DE102020124347A1

DE102020124347A1 - Numerisches steuergerät

Info

Publication number: DE102020124347A1
Application number: DE102020124347.2A
Authority: DE
Inventors: Makoto Suzuki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-04-22
Also published as: US20210116887A1; JP7409822B2; JP2021067997A; US11720083B2; CN112684761A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung ist dafür gedacht, eine Zykluszeit der Bearbeitung, bei der ein mehrschneidiges Werkzeug verwendet wird, zu steuern, selbst, wenn eine Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs ihr Lebensende erreicht. Ein numerisches Steuergerät 10 ist für eine Werkzeugmaschine 20 gedacht, die ein Werkstück unter Verwendung eines mehrschneidigen Werkzeugs einschließlich einer Vielzahl an Schneiden unterschiedlicher Spezifikationen bearbeitet, das numerische Steuergerät 10 umfassend: einen Werkzeuginformationsspeicher 200, der Schneidetypnummern in Verbindung mit Werkzeugtypnummern speichert, die Schneidetypnummern Schneidetypen der Schneiden identifizierend und die Werkzeugtypnummern die Werkzeugtypen der Werkzeuge identifizierend; eine Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, die eine Vielzahl an Blöcken, die im Bearbeitungsprogramm 30 enthalten sind, abruft, einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Werkzeugtypen und/oder einen Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Schneidetypen aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken dekodiert und interne Informationen einschließlich des Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des Schneidetyp-Auswahlbefehls, die dekodiert wurden, generiert; und eine Werkzeug-Auswahleinheit 120, die ein Werkzeug auswählt, bei dem die Häufigkeit der Werkzeugaustäusche während der Ausführung von zumindest der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke minimiert wird, basierend auf den Restlebensdauern der Schneiden, die auf Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher 200 gespeichert sind und den generierten internen Informationen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein numerisches Steuergerät.
Verwandter Stand der Technik
Es gibt mehrschneidige Werkzeuge, die eine Vielzahl von Schneiden aufweisen. Gemäß einer bekannten Technik wird, basierend auf Daten, die die Lebensdauer und die kumulierten Betriebsstunden jeder Schneide eines mehrschneidigen Werkzeugs anzeigen, die Restlebensdauer jeder Schneide berechnet, wenn ein Bearbeitungsbefehl ausgegeben wird; und es wird eine Feststellung gemacht, dass das mehrschneidige Werkzeug sein Lebensende erreicht, wenn die Restlebensdauer mindestens einer der Schneiden abläuft. Siehe beispielsweise Patentdokument 1.
Patentdokument 1: Japanische nichtgeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. H07-314290
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Inzwischen gibt es eine Situation, in der die Eigenschaften der mehrschneidigen Werkzeuge ausgenutzt werden, so dass eine Reihe von Bearbeitungsprozessen beabsichtigt wird, mithilfe verschiedener Schneiden eines mehrschneidigen Werkzeugs ohne Werkzeugwechsel, ausgeführt zu werden. In solch einer Situation resultiert der Ablauf der Lebensdauer einer Schneide im Austausch des ganzen Werkzeugs, wobei die Zykluszeit erhöht wird.
In Anbetracht des vorherstehenden Hintergrunds, war es wünschenswert, eine Zykluszeit der Bearbeitung, in der ein mehrschneidiges Werkzeug benutzt wird, zu steuern, selbst dann, wenn eine Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs sein Lebensende erreicht.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung richtet sich auf ein numerisches Steuergerät (10) für eine Werkzeugmaschine (20), die ein Werkstück mithilfe eines mehrschneidigen Werkzeugs einschließlich einer Vielzahl von Schneiden verschiedener Spezifikationen bearbeitet. Das numerische Steuergerät (10) schließt ein: einen Werkzeuginformationsspeicher (200), der Schneidetypnummern in Verbindung mit Werkzeugtypnummern speichert, die Schneidetypnummern Schneidetypen der Schneiden identifizierend und die Werkzeugtypnummern Werkzeugtypen des Werkzeugs identifizierend; eine Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit (111), die eine Vielzahl von Blöcken, die in einem Bearbeitungsprogramm (30) enthalten sind, vorabruft, einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Werkzeugtypen aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke und/oder ein Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Schneidetypen aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke dekodiert und interne Informationen einschließlich des Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des Schneidetyp-Auswahlbefehls, die dekodiert wurden, generiert; und eine Werkzeug-Auswahleinheit (120), die ein Werkzeug auswählt, mit dem die Anzahl der Werkzeugwechsel während der Ausführung minimiert wird, auf zumindest die Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke, basierend auf Restlebensdauern der Schneiden, die auf Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher (200) gespeichert sind, und der internen Informationen, die durch die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit (111) generiert wurden.
Gemäß dem Aspekt kann die Zykluszeit der Bearbeitung, in der ein mehrschneidiges Werkzeug benutzt wird, gesteuert werden, sogar, wenn eine Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs ihr Lebensende erreicht.
Figurenliste

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration eines numerischen Steuergeräts gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 zeigt ein Beispiel einer Werkzeugschneiden-Datentabelle;
3A ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines mehrschneidigen Werkzeugs zeigt;
3B ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines mehrschneidigen Werkzeugs zeigt;
3C ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines mehrschneidigen Werkzeugs zeigt;
4 zeigt ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen numerischen Steuer-(NC)-Befehl-Dekodierungsprozess, durchgeführt vom numerischen Steuergerät, zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das die Details des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses in Schritt S2, gezeigt in 5, darstellt;
7 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Hauptdekodierungsprozesses in Schritt S24, gezeigt in 6, darstellt;
8 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozesses in Schritt S41, gezeigt in 7, darstellt;
9 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses in Schritt S43, gezeigt in 7, darstellt;
10 ist ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung des Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses aus 9 darstellt;
11 ist ein Flussdiagramm, das den NC-Befehl-Ausführungsprozess, durchgeführt vom numerischen Steuergerät, darstellt;
12 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Werkzeug-Auswahlprozesses in Schritt S110, gezeigt in 11, darstellt;
13 ist ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung des Werkzeug-Auswahlprozesses aus 12 darstellt;
14 ist ein Flussdiagramm, das die Fortsetzung des Werkzeug-Auswahlprozesses aus 12 darstellt;
15 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Werkzeug-Auswahlprozesses (1) in Schritt S208, gezeigt in 13, darstellt; und
16 ist ein Flussdiagramm, das die Details eines Werkzeug-Auswahlprozesses (2) in Schritt S212, gezeigt in 14, darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
<Ausführungsform>
Zuerst werden die Umrisse der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ruft ein numerisches Steuergerät eine Vielzahl von Blöcken, die in einem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, ab und dekodiert einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen eines Werkzeugtyps aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke und einen Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen eines Schneidetyps aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke. Das numerische Steuergerät generiert interne Informationen einschließlich des Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und des Schneidetyp-Auswahlbefehls, die dekodiert wurden. Das numerische Steuergerät wählt ein Werkzeug, mit dem die Häufigkeit des Werkzeugwechsels während der Ausführung von mindestens der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken minimiert wird, basierend auf Schneiderestlebensdauern, die mittels Schneide-zu-Schneide-Basis in einem Werkzeuginformationsspeicher gespeichert sind, und der generierten internen Information.
Auf diese Weise kann die vorliegende Ausführungsform das Ziel erreichen „eine Zykluszeit der Bearbeitung, in der ein mehrschneidiges Werkzeug benutzt wird zu steuern, selbst wenn eine Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs das Ende ihrer Lebensdauer erreicht“.
Die Umrisse der vorliegenden Ausführungsform sind wie oben.
Als nächstes wird eine Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform im Detail mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel einer funktionellen Konfiguration eines numerischen Steuergeräts gemäß der Ausführungsform zeigt.
Das numerische Steuergerät 10 und eine Werkzeugmaschine 20 können direkt miteinander über Verbindungsschnittstellen (nicht gezeigt) verbunden sein. Das numerische Steuergerät 10 und die Werkzeugmaschine 20 können miteinander über ein Netzwerk (nicht gezeigt) wie ein lokales Netzwerk (LAN) oder das Internet verbunden sein. In diesem Fall schließen das numerische Steuergerät 10 und die Werkzeugmaschine 20 eine Kommunikationseinheit (nicht gezeigt) ein, um über solch eine Verbindung miteinander zu kommunizieren.
Das numerische Steuergerät 10 ist ein dem Fachmann bekanntes numerisches Steuergerät und generiert Betriebsbefehle basierend auf Steuerinformationen und sendet die generierten Betriebsbefehle an die Werkzeugmaschine 20. Auf diese Weise steuert das numerische Steuergerät 10 den Betrieb der Werkzeugmaschine 20. Wenn die Werkzeugmaschine 20 ein Roboter oder dergleichen ist, kann das numerische Steuergerät 10 beispielsweise ein Robotersteuergerät sein.
Das Steuerungsziel der numerischen Steuerung 10 ist nicht auf die Werkzeugmaschine 20 und einen Roboter beschränkt. Das numerische Steuergerät 10 ist in einem breiten Bereich allgemeiner Industriemaschinen anwendbar. Die Industriemaschinen schließen eine Vielfalt von Maschinen wie Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, Serviceroboter, Schmiedepressmaschinen und Spritzgießmaschinen ein.
Wie in 1 gezeigt, weist das numerische Steuergerät 10 einer Steuereinheit 100 und einen Werkzeuginformationsspeicher 200 auf. Die Steuereinheit 100 weist eine NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110, eine Werkzeug-Auswahleinheit 120, eine Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130, eine Werkzeug-Kompensationseinheit 140 und eine Impuls-Verteilungseinheit 150 auf. Die NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110 weist eine Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 auf.
<Werkzeuginformationsspeicher>
Der Werkzeuginformationsspeicher 200 besteht aus einem Solid-State-Laufwerk (SSD), einem Festplattenlaufwerk (HDD) oder dergleichen. Der Werkzeuginformationsspeicher 200 speichert eine Werkzeugschneiden-Datentabelle 210.
Die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 besteht aus einer Liste von beispielsweise Werkzeuginformationen über für die Werkzeugmaschine 20 wählbare Werkzeuge. Zusätzlich registriert die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210, wenn die Werkzeuge mehrschneidige Werkzeuge sind, Schneidenummern, die jeweils mit den Schneiden von jedem mehrschneidigen Werkzeug in Zusammenhang stehen, dadurch wird ein Bereich sichergestellt, in dem Informationen mit einer Schneide-zu-Schneide-Basis gespeichert werden können. Besonders Schneiden, die in allen Schneideattributen (Bearbeitungsanwendung, ein Material, einem Betrag der Werkzeugnasenradiuskompensation, usw.) gleich sind, werden mit derselben Schneidenummer versehen und die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 registriert die Schneiden im Zusammenhang mit derselben Schneidenummer auf Schneide-zu-Schneide-Basis.
Bezüglich anderer Werkzeuge als mehrschneidige Werkzeuge ist der Werkzeuginformationsspeicher 200 äquivalent in der Konfiguration zum herkömmlichen Werkzeuginformationsspeicher, da keine Schneidenummer registriert wird.
2 zeigt ein Beispiel der Werkzeugschneiden-Datentabelle 210. Wie in 2 gezeigt, weist die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 einen Speicherbereich zum Speichern der Werkzeugnummern, die in der Reihenfolge der Registrierung zugeordnet sind, voreingestellte Werkzeugtypnummern, jede einen Werkzeugtyp anzeigend, Schneidenummern, den jeweiligen Schneiden jedes mehrschneidigen Werkzeugs zugeordnet, Schneidetypnummern, jede den Schneidetyp jeder Schneide anzeigend, und verbleibende Lebensdauer (Anzahl der noch verfügbaren Nutzungszeiten) auf.
Die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 kann einen Speicherbereich zum Speichern von beispielsweise eines Werkzeugposition-Versatzbetrags für jedes Werkzeug (z.B. im Fall eines Drehwerkzeugs), eines Werkzeuglängen-Kompensationsbetrags (z.B. im Fall eines Fräswerkzeugs) und eines Betrags der Kompensation des Werkzeugnasenradius.
Wie vorher beschrieben, kann die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 die Datenelemente, die mit den Werkzeugnummern „1“ bis „7“ in der Reihenfolge der Registrierung vergeben sind, speichern. Weiterhin speichert die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 die Datenelemente, die mit den Werkzeugtypnummern wie „100“ vergeben sind, wobei die Werkzeugtypnummern im Voraus für die Werkzeugtypen eingestellt werden.
Die Werkzeuge, die mit den Werkzeugnummern „1“ bis „3“ bezeichnet sind, werden der Werkzeugtypnummer „100“ zugeordnet. Das bedeutet, dass die Werkzeuge, die mit derselben Werkzeugnummer „1“ bis „3“ bezeichnet sind, vom selben Typ sind.
Weiter speichert die Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 die Werkzeuge, die mit den Werkzeugnummern „1“ bis „5“ bezeichnet sind zusammen mit den Schneidenummern „1“ bis „3“, die jedem Werkzeug zugeordnet sind. Dies gibt an, dass jedes der Werkzeuge, das mit der Werkzeugnummer „1“ bis „5“ bezeichnet ist, ein mehrschneidiges Werkzeug mit drei Schneiden ist. Auf der anderen Seite werden die Werkzeuge, die mit der Werkzeugnummer „1“ bis „3“ bezeichnet sind, der Werkzeugtypnummer „100“ zugeordnet, wobei das Werkzeug, das mit der Werkzeugnummer „4“ bezeichnet ist, der Werkzeugtypnummer „101“ zugeordnet wird, und das Werkzeug, das mit der Werkzeugnummer „5“ bezeichnet ist, wird der Werkzeugtypnummer „110“ zugeordnet. Somit sind diese Werkzeuge von unterschiedlichem Werkzeugtyp. Das heißt, es wird angezeigt, dass die Werkzeuge, die mit den Werkzeugnummern „1“ bis „3“ bezeichnet sind, das Werkzeug, das mit der Werkzeugnummer „4“ bezeichnet ist und das Werkzeug, das mit der Werkzeugnummer „5“ bezeichnet ist, mehrschneidige Werkzeuge von unterschiedlichem Typ sind.
3A bis 3C sind Diagramme, von denen jedes ein Beispiel eines mehrschneidigen Werkzeugs zeigt.
3A zeigt ein mehrschneidiges Werkzeug der Werkzeugnummer „1“, „2“ oder „3“ und der Werkzeugtypnummer „100“. Das mehrschneidige Werkzeug der Werkzeugtypnummer „100“ hat eine Schneide zum Aufrauen als Schneidenummer „1“, eine Schneide zum Vorschlichten als Schneidenummer „2“ und eine Schneide zum Schlichten als Schneidenummer „3“. Somit können Aufrauen, Vorschlichten und Schlichten ununterbrochen durch Rotieren des B-Achsen-Mehrschneidewerkzeugs um die Y-Achse durchgeführt werden. Die Schneiden der Schneidenummern „1“ bis „3“ sind den Schneidetypnummern „11“ bis „13“ im Voraus zugeordnet.
3B zeigt ein mehrschneidiges Werkzeug der Werkzeugnummer „4“ und der Werkzeugtypnummer „101“. Das mehrschneidige Werkzeug der Werkzeugtypnummer „101“ hat dieselbe Funktion wie das mehrschneidige Werkzeug, das in 3A gezeigt ist, aber unterscheidet sich in der Werkzeuggröße. Aufgrund des Unterschieds in der Größe wird dem mehrschneidigen Werkzeug aus 3B die Werkzeugtypnummer „101“ zugeordnet, die verschieden zur Werkzeugtypnummer des mehrschneidigen Werkzeugs aus 3A ist.
3C zeigt ein mehrschneidiges Werkzeug der Werkzeugnummer „5“ und der Werkzeugtypnummer „110“. Das mehrschneidige Werkzeug der Werkzeugtypnummer „110“ ist mit einem geraden Schneidewerkzeug als Schneidenummer „1“, einem rechte-Hand-Schneidewerkzeug als Schneidenummer „2“ und einem linke-Hand-Schneidewerkzeug als Schneidenummer „3“ ausgestattet. Somit können gerades Drehen, Rechte-Hand-Drehen und Linke-Hand-Drehen ununterbrochen durch Rotieren des B-Achsen-Mehrschneidewerkzeugs aus 3C um die Y-Achse durchgeführt werden. Die Schneiden der Schneidenummern „1“ bis „3“ sind den Schneidetypnummern „15“ bis „17“ im Voraus zugeordnet.
Wie in der Werkzeugschneide-Datentabelle 210 gesehen werden kann, werden die Schneidetypnummern „11“ bis „13“ in Verbindung mit Schneidenummern „1“ bis „3“ von jedem der Werkzeuge der Werkzeugnummern „1“ bis „4“ gespeichert und die Schneidetypnummern „15“ bis „17“ werden in Verbindung mit den Schneidenummern „1“ bis „3“ von jedem der Werkzeuge der Werkzeugnummer „5“ gespeichert.
Die Werkzeuge der Werkzeugnummern „6“ und „7“ sind keiner Schneidenummer zugeordnet, was bedeutet, dass diese Werkzeuge, andere Werkzeuge als das mehrschneidige Werkzeug sind. Beispielsweise ist das Werkzeug der Werkzeugnummer „6“ ein Einstechwerkzeug, das der Werkzeugtypnummer „200“ zugeordnet ist, während das Werkzeug der Werkzeugnummer „7“ ein Trennwerkzeug ist, dass der Werkzeugtypnummer „210“ zugeordnet ist. Deshalb sind in der Werkzeugschneide-Datentabelle 210 die Schneidenummernzelle und die Schneidetypnummernzelle der Reihen der Werkzeugnummern „6“ und „7“ leer.
Weiterhin speichert die Werkzeugschneide-Datentabelle 210 die Restlebensdauer (Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten) jedes Werkzeugs oder Schneide. Beispielsweise werden als Restlebensdauer (Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten) in der Werkzeugschneide-Datentabelle 210 die maximale Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten jeder Schneide oder jedes Werkzeugs als ein Anfangswert zur Zeit des Werkzeugtauschs oder dergleichen eingestellt, und 1 wird vom Anfangswert abgezogen, jedes Mal, wenn die Schneide oder das Werkzeug benutzt wird. Bezugnehmend auf die Schneiden des mehrschneidigen Werkzeugs der Werkzeugnummer „3“, die in der Werkzeugschneide-Datentabelle 210 der 2 aufgelistet sind, ist die Restlebensdauer (Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten) der Schneidenummer „3“ „0“. Dies zeigt an, dass die Schneide der Schneidenummer „3“ ihr Lebensende erreicht hat.
Beachte, dass es denkbar ist, das Leben (Anzahl der Verwendungen) von 0 in Erhöhungen um 1 zu zählen. In diesem Fall kann das numerische Steuergerät 10 feststellen, ob eine Schneide oder ein Werkzeug ihr/sein Lebensende erreicht hat, indem festgestellt wird, ob das Leben (Anzahl der Verwendungen) die Höchstzahl der verfügbaren Verwendungen erreicht hat. Alternativ können als Leben (Anzahl der Verwendungen) kumulative Nutzungsstunden eines Werkzeugs beispielsweise verwendet werden. In diesem Fall kann das numerische Steuergerät 10 feststellen, ob ein Werkzeug sein Lebensende erreicht hat, indem festgestellt wird, ob die kumulativen Nutzungsstunden des Werkzeugs eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht hat, die im Voraus eingestellt wurde.
<Steuereinheit 100>
Die Steuereinheit 100 hat eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein CMOS-Speicher und dergleichen, die fähig sind, miteinander via Busse zu kommunizieren. Diese Komponenten sind dem Fachmann bekannt.
Die CPU ist ein Prozessor zum Steuern des ganzen numerischen Steuergeräts 10. Die CPU liest Systemprogramme und Anwendungsprogramme, die im ROM gespeichert sind, über den Bus und steuert das gesamte numerische Steuergerät 10 gemäß den Systemprogrammen und Anwendungsprogramme. Somit ist, wie in 1 gezeigt, die Steuereinheit 100 gestaltet, die Funktionen der NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110, der Werkzeug-Auswahleinheit 120, der Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130, der Werkzeug-Kompensationseinheit 140 und der Impuls-Verteilungseinheit 150 zu implementieren. Der RAM speichert verschiedene Daten wie die temporären Berechnungsdaten und Anzeigedaten. Der CMOS-Speicher wird durch eine Batterie (nicht gezeigt) gesichert und ist als nichtflüchtiger Speicher gestaltet, der den Speicherstatus beibehält, selbst wenn die Stromversorgung zum numerischen Steuergerät 10 ausgeschaltet ist.
Die NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110 erwirbt beispielsweise ein Bearbeitungsprogramm 30, das durch ein externes Gerät wie einem CAD/CAM Gerät generiert wurde und analysiert das erworbene Bearbeitungsprogramm 30.
Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 ruft eine Vielzahl von Blöcken, die im Bearbeitungsprogramm 30 enthalten sind, ab und dekodiert einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen eines Werkzeugtyps aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke und/oder einen Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen eines Schneidetyps aus der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke. Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 generiert interne Informationen einschließlich des dekodierten Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des dekodierten Schneidetyp-Auswahlbefehls.
4 zeigt ein Beispiel des Bearbeitungsprogramms 30.
Das Bearbeitungsprogramm 30, das in 4 gezeigt ist, ist ein Programm mit Blöcken, denen Folgenummern N1 bis N60 zugeordnet sind. Der Block der Folgenummer N1 wählt die oben beschriebene Schneide, die der Schneidetypnummer „11“ zugeordnet ist. Der Block der Folgenummer N2 ersetzt ein aktuelles Werkzeug mit einem Werkzeug, das von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 gewählt wurde, wie später beschrieben wird oder ändert eine aktuelle Schneide zu einer Schneide, die von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 gewählt wurde. Der Block der Folgenummer N3 positioniert eine schneideanzeigende Achse der gewählten Schneide der Schneidetypnummer „11‟. Der Block der Folgenummer N4 wendet einen Kompensationsbetrag an, der verteilt wird nach einem Winkel der ausgewählten Schneide.
Der Block der Folgenummer N10 wählt die oben beschriebene Schneide der Schneidetypnummer „12“ aus. Der Block der Folgenummer N11 wechselt die aktuelle Schneide auf die gewählte Schneide der Schneidetypnummer „12“. Der Block der Folgenummer N12 positioniert eine schneideanzeigende Achse der gewählten Schneide der Schneidetypnummer „12“. Der Block der Folgenummer N20 wählt das oben beschriebene Werkzeug der Werkzeugnummer „200“ aus. Der Block der Folgenummer N21 ersetzt ein aktuelles Werkzeug mit dem gewählten Werkzeug der Werkzeugtypnummer „200“.
Der Block der Folgenummer N30 wählt das oben beschriebene Werkzeug der Werkzeugtypnummer „100“ und die oben beschriebene Schneide der Schneidetypnummer „11“ aus. Der Block der Folgenummer N31 ersetzt das aktuelle Werkzeug mit dem gewählten Werkzeug der Werkzeugtypnummer „100“. Der Block der Folgenummer N32 positioniert eine schneideanzeigende Achse der gewählten Schneide der Schneidetypnummer „11“. Der Block der Folgenummer N40 wählt die Schneide der Schneidetypnummer „12“ aus. Der Block der Folgenummer N41 wechselt eine aktuelle Schneide auf die gewählte Schneide der Schneidetypnummer „12“. Der Block der Folgenummer N42 positioniert eine schneideanzeigende Achse der gewählten Schneide der Schneidetypnummer „12“. Der Block der Folgenummer N50 wählt die Schneide der Schneidetypnummer „13“ aus. Der Block der Folgenummer N51 wechselt eine aktuelle Schneide auf die gewählte Schneide der Schneidetypnummer „13“. Der Block der Folgenummer N52 positioniert eine schneideanzeigende Achse der gewählten Schneide der Schneidetypnummer „13“. Der Block der Folgenummer N60 wählt das Werkzeug der Werkzeugnummer „210“ aus. Der Block der Folgenummer N61 ersetzt ein aktuelles Werkzeug mit dem gewählten Werkzeug der Werkzeugtypnummer „210“. Dann beendet der Block „M30“ das Bearbeitungsprogramm 30.
Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 ruft beispielsweise vom in 4 gezeigten Bearbeitungsprogramm 30 einen Satz von Blöcken bis zum Block der Folgenummer N20 oder N60 ab, der lediglich den Werkzeugtyp-Auswahlbefehl (d.h., den Block, der ein anderes Werkzeug als das mehrschneidige Werkzeug auswählt) einschließt. Im Besonderen ruft die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 zuerst die Blöcke der Folgenummern N1 bis N20 ab. Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 extrahiert dann aus den vorabgerufenen Blöcken die Blöcke der Folgenummern N1, N10 und N20, die zumindest einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl oder einen Schneidetyp-Auswahlbefehl einschließen. Der Block der Folgenummer N1 schließt nur den Schneidetyp-Auswahlbefehl ein, der die Schneidetypnummer „11“ anzeigt. Deshalb erfasst die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 „0“ als Daten zum Werkzeugtyp, benannt durch den Werkzeugtyp-Auswahlbefehl, die das Fehlen eines Werkzeugtyp-Auswahlbefehls im ersten T[1] einer Feldtabelle T anzeigt. Auf der anderen Seite erfasst die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 „11“ im ersten P[1] einer Feldtabelle P als Daten zum Schneidetyp, benannt durch den Schneidetyp-Auswahlbefehl. Im Folgenden wird die Feldtabelle T ebenso als „Werkzeugtyp T“ bezeichnet und die Feldtabelle P wird ebenfalls als „Schneidetyp P“ bezeichnet.
Als nächstes erfasst die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 im Block der Folgenummer N10 „0“ im zweiten Werkzeugtyp T[2] und erfasst „12“ im zweiten Schneidetyp P[2]. Im Block der Folgenummer N20, der nur den Werkzeugtyp-Auswahlbefehl umfasst, der die Werkzeugtypnummer „200“ anzeigt, erfasst die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 „200“ im dritten Werkzeugtyp T[3] und „0“, die keinen Schneidetyp-Auswahlbefehl im dritten Schneidetyp P[3] anzeigt.
In den Blöcken der Folgenummern N1 bis N20 generiert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die folgenden internen Informationen: $T [1] = 0, P [1] = „ 11 ”;$
$T [2] = 0, P [2] = „ 12 ”; und$
$T [3] = „ 220 ”, P [3] = „ 0 ” .$
Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 gibt die generierten internen Informationen an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 aus, was später beschrieben wird.
Dann ruft die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Blöcke der Folgenummern N30 bis N60 des Bearbeitungsprogramms 30 ab. Zu dieser Zeit kann die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Feldtabellen T und P initialisieren.
Wie im Fall der Blöcke der Folgenummern N1 bis N20 generiert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die folgenden internen Informationen in den Blöcken der Folgenummern N30 bis N60: $T [1] = „ 100 ”, P [1] = „ 11 ”;$
$T [2] = „ 0 ”, P [2] = „ 12 ”;$
$T [3] = „ 0 ”, P [3] = „ 13 ”; und$
$T [4] = „ 210 ”, P [4] = „ 0 ” .$
Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 gibt die generierten internen Informationen an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 aus, was später beschrieben wird.
Die Werkzeug-Auswahleinheit 120 wählt ein Werkzeug aus, mit dem die Häufigkeit des Werkzeugwechsels während der Ausführung von zumindest der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke minimiert wird, basierend auf den verbleibenden Lebensdauern der Schneiden, die auf einer Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher 200 gespeichert sind, und den internen Informationen, die von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 generiert wurden.
Im Besonderen wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 200, außer, wenn ein aktuelles Werkzeug mit einem anderen Werkzeug als dem mehrschneidigen Werkzeug auszutauschen ist, ein mehrschneidiges Werkzeug aus, so dass eine Reihe von Bearbeitungsprozessen mit verschiedenen Schneiden desselben mehrschneidigen Werkzeugs ohne Notwendigkeit für Werkzeugtausch, ausgeführt werden, während ein Vorteil aus den Eigenschaften des mehrschneidigen Werkzeugs gezogen wird.
Mit anderen Worten, die Werkzeug-Auswahleinheit 120 stellt, basierend auf den internen Informationen, die aus dem Dekodieren des Bearbeitungsprogramms 30 resultieren, fest, ob die Vielzahl der Schneiden jedes mehrschneidigen Werkzeugs ununterbrochen für die Bearbeitung verwendet werden können und wählt ein mehrschneidiges Werkzeug, mit dem die gewünschte Bearbeitung durchgeführt werden kann, ohne Notwendigkeit zum Werkzeugtausch und dessen Schneiden ihr Lebensende nicht während der Bearbeitung erreichen werden. Auf diese Weise kann das numerische Steuergerät 10 die Häufigkeit des Werkzeugtauschs minimieren und somit die Zykluszeit steuern.
Besonders, wenn die Blöcke der Folgenummern N1 bis N20 aus dem in 4 gezeigten Bearbeitungsprogramm 30 vorabgerufen werden, erhält die Werkzeug-Auswahleinheit 120 von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 das Folgende als die internen Informationen: $T [1] = 0, P [1] = „ 11 ”;$
$T [2] = 0, P [2] = „ 12 ”; und$
$T [3] = „ 200 ”, P [3] = „ 0 ”;$
Basierend auf der Werkzeugschneiden-Datentabelle 210, die in 2 gezeigt ist, und den internen Informationen, die die Schneidenummern als P[1] = „11“ und P[2] = „12“ anzeigen, stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, dass das Auswählen eines der mehrschneidigen Werkzeuge der Werkzeugnummern „1“ bis „4“, jedes die Schneiden der Schneidetypnummern „11“ und „12“ aufweisend, ermöglicht, die gewünschte Bearbeitung ununterbrochen ohne Notwendigkeit zum Werkzeugtausch durchzuführen. Die Werkzeug-Auswahleinheit 120 wählt ein Werkzeug aus, in dem die Restlebensdauer (die Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten) jeder Schneide nicht negativ werden wird, nachdem das Werkzeug benutzt wird, d.h., nachdem 1 subtrahiert wird.
Bezugnehmend auf das in 4 gezeigte Bearbeitungsprogramm 30 ist hier die Schneidetypnummer „13“ nicht in den Blöcken der Folgenummern N1 bis N20 benannt. Um die Blöcke der Folgenummern N1 bis N11 des Bearbeitungsprogramms 30 entsprechend auszuführen, wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das mehrschneidige Werkzeug der Werkzeugnummer „3“, in dem die Schneide der Schneidetypnummer „13“ ihr Lebensende erreicht hat. Auf diese Weise kann das numerische Steuergerät 10 die Zykluszeit der Bearbeitung, in der das mehrschneidige Werkzeug benutzt wird, steuern, obwohl eine Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs ihr Lebensende erreicht hat. Weiter kann das numerische Steuergerät 10 jede Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs voll ausnutzen ohne sie zu verschwenden und somit Kostenreduzierung ermöglichen.
Die Werkzeug-Auswahleinheit 120 wählt weiterhin das Werkzeug der Werkzeugnummer „6“ in Block der Folgenummer N20 des Bearbeitungsprogramms 30, basierend auf internen Informationen, die den Werkzeugtyp als T[3] = „200“ anzeigen. Dann überträgt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die Ergebnisse der Auswahl an die Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130 und die Werkzeug-Kompensationseinheit 140.
Auf diese Weise implementiert die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die geringste Anzahl von Werkzeugwechseln, d.h., während der Ausführung der Blöcke der Folgenummern N1 bis N20 des Bearbeitungsprogramms 30 einen einzigen Wechsel von Werkzeugnummer „3“ zu Werkzeugnummer „6“, wodurch die Zykluszeit gesteuert werden kann.
Wenn die Blöcke der Folgenummern N30 bis N60 des Bearbeitungsprogramms 30 vorabgerufen sind, erhält die Werkzeug-Auswahleinheit 120 als nächstes von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 das Folgende als die internen Informationen: $T [1] = „ 100 ”, P [1] = „ 11 ”;$
$T [2] = 0, P [2] = „ 12 ”;$
$T [3] = 0, P [3] = „ 13 ”; und$
$T [4] = „ 210 ”, P [4] = „ 0 ” .$
Basierend auf der Werkzeugschneiden-Datentabelle 210 und den internen Informationen, die die Schneidetypen als P[1] = „11“, P[2] = „12“ und P[3] = „13“ anzeigen, stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, dass das Wählen eines der mehrschneidigen Werkzeuge der Werkzeugnummern „1“ bis „4“, jedes die Schneiden der Schneidetypnummern „11“ bis „13“ aufweisend, es ermöglicht, die gewünschte Bearbeitung ununterbrochen durchzuführen, ohne die Notwendigkeit für Werkzeugersatz. In diesem Fall wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das mehrschneidige Werkzeug mit der Werkzeugnummer „2“, dessen drei Schneiden die kürzeste Restlebensdauer (die geringste Anzahl der verfügbaren Nutzungszeiten) aufweisen.
Weiter wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das Werkzeug der Werkzeugnummer „7“ im Block der Folgenummer N60 des Bearbeitungsprogramms 30, basierend auf den internen Informationen, die den Werkzeugtyp als T[4] = „210“ anzeigen. Dann überträgt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die Ergebnisse der Auswahl an die Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130 und die Werkzeug-Kompensationseinheit 140.
Auf diese Weise implementiert die Werkzeug-Auswahleinheit 120 den Werkzeugwechsel zweimal als die minimierte Anzahl von Malen, d.h., einen Wechsel von Werkzeugnummer „6“ zu Werkzeugnummer „2“ und einen Wechsel von Werkzeugnummer „2“ zu Werkzeugnummer „7“ während der Ausführung der Blöcke der Folgenummern N30 bis N60 des Bearbeitungsprogramms 30, wodurch die Zykluszeit gesteuert werden kann.
Die Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130 berechnet einen Achsenbewegungsbetrag, der notwendig für den Austausch eines aktuellen Werkzeugs mit dem von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 gewählten Werkzeug ist.
Die Werkzeug-Kompensationseinheit 140 berechnet einen Werkzeugkompensationsbetrag durch Verwendung eines Positionsversatzbetrages (z.B. im Falle eines Drehwerkzeugs) / eines Werkzeuglängenkompensationsbetrages (z.B. im Falle eines Fräswerkzeugs) und einen Betrag der Werkzeugnasenradiuskompensation des Werkzeugs und der Schneide, die von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 gewählt wurden.
Die Impuls-Verteilungseinheit 150 gibt einen Puls jeder Achsenbewegung des berechneten Werkzeugaustauschs/Werkzeugkompensation an jeden Servomotor (nicht gezeigt), der in der Werkzeugmaschine 20 enthalten ist, aus.
<NC-Befehl-Dekodierungsprozess der numerischen Steuereinheit 10>
Als nächstes wird die Operation, die sich auf einen NC-Befehl-Dekodierungsprozess des numerischen Steuergeräts 10 gemäß der Ausführungsform bezieht, beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm, das den NC-Befehl-Dekodierungsprozess, der vom numerischen Steuergerät 10 durchgeführt wird, darstellt. Über den gezeigten Fluss wird eine Werkzeugaustauschanfrage oder eine Schneidewechselanfrage basierend auf einem Ergebnis der Dekodierung für einen NC-Befehl-Ausführungsprozess, der später beschrieben wird, zur Verfügung gestellt. Der gezeigte Fluss wird wiederholt ausgeführt, jedes Mal, wenn das numerische Steuergerät 10 das Bearbeitungsprogramm 30 erwirbt.
In Schritt S1 liest die NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110 einen Block des Bearbeitungsprogramms 30.
In Schritt S2 führt die NC-Befehl Dekodierungseinheit 110 den NC-Befehl-Dekodierungsprozess am Bearbeitungsprogramms 30 aus, das in Schritt S1 eingelesen wurde. Der detaillierte Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses wird später beschrieben.
In Schritt S3 stellt die NC-Befehl-Dekodierungseinheit 110 fest, ob das Bearbeitungsprogramm 30 bis zum Ende des Programms gelesen wurde. Wenn das Lesen bis zum Ende des Programms abgeschlossen ist, endet der Prozess. Auf der anderen Seite kehrt, wenn das Lesen bis zum Ende des Prozesses noch nicht abgeschlossen ist, der Prozess zu Schritt S1 zurück.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Details des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses in Schritt S2, der in 5 gezeigt ist, darstellt. Im Flussdiagramm der 6 wird, wenn der NC-Befehl, der in einem gelesenen Block ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl und/oder ein Schneidetyp-Auswahlbefehl ist, das Lesen der Blöcke des Bearbeitungsprogramms 30 fortgesetzt, bis notwendige Informationen für die Feststellung eines zu wählenden Werkzeugs vollständig erlangt sind. Im Flussdiagramm der 6 bilden die Schritte S21 bis S29 einen Prozessfluss, der von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 durchgeführt wird.
In Schritt S21 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der NC-Befehl, der im in Schritt S1 gelesenen Block eingeschlossen ist, ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl, ein Schneidetyp-Auswahlbefehl oder ein anderer Befehl ist. Wenn der NC-Befehl ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl ist und/oder eine Scheidetyp-Auswahlbefehl ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S22. Wenn der NC-Befehl weder ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl noch ein Schneidetyp-Auswahlbefehl ist, endet der Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S3.
In Schritt S22 initialisiert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Variable n, die die Anzahl der Blöcke angibt, die den Werkzeugtyp-Auswahlbefehl und/oder den Schneidetyp-Auswahlbefehl enthalten.
In Schritt S23 erhöht die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Variable n um 1.
In Schritt S24 führt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Hauptdekodierungsprozess durch. Ein detaillierter Fluss des Hauptdekodierungsprozesses wird später beschrieben.
In Schritt S25 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der nachfolgende Block, basierend auf dem Ergebnis des Hauptdekodierungsprozesses in Schritt S24, zu lesen ist. Wenn festgestellt wird, dass der nachfolgende Block zu lesen ist (d.h., abgerufen werden soll), geht der Prozess zu Schritt S26. Auf der anderen Seite endet der Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses, wenn festgestellt wird, dass der nachfolgende Block nicht zu lesen ist und der Prozess geht weiter zu Schritt S3 aus 5.
In Schritt S26 liest die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 den nachfolgenden Block des Bearbeitungsprogramms 30.
In Schritt S27 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der in Schritt S26 gelesene Block das Ende des Programms, ein Maskierungspuffer oder ein Block eines anderen Typs ist. Wenn der Block das Ende des Programms oder ein Maskierungspuffer ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S29. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S28, wenn der Block nicht das Ende des Programms oder ein Maskierungspuffer ist.
In Schritt S28 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der NC-Befehl, der im in Schritt S26 gelesenen Block enthalten ist, ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl und/oder ein Schneidetyp-Auswahlbefehl oder ein anderer Befehl ist. Wenn der Befehl ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl und/oder Schneidetyp-Auswahlbefehl ist, kehrt der Prozess zu Schritt S23 zurück. Auf der anderen Seite geht der Prozess zu Schritt S26, wenn der Befehl weder ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl noch ein Schneidetyp-Auswahlbefehl ist.
In Schritt S29 erhöht die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Variable n um 1 und gibt eine Werkzeugaustauschanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 aus. Dann endet der Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S3. Ein NC-Befehl-Ausführungsprozess, der von dem numerischen Steuergerät 10 durchgeführt wird, wenn die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Werkzeugaustauschanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ausgibt, wird später beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, dass die Details des Hauptdekodierungsprozesses des in 6 gezeigten Schritts S24 darstellt. Im Flussdiagramm der 7 bilden die Schritte S41 bis S43 einen Prozessfluss, der von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 durchgeführt wird.
In Schritt S41 führt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozess durch. Der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozess wird später beschrieben.
In Schritt S42 führt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Alarmierungsprozess durch. Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 kann beispielsweise einen Alarm ausgeben und das Lesen der Blöcke beenden, wenn kein Schneidetyp-Auswahlbefehl geliefert wird, obwohl ein mehrschneidiges Werkzeug gemäß eines Werkzeugtyp-Auswahlbefehls gewählt wurde. Alternativ kann die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Alarm ausgeben und das Lesen der Blöcke beenden, wenn ein Schneidetyp-Auswahlbefehl geliefert wird, obwohl ein anderes Werkzeug als das mehrschneidige Werkzeug gemäß eines Werkzeugtyp-Auswahlbefehls gewählt wurde.
Wenn die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Alarm ausgibt, kann das numerische Steuergerät 10 den Inhalt des Alarms, der dem numerischen Steuergerät 10 geliefert wird, auf einem Anzeigegerät (nicht gezeigt) wie einer Flüssigkristallanzeige anzeigen. Solche Anzeigen ermöglichen es dem Nutzer des numerischen Steuergeräts 10 den Inhalt des Alarms zu verstehen und den Alarm anzusprechen.
In Schritt S43 führt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 einen Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses aus. Dann endet der Fluss des Hauptdekodierungsprozesses und der Prozess geht weiter zum in 6 gezeigten Schritt S25. Der Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses wird später beschrieben.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Details des Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozesses des in 7 gezeigten Schritts S41 darstellt. Im Flussdiagramm der 8 bilden die Schritte S51 bis S56 einen Prozessfluss, der von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 durchgeführt wird.
In Schritt S51 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der n-te gelesene Block einen Schneidetyp-Auswahlbefehl enthält. Wenn kein Schneidetyp-Auswahlbefehl enthalten ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S52. Auf der anderen Seite geht der Schritt weiter zu Schritt S53, wenn ein Schneidetyp-Auswahlbefehl enthalten ist.
In Schritt S52 speichert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 „0“ im n-ten Schneidetyp P[n].
In Schritt S53 speichert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Schneidenummer, die vom Schneidetyp-Auswahlbefehl des n-ten gelesenen Blocks benannt ist, im Schneidetyp P[n].
In Schritt S54 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der n-te gelesene Block einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl enthält. Wenn kein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl enthalten ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S55. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S56, wenn ein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl enthalten ist.
In Schritt S55 speichert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 „0“ im n-ten Werkzeugtyp T[n]. Dann endet der Fluss des Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozesses und der Prozess geht weiter zum Schritt S42 aus 7.
In Schritt S56 speichert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 die Werkzeugtypnummer, die vom Werkzeugtyp-Auswahlbefehl des n-ten Blocks benannt wurde, im Werkzeugtyp T[n]. Dann endet der Fluss des Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Speicherprozesses und der Prozess geht weiter zum Schritt S42 aus 7.
9 und 10 sind Flussdiagramme, die die Details des Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses des in 7 gezeigten Schritts S43 darstellen. In den Flussdiagrammen aus 9 und 10 bilden die Schritte S61 bis S73 einen Prozessfluss, der von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 durchgeführt wird.
In Schritt S61 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der n-te Schneidetyp P[n] „0“ ist. Wenn der n-te Schneidetyp „0“ ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S62. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S63, wenn der Schneidetyp P[n] nicht „0“ ist.
In Schritt S62 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Werkzeugaustauschanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 und stellt fest, dass der nachfolgende Block nicht zu lesen ist. Dann beendet die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 den Fluss des Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S25, der in 6 gezeigt ist.
Wie beispielsweise vorher beim Block der Folgenummer N1 des Bearbeitungsprogramms 30 beschrieben wurde, werden die Blöcke bis zur Folgenummer N20 vorabgerufen und folglich wird festgestellt, dass P[3] = „0“ ist. Entsprechend liefert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Werkzeugaustauschanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120. Die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 stellt dann fest, dass keiner der Blöcke, die dem Block der Folgenummer N30 nachfolgen, zu lesen sind. Somit stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 in Schritt S25 in 6 fest, den nachfolgenden Block nicht zu lesen. Dann endet der Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses, der in 6 gezeigt ist und der Prozess geht weiter zu Schritt S3, der in 5 gezeigt ist. Mit anderen Worten, das numerische Steuergerät 10 startet den NC-Befehl-Dekodierungsprozess mit dem Block der Folgenummer N2 und den nachfolgenden Blöcken des Bearbeitungsprogramms 30, das in 4 gezeigt ist.
Im Block der Folgenummer N30 des Bearbeitungsprogramms 30, das in 4 gezeigt ist, sind die Blöcke bis zu Folgenummer N60 vorabgerufen und folglich wird festgestellt, dass P[4] = „0“ ist. Entsprechend stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, den nachfolgenden Block nicht zu lesen. Somit stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 in Schritt S25 in 6 fest, den nachfolgenden Block nicht zu lesen. Dann endet der Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses, der in 6 gezeigt ist und der Prozess geht weiter zu Schritt S3, der in 5 gezeigt ist.
In Schritt S63 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob Werkzeugaustausch unnötig ist, während festgestellt wird, dass nur die Schneide des Schneidetyps P[n] gewechselt werden muss. Wenn der Werkzeugaustausch unnötig ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S64. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S65, der in 10 gezeugt ist, wenn Werkzeugaustausch nötig ist.
In Schritt S64 liefert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Schneidewechselanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 und stellt fest, den nachfolgenden Block nicht zu lesen. Dann beendet die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 den Fluss des NC-Befehl-Dekodierungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S25, der in 6 gezeigt ist.
Im Block der Folgenummer N10 des Bearbeitungsprogramms 30, das in 4 gezeigt ist, generiert beispielsweise die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 interne Informationen, die anzeigen, dass der Schneidetyp P[1] = „12“ ist. In diesem Fall weist der Block der Folgenummer N10 keinen anderen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl „als das aktuell verwendete Werkzeug“ auf und das Werkzeug der Werkzeugnummer „3“, das im Block der Folgenummer N1 gewählt wurde, weist die benannte Schneide des Schneidetyps P[1] auf, deren Lebensdauer nicht ablaufen wird. Deshalb liefert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, basierend auf den internen Informationen, die anzeigen, dass P[1] = „12“, eine Schneidewechselanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120, die anfordert, dass die aktuelle Schneide auf die Schneide der Schneidenummer „2“ des Werkzeugs der Werkzeugnummer „3“ gewechselt wird.
Im in 10 gezeigten Schritt S65 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob die Werkzeugtypnummer des ersten Werkzeugtyps T[1] „0“ ist. Wenn die Werkzeugtypnummer des ersten Werkzeugtyps T[1] „0“ ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S68. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S66, wenn die Werkzeugtypnummer des ersten Werkzeugtyps T[1] nicht „0“ ist.
In Schritt S66 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob der Werkzeugtyp, der durch den Werkzeugtyp T[n] gekennzeichnet ist, sich vom Werkzeugtyp, der durch den Werkzeugtyp T[1] gekennzeichnet ist, unterscheidet. Wenn die Werkzeugtypen, die jeweils durch den Werkzeugtypen T[n] und den Werkzeugtypen T[1] gekennzeichnet sind, verschieden voneinander sind, geht der Prozess weiter zu Schritt S72. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S67, wenn die Werkzeugtypen, die jeweils durch den Werkzeugtyp T[n] und den Werkzeugtyp T[1] gekennzeichnet sind, gleich zueinander sind.
In Schritt S67 legt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 das mehrschneidige Werkzeug, das durch die Werkzeugtypnummer des Werkzeugtyps T[1] angezeigt ist, als das Auswahlziel fest.
Im Schritt S68 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob die Werkzeugtypnummer des n-ten Werkzeugtyps T[n] „0“ ist (d.h., ob kein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl enthalten ist). Wenn die Werkzeugtypnummer des Werkzeugtyps T[n] „0“ ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S69. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S70, wenn die Werkzeugtypnummer des Werkzeugtyps T[n] nicht „0“ ist.
In Schritt S69 legt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, wenn kein Werkzeugtyp-Auswahlbefehl enthalten ist, alle mehrschneidigen Werkzeuge als Auswahlziele fest.
In Schritt S70 legt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 das/die mehrschneidige(n) Werkzeug(e), das/die durch die Werkzeugtypnummer des Werkzeugtyps T[n] angezeigt ist/sind, als Auswahlziel(e) fest.
In Schritt S71 stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 fest, ob die Schneidetypen P[1] bis P[n] zu einem Werkzeug als das Auswahlziel, das in Schritt S67, S69 oder S70 festgelegt wurde, gehören. Wenn die Schneidetypen P[1] bis P[n] zu einem Werkzeug gehören, geht der Prozess weiter zu Schritt S73. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S72, wenn die Schneidetypen P[1] bis P[n] nicht zu einem Werkzeug gehören.
In Schritt S72 liefert die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 eine Werkzeugaustauschanfrage an die Werkzeug-Auswahleinheit 120 und stellt fest, den nachfolgenden Block nicht zu lesen. Dann endet der Fluss des Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S25, der in 6 gezeigt ist.
In Schritt S73 legt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 T[1] = T[n] fest und stellt fest, den nachfolgenden Block zu lesen. Dann endet der Fluss des Nachfolgeblock-Lese-Feststellungsprozesses und der Prozess geht weiter zu Schritt S25, der in 6 gezeigt ist.
Es wird beispielsweise eine Annahme gemacht, dass die internen Informationen das Folgende anzeigen: $T [1] = „ 0 ”, P [1] = „ 11 ”;$
$T [2] = „ 0 ”, P [2] = „ 12 ”;$
$T [3] = „ 0 ”, P [3] = „ 13 ”;$
$T [4] = „ 100 ”, P [4] = „ 11 ”;$
$T [5] = „ 0 ”, P [5] = „ 12 ”; und$
$T [6] = „ 101 ”, P [6] = „ 11 ” .$
In diesem Fall stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, wenn der Werkzeugtyp T[4] gelesen wird, fest, dass die Schneidetypen P[1] bis P[4] zu einem Werkzeug in Schritt S71 gehören und der Prozess geht weiter zu Schritt S73. In Schritt S73 wird eine Feststellung gemacht, dass T[1] = T[4] und folglich wird festgelegt, dass T[1] = „100“.
Auf der anderen Seite stellt die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, wenn der Werkzeugtyp T[6] in Schritt S66 gelesen wird, fest, dass die Werkzeugtypen T[1] und T[6] verschieden voneinander sind und der Prozess geht weiter zu Schritt S72.
<NC-Befehl-Ausführungsprozess der numerischen Steuereinheit 10>
Als nächstes wird eine Operation bezüglich eines NC-Befehl-Ausführungsprozesses des numerischen Steuergeräts 10 gemäß der Ausführungsform beschrieben.
11 ist ein Flussdiagramm, das den NC-Befehl-Ausführungsprozess, der von dem numerischen Steuergerät 10 durchgeführt wird, darstellt. Der gezeigte Fluss wird wiederholt durchgeführt, jedes Mal, wenn eine Werkzeugaustauschanfrage oder eine Schneidewechselanfrage durch den NC-Befehl-Dekodierungsprozess, der in 5 gezeigt ist, bereitgestellt wird.
In Schritt S100 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob eine Werkzeugaustauschanfrage oder eine Schneidewechselanfrage von der Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 erhalten wurde. Wenn eine Werkzeugaustauschanfrage oder eine Schneidewechselanfrage erhalten wurde, geht der Prozess weiter zu Schritt S110. Auf der anderen Seite endet der Fluss des NC-Befehl-Ausführungsprozess, wenn eine Werkzeugaustauschanfrage oder eine Schneidewechselanfrage nicht erhalten wurde.
In Schritt S110 führt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 einen Werkzeug-Auswahlprozess durch. Der Werkzeug-Auswahlprozess wird später beschrieben.
In Schritt S120 berechnet die Werkzeugersatz-Ausführungseinheit 130 einen Achsenbewegungsbetrag, der nötig für den Austausch eines aktuellen Werkzeugs mit einem Werkzeug, das von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 in Schritt S110 gewählt wurde, ist.
In Schritt S130 berechnet die Werkzeug-Kompensationseinheit 140 einen Werkzeugkompensationsbetrag unter Verwendung des Positionsversatzbetrages (z.B. Im Fall eines Drehwerkzeugs) / des Werkzeuglängenkompensationsbetrages (z.B. im Fall eines Fräswerkzeugs) und eines Betrags der Werkzeugnasenradiuskompensation des Werkzeugs und der Schneide, die in Schritt S110 gewählt wurden.
In Schritt S140 gibt die Impuls-Verteilungseinheit 150 einen Impuls jeder Achsenbewegung des Werkzeugaustauschs/ Werkzeugkompensation, berechnet in Schritt S120 und S130 an jeden Servomotor (nicht gezeigt) aus, der in der Werkzeugmaschine 20 enthalten ist.
12 bis 14 sind Flussdiagramme, die Details des Werkzeug-Auswahlprozesses in Schritt S110, der in 11 gezeigt ist, darstellen. Im Flussdiagramm der 12 bis 14 bilden die Schritte S201 bis S212 einen Prozessfluss, der von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 durchgeführt wird.
In Schritt S201 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob die in Schritt S110 erhaltene Anfrage eine Werkzeugaustauschanfrage ist. Wenn die Anfrage eine Werkzeugaustauschanfrage ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S202. Auf der anderen Seite stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, wenn die Anfrage keine Werkzeugaustauschanfrage, sondern eine Schneidewechselanfrage, ist, das aktuell gewählte Werkzeug weiter zu nutzen und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, so dass Schneidewechsel implementiert wird.
In Schritt S202 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob die Variable n größer als 2 ist, um festzustellen, ob drei oder mehr Werkzeug-Auswahlbefehle und Schneide-Auswahlbefehle dekodiert worden sind. Wenn die Variable n größer als 2 ist, geht der Prozess weiter zu Schritt S209, der in 14 gezeigt ist. Auf der anderen Seite geht der Schritt weiter zu Schritt S203, wenn die Variable n 2 oder weniger ist.
In Schritt S203 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob der Schneidetyp P[1] „0“ ist. Wenn der Schneidetyp P[1] „0“ ist, geht der Prozess weite zu Schritt S204. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S205, der in 13 gezeigt ist, wenn der Schneidetyp P[1] nicht „0“ ist.
In Schritt S204 wählt die Werkzeugauswahleinheit 120 ein Werkzeug mit der kürzesten Restlebensdauer unter den Werkzeugen des Schneidetyps T[1]. Dann endet der Fluss des Werkzeug-Auswahlprozesses des Schritts S110 und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, der in 11 gezeigt ist.
Beachte, dass „mit der kürzesten Restlebensdauer“ den Fall ausschließt, in dem das Lebensende erreicht ist, d.h., die Restlebensdauer „0“ ist.
Im in 13 gezeigten Schritt S205 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob der Werkzeugtyp T[1] „0“ ist (d.h., ob kein Werkzeug-Auswahlbefehl bereitsteht). Wenn der Werkzeugtyp T[1] „0“ ist (d.h., wenn kein Werkzeug-Auswahlbefehl bereit steht), geht der Prozess weiter zu Schritt S206. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S207, wenn der Werkzeugtyp T[1] nicht „0“ ist (d.h., ein Werkzeug-Auswahlbefehl steht bereit).
In Schritt S206 legt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 alle mehrschneidigen Werkzeuge als Auswahlziele fest.
In Schritt S207 legt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das mehrschneidige Werkzeug des Werkzeugtyps T[1] als ein Auswahlziel fest.
In Schritt S208 führt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 einen Werkzeug-Auswahlprozess (1) durch. Der Werkzeug-Auswahlprozess (1) wird später beschrieben.
Im in 14 gezeigten Schritt S209 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob der Werkzeugtyp T[1] „0“ ist (d.h., ob kein Werkzeug-Auswahlbefehl bereitgestellt wird). Wenn der Werkzeugtyp T[1] „0“ ist (d.h., wenn kein Werkzeug-Auswahlbefehl bereit steht), geht der Prozess weiter zu Schritt S210. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S211, wenn der Werkzeugtyp T[1] nicht „0“ ist (d.h., wenn ein Werkzeug-Auswahlbefehl bereit steht).
In Schritt S210 legt die Werkzeugauswahleinheit 120 mehrschneidigen Werkzeuge als Auswahlziele fest.
In Schritt S211 legt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das mehrschneidige Werkzeug des Werkzeugtyps T[1] als ein Auswahlziel fest.
In Schritt S212 führt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 einen Werkzeug-Auswahlprozess (2) durch. Der Werkzeug-Auswahlprozess (2) wird später beschrieben.
15 ist ein Flussdiagramm, das die Details des Werkzeug-Auswahlprozesses (1) in Schritt S208, gezeigt in 13, darstellt. Im Flussdiagramm der 15 bilden die Schritte S301 bis S306 einen Prozessfluss, der von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 durchgeführt wird.
In Schritt S301 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob ein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide des Schneidetyps P[1] mit einer Restlebensdauer aufweist. Wenn ein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide des Schneidetyps P[1] mit einer Restlebensdauer aufweist, geht der Prozess weiter zu Schritt S303. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S302, wenn kein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide des Schneidetyps P[1] mit einer Restlebensdauer aufweist.
In Schritt S302 führt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 einen Alarmausgabe-Prozess durch, um den Nutzer des numerischen Steuergeräts 10 zu informieren, dass kein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide des Schneidetyps P[1] mit einer Restlebensdauer aufweist. Der Fluss des Werkzeug-Auswahlprozesses (1) aus Schritt S208 endet und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, der in 11 gezeigt ist.
In diesem Fall kann die Werkzeug-Ausgabeeinheit 120 beispielsweise das Anzeigegerät (nicht gezeigt) des numerischen Steuergeräts 10 dazu veranlassen, einen Alarm anzuzeigen, der angibt, dass kein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide des Schneidetyps P[1] mit einer Restlebensdauer aufweist. Als Reaktion auf solch eine Anzeige des Alarms kann der Nutzer des numerischen Steuergeräts 10 das aktuelle Werkzeug mit einem neuen mehrschneidigen Werkzeug mit einer Schneide des Schneidetyps P[1] ersetzen.
In Schritt S303 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob ein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide aufweist, die nicht vom Schneidetyp P[1] ist und ihr Lebensende erreicht hat. Wenn ein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide aufweist, die nicht vom Schneidetyp P[1] ist und ihr Lebensende erreicht hat, geht der Prozess weiter zu Schritt S305. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S304, wenn kein mehrschneidiges Werkzeug eine Schneide aufweist, die nicht vom Schneidetyp P[1] ist und ihr Lebensende erreicht hat.
In Schritt S304 wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug, bei dem die Restlebensdauer der Schneide des Schneidetyps P[1] am kürzesten ist.
In Schritt S305 wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug mit der höchsten Anzahl an Schneiden, die ihr Lebensende erreicht haben, aus.
Wenn zwei oder mehr Werkzeuge die gleiche höchste Anzahl an Schneiden aufweisen, die ihr Lebensende erreicht haben, kann die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug auswählen, bei dem die Restlebensdauer der Schneide des Schneidetyps P[1] die kürzeste ist.
In Schritt S306 wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug aus, bei dem die Summe der Restlebensdauer aller Schneiden am kleinsten ist, wenn zwei oder mehr Werkzeuge in Schritt S304 oder S305 gewählt wurden. Im Fall, in dem zwei oder mehr wählbare Werkzeuge in Schritt S306 gefunden wurden, wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug aus, das mit der kleinsten Werkzeugnummer gekennzeichnet ist. Dann endet der Fluss des Werkzeug-Auswahlprozesses (1) aus Schritt S208 und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, der in 11 gezeigt ist.
16 ist ein Flussdiagramm, das die Details des Werkzeug-Auswahlprozesses (2) in Schritt S212, der in 14 gezeigt ist, darstellt. Im Flussdiagramm der 16 bilden die Schritte S401 bis S407 einen Prozessfluss, der von der Werkzeug-Auswahleinheit 120 durchgeführt wird.
In Schritt S401 zählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die Anzahl der Schneiden, die mit den Schneidetypen P[1] bis P[n-1] gekennzeichnet sind und die Anzahl der Male der Kennzeichnung jeder Schneide.
In Schritt S402 subtrahiert die Werkzeug-Auswahleinheit 120 in Bezug auf alle vom Schneidetyp P[1] bis P[n-1] bestimmten Schneiden die jeweilige Anzahl der Male der Bestimmung, die in Schritt S401 gezählt wurde, von der Restlebensdauer der zugehörigen Schneide, um festzustellen, ob eines der Werkzeuge eine bestimmte Schneide aufweist, deren Restlebensdauer nicht negativ wird. Wenn eines der Werkzeuge eine bestimmte Schneide aufweist, deren Restlebensdauer nicht negativ wird, geht der Prozess weiter zu Schritt S404.
Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S403, wenn keines der Werkzeuge eine bestimmte Schneide aufweist, deren Restlebensdauer nicht negative wird, d.h., wenn die Restlebensdauern der Schneiden der bestimmten Schneidetypen in allen Werkzeugen negativ werden.
In Schritt S403 führt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 einen Alarm-Ausgabeprozess durch, um den Nutzer des numerischen Steuergeräts 10 zu informieren, dass die Restlebensdauern der Schneiden des bestimmten Schneidetyps in allen Werkzeugen negativ werden. Dann endet der Fluss des Werkzeug-Auswahlprozesses (2) aus Schritt S212 und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, der in 11 gezeigt ist.
In diesem Fall beispielsweise kann die Werkzeug-Auswahleinheit 120 das Anzeigegerät (nicht gezeigt) des numerischen Steuergeräts 10 dazu veranlassen, einen Alarm anzuzeigen, der angibt, dass die Schneiden des bestimmten Schneidetyps in allen Werkzeugen negativ werden. Als Reaktion auf die Anzeige dieses Alarms kann der Nutzer des numerischen Steuergeräts 10 ein aktuell verwendetes Werkzeug mit einem mehrschneidigen Werkzeug ersetzen, das die Schneiden des bestimmten Schneidetyps aufweist.
In Schritt S404 stellt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 fest, ob eines der mehrschneidigen Werkzeuge eine Schneide aufweist, die nicht vom Schneidetyp P[1] bis P[n-1] ist und ihr Lebensende erreicht hat. Wenn eines der mehrschneidigen Werkzeuge eine Schneide aufweist, die das Lebensende erreicht hat, geht der Prozess weiter zu Schritt S406. Auf der anderen Seite geht der Prozess weiter zu Schritt S405, wenn keines der mehrschneidigen Werkzeuge eine Schneide aufweist, die das Lebensende erreicht hat.
In Schritt S405 subtrahiert die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die jeweilige Anzahl der Male der Bestimmung von der Restlebensdauer der Schneide, die durch eine Zugehörige der Schneidetypen P[1] bis P[n-1] bestimmt ist und wählt ein Werkzeug mit einer Schneide aus, deren Restlebensdauer die kürzeste ist.
In Schritt S406 wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug mit der höchsten Anzahl an Schneiden aus, deren Lebensende erreicht ist.
Wenn zwei oder mehr Werkzeuge dieselbe höchste Anzahl an Schneiden haben, kann die Werkzeug-Auswahleinheit 120 die Anzahl der Male der Bestimmung von der Restlebensdauer der vom Schneidetyp P[1] bis P[n-1] bestimmten Schneide subtrahieren und kann ein Werkzeug mit einer Schneide auswählen, deren Restlebensdauer am kürzesten ist.
In Schritt S407 wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug aus, in dem die Summe der Restlebensdauern aller Schneiden die kleinste ist, falls zwei oder mehr Werkzeuge in Schritt S405 oder S406 gewählt wurden. In einem Fall, in dem zwei oder mehr wählbare Werkzeuge in Schritt S407 gefunden werden, wählt die Werkzeug-Auswahleinheit 120 ein Werkzeug, das mit der kleinsten Werkzeugnummer gekennzeichnet ist. Dann endet der Fluss des Werkzeug-Auswahlprozesses (2) aus Schritt S212 und der Prozess geht weiter zu Schritt S120, der in 11 gezeigt ist.
Über die oben beschriebenen Prozesse ruft das numerische Steuergerät 10 der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl der Blöcke ab, die im Bearbeitungsprogramm 30 enthalten sind und dekodiert den Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen eines Werkzeugtyps aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken. Das numerische Steuergerät 10 generiert interne Informationen einschließlich des bevorzugten Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des bevorzugten Schneidetyp-Auswahlbefehls. Das numerische Steuergerät 10 wählt ein Werkzeug, mit dem die Häufigkeit des Werkzeugaustauschs während der Ausführung von zumindest der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke minimiert wird, basierend auf den Restlebensdauern der Schneiden, die auf Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher gespeichert sind und den generierten internen Informationen.
Auf diese Weise kann das numerische Steuergerät 10 die Zykluszeit der Bearbeitung steuern, in der ein mehrschneidiges Werkzeug verwendet wird, selbst wenn eine der Schneiden des mehrschneidigen Werkzeugs ihr Lebensende erreicht.
In einem Fall, in dem zwei oder mehr mehrschneidige Werkzeuge derselben Werkzeugtypnummer verfügbar sind und die verfügbaren mehrschneidigen Werkzeuge eine Schneide aufweisen, die während der Ausführung von der zumindest Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken nicht bestimmt wird, benutzt das numerische Steuergerät 10 vorzugsweise ein mehrschneidiges Werkzeug, in dem die unbestimmte Schneide ihr Lebensende erreicht hat. Somit kann das numerische Steuergerät 10 jede Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs voll ausnutzen, ohne sie zu verschwenden, wobei eine Kostenreduzierung ermöglicht wird.
Eine Ausführungsform wurde im Vorstehenden beschrieben. Jedoch ist das numerische Steuergerät 10 nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und umfasst Modifizierungen und Verbesserungen in einem Umfang, in dem das Ziel der vorliegenden Offenbarung erreicht werden kann.
In der oben beschriebenen Ausführungsform werden der NC-Befehl-Dekodierungsprozess, gezeigt in 5 und der NC-Befehl-Ausführungsprozess, gezeigt in 11 nacheinander durchgeführt. Jedoch ist dies ein nicht-beschränkendes Beispiel und diese Prozesse können auch parallel durchgeführt werden.
Jede der Funktionen des numerischen Steuergeräts 10 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann mittels Hardware, Software oder einer Kombination daraus implementiert werden. Hierbei bedeutet die Implementierung mittels Software, dass ein Computer ein Programm für die Implementierung liest und ausführt.
Das Programm kann in verschiedenen Arten von nicht-temporären computerlesbaren Medien (nicht-transitorische computerlesbare Medien) gespeichert werden und kann einem Computer zur Verfügung gestellt werden. Die nicht-transitorischen computerlesbaren Medien schließen verschiedene Arten von inhaltlichen Aufzeichnungsmedien (materielle Speichermedien) ein. Beispiele für nicht-transitorische computerlesbare Medien umfassen ein magnetisches Aufzeichnungsmedium (z.B. eine flexible Platte, ein magnetisches Band, eine Festplatte), ein magnetisch-optisches Aufzeichnungsmedium (z.B. eine magnetisch optische Platte), ein Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine CD-R, eine CD-R/W und ein Halbleiterspeicher (z.B. eine Masken-ROM, ein programmierbares ROM (PROM), ein löschbares PROM (EPROM), ein Flash-ROM und ein RAM). Das Programm kann dem Computer über verschiedene Arten von temporären computerlesbaren Medien (transitorische computerlesbare Medien) zur Verfügung gestellt werden. Beispiele für transitorische computerlesbare Medien umfassen ein elektrisches Signal, ein optisches Signal und eine elektromagnetische Welle. Das transitorische computerlesbare Medium kann dem Computer ein Programm über eine kabelgebundene Kommunikationsleitung wie einem Draht und einer optischen Faser oder über kabellose Kommunikation zur Verfügung gestellt werden.
Schritte zum Beschreiben des aufzuzeichnenden Programms auf einem Aufzeichnungsmedium schließen nicht nur Prozesse ein, die in Zeitsequenzen entsprechend der jeweiligen Reihenfolge ausgeführt werden, sondern ebenso Prozesse, die parallel oder einzeln und nicht notwendigerweise in Zeitsequenzen ausgeführt werden.
Mit anderen Worten umfasst das numerische Steuergerät der vorliegenden Offenbarung verschiedene Ausführungsformen mit den folgenden Merkmalen:

(1) Das numerische Steuergerät 10 der vorliegenden Offenbarung ist für eine Werkzeugmaschine 20 gedacht, die ein Werkstück unter Verwendung eines mehrschneidigen Werkzeugs einschließlich einer Vielzahl an Schneiden unterschiedlicher Spezifikationen bearbeitet, das numerische Steuergerät 10 umfassend: einen Werkzeuginformationsspeicher 200, der Schneidetypnummern in Verbindung mit Werkzeugtypnummern speichert, die Schneidetypnummern Schneidetypen der Schneiden identifizierend und die Werkzeugtypnummern die Werkzeugtypen der Werkzeuge identifizierend; eine Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111, die eine Vielzahl an Blöcken, die im Bearbeitungsprogramm 30 enthalten sind, abruft, einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Werkzeugtypen aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken und/oder einen Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Schneidetypen aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken dekodiert und interne Informationen einschließlich des Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des Schneidetyp-Auswahlbefehls, die dekodiert wurden, generiert; und eine Werkzeug-Auswahleinheit 120, die ein Werkzeug auswählt, bei dem die Häufigkeit der Werkzeugaustäusche während der Ausführung von zumindest der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke minimiert wird, basierend auf den Restlebensdauern der Schneiden, die auf Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher 200 gespeichert sind und den internen Informationen, die durch die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit 111 generiert wurden.

Das numerische Steuergerät 10 kann eine Zykluszeit der Bearbeitung, in der das mehrschneidige Werkzeug verwendet wird, steuern, sogar, wenn eine der Schneiden des mehrschneidigen Werkzeugs ihr Lebensende erreicht.

(2) Im numerischen Steuergerät 10 gemäß (1) kann die Werkzeug-Auswahleinheit 120, wenn festgestellt wird, dass eine andere Bearbeitung als die kontinuierliche Bearbeitung, die alle Schneiden des mehrschneidigen Werkzeugs verwendet, durchgeführt werden soll, bevorzugt ein Werkzeug mit einer Schneide wählen, die das Lebensende erreicht hat.

Mit diesem Merkmal kann das numerische Steuergerät 10 jede Schneide des mehrschneidigen Werkzeugs voll ausnutzen, ohne es zu verschwenden, wobei eine Reduzierung der Kosten ermöglicht wird.

(3) Im numerischen Steuergerät 10 gemäß (1) oder (2) kann das mehrschneidige Werkzeug ein Drehwerkzeug sein.

Mit diesem Merkmal übt das numerische Steuergerät 10 den gleichen Effekt wie in (1) oder (2) aus.

(4) Im numerischen Steuergerät 10 gemäß (1) oder (2) kann das mehrschneidige Werkzeug ein Fräswerkzeug sein.

Mit diesem Merkmal übt das numerische Steuergerät 10 den gleichen Effekt wie in (1) oder (2) aus.
Bezugszeichenliste

10:: Numerisches Steuergerät
111:: Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit
120:: Werkzeug-Auswahleinheit
200:: Werkzeuginformationsspeicher

Claims

Ein numerisches Steuergerät (10) für eine Werkzeugmaschine (20), die ein Werkstück unter Verwendung eines mehrschneidigen Werkzeugs einschließlich einer Vielzahl an Schneiden unterschiedlicher Spezifikationen bearbeitet, das numerische Steuergerät (10) umfassend: einen Werkzeuginformationsspeicher (200), der Schneidetypnummern in Verbindung mit Werkzeugtypnummern speichert, die Schneidetypnummern Schneidetypen der Schneiden identifizierend und die Werkzeugtypnummern die Werkzeugtypen der Werkzeuge identifizierend; eine Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit (111), die eine Vielzahl an Blöcken, die im Bearbeitungsprogramm (30) enthalten sind, abruft, einen Werkzeugtyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Werkzeugtypen aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken und/oder einen Schneidetyp-Auswahlbefehl zum Wählen einer der Schneidetypen aus der Vielzahl an vorabgerufenen Blöcken dekodiert und interne Informationen einschließlich des Werkzeugtyp-Auswahlbefehls und/oder des Schneidetyp-Auswahlbefehls, die dekodiert wurden, generiert; und eine Werkzeug-Auswahleinheit (120), die ein Werkzeug auswählt, bei dem die Häufigkeit der Werkzeugaustäusche während der Ausführung von zumindest der Vielzahl der vorabgerufenen Blöcke minimiert wird, basierend auf den Restlebensdauern der Schneiden, die auf Schneide-zu-Schneide-Basis im Werkzeuginformationsspeicher (200) gespeichert sind und den internen Informationen, die durch die Werkzeugtyp-Schneidetyp-Auswahlbefehl-Dekodierungseinheit (111) generiert wurden.
Das numerische Steuergerät (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Werkzeug-Auswahleinheit (120), wenn festgestellt wird, dass eine andere Bearbeitung als die kontinuierliche Bearbeitung, die alle Schneiden des mehrschneidigen Werkzeugs verwendet, durchgeführt werden soll, bevorzugt ein Werkzeug mit einer Schneide wählt, die das Lebensende erreicht hat.
Das numerische Steuergerät (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das mehrschneidige Werkzeug ein Drehwerkzeug ist.
Das numerische Steuergerät (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das mehrschneidige Werkzeug ein Fräswerkzeug ist.