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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenerlangungsvorrichtung, die bei einer Werkzeugmaschine verwendet wird.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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In einem zumindest teilweise automatisierten maschinellen Bearbeitungssystem, das eine Werkzeugmaschine verwendet, die durch eine numerische Steuervorrichtung gesteuert wird, ist es wichtig, die zum Vollenden einer Reihe von Schritten erforderliche Zeit zu verringern, d. h. die Zykluszeit zu verringern, um die Produktivität zu verbessern. Die Zykluszeit besteht hauptsächlich aus einer Arbeitszeit, während der zumindest eine Antriebsachse der Werkzeugmaschine in Betrieb ist, und aus der Anhaltezeit, während der keine Antriebsachse in Betrieb ist. Es liegt eine Korrelation zwischen der Arbeitszeit und der maschinellen Bearbeitungsgenauigkeit vor: die maschinelle Bearbeitungsgenauigkeit tendiert im Allgemeinen dazu, sich zu verringern, wenn die Arbeitszeit verkürzt wird. Demgemäß ist es erforderlich, die Anhaltezeit zu verringern, um die Zykluszeit zu verringern.
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Existierende Datenerlangungsvorrichtungen sind im Allgemeinen ausgelegt, um Daten, die für die Betriebsinformationen von Antriebsachsen der Werkzeugmaschine repräsentativ sind, und Informationen bezüglich eines maschinellen Bearbeitungsprogramms aus der numerischen Steuervorrichtung zu erlangen. Ein Bediener kann lediglich die Anhaltezeit der Antriebsachsen, und Informationen bezüglich des aktiven Abschnitts des Programms sicher feststellen, wenn sich die Antriebsachsen in einem Anhaltezustand befinden. Aus diesem Grund ist es für den Bediener erforderlich, zu versuchen, die Anhaltezeit zu verringern, indem er die Ursache des Anhaltens der Antriebsachsen errät, um das maschinelle Bearbeitungsprogramm oder die Parameter einzustellen.
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Die
JP 2011-039 708 A offenbart ein Steuersystem für eine Werkzeugmaschine, das ausgelegt ist, um einen Referenzwert der Zykluszeit und dessen Varianz aus Ist-Abtastsignalen zu erlangen, und automatisch eine Unregelmäßigkeit zu erfassen, indem die Zykluszeit, um den maschinellen Prozess zu vollenden, mit dem Referenzwert verglichen wird. Die
JP 2011-039 708 A offenbart ein Erlangen einer Blockzahl des maschinellen Bearbeitungsprogramms gleichzeitig mit den abgetasteten Informationen, um einem Bediener zu ermöglichen, die Beziehung zwischen dem Abtastergebnis und dem maschinellen Bearbeitungsprogramm leicht zu prüfen.
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Die
JP 2010-092 405 A offenbart eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die ausgelegt ist, um ein Zeitdiagramm der maschinellen Bearbeitungslast während eines maschinellen Bearbeitungsprozesses und ein entsprechendes maschinelles Bearbeitungsprogramm auf demselben Schirm einer Anzeigevorrichtung anzuzeigen, damit das maschinelle Bearbeitungsprogramm effizient gemäß dem Betrag der maschinellen Bearbeitungslast modifiziert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Datenerlangungsvorrichtung wurde jedoch die Ursache des Anhaltens der Antriebsachse nicht identifiziert, und somit ist es erforderlich, die Anhaltezeit der Antriebsachse per Versuch und Fehler zu verringern, was intensive Arbeit und/oder sehr viel Zeit erfordert. Demgemäß besteht ein Bedarf an einer Datenerlangungsvorrichtung, die einem Bediener nützliche Informationen bereitstellt, um die Anhaltezeit der Antriebsachse effizient zu verringern.
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Die Druckschrift
DE 10 2013 101 838 A1 stellt den nächstliegenden Stand der Technik dar und offenbart eine Datenerlangungsvorrichtung, die aus einer numerischen Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine zum Steuern einer Antriebsachse gemäß einem maschinellen Bearbeitungsprogramm und einer maschinellen Bearbeitungsbedingung Daten erlangt, die Betriebsdaten umfassen, die für Betriebsinformationen der Antriebsachse repräsentativ sind. Hierbei umfasst die Datenerlangungsvorrichtung einen Betriebsinformationserlangungsabschnitt zum Erlangen der Betriebsdaten aus der numerischen Steuervorrichtung und einen Speicherabschnitt zum Speichern der Betriebsdaten jeweils zusammen mit ihrem Erlangungszeitpunkt.
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Die Druckschrift
JP 2005-118 968 A offenbart eine Robotersteuervorrichtung zum Steuern von Robotern auf der Grundlage von Programmen. Die Vorrichtung umfasst einen Betriebsbeziehungsidentifikationsabschnitt zum Identifizieren gegenseitig bezogener Betriebe des Roboters, einen Anhaltebestimmungsabschnitt zum Bestimmen des Anhaltes der Bewegung der jeweiligen Roboter und einen Anhaltebefehlsidentifizierungsabschnitt zum Identifizieren eines Befehls, wenn der anzuhaltende Roboter auf der Grundlage des Betriebsbeziehungsidentifikationsabschnitts und des Anhaltebestimmungsabschnitt angehalten wurde. Eine Lernvorrichtung zeigt den Anhaltebefehl unterscheidbar von anderen Befehlen an.
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Kurzfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung werden Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Eine Entwicklung ist in dem abhängigen Anspruch dargestellt.
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Gemäß einem ersten Beispiel wird vorzugsweise eine Datenerlangungsvorrichtung vorgesehen, um von einer numerischen Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine zum Steuern einer Antriebsachse gemäß einem maschinellen Bearbeitungsprogramm und einer maschinellen Bearbeitungsbedingung Daten zu erlangen, die Betriebsdaten umfassen, die für Betriebsinformationen der Antriebsachse repräsentativ sind, wobei die Datenerlangungsvorrichtung umfasst: einen Betriebsinformationserlangungsabschnitt zum Erlangen der Betriebsdaten aus der numerischen Steuervorrichtung; einen Erlangungsabschnitt für einen aktiven Abschnitt zur Erlangung eines aktiven Abschnitts des maschinellen Bearbeitungsprogramms aus der numerischen Steuervorrichtung; einen Anhalteursachenerlangungsabschnitt zur Erlangung, aus der numerischen Steuervorrichtung, von Anhalteursacheninformationen, die für die Ursache des Anhaltens repräsentativ sind, wenn die Antriebsachse angehalten wird; und einen Speicherabschnitt zum Speichern der Betriebsdaten, des aktiven Abschnitts und der Anhalteursacheninformationen in Assoziierung jeweils mit deren Zeitpunkt der Erlangung.
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Gemäß einem zweiten Beispiel umfassen in der Datenerlangungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel die Betriebsdaten vorzugsweise einen Bewegungsbefehl an die Antriebsachse.
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Gemäß einem dritten Beispiel umfasst die Datenerlangungsvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Beispiel vorzugsweise weiterhin einen Anzeigeabschnitt zum Anzeigen der Betriebsdaten, des aktiven Abschnitts und der Anhalteursacheninformationen in einer Zeitreihe in Form eines Graphen oder einer Tabelle, so dass die Betriebsdaten, der aktive Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen miteinander verglichen werden können.
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Gemäß einem vierten Beispiel umfasst die Datenerlangungsvorrichtung gemäß zumindest einem des ersten bis dritten Beispiels weiterhin vorzugsweise: einen Anhaltezeitberechnungsabschnitt zum Berechnen der Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens auf der Grundlage der Anhalteursacheninformationen und der Betriebsdaten; und einen Anhaltezeitanzeigeabschnitt zum Anzeigen der Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens in Form eines Graphen oder einer Tabelle.
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Gemäß einem fünften Beispiel umfasst die Datenerlangungsvorrichtung gemäß zumindest einem des ersten bis vierten Beispiels weiterhin vorzugsweise: einen Anhaltezeitberechnungsabschnitt zum Berechnen der Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt auf der Grundlage der Anhalteursacheninformationen, der Betriebsdaten und des aktiven Abschnitts; und einen Anhaltezeitanzeigeabschnitt zum Anzeigen der Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt in Form eines Graphen oder einer Tabelle.
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Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der ausführlichen Beschreibung exemplarischer Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlicher werden, die nachstehend durch die Zeichnungen gezeigt sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 schematisch eine Konfiguration einer Datenerlangungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch die Datenerlangungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
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3 eine exemplarische Anzeige von zeitseriellen Daten, die gemäß dem durch die Datenerlangungsvorrichtung ausgeführten Prozess angezeigt werden, der unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist;
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4 ein Ablaufdiagramm, das einen durch die Datenerlangungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeführten Prozess zeigt;
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5 eine exemplarische Anzeige der Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens, die gemäß dem Prozess angezeigt wird, der durch die Datenerlangungsvorrichtung ausgeführt wird, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist;
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6 ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch die Datenerlangungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird; und
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7 eine exemplarische Anzeige der Anhaltezeit für jede Blockzahl des Programms, das gemäß dem Prozess angezeigt ist, der durch die Datenerlangungsvorrichtung ausgeführt wird, die unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. 1 zeigt schematisch eine Konfiguration einer Datenerlangungsvorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zusätzlich zu der Datenerlangungsvorrichtung 10 sind eine Werkzeugmaschine 50 mit mehreren Antriebsachsen und eine numerische Steuervorrichtung 60 zum Steuern der Werkzeugmaschine 50 auf der Grundlage eines vorbestimmten maschinellen Bearbeitungsprogramms und von maschinellen Bearbeitungsbedingungen in 1 gezeigt. Die Werkzeugmaschine 50 ist ausgelegt, um einen maschinellen Bearbeitungsprozess nach Bedarf durch Bewegung gegebener Werkzeuge verschiedener Arten relativ zu einem (nicht gezeigten) Werkstück durchzuführen. Die Werkzeugmaschine 50 umfasst eine oder mehrere Antriebsachsen, z. B. zwei Antriebsachsen in dem gezeigten Beispiel, und einen Servomotor 52 zum Drehen von jeder Antriebsachse. Die Servomotoren 52 werden durch die numerische Steuervorrichtung 60 gesteuert, um das Werkzeug der Werkzeugmaschine 50 an einem Ort relativ zu dem Werkstück zu positionieren. Die Werkzeugmaschine 50 kann zum Beispiel ein maschinelles Bearbeitungszentrum sein, das jeweils Vorschubachsen in einer X-Achsrichtung, einer Y-Achsrichtung und einer Z-Achsrichtung (Spindelrichtung) aufweist, die sich lotrecht zueinander erstrecken. Ein Arbeitstisch, auf dem das Werkstück platziert ist, kann relativ zu dem Werkzeug der Werkzeugmaschine 50 beweglich sein. In diesem Fall ist der Servomotor 52 an die Antriebsachse gekoppelt, die als eine Vorschubachse des Tisches dient.
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Jeder Servomotor 52 umfasst eine Abtriebsachse 52a zum Übertragen von Leistung zu der Antriebsachse der Werkzeugmaschine 50 und einen Messgeber 54 zum Erfassen von Betriebsinformationen des Servomotors 52, wie einer Winkelposition, einer Geschwindigkeit und eines Drehmoments des Servomotors 52. Zwischen der Abtriebsachse 52a des Servomotors 52 und der Antriebsachse der Werkzeugmaschine 50 kann eine Geschwindigkeitsverringerungseinrichtung oder ein Bewegungsumwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Drehbewegung in eine Linearbewegung nach Bedarf vorliegen.
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Die numerische Steuervorrichtung 60 steuert die Servomotoren 52, d. h. die Antriebsachsen der Werkzeugmaschine 50 gemäß einem gegebenen maschinellen Bearbeitungsprogramm und gegebenen maschinellen Bearbeitungsbedingungen. Die numerische Steuervorrichtung 60 kann integral in die Werkzeugmaschine 50 eingefasst oder unabhängig von der Werkzeugmaschine 50 bereitgestellt werden. Die Servomotoren 52 der Werkzeugmaschine 50 sind mit der numerischen Steuervorrichtung 60 über die Leitungen 56 verbunden, um von dieser Steuersignale, Erfassungssignale von dem Messgeber 54 oder dergleichen zu senden oder zu empfangen. Die Konfiguration und Funktion der numerischen Steuervorrichtung 60 sind wohlbekannt und deshalb wird deren ausführliche Beschreibung ausgelassen werden.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Datenerlangungsvorrichtung 10 einen Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12, einen Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt, einen Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16, einen Speicherabschnitt 18, einen Anhaltezeitberechnungsabschnitt 20 und einen Anzeigeabschnitt 22. Die Datenerlangungsvorrichtung 10 weist eine Hardware-Konfiguration mit bekannten Elementen auf, die miteinander kombiniert sind, um die nachstehend beschriebenen Prozesse auszuführen. Die Datenerlangungsvorrichtung 10 kann zum Beispiel einen ROM zum Speichern eines Steuerprogramms, eine CPU zum Ausführen verschiedener Berechnungen gemäß dem Steuerprogramm, einen RAM zur zeitweiligen Speicherung des Ergebnisses der Berechnungen, eine Eingabevorrichtung, wie eine Tastatur und eine Maus, und eine Anzeigevorrichtung umfassen, wie eine LCD, wobei die Konfiguration nicht darauf beschränkt ist.
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Der Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12 erlangt Daten einschließlich Betriebsinformationen der Antriebsachse, die nachstehend als die „Betriebsdaten” bezeichnet werden, wie Befehlsdaten und Erfassungsdaten einer Position, einer Geschwindigkeit und eines Drehmoments der Antriebsachse, aus der numerischen Steuervorrichtung 60 mit einem vorbestimmten Abtastzyklus, z. B. einem Zyklus mit Δt. Die Erfassungsdaten in den Betriebsdaten werden durch den Messgeber 54 erlangt, der für den Servomotor 52 vorgesehen ist. Die durch den Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12 erlangten Betriebsdaten werden sukzessive durch den Speicherabschnitt 18 gespeichert. Der Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12 erlangt ebenso den Zeitpunkt des Erlangens der Betriebsdaten zusammen mit den Betriebsdaten. Deshalb speichert der Speicherabschnitt 18 die Betriebsdaten, die mit dem Zeitpunkt ihrer Erlangung assoziiert sind.
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Der Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt erlangt den aktiven Abschnitt des maschinellen Bearbeitungsprogramms (nachstehend als „der aktive Abschnitt” bezeichnet) aus der numerischen Steuervorrichtung 60 mit einem vorbestimmten Abtastzyklus, z. B. einem Zyklus von Δt. Der aktive Abschnitt kann in Informationen bestehen, die eine Identifikation ermöglichen, welcher Prozess momentan in Ausführung befindlich ist unter einer Serie von Prozessen des maschinellen Bearbeitungsprogramms zum Ausführen eines maschinellen Bearbeitungsprozesses. Der aktive Abschnitt kann zum Beispiel eine Blockzahl, eine Programmnummer, einen G-Code oder einen M-Code des maschinellen Bearbeitungsprogramms umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Der aktive Abschnitt, der durch den Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt erlangt ist, wird sukzessive durch den Speicherabschnitt 18 gespeichert. Der Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt erlangt den Zeitpunkt des Erlangens des aktiven Abschnitts zusammen mit dem aktiven Abschnitt. Deshalb speichert der Speicherabschnitt 18 den aktiven Abschnitt, der mit seinem Zeitpunkt der Erlangung assoziiert ist. Der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 erlangt Informationen umfassend die Ursache des Anhaltens, wenn die Antriebsachse der Werkzeugmaschine 50 angehalten wird (nachstehend als „Anhalteursacheninformationen” bezeichnet), aus der numerischen Steuervorrichtung 60 mit einem vorbestimmten Abtastzyklus, z. B. mit einem Zyklus von Δt. „Die Antriebsachse, die angehalten ist” bezeichnet einen Zustand, in dem der Bewegungsbefehl zu jeder Antriebsachse entsprechend der Vorschubachse der Werkzeugmaschine 50 zu 0 wird, oder mit anderen Worten alle Antriebsachsen angehalten sind.
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Die Ursache des Anhaltens der Antriebsachse kann zum Beispiel umfassen (1) eine Wartezeit, bis die Spindel des maschinellen Bearbeitungszentrums eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, (2) eine Wartezeit, bis bestätigt wird, dass die Positionierung der Antriebsachse in Antwort auf einen Positionsbefehl vollendet ist, und (3) eine Wartezeit, bis bestätigt ist, dass ein Hilfsprozess vollendet ist, der gemäß einem M-Code ausgeführt wird, ohne auf diese beschränkt zu sein. Der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 kann die Anhalteursacheninformationen hinsichtlich dessen erlangen, ob jeder Grund des Anhaltens auftritt oder nicht.
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Die Anhalteursacheninformationen, die durch den Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 erlangt sind, werden sukzessive durch den Speicherabschnitt 18 gespeichert. Der Anhalteursacheninformationserlangungsabschnitt 16 erlangt den Zeitpunkt des Erlangens der Anhalteursacheninformationen zusammen mit den Anhalteursacheninformationen. Demgemäß speichert der Speicherabschnitt 18 die Anhalteursache, die mit ihrem Zeitpunkt der Erlangung assoziiert ist.
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Wie vorstehend beschrieben, speichert der Speicherabschnitt 18 die Betriebsdaten, den aktiven Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen, die jeweils von dem Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12, dem Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt und dem Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 ausgegeben sind. Die Betriebsdaten, der aktive Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen, die durch den Speicherabschnitt 18 gespeichert sind, können durch den Anhaltezeitberechnungsabschnitt 20 und den Anzeigeabschnitt 22 nach Bedarf ausgelesen werden.
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Der Anhaltezeitberechnungsabschnitt 20 berechnet die Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens auf der Grundlage der Anhalteursacheninformationen und der Betriebsdaten, sowie die Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt auf der Grundlage der Anhalteursacheninformationen, der Betriebsdaten und des aktiven Abschnitts.
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Der Anzeigeabschnitt 22 zeigt erlangte Informationen auf einer Anzeigevorrichtung an, die nicht gezeigt ist, in Antwort auf die Bedienung durch einen Bediener. Der Anzeigeabschnitt 22 stellt dem Bediener visuelle Informationen durch die Anzeigevorrichtung bereit.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird der Ablauf von Prozessen beschrieben, die durch die Datenerlangungsvorrichtung 10 ausgeführt werden. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Prozesse zeigt, die durch die Datenerlangungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt der Anzeigeabschnitt 22 der Datenerlangungsvorrichtung 10 die Betriebsdaten, den aktiven Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen als Zeitreihe an, um miteinander verglichen zu werden.
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Bei Beginn des maschinellen Bearbeitungsprogramms wird der Zeitpunkt t als Initialwert auf 0 gesetzt (Schritt S11).
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Der Betriebsinformationserlangungsabschnitt 12 erlangt Betriebsdaten der Antriebsachsen der Werkzeugmaschine 50 zu dem Zeitpunkt t aus der numerischen Steuervorrichtung 60 (Schritt S12). In dem Ausführungsbeispiel werden Bewegungsbefehle, die den Antriebsachsen durch die numerische Steuervorrichtung 60 hinsichtlich der X-Achsrichtung und der Y-Achsrichtung beaufschlagt sind, als die Betriebsdaten erlangt.
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Der Erlangungsabschnitt 14 für einen aktiven Abschnitt erlangt einen aktiven Abschnitt des maschinellen Bearbeitungsprogramms zu dem Zeitpunkt t aus der numerischen Steuervorrichtung 60 (Schritt S13). In dem Ausführungsbeispiel wird die Blockzahl des maschinellen Bearbeitungsprogramms erlangt, das durch die numerische Steuervorrichtung 60 ausgeführt wird.
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Des Weiteren erlangt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 Anhalteursacheninformationen zu dem Zeitpunkt t (Schritt S14). Der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 erlangt die Anhalteursacheninformationen derart, dass die Ursachen des Anhaltens, die untersucht werden, voneinander unterschieden werden können, und gibt einen Wert von „1” aus, wenn eine Ursache des Anhaltens dem Anhaltezeitpunkt zuzurechnen ist, während ein Wert von „0” ausgegeben wird, wenn dem nicht so ist.
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In dem Ausführungsbeispiel sind die Ursachen des Anhaltens, die untersucht werden: (1) eine Wartezeit von dem Beginn des maschinellen Bearbeitungsprogramms bis hin zu dem Zeitpunkt, zu dem die numerische Steuervorrichtung 60 ein Spindelgeschwindigkeitsankunftssignal (SAR-Signal) empfängt, (2) eine Wartezeit von dem Zeitpunkt an, zu dem der Bewegungsbefehl zu jeder Antriebswelle 0 wird, bis hin zu dem Zeitpunkt, zu dem die numerische Steuervorrichtung 60 ein Positionierungsvollendungssignal (INPOS-Signal) hinsichtlich jeder Antriebswelle empfängt, und (3) eine Wartezeit, die zum Bestätigen erforderlich ist, dass in dem Zustand, in dem der Bewegungsbefehl zu jeder Antriebsachse 0 ist, ein Hilfsprozess vollendet ist, der gemäß einem M-Code ausgeführt wird, oder mit anderen Worten eine Wartezeit, bis die numerische Steuervorrichtung 60 ein Hilfsprozessvollendungssignal (FIN-Signal) empfängt, was bedeutet, dass der Hilfsprozess vollendet ist.
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Mit anderen Worten erlangt gemäß dem Ausführungsbeispiel der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 die Anhalteursacheninformationen entsprechend einer ersten Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf ein SAR-Signal”, einer zweiten Ursache des Anhaltens auf Grund einer „In-Position-Prüfung” und einer dritten Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf ein FIN-Signal”, jeweils derart, dass die Ursachen voneinander unterschieden werden können.
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Wenn zum Beispiel die ersten Anhalteursacheninformationen erlangt werden, bestimmt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16, ob das SAR-Signal zu dem Zeitpunkt t erlangt wird oder nicht auf der Grundlage der Informationen, die aus der numerischen Steuervorrichtung 60 erlangt sind. Nach dem Beginn des maschinellen Bearbeitungsprogramms und wenn das SAR-Signal noch empfangen werden muss, gibt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 einen Ausgabewert von „1” aus, was bedeutet, dass die erste Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf ein SAR-Signal” dem Anhaltezeitpunkt zuzurechnen ist.
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Wenn die zweiten Anhalteursacheninformationen erlangt werden, bestimmt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16, ob das INPOS-Signal hinsichtlich jeder Antriebsachse zu dem Zeitpunkt t empfangen wird oder nicht, auf der Grundlage der Informationen, die aus der numerischen Steuervorrichtung 60 erlangt sind. Wenn der Bewegungsbefehl an jede Antriebsachse 0 ist und das INPOS-Signal noch empfangen werden muss, gibt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 einen Ausgabewert von „1” aus, was bedeutet, dass die zweite Ursache des Anhaltens auf Grund der „In-Position-Prüfung” dem Anhaltezeitpunkt zuzurechnen ist. Die „In-Position-Prüfung” wird ausgeführt, um zu bestätigen, ob der Servomotor 52 eine Befehlsposition erreicht oder nicht. Im Einzelnen kann die „In-Position-Prüfung” ausgeführt werden, indem bestimmt wird, ob die Positionsabweichung sich innerhalb eines Bereichs der „In-Position-Prüfung” befindet oder nicht, nachdem der Bewegungsbefehl zu 0 wird.
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Wenn die dritte Ursache des Abhaltens erlangt wird, bestimmt der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16, ob das FIN-Signal empfangen wird oder nicht, auf der Grundlage der Informationen, die aus der numerischen Steuervorrichtung 60 erlangt sind. Der Empfang des FIN-Signals bedeutet, dass der gemäß dem M-Code ausgeführte Hilfsprozess vollendet ist. Der Anhalteursachenerlangungsabschnitt 16 gibt einen Ausgabewert von „1” aus, was bedeutet, dass die dritte Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf FIN” dem Anhaltezeitpunkt zuzurechnen ist, wenn der Bewegungsbefehl zu jeder Antriebsachse 0 ist, der M-Code läuft und das FIN-Signal noch empfangen werden muss.
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Unter Rückbezug auf 2 werden die Betriebsdaten, der aktive Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen, die in Schritten S12 bis S14 erlangt sind, durch den Speicherabschnitt 18 in Assoziierung mit dem jeweiligen Erlangungszeitpunkt t gespeichert (Schritt S15).
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Dann wird bestimmt, ob der Zeitpunkt t einen Endzeitpunkt erreicht hat oder nicht, was das Ende der Abtastspanne bedeutet (Schritt S16). Falls in Schritt S16 bestimmt wird, dass er den Endzeitpunkt nicht erreicht hat, geht der Prozess zu Schritt S17 über, in dem „Δt” zu dem momentanen Zeitpunkt t addiert wird. Dann werden die Schritte S12 bis S15 wieder ausgeführt.
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Falls in Schritt S16 bestimmt wird, dass der Zeitpunkt t den Endzeitpunkt erreicht hat, geht der Prozess zu Schritt S18 über, in dem der Anzeigeabschnitt 22 die Betriebsdaten, den aktiven Abschnitt und die Anhalteursacheninformationen in einer Zeitreihe anzeigt, um miteinander verglichen zu werden.
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3 zeigt eine exemplarische Anzeige von zeitseriellen Daten, die durch den Anzeigeabschnitt 22 in Schritt S18 angezeigt werden. Der obere Abschnitt des Graphen zeigt jeweils den Bewegungsbefehl hinsichtlich der X-Achsrichtung durch eine gestrichelte Linie und den Bewegungsbefehl hinsichtlich der Y-Achsrichtung durch eine durchgezogene Linie. Der mittlere Abschnitt des Graphen zeigt die Zeitgabe, zu der die Ursache des Anhaltens auftritt. Die gepunktete Linie stellt die Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf das SAR-Signal” dar, die gestrichelte Linie stellt die Ursache des Anhaltens auf Grund der „In-Position-Prüfung” dar und die durchgezogene Linie stellt die Ursache des Anhaltens auf Grund des „Wartens auf das FIN-Signal” dar. Der untere Abschnitt des Graphen zeigt die Blockzahlen des Programms: Blockzahlen 1 bis 9. Die horizontale Achse eines jeden Graphen stellt die abgelaufene Zeit seit Beginn des maschinellen Bearbeitungsprogramms dar. Die abgelaufene Zeit in der horizontalen Achse kann eine abgelaufene Ist-Zeit sein oder als ein relativer Wert ausgedrückt werden, indem der Endzeitpunkt der Abtastspanne als 100 definiert wird.
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Wie in 3 gezeigt, werden die Ursachen des Anhaltens und die Blockzahlen des maschinellen Bearbeitungsprogramms angezeigt, um miteinander verglichen zu werden. Dies ermöglicht einem Bediener, leicht Informationen sicher erkennen zu können, wie den Anhaltezeitpunkt der Antriebsachsen, die Ursachen des Anhaltens und in welchem Stadium des maschinellen Bearbeitungsprogramms die Antriebsachsen angehalten werden. Da zudem die Blockzahlen des maschinellen Bearbeitungsprogramms in einer Zeitreihe angezeigt werden, kann der Bediener leicht den aktiven Abschnitt des maschinellen Bearbeitungsprogramms identifizieren, zu dem sich die Antriebsachsen in einem Anhaltezustand befinden. Auf der Grundlage der angezeigten Informationen, wie in 3 gezeigt, kann der Bediener das maschinelle Bearbeitungsprogramm oder Parameter nach Bedarf modifizieren, um die Anhaltezeit der Antriebsachse zu verringern.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch die Datenerlangungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt der Anzeigeabschnitt 22 der Datenerlangungsvorrichtung 10 die Gesamtanhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens an. Die Prozesse in Schritten S21 bis S27 in 4 werden genauso wie die Schritte S11 bis S17 ausgeführt, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind, und wird deshalb deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel berechnet der Anhaltezeitberechnungsabschnitt 20 der Datenerlangungsvorrichtung 10 die Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens in Schritt S28 auf der Grundlage der Betriebsdaten, die bei Schritt S22 erlangt sind, und der Anhalteursacheninformationen, die bei Schritt S24 erlangt sind.
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Dann zeigt der Anzeigeabschnitt S22 den Anhaltezeitpunkt für jede Ursache des Anhaltens, die in Schritt S28 berechnet ist, auf der Anzeigevorrichtung an (Schritt S29).
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5 zeigt eine beispielhafte Anzeige der Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens, die auf dem Anzeigeabschnitt 22 in Schritt S29 angezeigt werden. Wie aus 5 offensichtlich wird, ist in diesem Beispiel die Anhaltezeit durch die Ursache des Anhaltens auf Grund der „ In-Position-Prüfung” die längste unter den drei Ursachen des Anhaltens, die untersucht werden. Auf der Grundlage dieser Informationen kann der Bediener die Zeit verringern, die erforderlich ist, um die Vollendung des Positionierens der Antriebsachsen zu vollenden, indem zum Beispiel ein In-Positions-Bereich erhöht wird. Im Ergebnis kann das maschinelle Bearbeitungsprogramm zu einem nächsten Befehl in einer kürzeren Zeitspanne übergehen, wodurch die Anhaltezeit der Antriebsachsen verringert wird.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, der durch die Datenerlangungsvorrichtung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt der Anzeigeabschnitt 22 der Datenerlangungsvorrichtung 10 die Gesamtanhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt an. Die Prozesse in Schritten S31 bis S37 gemäß 6 werden genauso ausgeführt wie die Schritte S11 bis S17, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind, und wird deshalb deren Beschreibung ausgelassen werden.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel berechnet der Anhaltezeitberechnungsabschnitt 20 der Datenerlangungsvorrichtung 10 die Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt in Schritt S38 auf der Grundlage der Betriebsdaten, die bei Schritt S32 erlangt sind, des aktiven Abschnitts des maschinellen Bearbeitungsprogramms, der bei Schritt S33 erlangt ist, und der Anhalteursacheninformationen, die bei Schritt S34 erlangt sind.
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Dann zeigt der Anzeigeabschnitt 22 die Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt, die in Schritt S38 berechnet ist, auf der Anzeigevorrichtung an (Schritt S39).
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7 zeigt eine exemplarische Anzeige der Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt, die durch den Anzeigeabschnitt 22 bei Schritt S39 angezeigt wird. Wie aus 7 offensichtlich ist, ist die Anhaltezeit während der Prozesse bei Blöcken 3 und 6 am längsten. Auf der Grundlage dieser Informationen kann der Bediener die Anhaltezeit verringern, indem ein Abschnitt des maschinellen Bearbeitungsprogramms entsprechend Blöcken 3 und 6 nach Bedarf modifiziert wird. Demgemäß kann die Zykluszeit verringert werden, die zum Vollenden des maschinellen Bearbeitungsprozesses erforderlich ist.
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In den gezeigten Beispielen werden jeweils der Anhaltezeitpunkt für jede Ursache des Anhaltens und die Anhaltezeit für jeden aktiven Abschnitt in Form eines Säulendiagramms gezeigt. Es kann jedoch ebenso irgendeine andere bekannte Art von Tabelle, wie ein Zeilendiagramm oder ein Tortendiagramm oder alternativ eine Tabelle eingesetzt werden. Die Betriebsdaten, die Anhalteursacheninformationen und der aktive Abschnitt können als Zeitreihe in irgendeiner bekannten Weise angezeigt werden, zum Beispiel in Form einer Tabelle, vorausgesetzt, dass sie miteinander verglichen werden können.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß der Datenerlangungsvorrichtung, die vorstehend beschrieben konfiguriert ist, werden die Daten, die die Betriebsinformationen der Antriebsachsen, den aktiven Abschnitt des Programms bzw. die Ursache des Anhaltens umfassen, in Assoziierung mit dem Erlangungszeitpunkt erlangt. Dies ermöglicht dem Bediener, leicht die Ursache des Anhaltens der Antriebsachse zu identifizieren, indem die jeweiligen Informationen verglichen werden, die miteinander in einer Zeitreihe assoziiert sind. Da der aktive Abschnitt des Programms sukzessive über die Zeit hinweg erlangt wird, kann der aktive Abschnitt des Programms leicht identifiziert werden, wenn sich die Antriebsachsen in einem Anhaltezustand befinden.
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Gemäß der Datenerlangungsvorrichtung umfassend einen Anhaltezeitberechnungsabschnitt zum Berechnen der Anhaltezeit für jede Ursache des Anhaltens oder für jeden aktiven Abschnitt des maschinellen Bearbeitungsprogramms kann ein Benutzer leicht die Ursache des Anhaltens oder den aktiven Abschnitt identifizieren, die oder der zu dem Anhalten der Antriebsachsen führt.
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Die Datenerlangungsvorrichtung gemäß der Erfindung erlangt nützliche Informationen zur Verringerung der Anhaltezeit der Antriebsachsen und stellt einem Bediener derartige Informationen bereit. Auf der Grundlage der bereitgestellten Informationen kann der Benutzer effektiv die Anhaltezeit verringern, indem er das maschinelle Bearbeitungsprogramm oder die Parameter einstellt. Im Ergebnis kann die Zykluszeit effektiv verringert werden.
