DE102017123339B4

DE102017123339B4 - Programmoptimierungssystem

Info

Publication number: DE102017123339B4
Application number: DE102017123339.3A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Noguchi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2037-10-10
Also published as: CN107957912A; US10528040B2; CN107957912B; JP6325625B2; JP2018063640A; DE102017123339A1; US20180107199A1

Abstract

Programmoptimierungssystem (100), umfassend:einen CNC-Simulator (121), der konfiguriert ist, ein Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und eine Bearbeitungssimulation durchzuführen;eine Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122), die konfiguriert ist, der Reihe nach das Bearbeitungsprogramm zum CNC-Simulator (121) zu übertragen;eine Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit (123), die konfiguriert ist, die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122) und dem CNC-Simulator (121) auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert zu steuern, wobei der untere Grenzwert einem unteren Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit entspricht, mit der das Bearbeitungsprogramm von einer externen Speichervorrichtung (130) zu einer numerischen Steuerung (110) übertragen wird; undeinen externen Computer (120), der den CNC-Simulator (121), die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122) und die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit (123) umfasst,wobei der CNC-Simulator (121) konfiguriert ist, das Bearbeitungsprogramm zu optimieren, wenn ein Zwischenspeichermangelzustand, in dem das auszulesende Bearbeitungsprogramm unzureichend ist, in einem Schneidabschnitt detektiert wird, und ein optimiertes Bearbeitungsprogramm frei von einem Zwischenspeichermangel zu erstellen, wobei die Optimierung wenigstens eine der folgenden Maßnahmen umfasst:Anordnen eines Anweisungssatzes, der wiederholt im Schneidabschnitt erscheint, als Unterprogramm, und/oderVerbinden mehrerer Blöcke im Schneidabschnitt, und/oderÄndern einer Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt; undwobei der CNC-Simulator (121) konfiguriert ist, um das optimierte Bearbeitungsprogramm an die externe Speichervorrichtung (130) zu übertragen, wobei die externe Speichervorrichtung (130) konfiguriert ist, um das optimierte Bearbeitungsprogramm der Reihe nach an die numerische Steuerung (110) zu übertragen, wobei die numerische Steuerung (110) konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und einen Programmbetrieb durchzuführen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Programmoptimierungssystem und insbesondere eine Technik zur Optimierung eines Bearbeitungsprogramms in einem externen Computer, der zum Übertragen des Bearbeitungsprogramms zu einer numerischen Steuerung konfiguriert ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine numerische Steuerung (CNC) zur Steuerung einer Werkzeugmaschine oder derglei
chen führt eine Bearbeitung auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms aus. Die Größe des Bearbeitungsprogramms neigt dazu, mit einer Zunahme der Exaktheit von Werkstücken größer zu werden.
Die Größe des Bearbeitungsprogramms für die Bearbeitung überschreitet zum Beispiel häufig die Kapazität einer internen Speichervorrichtung (DRAM usw.) der CNC. Als ein Verfahren zur Behebung dieses Problems gibt es eine Technik, in der die CNC der Reihe nach einen Teil eines Bearbeitungsprogramm von einer externen Speichervorrichtung (CF-Karte, SD-Karte, USB-Vorrichtung usw.) oder einem zur Kommunikation angeschlossenen, externen Computer (Server usw.) erlangt und das erlangte Bearbeitungsprogramm in der internen Speichervorrichtung zwischengespeichert wird. Ein fortlaufender Programmbetrieb kann nach diesem Verfahren implementiert werden.
Die Übertragungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprogramms von der externen Speichervorrichtung oder dem externen Computer zur CNC ist nicht festgesetzt. Falls die Übertragung des Bearbeitungsprogramms verzögert ist und einen Zwischenspeichermangel erzeugt, kann eine Werkzeugmaschine nicht mit der Bearbeitung in dem Ausmaß fortfahren, in dem das Bearbeitungsprogramm zwischengespeichert ist, was zu einem unerwarteten Verzögern oder Stoppen führt. Falls die Verzögerung oder der Stopp während der Schneidarbeit erfolgt, kann ein Problem entstehen, dass die bearbeitete Oberfläche aufgrund von Schneidmarkierungen oder dergleichen eine verringerte Qualität aufweist.
Die Qualität von zu bearbeiteten Objekten und Drucksachen kann gleichförmig gehalten werden, indem ein Druckkopf oder Werkzeug in einer Position (z.B. einem Endabschnitt eines Bearbeitungs- oder Druckbereichs) in Bereitschaft gehalten wird, wo er bzw. es ohne Probleme in dem Ausmaß, in dem eine Zwischenspeicherung ausreichend erzielt wird, in einer Maschine (z.B. einem Tintenstrahldrucker), die für eine Hin- und Herbewegung oder dergleichen ausgebildet ist gestoppt werden kann. Auch im Fall der CNC kann die Bearbeitungsqualität durch Unterbrechen der Bearbeitung in Nicht-Schneideblöcken, falls vorhanden, beibehalten werden. Bearbeitungsprogramme sind jedoch unterschiedlich und die Anzahl aufeinanderfolgender Schneidblöcke ist nicht begrenzt. Daher sind die Nicht-Schneidblöcke nicht immer zweckdienlich zu dem Zeitpunkt gegenwärtig, zu dem der Zwischenspeichermangel eintritt. Da zusätzlich die Kapazität der internen Speichervorrichtung der CNC einen oberen Grenzwert hat, kann das gesamte Bearbeitungsprogramm, das den Betrieb von Schneidblöcken zwischen den Nicht-Schneidblöcken fertigstellen kann, nicht immer zwischengespeichert werden. Selbst wenn die Kapazität der internen Speichervorrichtung keinen oberen Grenzwert hat, ist es notwendig, den Betrieb bis zur Vollendung des Zwischenspeicherns des Bearbeitungsprogramms zu unterbrechen, was zu einer Verlängerung der Zykluszeit führt, was ein weiteres Problem darstellt.
In dieser Hinsicht offenbart die JP 2016-031725 A eine Technik, in der Zwischenspeicherungspunkte im Bearbeitungsprogramm spezifiziert sind. Falls das Bearbeitungsprogramm an den spezifizierten Zwischenspeicherungspunkten nicht zwischengespeichert wird, unterbricht eine CNC die Bearbeitung und wartet, bis zur Vollendung der Übertragung des Bearbeitungsprogramms. Somit kann die CNC die Bearbeitung durchführen, ohne durch die Übertragungsrate des Bearbeitungsprogramms beeinflusst zu sein.
Gemäß der oben beschriebenen Technik kann das Problem der Verlängerung in der Zykluszeit nicht gelöst werden, da der Betrieb unterbrochen wird, während auf die Übertragung des Bearbeitungsprogramms gewartet wird. Falls ein zu übertragendes Bearbeitungsprogramm groß ist (z.B. mit Millionen von Linien), kann die Betriebsstoppzeit zu lange werden oder eine Vollendung der Zwischenspeicherung misslingen.
Ferner beschreibt die JP H07-239707 A eine CNC, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schneidvorschubgeschwindigkeit verringert wird, bevor das Bearbeitungsprogramm in einem Zwischenspeicher (äquivalent einer internen Speichervorrichtung) erschöpft ist, und dass das Auftreten von Schneidmarkierungen und Vibration durch Durchführen eines Abbruchbetriebs vermieden wird, selbst wenn der Zwischenspeicher leer ist.
Die oben beschriebene CNC hat jedoch ein Problem, dass die Qualität der bearbeiteten Oberfläche aufgrund einer örtlichen Verringerung der Schneidvorschubgeschwindigkeit während des Betriebs verringert sein kann.
DE 199 36 773 B4 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung von NC-Werkzeugmaschinen, wobei auf Grundlage der Zuverlässigkeitsstruktur eines realen Prozesses in Simulationsdurchläufen die für die Systemzuverlässigkeit relevanten Systemparameter bestimmt werden.
DE 10 2015 009 583 A1 offenbart eine numerische Steuerung, bei der geprüft wird, ob ein Abschnitt eines zwischenzuspeichernden Bearbeitungsprogramms einen Zwischenspeicherungspunkt enthält. DE 102 97 651 T5 offenbart ein numerisches Steuerverfahren, bei dem Steuerdaten gespeichert und mit Hilfe eines vorbestimmten Optimierungsprozesses optimiert werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obengenannten Probleme gemacht und ihre Aufgabe ist die Bereitstellung eines Programmoptimierungssystems, das imstande ist, eine unerwartete Verzögerung oder einen unerwarteten Stopp oder eine Verzögerung oder einen Stopp während einer Schneidarbeit aufgrund eines Zwischenspeichermangels während der Bearbeitungsprogrammübertragung zu verhindern, wodurch eine Verringerung in der Qualität der bearbeiteten Oberfläche unterdrückt wird. Diese Aufgabe wird durch ein Programmoptimierungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Programmoptimierungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen CNC-Simulator, der konfiguriert ist, der Reihe nach ein Bearbeitungsprogramm auszulesen und eine Bearbeitungssimulation durchzuführen, eine Bearbeitungsprogrammspeichereinheit, die konfiguriert ist, der Reihe nach das Bearbeitungsprogramm zum CNC-Simulator zu übertragen, und eine Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit, die konfiguriert ist, die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit und dem CNC-Simulator auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert zu steuern. Der CNC-Simulator ist konfiguriert, das Bearbeitungsprogramm zu optimieren, wenn ein Zwischenspeichermangelzustand, in dem das auszulesende Bearbeitungsprogramm unzureichend ist, in einem Schneidabschnitt detektiert wird, und ein optimiertes Bearbeitungsprogramm frei von einem Zwischenspeichermangel zu erstellen.
Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, die Optimierung durch Anordnen eines Anweisungssatz als Unterprogramm zu erreichen, das wiederholt im Schneidabschnitt erscheint.
Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, die Optimierung durch Verbinden mehrerer Blöcke im Schneidabschnitt zu erreichen.
Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, die Optimierung durch Ändern einer Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt zu erreichen.
Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, eine geänderte Schneidvorschubgeschwindigkeit durch schrittweise Verringerung einer Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt zu spezifizieren.
Das Programmoptimierungssystem kann ferner einen externen Computer, der den CNC-Simulator, die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit und die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit umfasst, eine numerische Steuerung, die konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und einen Programmbetrieb auszuführen, und eine externe Speichervorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm der Reihe nach zur numerischen Steuerung zu übertragen. Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, das optimierte Bearbeitungsprogramm zur externen Speichervorrichtung zu übertragen.
Das Programmoptimierungssystem kann ferner eine numerische Steuerung, die den CNC-Simulator, die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit und die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit umfasst und konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und einen Programmbetrieb durchzuführen, und eine externe Speichervorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm der Reihe nach zur numerischen Steuerung zu übertragen.
Das Programmoptimierungssystem kann ferner einen externen Computer, der den CNC-Simulator, die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit und die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit umfasst, und eine numerische Steuerung umfassen, die konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und einen Programmbetrieb durchzuführen. Der CNC-Simulator kann konfiguriert sein, das optimierte Bearbeitungsprogramm zur numerischen Steuerung zu übertragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Programmoptimierungssystem bereitgestellt sein, das imstande ist, eine unerwartete Verzögerung oder einen unerwarteten Stopp oder eine Verzögerung oder einen Stopp während einer Schneidarbeit aufgrund eines Zwischenspeichermangels während einer Bearbeitungsprogrammübertragung zu verhindern, wodurch eine Verringerung in der Qualität der bearbeiteten Oberfläche unterdrückt wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Programmoptimierungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Programmoptimierungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Messen des unteren Grenzwerts der Übertragungsgeschwindigkeit zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Programmoptimierungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Programmoptimierungsverarbeitung zeigt; und
6 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel der Programmoptimierungsverarbeitung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Konfiguration eines Programmoptimierungssystems 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm von 1 beschrieben.
Das Programmoptimierungssystem 100 umfasst eine numerische Steuerung (CNC) 110, einen externen Computer 120 und eine externe Speichervorrichtung 130. Typischerweise sind die CNC 110, der externe Computer 120 und die externe Speichervorrichtung 130 Informationsprozessoren, die konfiguriert sind, verschiedene Verarbeitungseinheiten (später beschrieben) logisch zu implementieren, wenn eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) eine vorbestimmte Verarbeitung gemäß einem Programm durchführt, das in einer Speichervorrichtung gespeichert ist. Die CNC 110, der externe Computer 120 und die externe Speichervorrichtung 130 sind zur Kommunikation durch eine Kommunikationsleitung oder dergleichen miteinander verbunden.
Die CNC 110 steuert eine Werkzeugmaschine oder dergleichen (nicht dargestellt) auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms. Dies wird als Programmbetrieb bezeichnet. Ferner empfängt die CNC 110 der Reihe nach das Bearbeitungsprogramm von der externen Speichervorrichtung 130 und sammelt vorübergehend das empfangene Bearbeitungsprogramm in einem eingebauten Übertragungszwischenspeicher der CNC 110. Dies wird als Zwischenspeicherung bezeichnet. Dann liest die CNC 110 das angesammelte Bearbeitungsprogramm sequenziell aus dem Übertragungszwischenspeicher aus und führt den Programmbetrieb aus. Normalweise löscht die CNC 110 einen Teil des Bearbeitungsprogramms, der für den Programmbetrieb benötigt wird, aus dem Übertragungszwischenspeicher.
Der externe Computer 120 führt eine Simulation der Zwischenspeicherung des Bearbeitungsprogramms und des Programmbetriebs und eine Optimierung des Bearbeitungsprogramms auf der Basis des Ergebnisses der Simulation aus. Der externe Computer 120 umfasst einen CNC-Simulator 121, eine Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 und eine Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit 123.
Die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 erlangt das Bearbeitungsprogramm von der externen Speichervorrichtung 130 und lädt es in einen vorbestimmten Speicherbereich.
Der CNC-Simulator 121 liest das in der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 gespeicherte Bearbeitungsprogramm durch die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit 123 aus und führt die Zwischenspeicherung und die Simulation des Programmbetriebs durch ein herkömmliches Verfahren aus. Dies wird als Bearbeitungssimulation bezeichnet. Falls als Ergebnis der Bearbeitungssimulation detektiert wird, dass die Kapazität des Bearbeitungsprogramms, die durch den Programmbetrieb verbraucht ist, zu einem bestimmten Zeitpunkt die Kapazität des Bearbeitungsprogramms erreicht, die durch die Zwischenspeicherung angesammelt ist, und daher der Zustand einer unzureichenden Ansammlung des Bearbeitungsprogramms eintritt (in der Folge als Zwischenspeichermangel bezeichnet), führt der CNC-Simulator 121 eine Verarbeitung zum Optimieren des Bearbeitungsprogramms durch. Insbesondere korrigiert der CNC-Simulator 121 das Bearbeitungsprogramm, sodass der Zwischenspeichermangel nicht eintritt und dass die Bearbeitungszeit am kürzesten ist. Dann überträgt der CNC-Simulator 121 das optimierte Bearbeitungsprogramm zur externen Speichervorrichtung 130.
Die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit 123 hält zuvor, als einen Bearbeitungssimulationsparameter, den unteren Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit, bei der das Bearbeitungsprogramm von der externen Speichervorrichtung 130 zur CNC 110 übertragen wird, und steuert die Übertragungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprogramms von der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 zum CNC-Simulator 121, so dass sie auf den unteren Grenzwert verringert wird.
Die externe Speichervorrichtung 130 wird zuvor mit dem Bearbeitungsprogramm im vorbestimmten Speicherbereich geladen und führt eine Verarbeitung aus, um das Bearbeitungsprogramm sequenziell zur CNC 110 zu übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform sendet die externe Speichervorrichtung 130 zuerst das Bearbeitungsprogramm, das noch nicht optimiert wurde, zum externen Computer 120 und empfängt das Bearbeitungsprogramm, das optimiert wurde, vom externen Computer 120. Dann wird erwartet, dass die externe Speichervorrichtung 130 das optimierte Bearbeitungsprogramm zur CNC 110 sendet.
Der Betrieb des Programmoptimierungssystems 100 von 1 wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 2 beschrieben.
Schritt S1: Die CNC 110 misst, berechnet oder nimmt die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der externen Speichervorrichtung 130 und der CNC 110 an und spezifiziert den unteren Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit. Die Übertragungsgeschwindigkeit kann durch herkömmliche Verfahren gemessen und berechnet werden. Wie zum Beispiel in 3 dargestellt, kann die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der externen Speichervorrichtung 130 und der CNC 110 tatsächlich für eine vorbestimmte Zeit gemessen werden, sodass der Minimalwert der Übertragungsgeschwindigkeit, der in dieser Zeit gemessen wird, als der untere Grenzwert spezifiziert werden kann. Falls tatsächlich gemessene Werte der Übertragungsgeschwindigkeit zum Beispiel im Bereich von 23 Kbps bis 100 Mbps liegen, kann der untere Grenzwert als 23 Kbps spezifiziert werden. Ferner kann durch Ausschluss außergewöhnlicher Messwerte der untere Grenzwert während einer fast stabilen Übertragung erhalten werden, ohne eine Verringerung in der Übertragungsgeschwindigkeit aufgrund eines unerwarteten Faktors zu berücksichtigen.
Alternativ kann der untere Grenzwert von der internen Software-Verarbeitungsstruktur des Programmoptimierungssystems 100 spezifiziert werden. Im Speziellen, falls eine Übertragung von mindestens X Bites zu einem gewissen Zeitpunkt t aufgrund der internen Verarbeitungsstruktur des Programmoptimierungssystems 100 garantiert ist, kann der untere Grenzwert r durch r = x/t berechnet werden.
Typischerweise wird die externe Speichervorrichtung 130 mit der CNC 110 durch einen Bus oder dergleichen verbunden, der eine gewisse Übertragungsgeschwindigkeit garantiert. Nur wenn der untere Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit gemessen, berechnet oder angenommen werden kann, kann jedoch die externe Speichervorrichtung 130 mit der CNC 110 verbunden werden. Falls die externe Speichervorrichtung 130 zum Beispiel ein Server ist, kann sie mit der CNC 110 durch ein Netzwerk verbunden werden. Daher beruht die vorliegende Ausführungsform auf der Prämisse, dass ein Wert, der 0 übersteigt, als der untere Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit spezifiziert werden kann, und beruht nicht auf der Annahme, dass die Übertragungsgeschwindigkeit 0 ist.
3 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Spezifizieren des unteren Grenzwerts r der Übertragungsgeschwindigkeit.
Schritt S2: Die CNC 110 überträgt den unteren Grenzwert r, der in Schritt S1 spezifiziert ist, und verschiedene Informationen (z.B. Informationen über die Maschinenkonfiguration, CNC Systemkonfiguration, Systemparameter und andere, die die Geschwindigkeiten der Zwischenspeicherung und des Programmbetriebs beeinflussen können), die für die Bearbeitungssimulation notwendig sind, zum externen Computer 120.
Schritt S3: Die externe Speichervorrichtung 130 überträgt das Bearbeitungsprogramm zum externen Computer 120. Das übertragene Bearbeitungsprogramm ist ein Bearbeitungsprogramm, das noch nicht optimiert wurde. Die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 speichert das empfangene Bearbeitungsprogramm.
Schritt S4: Der CNC-Simulator 121 des externen Computers 120 führt die Bearbeitungssimulation unter Verwendung des Bearbeitungsprogramms, das in der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 in Schritt S3 gespeichert wurde, und der in Schritt S2 erlangten Informationen aus. Die Bearbeitungssimulation kann durch ein herkömmliches Verfahren ausgeführt werden.
Schritt S5: Die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit 123 führt eine Geschwindigkeitssteuerung aus, sodass eine Datenübertragung von der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 zum CNC-Simulator 121 mit dem unteren Grenzwert, der in Schritt S1 zum Zeitpunkt der Bearbeitungssimulation spezifiziert wurde, durchgeführt wird.
Schritt S6: Der CNC-Simulator 121 überwacht den Übertragungszwischenspeicher und detektiert das Auftreten des Zwischenspeichermangels während der Bearbeitungssimulation. Falls bei einem Schneidblock der Zwischenspeichermangel auftritt, wird dieser Schneidblock aufgezeichnet.
Schritt S7: Der CNC-Simulator 121 spezifiziert Nicht-Schneidblöcke vor und nach dem in Schritt S6 aufgezeichneten Schneidblock.
Schritt S8: Der CNC-Simulator 121 führt eine Verarbeitung für eine Optimierung eines Schneidabschnitts durch, der den in Schritt S6 aufgezeichneten Schneidblock und den in Schritt S7 spezifizierten Nicht-Schneidblock enthält. Im Speziellen korrigiert der CNC-Simulator 121 das Bearbeitungsprogramm in der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122, wodurch ein Bearbeitungsprogramm erstellt wird, das selbst mit dem unteren Grenzwert, der in Schritt S1 spezifiziert ist, keinen Zwischenspeichermangel schafft und die vorhersagbare Bearbeitungszeit am kürzesten macht. Die Optimierungsverarbeitung kann durch die folgenden Verfahren implementiert werden.

(a) Ein Anweisungssatz, der wiederholt im Schneidabschnitt erscheint, wird spezifiziert und der spezifizierte Anweisungssatz wird als Unterprogramm angeordnet. Somit wird das erste Unterprogram, das in der CNC 110 (CNC-Simulator 121) übertragen wird, gespeichert, sodass der zweite und anschließende Übertragungszyklen nicht ausgeführt werden müssen. Auf diese Weise kann die Übertragungsmenge des Bearbeitungsprogramms verringert werden. Gemäß diesem Optimierungsverfahren wird (a) der Pfad oder die Geschwindigkeit nicht geändert.
(b) Mehrere Blöcke sind im Schneidabschnitt miteinander verbunden. Zum Beispiel können Bearbeitungsanweisungen für mehrere Liniensegmente in einem Liniensegment zusammengefasst werden. Im Speziellen kann die Menge an sich des Bearbeitungsprogramms durch Nähern einer polygonalen oder gekrümmten Linie die aus mehreren Liniensegmenten gebildet wurde, durch ein einzelnes Liniensegment verringert werden. Gemäß diesem Optimierungsverfahren erfolgt (b) im Allgemeinen eine Pfadänderung.
(c) Die Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt wird geändert. Der CNC-Simulator 121 führt wiederholt die Bearbeitungssimulation durch, während die Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt schrittweise geändert wird. Falls die höchste Schneidgeschwindigkeit, bei der der Zwischenspeichermangel nicht mehr auftritt, konsequent spezifiziert werden kann, wird die Schneidgeschwindigkeit im Schneidabschnitt zur spezifizierten höchsten Schneidgeschwindigkeit geändert.

Gemäß diesem Optimierungsverfahren tritt (c) die Geschwindigkeitsänderung ein.
Schritt S9: Der CNC-Simulator 121 überträgt das in Schritt S8 optimierte Bearbeitungsprogramm zur externen Speichervorrichtung 130. Die externe Speichervorrichtung 130 überträgt das optimierte Bearbeitungsprogramm zur CNC 110. Daher wird eine unerwartete Verzögerung oder ein unerwarteter Stopp oder eine Verzögerung oder ein Stopp während einer Schneidarbeit, die bzw. der dem Zwischenspeichermangel während des Programmbetriebs zuzuschreiben ist, in der CNC 110 unterdrückt. Obwohl die Verzögerung verursacht wird, wird die Geschwindigkeitsänderung im Nicht-Schneidblock durchgeführt, sodass die Bearbeitungsqualität nicht verringert werden kann.
Unter Bezugnahme nun auf das Flussdiagramm von 4 und 5 wird der Betrieb des CNC-Simulators 121 auf der Basis des oben beschriebenen Optimierungsverfahrens (c) ausführlicher beschrieben.
Schritt SC1: Der CNC-Simulator 121 prüft um zu erkennen, ob der untere Grenzwert eingestellt ist. Falls der untere Grenzwert eingestellt ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC2 fort. Falls nicht, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC9 fort.
Schritt SC2: Der CNC-Simulator 121 startet die Bearbeitungssimulation mit dem eingestellten unteren Grenzwert für die Übertragungsgeschwindigkeit. Der Anfangsblock des Bearbeitungsprogramms wird ausgeführt.
Schritt SC3: Der CNC-Simulator 121 überwacht das Auftreten des Zwischenspeichermangels. Falls der ausgeführte Block der Schneidblock ist und falls das Auftreten des Zwischenspeichermangels detektiert wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC4 fort. Falls nicht, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC7 fort.
Schritt SC4: Der CNC-Simulator 121 spezifiziert Schneidabschnitte, die zwischen dem Schneidblock, in dem das Auftreten des Zwischenspeichermangels detektiert wird, und seinen benachbarten Nicht-Schneidblöcken liegen.
5 zeigt ein spezielles Beispiel des Schneidabschnitts. Es sei angenommen, dass der Zwischenspeichermangel in einem Schneidblock „N100“ im ursprünglichen Programm detektiert wird. In diesem Fall wird der Schneidabschnitt, der zwischen zwei benachbarten Nicht-Schneidblöcken liegt, wie dargestellt spezifiziert.
Schritt SC5: The CNC-Simulator 121 ändert die Schneidgeschwindigkeit nur in den in Schritt SC4 spezifizierten Schneidabschnitten. Zum Beispiel erstellt er ein Bearbeitungsprogramm, in dem n% (n < 100) der aktuellen Schneidgeschwindigkeit als neue Schneidgeschwindigkeit verwendet werden.
5 zeigt ein spezielles Beispiel einer Korrekturverarbeitung. In einem ursprünglichen Programm ist ein Anweisungswert der Schneidgeschwindigkeit für einen Schneidblock N101 „F700“. In einem korrigierten Programm wird der Anweisungswert zu „F630“ geändert, gleich 90% des ursprünglichen Anweisungswerts.
Schritt SC6: Der CNC-Simulator 121 führt erneut das in Schritt SC5 korrigierte Programm aus, beginnend mit dem Anfangsblock.
Schritt SC7: Falls der ausgeführte Block kein Abschlussblock ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC8 fort. Falls der ausgeführte Block der Abschlussblock ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC9 fort.
Schritt SC8: Der nächste Block wird ausgeführt.
Schritt SC9: Falls die Schneidvorschubgeschwindigkeit in Schritt SC5 geändert wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt SC10 fort. Falls nicht, endet diese Verarbeitung.
Schritt SC10: Ein Bearbeitungsprogramm, welches das Ergebnis der Änderung der Schneidvorschubgeschwindigkeit in Schritt SC5 wiederspiegelt, wird erstellt und zur externen Speichervorrichtung 130 übertragen, woraufhin diese Verarbeitung endet.
Im Programmoptimierungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sagt der externe Computer 120 das Auftreten des Zwischenspeichermangels durch Ausführen der Bearbeitungssimulation unter Berücksichtigung des unteren Grenzwerts der Übertragungsgeschwindigkeit voraus. Das Bearbeitungsprogramm wird korrigiert, sodass der Zwischenspeichermangel nicht eintritt. Daher kann eine unerwartete Verzögerung oder ein unerwarteter Stopp oder eine Verzögerung oder ein Stopp während der Schneidarbeit verhindert werden, um eine Verringerung in der Qualität der bearbeiteten Oberfläche zu unterdrücken.
Ferner spezifiziert der externe Computer 120 die höchste Schneidgeschwindigkeit, bei der der Zwischenspeichermangel eliminiert werden kann. Daher kann der Zwischenspeichermangel mit dem geringsten Verzicht auf die Bearbeitungsgeschwindigkeit eliminiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann zweckdienlich geändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Sämtliche Bestandteile der Ausführungsform können modifiziert oder weggelassen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform überträgt zum Beispiel der CNC-Simulator 121 das optimierte Bearbeitungsprogramm zur externen Speichervorrichtung 130. Der CNC-Simulator 121 kann konfiguriert sein, das optimierte Bearbeitungsprogramm in der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 wiederzugeben. Somit kann der externe Computer 120 das Bearbeitungsprogramm zum Beispiel durch wiederholte Verwendung mehrerer Optimierungsverfahren optimieren.
Der externe Computer 120 kann das Bearbeitungsprogramm durch Kombinieren mehrerer Optimierungsverfahren optimieren. Zum Beispiel kann die Optimierung mit minimalem Einfluss auf die Bearbeitung ausgeführt werden, wenn die oben beschriebenen Optimierungsverfahren (a) bis (c) in der Reihenfolge (a), (b) und (c) verwendet werden und die Optimierungsverarbeitung beendet wird, wenn die Eliminierung des Zwischenspeichermangels erreicht wird. Ferner kann ein Bearbeitungsprogramm, das gegenüber dem Zwischenspeichermangel resistenter ist, durch Verwendung mehrerer Optimierungsverfahren in überlappender Weise erreicht werden.
Ferner, obwohl der externe Computer 120 die Optimierungsverarbeitung nur ausführt, wenn der Zwischenspeichermangel gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform durchgeführt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Der externe Computer 120 kann konfiguriert sein, die Optimierungsverarbeitung ohne Bezug auf das Auftreten des Zwischenspeichermangels auszuführen. Daher kann die Größe des Bearbeitungsprogramms verringert werden, falls die Optimierungsverfahren (a) und (b) verwendet werden.
Ferner, wenn das Optimierungsverfahren (c) verwendet wird und falls der Zwischenspeichermangel nicht vorhergesagt wird, kann die Schneidvorschubgeschwindigkeit schrittweise in einem Bereich erhöht werden, der frei von einem Zwischenspeichermangel ist, sodass ihr oberer Grenzwert erhalten und für die Verarbeitung zur Bearbeitungsprogrammkorrektur verwendet werden kann. Somit kann die Schneidvorschubgeschwindigkeit zum Beispiel in einem groben Bearbeitungsprogramm erhöht werden, so dass die Bearbeitungseffizienz verbessert werden kann. 6 zeigt ein spezielles Beispiel einer Korrekturverarbeitung gemäß dieser Modifizierung. In einem ursprünglichen Programm sind Anweisungswerte der Schneidgeschwindigkeit für einen Schneidblock N100 „F3000“ und „F2000“. In einem korrigierten Programm werden die Anweisungswerte zu „F3300“ und „F2200“ geändert, die gleich 110% der ursprünglichen Anweisungswerte sind.
Ferner wurden der externe Computer 120 und die CNC 110 als wechselseitig unabhängige Vorrichtungen gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben. Die CNC 110 kann jedoch mit den Bestandteilen des externen Computers 120 bereitgestellt sei, das heißt, dem CNC-Simulator 121, der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit 122 und dergleichen. In diesem Fall ist denkbar, dass das von der externen Speichervorrichtung 130 erlangte Bearbeitungsprogramm zuerst intern einem virtuellen Testlauf unterzogen wird und der Programmbetrieb mit dem erhaltenen optimierten Bearbeitungsprogramm durchgeführt wird.
Ferner überträgt in der oben beschriebenen Ausführungsform der CNC-Simulator 121 das optimierte Bearbeitungsprogramm zur externen Speichervorrichtung 130. Alternativ jedoch kann der CNC-Simulator 121 konfiguriert sein, das optimierte Bearbeitungsprogramm direkt zur CNC 110 zu übertragen. In diesem Fall sollte die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit 123 als den unteren Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit, jenen der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen dem externen Computer 120 und der CNC 110, nicht jenen der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der externen Speichervorrichtung 130 und der CNC 110 verwenden.

Claims

Programmoptimierungssystem (100), umfassend: einen CNC-Simulator (121), der konfiguriert ist, ein Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und eine Bearbeitungssimulation durchzuführen; eine Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122), die konfiguriert ist, der Reihe nach das Bearbeitungsprogramm zum CNC-Simulator (121) zu übertragen; eine Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit (123), die konfiguriert ist, die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122) und dem CNC-Simulator (121) auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert zu steuern, wobei der untere Grenzwert einem unteren Grenzwert der Übertragungsgeschwindigkeit entspricht, mit der das Bearbeitungsprogramm von einer externen Speichervorrichtung (130) zu einer numerischen Steuerung (110) übertragen wird; und einen externen Computer (120), der den CNC-Simulator (121), die Bearbeitungsprogrammspeichereinheit (122) und die Übertragungsgeschwindigkeitssteuereinheit (123) umfasst, wobei der CNC-Simulator (121) konfiguriert ist, das Bearbeitungsprogramm zu optimieren, wenn ein Zwischenspeichermangelzustand, in dem das auszulesende Bearbeitungsprogramm unzureichend ist, in einem Schneidabschnitt detektiert wird, und ein optimiertes Bearbeitungsprogramm frei von einem Zwischenspeichermangel zu erstellen, wobei die Optimierung wenigstens eine der folgenden Maßnahmen umfasst: Anordnen eines Anweisungssatzes, der wiederholt im Schneidabschnitt erscheint, als Unterprogramm, und/oder Verbinden mehrerer Blöcke im Schneidabschnitt, und/oder Ändern einer Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt; und wobei der CNC-Simulator (121) konfiguriert ist, um das optimierte Bearbeitungsprogramm an die externe Speichervorrichtung (130) zu übertragen, wobei die externe Speichervorrichtung (130) konfiguriert ist, um das optimierte Bearbeitungsprogramm der Reihe nach an die numerische Steuerung (110) zu übertragen, wobei die numerische Steuerung (110) konfiguriert ist, das optimierte Bearbeitungsprogramm sequenziell auszulesen und einen Programmbetrieb durchzuführen.
Programmoptimierungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei der CNC-Simulator (121) konfiguriert ist, eine geänderte Schneidvorschubgeschwindigkeit durch schrittweise Verringerung einer Schneidvorschubgeschwindigkeit im Schneidabschnitt zu spezifizieren.