle Dateneingabevorrichtung mit einem Display bzw. einer Anzeige, einer Tastatur und weiteren Teilen. Eine Schnittstelle 26 empfängt einen Befehl und Daten von der Tastatur der Anzeige-/Handeingabe-Einheit 50 und gibt sie an die CPU 21 ab. Eine Schnittstelle 27 ist mit einem Steuerpult 51 verbunden, das mit einem manuellen Pulsgenerator oder dergleichen ausgestattet ist.
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Achsen-Steuerkreise 28, 30, 32 und 34 für X-, Y-, Z- und C-Achsen empfangen Bewegungsbefehle für die einzelnen Achsen von der CPU 21 und geben die Befehle für die Achsen an entsprechende Servoverstärker 29, 31, 33 und 35 weiter. Bei Empfang dieser Befehle treiben die Servoverstärker 29, 31, 33 und 35 entsprechende Servomotoren 39 bis 42 für die einzelnen Achsen an. Die Achsen-Steuerkreise führen rückgekoppelte Positions-/Geschwindigkeitssteuerungen bzw. -regelungen aus, die hier nicht im Einzelnen beschrieben werden.
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Die Servomotoren 39 bis 42 treiben die X-, Y-, Z- und C-Achse der Werkzeugmaschine an. Eine Steuerschaltung für eine Spindel 36 empfängt einen Drehbefehl für eine Spindel und gibt ein Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsignal für die Spindel an einen Spindelverstärker 37 ab. Bei Empfang des Spindeldrehbefehls dreht der Spindelverstärker 37 einen Spindelmotor 43 mit einer befehligten Drehgeschwindigkeit.
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Eine Übersicht der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit in der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 2A und 2B näher beschrieben.
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Die 2A und 2B sind Darstellungen, die Beispiele einer linearen Interpolation zeigen. In den 2A und 2B ist ein Programmpfad durch Volllinien dargestellt und die Bezugszeichen 101, 102 103 bezeichnen jeweils Blocks 1, 2 und 3. Der Block 1 (101) des Programmpfads ist ein geradliniger Pfad, der sich nach links unter einem rechten Winkel zur Bewegungsrichtung wendet, um den Block 2 (102) zu bilden, der ebenfalls ein geradliniger Pfad ist. Ferner wendet sich der Programmpfad unter einem rechten Winkel zur Bewegungsrichtung, um den Block 3 (103) zu bilden, der ebenfalls ein geradliniger Pfad ist.
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Die Bezugszeichen 111 bis 115 bezeichnen Stütz- bzw. Kontrollpunkte in jeder Interpolationsperiode. In einer aktuellen Bewegungsbahn bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug geradlinig zwischen diesen Stützpunkten. In dem Abschnitt zwischen de Stützpunkten 111 und 113 in 2A überlappen einander bzw. decken sich der Programmpfad und die Bewegungsbahn im Block 1. Auch in dem Abschnitt zwischen den Stützpunkten 114 und 115 überlappen der Programmpfad und die Bewegungsbahn einander im Block 3. In dem Abschnitt zwischen den Stützpunkten 113 und 114 jedoch verursacht die gradlinige Bewegung ein Problem, nämlich dadurch, dass der Programmpfad in dem Block 2 (102) nicht beibehalten werden kann.
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Andererseits, wenn das Verhältnis einer Strecke, über die die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen ist, zu einer eingegebenen Bewegungsstrecke für jeden Block auf zum Beispiel 50% voreingestellt ist, wird eine Bewegungsstrecke, die halb so groß wie die des Blocks 2 ist, geschwindigkeitsgesteuert als eine Bewegungsgeschwindigkeit, bei der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird. 2B zeigt die Beziehung zwischen dem Programmpfad und den Stützpunkten. Die Abstände zwischen den Stützpunkten 124 und 125 und zwischen den Stützpunkten 125 und 126 in 2B sind jeweils auf die Hälfte der Bewegungsstrecke in dem Block 2 (102) eingestellt, so dass die aktuelle Bewegungsbahn mit dem Programmpfad im Block 2 übereinstimmt. Wenn die Positionen der Stützpunkte nicht mit dem Start- und Endpunkt des Blocks 2 in 2B übereinstimmen, weicht die Bewegungsbahn in dem Block 2 leicht von der aktuellen Bewegungsbahn ab. Wenn man dies mit dem in 2A dargestellten Fall vergleicht, können die Bewegungsbahnen als im Wesentlichen miteinander übereinstimmend angesehen werden.
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Die 3A und 3B sind Darstellungen, die Beispiele einer zirkularen Interpolation zeigen. In den 3A und 3B ist ein Programmpfad durch eine Volllinie dargestellt und bezeichnen die Bezugszeichen 131, 132 und 133 jeweils Blöcke 1, 2 und 3. Der Block 1 (131) des Programmpfads ist ein geradliniger Pfad. Ein kreisförmiger Pfad ist in der Mitte des Blocks 2 (132) gebildet und der Block 3 (133) ist ebenfalls ein geradliniger Pfad.
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Die Bezugszeichen 141 bis 146 bezeichnen Stützpunkte in jeder Interpolationsperiode. Auf einer aktuellen Bewegungsbahn bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug geradlinig zwischen diesen Stützpunkten. In dem Abschnitt zwischen den Stützpunkten 141 und 143 in 3A stimmen der Programmpfad und die Bewegungsbahn im Block 1 (131) miteinander überein. Auch in dem Abschnitt zwischen den Stützpunkten 144 und 146 stimmen der Programmpfad und die Bewegungsbahn im Block 3 (133) miteinander überein. In dem Abschnitt zwischen den Stützpunkten 143 und 144 jedoch bereitet die gradlinige Bewegung ein Problem insofern, als dem kreisförmigen Programmpfad im Block 2 (132) nicht gefolgt werden kann
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Im Gegensatz hierzu wird, wenn das Verhältnis der Bewegungsstrecke, über die die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird, zu einer Bewegungsstrecke für jeden Block auf beispielsweise 20% eingestellt ist, eine Bewegungsstrecke, die 20% der des Blocks 2 ist, geschwindigkeitsgesteuert als eine Bewegungsgeschwindigkeit, bei der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird. 3B zeigt die Beziehung zwischen dem Programmpfad und den Stützpunkten. Der Abstand zwischen den Stützpunkten 154 und 155 und dergleichen in 3B sind jeweils auf 20% der Bewegungsstrecke im Block 2 eingestellt, so dass die aktuelle Bewegungsbahn augenscheinlich mit dem Programmpfad im Block 2 übereinstimmt.
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Wenn die Bewegungsstrecke in jeder Interpolationsperiode lang ist, wie in den Beispielen der 2A und 3A, kann es manchmal fehlschlagen, dass der Pfad in mittleren Blocks gehalten wird. Wenn die Bewegungsstrecke in jeder Interpolationsperiode richtig eingestellt ist, wie es zum Beispiel in den 2B und 3B gezeigt ist, kann der Pfad in den Blocks beibehalten werden.
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Auf der Basis der zuvor unter Bezugnahme auf die 2A bis 3B geschilderten Umstände wird im nachfolgenden ein Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit, die von einer ersten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Fließschaltbild der 4 beschrieben. Das Nachfolgende ist eine der Reihe nach erfolgende Beschreibung der Arbeitsschritte der in dem Fließschaltbild der 4 gezeigten Bearbeitung.
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[Schritt SA1] Die Bewegungsstrecke für jeden Block, der in dem Maschinenprogramm befehligt wird, und eine anfänglich eingestellte erste Geschwindigkeit werden erfasst.
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[Schritt SA2] Das Verhältnis der Strecke, bei der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird, zu der Bewegungsstrecke in jedem Block, der von der Eingabeeinheit eingegeben wurde, wird als ein notwendiges Verhältnis für die Beibehaltung Werkzeugbahn erfasst. Zum Beispiel werden 50% als dieses Verhältnis für die lineare Interpolation, die in 2B dargestellt ist, eingegeben und 20% werden als dieses Verhältnis für die zirkulare Interpolation, die in 3B dargestellt ist, eingegeben.
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[Schritt SA3] Eine für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode erforderliche Strecke wird auf der Grundlage der Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SA1 erfassten Block und dem in Schritt SA2 erfassten Verhältnis berechnet. Vor allem die erforderliche Strecke für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode wird durch Multiplizieren der Bewegungsstrecke für jeden Block mit dem Verhältnis berechnet.
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[Schritt SA4] Es wird bestimmt, ob oder ob nicht eine Wert (Strecke), der durch Multiplizieren der Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SA1 erfassten Wert mit dem im Schritt SA2 erfassten Verhältnis gewonnen wird, gleich oder kleiner ist als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Basis der ersten Bewegungsgeschwindigkeit. Wenn der sich ergebende Wert gleich oder kleiner ist als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode (Ja), geht das Programm zum Schritt SA5 weiter. Wenn die Bewegungsstrecke ist für jede interner Interpolationsperiode überschritten wird (Nein), endet diese Bearbeitung hier.
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[Schritt SA6] Die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit wird zur zweiten Bewegungsgeschwindigkeit geändert, die im Schritt SA5 erfasst wurde.
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Der Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit, die durch eine zweite Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, wird nun unter Bezugnahme auf das Fließschaltbild der 5 beschrieben.
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In der ersten Ausführungsform (4), die zuvor beschrieben wurde, wird das Verhältnis der Strecke, in der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird, zur Bewegungsstrecke für jeden Block, die für die Beibehaltung der Werkzeugbahn erforderlich ist, mit der Eingabe-Einheit eingegeben. In Abhängigkeit von dem Wert des eingegebenen Verhältnisses kann jedoch die Werkzeugbahn in einigen Fällen nicht richtig eingehalten werden. Um dies zu vermeiden, wird nach der zweiten Ausführungsform zunächst ein erforderlicher minimaler Verhältniswert entsprechend der Blockform eingegeben. Wenn der eingegebene Verhältniswert in diesem Fall größer als der vorliegende Wert ist, wird dieser Effekt notifiziert bzw. mitgeteilt, wird eine neue Eingabe eingeleitet oder wird der eingegebene Verhältniswert auf einen voreingestellten Wert abgeändert. Das Nachfolgende ist eine der Reihe nach erfolgende Beschreibung der Bearbeitungsschritte, die in dem Fließschaltbild der 4 gezeigt sind.
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[Schritt SB1] Eine Bewegungsstrecke für jeden Block, der von einem Bearbeitungsprogramm befehligt wird, eine anfänglich eingestellte erste Bewegungsgeschwindigkeit und das kleinste Verhältnis einer Strecke, in der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird, zur Bewegungsstrecke für jeden Block werden entsprechend der Blockform bzw. Blockgestalt erfasst.
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[Schritt SB2] Ein von der Eingabeeinheit eingegebenes Verhältnis wird als das Verhältnis der Strecke, in der die Bewegung in jeder Interpolationsperiode abgeschlossen wird, zu der Bewegungsstrecke für jeden Block, die zur Aufrechterhaltung des Werkzeugpfades erforderlich ist, erfasst. Zum Beispiel werden 50% als dieses Verhältnis für die lineare Interpolation, die in 2B dargestellt ist, eingegeben und werden 20% als dieses Verhältnis für die zirkulare Interpolation, die in 3B dargestellt ist, eingegeben.
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[Schritt SB3] Es wird hier bestimmt, ob oder ob nicht das im Schritt SB2 erfasste Verhältnis gleich oder kleiner ist als das kleinste im Schritt SB1 erfasste Verhältnis. Wenn das erfasste Verhältnis gleich oder kleiner als das kleinste Verhältnis ist (Ja), geht das Programm zum Schritt SB4 weiter. Wenn nicht (Nein), geht das Programm zum Schritt SB8 weiter.
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[Schritt SB4] Eine für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode erforderliche Strecke wird auf der Grundlage der Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SB1 erfassten Block und das im Schritt SB2 erfasste Verhältnis berechnet. Vor allem die erforderliche Distanz für den Abschluss der Bewegung in jeder Interpolationsperiode wird durch Multiplizieren der Bewegungsstrecke für jeden Block mit dem Verhältnis berechnet.
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[Schritt SB5] Es wird bestimmt, ob oder ob nicht ein Wert, der durch Multiplizieren der Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SB1 erfassten Wert mit dem im Schritt SB2 erfassten Verhältnis gewonnen wird, gleich oder kleiner ist als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Basis der ersten Vorschubgeschwindigkeit. Wenn der sich ergebende Wert gleich oder kleiner als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode ist (Ja), geht das Programm zum Schritt SB6 weiter. Wenn die auf der ersten Vorschubgeschwindigkeit basierende Bewegungsdistanz überschritten wird (Nein), endet diese Bearbeitung hier.
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[Schritt SB6] Als eine Bewegungsgeschwindigkeit in jeder Interpolationsperiode wird der Wert (Strecke), der durch Multiplizieren der im Schritt SB1 für jeden Block erfassten Bewegungsstrecke mit dem im Schritt SB2 erfassten Verhältnis ermittelt wird, als eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen.
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[Schritt SB7] Eine aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit wird zur zweiten Bewegungsgeschwindigkeit abgeändert, die im Schritt SB6 gewonnen wurde.
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[Schritt SB8] Es wird ein dahingehende Nachricht abgesetzt, dass das eingegebene Verhältnis zu hoch ist und eine erneute Eingabe vorgenommen wird. Daraufhin kehrt das Programm zum Schritt SB2 zurück.
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Ein Arbeitsablauf der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit, die von einer dritten Ausführungsform der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf das Fließschaltbild der 6 beschrieben.
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In der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform wird der durch Multiplizieren der Bewegungsstrecke für jeden Block mit dem von der Eingabe-Einheit eingegebenen Verhältnis gewonnene Wert mit der Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit verglichen (Schritt SA4 in dem Fließschaltbild von 4). Im Gegensatz hierzu wird bei der dritten Ausführungsform die Bewegungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit davon geändert, ob oder ob nicht eine Bewegungsstrecke für jeden Block durch eine Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Basis der ersten Bewegungsgeschwindigkeit überschritten wird. Das Nachfolgende ist eine der Reihe nach erfolgende Beschreibung der Schritte des im Fließschaltbild von 6 gezeigten Arbeitsablaufs.
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[Schritt SC1] Die Bewegungsstrecke für jeden Block, der in dem Bearbeitungsprogramm befehligt bzw. gefordert wird, und eine anfänglich eingestellte erste Bewegungsgeschwindigkeit werden erfasst.
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[Schritt SC2] Es wird bestimmt, ob oder ob nicht die im Schritt SC1 erfasste Bewegungsgeschwindigkeit für jeden Block gleich oder kleiner als die Bewegungsdistanz für jede Interpolationsperiode auf Grundlage der der ersten Bewegungsgeschwindigkeit ist. Wenn die Bewegungsstrecke für jeden Block gleich oder kleiner als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit ist (Ja), geht das Programm zum Schritt SC3 weiter. Wenn die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit überschritten wird (Nein), endet die Bearbeitung hier.
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[Schritt SC3] Eine Geschwindigkeit zum Bewegen über die Strecke für jeden im Schritt SC1 erfassten Block in jeder Interpolationsperiode wird als eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen.
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[Schritt SC4] Die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit wird auf die im Schritt SC3 gewonnene zweite Bewegungsgeschwindigkeit abgeändert.
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Ein Arbeitsablauf für die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit, der durch eine vierte Ausführungsform, eine Abwandlung der dritten Ausführungsform, der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, wird im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf das Fließschaltbild der 7 beschrieben.
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Nach dieser vierten Ausführungsform wird eine geänderte Bewegungsgeschwindigkeit durch Multiplizieren einer anfänglich eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit mit einem voreingestellte Verhältnis bestimmt. Das Nachfolgende ist eine der Reihe nach erfolgende Beschreibung der in dem Fließschaltbild der 7 gezeigten Arbeitsschritte.
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[Schritt SD1] Eine Bewegungsstrecke für jeden Block, der von dem Bearbeitungsprogramm befehligt wird, eine anfänglich eingestellte erste Bewegungsgeschwindigkeit und ein Geschwindigkeitsverhältnis zum Berechnen der abgeänderten Bewegungsgeschwindigkeit werden erfasst.
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[Schritt SD2] Es wird bestimmt, ob oder ob nicht die Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SD1 erfassten Block gleich oder kleiner ist als eine Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Vorschubgeschwindigkeit. Wenn die Bewegungsstrecke für jeden Block gleich oder kleiner als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Vorschubgeschwindigkeit ist (Ja), geht das Programm zum Schritt SD3 weiter. Wenn die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit überschritten wird (Nein), endet die Bearbeitung hier.
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[Schritt SD3] Eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit wird durch Multiplizieren der ersten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem im Schritt SC1 erfassten Geschwindigkeitsverhältnis gewonnen.
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[Schritt SD4] Eine aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit wird auf die im Schritt SD3 gewonnene zweite Bewegungsgeschwindigkeit abgeändert.
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Ein Arbeitsablauf für die Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit, der durch eine fünfte Ausführungsform, die eine weitere Abwandlung der dritten Ausführungsform ist, der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, wird nun unter Bezugnahme auf das Fließschaltbild der 8 beschrieben.
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Gemäß dieser fünften Ausführungsform wird eine geänderte Bewegungsgeschwindigkeit auf eine vorgegebene Geschwindigkeit eingestellt. Das Nachfolgende ist eine der Reihe nach erfolgende Beschreibung der in dem Fließschaltbild der 8 gezeigten Bearbeitungsschritte.
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[Schritt SE1] Eine Bewegungsstrecke für jeden Block, die in dem Maschinenprogramm befehligt wird, eine anfänglich eingestellte erste Bewegungsgeschwindigkeit und die abgeänderte Bewegungsgeschwindigkeit werden erfasst.
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[Schritt SE2] Es wird bestimmt, ob oder ob nicht die Bewegungsstrecke für jeden im Schritt SE1 erfassten Block gleich oder kleiner ist als eine Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit. Wenn die Bewegungsdistanz für jeden Block gleich oder kleiner ist als die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit (Ja), geht das Programm zum Schritt SE3 weiter. Wenn die Bewegungsstrecke für jede Interpolationsperiode auf der Grundlage der ersten Bewegungsgeschwindigkeit überschritten wird (Nein), endet der Arbeitsablauf hier.
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[Schritt SE3] Die im Schritt SE1 erfasste geänderte Bewegungsgeschwindigkeit wird als eine zweite Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt.
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[Schritt SE4] Die aktuelle Bewegungsgeschwindigkeit wird auf die zweite Bewegungsgeschwindigkeit abgeändert.
