DE102019007382A1

DE102019007382A1 - Numerische Steuerung

Info

Publication number: DE102019007382A1
Application number: DE102019007382.7A
Authority: DE
Inventors: Chikara TANGO; Daisuke UENISHI
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-04-30
Also published as: US20200133228A1; JP2020071728A; JP6885914B2; CN111123846A; CN111123846B; US11003161B2

Abstract

Es wird eine numerische Steuerung bereitgestellt, die durch eine Reduzierung von Geschwindigkeitssteuerungsanomalien zur Stabilisierung der Vorschubgeschwindigkeit, der Abtraggeschwindigkeit und weiterer Faktoren eine Bearbeitung von hoher Qualität unter optimalen Bearbeitungsbedingungen erbringen kann. Eine numerische Steuerung 100 umfasst eine Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit, die einen Geschwindigkeitsverringerungsblock erfasst, der ein Block ist, bei dem die Anzahl an Blöcken, auf die in einem Bearbeitungsprogramm vorzugreifen ist, relativ abnimmt, eine Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116, die anhand einer Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock eine Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse berechnet und diese Geschwindigkeitsinformationen in einer Speichereinheit 150 speichert, und eine Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118, die die Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 150 ausliest und die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anwendet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung.
Verwandte Technik
In der Fertigungsindustrie werden IT-Bauelemente und andere Vorrichtungen in kleinerem Maßstab und mit höherer Präzision gefertigt, und das Interesse an einer Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision steigt. Zur Erzielung einer noch höheren Qualität bei der Bearbeitung ist die Anzahl an Werkstückbearbeitungsprogrammen für eine Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision gestiegen, die mit Toleranzen von geringerer Größenordnung erstellt werden.
Herkömmlicherweise konnten Bearbeitungsprogramme mit geringen Toleranzen aufgrund einer geringen Computerverarbeitungsleistung nicht realistisch verwendet werden. In den jüngsten Jahren haben sich jedoch sowohl die Computerleistung als auch die Leistung der computergestützten Fertigung (CAM - computer aided manufacturing) bis zu dem Punkt verbessert, an dem nun leicht Bearbeitungsprogramme mit geringen Toleranzen erstellt werden können. Es ist zu erwarten, dass sich dieser Trend in den kommenden Jahren verstärken wird.
Neben der Toleranz ist ein Aspekt, der bei der Erzielung einer Bearbeitung von hoher Qualität wesentlich ist, die Homogenisierung exakter gerader Linien. Die Bearbeitungsqualität wird erhöht, wenn eine Vibration durch eine Stabilisierung einer Beschleunigung/Verlangsamung auf jeder Achse verringert wird. Dadurch erfolgte ein Anstieg der Anzahl an Programmen zur qualitativ hochwertigen Bearbeitung, die selbst exakte gerade Linien bewerkstelligen. Daher bestehen Bearbeitungsprogramme nun aus mehr Blöcken.
Gemäß dem Stand der Technik greift eine numerische Steuerung auf Programme vor und liest ein Programm unter einer Reihe von vorab gespeicherten Programmen entsprechend Vorgriffsblöcken aus und verarbeitet es nach gemäß dem FIFO-Verfahren (FIFO - first in, first out, zuerst herein, zuerst hinaus) als nächstes auszuführenden Blöcken. Dann bestimmt die numerische Steuerung einen Beschleunigungs-/Verlangsamungsvorgang und führt eine Achsensteuerung aus.
Bei derartigen Programmen zur qualitativ hochwertigen Bearbeitung tritt jedoch das folgende Problem auf. Die Programme weisen nämlich kurze exakte gerade Linien und eine hohe Befehlsgeschwindigkeit auf, was bedeutet, dass die zur Bestimmung des Beschleunigungs-/Verlangsamungsvorgangs verwendeten Vorgriffsblöcke nicht sichergestellt werden können, wenn die Verarbeitungszeit zum Ausführen des Programms kürzer als die für die Vorgriffsverarbeitung erforderliche Zeitspanne ist. Dadurch wird eine Beschleunigung/Verlangsamung nicht unter Berücksichtigung eines Programmverhaltens bestimmt, und Veränderungen der Geschwindigkeit sind nicht konstant, und eine Bearbeitung von hoher Qualität kann nicht erzielt werden.
9 ist ein Graph, der die Differenz bei der Beschleunigung/Verlangsamung im Verlauf der Zeit bei einer instabilen Veränderung der Geschwindigkeit zeigt. Wie in 9 dargestellt, bewegt sich die Geschwindigkeit bei einer Befehlsgeschwindigkeit von 6.000 mm/min anfänglich stabil. Bei 2,000 mm/min war die Verarbeitungszeit zum Ausführen des Programms jedoch zu kurz, und die zur Bestimmung des Beschleunigungs-/Verlangsamungsvorgangs verwendeten Vorgriffsblöcke konnten nicht sichergestellt werden. Daher wurde die Geschwindigkeit instabil und bewegte sich geringfügig, wie in 9 durch die Pfeile dargestellt. Ein derartiges Verhalten ist besonders hervorstechend, wenn eine Werkzeugmaschine eine große Anzahl an Achsen aufweist wie bei einer 5-Achsen-Bearbeitung und wenn die Verarbeitungsleistung der numerischen Steuerung begrenzt ist. Diese Probleme können durch eine Erhöhung der Verarbeitungsleistung der für den Vorgriff oder das Ausführen von Bearbeitungsprogrammen verwendeten numerischen Steuerung gelöst werden. Es treten jedoch ähnliche Probleme auf, wenn die Befehlsgeschwindigkeit durch die Erstellung genauerer Programme oder das Aufrüsten von Maschinen weiter erhöht wird.
Zur Bereitstellung einer Lösung dieser Probleme offenbart die in Patentschrift 1 beschriebene Erfindung eine Technologie, bei der eine numerische Steuerung die Menge an Daten in einem von dem FIFO-Verfahren überwacht, bis aus analysierten NC-Daten bestehende Daten als Mittel zur Interpolation einer Beschleunigung/Verlangsamung verwendet werden. Genauer bestimmt die Technologie, dass unzureichend Daten vorhanden sind, wenn die Menge an Daten, deren Vorhandensein in dem Puffer prognostiziert wird, unter einen unteren Grenzwert sinkt.
Patentschrift 1: japanisches Patent Nr. 3723015
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die in Patentschrift 1 offenbarte Technologie erhöht jedoch nur die Priorität des NC-Datenanalyse-Verarbeitungsprozesses, wenn bestimmt wird, dass unzureichend Daten vorhanden sind, und ist mit einzelnen Geschwindigkeitssteuerungsanomalien nicht kompatibel.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuerung bereitzustellen, die durch eine Reduzierung von Geschwindigkeitssteuerungsanomalien zur Stabilisierung der Vorschubgeschwindigkeit, der Abtraggeschwindigkeit und weiterer Faktoren eine Bearbeitung von hoher Qualität bei optimalen Bearbeitungsbedingungen erbringen kann.
(1) Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine numerische Steuerung (beispielsweise eine später zu beschreibende „numerische Steuerung 100“), die mit einer Werkzeugmaschine (beispielsweise einer später zu beschreibenden „Werkzeugmaschine 200“), die Achsen aufweist, und einer Speichervorrichtung (beispielsweise einer später zu beschreibenden „Speichervorrichtung 150“) verbunden ist und die Werkzeugmaschine durch Ausführen eines Bearbeitungsprogramms steuert, das aus mehreren Blöcken aufgebaut ist und die Beschleunigung/Verlangsamung der Achsen steuert, wobei die numerische Steuerung umfasst: eine Programmausführeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Programmausführeinheit 111“), die das Bearbeitungsprogramm ausführt; eine Programmvorgriffseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Programmvorgriffseinheit 112“), die parallel zu der Ausführung des Bearbeitungsprogramms auf das Bearbeitungsprogramm vorgreift; eine Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit, die einen Geschwindigkeitsverringerungsblock in dem Bearbeitungsprogramm erfasst, wobei der Geschwindigkeitsverringerungsblock ein Block ist, bei dem die Anzahl an Blöcken, auf die vorzugreifen ist, relativ abnimmt; eine Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit, (beispielsweise eine später zu beschreibende „Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116“), die anhand einer Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock eine Vorschubgeschwindigkeit zu jeder der Achsen berechnet und Geschwindigkeitsinformationen, die Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten sind, in der Speichereinheit speichert; und eine Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118“), die die Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit ausliest und die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder der Achsen anwendet.
(2) Die unter Punkt (1) beschriebene numerische Steuerung kann ferner eine Bitschalter-Hinzufügeeinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115“), die einen Bitschalter zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock hinzufügt; und eine Bitschalter-Erfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Bitschalter-Erfassungseinheit 117“) umfassen, die nach dem Speichern der Geschwindigkeitsinformationen in der Speichervorrichtung bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms den Bitschalter erfasst, wobei die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit die Geschwindigkeitsinformationen zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichereinheit speichert, und
wobei die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit bei der Erfassung des Bitschalters die dem Bitschalter entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen ausliest und die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anwendet.
(3) Bei der unter Punkt (1) oder (2) beschriebenen numerischen Steuerung kann die Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit umfassen: eine Vorgriffsblock-Berechnungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113“), die Vorgriffsblöcke berechnet, die die Differenz zwischen einer ersten Folgenummer, die die Nummer eines von der Programmausführeinheit ausgeführten Blocks ist, und einer zweiten Folgenummer sind, die die Nummer eines Blocks ist, auf den von der Programmvorgriffseinheit vorgegriffen wird, während das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird; und eine Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114“), die einen Erschöpfungsblock, der ein Block ist, bei dem die Vorgriffsblöcke unter einen vorgegebenen Wert sinken, als Geschwindigkeitsverringerungsblock erfasst.
(4) Bei der unter Punkt (1) oder (2) beschriebenen numerischen Steuervorrichtung kann die Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit umfassen: eine Theoriewert-Berechnungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Theoriewert-Berechnungseinheit 119“), die anhand der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine und der Längen infinitesimaler bzw. exakter gerader Linien, die die Bearbeitungsbahn bilden, der die Werkzeugmaschine folgt, theoretische Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm berechnet; eine Messwert-Berechnungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Messwert-Berechnungseinheit 120“), die bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms tatsächlich gemessene Werte pro Block in der von der Programmvorgriffseinheit benötigten Vorgriffszeit und der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm berechnet; und eine Anomalieblock-Erfassungseinheit (beispielsweise eine später zu beschreibende „Anomalieblock-Erfassungseinheit 121“), die einen anomalen Block, der ein Block ist, bei dem das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte von der Summe der gemessenen Werte höher als ein vorgegebener Wert ist, als Geschwindigkeitsverringerungsblock erfasst.
(5) Ein numerisches Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere der unter einem der Punkte (1) bis (4) beschriebenen numerischen Steuerungen und die Speichereinheit, wobei die in der Speichereinheit gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen von den mehreren numerischen Steuerungen gemeinsam genutzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, durch eine Reduzierung von Geschwindigkeitssteuerungsanomalien zur Stabilisierung der Vorschubgeschwindigkeit, der Abtraggeschwindigkeit und weiterer Faktoren eine Bearbeitung von hoher Qualität bei optimalen Bearbeitungsbedingungen zu erbringen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Konfiguration eines Steuersystems, das eine numerische Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Konfiguration der numerischen Steuerung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Funktionsblöcken der numerischen Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein Graph zur Darstellung einer Differenz der Vorgriffsblöcke im Verlauf der Zeit. 5 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Arbeitsablaufs der numerischen Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Arbeitsablaufs der numerischen Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Funktionsblöcken einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Arbeitsablaufs der numerischen Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist ein Graph zur Darstellung einer Instabilität einer Geschwindigkeit aufgrund der Unmöglichkeit der Sicherstellung der Vorgriffsblöcke.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
< Konfiguration der Erfindung>
1 veranschaulicht die Konfiguration eines Steuersystems 10, das eine numerische Steuerung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Speichervorrichtung 150, in der Informationen gespeichert werden, die verwendet werden, wenn die numerische Steuervorrichtung 100 eine Steuerung ausführt, und eine Werkzeugmaschine 200 umfasst, die von der numerischen Steuerung 100 gesteuert wird.
Die numerische Steuerung 100 ist eine Maschine, die zur numerischen Steuerung der Werkzeugmaschine 200 unter Verwendung später zu beschreibender Funktionen einen Betriebsbefehl an die Werkzeugmaschine 200 ausgibt. Eine genaue Beschreibung der Konfiguration und der Funktionen der numerischen Steuerung 100 erfolgt später.
In der Speichervorrichtung 150 werden Informationen gespeichert, die verwendet werden, wenn die numerische Steuerung 100 eine Steuerung ausführt. Genauer werden in der Speichervorrichtung 150 Geschwindigkeitsinformationen gespeichert, die verwendet werden, wenn die numerische Steuerung 100 ein Bearbeitungsprogramm ausführt. Die numerische Steuerung 100 speichert die Geschwindigkeitsinformationen in der Speichervorrichtung 150 und liest die gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichervorrichtung 150 aus.
Die Werkzeugmaschine 200 ist eine Vorrichtung, die eine vorgegebene Bearbeitung wie ein Abtragen ausführt. Die Werkzeugmaschine 200 umfasst einen Motor, der zur Bearbeitung eines Werkstücks angetrieben wird, und eine Spindel und eine Vorschubachse, die an dem Motor angebracht sind. Die Werkzeugmaschine 200 umfasst auch Befestigungsmittel und Werkzeuge, die den Achsen entsprechen. Der Motor der Werkzeugmaschine 200 wird entsprechend einem von der numerischen Steuerung 100 ausgegebenen Betriebsbefehl so angesteuert, dass die Werkzeugmaschine 200 eine vorgegebene Bearbeitung ausführt. Hierbei besteht keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Inhalte der vorgegebenen Bearbeitung, und es können auch andere Typen von Bearbeitung als ein Abtragen wie ein Schleifen, ein Polieren, ein Walzen oder ein Schmieden eingesetzt werden.
2 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration der numerischen Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die numerische Steuerung 100 umfasst hauptsächlich eine CPU 11, ein ROM 12, ein RAM 13, ein CMOS 14, Schnittstellen 15, 18 und 19, eine programmierbare Maschinensteuerung 16 (PMC - programmable machine controller), eine E-/A-Einheit 17, Achsensteuerschaltungen 30 bis 34, Servoverstärker 40 bis 44, eine Spindelsteuerschaltung 60 und einen Spindelverstärker 61.
Die CPU 11 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerung 100 steuert. Die CPU 11 liest über einen Bus 25 ein in dem ROM 12 gespeichertes Systemprogramm aus und steuert die gesamte numerische Steuerung 100 entsprechend dem Systemprogramm.
In dem RAM 13 werden temporäre Berechnungsdaten und Anzeigedaten und unterschiedliche Typen von Daten gespeichert, die von einem Bediener unter Verwendung einer Anzeige-/MDE-Einheit 70 eingegeben werden.
Der CMOS-Speicher 14 ist ein nicht flüchtiger Speicher, der durch eine (nicht dargestellte) Batterie abgesichert ist und seinen Speicherzustand selbst dann hält, wenn die Stromversorgung der numerischen Steuerung 100 abgeschaltet ist. In dem CMOS Speicher 14 sind ein über die Schnittstelle 15 in den CMOS-Speicher 14 eingelesenes Bearbeitungsprogramm, ein über die Anzeige-/MDE-Einheit 70 in den CMOS-Speicher 14 eingegebenes Bearbeitungsprogramm und weitere Daten gespeichert.
In das ROM 12 werden vorab unterschiedliche Typen von Systemprogrammen zum Ausführen einer Verarbeitung in einem zur Erstellung und zum Editieren von Bearbeitungsprogrammen benötigten Editiermodus und einer Verarbeitung für einen automatischen Betrieb geschrieben.
Unterschiedliche Typen von Bearbeitungsprogrammen wie die Bearbeitungsprogramme zur Implementierung der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung der Schnittstelle 15 oder der Anzeige-/MDE-Einheit 70 eingegeben und in dem CMOS-Speicher gespeichert werden 14.
Die Schnittstelle 15 kann die numerische Steuerung 100 mit einer externen Vorrichtung 72 wie einem Adapter verbinden. Bearbeitungsprogramme, unterschiedliche Parameter und andere Daten werden von der Seite der externen Vorrichtung 72 gelesen. Bearbeitungsprogramme, die in der numerischen Steuerung 100 editiert werden, können unter Verwendung der externen Vorrichtung 72 in einer externen Speichereinrichtung gespeichert werden.
Die programmierbare Maschinensteuerung (PMC) 16 gibt unter Verwendung eines in der numerischen Steuerung 100 gespeicherten Ablaufprogramms über die E-/A-Einheit 17 Signale an eine Hilfsvorrichtung (beispielsweise ein Stellglied in Form einer zum Wechseln von Werkzeugen verwendeten Roboterhand) einer Werkzeugmaschine aus und steuert die Vorrichtung. Die PMC 16 empfängt Signale wie die für unterschiedliche Schalter auf einer am Körper der Werkzeugmaschine vorgesehenen Bedienkonsole und sendet diese Signale nach dem Ausführen einer erforderlichen Signalverarbeitung an die CPU 11.
Die Anzeige-/MDE-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabevorrichtung, die Komponenten wie eine Anzeige und eine Tastatur umfasst. Die Schnittstelle 18 empfängt Befehle und Daten von einer Tastatur der Anzeige-/MDE-Einheit 70 und sendet diese Befehle und Daten an die CPU 11. Die Schnittstelle 19 ist mit einer Bedienkonsole 71 verbunden. Die Bedienkonsole 71 umfasst einen manuellen Impulsgenerator.
Die Achsensteuerschaltungen 30 bis 34 für jede Achse empfangen Bewegungsbefehlsgrößen für jede Achse von der CPU 11 und geben die Befehle für jede Achse an die Servoverstärker 40 bis 44 aus.
Die Servoverstärker 40 bis 44 empfangen diese Befehle und steuern Servomotoren 50 bis 54 für jede Achse an. Jeder Servomotor 50 bis 54 für jede Achse umfasst einen Positions-/Geschwindigkeitsdetektor. Die Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren geben Positions-/Geschwindigkeits-Feedback-Signale aus, die zum Ausführen einer Feedback-Steuerung der Position/Geschwindigkeit an jede Achsensteuerschaltung 30 bis 34 zurückgesendet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass in den Blockdiagrammen auf die Darstellung dieses Positions-/Geschwindigkeits-Feedback verzichtet wurde.
Die Spindelsteuerschaltung 60 empfängt einen Spindeldrehbefehl für die Werkzeugmaschine und gibt ein Spindeldrehzahlsignal an den Spindelverstärker 61 aus. Der Spindelverstärker 61 empfängt das Spindeldrehzahlsignal und dreht den Spindelmotor 62 der Werkzeugmaschine zum Antreiben des Werkzeugs mit der befohlenen Drehzahl.
Der Spindelmotor 62 ist über ein Zahnrad, einen Riemen oder eine andere Komponente mit einem Impulsgeber 63 verbunden. Der Impulsgeber 63 gibt einen mit der Drehung der Spindel synchronen Feedback-Impuls aus. Der Feedback-Impuls wird über den Bus 25 von der CPU 11 gelesen.
Bei der in 2 dargestellten beispielhaften Konfiguration der numerischen Steuerung 100 sind fünf Achsensteuerschaltungen (die Achsensteuerschaltungen 30 bis 34) und fünf Servomotoren (die Servomotoren 50 bis 54) dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt, und es kann eine beliebige Anzahl an Achsensteuerschaltungen und Servomotoren vorgesehen sein.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm zur Veranschaulichung einer Funktion, bei der die CPU 11 über den Bus 25 in dem ROM 12 gespeicherte Systemprogramme und Anwendungsprogramme ausliest und die vorliegende Erfindung entsprechend diesen Systemprogrammen und Anwendungsprogrammen implementiert. Die CPU 11 umfasst eine Programmausführeinheit 111, eine Programmvorgriffseinheit 112, eine Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113, eine Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114, eine Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115, eine Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116, eine Bitschalter-Erfassungseinheit 117 und eine Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118.
Die Programmausführeinheit 111 führt ein Bearbeitungsprogramm aus. Genauer führt die Programmausführeinheit 111 bei dieser Ausführungsform eine Simulation des Bearbeitungsprogramms aus. Bei dieser Simulation ist vorzugsweise ein Werkstück auf der Werkzeugmaschine 200 angeordnet, und die Werkzeugmaschine 200 wird tatsächlich betrieben, statt dass das Bearbeitungsprogramm leer ausgeführt wird. Der Grund hierfür ist, dass sich die (später zu beschreibende) Differenz der Vorgriffsblöcke im Verlauf der Zeit abhängig von der Betriebsumgebung und der Achsenkonfiguration der Werkzeugmaschine 200 verändert.
Parallel zu der von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Simulation des Bearbeitungsprogramms greift die Programmvorgriffseinheit 112 vor dem Ausführen der Simulation auf das Bearbeitungsprogramm vor.
Die Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113 berechnet die Vorgriffsblöcke. Diese Zahl ist die Differenz zwischen der Folgenummer eines von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Blocks und der Folgenummer eines Blocks, auf den von der Programmvorgriffseinheit 112 zu dem Zeitpunkt vorgegriffen wird, zu dem der erste Block ausgeführt wird.
4 ist ein Graph, der die Differenz der Vorgriffsblöcke im Verlauf der Zeit zeigt. Die Vorgriffsblöcke sind null, wenn die Position eines Blocks, auf den von der Programmvorgriffseinheit 112 vorzugreifen ist, oder die Position eines von der Programmausführeinheit 111 auszuführenden Blocks das Ende des Bearbeitungsprogramms erreicht. Die Vorgriffsblöcke gehen jedoch normalerweise nicht gleichmäßig auf null zurück. Die Abnahmerate der Vorgriffsblöcke verändert sich abhängig von der Verarbeitungszeit für jeden Block, die sich aufgrund einer Änderung der Krümmung der Bearbeitungsbahn oder der Achsenkonfiguration unterscheidet.
Die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 vergleicht die Vorgriffsblöcke mit einem vorgegebenen Wert und erfasst den Block an dem Punkt, an dem die Vorgriffsblöcke unter den vorgegebenen Wert sinken. Dieser Block wird als „Erschöpfungsblock“ bezeichnet.
Hier werden die Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113 und die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 zusammen als „Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit“ bezeichnet. Die „Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit“ erfasst einen „Geschwindigkeitsverringerungsblock“, der ein Block ist, bei dem die Anzahl an Blöcken, auf die vorzugreifen ist, in dem Bearbeitungsprogramm relativ abnimmt. Bei der ersten Ausführungsform erfasst die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 den vorstehend beschriebenen „Erschöpfungsblock“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“.
Die Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 fügt einen Bitschalter zu dem vorstehend beschriebenen „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ (bei der ersten Ausführungsform dem „Erschöpfungsblock“) in dem Bearbeitungsprogramm hinzu. Wenn in dem Bearbeitungsprogramm ein Bitschalter hinzugefügt wurde, erfasst die (später beschriebene) Bitschalter-Erfassungseinheit 117 den Bitschalter, wenn die Programmausführeinheit 111 das Bearbeitungsprogramm ausführt. Dadurch kann der Block, auf den vorzugreifen ist, von der Programmvorgriffseinheit 112 als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ erkannt werden.
Die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 berechnet die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse der Werkzeugmaschine 200 unter Verwendung einer Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem „Geschwindigkeitsverringerungsblock“, zu dem von der Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 ein Bitschalter hinzugefügt wurde. Anschließend speichert die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 Vorschubgeschwindigkeits-Informationen als Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichereinheit 150.
Die Bitschalter-Erfassungseinheit 117 erfasst den zu dem Bearbeitungsprogramm hinzugefügten Bitschalter, wenn das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, nachdem die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 die „Vorschubgeschwindigkeits-Informationen“ in der Speichereinheit 150 gespeichert hat, beispielsweise wenn eine zweite Simulation ausgeführt wird oder wenn das Bearbeitungsprogramm nach der Simulation ausgeführt wird. Da die Bitschalter-Erfassungseinheit 117 den Bitschalter erfasst, kann der Block, auf den von der Programmvorgriffseinheit 112 vorzugreifen ist, als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ erkannt werden.
Die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118 liest die von der Bitschalter-Erfassungseinheit 117 erfassten Geschwindigkeitsinformationen, die zusammen mit dem Bitschalter als Paar gespeichert wurden, aus der Speichereinheit 150 aus und wendet die ausgelesenen Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an. Die numerische Steuerung 100 gibt einen Betriebsbefehl, der die Geschwindigkeitsinformationen umfasst, an die Werkzeugmaschine 200 aus.
Durch eine derartige Gestaltung der numerischen Steuerung 100 ist es durch einfaches Ausführen einer Koordinatenkorrektur beim Ausführen des „Erschöpfungsblocks“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ möglich, auf die Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse zu verzichten, wenn das Bearbeitungsprogramm ein zweites Mal oder öfter ausgeführt wird. Dadurch kann das Auftreten einer Instabilität der Geschwindigkeitssteuerung reduziert werden.
<Funktionsweise der Erfindung>
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die 5 und 6 die Arbeitsabläufe der numerischen Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
<Arbeitsablauf bei der Speicherung der Geschwindigkeits informat ionen>
5 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Arbeitsablaufs der numerischen Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform beim Speichern der Geschwindigkeitsinformationen. In Schritt S11 führt die Programmausführeinheit 111 eine Simulation des Bearbeitungsprogramms aus.
In Schritt S12 greift die Programmvorgriffseinheit 112 parallel zu der von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Bearbeitungsprogramm-Simulation vor dem Ausführen der Simulation auf das Bearbeitungsprogramm vor.
In Schritt S13 berechnet die Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113 die Vorgriffsblöcke.
Wenn in Schritt S14 die Vorgriffsblöcke unter einen vorgegebenen Wert sinken (S14: JA), wird die Verarbeitung mit Schritt S15 fortgesetzt. Wenn die Vorgriffsblöcke mehr als der vorgegebene Wert sind oder diesem entsprechen (S14: NEIN), wird die Verarbeitung mit den Schritten S11 und S12 fortgesetzt.
In Schritt S15 erfasst die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 den „Erschöpfungsblock“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“.
In Schritt S16 fügt die Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 einen Bitschalter zum dem „Erschöpfungsblock“ hinzu.
In Schritt S17 berechnet die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 unter Verwendung der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem „Erschöpfungsblock“ die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse der Werkzeugmaschine 200 und speichert Vorschubgeschwindigkeits-Informationen, die Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten sind, zusammen mit dem von der Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 hinzugefügten Bitschalter als Paar in der Speichereinheit 150.
<Arbeitsablauf beim Lesen der Geschwindigkeitsinformationen>
6 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Arbeitsablaufs der numerischen Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform beim Auslesen der Geschwindigkeitsinformationen. In Schritt S21 führt die Programmausführeinheit 111 eine Simulation des Bearbeitungsprogramms aus.
In Schritt S22 greift die Programmvorgriffseinheit 112 parallel zu der von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Bearbeitungsprogramm-Simulation vor dem Ausführen der Simulation auf das Bearbeitungsprogramm vor.
Wenn die Bitschalter-Erfassungseinheit 117 in Schritt S23 einen Bitschalter in dem Bearbeitungsprogramm erfasst, auf das von der Programmvorgriffseinheit 112 vorgegriffen wird (S23: JA), wird die Verarbeitung mit Schritt S24 fortgesetzt. Wenn die Bitschalter-Erfassungseinheit 117 keinen Bitschalter erfasst (S23: NEIN), wird die Verarbeitung mit den Schritten S21 und S22 fortgesetzt.
In Schritt S24 liest die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118 die dem von der Bitschalter-Erfassungseinheit 117 erfassten Bitschalter entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 150 aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an. Anschließend wird die Verarbeitung mit den Schritten S21 und S22 fortgesetzt (zurückgesetzt).
<Ergebnisse der Ausführungsform>
Die numerische Steuerung 100 gemäß dieser Ausführungsform erfasst einen „Geschwindigkeitsverringerungsblock“, der ein Block ist, bei dem die Anzahl an Blöcken, auf die in dem Bearbeitungsprogramm vorzugreifen ist, relativ abnimmt, in dem Bearbeitungsprogramm und speichert die unter Verwendung der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ berechnete Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse in der Speichervorrichtung 150. Die numerische Steuerung 100 liest bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms auch die Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichervorrichtung 150 aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an.
Durch diese Konfiguration ist es zur Stabilisierung der Vorschubgeschwindigkeit und der Abtraggeschwindigkeit möglich, die Position in dem Bearbeitungsprogramm zu erfassen, an der aufgrund einer unzureichenden Anzahl an zur Bestimmung des Beschleunigungs-/Verlangsamungsvorgangs verwendeten Vorgriffsblöcken die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens einer Geschwindigkeitssteuerungsanomalie besteht.
Die numerische Steuerung 100 umfasst die Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115, die einen Bitschalter zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock hinzufügt, und die Bitschalter-Erfassungseinheit 117, die den Bitschalter erfasst, wenn das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, nachdem die Geschwindigkeitsinformationen in der Speichereinheit 150 gespeichert wurden. Die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 speichert die Geschwindigkeitsinformationen und den Bitschalter als Satz in der Speichereinheit 150, und die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118 liest die dem Bitschalter entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 150 aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an, wenn ein Bitschalter erfasst wird.
Durch diese Konfiguration können mehrere Geschwindigkeitsinformationselemente verwendet werden, und die Geschwindigkeitsinformationen können von jedem Bitschalter getrennt und als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse angewendet werden.
Die numerische Steuerung 100 umfasst auch die Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113, die die Vorgriffsblöcke berechnet, die die Differenz zwischen einer ersten Folgenummer, die die Nummer eines von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Blocks ist, und einer zweiten Folgenummer sind, die die Nummer eines Blocks ist, auf den von der Programmvorgriffseinheit 112 vorgegriffen wird, während das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, und die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114, die den „Erschöpfungsblock“, der der Block ist, bei dem die Vorgriffsblöcke unter einen vorgegebenen Wert sinken, als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ erfasst.
Durch diese Konfiguration ist es möglich, den „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms anhand der Vorgriffsblöcke zu jedem Zeitpunkt zu erfassen.
<Zweite Ausführungsform>
Nun wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Um der Kürze willen werden hier nur Komponenten einer numerischen Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben, die sich von denen der numerischen Steuerung 100 unterscheiden.
<Konfiguration der Erfindung>
Die numerische Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst anstelle der CPU 11 eine CPU 11A. 7 ist ein Funktionsblockdiagramm zur Veranschaulichung einer Funktion, bei der die CPU 11A über den Bus 25 in dem ROM 12 gespeicherte Systemprogramme und Anwendungsprogramme ausliest und die vorliegende Erfindung entsprechend diesen Systemprogrammen und Anwendungsprogrammen implementiert.
Die CPU 11A unterscheidet sich dadurch von der CPU 11, dass die CPU 11A weder die Vorgriffsblock-Berechnungseinheit 113 noch die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114, sondern stattdessen eine Theoriewert-Berechnungseinheit 119, eine Messwert-Berechnungseinheit 120 und eine Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 umfasst.
Die Theoriewert-Berechnungseinheit 119 berechnet anhand der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine 200 und der Längen exakter gerader Linien, die die Bearbeitungsbahn bilden, der die Werkzeugmaschine 200 folgt, theoretische Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm.
Genauer berechnet die Theoriewert-Berechnungseinheit 119 die theoretischen Werte für die Verarbeitungszeit zum Ausführen des Programms anhand der folgenden Gleichung (1): $\begin{array}{l} Theoretische Werte für die Verarbeitungszeit zum Ausführen des \\ Programms (ms) = 60 \cdot Längen exakter gerader Linien (nm) / \\ Befehlsgeschwindigkeit (mm / min) \end{array}$
Die Messwert-Berechnungseinheit 120 berechnet bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms durch die Programmausführeinheit 111 tatsächlich gemessene Werte pro Block in der Gesamtzeit der von der Programmvorgriffseinheit 112 benötigten Vorgriffszeit und der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm.
Die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 vergleicht die Summe der von der Theoriewert-Berechnungseinheit 119 berechneten theoretischen Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm mit der Summe der tatsächlich gemessenen Werte pro Block in der von der Programmvorgriffseinheit 112 benötigten Vorgriffszeit und der von der Messwert-Berechnungseinheit 120 berechneten tatsächlichen Verarbeitungszeit für das von der Programmausführeinheit 111 ausgeführte Bearbeitungsprogramm. Ein Block, bei dem das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte von der Summe der gemessenen Werte höher als ein vorgegebener Wert ist, wird als „anomaler Block“ erfasst. Dieser „anomale Block“ ist ein Block, bei dem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Geschwindigkeitssteuerungsanomalie im Vergleich zu anderen Blöcken relativ hoch ist.
Bei der zweiten Ausführungsform erfasst die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 den „anomalen Block“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“.
Durch diese Konfiguration der numerischen Steuerung 100A ist es beim zweiten oder mehrfachen Ausführen des Bearbeitungsprogramms durch einfaches Ausführen einer Koordinatenkorrektur beim Ausführen des „anomalen Blocks“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ möglich, auf die Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse zu verzichten. Dadurch kann das Auftreten einer Instabilität der Geschwindigkeitssteuerung reduziert werden.
<Funktionsweise der Erfindung>
Nun werden unter Bezugnahme auf 8 die Arbeitsabläufe der numerischen Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
<Arbeitsablauf beim Speichern der Geschwindigkeitsinformationen>
8 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Arbeitsablaufs der numerischen Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform beim Speichern der Geschwindigkeitsinformationen. In Schritt S31 führt die Programmausführeinheit 111 eine Simulation des Bearbeitungsprogramms aus.
In Schritt S32 greift die Programmvorgriffseinheit 112 parallel zu der von der Programmausführeinheit 111 ausgeführten Simulation des Bearbeitungsprogramms vor dem Ausführen der Simulation auf das Bearbeitungsprogramm vor.
In Schritt S33 berechnet die Theoriewert-Berechnungseinheit 119 anhand der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine 200 und der Längen exakter gerader Linien, die die Bearbeitungsbahn bilden, der die Werkzeugmaschine 200 folgt, theoretische Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm.
In Schritt S34 berechnet die Messwert-Berechnungseinheit 120 tatsächlich gemessene Werte pro Block in der Summe der von der Programmvorgriffseinheit 112 benötigten Vorgriffszeit und der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm, während die Programmausführeinheit 111 die Simulation des Bearbeitungsprogramms ausführt.
Wenn in Schritt S35 das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte pro Block von der Summe der tatsächlich gemessenen Werte pro Block höher als ein vorgegebener Wert ist (S35: JA), wird die Verarbeitung mit Schritt S36 fortgesetzt. Wenn das Ergebnis kleiner als der vorgegebenen Wert ist oder mit diesem übereinstimmt (S35: NEIN), wird die Verarbeitung mit den Schritten S31 und S32 fortgesetzt.
In Schritt S36 erfasst die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 den „anomalen Block“ als „Geschwindigkeitsverringerungsblock“.
In Schritt S37 fügt die Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 einen Bitschalter zu dem „anomalen Block“ hinzu.
In Schritt S38 berechnet die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 unter Verwendung einer Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem „anomalen Block“ die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse der Werkzeugmaschine 200 und speichert die Vorschubgeschwindigkeits-Informationen als Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten zusammen mit dem von der Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 hinzugefügten Bitschalter als Paar in der Speichereinheit 150.
<Arbeitsablauf beim Lesen der Geschwindigkeitsinformationen>
Der Arbeitsablauf der numerischen Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform beim Auslesen der Geschwindigkeitsinformationen stimmt mit dem Arbeitsablauf der numerischen Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform beim Auslesen der Geschwindigkeitsinformationen überein, und daher wird auf seine Beschreibung verzichtet.
<Ergebnisse der Ausführungsform>
Zur Erfassung des „Geschwindigkeitsverringerungsblocks“ umfasst die numerische Steuerung 100A: die Theoriewert-Berechnungseinheit 119, die anhand der Längen exakter gerader Linien, die die Bearbeitungsbahn bilden, der die Werkzeugmaschine 200 folgt, und der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine 200 theoretische Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm berechnet; die Messwert-Berechnungseinheit 120, die bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms tatsächlich gemessene Werte pro Block in der. Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm und der von der Programmvorgriffseinheit 112 benötigten Vorgriffszeit berechnet; und die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121, die einen „anomalen Block“ erfasst, der ein Block ist, bei dem das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte von der Summe der tatsächlich gemessenen Werte höher als ein vorgegebener Wert ist.
Durch diese Konfiguration ist es möglich, den „Geschwindigkeitsverringerungsblock“ anhand der Differenz zwischen den theoretischen Werten und den beim Ausführen des Bearbeitungsprogramms in der Verarbeitungszeit zu jedem Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Werten zu erfassen.
<Modifikationsbeispiele>
<Modifikationsbeispiel 1>
Wie in 1 dargestellt, wird bei der ersten und zweiten Ausführungsformen davon ausgegangen, dass eine numerische Steuerung 100, eine Speichervorrichtung 150 und eine Werkzeugmaschine 200 als Zusammenstellung vorgesehen sind, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. So können beispielsweise, insbesondere wenn mehrere numerische Steuerungen 100 den gleichen Verarbeitungsprozess ausführen sollen, die mehreren numerischen Steuerungen 100 mit einer Speichervorrichtung 150 verbunden sein, und die in dieser einen Speichervorrichtung 150 gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen können von den mehreren numerischen Steuerungen 100 gemeinsam genutzt werden.
<Modifikationsbeispiel 2>
Die numerische Steuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform berechnet die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anhand der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem Erschöpfungsblock und speichert Geschwindigkeitsinformationen als Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichervorrichtung 150. Weiterhin liest die numerische Steuerung 100 die in der Speichervorrichtung 150 gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an. Die numerische Steuerung 100 ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die numerische Steuerung 100 kann beispielsweise Geschwindigkeitsinformationen zu der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu jedem anderen Block als dem Erschöpfungsblock in dem Bearbeitungsprogramm oder zu sämtlichen Blöcken in dem Bearbeitungsprogramm zusammen mit jedem Geschwindigkeitsinformationselement entsprechenden Bitschaltern als Paare in der Speichervorrichtung 150 speichern, die in der Speichervorrichtung 150 gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen auslesen und die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anwenden. Ähnlich berechnet die numerische Steuerung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anhand der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem anomalen Block, speichert die Geschwindigkeitsinformationen als Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichereinheit 150, liest die in der Speichervorrichtung 150 gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an. Die numerische Steuerung 100A ist jedoch nicht auf eine derartige Konfiguration beschränkt. Die numerische Steuerung 100A kann beispielsweise Geschwindigkeitsinformationen zu der Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu jedem anderen Block als dem anomalen Block in dem Bearbeitungsprogramm oder zu sämtlichen Blöcken in dem Bearbeitungsprogramm zusammen mit jedem Geschwindigkeitsinformationselement entsprechenden Bitschaltern als Paare in der Speichervorrichtung 150 speichern, die in der Speichervorrichtung 150 gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen auslesen und die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anwenden.
<Modifikationsbeispiel 3>
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform definiert die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 einen Erschöpfungsblock als Block, bei dem die Vorgriffsblöcke unter einen vorgegebenen Wert sinken, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit 114 kann einen Erschöpfungsblock beispielsweise als Block definieren, bei dem die Abnahmerate der Vorgriffsblöcke einen vorgegebenen Wert übersteigt.
<Modifikationsbeispiel 4>
Bei der zweiten Ausführungsform vergleicht die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 die Summe der von der Theoriewert-Berechnungseinheit 119 berechneten theoretischen Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm mit der Summe der tatsächlich gemessenen Werte pro Block in der von der Programmvorgriffseinheit 112 benötigten Vorgriffszeit und der von der Messwert-Berechnungseinheit 120 berechneten tatsächlichen Verarbeitungszeit für das von der Programmausführeinheit 111 ausgeführte Bearbeitungsprogramm und definiert einen Block, bei dem das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte von der Summe der gemessenen Werte höher als ein vorgegebener Wert ist, als „anomalen Block“. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Anomalieblock-Erfassungseinheit 121 kann beispielsweise einen Block, an dem das Verhältnis der Gesamtzahl der tatsächlich gemessenen Werte zu der Gesamtzahl der theoretischen Werte einen vorgegebenen Wert übersteigt, als anomalen Block definieren.
<Modifikationsbeispiel 5>
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen fügt die Bitschalter-Hinzufügeeinheit 115 einen Bitschalter zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock hinzu, die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 speichert die Geschwindigkeitsinformationen zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichereinheit 150, die Bitschalter-Erfassungseinheit 117 erfasst nach dem Speichern der Geschwindigkeitsinformationen in der Speichereinheit 150 bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms die Bitschalter, und die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118 liest bei der Erfassung des Bitschalters die dem Bitschalter entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 150 aus und wendet die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse an. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Wenn nur ein Geschwindigkeitsinformationselement in der Speichereinheit 150 gespeichert ist, kann die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit 116 beispielsweise nur die Geschwindigkeitsinformationen in der Speichervorrichtung 150 speichern, und die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit 118 kann die Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit 150 auslesen, ohne Bitschalter zur Unterscheidung der Geschwindigkeitsinformationselemente zu verwenden.
<Modifikationsbeispiel 6>
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden der Arbeitsablauf zur Speicherung der Geschwindigkeitsinformationen und der Arbeitsablauf zum Auslesen der Geschwindigkeitsinformationen ausgeführt, wenn die Programmausführeinheit 111 die Bearbeitungsprogramm-Simulation ausführt, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Ähnliche Arbeitsabläufe können beispielsweise während einer tatsächlichen Bearbeitung ausgeführt werden, bei der die numerische Steuerung 100 die Werkzeugmaschine 200 steuert.
Vorstehend wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Sämtliche beschriebenen Ergebnisse sind lediglich die besten Ergebnisse, die durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, und sind nicht auf die hier vorgelegte Beschreibung beschränkt.
Das von der numerischen Steuerung 100 oder 100A verwendete Steuerverfahren wird durch Software implementiert. Bei der Verwendung von Software werden die Programme, die diese Software bilden, auf einem Computer (der numerischen Steuerung 100 oder 100A) installiert. Diese Programme können auf einem entnehmbaren Medium aufgezeichnet und an einen Benutzer vertrieben werden, oder sie können als von einem Benutzer über ein Netzwerk auf einen Computer herunterzuladende Datei zugänglich gemacht werden. Diese Programme können dem Computer eines Benutzers (der numerischen Steuerung 100 oder 100A) auch über ein Netzwerk als Internet-Dienst zugänglich gemacht werden, statt heruntergeladen zu werden.
Bezugszeichenliste

10: Steuersystem
100: numerische Steuerung
111: Programmausführeinheit
112: Programmvorgriffseinheit
113: Vorgriffsblock-Berechnungseinheit (Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit)
114: Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit (Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit)
115: Bitschalter-Hinzufügeeinheit
116: Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit
117: Bitschalter-Erfassungseinheit
118: Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit
119: Theoriewert-Berechnungseinheit
120: Messwert-Berechnungseinheit
121: Anomalieblock-Erfassungseinheit (Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit)
150: Speichereinheit
200: Werkzeugmaschine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 3723015 [0009]

Claims

Numerische Steuerung (100), die mit einer Werkzeugmaschine (200), die Achsen aufweist, und einer Speichervorrichtung (150) verbunden ist und die Werkzeugmaschine durch Ausführen eines Bearbeitungsprogramms steuert, das aus mehreren Blöcken aufgebaut ist und die Beschleunigung/Verlangsamung der Achsen steuert, wobei die numerische Steuerung umfasst: eine Programmausführeinheit (111), die das Bearbeitungsprogramm ausführt; eine Programmvorgriffseinheit (112), die parallel zu der Ausführung des Bearbeitungsprogramms auf das Bearbeitungsprogramm vorgreift; eine Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit, die einen Geschwindigkeitsverringerungsblock in dem Bearbeitungsprogramm erfasst, wobei der Geschwindigkeitsverringerungsblock ein Block ist, bei dem die Anzahl an Blöcken, auf die vorzugreifen ist, relativ abnimmt; eine Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit (116), die anhand einer Tabellenvorschubgeschwindigkeit zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock eine Vorschubgeschwindigkeit zu jeder der Achsen berechnet und Geschwindigkeitsinformationen, die Informationen zu den Vorschubgeschwindigkeiten sind, in der Speichereinheit speichert; und eine Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit (118), die die Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichereinheit ausliest und die Geschwindigkeitsinformationen als Vorschubgeschwindigkeit zu jeder der Achsen anwendet.
Numerische Steuerung (100) nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Bitschalter-Hinzufügeeinheit (115), die einen Bitschalter zu dem Geschwindigkeitsverringerungsblock hinzufügt; und eine Bitschalter-Erfassungseinheit (117), die nach dem Speichern der Geschwindigkeitsinformationen in der Speichervorrichtung bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms den Bitschalter erfasst, wobei die Geschwindigkeitsinformations-Speichereinheit (116) die Geschwindigkeitsinformationen zusammen mit dem Bitschalter als Paar in der Speichereinheit (150) speichert, und wobei die Geschwindigkeitsinformations-Leseeinheit (118) bei der Erfassung des Bitschalters die dem Bitschalter entsprechenden Geschwindigkeitsinformationen aus der Speichervorrichtung (150) ausliest und die Geschwindigkeitsinformationen auf die Vorschubgeschwindigkeit zu jeder Achse anwendet.
Numerische Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit umfasst: eine Vorgriffsblock-Berechnungseinheit (113), die Vorgriffsblöcke berechnet, die die Differenz zwischen einer ersten Folgenummer, die die Nummer eines von der Programmausführeinheit ausgeführten Blocks ist, und einer zweiten Folgenummer sind, die die Nummer eines Blocks ist, auf den von der Programmvorgriffseinheit vorgegriffen wird, während das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird; und eine Erschöpfungsblock-Erfassungseinheit (114), die einen Erschöpfungsblock, der ein Block ist, bei dem die Vorgriffsblöcke unter einen vorgegebenen Wert sinken, als Geschwindigkeitsverringerungsblock erfasst.
Numerische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Geschwindigkeitsverringerungsblock-Erfassungseinheit umfasst: eine Theoriewert-Berechnungseinheit (119) die anhand der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine und der Längen infinitesimaler bzw. exakter gerader Linien, die die Bearbeitungsbahn bilden, der die Werkzeugmaschine folgt, theoretische Werte pro Block in der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm berechnet; eine Messwert-Berechnungseinheit (120), die bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms tatsächlich gemessene Werte pro Block in der von der Programmvorgriffseinheit benötigten Vorgriffszeit und der Verarbeitungszeit für das Bearbeitungsprogramm berechnet; und eine Anomalieblock-Erfassungseinheit (121),die einen anomalen Block, der ein Block ist, bei dem das Ergebnis der Subtraktion der Summe der theoretischen Werte von der Summe der gemessenen Werte höher als ein vorgegebener Wert ist, als Geschwindigkeitsverringerungsblock erfasst.
Numerisches Steuersystem (10), das umfasst: mehrere der numerischen Steuerungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und eine Speichereinheit (150), wobei die in der Speichereinheit (150) gespeicherten Geschwindigkeitsinformationen von den mehreren numerischen Steuerungen (100) gemeinsam genutzt werden.