DE102021123804A1

DE102021123804A1 - Werkzeugmaschinensystem und Werkstückgrößen-Schätzverfahren

Info

Publication number: DE102021123804A1
Application number: DE102021123804.8A
Authority: DE
Inventors: Naoto Saito
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2022-04-21
Also published as: JP2022066720A

Abstract

[Problem] Es kann ein Werkzeugmaschinensystem und ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren bereitgestellt werden, mit dem die Größe eines Werkstücks leicht geschätzt werden kann.[Lösung] Dieses Werkzeugmaschinensystem 1 ist mit einer Sammeleinheit 21 und einer Schätzeinheit 22 versehen. Die Sammeleinheit 21 sammelt einen ersten bis dritten Bearbeitungsbereich eines Schneidwerkzeugs 15 in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf einem Bewegungsweg M des Schneidwerkzeugs 15, wenn das Schneidwerkzeug 15 verwendet wird, um die Bearbeitung an einem Werkstück durchzuführen. Die Schätzeinheit 22 schätzt die Größe des Werkstücks jeweils entlang der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des gesammelten ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Werkzeugmaschinensystem und ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren.
Stand der Technik
Eine computernumerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (nachstehend als „Werkzeugmaschine“ bezeichnet) ist herkömmlich bekannt, die ein Werkstück gemäß einem numerischen Steuer- (NC) Programm zu einer gewünschten Form bearbeitet.
Beispielsweise offenbart das Patentdokument Nr. 1 ein System, das mit einer oder mehreren Werkzeugmaschinen und einer Steuervorrichtung versehen ist, die automatisch Werkzeuginformationen und Bearbeitungsbedingungen und dergleichen sammelt, die in jeder Werkzeugmaschine gespeichert sind.
Dokumente des Stands der Technik
Verweisquellen
Patentdokument Nr. 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2018-41387
Zusammenfassung der Erfindung
Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
Jedoch kann die Größe eines durch die Werkzeugmaschine bearbeiteten Werkstücks in dem in Patentdokument Nr. 1 beschriebenen System nicht gesammelt werden.
Wenn außerdem dreidimensionale Informationen (3D-Modell) des Werkstücks nicht getrennt erhalten werden können, kann die Größe des Werkstücks in dem im Patentdokument Nr. 1 beschriebenen System nicht erfasst werden.
Wenn im umgekehrten Fall die Größe des Werkstücks erfasst werden könnte, kann das Werkzeugmaschinensystem in einem zukünftigen Produktionsmanagement des Werkstücks nützlich sein. Insbesondere ist die Größe eines Werkstücks nützlich, um (i) eine für die Bearbeitung des Werkstücks geeignete Werkzeugmaschine auszuwählen, (ii) Werkstücke mit ähnlichen Größen zu gruppieren und die Werkstücke einer spezifischen Werkzeugmaschine zuzuweisen und (iii) die Bearbeitungsbedingungen der Werkzeugmaschinen zu optimieren.
In Anbetracht der obigen Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Werkzeugmaschinensystem und ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren bereitzustellen, mit denen die Größe eines Werkstücks leicht geschätzt werden kann.
Mittel zur Lösung des Problems
Ein Werkzeugmaschinensystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist mit einer Werkzeugmaschine, einer Sammeleinheit und einer Schätzeinheit versehen. Die Werkzeugmaschine weist ein Werkzeug auf. Die Sammeleinheit ist konfiguriert, einen ersten Bearbeitungsbereich des Werkzeugs in einer ersten Achsenrichtung beruhend auf einem Bewegungsweg des Werkzeugs zu sammeln, wenn das Werkzeug verwendet wird, um eine Bearbeitung an einem Werkstück durchzuführen. Die Schätzeinheit ist konfiguriert, eine Größe des Werkstücks in der ersten Achsenrichtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des gesammelten ersten Bearbeitungsbereichs zu schätzen.
Ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: Sammeln eines Bearbeitungsbereichs eines Werkzeugs in einer spezifischen Richtung beruhend auf einem Bewegungsweg des Werkzeugs, wenn das Werkzeug verwendet wird, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen; und Schätzen einer Größe des Werkstücks in der spezifischen Richtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des Bearbeitungsbereichs.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein Werkzeugmaschinensystem und ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren bereitgestellt werden, mit denen die Größe eines Werkstücks leicht geschätzt werden kann.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Werkzeugmaschinensystems gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Bewegungsweg eines Werkzeugs gemäß der Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Werkstückgrößen-Schätzverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
(Konfiguration des Werkzeugmaschinensystems 1)
Eine Konfiguration eines Werkzeugmaschinensystems 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Werkzeugmaschinensystems 1 darstellt.
Das Werkzeugmaschinensystem 1 ist mit mehreren Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 und einer Verwaltungsvorrichtung 20 versehen. Es sind eine erste bis vierte Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a bis 10d in den mehreren Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 enthalten. In der folgenden Erläuterung werden die erste bis vierte Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a bis 10d gemeinsam als die „Werkzeugmaschinenvorrichtung 10“ bezeichnet. Jedoch ist die Anzahl der im Werkzeugmaschinensystem 1 vorgesehenen Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 nicht besonders beschränkt und kann eine oder mehrere sein.
[Werkzeugmaschinenvorrichtung 10]
Jede Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 weist eine Werkzeugmaschine 11 und eine computernumerisch gesteuerte (CNC) Steuereinheit 12 auf. Während die vorliegende Ausführungsform voraussetzt, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung 11 eine Drehmaschine ist, kann die Werkzeugmaschinenvorrichtung 11 eine Fräsmaschine, ein Bearbeitungszentrum oder dergleichen sein.
Die Werkzeugmaschine 11 bearbeitet ein Werkstück zu einer gewünschten Form, indem sie einen Schneidprozess am Werkstück ausführt. Die Werkzeugmaschine 11 weist einen Tisch 13, einen Aufnahmeraum 14, ein Schneidwerkzeug 15 und eine Spindel 16 auf. Während in der vorliegenden Ausführungsform vorausgesetzt wird, dass das Werkstück ein Metall ist, kann das Werkstück ein Nichtmetall sein.
Das Werkstück wird auf dem Tisch 13 montiert. Der Tisch 13 kann sich bewegen, während er das Werkstück hält. In der vorliegenden Ausführungsform kann sich der Tisch 13 in einer X-Achsenrichtung (Beispiel einer ersten Richtung), einer Y-Achsenrichtung (Beispiel einer zweiten Richtung) und einer Z-Achsenrichtung (Beispiel einer dritten Richtung) bewegen. Die X-Achsenrichtung ist senkrecht zur Y-Achsenrichtung. Die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung sind parallel zur horizontalen Richtung. In 1 ist die X-Achsenrichtung die Links-Rechts-Richtung der Werkzeugmaschine und die Y-Achsenrichtung ist die Tiefenrichtung der Werkzeugmaschine. Eine horizontale Ebene wird durch die X-Achsenrichtung und die Y-Achsenrichtung festgelegt. Die Z-Achsenrichtung ist sowohl zur X-Achsenrichtung als auch zur Y-Achsenrichtung senkrecht. In 1 ist die Z-Achsenrichtung die vertikale Richtung.
Der Aufnahmeraum 14 ist ein auf dem Tisch 13 vorgesehener Raum. Das auf dem Tisch 13 montierte Werkstück wird in den Aufnahmeraum 14 aufgenommen. Das Schneidwerkzeug 15 wird gedreht und angetrieben, während es an der Spindel 16 angebracht ist. Das Schneidwerkzeug 15 wird im Schneidprozess am Werkstück verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Position der Spindel 16 fest. Das Schneidwerkzeug 15 bewegt sich relativ zum Werkstück, das sich mit dem Tisch 13 bewegt.
Die CNC-Steuereinheit 12 steuert die Werkzeugmaschine 11 gemäß einem numerischen Steuer- (NC) Programm. Es sind G-Codes zum Verarbeiten der Einstellungen der Bewegungen und der Koordinaten des Tischs 13 in der Werkzeugmaschine 11 im NC-Programm enthalten. Es sind Zielkoordinatenwerte (X, Y, Z) und Vorschubgeschwindigkeiten (F-Codes), wenn der Tisch 13 veranlasst wird, sich zu den Zielkoordinatenwerten (X, Y, Z) zu bewegen, in den G-Codes enthalten. O-Codes, die Programmnummern zur Programmidentifikation sind, sind ebenfalls im NC-Programm enthalten.
Die CNC-Steuereinheit 12 erfasst einen Bewegungsweg M des Schneidwerkzeugs 15, wenn das Schneidwerkzeug 15 verwendet wird, um die Schneidbearbeitung am Werkstück auszuführen. Der Bewegungsweg M ist eine Linie, die durch Verbinden der dreidimensionalen relativen Positionskoordinaten der Spitze des Schneidwerkzeugs 15 gebildet wird, das sich relativ zum Werkstück bewegt. Der Bewegungsweg M wird durch eine Gruppe dreidimensionaler relativer Positionskoordinatendaten repräsentiert.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des Bewegungswegs M darstellt. Die in der schematischen Ansicht der 2 vorausgesetzte Werkzeugmaschine ist ein Bearbeitungszentrum. Der Bewegungsweg M weist einen Bearbeitungsweg M1 (Bereich der durchgezogenen Linien in 2), der einen Bereich anzeigt, in dem die Spitze des Schneidwerkzeugs 15 mit dem Werkstück in Kontakt steht, und einen Nicht-Bearbeitungsweg M2 auf (Bereich der gestrichelten Linien in 2), der einen Bereich anzeigt, in dem die Spitze des Schneidwerkzeugs 15 vom Werkstück beabstandet ist. Das Werkstück wird tatsächlich durch das Schneidwerkzeug 15 im Bearbeitungsweg M1 geschnitten. Das Werkstück wird durch das Schneidwerkzeug 15 im Nicht-Bearbeitungsweg M2 nicht geschnitten. Der Nicht-Bearbeitungsweg M2 ist der Bewegungsweg des Schneidwerkzeugs 15 in einem Bereich, in dem das Schneidwerkzeug 15 keine Bearbeitung durchführt.
In der folgenden Erläuterung wird die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 15 entlang des Bearbeitungswegs M1 als die „Schneidvorschubgeschwindigkeit“ bezeichnet, und die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 15 entlang des Nicht-Bearbeitungswegs M2 wird als die „schnelle Vorschubgeschwindigkeit“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schneidvorschubgeschwindigkeit langsamer als die schnelle Vorschubgeschwindigkeit. Der Bewegungsweg M wird gemäß der Differenz der Vorschubgeschwindigkeiten als der Bearbeitungsweg M1 oder der Nicht-Bearbeitungsweg M2 identifiziert. Solange die Vorschubgeschwindigkeit bei oder über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, wird der Bewegungsweg M als der Nicht-Bearbeitungsweg M2 bestimmt, und solange die Vorschubgeschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird der Bewegungsweg M als der Bearbeitungsweg M1 bestimmt.
Die CNC-Steuereinheit 12 überträgt jedes Mal, wenn ein Schneiden am Werkstück durchgeführt wird, Steuerdaten, die den Bewegungsweg M und das NC-Programm enthalten, an die Verwaltungsvorrichtung 20.
[Verwaltungsvorrichtung 20]
Die Verwaltungsvorrichtung 20 weist eine Sammeleinheit 21, eine Schätzeinheit 22, eine Speichereinheit 23 und eine Kommunikationseinheit 24 auf, wie in 1 dargestellt. Die Funktionen der Verwaltungsvorrichtung 20 werden durch einen Server ausgeführt. Der Server wird durch einen Administrator des Werkzeugmaschinensystems verwaltet. Der Server kann ein Cloud-Server sein. Der Cloud-Server ist Eigentum einer spezialisierten Firma und wird von dieser verwaltet und durch den Benutzer des Werkzeugmaschinensystems als Server verwendet.
Die Verwaltungsvorrichtung 20 ermöglicht mittels der Kommunikationseinheit 24 eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation zwischen den mehreren Werkzeugmaschinenvorrichtungen 10 und mehreren Endgerätevorrichtungen 30 über ein Netzwerk. Die Endgerätevorrichtungen 30 können intelligente Vorrichtungen wie Smartphones oder Informationsprozessoren wie Personal-Computer sein. Ein Benutzer kann die Verwaltungsvorrichtung 20 mittels der Endgerätevorrichtung 30 verwenden.
Die Sammeleinheit 21 ist mit der CNC-Steuereinheit 12 in jeder Werkzeugmaschinenvorrichtung 10 über ein Netzwerk wie ein lokales Netzwerk (LAN) oder eine Weitverkehrsnetzwerk (WAN) verbunden. Die Sammeleinheit 21 empfängt die Steuerdaten, die den Bewegungsweg M und das NC-Programm enthalten, von der CNC-Steuereinheit 12 jeder Werkzeugmaschinenvorrichtung 10.
Beim Empfang der Steuerdaten stellt die Sammeleinheit 21 fest, ob der in den Steuerdaten enthaltene Bewegungsweg M bekannt ist. Insbesondere nimmt die Sammeleinheit 21 auf die in den Steuerdaten enthaltene Programmnummer des NC-Programms Bezug und stellt fest, ob die Programmnummer in der unten erwähnten Speichereinheit 23 gespeichert ist.
Wenn die Programmnummer in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, stellt die Sammeleinheit 21 fest, dass der Bewegungsweg, der auf ein ähnliches Werkstück angewendet wird, das zu dem Werkstück ähnlich ist, bekannt ist, und verwirft die Steuerdaten, die den Bewegungsweg M enthalten. Das ähnliche Werkstück bezeichnet ein Werkstück, für das eine Bearbeitung mit demselben NC-Programm möglich ist. Wenn die Programmnummer nicht in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, stellt die Sammeleinheit 21 fest, dass der Bewegungsweg M nicht bekannt ist, und beginnt mit dem Sammeln von Bearbeitungsbereichen.
Wenn festgestellt wird, dass der Bewegungsweg M nicht bekannt ist, sammelt die Sammeleinheit 21 beruhend auf dem Bewegungsweg M einen ersten bis dritten Bearbeitungsbereich, wie unten angegeben.
Zuerst nimmt die Sammeleinheit 21 auf das NC-Programm Bezug und erfasst den Bereich, in dem sich das Schneidwerkzeug 15 mit der Schneidvorschubgeschwindigkeit bewegt hat.
Als nächstes nimmt die Sammeleinheit 21 auf den Bewegungsweg M Bezug und erfasst den Bearbeitungsweg M1 (durchgezogene Linien in 2), der dem Bereich entspricht, in dem sich das Schneidwerkzeug 15 mit der Schneidvorschubgeschwindigkeit bewegt hat.
Als nächstes sammelt die Sammeleinheit 21 den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich beruhend auf dem Bearbeitungsweg M1.
Der erste Bearbeitungsbereich ist ein Bearbeitungsbereich des Schneidwerkzeugs 15 in der X-Achsenrichtung. Der erste Bearbeitungsbereich wird durch die Maximalwerte und die Minimalwerte der Positionskoordinaten der Spitze des Schneidwerkzeugs 15 in der X-Achsenrichtung repräsentiert. Der zweite Bearbeitungsbereich ist ein Bearbeitungsbereich des Schneidwerkzeugs 15 in der Y-Achsenrichtung. Der zweite Bearbeitungsbereich wird durch die Maximalwerte und die Minimalwerte der Positionskoordinaten der Spitze des Schneidwerkzeugs 15 in der Y-Achsenrichtung repräsentiert. Der dritte Bearbeitungsbereich ist ein Bearbeitungsbereich des Schneidwerkzeugs 15 in der Z-Achsenrichtung. Der dritte Bearbeitungsbereich wird durch die Maximalwerte und die Minimalwerte der Positionskoordinaten der Spitze des Schneidwerkzeugs 15 in der Z-Achsenrichtung repräsentiert.
Als nächstes veranlasst die Sammeleinheit 21 die Speichereinheit 23, die jeweiligen Maximalwerte und die Minimalwerte des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, den Bewegungsweg M und das NC-Programm miteinander verknüpft zu speichern.
Die Schätzeinheit 22 schätzt die Größe des Werkstücks entlang jeweils der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, die durch die Speichereinheit 23 gespeichert sind. Insbesondere schätzt die Schätzeinheit 22 den Differenzwert des Maximalwerts und des Minimalwerts des ersten Bearbeitungsbereichs als die Größe des Werkstücks in der X-Achsenrichtung. Die Schätzeinheit 22 schätzt den Differenzwert des Maximalwerts und des Minimalwerts des zweiten Bearbeitungsbereichs als die Größe des Werkstücks in der Y-Achsenrichtung. Die Schätzeinheit 22 schätzt den Differenzwert des Maximalwerts und des Minimalwerts des dritten Bearbeitungsbereichs als die Größe des Werkstücks in der Z-Achsenrichtung. Während die Differenzwerte unverändert als die Größe des Werkstücks verwendet werden können, wenn die Größe des Werkstücks aus den Differenzwerten der Maximalwerte und der Minimalwerte geschätzt wird, kann die Größe des Werkstücks ein Wert sein, der beispielsweise durch Abrunden der Differenzwerte auf ganze Zahlen erhalten wird.
In der vorliegenden Ausführungsform schätzt die Schätzeinheit 22 eine Größe S_b des unbearbeiteten Werkstücks. Daher bezeichnet die Größe des Werkstücks gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Größe des Werkstücks selbst in dem Zustand, bevor es bearbeitet wird.
Die Schätzeinheit 22 veranlasst die Speichereinheit 23, die jeweiligen geschätzten Größen des Werkstücks in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung in Verbindung mit den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, dem Bewegungsweg M und dem NC-Programm zu speichern.
Beim Empfang einer Anforderungsabfrage (Informationserfassungsanweisung) nach den geschätzten Größen des Werkstücks von der Endgerätevorrichtung 30 erfasst die Kommunikationseinheit 24 die geschätzten Größen des Werkstücks aus der Speichereinheit 23 und überträgt die geschätzten Größen an die Endgerätevorrichtung 30. Ein Benutzer kann die geschätzten Größen des Werkstücks aus der Endgerätevorrichtung 30 erfassen und die geschätzten Größen beim Produktionsmanagement des Werkstücks verwenden.
[Schätzungsablauf]
3 ist ein Flussdiagramm, das ein durch das Werkzeugmaschinensystem 1 ausgeführtes Werkstückgrößen-Schätzverfahren darstellt.
Im Schritt S1 überträgt die CNC-Steuereinheit 12 Steuerdaten, die den Bewegungsweg M und das NC-Programm enthalten, an die Sammeleinheit 21 der Verwaltungsvorrichtung 20, wenn die Bearbeitung am Werkstück durch die Werkzeugmaschine 11 beendet ist.
Im Schritt S2 stellt die Sammeleinheit 21 auf den Empfang der Steuerdaten hin fest, ob der in den Steuerdaten enthaltene Bewegungsweg M bekannt ist. Wenn im Schritt S2 festgestellt wird, dass der Bewegungsweg M bekannt ist, verwirft die Sammeleinheit 21 im Schritt S3 die Steuerdaten, die den Bewegungsweg M enthalten, und das NC-Programm.
Wenn im Schritt S2 festgestellt wird, dass der Bewegungsweg M unbekannt ist, wird der Ablauf zum Schätzen der Größe des Werkstücks in den Schritten S4 bis S7 gestartet. Das heißt, der unten erläuterte Schätzungsablauf wird dadurch eingeleitet, dass der Bewegungsweg M unbekannt ist.
Im Schritt S4 sammelt die Sammeleinheit 21 den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich beruhend auf dem Bearbeitungsweg M1 im Bewegungsweg M.
Im Schritt S5 veranlasst die Sammeleinheit 21 die Speichereinheit 23, die jeweiligen Maximalwerte und die Minimalwerte des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, den Bewegungsweg M und das NC-Programm miteinander verknüpft zu speichern.
Im Schritt S6 schätzt die Schätzeinheit 22 die Größe des Werkstücks jeweils entlang der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, die durch die Speichereinheit 23 gespeichert sind.
Im Schritt S7 veranlasst die Schätzeinheit 22 die Speichereinheit 23, die geschätzte Größe des Werkstücks in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung in Verbindung mit den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs, dem Bewegungsweg M und dem NC-Programm zu speichern, und dann wird die Verarbeitung beendet.
(Eigenschaften)

(1) Das Werkzeugmaschinensystem 1 ist mit der Sammeleinheit 21 und der Schätzeinheit 22 versehen. Die Sammeleinheit 21 sammelt den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich des Schneidwerkzeugs 15 in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf dem Bewegungsweg M des Schneidwerkzeugs 15, wenn das Schneidwerkzeug 15 verwendet wird, um eine Bearbeitung am Werkstück durchzuführen. Die Schätzeinheit 22 schätzt die Größe des Werkstücks jeweils entlang der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des gesammelten ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs. Da die Größe des Werkstücks auf diese Weise leicht geschätzt werden kann, kann die Größe des Werkstücks für das zukünftige Produktionsmanagement des Werkstücks nützlich sein. Insbesondere ist die Größe eines Werkstücks nützlich, um (i) eine für die Bearbeitung des Werkstücks geeignete Werkzeugmaschine auszuwählen, (ii) Werkstücke mit ähnlichen Größen zu gruppieren und die Werkstücke einer spezifischen Werkzeugmaschine zuzuweisen und (iii) die Bearbeitungsbedingungen der Werkzeugmaschinen zu optimieren.
(2) Die Sammeleinheit 21 sammelt den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich nur beruhend auf dem Bearbeitungsweg M1 im Bewegungsweg M. Auf diese Weise kann unter Verwendung nur des Bereichs des Bewegungswegs M, in dem die Spitze des Schneidwerkzeugs 15 mit dem Werkstück in Kontakt steht, die Größe des Werkstücks genau geschätzt werden.
(3) Wenn der Bewegungsweg, der auf ein ähnliches Werkstück angewendet wird, das zu dem Werkstück ähnlich ist, bekannt ist, verwirft die Sammeleinheit 21 die Steuerdaten, die den Bewegungsweg M enthalten. Infolgedessen kann die Bearbeitungsbelastung des Werkzeugmaschinensystems 1 reduziert werden, da eine Verdopplung der Größenschätzung vermieden werden kann.

(Modifizierte Beispiele)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
(Modifiziertes Beispiel 1)
Während die obige Ausführungsform in Bezug auf eine NC-Drehmaschine, die eine Werkzeugmaschine 11 ist, die ein Schneiden an einem Werkstück durchführt, als Beispiel der Werkzeugmaschine erläutert worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Weise beschränkt. Eine Schweißmaschine, die ein Schweißen an einem Werkstück durchführt, kann als die Werkzeugmaschine verwendet werden. Wenn eine Schweißmaschine als die Werkzeugmaschine verwendet wird, wird der Bewegungsweg M durch eine Linie repräsentiert, die durch Verknüpfen von dreidimensionalen relativen Positionskoordinaten der Spitze eines sich relativ zum Werkstück bewegenden Schweißbrenners (Beispiel eines Werkzeugs) gebildet wird.
(Modifiziertes Beispiel 2)
Während in der obigen Ausführungsform die Größe des Werkstücks jeweils entlang der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des gesammelten ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs geschätzt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Weise beschränkt.
Beispielsweise kann die Größe des Werkstücks in irgendeiner Richtung unter der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf dem Maximalwert und dem Minimalwert eines Bearbeitungsbereichs unter dem ersten bis dritten Bearbeitungsbereich geschätzt werden. In diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Größe des Werkstücks in einer spezifischen Richtung geschätzt wird, die eine der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung ist, in der der Differenzwert zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert maximal wird.
(Modifiziertes Beispiel 3)
Während der Schätzungsablauf in der obigen Ausführungsform eingeleitet wird, wenn Bewegungsweg M unbekannt ist, kann der Schätzungsablauf auch eingeleitet werden, wenn der Bewegungsweg M bekannt ist. Wenn es beispielsweise einen Fehler (beispielsweise einen durch ein Kommunikationsproblem verursachten Datenverlust) im Bewegungsweg M gibt, der in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, ist es gemäß der obigen Ausführungsform notwendig, den Schätzungsablauf einzuleiten.
Insbesondere wenn die Sammeleinheit 21 die Steuerdaten empfängt, die einen Bewegungsweg M' enthalten, der auf ein ähnliches Werkstück angewendet wird, das ähnlich zu dem Werkstück ist, auf das der Bewegungsweg zutrifft, der in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, stellt die Sammeleinheit 21 fest, ob es einen Fehler im Bewegungsweg M gibt, der in der Speichereinheit 23 gespeichert sind. Wenn es einen Fehler im Bewegungsweg M gibt, sammelt die Sammeleinheit 21 den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich des Schneidwerkzeugs 15 beruhend auf dem Bewegungsweg M', der auf das ähnliche Werkstück angewendet wird. Die Sammeleinheit 21 aktualisiert den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich, die in der Speichereinheit 23 gespeichert sind, auf einen ersten bis dritten Bearbeitungsbereich, die beruhend auf dem Bewegungsweg M' neu gesammelt werden, und aktualisiert den Bewegungsweg M, der in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, auf den Bewegungsweg M'.
Die Schätzeinheit 22 schätzt die Größe des ähnlichen Werkstücks jeweils entlang der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des aktualisierten ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs in die Speichereinheit 23. Die Schätzeinheit 22 aktualisiert die Größe des Werkstücks, die in der Speichereinheit 23 gespeichert ist, auf die Größe des neu geschätzten ähnlichen Werkstücks.
(Modifiziertes Beispiel 4)
Während die Sammeleinheit 21 in der obigen Ausführungsform den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich nur beruhend auf dem Bearbeitungsweg M1 im Bewegungsweg M sammelt, kann die Sammeleinheit 21 den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich auch beruhend auf sowohl dem Bearbeitungsweg M1 als auch dem Nicht-Bearbeitungsweg M2 im Bewegungsweg M sammeln.
(Modifiziertes Beispiel 5)
Während die Schätzeinheit 22 in der obigen Ausführungsform die Größe des unbearbeiteten Werkstücks beruhend auf den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs schätzt, kann die Schätzeinheit 22 auch eine Größe S_a des bearbeiteten Werkstücks schätzen. In diesem Fall bezeichnet die Größe des Werkstücks die Größe eines Artikels im Zustand, nachdem er bearbeitet worden ist. Die Schätzeinheit 22 kann sowohl die Größe S_b des unbearbeiteten Werkstücks aus auch die Größe S_a des Werkstücks nach dem Bearbeiten schätzen. Wie in 2 dargestellt, kann die Größe S_a des Werkstücks nach dem Bearbeiten durch Subtrahieren des Durchmessers des Schneidwerkzeugs 15 von den Differenzen zwischen den jeweiligen Maximalwerten und den Minimalwerten des ersten bis dritten Bearbeitungsbereichs geschätzt werden. Der Durchmesser des Schneidwerkzeugs 15 kann aus dem NC-Programm erhalten werden.
Bezugszeichenliste

1: Werkzeugmaschinensystem
10a-10c: Erste bis dritte Werkzeugmaschinenvorrichtung
11: Werkzeugmaschine
12: CNC-Steuereinheit
13: Tisch
14: Aufnahmeraum
15: Schneidwerkzeug
16: Spindel
20: Verwaltungsvorrichtung
21: Sammeleinheit
22: Schätzeinheit
23: Speichereinheit
24: Kommunikationseinheit
30: Endgerätevorrichtung
M: Bewegungsweg
M1: Bearbeitungsweg
M2: Nicht-Bearbeitungsweg
Sa: Größe des Werkstücks
Sb: Größe des unbearbeiteten Werkstücks

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

JP 201841387 [0004]

Claims

Werkzeugmaschinensystem, das aufweist: eine Werkzeugmaschine mit einem Werkzeug; eine Sammeleinheit, die konfiguriert ist, einen ersten Bearbeitungsbereich des Werkzeugs in einer ersten Achsenrichtung beruhend auf einem Bewegungsweg des Werkzeugs zu sammeln, wenn das Werkzeug verwendet wird, um eine Bearbeitung an einem Werkstück durchzuführen; und eine Schätzeinheit, die konfiguriert ist, eine Größe des Werkstücks in der ersten Achsenrichtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des gesammelten ersten Bearbeitungsbereichs zu schätzen.
Werkzeugmaschinensystem nach Anspruch 1, wobei die Sammeleinheit konfiguriert ist, einen zweiten Bearbeitungsbereich des Werkzeugs in einer zweiten Achsenrichtung, die die erste Achsenrichtung kreuzt, beruhend auf dem Bewegungsweg zu sammeln, und die Schätzeinheit konfiguriert ist, eine Größe des Werkstücks in der zweiten Achsenrichtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des gesammelten zweiten Bearbeitungsbereichs zu schätzen.
Werkzeugmaschinensystem nach Anspruch 2, wobei die Sammeleinheit konfiguriert ist, einen dritten Bearbeitungsbereich des Werkzeugs in einer dritten Achsenrichtung, die die erste Achsenrichtung und die zweite Achsenrichtung kreuzt, beruhend auf dem Bewegungsweg zu sammeln, und die Schätzeinheit konfiguriert ist, eine Größe des Werkstücks in der dritten Achsenrichtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des gesammelten dritten Bearbeitungsbereichs zu schätzen.
Werkzeugmaschinensystem nach Anspruch 3, wobei der Bewegungsweg einen Bearbeitungsweg, der einen Bereich repräsentiert, in dem eine Spitze des Werkzeugs mit dem Werkstück in Kontakt steht, und einen Nicht-Bearbeitungsweg aufweist, der einen Bereich repräsentiert, in dem die Spitze des Werkzeugs vom Werkstück beabstandet ist und die Sammeleinheit konfiguriert ist, den ersten bis dritten Bearbeitungsbereich beruhend auf dem Bearbeitungsweg zu sammeln.
Werkzeugmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sammeleinheit konfiguriert ist, den Bewegungsweg zu verwerfen, wenn der Bewegungsweg des Werkzeugs, der auf ein ähnliches Werkstück angewendet wird, das ähnlich zu dem Werkstück ist, bekannt ist.
Werkzeugmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner aufweist eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, den ersten Bearbeitungsbereich und die Größe des Werkstücks miteinander verknüpft zu speichern, wobei die Sammeleinheit konfiguriert ist, den in der Speichereinheit gespeicherten ersten Bearbeitungsbereich zu aktualisieren, wenn es einen Fehler im Bewegungsweg gibt und der erste Bearbeitungsbereich, der auf das ähnliche Werkstück angewendet wird, das ähnlich zu dem Werkstück ist, gesammelt wird, und die Schätzeinheit konfiguriert ist, die Größe des ähnlichen Werkstücks in der ersten Achsenrichtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des aktualisierten ersten Bearbeitungsbereichs zu schätzen und die in der Speichereinheit gespeicherte Größe des Werkstücks zu aktualisieren.
Werkstückgrößen-Schätzverfahren, das aufweist: Sammeln eines Bearbeitungsbereichs eines Werkzeugs in einer spezifischen Richtung beruhend auf einem Bewegungsweg des Werkzeugs, wenn das Werkzeug verwendet wird, um eine Bearbeitung an einem Werkstück durchzuführen; und Schätzen einer Größe des Werkstücks in der spezifischen Richtung beruhend auf einem Maximalwert und einem Minimalwert des Bearbeitungsbereichs.
Werkstückgrößen-Schätzverfahren nach Anspruch 7, wobei die spezifische Richtung eine Richtung ist, in der ein Differenzwert zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert maximal wird, die spezifische Richtung eine einer ersten Achsenrichtung, einer zweiten Achsenrichtung und einer dritten Achsenrichtung ist, die sich gegenseitig kreuzen.
Werkstückgrößen-Schätzverfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Verfahren aufgrund dessen eingeleitet wird, dass ein Werkzeugbewegungsweg, der auf ein ähnliches Werkstück angewendet wird, das ähnlich zu dem Werkstück ist, bekannt ist.
Werkstückgrößen-Schätzverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das ferner aufweist Speichern des Bearbeitungsbereichs und der Größe des Werkstücks miteinander verknüpft, und Aktualisieren des gespeicherten ersten Bearbeitungsbereichs und der Größe des Werkstücks, wenn es einen Fehler im Bewegungsweg gibt und eine Größe eines ähnlichen Werkstücks, das ähnlich zu dem Werkstück ist, in der ersten Achsenrichtung beruhend auf dem Maximalwert und dem Minimalwert des Bearbeitungsbereichs geschätzt wird, der auf das ähnliche Werkstück angewendet wird.