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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und betrifft insbesondere eine numerische Steuerung mit einer Handradvorschubfunktion, die mit Leichtigkeit eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags durch Bedienen eines auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung angezeigten virtuellen Handrads einstellen kann.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Herkömmlicherweise verwendet eine Bedienperson bei der manuellen Bedienung einer Maschine ein an der Maschine eingerichtetes Hardware-Bedienfeld oder eine numerische Steuerung, die die Maschine steuert.
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8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines an einer Maschine eingerichteten Hardware-Bedienfelds einer herkömmlichen Technik darstellt.
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Ein in 8 dargestelltes Bedienfeld 40 umfasst einen Handimpulsgenerator 41, eine Handvorschubtaste 42 und einen Einstellschalter 43. Wenn bewirkt wird, dass ein Handrad 41a eine Plus(+)-Drehung oder Minus(–)-Drehung ausführt, bewirkt der Handimpulsgenerator 41, dass das Handrad 41a ein dieser Drehung entsprechendes Impulssignal ausgibt. Dieses Impulssignal ist ein zweiphasiges Signal zum Unterscheiden einer Drehungsrichtung, und wird über einen (nicht gezeigte) Bus an einen (nicht gezeigten) Prozessor gesendet, um ein Werkzeug zu bewegen. Die Handvorschubtaste 42 umfasst Vorschubtasten von Plus- und Minus-Richtungen von jeweiligen Achsen „+X, „–X”, „+Y”, „–Y”, „+Z” und „–Z”. Des Weiteren ist der Einstellschalter 43 ein Schalter, der eine Vergrößerung einer Axialbewegung in Bezug auf einen Bedienungsbetrag des Handrads 41a einstellt.
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Mittlerweile werden in den letzten Jahren im Allgemeinen Berührungs-Zeigegeräte, wie Touchpads oder Touch-Panels, als Eingabeeinheiten von numerischen Steuerungen verwendet. Die offengelegte
Japanische Patentanmeldung Nr. 2000-305614 offenbart eine Vorrichtung, die einen manuellen Impuls zu einer Software gemäß einem Eingabevorgang eines Touch-Panels als eine herkömmliche Technik erzeugt, die das Berührungs-Zeigegerät an einem Bedienfeld anwendet. Des Weiteren offenbart die offengelegte
Japanische Patentanmeldung Nr. 2009-282973 ein Bedienfeld, das nicht durch Staubpartikel, Flüssigkeiten und/oder Gase, die die Vorrichtung umgeben, beeinflusst wird, indem ein Handradabschnitt eines Bedienfelds als ein Touch-Panel konfiguriert ist.
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In einem Fall, in dem ein manuelles Handrad, das in dem Bedienfeld eingerichtet ist, bedient wird, um eine Achse der Vorrichtung zu bewegen, stellt eine Bedienperson, wenn ein Bewegungsbetrag groß ist, im Voraus eine große Vergrößerung in Bezug auf einen Bedienungsbetrag des manuellen Handrads ein und führt einen Bedienvorgang aus, um das manuelle Handrad zu drehen. Wenn des Weiteren der Bewegungsbetrag klein ist, stellt die Bedienperson im Voraus eine kleine Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag des manuellen Handrads ein und führt einen Bedienvorgang aus, um das manuelle Handrad zu drehen. Wenn beispielsweise die Achse der Maschine auf eine Zielposition bewegt wird und wenn sich die Achse an einer von der Zielposition entfernten Position befindet, stellt die Bedienperson eine große Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag des manuellen Handrads ein und führt einen Bedienvorgang aus, um das manuelle Handrad zu drehen, um die Position der Achse in eine Nähe der Zielposition zu bewegen. Anschließend stellt die Bedienperson eine kleine Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag des manuellen Handrads ein und führt einen Bedienvorgang des Drehens des manuellen Handrads aus, um die Position der Achse auf die Zielposition einzustellen.
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Wenn daher die Bedienperson eine Einstellung der Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag des manuellen Handrads ändern möchte, während das manuelle Handrad bedient wird, um die Achse der Maschine zu bewegen, muss die Bedienperson den Bedienvorgang des Drehens des manuellen Handrads vorübergehend stoppen und einen Schalter zum Einstellen der Vergrößerung bedienen. Somit besteht ein Problem dahingehend, dass die Bedienperson, jedes Mal, wenn die Achse manuell bewegt wird, einen mühsamen Bedienungsprozess eines Bedienvorgangs des Drehens des manuellen Handrads und einen Bedienvorgang des Drückens des Einstellschalters wiederholen muss. Weiterhin besteht ein Problem dahingehend, dass es erforderlich ist, das manuelle Handrad und einen Vergrößerungs-Einstellschalter zusätzlich in dem Bedienfeld vorzusehen, und es daher nicht möglich ist, die Entwicklungskosten des Bedienfelds zu reduzieren. Des Weiteren können die in der offengelegten
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-305614 und der offengelegten
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-282973 offenbarten Techniken das obengenannte Problem nicht lösen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine numerische Steuerung bereitzustellen, die eine Handradvorschubfunktion aufweist, die mühelos eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags einstellen kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein virtuelles Handrad auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung der numerischen Steuerung angezeigt, um gleichzeitig einen Bedienungsbetrag zu spezifizieren und eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags in Bezug auf diesen Bedienungsbetrag basierend auf einem Bedienvorgang der Bedienperson an dem angezeigten virtuellen Handrad einzustellen. Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags in Bezug auf einen Bedienungsbetrag des Handrads gemäß einer Berührungsposition (einem Abstand zu einer Mittenposition des Handrads) einer Berührungsbedienung einer Bedienperson an dem auf dem Touch-Panel angezeigten Handrad ein.
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Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Werkzeugmaschine, die mindestens eine Achse umfasst, und sie umfasst: ein Touch-Panel, das eine Berührungsbedienung auf einer vorbestimmten Bedienungsfläche in einer Anzeigefläche erkennen kann; eine Berührungspositions-Erkennungseinheit, die eine Ziehbedienung in der Bedienungsfläche spezifiziert; eine Bedienungsbetrag-Rechenoperationseinheit, die eine Rechenoperation basierend auf einer Startpunktposition der Ziehbedienung und einer Endpunktposition der Ziehbedienung ausführt und einen Bedienungsbetrag der Ziehbedienung und eine Bedienungsrichtung der Ziehbedienung spezifiziert; eine Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit, die eine Rechenoperation basierend auf der Ziehbedienung ausführt und eine Vergrößerung eines Bewegungsbetrags der Achse in Bezug auf den Bedienungsbetrag der Ziehbedienung bestimmt; eine Impulserzeugungseinheit, die einen Impuls zum Bewegen der Achse basierend auf dem Bedienungsbetrag der Ziehbedienung und der durch die Bedienungsbetrag-Rechenoperationseinheit spezifizierten Bedienungsrichtung der Ziehbedienung und der durch die Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit bestimmten Vergrößerung des Bewegungsbetrags der Achse in Bezug auf den Bedienungsbetrag der Ziehbedienung erzeugt; und eine Servosteuerungseinheit, die eine Steuerung ausführt, um die Achse basierend auf dem durch die Impulserzeugungseinheit erzeugten Impuls zu bewegen.
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Die Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit kann eine Rechenoperation zu der Vergrößerung des Bewegungsbetrags der Achse in Bezug auf den Bedienungsbetrag der Ziehbedienung basierend auf der Startpunktposition der Ziehbedienung ausführen und die Vergrößerung bestimmen, oder kann eine Rechenoperation zu der Vergrößerung des Bewegungsbetrags der Achse in Bezug auf den Bedienungsbetrag der Ziehbedienung basierend auf einer Anzahl von Berührungspunkten der Ziehbedienung ausführen und die Vergrößerung bestimmen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Drehbedienung und eine Vergrößerungsänderungsbedienung gleichzeitig ohne Unterbrechung einer Bedienung eines Handrads auszuführen. Folglich verbessert sich die Effizienz einer Axialbewegungsbedienung einer Bedienperson. Ferner ist es nicht erforderlich, ein physisches Handrad und einen Bedienungsschalter bereitzustellen, sodass es möglich ist, die Herstellkosten der numerischen Steuerung zu reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer virtuellen Handradbedienung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Axialbewegungsbetrag-Vergrößerungseinstellbedienung der virtuellen Handradbedienung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das Haupteinheiten der numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden darstellt;
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4 ist ein schematisches Funktionsblockschaltbild der numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ist ein schematisches Ablaufdiagram einer durch die numerische Steuerung ausgeführten Verarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer virtuellen Handradbedienung gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt;
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7 ist eine Ansicht zum Erklären einer Ausführungsform, in der eine Axialbewegungsbetrag-Vergrößerung basierend auf der Anzahl von Berührungen einer Ziehbedienung bestimmt wird; und
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8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines in einer Maschine herkömmlicher Technik eingerichtetes Hardware-Bedienfelds darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt, dass ein auf einer Anzeigevorrichtung angezeigter Bildschirm ein virtuelles manuelles Handrad (nachfolgend als virtuelles Handrad bezeichnet) als eine Bedienfläche anzeigt, eine auf dem Bildschirm durch ein auf der Anzeigevorrichtung überlagertes und angeordnetes Touch-Panel ausgeführte Bedienperson-Bedienung des virtuellen Handrads erkennt und gleichzeitig einen Bedienungsbetrag basierend auf einem Erkennungsergebnis spezifiziert und eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag einstellt.
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1 stellt ein Beispiel einer Grundbedienung des virtuellen Handrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
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Eine Bedienperson, die die numerische Steuerung der vorliegenden Ausführungsform bedient, führt eine Bedienung (Ziehbedienung) durch Berühren eines Bildes des auf der in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung angezeigten virtuellen Handrads mit seinem/ihrem Finger aus und bewegt den berührenden Finger bogenförmig auf dem Bild des virtuellen Handrads. Die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt die Bedienperson-Bedienung des virtuellen Handrads über das Touch-Panel und spezifiziert den Bedienungsbetrag und eine Bedienungsrichtung in Bezug auf das virtuelle Handrad basierend auf einer Startpunktposition der Ziehbedienung und einer Position eines Berührungspunkts nach der Ziehbedienung.
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Im Falle des in 1 dargestellten kreisförmigen Handrads wird der Bedienungsbetrag basierend auf einem Winkel θ bestimmt, der durch die Startpunktposition der Ziehbedienung, einer Mittenposition des virtuellen Handrads und der Position des Berührungspunkts nach der Ziehbedienung gebildet wird. In einem Fall, in dem beispielsweise ein Bedienungsbetrag, der erhalten wird, wenn die Ziehbedienung durch Verfolgen des virtuellen Handrads 360° entlang eines Kreisbogens ausgeführt wird, als ein Bedienungsbetrag bestimmt wird, der 100 Impulsen entspricht, dann kann, wenn θ gleich 3,6° beträgt, festgehalten werden, dass eine Bedienung ausgeführt wird, die einem Bedienungsbetrag von einem Impuls (als ein Einheitsbedienungsbetrag bezeichnet) entspricht (es wird angemerkt, dass ein größerer Winkel als ein tatsächlicher Winkel zur Vereinfachung der Darstellung in 1 gezeichnet ist). Ferner kann die Bedienungsrichtung basierend auf einer Positionsbeziehung zwischen der Startpunktposition der Ziehbedienung und der Position des Berührungspunkts nach der Ziehbedienung, von einer Mittenposition des virtuellen Handrads aus betrachtet, bestimmt werden (z. B. ein Vorwärtsrichtung, wenn sich die Startposition auf der linken Seite befindet und sich der Berührungspunkt nach der Bedienung auf der rechten Seite befindet, und eine entgegengesetzte Richtung, wenn sich die Startpunktposition auf der rechten Seite befindet und sich der Berührungspunkt nach der Bedienung auf der linken Seite befindet, von der Mittenposition des virtuellen Handrads betrachtet).
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Diesbezüglich ist eine Übereinstimmung zwischen dem Bewegungsbetrag der Ziehbedienung und dem Bedienungsbetrag des virtuellen Handrads nicht auf das Obengenannte beschränkt. Die Übereinstimmung kann gegebenenfalls der Verwendung des virtuellen Handrads entsprechend bestimmt werden oder kann gegebenenfalls basierend auf einer Einstellung der numerischen Steuerung geändert werden.
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2 zeigt ein Beispiel einer Bedienung zum Ändern einer Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags mit Bezug auf den Bedienungsbetrag des virtuellen Handrads, wenn die mit Bezug auf 1 beschriebene Ziehbedienung ausgeführt wird.
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Beim Ausführen der mit Bezug auf 1 beschriebenen Ziehbedienung auf dem Bild des auf der Anzeigevorrichtung angezeigten Handrads kann die Bedienperson, die die numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bedient, die Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag des virtuellen Handrads durch Ändern eines Abstands zwischen der Position des Berührungspunkts und der Mittenposition des virtuellen Handrads ändern. In dem in 2 dargestellten Beispiel ist eine gesamte Fläche des virtuellen Handrads basierend auf einem Abstand von der Mittenposition in drei Vergrößerungseinstellflächen aufgeteilt. Die jeweiligen Vergrößerungseinstellflächen sind eine Einfach-Vergrößerungseinstellfläche, eine 10-fach Vergrößerungseinstellfläche und eine 100-fach Vergrößerungseinstellfläche, in der Reihenfolge von der entfernten Seite von der Mittenposition des virtuellen Handrads aus gesehen. Wenn die Bedienperson die Ziehbedienung auf dem virtuellen Handrad ausführt, wird die Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag der Ziehbedienung gemäß einer Vergrößerungseinstellfläche, in der die Startpunktposition der Ziehbedienung liegt, bestimmt.
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In dem in 2 dargestellten Beispiel speichert die numerische Steuerung, wenn die Bedienperson die Ziehbedienung startet, einen Punkt a als die Startpunktposition der Ziehbedienung und führt das Erkennen von Berührungspunkten sukzessive fort. Zu einem Zeitpunkt, zu dem sich der Berührungspunkt von der Startpunktposition der Ziehbedienung um den Einheitsbedienungsbetrag (θ = 3,6°) verschiebt, extrahiert die numerische Steuerung eine Koordinate eines Punkts b, der eine Position des Berührungspunkts zu diesem Zeitpunkt ist, als eine Endpunktposition. In diesem Fall befindet sich der Punkt a in der Einfach-Vergrößerungseinstellfläche. Daher bestimmt die numerische Steuerung die Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag als einfach und gibt einen Impulsbetrag (ein Impuls) aus, der durch Multiplizieren des Bedienungsbetrags (Einheitsbedienungsbetrag) der Ziehbedienung von dem als Startpunktposition gespeicherten Punkt a zu dem als Endpunktposition extrahierten Punkt b mit dem Einfachen erhalten wird.
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Als Nächstes speichert die numerische Steuerung die Koordinate des als die Endpunktposition gespeicherten Punkts b als eine neue Startpunktposition der Ziehbedienung und fährt mit dem sukzessiven Erkennen von Berührungspunkten fort. Als ein Zeitpunkt, zu dem sich der Berührungspunkt von der Startpunktposition (Punkt b) der Ziehbedienung um den Einheitsbedienungsbetrag (θ = 3,6°) bewegt, extrahiert die numerische Steuerung eine Koordinate eines Punkts c, der an einer Position des Berührungspunkts zu diesem Zeitpunkt liegt, als eine Endpunktposition. Da in diesem Fall der Punkt b in der Einfach-Vergrößerungseinstellfläche liegt, bestimmt die numerische Steuerung die Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag als einfach und gibt einen Impulsbetrag (ein Impuls) aus, der durch Multiplizieren des Bedienungsbetrags (Einheitsbedienungsbetrag) der Ziehbedienung von dem als die Startpunktposition gespeicherten Punkt b zu dem als die Endpunktposition gespeicherten Punkt c mit dem Einfachen erhalten wird.
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Anschließend speichert die numerische Steuerung die Koordinate des als die Endpunktposition extrahierten Punkts c als eine neue Startpunktposition der Ziehbedienung und fährt mit dem Erkennen von Berührungspunkten sukzessive fort. Zu einem Zeitpunkt, zu dem sich der Berührungspunkt von der Startpunktposition (Punkt c) der Ziehbedienung um den Einheitsbedienungsbetrag (θ = 3,6°) bewegt, extrahiert die numerische Steuerung eine Koordinate eines Punkts d, der an einer Position des Berührungspunkts zu diesem Zeitpunkt liegt, als eine Endpunktposition. In diesem Fall (obwohl der Punkt d, der die Endpunktposition ist, in der 10-fach Vergrößerungseinstellfläche liegt) liegt der Punkt c, der die Startpunktposition ist, in der Einfach-Vergrößerungseinstellfläche. Daher bestimmt die numerische Steuerung die Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag als einfach und gibt einen Impulsbetrag (ein Impuls) aus, der durch Multiplizieren des Bedienungsbetrags (Einheitsbedienungsbetrag) der Ziehbedienung von dem als die Startpunktposition gespeicherten Punkt c zu dem als die Endpunktposition gespeicherten Punkt d mit dem Einfachen erhalten wird.
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Des Weiteren speichert die numerische Steuerung die Koordinate des als die Endpunktposition extrahierten Punkts d als eine neue Startpunktposition der Ziehbedienung und fährt mit dem Erkennen von Berührungspunkten sukzessive fort. Zu einem Zeitpunkt, zu dem sich der Berührungspunkt von der Startpunktposition (Punkt d) der Ziehbedienung um den Einheitsbedienungsbetrag (θ = 3,6°) bewegt, extrahiert die numerische Steuerung eine Koordinate eines Punkts e, der an einer Position des Berührungspunkts zu diesem Zeitpunkt liegt, als eine Endpunktposition. In diesem Fall liegt der Punkt d, der die Startpunktposition ist, in der 10-fach Vergrößerungseinstellfläche. Daher bestimmt die numerische Steuerung, dass die Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag das 10-fache ist und gibt einen Impulsbetrag (10 Impulse) aus, der durch Multiplizieren des Bedienungsbetrags (Einheitsbedienungsbetrag) der Ziehbedienung von dem als die Startpunktposition gespeicherten Punkt d zu dem als die Endpunktposition extrahierten Punkt e mit dem 10-fachen erhalten wird.
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Diesbezüglich ist die gesamte Fläche des virtuellen Handrads in die drei Vergrößerungseinstellflächen in 2 aufgeteilt. Die Anzahl von Vergrößerungseinstellflächen kann jedoch auf einer Design-Ebene geändert werden und kann gegebenenfalls basierend auf einer Einstellung der numerischen Steuerung geändert werden. Die jeweiligen Vergrößerungseinstellflächen weisen dieselbe Breite wie in 2 auf. Die jeweiligen Vergrößerungseinstellflächen können jedoch auch unterschiedliche Breiten aufweisen und beispielsweise kann die Breite einer häufig verwendeten Vergrößerungseinstellfläche verbreitert werden.
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Des Weiteren werden in dem Beispiel in 2 die Vergrößerungen der Vergrößerungseinstellflächen kleiner, je weiter sich die Vergrößerungseinstellflächen von der Mittenposition des virtuellen Handrads entfernen. Die Vergrößerungen der Vergrößerungseinstellflächen können sich erhöhen, je weiter sich die Vergrößerungseinstellflächen von der Mittenposition des virtuellen Handrads entfernen. Im ersteren Fall ist es möglich, Vorteile dahingehend bereitzustellen, dass es einfach ist, eine Feinabstimmung auszuführen, wenn sich die Achse nahe an einer Zielposition befindet, und es einfach ist einen Bewegungsbetrag zu steuern, um die Achse im letzteren Fall mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen.
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Nachfolgend wird eine Konfiguration der numerischen Steuerung beschrieben, die die oben beschriebenen Bedienungsvorgänge erreicht.
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3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm, das Haupteinheiten der numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. Eine numerische Steuerung 1 besteht hauptsächlich aus einem Prozessor 10. Der Prozessor 10 steuert die gesamte numerische Steuerung 1 gemäß einem in einem ROM 11 gespeicherten Systemprogramm. Ein EPROM oder ein EEPROM wird für diesen ROM 11 verwendet.
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Ein DRAM oder dergleichen wird für einen RAM 12 verwendet und es werden temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten und ein Eingangs-/Ausgangs-Signal darin gespeichert. Ein CMOS oder ein durch eine Batterie (nicht gezeigt) gesicherter SRAM wird für einen nichtflüchtigen Speicher 13 verwendet und es sind Parameter, ein Bearbeitungsprogramm und Werkzeugkorrekturdaten, die nach Abschalten einer Stromversorgung erhalten werden müssen, darin gespeichert.
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Eine LCD/MDI-Einheit 18 ist auf einer Vorderfläche der numerischen Steuerung 1 oder an derselben Position, wie die eines Maschinenbedienfelds angeordnet und wird dazu verwendet, Daten und Abbildungen anzuzeigen, Daten einzugeben und die numerische Steuerung 1 zu bedienen. Eine Graphik-Steuerschaltung 19 wandelt ein digitales Signal, wie numerische Daten und Abbildungsdaten, in ein Anzeige-Rastersignal um und sendet das digitale Signal an eine Anzeigevorrichtung 20 und die Anzeigevorrichtung 20 zeigt diesen numerischen Wert und diese Abbildung an. Ein Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wird hauptsächlich für die Anzeigevorrichtung 29 verwendet.
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Eine Eingabevorrichtung 21 besteht aus einer Tastatur, die Zifferntasten, Symboltasten, Zeichentasten und Funktionstasten umfasst, und einer Zeigevorrichtung, wie eine Maus, und erstellt und editiert ein Verarbeitungsprogramm und bedient die numerische Steuerung.
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Ein Touch-Panel 22 hat eine Funktion des Erkennens einer Bedienperson-Bedienung, wie eine Berührung oder ein Ziehen. Das Touch-Panel 22 ist so angeordnet, dass es einen Bildschirm der Anzeigevorrichtung 20 überlappt, und das Touch-Panel 22 kann die durch die Bedienperson auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung 20 an einer Software-Taste, einer Software-Schaltfläche oder einem Software-Schalter ausgeführte Bedienung erkennen. Diesbezüglich können das Touch-Panel 22 und die Anzeigevorrichtung 20 kombiniert und als eine Vorrichtung konfiguriert werden.
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Ein Achsensteuerkreis 14 empfängt einen Axialbewegungsbefehl von dem Prozessor 10 und gibt den Axialbewegungsbefehl an einen Servo-Verstärker 15 aus. Der Servo-Verstärker 15 verstärkt diesen Bewegungsbefehl, treibt einen mit einer Werkzeugmaschine 2 gekoppelten Servomotor an und steuert eine Relativbewegung eines Werkzeugs der Werkzeugmaschine 1 und eines Werkstücks. Diesbezüglich stellt 3 nur eine Achse dar. Die Anzahl von Achsensteuerkreisen 14 und der Servo-Verstärker 15 entspricht der Anzahl von Achsen des Servomotors.
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Eine programmierbare Maschinensteuerung (PMC) 16 empfängt über einen Bus 17 ein M-(Neben-)Funktionssignal, ein S-(Spindeldrehzahlsteuerungs-)Funktionssignal und ein T-(Werkzeugabschnitts-)Funktionssignal von dem Prozessor 10. Des Weiteren bearbeitet die PMC 16 diese Signale gemäß einem Ablaufprogramm, gibt ein Ausgangssignal aus und steuert eine pneumatische Vorrichtung, eine hydraulische Vorrichtung und einen elektromechanischen Aktor der Werkzeugmaschine 2. Des Weiteren empfängt die PMC 16 verschiedene Signale, wie ein Schaltflächensignal und ein Schaltersignal des Maschinenbedienfelds in der Werkzeugmaschine 2, führt eine Ablaufbearbeitung aus und sendet über den Bus 17 ein benötigtes Eingabesignal an den Prozessor 10.
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Diesbezüglich zeigt 3 keinen Spindelmotor-Steuerkreis und Spindelmotorverstärker.
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4 stellt ein schematisches Funktionsblockdiagramm gemäß einer Ausführungsform in einem Fall dar, in dem eine Funktion der manuellen Axialbewegungssteuerung einer durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten virtuellen Handradbedienung auf der in 3 dargestellten numerischen Steuerung verwirklicht ist. Jede Funktionseinheit der in 4 dargestellten numerischen Steuerung 1 ist verwirklicht, indem bewirkt wird, dass jede Einheit der numerischen Steuerung 1 so arbeitet, dass bewirkt wird, dass der in 3 dargestellte Prozessor 10 das Systemprogramm ausführt.
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Die numerische Steuerung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Berührungspositions-Erkennungseinheit 100, eine Startpunktpositions-Speichereinheit 110, eine Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit 120, eine Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130, eine Impulserzeugungseinheit 140, eine Servo-Steuereinheit 150 und eine Anzeigesteuereinheit 160.
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Die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 erkennt sukzessive eine Bedienperson-Bedienung an einer Position auf dem Touch-Panel 22, die einer auf der Anzeigevorrichtung 20 durch die nachfolgend beschriebene Anzeigesteuereinheit 160 angezeigten Anzeigeposition des virtuellen Handrads entspricht. Wenn eine Ziehbedienung (eine Bedienvorgang des Bewegens eines Berührungspunkts während des Berührens des Touch-Panels 22) startet, erkennt die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 eine Startpunktposition der Ziehbedienung und gibt die Startpunktposition an die Startpunktpositions-Steuereinheit 110 aus. Anschließend erkennt die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 sukzessive die Bedienperson-Bedienung in Bezug auf das virtuelle Handrad, extrahiert eine Position eines Berührungspunkts als eine Endpunktposition zu einem Zeitpunkt, zu dem die dem Einheitsbedienungsbetrag entsprechende Ziehbedienung von dem in der Startpunktpositions-Speichereinheit gespeichert Startpunktposition ausgeführt wird, erkannt wird, und gibt die extrahierte Endpunktposition an die nachfolgend beschriebene Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 aus. Wenn des Weiteren die nachfolgend beschriebene Impulserzeugungseinheit 140 das Bearbeiten des Erzeugens eines Impulses, der der Ziehbedienung von der Startpunktposition zu der Endpunktposition entspricht, beendet, gibt die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 die Endpunktposition als eine neue Startpunktposition der Ziehbedienung an die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 aus. Die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 setzt das Erkennen der Bedienung der Bedienperson durch Wiederholen der obengenannten Verarbeitung fort.
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Die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 speichert in einem (nichtgezeigten) Speicher (dem RAM 12 oder dergleichen) die von der Berührungspunkt-Erkennungseinheit 100 eingegebene Startpunktposition der Ziehbedienung.
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Die Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit 120 bestimmt eine Vergrößerungseinstellung eines Axialbewegungsbetrags in Bezug auf einen Bedienungsbetrag basierend auf der in der Startpunktpositions-Speichereinheit 110 gespeicherten Startpunktposition, eine Anzeigeposition des auf der Anzeigevorrichtung 20 angezeigten virtuellen Handrads und eine vorab an den Speicher (wie dem nichtflüchtigen Speicher 13) gesendete Einstellinformation in Bezug auf eine Vergrößerungseinstellfläche (eine Information, die anzeigt, wie eine gesamte Fläche des virtuellen Handrads aufgeteilt ist und welche Vergrößerung zu jeder Fläche eingestellt ist).
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Die Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 führt eine Rechenoperation zu dem Bedienungsbetrag und einer Bedienungsrichtung der Ziehbedienung von der Startpunktposition zu der Endpunktposition, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, und spezifiziert dieselben, basierend auf der in der Startpunktpositions-Speichereinheit 110 gespeicherten Startpunktposition, der von der Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 eingegebene Endpunktposition und der Anzeigeposition des auf der Anzeigevorrichtung 20 angezeigten virtuellen Handrads. Die Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 gibt eine Information in Bezug auf den spezifizierten Bedienungsbetrag und die Bedienungsrichtung der Ziehbedienung an die Impulserzeugungseinheit 140 und die Anzeigesteuereinheit 160 aus.
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Die Impulserzeugungseinheit 140 erzeugt den Impuls in Bezug auf die Bewegung der Achse basierend auf dem von der Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 eingegebenen Bedienungsbetrag und der Bedienungsrichtung der Ziehbedienung, und der Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den von der Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit eingegebenen Bedienungsbetrag und gibt den erzeugten Impuls an die Servo-Steuereinheit 150 aus. Die Impulserzeugungseinheit 140 bestimmt die Anzahl von Impulsen, die durch Multiplizieren der Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag mit dem Bedienungsbetrag der Ziehbedienung erzeugt werden, und bestimmt basierend auf der Bedienungsrichtung der Ziehbedienung, ob die Bewegungsrichtung der Achse eine positive Richtung oder eine negative Richtung ist (eine Vorwärts Richtung oder eine Rückwärtsrichtung).
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Des Weiteren steuert die Servo-Steuereinheit 150 jeden Servomotor der Werkzeugmaschine 2 basierend auf dem von der Impulserzeugungseinheit 140 eingegebenen Impuls.
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Die Anzeigesteuereinheit 160 führt eine Steuerung aus, um das virtuelle Handrad auf der Anzeigevorrichtung 20 anzuzeigen. Die Anzeigesteuereinheit 160 zeigt ein Bild des virtuellen Handrads an einer vorab eingestellten Position und ändert das Bild des auf dem Bildschirm angezeigten virtuellen Handrads basierend auf der Information in Bezug auf den von der Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 eingegebenen Bedienungsbetrag und die Bedienungsrichtung der Ziehbedienung. Wenn beispielsweise das virtuelle Handrad eine runde Handradform aufweist, zeigt die Anzeigesteuereinheit 160 eine Animation an, die das virtuelle Handrad entsprechend der Bedienung der Bedienperson dreht.
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5 ist ein Ablaufdiagramm einer durch die numerische Steuerung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Bearbeitung.
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[Schritt SA01] Die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 erkennt sukzessive eine Position einer momentan auf dem Touch-Panel 22 durch die Bedienperson berührten Position und gibt eine Position zu einem Zeitpunkt, zu dem die Ziehbedienung startet, als die Startpunktposition an die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 aus. Die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 speichert die von der Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 eingegebene Position als die Startpunktposition.
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[Schritt SA02] Die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 setzt das sukzessive Erkennen der Position des momentan auf dem Touch-Panel 22 durch die Bedienperson berührten Berührungspunkts fort und speichert die Position des Berührungspunkts zwischenzeitlich in dem Speicher, wie dem RAM 12.
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[Schritt SA03] Die Berührungspunkt-Erkennungseinheit 100 bestimmt, ob die in Schritt SA01 zwischengespeicherte Position des Berührungspunkts der Bedienperson auf dem Touch-Panel 22 von der Mittenposition des virtuellen Handrads aus gesehen um den Einheitsbedienungsbetrag (3,6°) dreht oder nicht. Die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 erhält die Position des Berührungspunkts zu diesem Zeitpunkt als die Endpunktposition, und die Verarbeitung geht weiter zu Schritt SA04, wenn sich die Position des Berührungspunkts um den Einheitsbedienungsbetrag dreht, und kehrt zu Schritt SA02 zurück und führt die Erkennungsverarbeitung fort, wenn sich die Position des Berührungspunkts nicht um den Einheitsbedienungsbetrag dreht.
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[Schritt SA04] Die Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 spezifiziert den Bedienungsbetrag und die Bedienungsrichtung der Ziehbedienung basierend auf der in der Startpunkt-Speichereinheit 110 gespeicherten Startpunktposition und der in Schritt SA03 erhaltenen Endpunktposition und weist die Impulserzeugungseinheit 140 an, den Impuls basierend auf dem spezifizierten Bedienungsbetrag und der Bedienungsrichtung der Ziehbedienung zu erzeugen. Des Weiteren gibt die Impulserzeugungseinheit 140 den Impuls an die Servo-Steuereinheit basierend auf der Anweisung von der Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 aus.
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[SA05] Die Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 weist die Anzeigesteuereinheit 160 an, eine Anzeige basierend auf dem Bedienungsbetrag und der Bedienungsrichtung der in Schritt SA04 spezifizierten Ziehbedienung zu aktualisieren. Die Anzeigesteuereinheit 160 zeigt die Animation an, die das auf der Anzeigevorrichtung 20 angezeigte virtuelle Handrad basierend auf der Anweisung von der Bedienungsbetrags-Rechenoperationseinheit 130 dreht.
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Die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein Beispiel der obenstehenden Ausführungsform beschränkt und kann gegebenenfalls geändert und auf verschiedene Arten ausgeführt werden.
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Beispielsweise wird gemäß der obenstehenden Ausführungsform das virtuelle Handrad als die runde Handradform angezeigt. Das virtuelle Handrad kann jedoch auch als eine quadratische Form angezeigt werden, wie beispielsweise in 6 dargestellt. In diesem Fall kann ein Bedienungsbetrag basierend auf einer Bedienungsdauer in einer Rechts-Links-Richtung der Ziehbedienung bestimmt werden und eine Bedienungsrichtung kann als eine Richtung der Ziehbedienung bestimmt werden. Des Weiteren kann eine Vielzahl von durch Aufteilen einer gesamten Fläche des virtuellen Handrads erhaltenen Vergrößerungseinstellflächen bereitgestellt werden, wie in 6 dargestellt, und Vergrößerungen können sich zu einer niedrigeren Seite hin verringern.
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Des Weiteren ist in der obenstehenden Ausführungsform die gesamte Fläche des virtuellen Handrads in eine Vielzahl von Vergrößerungseinstellflächen aufgeteilt, um zu ermöglichen, eine Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf einen Bedienungsbetrag basierend auf einer Position eines Berührungspunkts zu ändern, wenn die Ziehbewegung ausgeführt wird. Es kann jedoch auch möglich sein, eine Vergrößerungseinstellung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag basierend auf der Anzahl von Berührungspunkten (die Anzahl von Fingern) zu ändern, wenn die Ziehbedienung wie beispielsweise in 7 dargestellt ausgeführt wird. In diesem Fall erkennt die Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 auch die Anzahl von Berührungspunkten (die Anzahl von berührenden Fingern) während der Ziehbedienung der Bedienperson, und die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 speichert die Anzahl von Berührungspunkten zusätzlich zu der Startpunktposition, sodass es möglich ist, die in der Vergrößerungs-Rechenoperationseinheit 120 gespeicherte Anzahl von Berührungspunkten zu verwenden, um die Vergrößerungseinstellung zu bestimmen. Diesbezüglich kann eine Schwerpunktsposition einer Vielzahl von Berührungspunkten für eine Berührungsposition verwendet werden und es kann davon ausgegangen werden, dass sich die Berührungsposition nicht ändert, bevor und nachdem sich die Anzahl von Berührungspositionen ändert.
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In einem Fall, in dem eine Vergrößerung eines Axialbewegungsbetrags in Bezug auf einen Bedienungsbetrag unter Verwendung der Vergrößerungseinstellfläche eingestellt wird, wie mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben, und wenn die Bedienperson die Achse der Werkzeugmaschine 2 durch Bedienen des auf dem Touch-Panel 22 dargestellten virtuellen Handrads bewegt, weicht der Finger auf halben Wege von der durch die Bedienperson während der Bedienung angenommenen Vergrößerungseinstellfläche ab. Wenn jedoch eine Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag basierend auf der Anzahl von Berührungspunkten eingestellt wird, wie mit Bezug auf 7 beschrieben, ist es möglich, ein solches Problem zu vermeiden.
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In der obengenannten Ausführungsform werden jedes Mal, wenn die Bedienperson eine Bedienung ausführt, die dem Einheitsbedienungsbetrag durch die Ziehbedienung entspricht, der Bedienungsbetrag und die Bedienungsrichtung der Ziehbedienung und die Vergrößerung des Axialbewegungsbetrags in Bezug auf den Bedienungsbetrag eingestellt. Diese Verarbeitung kann jedoch auch jedes Mal durchgeführt werden, wenn die Ziehbedienung beispielsweise entsprechend mehrerer Einheitsbedienungsbeträge ausgeführt wird. Dabei wird, obwohl ein Problem dahingehend besteht, dass die Genauigkeit der Axialbewegung in Bezug auf die Ziehbewegung und die Bereitschaft geringer ist, eine Belastung der numerischen Steuerung reduziert, was dabei hilft, die Funktion der vorliegenden Erfindung bei einer numerischen Steuerung mit einer niedrigen Verarbeitungsleistung zu verwirklichen.
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Solange des Weiteren jede Funktionseinheit, die in dem mit Bezug auf 4 beschriebenen Funktionsblockdiagramm dargestellt ist, ihre Funktion beibehält, können zwei oder mehr Funktionseinheiten als eine Funktionseinheit verwirklicht werden, oder eine Funktionseinheit kann als zwei oder mehr Funktionseinheiten aufgeteilt und verwirklicht werden. Beispielsweise kann die Startpunktpositions-Speichereinheit 110 als Teil der Berührungspositions-Erkennungseinheit 100 verwirklicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2000-305614 [0005, 0007]
- JP 2009-282973 [0005, 0007]
