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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung, und betrifft genauer eine Technologie, die es ermöglicht, die Zeit, die nötig ist, um aus einem Bearbeitungsprogramm, das einen Bearbeitungszyklusbefehl aufweist, einen Bewegungsbefehl zu berechnen, zu verkürzen und eine Simulation und eine Darstellung durchzuführen.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Ein Befehl, der in einem Bearbeitungsprogramm zum Bearbeiten eines Werkstücks verwendet wird, ist ein Bearbeitungszyklusbefehl, der eine Reihe von Bewegungsbefehlen von mehreren Blöcken mit nur einem Befehl vornimmt. Der Bearbeitungszyklusbefehl enthält einen Befehl, der die Form eines unbearbeiteten Werkstücks, einen Bearbeitungszustand und eine fertiggestellte Form definiert.
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Wenn der Bearbeitungszyklusbefehl in das Bearbeitungsprogramm geschrieben wird, erzeugt eine numerische Steuereinheit, die eine Werkzeugmaschine steuert, aus dem Bearbeitungszustand und der fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl definiert sind, mehrere Bewegungsbefehle, und steuert sie eine bewegliche Welle auf Basis dieses Bewegungsbefehls, um ein Werkzeug zu bewegen.
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Außerdem beschreibt die
JP 2014-016982 A bzw. die
DE 10 2013 009 520 A1 einen Aufbau, in dem ein Simulationsabschnitt einer numerischen Steuereinheit sowohl einen Werkzeugpfad, der aus mehreren erzeugten Bewegungsbefehlen berechnet wurde, als auch die Form eines unbearbeiteten Werkstücks, die durch einen Bearbeitungszyklusbefehl definiert wird, darstellt.
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Eine herkömmliche numerische Steuereinheit berechnet jedes Mal, wenn ein Werkstück unter Verwendung eines Bearbeitungsprogramms, das einen Bearbeitungszyklusbefehl enthält, bearbeitet werden soll, auf Basis des Bearbeitungszyklusbefehls einen Bearbeitungsbefehl. Daher benötigt die Bearbeitung Zeit (siehe 8).
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Andererseits wird bei einer herkömmlichen Simulation wie jener, die in der
JP 2014 -
016982 A beschrieben ist, die Wiedergabe auf Basis einer Form eines unbearbeiteten Werkstücks und einer fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl definiert sind, und eines aus dem Bearbeitungszustand und der fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl definiert sind, berechneten Bewegungsbefehls vorgenommen (siehe
8).
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Wenn daher eine Vorverarbeitung wie etwa ein vorab vorgenommenes Berechnen eines Bewegungsbefehls aus dem Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, vorgenommen würde, um die Bearbeitungszeit zu verkürzen, würden Informationen im Hinblick auf die Form des unbearbeiteten Werkstücks und die fertiggestellte Form zur Zeit dieser Vorverarbeitung verloren gehen, weshalb keine Bearbeitungssimulation vorgenommen werden könnte, was problematisch ist. Mit anderen Worten ist es schwierig, sowohl die Zeit, die für die Ausführung des Bearbeitungsprogramms nötig ist, zur verkürzen als auch die Bearbeitungssimulation vorzunehmen.
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Aus
DE 197 39 559 A1 ist ein Verfahren zum Erstellen eines Steuerprogramms für eine Werkzeugmaschine bekannt, wobei ein virtuelles Werkstück und mindestens eine virtuelle Funktionseinheit dargestellt werden, so dass ein Benutzer virtuelle Aktionen für die virtuellen Funktionseinheiten eingeben kann, welche dann automatisch in Steuerdatensätze des Steuerprogramms umgesetzt werden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Um diese Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung, die in der Lage ist, die Zeit, die nötig ist, um aus einem Bearbeitungsprogramm, das einen Bearbeitungszyklusbefehl aufweist, einen Bewegungsbefehl zu berechnen, zu verkürzen und eine Simulation und eine Darstellung durchzuführen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung, die auf Basis eines Bearbeitungsprogramms, das einen Bearbeitungszyklusbefehl enthält, einen Bewegungsbefehl, der einen Werkzeugpfad angibt, berechnet, und ein Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel zur Berechnung eines Bearbeitungsbereichs auf Basis eines Bearbeitungszustands und einer fertiggestellten Form, die durch den Bearbeitungszyklusbefehl bestimmt werden, ein Bewegungsbefehlsberechnungsmittel zur Berechnung des Bewegungsbefehls auf Basis des durch den Bearbeitungszyklusbefehl bestimmten Bearbeitungszustands und des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel berechneten Bearbeitungsbereichs, und ein Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel zur Erzeugung eines Bearbeitungsprogramms ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl auf Basis einer Form eines unbearbeiteten Werkstücks und der fertiggestellten Form, die durch den Bearbeitungszyklusbefehl bestimmt werden, des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel berechneten Bearbeitungsbereichs und des durch das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel berechneten Bewegungsbefehls aufweist.
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Die Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ferner ein Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel zur Darstellung wenigstens eines aus der Form des unbearbeiteten Werkstücks, der fertiggestellten Form, dem Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugpfad auf Basis des durch das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel erzeugten Bearbeitungsprogramms ohne den Bearbeitungszyklusbefehl auf.
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Bei der Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung speichert das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel das Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl in einem vorherbestimmten Speicherbereich.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, die Zeit, die nötig ist, um aus einem Bearbeitungsprogramm, das einen Bearbeitungszyklusbefehl aufweist, einen Bewegungsbefehl zu berechnen, zu verkürzen und eine Simulation und eine Darstellung durchzuführen.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben und Kennzeichnungen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden. In den Zeichnungen
- ist 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- ist 2 ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- ist 3 eine Ansicht, die den Inhalt eines in einem Bearbeitungszyklusbefehl enthaltenen Befehls hinsichtlich der Form des unbearbeiteten Werkstücks veranschaulicht;
- ist 4 eine Ansicht die den Inhalt eines in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthaltenen Bearbeitungsbereichsbefehls veranschaulicht;
- ist 5 eine Ansicht, die den Inhalt eines in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthaltenen Werkzeugpfadbefehls veranschaulicht;
- ist 6 eine Ansicht eines Beispiels für ein Bearbeitungsprogramm ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl, das durch das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel erzeugt wurde;
- ist 7 eine Ansicht von Darstellungsergebnissen durch ein Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel; und
- ist 8 eine Ansicht, die den Stand der Technik darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt aus eine Bearbeitungsprogramm, das einen Bearbeitungszyklusbefehl enthält, ein Bearbeitungsprogramm ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl, das einen Bewegungsbefehl, einen Befehl hinsichtlich der Form eines unbearbeiteten Werkstücks, einen Befehl hinsichtlich einer fertiggestellten Form, und einen Bearbeitungsbereichsbefehl enthält.
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Hier ist der Bearbeitungszyklusbefehl ein Befehl, in dem eine Reihe von Bewegungsbefehlen von mehreren Blöcken durch einen Befehl ausgedrückt ist. Der Bearbeitungszyklusbefehl enthält einen Befehl, der jedes aus der Form des unbearbeiteten Werkstücks, einem Bearbeitungszustand und einer fertiggestellten Form definiert. Der Befehl hinsichtlich der Form des unbearbeiteten Werkstücks ist ein Befehl, der eine Abmessung und eine Position von Material definiert (3). Ein Befehl hinsichtlich des Bearbeitungszustands ist ein Befehl, der eine Schneiderichtung, eine Schneidevorschubgeschwindigkeit und ein Schneideausmaß und dergleichen definiert. Der Befehl hinsichtlich der fertiggestellten Form ist ein Befehl, der die endgültige Form (die fertiggestellte Form) des Werkstücks nach der Bearbeitung definiert.
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Nun wird unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm in 1 der Aufbau der Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 beschrieben werden.
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Die Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 weist ein Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101, ein Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103, ein Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 und ein Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 auf. Hier ist die Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Speichervorrichtung und Eingabe/Ausgabevorrichtungen wie eine Eingabevorrichtung und eine Anzeigevorrichtung aufweist und jedes dieser Mittel logisch ausführt, indem die zentrale Verarbeitungseinheit ein in der Speichervorrichtung gespeichertes Programm ausführt. Typischerweise ist die Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 eine numerische Steuereinheit.
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Das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 führt auf Basis eines Befehls hinsichtlich des Bearbeitungszustands und eines Befehls hinsichtlich der fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthalten sind, einen Prozess zur Berechnung eines Bearbeitungsbereichs und zur Erzeugung eines Bearbeitungsbereichsbefehls durch. Der Bearbeitungsbereichsbefehl ist ein Befehl, der einen Bereich, in dem sich ein Werkzeug für die Bearbeitung bewegt, definiert (4 und 5).
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Das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103 führt auf Basis des Befehls hinsichtlich des Bearbeitungszustands, der in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthalten ist, und des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 berechneten Bearbeitungsbereichs einen Prozess zur Erzeugung eines Bewegungsbefehls durch. Der Bewegungsbefehl ist ein Befehl, der eine Werkzeugmaschine hinsichtlich eines Fortbewegungspfads eines Werkzeugs (eines Werkzeugpfads) instruiert, wobei der Werkzeugpfad zum Beispiel in der Form eines ISO-Codeprogramms ausgedrückt ist.
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Das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 erzeugt auf Basis des Befehls hinsichtlich der Form des unbearbeiteten Werkstücks und des Befehls hinsichtlich der fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthalten sind, des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 erzeugten Bearbeitungsbereichsbefehls, und des durch das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103 berechneten Bewegungsbefehls ein Bearbeitungsprogramm ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl.
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Das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 führt auf Basis des durch das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 erzeugten Bearbeitungsprogramms ohne den Bearbeitungszyklusbefehl einen Prozess zur Simulation wenigstens eines oder mehrerer aus der Form des unbearbeiteten Werkstücks, der fertiggestellten Form, des Bearbeitungsbereichs und des Werkzeugpfads durch und stellt die Simulationsergebnisse an der Anzeigevorrichtung dar.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 2 und 6 der Betrieb der Bearbeitungsprogrammerzeugungsvorrichtung 100 beschrieben werden.
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S1: Das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 entschlüsselt ein Bearbeitungsprogramm, das einen Bearbeitungszyklusbefehl enthält, und extrahiert einen Befehl hinsichtlich des Bearbeitungszustands und einen Befehl hinsichtlich der fertiggestellten Form. Außerdem berechnet das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 auf Basis des Befehls hinsichtlich des Bearbeitungszustands und des Befehls hinsichtlich der fertiggestellten Form einen Bearbeitungsbereich und erzeugt es einen Bearbeitungsbereichsbefehl. Das Bearbeitungsprogramm wird typischerweise über die Eingabevorrichtung eingegeben oder wurde vorab in der Speichervorrichtung gespeichert.
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S2: Das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103 entschlüsselt das Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, und extrahiert den Befehl hinsichtlich des Bearbeitungszustands Außerdem berechnet das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103 auf Basis des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 berechneten Bearbeitungsbereichsbefehls und des Befehls hinsichtlich des Bearbeitungszustands einen Werkzeugpfad und erzeugt es einen Bewegungsbefehl.
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S3: Das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 erzeugt ein Bearbeitungsprogramm ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl.
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6 ist eine Ansicht eines Beispiels eines Bearbeitungsprogramms ohne einen Bearbeitungszyklusbefehl. Das Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl enthält zwei Informationselemente, d.h., eine Bearbeitungssimulationsinformation und alle Bewegungsbefehle.
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Davon ist die Bearbeitungssimulationsinformation eine Information, die durch das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 in dem später beschriebenen Schritt S4 verwendet wird. Die Bearbeitungssimulationsinformation enthält Befehle wie etwa einen Befehl zum Starten eines zweckbestimmten Darstellungsbefehls, einen Befehl hinsichtlich der Form des unbearbeiteten Werkstücks, einen Befehl hinsichtlich der fertiggestellten Form, einen Bearbeitungsbereichsbefehl und einen Befehl zum Beenden eines zweckbestimmten Darstellungsbefehls, die aus dem Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, extrahiert oder berechnet wurden.
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Alle Bewegungsbefehle sind eine Formation zur Definition des Werkzeugpfads. Alle Bewegungsbefehle enthalten nicht nur einen Bewegungsbefehl, der ursprünglich in dem Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, enthalten war, sondern auch eine Reihe von Bewegungsbefehlen, die aus dem Bearbeitungszyklusbefehl umgewandelt wurden.
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Das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 speichert das erzeugte Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl in der Speichervorrichtung oder gibt ihn an ein beliebiges Speichermedium oder eine beliebige Ausgabevorrichtung oder dergleichen aus. Danach wird bei der Steuerung der Werkzeugmaschine oder der Vornahme einer Bearbeitungssimulation dieses Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl, das vorab erzeugt wurde, anstelle des Bearbeitungsprogramms, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, verwendet werden. Auf diese Weise kann durch vorab vorgenommenes Entwickeln des Bearbeitungszyklusbefehls zu mehreren Bewegungsbefehlen auf den Prozess der Umwandlung des Bearbeitungszyklusbefehls in mehrere Bewegungsbefehle, der herkömmlich bei jeder Ausführung des Bearbeitungsprogramms vorgenommen wurde, verzichtet werden, so dass die Zeit, die für die Ausführung des Bearbeitungsprogramms nötig ist, verkürzt werden kann.
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S4: Das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 stellt auf Basis der Bearbeitungssimulationsinformation, die in dem durch das Bearbeitungsprogrammerzeugungsmittel 105 erzeugten Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl enthalten ist, die Form des unbearbeiteten Werkstücks, die fertiggestellte Form und den Bearbeitungsbereich dar. Außerdem stellt das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 von all den Bewegungsbefehlen den Werkzeugpfad, der durch die Reihe von Bewegungsbefehlen, welche aus dem Bearbeitungszyklusbefehl umgewandelt wurden, angegeben ist, dar. Das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 braucht nur wenigstens eines oder mehrere aus der Form des unbearbeiteten Werkstücks, der fertiggestellten Form, dem Bearbeitungsbereich und dem Werkzeugpfad darzustellen. 7 ist eine Ansicht von Darstellungsergebnissen durch das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107. Aus dieser Darstellung kann ein Bediener den Bearbeitungsinhalt gemäß dem Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, d.h., die Form des unbearbeiteten Werkstücks, den Bearbeitungsbereich, die fertiggestellte Form und den Werkzeugpfad, leicht visuell verstehen.
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Nach dieser Ausführungsform erzeugen das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101, das Bewegungsbefehlsberechnungsmittel 103 und das Bearbeitungsbefehlserzeugungsmittel 105 das Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl im Voraus auf Basis des Bearbeitungsprogramms, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält. Das Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl enthält die mehreren Bewegungsbefehle, zu denen der Bearbeitungszyklusbefehl im Voraus entwickelt wurde, weshalb auf den Prozess der Umwandlung des Bearbeitungszyklusbefehl, der herkömmlich bei jeder Ausführung des Bearbeitungsprogramms nötig war, verzichtet werden kann, so dass die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann.
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Außerdem enthält das Bearbeitungsprogramm ohne den Bearbeitungszyklusbefehl nach dieser Ausführungsform Informationen hinsichtlich der Form des unbearbeiteten Werkstücks und der fertiggestellten Form, die in dem Bearbeitungszyklusbefehl enthalten waren, und eine Information hinsichtlich des durch das Bearbeitungsbereichsberechnungsmittel 101 berechneten Bearbeitungsbereichs. Daher kann das Bearbeitungsprogrammdarstellungsmittel 107 die Bearbeitungssimulation unter Verwendung dieser Informationselemente, die herkömmlich bei der Umwandlung des Bearbeitungszyklusbefehls in die mehreren Bewegungsbefehle verloren gegangen wären, ausführen. Als Ergebnis kann ein Bediener den Bearbeitungsinhalt gemäß dem Bearbeitungsprogramm, das den Bearbeitungszyklusbefehl enthält, leicht visuell ermitteln.
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Nach Bedarf kann auf die Simulation und Darstellung in Schritt S4 verzichtet werden.
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Ferner wird angenommen, dass die verschiedenen Mittel bei der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden, indem eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) ein Computerprogramm über eine vorherbestimmte Verarbeitung ausführt, doch können die verschiedenen Mittel natürlich auch durch Hardware ausgeführt werden. Außerdem kann das Computerprogramm unter Verwendung verschiedener Arten von nichtflüchtigen computerlesbaren Medien gespeichert und einem Computer geliefert werden. Nichtflüchtige computerlesbare Medien umfassen verschiedene Arten von greifbaren Speichermedien. Beispiele für nichtflüchtige computerlesbare Medien umfassen magnetische Speichermittel (z.B. eine Floppy-Disk, ein Magnetband, ein Festplattenlaufwerk), magnetooptische Medien (z.B. eine magnetooptische Platte), CD-ROM (Nurlesespeicher), CD-R, CD-R/W, und Halbleiterspeicher (z.B. einen Masken-ROM, PROM (programmierbarer ROM), EPROM (löschbarer ROM), Flash-ROM, RAM (Direktzugriffsspeicher)). Außerdem kann das Programm einem Computer über verschiedene Arten von flüchtigen computerlesbaren Medien geliefert werden. Beispiele für flüchtige computerlesbare Medien umfassen elektrische Signale, optische Signale und elektromagnetische Wellen. Flüchtige computerlesbare Medien können dem Computer ein Programm über einen drahtgebundenen Kommunikationspfad aus einem elektrischen Draht oder einer optischen Faser oder dergleichen oder einen drahtlosen Kommunikationspfad liefern.