DE102017102768B4

DE102017102768B4 - Bearbeitungszeitschätzungsgerät

Info

Publication number: DE102017102768B4
Application number: DE102017102768.8A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Uchida
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2021-01-07
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: US20170242408A1; JP6309986B2; US10416613B2; DE102017102768A1; CN107092235A; JP2017146859A; CN107092235B

Abstract

Bearbeitungszeitschätzgerät (1), das konfiguriert ist, um kollektiv Bearbeitungszeiten zu berechnen, die zur Bearbeitung erforderlich sind, die in einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen basierend auf einem NC-Befehl (2) ausgeführt werden, wobei das Bearbeitungszeitschätzgerät (1) Folgendes umfasst:eine Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, die konfiguriert ist, um die Zeitdaten (3) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen zu speichern, die Steuerparameter in Zusammenhang mit jeweiligen Bearbeitungszeiten der Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen sind;eine Bearbeitungszeitschätzeinheit (100), die konfiguriert ist, um die Bearbeitungszeit, die für das Bearbeiten, das basierend auf dem NC-Befehl (2) in einer ersten einer Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ausgeführt wird, die in der Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen gespeichert ist, erforderlich ist, basierend auf dem NC-Befehl (2) und den Zeitdaten (3) für mechanische Konfiguration der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zu schätzen,eine NC-Befehlsdatenzähleinheit (80), die konfiguriert ist, um diejenigen der NC-Befehlsdaten zu zählen, die aus dem NC-Befehl (2) decodiert werden, die die Maschinenbearbeitungszeit mittels einer mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen beeinflussen,eine Differenzzeitberechnungseinheit (90) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, die konfiguriert ist, um Bearbeitungszeiten zu berechnen, die für die Bearbeitung erforderlich sind, die basierend auf dem NC-Befehl (2) in jeder der anderen der Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ausgeführt werden, basierend auf der von der Bearbeitungszeitschätzeinheit (100) geschätzten Bearbeitungszeit, und einem inneren Produkt von:(i) einem ersten Vektor, der die von der NC-Befehlsdatenzähleinheit (80) gezählten NC-Befehlsdaten angibt und(ii) einem zweiten Vektor, der eine Differenz der in der Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen gespeicherten Zeitdaten zwischen der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine und den jeweils anderen der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen angibt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungszeitschätzgerät und insbesondere ein Bearbeitungszeitschätzgerät, das konfiguriert ist, um eine Bearbeitungszeit mittels einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen zu schätzen.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Um eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine effizient zu betreiben, ist es wichtig, die Bearbeitungszeit durch die Werkzeugmaschine im Voraus zu schätzen. Die Bearbeitungszeit, wie sie hier verwendet wird, ist die Zeit, die erforderlich ist, um durch Bewegen eines Werkzeugs in der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zu bearbeiten. Die Bearbeitungszeitverringerung für ein Bearbeitungsprogramm zum Zweck der Optimierung der Bearbeitung durch die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine sowie die Kostenverringerung sind Gegenstand im Bereich der Bearbeitung.
Es gibt ein Bearbeitungszeitschätzgerät, das die Funktion hat, die Bearbeitungszeit für ein angelegtes Bearbeitungsprogramm zu schätzen, um effizient den Vorgang zum Verringern der Bearbeitungszeit auszuführen. Bei dem Bearbeitungszeitschätzgerät kann die Bearbeitungszeit durch Berechnen ohne Ausführen tatsächlicher Bearbeitung erhalten werden. Die Bearbeitungszeit ändert sich in Abhängigkeit von der mechanischen Konfiguration (Zeiten, die zum Einstellen von Parametern erforderlich sind, wie zum Beispiel Zeitkonstanten, und für M-, S-, T- und B-Hilfsfunktionen) einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Das Schätzen unter Berücksichtigung der mechanischen Konfiguration kann auch durch herkömmliche Bearbeitungszeitschätzgeräte verwirklicht werden (zum Beispiel japanische Patent-Offenlegungsschriften JP 2012-093975 A , JP 2005-301440 A und JP 2007-025945 A sowie ein deutsches Familienmitglied DE 10 2011 116 522 A1 ).
Obwohl die Schätzung unter Berücksichtigung der mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine wie oben beschrieben ausgeführt werden kann, kann die mechanische Konfiguration, die zu schätzen ist, die von nur einer einzigen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine sein. Falls die mechanische Konfiguration variiert, muss die Bearbeitungszeitschätzung bei jeder Gelegenheit ausgeführt werden, so dass die Bearbeitungszeiten, die auf einer Vielzahl unterschiedlicher mechanischer Konfigurationen schätzbar sind, nicht leicht verglichen werden können.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Bearbeitungszeitschätzgerät basierend auf einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine bereitzustellen, das in der Lage ist, kollektiv Bearbeitungszeiten zu schätzen und die geschätzten Bearbeitungszeiten ohne Weiteres zu vergleichen, wodurch die Effizienz von Bearbeitungszeit-Verringerungsbetrieb verbessert wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Bearbeitungszeitschätzgerät nach Patentanspruch 1.
Ein Bearbeitungszeitschätzgerät nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist konfiguriert, um kollektiv Bearbeitungszeiten zu berechnen, die zum Bearbeiten erforderlich sind, das in einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen, die auf NC-Befehl basieren, erforderlich ist, und umfasst eine Zeitdatenspeichereinheit für mechanische Konfiguration, die konfiguriert ist, um Zeitdaten für mechanische Konfiguration zu speichern, die Steuerparameter in Zusammenhang mit jeweiligen Bearbeitungszeiten der Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen sind, eine Bearbeitungszeitschätzeinheit, die konfiguriert ist, um die Bearbeitungszeit, die für das Bearbeiten, das basierend auf dem NC-Befehl in einer ersten Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ausgeführt wird, die in der Datenspeichereinheit für mechanische Konfiguration gespeichert ist, erforderlich ist, basierend auf dem NC-Befehl und den Zeitdaten für mechanische Konfiguration der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zu schätzen, eine NC-Befehl-Datenzähleinheit, die konfiguriert ist, um diejenigen der NC-Befehlsdaten zu zählen, die aus dem NC-Befehl decodiert werden, die sich auf die Bearbeitungszeit mittels einer mechanischen Konfiguration auswirken, und eine Differenzzeit-Berechnungseinheit für mechanische Konfiguration, die konfiguriert ist, um Bearbeitungszeiten zu berechnen, die zum Bearbeiten erforderlich sind, die basierend auf dem NC-Befehl in den anderen der Vielzahl numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine als der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ausgeführt werden, basierend auf den in der Zeitdatenspeichereinheit für mechanische Konfiguration gespeicherten Zeitdaten für mechanischen Konfiguration, der durch die Bearbeitungszeitschätzeinheit geschätzten Bearbeitungszeit, und den von der NC-Befehl-Datenzähleinheit gezählten NC-Steuerdaten, die die Bearbeitungszeit mittels der mechanischen Konfiguration beeinflussen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Verfahren und ein Gerät zum Schätzen von der Bearbeitungszeiten basierend auf einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, die in der Lage sind, kollektiv Bearbeitungszeiten zu schätzen und die geschätzten Bearbeitungszeiten ohne Weiteres auf einer Vielzahl mechanischer Konfigurationen zu vergleichen, wodurch die Effizienz von Bearbeitungszeit-Verringerungsbetrieb verbessert wird.
Figurenliste
Die oben stehenden und andere Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen, in welchen:

1 eine Skizze ist, die ein Verfahren zum Berechnen geschätzter Bearbeitungszeiten gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ein Funktionsblockschaltbild eines Bearbeitungszeitschätzgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Skizze ist, die ein Beispiel von Bearbeitungszeitschätzung durch das Bearbeitungszeitschätzgerät der 2 zeigt, und
4 eine Skizze ist, die einen allgemeinen Überblick der Bearbeitungszeitschätzung für eine Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen durch das Bearbeitungszeitschätzgerät der 2 zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Beim Schätzen von Bearbeitungszeiten von Bearbeitung basierend auf den jeweiligen Bearbeitungsprogrammen einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen, schätzt ein Bearbeitungszeitschätzgerät der vorliegenden Erfindung die Bearbeitungszeiten für die anderen Werkzeugmaschinen basierend auf Bearbeitungszeit, die für eine der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen geschätzt wird. Dabei profitiert das Bearbeitungszeitschätzgerät von der Tatsache, dass die Bearbeitungszeit als eine Zeit zum Bearbeiten, das basierend auf einem Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, eine fixe Bearbeitungszeit umfasst, die in Abhängigkeit von der mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine unveränderlich ist, und eine konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit, die sich in Abhängigkeit von der mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ändert. Das Bearbeitungszeitschätzgerät der vorliegenden Erfindung zählt und speichert Werte (Abstände, Frequenzen usw.) von Daten auf Abschnitten, die die Bearbeitungszeit durch Mittel der mechanischen Konfiguration jeder numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine für einen NC-Befehl, der in dem Maschinenprogramm enthalten ist, beeinflussen. Basierend auf den gespeicherten Werten und diversen Werten (Zeitdaten der mechanischen Konfiguration, die weiter unten beschrieben sind), die von der mechanischen Konfiguration jeder numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ermittelt werden, berechnet das Bearbeitungszeitschätzgerät die konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit für jede numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine und verwendet die berechnete konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit, um die Bearbeitungszeiten für die anderen Werkzeugmaschinen basierend auf der Bearbeitungszeit zu schätzen, die für die eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine geschätzt wurde.
Die oben beschriebenen Bearbeitungszeiten, die sich in Abhängigkeit von der mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ändern, weisen Beschleunigungs-/Verlangsamungszeiten am Anfangspunkt und Endpunkt eines Vorschubbefehls, eine Zeit für den Vorschubbefehl für den Fall, bei dem eine in der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingestellte Vorschubrate verwendet wird, und Zeiten für M-, S-, T- und B-Hilfsfunktionen und dergleichen auf. Beim Bewegen einer Achse basierend auf dem Vorschubbefehl in der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, wird zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit der betreffenden Achse auf die in 1 veranschaulichte Art gesteuert. Eine Zeitkonstante T, die als eine Zeit zur Beschleunigung und Verlangsamung in 1 verwendet wird, wird als ein Parameter der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingestellt. Falls eine Vorschubrate F für den Vorschubbefehl in dem Bearbeitungsprogramm nicht festgelegt ist, wird die Vorschubrate, die als ein Parameter der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingestellt ist, auch als die Vorschubrate F verwendet.
Die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine der vorliegenden Erfindung kann daher Beschleunigungs- und Verlangsamungsfrequenzen auf der Achse, die in dem Bearbeitungsprogramm festgelegt sind (jede im Wesentlichen gleich der Ausführungsfrequenz des Vorschubbefehls), Abstand eines Bewegungsabschnitts mit konstanter Geschwindigkeit des Vorschubbefehls (ohne Vorschubrate, die in dem Bearbeitungsprogramm befohlen wird) und dergleichen zählen und speichern und die konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit für Beschleunigung und Verlangsamung im Zeitpunkt der Ausführung des NC-Programms, die konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit für den Bewegungsabschnitt mit konstanter Geschwindigkeit in dem Zeitpunkt der Ausführung des Bearbeitungsprogramms und dergleichen basierend auf den gespeicherten Werten und Parameterwerten jeder numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine berechnen. Die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine ist konfiguriert, um auch andere konfigurationsabhängige Bearbeitungszeiten basierend auf den Werten der Daten auf den Abschnitten zu berechnen, die die Bearbeitungszeit beeinflussen, die basierend auf dem NC-Befehl, der in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, und den Werten, die von der mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ermittelt werden.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild, das ein Bearbeitungszeitschätzgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Das Bearbeitungszeitschätzgerät 1 umfasst eine Bearbeitungszeitschätzeinheit 100, die eine NC-Befehl-Decodiereinheit 10, Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 20, Segmentdatenerzeugungseinheit 30, Zwischenspeicher (Pufferspeicher) 40, Segmentbewegungszeit-Berechnungseinheit 50, Nichtbewegungszeit-Berechnungseinheit 60 und Gesamtbearbeitungszeit-Berechnungseinheit 70 und zusätzlich eine NC-Befehl-Datenzähleinheit 80, eine mechanische Differenzzeitberechnungseinheit für mechanische Konfiguration 90 und eine Zeitdatenspeichereinheit für mechanische Konfiguration 110 aufweist.
Die einzelnen funktionellen Mittel, die in der Bearbeitungszeitschätzeinheit 100 enthalten sind, haben dieselben Funktionen wie die in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2012-093975 A offenbarten.
Die NC-Befehl-Decodiereinheit 10 empfängt einen NC-Befehl (Bearbeitungsprogramm) 2 als eine Eingabe, decodiert seinen Inhalt und teilt ihn in Steuerdaten für jeden Block, der in dem CNC-Befehl (Bearbeitungsprogramm) 2 beschrieben ist, wodurch Blockdaten erzeugt werden. Der NC-Eingabebefehl 2 ist identisch mit dem, der zu einer CNC (numerische Steuervorrichtung) eingegeben wird und kann aus Daten in irgendeiner Form bestehen, wie zum Beispiel eine Textdatei, binäre Daten, die in einem Programmspeicher der NC gespeichert sind, oder dergleichen.
Die Blockdaten stellen den Befehlsinhalt jedes Blocks dar, der den ursprünglichen NC-Befehl (Bearbeitungsprogramm) 2 bildet und enthalten Informationen zu den Positionen der Blockanfangs- und Endpunkte, des Typs eines Wegs von dem Anfangspunkt zu dem Endpunkt (zum Beispiel gerade Linie oder kreisförmiger Bogen) sowie Informationen (zum Beispiel Mittenposition eines kreisförmigen Bogens), die den Weg bestimmen und Werkzeuggeschwindigkeitsinformationen für die Werkzeugbewegung.
Die Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 20 umfasst eine globale Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 21, lokale Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 22 und datenmengenabhängige Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 23.
Die globale Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 21 vergleicht eine Befehlsgeschwindigkeit Vc, die in dem NC-Befehl (Bearbeitungsprogramm) 2 befohlen wird, mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit Via gemäß der Krümmung eines Werkzeugwegs und definiert den kleineren dieser Werte als ein oberes Geschwindigkeitslimit Vlim. Daten zu der Steuergeschwindigkeit Vc und der Werkzeugwegkrümmung basieren auf den Blockdaten, die in der NC-Befehl-Decodiereinheit 10 erzeugt werden. Daten zu der Geschwindigkeit Via, die gemäß der Werkzeugwegkrümmung vorbestimmt ist, werden vorab in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert. Beim Berechnen der Bewegungszeit des Werkzeugs unter Geschwindigkeits-Override, wird eine Geschwindigkeit, die durch Multiplizieren der Steuergeschwindigkeit Vc mit dem Override-Verhältnis erhalten wird, an Stelle der Befehlsgeschwindigkeit Vc verwendet. Da die lokale Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 22 und die datenmengenabhängige Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 23 Segmentdaten verwenden, werden sie weiter unten beschrieben.
Die Segmentdaten-Erzeugungseinheit 30 empfängt die Blockdaten, die von der NC-Befehl-Decodiereinheit 10 erzeugt werden und teilt den Werkzeugweg von dem Anfangspunkt zu dem Endpunkt jedes Blocks in Segmente. Bei diesem Teilungsverfahren wird eine Teilungsgeschwindigkeit Vd bestimmt, indem die Steuergeschwindigkeit Vc mit einem vordefinierten Koeffizienten k oder einem Koeffizienten, der basierend auf der Werkzeugwegkrümmung bestimmt wird, multipliziert wird, und die Segmente werden sequenziell von dem Blockanfangspunkt mit einer Entfernung Vd·τ geschnitten, die durch Multiplizieren der Teilungsgeschwindigkeit Vd mit einer vorbestimmten Zeit τ, die als ein Teilungsintervall betrachtet wird, erhalten wird. Die einzelnen Segmente, die derart erzeugt werden, sind winzige Abschnitte des Werkzeugwegs. Falls die Länge jedes Segments L ist, kann es ausgedrückt werden als L = Vd·τ Die vorbestimmte Zeit τ wird als gleich oder länger als der Interpolationszyklus angenommen.
Die ausgeschnittenen winzigen Sektionen werden als die Segmentdaten in dem Zwischenspeicher (Pufferspeicher) 40 gesammelt (oder gespeichert). Die Segmentdaten, die in dem Zwischenspeicher 40 gespeichert werden, weisen die Segmentlänge L, eine Segmentrichtung (Vektor von dem Anfangspunkt zu dem Endpunkt), die obere Limitgeschwindigkeit und eine Eckgeschwindigkeit Vr, die in der lokalen Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 22 erhalten werden, auf. Die lokale Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 22 erhält die eine maximale solcher Geschwindigkeiten, dass die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen zwei benachbarten Segmenten, Beschleunigungsunterschiede und Ruck innerhalb ihrer jeweiligen Toleranzen für das Segment sind, das von der Segmentdatenerzeugungseinheit 30 erzeugt wird, und verwendet die erhaltene Geschwindigkeit als die Eckgeschwindigkeit Vr an dem Anschluss zwischen benachbarten Segmenten. Die Werkzeugwegkrümmung kann von der Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 22 an Stelle der Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 21 berücksichtigt werden. Die Segmentdaten mit den Werten, die auf diese Art eingestellt werden, werden in dem Zwischenspeicher (Pufferspeicher) 40 gesammelt (oder gespeichert).
Die datenmengenabhängige Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 23 ist ein Mittel zum Verbessern der Präzision der berechneten Bearbeitungszeit durch Annehmen einer Einschränkung auf der Werkzeugbewegungsgeschwindigkeit, die in Abhängigkeit von der Anzahl von Segmentdaten bestimmt wird. Es handelt sich um eine Verarbeitungseinheit, die für den Bearbeitungszeitschätzgerät vorgesehen ist, um nachzuvollziehen, wie die Einschränkung der Geschwindigkeit durch die Anzahl von Daten, die zum Beispiel von einer Vorausschau-Verarbeitungseinheit zum Vorabholen des NC-Befehls gelesen wird, bestimmt wird.
Die datenmengenabhängige Geschwindigkeitseinschränkungs-Verarbeitungseinheit 23 bildet eine Geschwindigkeitskurve U(t), die eine Verlangsamungskurve genannt wird, die eine Geschwindigkeitsänderung zu dem führenden Segment des Zwischenspeichers (Pufferspeichers) 40 auf der Annahme darstellt, dass eine vorbestimmte Geschwindigkeit Ua an dem Endpunkt des hinteren Segments (zuletzt erzeugten Segments), das in dem Zwischenspeicher 40 gesammelt ist, erreicht wird. Da sich das Werkzeug bei einer Geschwindigkeit oberhalb der Kurvengeschwindigkeit U(t) nicht bewegen kann, wird dieser Wert U(t) eine zulässige Geschwindigkeit genannt. Obwohl die vorbestimmte Geschwindigkeit Ua normalerweise 0 ist, kann sie alternativ ein finiter Wert sein.
Die Segmentbewegungszeit-Berechnungseinheit 50 nimmt sequenziell Segmentdaten aus dem Kopf des Zwischenspeichers (Pufferspeichers (40) und berechnet die Zeit, die für die Bewegung der Segmente erforderlich ist.
Die Nichtbewegungszeit-Berechnungseinheit 60 berechnet eine Stoppzeit als Reaktion auf einen Werkzeugstoppbefehl und Nichtbewegungszeiten, die Ausführungszeiten für andere Anweisungen sind als ein Bewegungsbefehl, wie zum Beispiel M-, S- und T-Befehle, die auf den Blockdaten des NC-Befehls 2, decodiert durch die NC-Befehl-Decodiereinheit 10, sind.
Außerdem berechnet die Gesamtbearbeitungszeit-Berechnungseinheit 70 einige Gesamtbearbeitungszeit, die die Summe der Zeit ist, die für die Bewegung der Segmente, die von der Segmentbewegungszeit-Berechnungseinheit 50 berechnet wird, und der Nichtbewegungszeiten, die von der Nichtbewegungszeit-Berechnungseinheit 60 berechnet werden, ist.
Die einzelnen Funktionsmittel, die in der Bearbeitungszeitschätzeinheit 100, die oben beschrieben wurde, enthalten sind, können die Bearbeitungszeit, die zum Bearbeiten in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine erforderlich ist, basierend auf dem NC-Befehl 2 schätzen, indem sie Zeitdaten 3 für mechanische Konfiguration verwenden, die in der Zeitdatenspeichereinheit 110 für mechanische Konfiguration (weiter unten beschrieben) gespeichert ist. Da die oben beschriebenen Funktionsmittel bereits aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2012-093975 A und dergleichen bekannt sind, wird hier eine weitere Beschreibung weggelassen.
Die NC-Befehl-Datenzähleinheit 80 zählt und speichert die Werte (Abstände, Frequenzen usw.) derjenigen der NC-Befehlsdaten, die von der NC-Befehl-Decodiereinheit 10 basierend auf dem NC-Befehl 2 decodiert werden, die die Bearbeitungszeit beeinflussen, mittels der mechanischen Konfiguration. Beispielhaft, wie in 3 gezeigt, zählt die NC-Befehl-Datenzähleinheit 80 die gesamte Entfernung der Bewegungsabschnitte mit konstanter Geschwindigkeit eines Schnellvorschubbefehls (G00) und eines Schneidvorschubbefehls (G01) ohne Vorschubrate, die in dem NC-Befehl 2 festgelegt ist, Frequenzen der Anwendung von Zeitkonstanten (Frequenzen von Beschleunigungs- und Verlangsamungssteuerung von Achsen basierend auf den einzelnen Zeitkonstanten) und Befehlsfrequenz jeder Hilfsfunktion und dergleichen. Diese Werte können in Bezug auf die NC-Befehlsdaten identifiziert werden, die ein Resultat des Decodierens des NC-Befehls 2 durch die NC-Befehl-Decodiereinheit 10 sind. In der folgenden Beschreibung können gezählte NC-Befehlsdaten n durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden: $n = (\begin{matrix} n_{1} \\ n_{2} \\ : \end{matrix})$
Die Zeitdaten 3 der mechanischen Konfiguration, die in der Zeitdatenspeichereinheit 110 für mechanische Konfiguration gespeichert sind, bestehen aus „Steuerparametern numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen in Zusammenhang mit Bearbeitungszeiten“. Eine Vielzahl von Zeitdaten 3 für mechanische Konfiguration wird in Abhängigkeit von der Anzahl unterschiedlicher mechanischer Konfigurationen vorbereitet. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel, werden jeweilige Zeitdaten für mechanische Konfiguration tA, tB und tC numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen A, B und C vorbereitet. Jede der Zeitdaten für mechanische Konfiguration tA, tB und tC besteht aus „Parametern in Zusammenhang mit der Bearbeitungszeit, die in der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine eingestellt sind (zum Beispiel der Kehrwert eines Standard-Schnellvorschubbefehls, der Kehrwert eines Standard-Schneidvorschubbefehls und diverse Zeitkonstanten)“ und „Zeitdaten in Zusammenhang mit den Hilfsfunktionen, darunter die M-, S-, T- und B-Befehle“. Zeitdaten der mechanischen Konfiguration tN können durch Gleichung (2) wie folgt ausgedrückt werden: $tN= (tN1, tN2, \dots)$
Die jeweiligen Zeitdaten für mechanische Konfiguration 3 der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, für die ein Bediener die Bearbeitungszeit schätzt, können vorab durch ein Experiment oder dergleichen auf der Werkzeugmaschine erfasst werden, so dass die Zeitdaten 3 für mechanische Konfiguration vorab in der Zeitdatenspeichereinheit 110 gespeichert werden können.
Die Differenzzeitberechnungseinheit 90 für mechanische Konfiguration berechnet die Unterschiede zwischen den Bearbeitungszeiten für die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine als einen Standard, und die anderen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen unter Verwenden einer Bezugsbearbeitungszeit T0, die die Bearbeitungszeit durch die numerisch gesteuerte Standard-Werkzeugmaschine geschätzt durch einen Stand der Technik ist, wobei die NC-Befehlsdaten n von der NC-Befehl-Datenzähleinheit 80 gezählt werden und den Zeitdaten für mechanische Konfiguration tA, tB und tC. Eine Bearbeitungszeit TA, die in der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine A schätzbar ist, kann durch die folgende Gleichung (3) berechnet werden. In der Gleichung (3) ist t0 Zeitdaten für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Standard-Werkzeugmaschine, das innere Produkt von n und t0 stellt die konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit für die numerisch gesteuerte Standard-Werkzeugmaschine dar, und das innere Produkt von n und tA stellt die konfigurationsabhängige Bearbeitungszeit für die Werkzeugmaschine A dar. $T_{A} = T_{0} + (t_{A} - t_{0}) \cdot n = T_{0} + {(t_{A 1} t_{A 2} \dots) - (t_{01} t_{02} \dots)} • (\begin{matrix} n_{1} \\ n_{2} \\ : \end{matrix})$
Es kann angenommen werden, dass irgendeine der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen die numerisch gesteuerte Standard-Werkzeugmaschine ist. Beim Schätzen der Bearbeitungszeiten für die numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen A, B und C, kann die Bearbeitungszeit T0 (= TA) für die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine A zum Beispiel durch den Stand der Technik auf der Annahme geschätzt werden, dass die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine A die numerisch gesteuerte Referenz-Werkzeugmaschine ist, so dass die Bearbeitungszeiten für die numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen B und C durch Gleichung (3) basierend auf den Zeitdaten der mechanischen Konfiguration t0 (= tA) berechnet werden können. Außerdem können die numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen B und C als numerisch gesteuerte Standard-Werkzeugmaschinen angenommen werden.
Basierend auf der oben beschriebenen Konfiguration, wie in 4 gezeigt, werden die Zeitdaten für mechanische Konfiguration einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen mit unterschiedlichen mechanischen Konfigurationen vorab erfasst. Dadurch können die Bearbeitungszeiten für die anderen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen ebenfalls kollektiv berechnet werden, indem nur die Bearbeitungszeit für eine der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen geschätzt wird, und außerdem können die Bearbeitungszeiten für diese numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen kollektiv verglichen werden.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann passend geändert und in diversen Formen verkörpert werden.

Claims

Bearbeitungszeitschätzgerät (1), das konfiguriert ist, um kollektiv Bearbeitungszeiten zu berechnen, die zur Bearbeitung erforderlich sind, die in einer Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen basierend auf einem NC-Befehl (2) ausgeführt werden, wobei das Bearbeitungszeitschätzgerät (1) Folgendes umfasst: eine Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, die konfiguriert ist, um die Zeitdaten (3) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen zu speichern, die Steuerparameter in Zusammenhang mit jeweiligen Bearbeitungszeiten der Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen sind; eine Bearbeitungszeitschätzeinheit (100), die konfiguriert ist, um die Bearbeitungszeit, die für das Bearbeiten, das basierend auf dem NC-Befehl (2) in einer ersten einer Mehrzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ausgeführt wird, die in der Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen gespeichert ist, erforderlich ist, basierend auf dem NC-Befehl (2) und den Zeitdaten (3) für mechanische Konfiguration der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zu schätzen, eine NC-Befehlsdatenzähleinheit (80), die konfiguriert ist, um diejenigen der NC-Befehlsdaten zu zählen, die aus dem NC-Befehl (2) decodiert werden, die die Maschinenbearbeitungszeit mittels einer mechanischen Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen beeinflussen, eine Differenzzeitberechnungseinheit (90) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, die konfiguriert ist, um Bearbeitungszeiten zu berechnen, die für die Bearbeitung erforderlich sind, die basierend auf dem NC-Befehl (2) in jeder der anderen der Vielzahl numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen ausgeführt werden, basierend auf der von der Bearbeitungszeitschätzeinheit (100) geschätzten Bearbeitungszeit, und einem inneren Produkt von: (i) einem ersten Vektor, der die von der NC-Befehlsdatenzähleinheit (80) gezählten NC-Befehlsdaten angibt und (ii) einem zweiten Vektor, der eine Differenz der in der Zeitdatenspeichereinheit (110) für mechanische Konfiguration der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen gespeicherten Zeitdaten zwischen der ersten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine und den jeweils anderen der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen angibt.