DE102019201355B4 - Controller, Steuerverfahren und Steuerprogramm - Google Patents

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Abstract

Controller (1), der aufweist:eine Bewegungsebenen-Erfassungseinheit (111), die dazu ausgebildet ist, eine Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem zu akzeptieren, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (2) angibt;eine Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit (112), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem umzuwandeln, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (3) abgebildet wird;eine Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit (113), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem umzuwandeln;eine Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit (114), die dazu ausgebildet ist, aktuelle Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem zu erfassen;eine Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit (115), die dazu ausgebildet ist, ein Betätigungssymbol an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem einzublenden und anzuzeigen, die den Positionsinformationen entspricht;eine Schiebepositions-Erfassungseinheit (116), die dazu ausgebildet ist, einen Bestimmungsort einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung von einem Start bis zu einem Ende der Schiebebetätigung regelmäßig zu erfassen, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener berührt worden ist;eine Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit (117), die dazu ausgebildet ist, in einer Zeitreihe die Koordinatenwerte der Schiebepositionen zu erfassen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt worden sind und einen Betrag einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine (2) zu berechnen, der erforderlich ist, um das Betätigungsziel der Reihe nach entlang der Koordinatenwerte zu bewegen; undeine Einheit (118) für eine axiale Bewegung, die dazu ausgebildet ist, das Betätigungsziel entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung zu bewegen, wobeidie Schiebepositions-Erfassungseinheit (116) einen Zeitraum erfasst, bis die Schiebebetätigung die Schiebeposition erreicht, unddie Einheit (118) für eine axiale Bewegung beginnt, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Erfassen der Schiebeposition verstrichen ist, und das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegt, der dem Zeitraum entspricht, bis die Schiebebetätigung jede der Schiebepositionen erreicht, wodurch das Betätigungsziel entsprechend mit der Schiebebetätigung mit einer Verzögerung der vorgegebenen Zeit bewegt wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Controller für eine Werkzeugmaschine, ein Steuerverfahren dafür und ein Steuerprogramm dafür.
  • Verwandte Technik
  • Als herkömmliches Mittel zum manuellen Bewegen von Achsen einer Werkzeugmaschine führt ein Bediener einen manuellen kontinuierlichen Vorschub oder einen Handradvorschub durch. Bei einer solchen axialen Betätigung muss ein Bediener abwechselnd den Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine und den Bildschirm eines numerischen Controllers überprüfen. Um eine solche Belastung des Bedieners zu verringern, schlägt zum Beispiel Patentdokument 1 ein Verfahren zum Bewegen von Achsen vor, während ein Bediener ein Symbol für jede Achse auf einem Berührungsfeld berührt, das ein Bild des Bearbeitungsbereichs anzeigt.
  • Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, JP 2016- 157 400 A
  • Übersicht über die Erfindung
  • Bei einem solchen herkömmlichen Verfahren muss jedoch jede Achse einzeln betätigt werden, und das auf dem Berührungsfeld angezeigte Symbol muss des Weiteren ununterbrochen gedrückt werden, bis jede Achse eine vorgesehene Position erreicht. Darüber hinaus bewegt sich jede Achse nur mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, und auf diese Weise ist es schwierig, visuell zu überprüfen, dass jede Achse präzise zu einer vorgesehenen Position bewegt wird. Dementsprechend wird der Bediener einer schweren Belastung ausgesetzt.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Controller, ein Steuerverfahren und ein Steuerprogramm bereitzustellen, die es ermöglichen, eine Belastung eines Bedieners beim Bewegen von Achsen einer Werkzeugmaschine zu verringern.
  • (1) Ein Controller (zum Beispiel ein im Folgenden beschriebener numerischer Controller 1) gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Bewegungsebenen-Erfassungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111), die dazu ausgebildet ist, eine Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem zu akzeptieren, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (zum Beispiel einer im Folgenden beschriebenen Werkzeugmaschine 2) angibt, eine Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit 112), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem umzuwandeln, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Kamera 3) abgebildet wird, eine Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit 113), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem umzuwandeln, eine Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit 114), die dazu ausgebildet ist, aktuelle Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem zu erfassen, eine Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit 115), die dazu ausgebildet ist, ein Betätigungssymbol an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem einzublenden und anzuzeigen, die den Positionsinformationen entspricht, eine Schiebepositions-Erfassungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Schiebepositions-Erfassungseinheit 116), die dazu ausgebildet ist, einen Bestimmungsort einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung zu erfassen, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener berührt worden ist, eine Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117), die dazu ausgebildet ist, einen Betrag einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine auf Grundlage der Koordinate zu berechnen, die durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, und eine Einheit für eine axiale Bewegung (zum Beispiel eine im Folgenden beschrieben Einheit 118 für eine axiale Bewegung), die dazu ausgebildet ist, das Betätigungsziel entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung zu bewegen.
  • (2) In dem Controller gemäß (1) kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit eine Endposition der Schiebebetätigung als Schiebeposition erfassen, und die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit kann den Betrag der axialen Bewegung der Werkzeugmaschine berechnen, der erforderlich ist, um das Betätigungsziel zu einer Koordinate der Endposition in dem Maschinenkoordinatensystem zu bewegen.
  • (3) In dem Controller gemäß (1) kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit regelmäßig die Schiebepositionen von einem Start bis zu einem Ende der Schiebebetätigung erfassen und kann die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit in einer Zeitreihe die Koordinatenwerte der Schiebepositionen erfassen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt worden sind, und kann die Beträge der axialen Bewegung berechnen, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel der Reihe nach entlang der Koordinatenwerte zu bewegen.
  • (4) In dem Controller gemäß (3) kann die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit die Beträge der axialen Bewegung berechnen, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel entlang eines Pfades zu bewegen, der durch Interpolieren der in einer Zeitreihe erfassten Koordinatenwerte mit einer Kurve gewonnen wird.
  • (5) In dem Controller gemäß (3) oder (4) kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit einen Zeitraum, bis die Schiebebetätigung jede der Schiebepositionen erreicht, auf Grundlage einer Anzahl der Schiebepositionen, die regelmäßig vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung erfasst werden, und eines Erfassungszyklus der im Voraus bestimmten Schiebepositionen berechnen und kann die Einheit für eine axiale Bewegung das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegen, der dem berechneten Zeitraum entspricht.
  • (6) In dem Controller gemäß einem von (1) bis (4) kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit einen Zeitraum erfassen, bis die Schiebebetätigung die Schiebeposition erreicht, und kann die Einheit für eine axiale Bewegung das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegen, der dem erfassten Zeitraum entspricht.
  • (7) In dem Controller gemäß (6) kann die Einheit für eine axiale Bewegung beginnen, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Erfassen der Schiebeposition verstrichen ist.
  • (8) In dem Controller gemäß einem von (1) bis (7) kann die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit eine Auswahleingabe der Bewegungsebene von einem Bild akzeptieren, das eine Mehrzahl von vorgegebenen Kandidaten zeigt.
  • (9) In dem Controller gemäß einem von (1) bis (7) kann die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit eine Bestimmung der Bewegungsebene durch eine Auswahl von zwei Achsen aus dreidimensionalen Koordinatenachsen in dem Bearbeitungsbereich und Eingabe eines Drehwinkels um jede Achse einer Ebene akzeptieren, die durch die beiden ausgewählten Achsen bestimmt wird.
  • (10) In dem Controller gemäß einem von (1) bis (9) kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit den Koordinatenwert, der durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, entsprechend der Schiebebetätigung anzeigen.
  • (11) Ein Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, das durch einen Computer (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene CPU 11) ausgeführt werden soll, beinhaltet einen Bewegungsebenen-Erfassungsschritt zum Akzeptieren einer Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (zum Beispiel einer im Folgenden beschriebenen Werkzeugmaschine 2) angibt, einen Maschinenkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Kamera 3) abgebildet wird, einen Bildkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem, einen Betätigungszielpositions-Erfassungsschritt zum Erfassen von aktuellen Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem, einen Betätigungssymbol-Anzeigeschritt zum Einblenden und Anzeigen eines Betätigungssymbols an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem, die \ den Positionsinformationen entspricht, einen Schiebepositions-Erfassungsschritt zum Erfassen eines Bestimmungsortes einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener berührt worden ist, einen Bewegungsbetrags-Berechnungsschritt zum Berechnen eines Betrags einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine auf Grundlage der Koordinate, die durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, und einen Schritt für eine axiale Bewegung zum Bewegen des Betätigungsziels entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung.
  • (12) Ein Steuerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt, dass ein Computer (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene CPU 11) die Schritte eines Bewegungsebenen-Erfassungsschritts zum Akzeptieren einer Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (zum Beispiel einer im Folgenden beschriebenen Werkzeugmaschine 2) angibt, eines Maschinenkoordinaten-Umwandlungsschritts zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (zum Beispiel eine im Folgenden beschriebene Kamera 3) abgebildet wird, eines Bildkoordinaten-Umwandlungsschritts zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem, eines Betätigungszielpositions-Erfassungsschritts zum Erfassen von aktuellen Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem, eines Betätigungssymbol-Anzeigeschritts zum Einblenden und Anzeigen eines Betätigungssymbols an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem, die den Positionsinformationen entspricht, eines Schiebepositions-Erfassungsschritts zum Erfassen eines Bestimmungsortes einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener berührt worden ist, eines Bewegungsbetrags-Berechnungsschritts zum Berechnen eines Betrags einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine auf Grundlage der Koordinate, die durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, und eines Schritts für eine axiale Bewegung zum Bewegen des Betätigungsziels entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung verringert eine Belastung eines Bedieners beim Bewegen von Achsen einer Werkzeugmaschine.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm, das Hardwarekonfigurationen von Hauptteilen eines numerischen Controllers gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das funktionale Konfigurationen einer CPU in dem numerischen Controller gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für ein Verfahren (A) zum Bestimmen einer Bewegungsebene gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für ein Verfahren (B) zum Bestimmen einer Bewegungsebene gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 5 ist ein Schaubild, das ein Anzeigebeispiel für Koordinatenwerte in Reaktion auf eine Schiebebetätigung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für eine durch einen Bediener durchgeführte Betätigungsprozedur gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 7 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für eine durch einen Bediener durchgeführte Betätigungsprozedur gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • [Erste Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenngleich ein numerischer Controller 1, in dem verschiedene Typen von Funktionen, die im Folgenden beschrieben werden, neu bereitgestellt werden, als Controller für eine Werkzeugmaschine in der vorliegenden Ausführungsform dient, kann eine Informationsverarbeitungseinheit, die eine Schnittstelle zwischen der Informationsverarbeitungseinheit und einem vorhandenen numerischen Controller aufweist, als Controller dienen.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Hardwarekonfigurationen von Hauptteilen des numerischen Controllers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der numerische Controller 1 umfasst eine CPU 11 als einen Prozessor, der den gesamten numerischen Controller 1 steuert. Die CPU 11 liest ein in einem ROM 12 gespeichertes Systemprogramm durch einen Bus 20 und steuert den gesamten numerischen Controller 1 durch Folgen des gelesenen Systemprogramms. Ein RAM 13 speichert vorübergehende berechnete Daten, Anzeigedaten und verschiedene Typen von Daten, die von einem Bediener durch eine Anzeige-/MDI-Einheit 70 eingegeben werden. Im Allgemeinen wird ein Zugriff schneller auf ein RAM als auf ein ROM durchgeführt. Somit kann die CPU 11 das in dem ROM 12 gespeicherte Systemprogramm im Voraus auf dem RAM 13 bereitstellen. Dann kann die CPU 11 das Systemprogramm von dem RAM 13 lesen und das gelesene Systemprogramm ausführen. Ein nichtflüchtiger Speicher 14 ist beispielsweise eine magnetische Speichereinheit, ein Flash-Speicher, ein MRAM, FRAM oder ein EEPROM. Alternativ ist der nichtflüchtige Speicher 14 ein SRAM oder ein DRAM, das beispielsweise durch eine Batterie gesichert wird. Der nichtflüchtige Speicher 14 ist als ein nichtflüchtiger Speicher konfiguriert, um seinen Speicherzustand zu halten, sogar nachdem der numerische Controller 1 ausgeschaltet ist. Der nichtflüchtige Speicher 14 speichert ein maschinelles Bearbeitungsprogramm usw., das von einer Schnittstelle 15, der Anzeige-/MDI-Einheit 70 oder einer Kommunikationseinheit 27 eingegeben wird.
  • Das ROM 12 speichert verschiedene Systemprogramme, die im Voraus zum Ausführen der Verarbeitung in einem Editiermodus geschrieben wurden, die zur Erzeugung und zum Editieren eines maschinellen Bearbeitungsprogramms und zum Ausführen der Verarbeitung für automatischen Betrieb erforderlich sind. Verschiedene maschinelle Bearbeitungsprogramme werden durch die Schnittstelle 15, die Anzeige-/MDI-Einheit 70 oder die Kommunikationseinheit 27 eingegeben und in dem nichtflüchtigen Speicher 14 gespeichert. Die Schnittstelle 15 stellt eine Verbindung zwischen dem numerischen Controller 1 und der externen Ausrüstung 72 her. Ein maschinelles Bearbeitungsprogramm, verschiedene Parameter usw. werden von der externen Ausrüstung 72 in den numerischen Controller 1 gelesen. Das in dem numerischen Controller 1 editierte maschinelle Bearbeitungsprogramm kann in einem externen Speicher durch die externe Ausrüstung 72 gespeichert werden. Spezifische Beispiele der Schnittstelle 15 umfassen eine RS232C-Schnittstelle, einen USB, eine SATA-Schnittstelle, einen PC-Kartensteckplatz, einen CF-Kartensteckplatz, einen SD-Kartensteckplatz, Ethernet und WiFi. Die Schnittstelle 15 kann auf der Anzeige-/MDI-Einheit 70 lokalisiert sein. Beispiele der externen Ausrüstung 72 umfassen einen Computer, einen USB-Speicher, eine CFast-Karte, eine CF-Karte und eine SD-Karte.
  • Ein programmierbarer Maschinencontroller (programmable machine controller; PMC) 16 gibt ein Signal durch eine E/A-Einheit 17 an eine Hilfsvorrichtung (wie beispielsweise eine automatische Werkzeugaustauschvorrichtung) von einer Werkzeugmaschine aus, um die Hilfsvorrichtung durch Folgen eines in dem numerischen Controller 1 bereitgestellten Sequenzprogramms zu steuern. Der PMC 16 akzeptiert Signale, die von verschiedenen Schaltern usw. von einem Bedienfeld 71 eingegeben werden, die an dem Körper der Werkzeugmaschine angeordnet sind, führt eine notwendige Signalverarbeitung aus und transferiert die verarbeiteten Signale an die CPU 11. Im Allgemeinen wird der PMC 16 ebenfalls ein programmierbarer Logikcontroller (programmierbarer Logikcontroller; PLC) genannt. Das Bedienfeld 71 ist mit dem PMC 16 verbunden. Das Bedienfeld 71 kann beispielsweise einen manuellen Pulsgenerator umfassen. Die Anzeige-/MDI-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabeeinheit mit einer Anzeige 701 (Anzeigeeinheit) und einer Bedieneinheit, wie beispielsweise einer Tastatur oder einem Berührungsfeld 702. Eine Schnittstelle 18 wird zum Übertragen von Bildschirmdaten verwendet, die auf der Anzeige 701 der Anzeige-/MDI-Einheit 70 anzuzeigen sind. Die Schnittstelle 18 wird ebenfalls zum Empfangen eines Befehls und von Daten von der Bedieneinheit der Anzeige-/MDI-Einheit 70 und zum Transferieren des empfangenen Befehls und der Daten an die CPU 11 verwendet.
  • Achsensteuerschaltungen 30 bis 34 von entsprechenden Achsen empfangen Bewegungsbefehlsbeträge der entsprechenden Achsen, die von der CPU 11 gegeben werden, und geben die Befehle jeweils auf den entsprechenden Achsen an Servoverstärkern 40 bis 44 aus. In Reaktion auf den Empfang dieser Befehle treiben die Servoverstärker 40 bis 44 jeweils Servomotoren 50 bis 54 der entsprechenden Achsen. Die Servomotoren 50 bis 54 der entsprechenden Achsen umfassen jeweils einen eingebauten Positions- und Geschwindigkeitsdetektor. Die Servomotoren 50 bis 54 übertragen Positions- und Geschwindigkeits-Rückkopplungssignale als Rückkopplungen jeweils an die Achsensteuerschaltungen 30 bis 34, um dadurch eine Positions- und Geschwindigkeits-Rückkopplungsregelung auszuüben.
  • Eine Spindelsteuerschaltung 60 gibt ein Spindelgeschwindigkeitssignal an einen Spindelverstärker 61 in Reaktion auf den Empfang eines an die Werkzeugmaschine gerichteten Spindeldrehbefehls aus. In Reaktion auf den Empfang des Spindelgeschwindigkeitssignals dreht der Spindelverstärker 61 einen Spindelmotor 62 der Werkzeugmaschine bei einer durch den Befehl gekennzeichneten Drehgeschwindigkeit, um dadurch ein Werkzeug anzutreiben. Ein Pulscodierer 63 ist beispielsweise mit dem Spindelmotor 62 mit einem Getriebe oder einem Gurt gekoppelt. Der Pulscodierer 63 gibt einen Rückkopplungspuls synchron zur Drehung einer Spindel aus. Der Rückkopplungspuls läuft durch den Bus 20, um von der CPU 11 gelesen zu werden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die funktionalen Konfigurationen der CPU 11 in dem numerischen Controller 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die CPU 11 beinhaltet eine Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111, eine Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit 112, eine Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit 113, eine Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit 114, eine Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit 115, eine Schiebepositions-Erfassungseinheit 116, eine Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 und eine Einheit 118 für eine axiale Bewegung. Jede dieser Funktionseinheiten wird umgesetzt, wenn die CPU 11 das in dem ROM 12 gespeicherte Systemprogramm ausführt.
  • Die Anzeige 701 zeigt das Bild des Bearbeitungsbereichs einer Werkzeugmaschine 2 an, der durch eine Kamera 3 abgebildet wird. Es ist zu beachten, dass die Kamera 3 über den numerischen Controller 1 mit der Anzeige 701 verbunden sein kann oder ein Videosignal direkt in die Anzeige 701 eingegeben werden kann. Die Anzeige 701 und das Berührungsfeld 702 sind so in der Anzeige-/MDI-Einheit 70 angeordnet, dass sie einander überlagern. Der Koordinatenwert einer Berührungsposition auf der Anzeige 701 stimmt mit dem Koordinatenwert der Berührungsposition auf dem Berührungsfeld 702 überein.
  • Die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 akzeptiert eine Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem, das eine Position in dem Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine 2 angibt. Der numerische Controller 1 akzeptiert über das Berührungsfeld 702 eine Anweisung, ein Betätigungsziel auf der Bewegungsebene zu bewegen, und führt eine axiale Bewegung der Werkzeugmaschine 2 durch.
  • Dabei akzeptiert die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 die Bestimmung der Bewegungsebene zum Beispiel durch eines der folgenden Verfahren (A) und (B).
  • Verfahren (A): Die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 akzeptiert eine Auswahleingabe der Bewegungsebene von dem Bild, das eine Mehrzahl von vorgegebenen Kandidaten zeigt. 3 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für das Verfahren (A) zum Bestimmen der Bewegungsebene gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In einem Beispiel zeigt die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 drei Optionen, eine x-y-Ebene, eine y-z-Ebene und eine z-x-Ebene, die jeweils mit zwei Achsen von dreidimensionalen Koordinatenachsen x, y, z in dem Maschinenkoordinatensystem ausgebildet sind, als Bewegungsebenenkandidaten auf der Anzeige 701 an. Die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 akzeptiert eine Auswahl, die von einem Bediener über das Berührungsfeld 702 eingegeben wird. Dabei kann die Anzeige 701 Bilder wie zum Beispiel von einem Betätigungssymbol I, das die Position eines Betätigungsziels A darstellt, von einem Parallelogramm, das die ausgewählte Bewegungsebene darstellt, und von Pfeilen, die die Richtungen von jeweiligen Achsen darstellen, zusammen mit dem Bild des Bearbeitungsbereichs anzeigen.
  • Verfahren (B): Die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 akzeptiert die Bestimmung der Bewegungsebene durch eine Auswahl von zwei Achsen aus den dreidimensionalen Koordinatenachsen x, y, z in dem Bearbeitungsbereich und Eingabe des Drehwinkels um jede Achse der Ebene, die durch diese beiden Achsen bestimmt wird. 4 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für das Verfahren (B) zum Bestimmen der Bewegungsebene gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In einem Beispiel zeigt die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit 111 auf der Anzeige 701 ein Kontrollkästchen für eine Auswahl von zwei Achsen (Bewegungsachsen) und ein Feld für eine Eingabe eines Drehwinkels um jede Achse für jede der drei Koordinatenachsen (Betätigungszielachsen) x, y, z an. In diesem Beispiel wird eine x-y'-Ebene, die durch Drehen der x-y-Ebene um 30 Grad um die x-Achse ausgebildet wird, auf Grundlage der Bewegungsachsen und des Drehwinkels, die durch einen Bediener bestimmt werden, als Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem bestimmt.
  • Die Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit 112 wandelt den Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem in die Position in dem Bild des Bearbeitungsbereichs, der durch die Kamera 3 abgebildet wird, das heißt, den Koordinatenwert in dem zweidimensionalen Bildkoordinatensystem in der Anzeige 701 und dem Berührungsfeld 702 um. Dabei wird ein dreidimensionaler Koordinatenwert X in dem Maschinenkoordinatensystem, der die Position in dem Bearbeitungsbereich darstellt, eindeutig in einen zweidimensionalen Koordinatenwert u in dem Bildkoordinatensystem umgewandelt, wie in u=PX. Eine Transformationsmatrix P wird durch die Kalibrierung festgelegt, die im Voraus in einer vorgegebenen Prozedur durchgeführt wird, und als Kamerainformationen in einer Speichereinheit (zum Beispiel dem RAM 13) gespeichert.
  • Die Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit 113 wandelt den Koordinatenwert in dem Bildkoordinatensystem in den Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem um. Ein zweidimensionaler Koordinatenwert wird nicht in einen eindeutigen dreidimensionalen Koordinatenwert umgewandelt. Wenn die Umwandlung auf eine Koordinate auf einer Bewegungsebene beschränkt ist, wird ein zweidimensionaler Koordinatenwert in einen zweidimensionalen Koordinatenwert umgewandelt, und auf diese Weise wird ein Maschinenkoordinatenwert eindeutig bestimmt.
  • Die Betätigungzielpositions-Erfassungseinheit 114 erfasst aktuelle Positionsinformationen in dem Maschinenkoordinatensystem über das Betätigungsziel, das in dem Bearbeitungsbereich positioniert ist. Im Besonderen berechnet die Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit 114 den Koordinatenwert des Betätigungsziels wie zum Beispiel eine Spitze eines Werkzeugs in dem Maschinenkoordinatensystem auf Grundlage der Positionsrückkopplung von jeweiligen Achsen, die von der Werkzeugmaschine 2 erfasst wird. Es ist zu beachten, dass ein Teil des Betätigungsziels im Voraus festgelegt wird und Informationen, die die Korrespondenzbeziehung zwischen einem Koordinatenwert des Betätigungsziels und einer Positionsrückkopplung von jeweiligen Achsen angeben, in der Speichereinheit gespeichert werden.
  • Die Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit 115 blendet das Betätigungssymbol über dem Bild des Bearbeitungsbereichs an der Koordinate in dem Bildkoordinatensystem der Anzeige 701 entsprechend den Positionsinformationen über das Betätigungsziel ein und zeigt es an. Das Betätigungssymbol dient als Startpunkt der Schiebebetätigung, die durch einen Bediener auf dem Berührungsfeld 702 durchgeführt wird. Das heißt, ein Bediener berührt das Betätigungssymbol und führt anschließend eine Schiebebetätigung zu der vorgesehenen Position durch, zu der das Betätigungsziel bewegt werden soll.
  • Nach dem das Betätigungssymbol durch den Bediener berührt worden ist, erfasst die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 den Bestimmungsort der Schiebeposition bei der Schiebebetätigung. Bei der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 die Endposition der Schiebebetätigung als Schiebeposition. Die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 kann des Weiteren den Zeitraum von der Startposition zu der Endposition der Schiebebetätigung durch ein Verfahren wie zum Beispiel Berechnen einer Differenz in Zeitinformationen oder Messen des Zeitraums mit einem Zeitgeber erfassen. Dabei kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 den Koordinatenwert, der durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, entsprechend der Bewegung des Betätigungssymbols anzeigen.
  • 5 ist ein Schaubild, das ein Anzeigebeispiel für Koordinatenwerte entsprechend der Schiebebetätigung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der Koordinatenwert der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem, der entsprechend der Schiebebetätigung variiert, wird durch die Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit 113 in den Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem umgewandelt. Beim Erfassen der Schiebeposition zeichnet die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 ein Fenster W zum Darstellen der Maschinenkoordinate nach der Umwandlung in der Nähe der Schiebeposition oder einer sonstigen Position.
  • Das Fenster W zum Darstellen der Maschinenkoordinate kann an einer vorgegebenen Position auf der Anzeige 701 gezeichnet werden oder kann synchron mit der Schiebeposition bewegt werden. Alternativ kann das Fenster W bei der durch einen Bediener durchgeführten Berührungsbetätigung nach dem Abschluss der Schiebebetätigung bewegt werden.
  • Die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 berechnet die Bewegungsbeträge von jeweiligen Achsen für die Anweisung, die der Werkzeugmaschine 2 gegeben wird, um das Betätigungsziel zu der umgewandelten Koordinate zu bewegen, auf Grundlage der Koordinate, die durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen wird. Dabei berechnet die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 die Bewegungsbeträge von jeweiligen Achsen, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem von der Startposition zu der Endposition zu bewegen, unabhängig von der Spur bei der Schiebebetätigung.
  • Die Einheit 118 für eine axiale Bewegung erteilt der Werkzeugmaschine 2 die Anweisung, das Betätigungsziel tatsächlich zu bewegen, auf Grundlage der berechneten Bewegungsbeträge der jeweiligen Achsen. Dabei kann die Einheit 118 für eine axiale Bewegung das Betätigungsziel über den Zeitraum hinweg bewegen, der der Betätigungszeit entspricht, die durch die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 erfasst wird.
  • 6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für die durch einen Bediener durchzuführende Betätigungsprozedur gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In diesem Beispiel wird, nachdem der Bestimmungsort des Betätigungsziels bei der Schiebebetätigung bestimmt worden ist, die tatsächliche axiale Bewegung in Reaktion auf die durch den Bediener gegebene Bewegungsstartanweisung gestartet.
  • Der Bediener führt eine Betätigung (1) zum Berühren des Betätigungssymbols I mit dem Finger auf dem Berührungsfeld 702 und anschließend eine Betätigung (2) der Schiebebetätigung zu einer vorgesehenen Position G auf dem Bild des Bearbeitungsbereichs durch. Dabei kann ein Pfeil oder dergleichen von dem Betätigungssymbol entsprechend der Startposition der Schiebebetätigung zu der aktuellen Schiebeposition angezeigt werden.
  • Wenn der Bediener eine Betätigung (3) eines Beendens der Schiebebetätigung durch Abheben des Fingers von dem Berührungsfeld 702 durchführt, werden die Endposition der Schiebebetätigung und der für die Schiebebetätigung aufgewendete Zeitraum gespeichert. Wenn die Endposition der Schiebebetätigung in den Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem umgewandelt wird und anschließend die Bewegungsbeträge der jeweiligen Achsen berechnet werden, wird eine Starttaste B aktiviert. Wenn der Bediener eine Betätigung (4) zum Berühren der Starttaste B durchführt, bewegt die Einheit 118 für eine axiale Bewegung das Betätigungsziel über die gespeicherte Zeit hinweg.
  • Es ist zu beachten, dass der Auslöser zum Durchführen der tatsächlichen axialen Bewegung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. In einem weiteren Beispiel kann die Einheit 118 für eine axiale Bewegung automatisch beginnen, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Abschluss der Schiebebetätigung und der Erfassung der Schiebeposition verstrichen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Schiebebetätigung im Hinblick auf das Symbol durchgeführt, das das Betätigungsziel auf dem Bild des abgebildeten Bearbeitungsbereichs der Werkzeugmaschine 2 darstellt, wodurch der numerische Controller 1 das tatsächliche Betätigungsziel zu einer vorgesehenen Position bewegt. Dabei ermöglicht der numerische Controller 1, die Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem eindeutig in das Maschinenkoordinatensystem umzuwandeln, da die Bewegungsebene bestimmt ist. Infolgedessen ist ein Bediener der Werkzeugmaschine 2 in der Lage, die Achsen intuitiv über das Berührungsfeld 702 zu betätigen. Dementsprechend ermöglicht der numerische Controller 1, eine Belastung des Bedieners beim Bewegen der Achsen der Werkzeugmaschine 2 zu verringern.
  • Der numerische Controller 1 erfasst die Endposition der Schiebebetätigung und berechnet die Bewegungsbeträge der jeweiligen Achsen in der Werkzeugmaschine 2 von der Startposition bis zu der Endposition, wodurch ermöglicht wird, das Betätigungsziel unabhängig von der Spur der Schiebebetätigung einen geeigneten Pfad (zum Beispiel den kürzesten Pfad) entlang zu der vorgesehenen Position zu bewegen.
  • Der numerische Controller 1 misst den für die Schiebebetätigung aufgewendeten Zeitraum, wodurch ermöglicht wird, den für die tatsächliche Bewegung des Betätigungsziels aufzuwendenden Zeitraum auf Grundlage des gemessenen Zeitraums anzupassen. Dementsprechend ist der Bediener in der Lage, das Betätigungsziel mit einer gewünschten Geschwindigkeit zu bewegen.
  • Der numerische Controller 1 akzeptiert die Auswahleingabe der Bewegungsebene aus einer Mehrzahl von Kandidaten. Dies ermöglicht, die Betätigung durch einen Bediener zu vereinfachen, und ermöglicht einem Bediener des Weiteren, die Bewegungsebene leicht zu bestimmen. Alternativ akzeptiert der numerische Controller 1 die Auswahl von zwei Achsen aus den dreidimensionalen Koordinatenachsen in dem Bearbeitungsbereich und die Eingabe des Drehwinkels um jede Achse der Ebene, die durch die beiden ausgewählten Achsen bestimmt wird. Dies ermöglicht ein genaues Festlegen der Bewegungsebene und verbessert den Nutzen.
  • Der numerische Controller 1 zeigt den entsprechenden Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem entsprechend der Schiebebetätigung an. Dies erhöht die Genauigkeit bei der Schiebebetätigung durch den Bediener und verbessert folglich den Nutzen.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass dieselben Gestaltungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen erhalten und deren Beschreibungen weggelassen oder vereinfacht werden. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den Funktionen der Schiebepositions-Erfassungseinheit 116, der Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 und der Einheit 118 für eine axiale Bewegung.
  • Die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 erfasst regelmäßig die Schiebeposition vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung. Die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 erfasst des Weiteren den Zeitraum, bis die Schiebebetätigung jede Schiebeposition erreicht, durch ein Verfahren wie zum Beispiel Berechnen einer Differenz in Zeitinformationen oder Messen des Zeitraums mit einem Zeitgeber. Alternativ kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 den Zeitraum, bis die Schiebebetätigung jede Schiebeposition erreicht, auf Grundlage der Anzahl von Schiebepositionen, die regelmäßig erfasst werden, und des Erfassungszyklus der im Voraus bestimmten Schiebeposition berechnen. In einem beispielhaften Fall, in dem, wenn die Schiebepositionen in einem konstanten Zyklus von 10 Millisekunden erfasst werden, die Erfassungsanzahl der Schiebepositionen vom Erfassungsstart bis zum Erfassungsende 1.000 beträgt, wird der Zeitraum vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung gewonnen durch die Formel: 10 Millisekunden x 1.000 = 10 Sekunden. Wie bei der ersten Ausführungsform kann die Schiebepositions-Erfassungseinheit 116 den Koordinatenwert, der durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, entsprechend der Schiebebetätigung anzeigen.
  • Die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 erfasst die Koordinatenwerte der Schiebepositionen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt werden, in einer Zeitreihe vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung und berechnet die Bewegungsbeträge der jeweiligen Achsen, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel sequenziell entlang dieser Koordinaten zu bewegen. Die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 berechnet die Bewegungsbeträge der jeweiligen Achsen, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel entlang eines Pfades zu bewegen, der durch Interpolieren der in einer Zeitreihe erfassten Mehrzahl von Koordinatenwerten mit einer Kurve gewonnen wird. Des Weiteren aktualisiert die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit 117 die Kurve für eine Interpolation jedes Mal, wenn ein neuer Koordinatenwert erfasst wird, wodurch ermöglicht wird, das Betätigungsziel gleichmäßig zu bewegen.
  • Die Einheit 118 für eine axiale Bewegung bewegt das Betätigungsziel über den Zeitraum, der mit dem Zeitraum übereinstimmt, der vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung aufgewendet wird. Die Einheit 118 für eine axiale Bewegung beginnt nach einer vorgegebenen Zeit, das Betätigungsziel zu bewegen, beispielsweise mehrere Zyklen nach dem Start der Schiebebetätigung durch den Bediener. Das heißt, nach einer vorgegebenen Zeit, die nach dem Erfassen der Schiebeposition für jeden Zyklus verstrichen ist, beginnt das Betätigungsziel, zu der Koordinate des Maschinenkoordinatensystems bewegt zu werden, die der Schiebeposition entspricht. Infolgedessen wird das Betätigungsziel dementsprechend mit einer Verzögerung um eine vorgegebene Zeit gegenüber der Schiebebetätigung bewegt.
  • 7 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für die durch einen Bediener durchgeführte Betätigungsprozedur gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In diesem Beispiel wird die axiale Bewegung im Hinblick auf das Betätigungsziel synchron mit der Schiebebetätigung dem Pfad bei der Schiebebetätigung folgend automatisch durchgeführt.
  • Der Bediener führt die Betätigung (1) zum Berühren des Betätigungssymbols I mit dem Finger auf dem Berührungsfeld 702 und die Betätigung (2) der Schiebebetätigung zu der vorgesehenen Position G auf dem Bild des Bearbeitungsbereichs durch. Während des Zeitraums vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung werden die Schiebepositionen regelmäßig erkannt und werden die Koordinatenwerte der Schiebepositionen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt werden, und eine Kurve C, die durch Interpolieren dieser Koordinatenwerte gewonnen wird, gespeichert.
  • Die axiale Bewegung entlang der gespeicherten Kurve C wird begonnen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Start der Schiebebetätigung verstrichen ist. Das Betätigungsziel A, das begonnen hat, sich von einer Position (a) aus zu bewegen, erreicht eine Position (b) zu der Zeit, zu der sich die Schiebeposition in der Betätigung (2) befindet, und erreicht ferner einer Position (c) zu der Zeit, zu der sich die Schiebeposition in der Betätigung (3) befindet. Wenn der Bediener die Betätigung (3) zum Beenden der Schiebebetätigung durchführt, indem er den Finger von dem Berührungsfeld 702 abhebt, erreicht das Betätigungsziel A nach einer vorgegebenen Zeit die Koordinate in dem Maschinenkoordinatensystem, die der Endposition G der Schiebebetätigung entspricht, und beendet die Bewegung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfasst der numerische Controller 1 regelmäßig die Schiebepositionen vom Start bis zum Ende der Schiebebetätigung und bewegt das Betätigungsziel entlang der Spur bei der Schiebebetätigung. Daher ist der numerische Controller 1 in der Lage, das Betätigungsziel den durch einen Bediener angeforderten Pfad entlang zu bewegen. Der numerische Controller 1 blendet in die Koordinatengruppe auf dem Bewegungspfad eine Kurve ein, wodurch ermöglicht wird, das Betätigungsziel natürlich zu bewegen.
  • Der numerische Controller 1 bewegt das Betätigungsziel in derselben Geschwindigkeit wie dasjenige bei der Schiebebetätigung mit einer vorgegebenen Verzögerung gegenüber der Schiebebetätigung. Daher ist der numerische Controller 1 in der Lage, das Betätigungsziel synchron mit der durch den Bediener durchgeführten Betätigung zu bewegen. Dementsprechend ist der Bediener in der Lage, das Betätigungsziel zu der vorgesehenen Position zu bewegen und gleichzeitig die tatsächliche Bewegung des Betätigungsziels zu überprüfen.
  • Wenngleich bisher die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die in den Ausführungsformen beschriebenen Wirkungen werden lediglich als die bevorzugtesten, durch die vorliegende Erfindung erzeugten Wirkungen aufgeführt. Die durch die vorliegende Erfindung erzeugten Wirkungen sind nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen beschränkt.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bewegt der numerische Controller 1 das Betätigungsziel auf einer zweidimensionalen Bewegungsebene. Alternativ kann der numerische Controller 1 das Betätigungsziel nur im Hinblick auf eine einzige Achse (zum Beispiel die x-Achse, die y-Achse, die z-Achse) anstelle einer Bewegungsebene bewegen.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen bewegt sich das Betätigungssymbol während der durch den Bediener durchgeführten Schiebebetätigung nicht. Alternativ kann eine sogenannte Ziehbetätigung, bei der sich das Betätigungssymbol selbst bewegt, als Schiebebetätigung verwendet werden.
  • Die durch den numerischen Controller 1 zu steuernden Ziele sind nicht auf spezifische Werkzeugmaschinen beschränkt. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind auf verschiedene Typen von Werkzeugmaschinen anwendbar, darunter auf eine Schneidemaschine, eine Lasermaschine und eine Funkenerosionsmaschine.
  • Ein durch den numerischen Controller 1 durchgeführtes Steuerverfahren wird durch Software umgesetzt. In dem Fall, in dem das Verfahren durch Software umgesetzt wird, werden Programme, die in der Software beinhaltet sind, auf einem Computer installiert. Die Programme können an einen Benutzer verteilt werden, indem sie auf einem Wechseldatenträger gespeichert werden, oder können verteilt werden, indem sie über ein Netzwerk auf einen Computer eines Benutzers heruntergeladen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    numerischer Controller (Controller)
    2
    Werkzeugmaschine
    3
    Kamera
    11
    CPU
    70
    Anzeige-/MDI-Einheit
    111
    Bewegungsebenen-Erfassungseinheit
    112
    Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit
    113
    Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit
    114
    Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit
    115
    Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit
    116
    Schiebepositions-Erfassungseinheit
    117
    Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit
    118
    Einheit für eine axiale Bewegung
    701
    Anzeige
    702
    Berührungsfeld

Claims (7)

  1. Controller (1), der aufweist: eine Bewegungsebenen-Erfassungseinheit (111), die dazu ausgebildet ist, eine Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem zu akzeptieren, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (2) angibt; eine Maschinenkoordinaten-Umwandlungseinheit (112), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem umzuwandeln, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (3) abgebildet wird; eine Bildkoordinaten-Umwandlungseinheit (113), die dazu ausgebildet ist, einen Koordinatenwert in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem umzuwandeln; eine Betätigungszielpositions-Erfassungseinheit (114), die dazu ausgebildet ist, aktuelle Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem zu erfassen; eine Betätigungssymbol-Anzeigeeinheit (115), die dazu ausgebildet ist, ein Betätigungssymbol an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem einzublenden und anzuzeigen, die den Positionsinformationen entspricht; eine Schiebepositions-Erfassungseinheit (116), die dazu ausgebildet ist, einen Bestimmungsort einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung von einem Start bis zu einem Ende der Schiebebetätigung regelmäßig zu erfassen, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener berührt worden ist; eine Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit (117), die dazu ausgebildet ist, in einer Zeitreihe die Koordinatenwerte der Schiebepositionen zu erfassen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt worden sind und einen Betrag einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine (2) zu berechnen, der erforderlich ist, um das Betätigungsziel der Reihe nach entlang der Koordinatenwerte zu bewegen; und eine Einheit (118) für eine axiale Bewegung, die dazu ausgebildet ist, das Betätigungsziel entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung zu bewegen, wobei die Schiebepositions-Erfassungseinheit (116) einen Zeitraum erfasst, bis die Schiebebetätigung die Schiebeposition erreicht, und die Einheit (118) für eine axiale Bewegung beginnt, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Erfassen der Schiebeposition verstrichen ist, und das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegt, der dem Zeitraum entspricht, bis die Schiebebetätigung jede der Schiebepositionen erreicht, wodurch das Betätigungsziel entsprechend mit der Schiebebetätigung mit einer Verzögerung der vorgegebenen Zeit bewegt wird.
  2. Controller (1) nach Anspruch 1, wobei die Bewegungsbetrags-Berechnungseinheit (117) die Beträge der axialen Bewegung berechnet, die erforderlich sind, um das Betätigungsziel entlang eines Pfades zu bewegen, der durch Interpolieren der in einer Zeitreihe erfassten Koordinatenwerte mit einer Kurve gewonnen wird.
  3. Controller (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit (111) eine Auswahleingabe der Bewegungsebene von einem Bild akzeptiert, das eine Mehrzahl von vorgegebenen Kandidaten zeigt.
  4. Controller (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bewegungsebenen-Erfassungseinheit (111) eine Bestimmung der Bewegungsebene durch eine Auswahl von zwei Achsen aus dreidimensionalen Koordinatenachsen in dem Bearbeitungsbereich und Eingabe eines Drehwinkels um jede Achse einer Ebene akzeptiert, die durch die beiden ausgewählten Achsen bestimmt wird.
  5. Controller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schiebepositions-Erfassungseinheit (116) den Koordinatenwert, der durch Umwandeln der Schiebeposition in dem Bildkoordinatensystem in das Maschinenkoordinatensystem gewonnen worden ist, entsprechend der Schiebebetätigung anzeigt.
  6. Durch einen Computer (11) auszuführendes Steuerverfahren, wobei das Steuerverfahren aufweist: einen Bewegungsebenen-Erfassungsschritt zum Akzeptieren einer Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (2) angibt; einen Maschinenkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (3) abgebildet wird; einen Bildkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem; einen Betätigungszielpositions-Erfassungsschritt zum Erfassen von aktuellen Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem; einen Betätigungssymbol-Anzeigeschritt zum Einblenden und Anzeigen eines Betätigungssymbols an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem, die den Positionsinformationen entspricht; einen Schiebepositions-Erfassungsschritt zum regelmäßigen Erfassen eines Bestimmungsortes einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener von einem Start bis zu einem Ende der Schiebebetätigung berührt worden ist; einen Bewegungsbetrags-Berechnungsschritt zum Erfassen in einer Zeitreihe die Koordinatenwerte der Schiebepositionen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt worden sind und zum Berechnen eines Betrags einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine (2) der erforderlich ist, um das Betätigungsziel der Reihe nach entlang der Koordinatenwerte zu bewegen; und einen Schritt für eine axiale Bewegung zum Bewegen des Betätigungsziels entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung, wobei der Schiebepositions-Erfassungsschritt einen Zeitraum erfasst, bis die Schiebebetätigung die Schiebeposition erreicht, und der Schritt für eine axiale Bewegung beginnt, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Erfassen der Schiebeposition verstrichen ist, und das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegt, der dem Zeitraum entspricht, bis die Schiebebetätigung jede der Schiebepositionen erreicht, wodurch das Betätigungsziel entsprechend mit der Schiebebetätigung mit einer Verzögerung der vorgegebenen Zeit bewegt wird.
  7. Steuerprogramm zum Bewirken, dass ein Computer (11) die Schritte ausführt: einen Bewegungsebenen-Erfassungsschritt zum Akzeptieren einer Bestimmung einer Bewegungsebene, auf der ein Betätigungsziel bewegt werden soll, in einem dreidimensionalen Maschinenkoordinatensystem, das eine Position in einem Bearbeitungsbereich einer Werkzeugmaschine (2) angibt; einen Maschinenkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Maschinenkoordinatensystem in ein zweidimensionales Bildkoordinatensystem, der eine Position in einem Bild des Bearbeitungsbereichs angibt, der durch eine Kamera (3) abgebildet wird; einen Bildkoordinaten-Umwandlungsschritt zum Umwandeln eines Koordinatenwerts in dem Bildkoordinatensystem in einen Koordinatenwert auf der Bewegungsebene in dem Maschinenkoordinatensystem; einen Betätigungszielpositions-Erfassungsschritt zum Erfassen von aktuellen Positionsinformationen über das Betätigungsziel in dem Maschinenkoordinatensystem; einen Betätigungssymbol-Anzeigeschritt zum Einblenden und Anzeigen eines Betätigungssymbols an einer Koordinate in dem Bildkoordinatensystem, die den Positionsinformationen entspricht; einen Schiebepositions-Erfassungsschritt zum regelmäßigen Erfassen eines Bestimmungsortes einer Schiebeposition bei einer Schiebebetätigung, nachdem das Betätigungssymbol durch einen Bediener von einem Start bis zu einem Ende der Schiebebetätigung berührt worden ist; einen Bewegungsbetrags-Berechnungsschritt zum Erfassen in einer Zeitreihe die Koordinatenwerte der Schiebepositionen, die in das Maschinenkoordinatensystem umgewandelt worden sind und zum Berechnen eines Betrags einer axialen Bewegung der Werkzeugmaschine (2) der erforderlich ist, um das Betätigungsziel der Reihe nach entlang der Koordinatenwerte zu bewegen; und einen Schritt für eine axiale Bewegung zum Bewegen des Betätigungsziels entsprechend dem berechneten Betrag der axialen Bewegung, wobei. der Schiebepositions-Erfassungsschritt einen Zeitraum erfasst, bis die Schiebebetätigung die Schiebeposition erreicht, und der Schritt für eine axiale Bewegung beginnt, das Betätigungsziel zu bewegen, nachdem eine vorgegebene Zeit nach dem Erfassen der Schiebeposition verstrichen ist, und das Betätigungsziel über einen Zeitraum hinweg bewegt, der dem Zeitraum entspricht, bis die Schiebebetätigung jede der Schiebepositionen erreicht, wodurch das Betätigungsziel entsprechend mit der Schiebebetätigung mit einer Verzögerung der vorgegebenen Zeit bewegt wird.
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