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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschinensteuerung und insbesondere eine Maschinensteuerung, die mit mehreren Peripheriegeräten in gegenseitiger Verbindung steht und Bearbeitungsprogrammbefehle an diese erteilt.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Zunächst umfassen „Peripheriegeräte“ in dieser Beschreibung Roboter, die Arbeiten ausführen wie das Wechseln von Werkstücken, Träger, die Werkstücke tragen, Werkzeugwechsler und dergleichen, die mit einem Timing arbeiten, das sich von dem der Bearbeitung durch eine Werkzeugmaschine unterscheidet. „Arbeit“ bezieht sich auf eine Abfolge von Vorgängen, die von diesen Peripheriegeräten für die Werkzeugmaschine für vorgegebene Zwecke ausgeführt werden.
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Mehrere Motoren sind an einer Werkzeugmaschine und einem Peripheriegerät angebracht, und diese Motoren verbrauchen große Mengen an Strom bei Vorgängen wie Positionieren und Axialbewegungen. In einem Betriebsbereich wie einer Fabrik, in der mehrere Werkzeugmaschinen und Peripheriegeräte installiert sind und die Motoren mit demselben Timing arbeiten, kann der maximale Stromverbrauch im gesamten Betriebsbereich größer werden und eine Überlastung der Stromversorgungseinrichtung in dem Betriebsbereich verursachen. Dies kann dazu führen, dass der maximale Stromverbrauch die Stromkapazität von in dem Betriebsbereich installierten Stromaufnahmeeinrichtungen oder privaten Stromerzeugern überschreiten kann. Wenn der maximale Stromverbrauch die Stromkapazität überschreitet, kann die Spannung in dem Betriebsbereich abfallen und dabei ein Hindernis für den Betriebsablauf des Betriebsbereichs darstellen.
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Um derartige Situationen wie einen Spannungsabfall in dem Betriebsbereich zu vermeiden, umfassen mögliche Verfahren die Installation von Stromaufnahmeeinrichtungen mit einer riesigen Stromkapazität; allerdings muss bei Verwendung einer solchen Stromaufnahmeeinrichtung eine höhere Grundvertragsrate an das Energieversorgungsunternehmen gezahlt werden.
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Um Stromverbrauchsprobleme ohne Installation einer Stromaufnahmeeinrichtung mit einer großen Stromkapazität anzugehen besteht ein Bedürfnis, die Betriebsvorgänge von industriellen Maschinen zu steuern, damit der maximale Stromverbrauch in dem gesamten Betriebsbereich reduziert wird. Einige Beispiele von Techniken aus dem Stand der Technik, die auf diese Bedürfnisse eingehen, werden nachstehend angegeben.
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Die japanische Patent-Auslegeschrift Nr.
2010-176503 offenbart eine Technik, bei der, wenn eine Werkzeugmaschine ein Werkstück bearbeitet, die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine einen Pausenbefehl an einen Roboter (Peripheriegerät) übermittelt und der Roboter, der den Pausenbefehl empfängt, pausiert und dabei den Stromverbrauch des Roboters reduziert. Die Technik befasst sich lediglich mit einem Problem der Reduzierung des Stromverbrauchs in einer Verbindung zwischen einer einzelnen Werkzeugmaschine und einem Roboter in der Nähe der Werkzeugmaschine und zielt nicht darauf ab, den Stromverbrauch in dem gesamten Betriebsbereich zu reduzieren, in dem mehrere Peripheriegeräte um eine Werkzeugmaschine angeordnet sind.
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Die japanische Patent-Auslegeschrift Nr.
2011-156598 offenbart eine Technik, bei der, wenn der Stromverbrauch einer Maschine andauernd einen vorgeschriebenen Wert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet, die Steuerung der Werkzeugmaschine die Vorschubgeschwindigkeit der Vorschubbewegung oder die Beschleunigung/Abbremsung der Spindelrotationsbewegung senkt und dadurch den maximalen Stromverbrauch reduziert. Diese Technik steuert die Werkzeugmaschinendrehzahl, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Damit kann die Produktivität aufgrund der verlängerten Bearbeitungszeit sinken oder die Bearbeitungsbedingungen können sich aufgrund der Änderung der Vorschubgeschwindigkeit oder der Spindeldrehzahl ändern.
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Die japanische Patent-Auslegeschrift Nr.
2011-121283 offenbart eine Technik bei der mehrere Spritzgießmaschinen mit einen Netzwerk verbunden sind, und der Zeitplan des Spritzgießablaufs für eine lokale Maschine wird basierend auf dem Zeitplan für andere Maschinen bei der Spritzgieß-Zeitplanung derart bestimmt, dass der maximal zulässige Strom nicht überschritten wird und dadurch der maximale Stromverbrauch reduziert wird. Diese Technik steuert allerdings den Ablaufzeitplan für Spritzgießmaschinen, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Somit kann, abhängig vom gesteuerten Ablaufzeitplan, die Produktivität aufgrund der verlängerten Bearbeitungszeit sinken.
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Dokument
EP 0 913 905 A2 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Begrenzen einer Gesamtleistungsaufnahme einer Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern aus einem Stromnetz, um zu verhindern, dass die Gesamtleistungsaufnahme einen vorbestimmten maximalen Sollwert überschreitet. Es wird eine Benutzungsart und eine Gesamtleistungsaufnahme der Verbraucher erfasst und mit dem Sollwert verglichen. Im Anschluss wird zumindest ein Verbraucher entsprechend der erfassten Benutzungsart abgeschaltet, wenn die Gesamtleitungsaufnahme eine vorbestimmte Beziehung zu dem vorbestimmten maximalen Sollwert aufweist.
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Dokument
DE 10 2010 033 633 A1 betrifft ein Einschalt-Steuerungsverfahren und eine entsprechende Vorrichtung. Es werden individuelle Einschaltzeiten für jeden Verbraucher zum aufeinander folgenden Einschalten der Verbraucher bestimmt. Innerhalb einer gesamten Einschaltzeit werden die Verbraucher jeweils zu deren individuellen Einschaltzeiten angesteuert.
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Dokument
DE 10 2009 049 845 A1 betrifft im Hinblick auf die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für eine Metall- oder Keramikpulver-Presse und ein entsprechendes Verfahren. Die Vorrichtung umfasst unter anderem einen Pressantrieb und die Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung den Pressantrieb und einen Pressablauf steuert.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Maschinensteuerung anzugeben, bei der in einem Betriebsbereich in dem mehrere Werkzeugmaschinen und Peripheriegeräte installiert sind, der maximale Stromverbrauch in dem Betriebsbereich reduziert wird, ohne die Produktivität zu senken.
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Eine Maschinensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung steht in gegenseitiger Verbindung mit mehreren Peripheriegeräten und erteilt Bearbeitungsprogrammbefehle an diese. Die Maschinensteuerung umfasst einen Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt, der Arbeitsstatusinformationen der Peripheriegeräte empfängt, sowie einen Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt, der die Arbeitsbeginnzeiten der Peripheriegeräte bestimmt. Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt legt in einem Bearbeitungsprogramm einen Bereich fest, in dem ein Arbeitsbeginn für jedes Peripheriegerät erlaubt ist, basierend auf von dem Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt empfangenen Arbeitsstatusinformationen über die Peripheriegeräte. Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt bestimmt Arbeitsbeginnzeiten für die Peripheriegeräte innerhalb des festgelegten Bereichs, in dem ein Arbeitsbeginn erlaubt ist, derart, dass der Energieverbrauch-Gesamtwert der Peripheriegeräte eine obere Grenze nicht erreicht.
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Wenn der Gesamtstromverbrauch durch ein arbeitendes Peripheriegerät und ein Peripheriegerät, an das ein Arbeitsbeginnbefehl ausgegeben werden soll, die obere Grenze erreicht, kann der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt das Timing des Arbeitsbeginnbefehls für das Peripheriegerät, an das der Arbeitsbeginnbefehl ausgegeben werden soll, verzögern und festlegen. Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt kann den Stromverbrauch des Peripheriegeräts abhängig von der Anzahl von im Arbeitsprozess befindlichen Peripheriegeräten bestimmen.
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Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt kann in einem Bearbeitungsprogramm einen Bereich bestimmen, innerhalb dessen ein Arbeitsbeginn für jedes Peripheriegerät erlaubt wird, und die Arbeitsbeginnzeit für das Peripheriegerät innerhalb des Bereichs festlegen, in dem ein Arbeitsbeginn erlaubt wird.
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Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt kann einen Zähler aufweisen, um basierend auf den durch den Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt empfangenen Arbeitsstatusinformationen die Anzahl von im Arbeitsprozess befindlichen Peripheriegeräten zu zählen, sowie Mittel aufweisen, um einen Arbeitsbeginn freizugeben, wenn die Anzahl der durch den Zähler gezählten, im Arbeitsprozess befindlichen Peripheriegeräte unterhalb einer vorgegebenen oberen Grenze liegt, oder einen neuen Arbeitsbeginnbefehl an ein Peripheriegerät zu sperren, wenn die Anzahl die obere Grenze erreicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich eine Maschinensteuerung vorzusehen, durch die in einem Betriebsbereich, in dem mehrere Werkzeugmaschinen und Peripheriegeräte installiert sind, der maximale Stromverbrauch in dem Betriebsbereich reduziert wird, ohne die Produktivität zu senken.
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Figurenliste
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Die obengenannten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlich, wobei:
- 1 zeigt ein Blockdiagramm, das die Beziehung zwischen einer ersten Ausführungsform einer Maschinensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung und Peripheriegeräten darstellt;
- 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen durch die in 1 gezeigte Steuerung ausgeführten Verarbeitungsablauf zum Anpassen der Arbeitsbeginnzeiten der Peripheriegeräte darstellt;
- 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf eines jeden Peripheriegerätes zum Übermitteln seiner Arbeitsstatusinformation an die in 1 gezeigte Werkzeugmaschinensteuerung darstellt;
- 4 zeigt ein Zeitdiagramm für den Stromverbrauch in einer Technik aus dem Stand der Technik;
- 5 zeigt ein Zeitdiagramm für den Stromverbrauch in der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen durch eine zweite Ausführungsform einer Maschinensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Verarbeitungsablauf zum Anpassen der Arbeitsbeginnzeiten der Peripheriegeräte darstellt; und
- 7 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms dar, in dem einer Arbeitsbeginnzeit, die verzögert werden soll, eine Einschränkung auferlegt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(Erste Ausführungsform)
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In dieser Ausführungsform ist jede Werkzeugmaschine mit einem Netzwerk verbunden, und die Steuerung erkennt somit den Arbeitsstatus von Peripheriegeräten und bestimmt die Arbeitsbeginnzeit für diese Peripheriegeräte. Anstatt von Werkzeugmaschinen können industrielle Maschinen wie Spritzgießmaschinen, Funkenerosionsmaschinen und Stanzmaschinen verwendet werden. Jede Werkzeugmaschine hat eine numerische Steuerung, die mit einer Netzwerkschnittstelle versehen ist. Jedes Peripheriegerät hat eine Steuerung, die mit einer Netzwerkschnittstelle versehen ist, wie etwa eine numerische Steuerung oder eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC). Ein Mittel zur gegenseitigen Kommunikation ist nicht auf ein Netzwerk beschränkt und es können Mittel eingesetzt werden, die Eingabe-/Ausgabesignale verwenden.
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Zusätzlich zur Bereitstellung normaler Funktionen zum Steuern von Vorgängen der Werkzeugmaschinen führen die numerischen Steuerungen der Werkzeugmaschinen Verarbeitungen aus, um den Arbeitsstatus der Peripheriegeräte zu empfangen und die Arbeitsbeginnzeiten der Peripheriegeräte festzulegen. Zusätzlich zur Bereitstellung normaler Funktionen zum Steuern von Vorgängen der Peripheriegeräte führen die Steuerungen der Peripheriegeräte Verarbeitungen zum Übermitteln des Arbeitsstatus der Peripheriegeräte aus.
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Die Werkzeugmaschinen überwachen den Arbeitsstatus jedes Peripheriegeräts zu jeder Zeit oder zu beliebigen Zeiten. Der Arbeitsstatus, der überwacht werden sollte umfasst Informationen, die anzeigen ob die Peripheriegeräte jeweils arbeiten oder in Bereitschaft sind.
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Ein Bearbeitungsprogramm für jede Werkzeugmaschine umfasst neben einem Bearbeitungsbefehl für die Werkzeuge einen Arbeitsbeginnbefehl für ein Peripheriegerät. Wenn ein Peripheriegerät beispielsweise ein Roboter ist, werden die Arbeitsbeginnbefehle typischerweise zu einem Zeitpunkt vor Ende der Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine und zu einem Zeitpunkt direkt nach Ende der Bearbeitung vorgesehen, was einem Vorgang der Bewegung in die Bereitschaftsstellung, beziehungsweise einem Werkstückwechselvorgang entspricht. Nachdem eine Werkzeugmaschine einen Arbeitsbeginnbefehl erteilt, beginnt das Peripheriegerät unmittelbar für die Werkzeugmaschine zu arbeiten, die den Befehl erteilt hat.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Maschinensteuerung in dieser Ausführungsform und Peripheriegeräten darstellt.
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Eine Werkzeugmaschinensteuerung 10 umfasst intern einen Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt 14 und einen Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt 16. In der Werkzeugmaschinensteuerung 10 wird ein Bearbeitungsprogramm 12 gespeichert und dazu verwendet, einen Bearbeitungsbefehl an die Werkzeugmaschine und einen Arbeitsbeginnbefehl an ein Peripheriegerät zu erteilen. Die Steuerung 10 speichert vorab in Tabellenform für jedes Peripheriegerät Informationen für den Stromverbrauch durch die Peripheriegeräte.
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Ein erstes Peripheriegerät 20 und ein zweites Peripheriegerät 30 werden außerhalb der Werkzeugmaschinensteuerung 10 vorgesehen und sind mit der Werkzeugmaschinensteuerung 10 über ein Netzwerk verbunden. Die Peripheriegeräte weisen interne Arbeitsstatus-Übermittlungsmittel 22, bzw. 32 auf, die den Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 (insbesondere den Status, ob die Peripheriegeräte arbeiten oder in Bereitschaft sind) an die Werkzeugmaschinensteuerung 10 übermitteln.
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Der Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt 16 empfängt den von den Arbeitsstatus-Übermittlungsmitteln 22, 32 der Peripheriegeräte 20, 30 übermittelten Arbeitsstatus, überwacht den Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 und übermittelt den empfangenen Arbeitsstatus an den Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt 14.
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Der Arbeitsbeginn-Bestimmungsabschnitt 14 legt die Arbeitsbeginnzeit für die Peripheriegeräte 20, 30 in Abhängigkeit von dem von dem Arbeitsstatus-Empfangsabschnitt 16 übermittelten Arbeitsstatus fest und übermittelt den Arbeitsbeginnbefehl an jedes der Peripheriegeräte 20, 30.
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Das Verfahren zum Festlegen der Arbeitsbeginnzeit für die Peripheriegeräte 20, 30 wird mit Bezug auf die 2 beschrieben. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf von Verarbeitungen zum Anpassen der Arbeitsbeginnzeit in dieser Ausführungsform darstellt. Jeder Schritt wird nachstehend beschrieben.
- - (Schritt SA1) Der Arbeitsbeginn-Bestimmungsabschnitt 14 in der Werkzeugmaschinensteuerung 10 liest Arbeitsbeginnbefehle für die Peripheriegeräte 20, 30 aus dem Bearbeitungsprogramm 12.
- - (Schritt SA2) Der Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 wird gelesen.
- - (Schritt SA3) Der Gesamtstromverbrauch durch ein Peripheriegerät, an das zu dieser Zeit ein Arbeitsbeginnbefehl erteilt werden soll und dem anderen Peripheriegerät, das momentan arbeitet, wird berechnet und es wird eine Bestimmung getroffen, ob der berechnete Wert (Gesamtstromverbrauch) die obere Grenze des Stromverbrauchs erreicht oder nicht. Wird die obere Grenze erreicht (JA), geht der Ablauf weiter zu Schritt SA4; wird die obere Grenze nicht erreicht (NEIN), geht der Ablauf weiter zu Schritt SA5.
- - (Schritt SA4) Die Bearbeitung der Werkzeugmaschine wird fortgesetzt und der Ablauf kehrt zu Schritt SA2 zurück und wartet bis die Arbeit durch eines der Peripheriegeräte und somit der Gesamtstromverbrauch durch die Peripherie übermittelt wird und somit der Gesamtstromverbrauch durch die Peripheriegeräte niedriger wird als die untere Grenze.
- - (Schritt SA5) Ein Arbeitsbeginnbefehl wird an das Peripheriegerät, an das der Arbeitsbeginnbefehl erteilt werden soll, übermittelt und es wird Arbeit durch das Peripheriegerät ausgeführt.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsablauf eines jedes Peripheriegeräts zum Übermitteln seines Arbeitsstatus an die Werkzeugmaschinensteuerung darstellt. Jeder Schritt wird nachstehend beschrieben.
- - (Schritt SB1) Der Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 wird überprüft.
- - (Schritt SB2) Es wird eine Bestimmung getroffen, ob der überprüfte Arbeitsstatus „im Arbeitsprozess“ ist oder nicht. Ist der Arbeitsstatus „im Arbeitsprozess“ (JA), geht der Ablauf weiter zu Schritt SB3; ist der Arbeitsstatus „in Bereitschaft“ anstatt „im Arbeitsprozess“ (NEIN), geht der Ablauf weiter zu Schritt SB4.
- - (Schritt SB3) „im Arbeitsprozess“ wird als Arbeitsstatus-Übermittlungsangabe festgelegt und der Ablauf geht weiter zu Schritt SB5.
- - (Schritt SB4) „in Bereitschaft“ wird als Arbeitsstatus-Übermittlungsangabe festgelegt und der Ablauf geht weiter zu Schritt SB5.
- - (Schritt SB5) Die Arbeitsstatus-Übermittlungsangabe wird an die Maschinensteuerung übermittelt und der Ablauf kehrt zu Schritt SB1 zurück.
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Bei der in 3 gezeigten Übermittlungsverarbeitung überprüfen die Peripheriegeräte 20, 30 den Arbeitsstatus zu jeder Zeit und übermitteln die Daten an die Werkzeugmaschinensteuerung 10. Der Arbeitsstatus kann jedoch erst überprüft und an die Maschinensteuerung 10 übermittelt werden, wenn die Maschinensteuerung 10 eine Anforderung zur Überprüfung des Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 stellt.
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4 ist ein Zeitdiagramm für den Stromverbrauch in einer Technik des Stands der Technik.
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Wie in 4 gezeigt beginnt die Arbeit des ersten Peripheriegeräts 20 zu einer Zeit t3, die Arbeit durch die Werkzeugmaschine beginnt zu einer Zeit t4 und die Arbeit des zweiten Peripheriegeräts 30 beginnt zu einer Zeit t1. Die Arbeit des ersten Peripheriegeräts 20 endet zu einer Zeit t5 und die Arbeit durch die Werkzeugmaschine endet zu einer Zeit t6. Wird ein Arbeitsbeginnbefehl für das zweite Peripheriegerät 30 zu einer Zeit t1 gelesen, um die Arbeit zu beginnen, arbeiten die Werkzeugmaschine, das erste Peripheriegerät 20 und das zweite Peripheriegerät 30 gleichzeitig bis zur Zeit t5, bei der die Arbeit durch das erste Peripheriegerät 20 endet. Deshalb ist der Stromverbrauch während dieses Zeitraums hoch (von Zeit t1 bis Zeit t5).
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5 ist ein Zeitdiagramm für den Stromverbrauch in dieser Ausführungsform.
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In dieser Ausführungsform überschreitet, wenn ein Arbeitsbeginnbefehl an das zweite Peripheriegerät 30 zur Zeit t1 übermittelt werden soll, der Gesamtstromverbrauch durch das zweite Peripheriegerät 30, an das der Arbeitsbeginnbefehl übermittelt werden soll, und durch das erste Peripheriegerät 20, das momentan arbeitet, den vorgegebenen Wert, und die Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine wird deshalb fortgesetzt, ohne den Arbeitsbeginnbefehl an das zweite Peripheriegerät 30 zu übermitteln, wie in 5 gezeigt. Zu einer Zeit t2, zu der die Arbeit durch das erste Peripheriegerät 20 endet, wird der Arbeitsbeginnbefehl an das zweite Peripheriegerät 30 übermittelt, um die Arbeit durch das zweite Peripheriegerät 30 zu beginnen. Folglich überdecken sich der erste Zeitraum, in dem das erste Peripheriegerät 20 arbeitet, und der Zeitraum, in dem das zweite Peripheriegerät 30 arbeitet, nicht, was dazu führt, dass der Gesamtstromverbrauch kleiner ist im Vergleich zu der in 4 gezeigten Technik des Stands der Technik. Sowohl in 4 (Beispiel aus dem Stand der Technik) als auch in 5 (diese Ausführungsform) wird die Bearbeitung zwischen den Zeiten t4 und t6 ausgeführt. Wie aus dem Vergleich zwischen 4 und 5 ersichtlich ist wird jedoch die Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine durch die Verzögerung der Arbeitsbeginnzeit des zweiten Peripheriegeräts 30 nicht beeinträchtigt. Es ist somit möglich, den maximalen Stromverbrauch zu reduzieren, ohne die Bearbeitungszeit oder die Bearbeitungsbedingungen für die Werkzeugmaschine zu ändern.
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Diese Ausführungsform kann auch in einem Betriebsbereich angewandt werden, in dem numerische Steuerungen für Werkzeugmaschinen den Arbeitsstatus auch von anderen Peripheriegeräten als denjenigen innerhalb einer Bearbeitungszelle empfangen und in dem mehrere Bearbeitungszellen vorgesehen sind. Es ist somit nicht nur möglich, den Stromverbrauch der Bearbeitungszellen zu reduzieren, sondern auch den maximalen Stromverbrauch im gesamtem Betriebsbereich zu reduzieren.
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(Zweite Ausführungsform)
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In dieser Ausführungsform wird zur Überwachung des maximalen Stroms der Peripheriegeräte die maximale Anzahl von gleichzeitig arbeitenden Peripheriegeräten basierend auf beispielsweise dem maximalen Stromverbrauch in einem Betriebsbereich und der Anzahl von installierten Peripheriegeräten und Werkzeugmaschinen vorab festgelegt. Dann wird das Timing für die Arbeitsbeginnbefehle der Peripheriegeräte derart festgelegt, dass die Anzahl von gleichzeitig arbeitenden Peripheriegeräten kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen durch diese Ausführungsform ausgeführten Verarbeitungsablauf zum Anpassen der Arbeitsbeginnzeit der Peripheriegeräte darstellt. Jeder Schritt wird nachstehend beschrieben.
- - (Schritt SC1) Der Arbeitsbeginn-Zeitbestimmungsabschnitt 14 in der Werkzeugmaschinensteuerung 10 liest Arbeitsbeginnbefehle für die Peripheriegeräte 20, 30 aus dem Bearbeitungsprogramm 12.
- - (Schritt SC2) Der Arbeitsstatus der Peripheriegeräte 20, 30 wird gelesen.
- - (Schritt SC3) Es wird eine Bestimmung getroffen, ob die Anzahl von momentan arbeitenden Peripheriegeräten die vorgegebene maximale Anzahl erreicht oder nicht. Wird die obere Grenze erreicht (JA), geht der Ablauf weiter zu Schritt SC4; wird die obere Grenze nicht erreicht (NEIN), geht der Ablauf weiter zu Schritt SC5.
- - (Schritt SC4) Bearbeitung durch die Werkzeugmaschine wird fortgesetzt und der Ablauf kehrt zu Schritt SC2 zurück und wartet bis die Arbeit jeder der Peripheriegeräte 20, 30 endet.
- - (Schritt SC5) Ein Arbeitsbeginnbefehl wird an das Peripheriegerät übermittelt, an das der Arbeitsbeginnbefehl erteilt werden sollte und die Arbeit des Peripheriegeräts wird ausgeführt.
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Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, den maximalen Stromverbrauch wie in dem in 5 gezeigten Zeitdiagramm für den Stromverbrauch zu reduzieren, in ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform. In der Beschreibung dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die maximale Anzahl von gleichzeitig arbeitenden Peripheriegeräten hoch ist. Die Anzahl der Peripheriegeräte, die arbeiten kann jedoch auf 1 gesetzt werden. In diesem Falle versteht es sich, dass wenn ein beliebiges der Peripheriegeräte arbeitet, ein neuer (weiterer) Arbeitsvorgang eines Peripheriegeräts nicht gestartet werden kann.
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(Dritte Ausführungsform)
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In der obengenannten ersten und zweiten Ausführungsform wird das Timing der Arbeitsbeginne der Peripheriegeräte durch Überwachen des maximalen Stromverbrauchs und der Anzahl von gleichzeitig arbeitenden Peripheriegeräten gesteuert. Wenn ein Arbeitsbeginnbefehl ohne Einschränkung verzögert werden kann, kann allerdings das Folgende auftreten: Wenn beispielsweise das Peripheriegerät ein Roboter ist, der Werkstücke wechselt, wird der nächste Bearbeitungsbefehl erteilt bevor Werkstücke gewechselt werden und infolgedessen wird fälschlicherweise die Bearbeitung eines bearbeiteten Werkstücks gestartet. Aus diesem Grund wird in dieser Ausführungsform dem Timing des Arbeitsbeginns der Peripheriegeräte, das verzögert werden soll, in einem Bearbeitungsprogramm eine Einschränkung auferlegt.
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7 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms in dieser Ausführungsform dar. Wenn beispielsweise ein Roboter, der Werkstücke wechselt, als ein erstes Peripheriegerät eingesetzt wird, wird ein Anfangspunkt eines Arbeitsbeginnbefehlsbereichs unmittelbar nach der Werkstückwechselarbeit in der vorherigen Bearbeitung gesetzt, und ein Endpunkt eines Arbeitsbeginnbefehlsbereichs wird vor den Bearbeitungsfertigstellungsbefehl in der momentanen Bearbeitung gesetzt. Ein Arbeitsbeginnbefehl wird nur vom gesetzten Anfangspunkt des Bereichs bis zum gesetzten Endpunkt des Bereichs akzeptiert und somit wird ein Bereich, in dem die Arbeitsbeginnzeit verzögert wird, auf einen Bereich vom Bereichsanfangspunkt zum Bereichsendpunkt beschränkt. Infolgedessen ist es möglich, eine uneingeschränkte Verzögerung des Arbeitsbeginnbefehls zu verhindern. Dieses Verfahren ermöglicht durch Einschränken eines Bereichs innerhalb dessen ein Arbeitsbeginnbefehl akzeptiert wird, selbst in einem Fall in dem ein einzelnes Peripheriegerät mehreren Werkzeugmaschinen zugeordnet ist, dass eine Unordnung in der Reihenfolge verhindert wird, wie beispielsweise in einem Falle, in dem ein Roboter, der ein Werkstück wechselt, in Bereitschaft vor einer ersten Werkzeugmaschine ist und dann beginnt, einen Werkzeugwechsel für eine zweite Werkzeugmaschine durchzuführen.
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Neben dem Arbeitsstatus wird die Reihenfolge von Werkzeugmaschinen, die Arbeitsbeginnbefehle in Bearbeitungsprogrammen lesen, übermittelt und empfangen und die Arbeitsbeginnbefehle werden entsprechend dieser Reihenfolge ausgeführt. Infolgedessen ist es möglich, Arbeit in genau der Reihenfolge auszuführen, in der die Arbeitsbeginnbefehle in den Bearbeitungsprogrammen gelesen werden und die Arbeitsbeginnzeitbereiche effektiv zu nutzen.
