DE112012005645T5 - Vorrichtung zur numerischen Steuerung - Google Patents

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c/o Mitsubishi Electric Corp. Iuchi Yukihiro
c/o Mitsubishi Electric Corp. Fujino Daisuke
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Abstract

Zur effektiven Verwendung einer Werkzeugwechselzeit, während eine Interferenz eines Werkzeugs und eines Werkstücks verhindert wird, enthält eine numerische Steuervorrichtung (1) eine Programmanalyseeinheit (2), die konfiguriert ist zum vorab Abrufen einer Werkzeugwechselanweisung (12) und einer Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung (11) von einem Bearbeitungsprogramm (7) und zum Ausgeben der Werkzeugwechselanweisung (12) und der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung (11), eine Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit (5), die konfiguriert ist, um zu bewirken, auf Grundlage der Werkzeugwechselanweisung (12), dass eine Werkzeugmaschine einen Werkzeugwechselbetrieb ausführt, und eine Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit (3) und eine Interpolationseinheit (4), die konfiguriert sind zum Starten, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung (11) eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs warten, einer Steuerung der Achse auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung, und zum Starten, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung (11) eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse unter Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs zu warten, einer Steuerung der Achse auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung.

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur numerischen Steuerung, die eine Werkzeugmaschine, die einen Werkzeugwechsel ausführen kann, numerisch steuert.
  • Hintergrund
  • Gegenwärtig gibt es eine numerische Steuervorrichtung, mit der ein Nutzer durch Kennzeichnung eines Werkzeugs von einem Bearbeitungsprogramm bewirken kann, dass eine Werkzeugmaschine eine Bearbeitung durchführt, während eine Ersetzung des Werkzeugs für jede Art von Bearbeitung durchgeführt wird. Eine Reihe von Operationen bzw. Betriebsschritten zum Ersetzen des Werkzeugs enthält eine Bewegung einer Position, an der der Werkzeugwechsel möglich ist, ein Wechsel des Werkzeugs und eine Bewegung zu einer Position, an der die Bearbeitung gestartet wird. Die erforderliche Zeit für die Reihe von Betriebsschritten zum Wechseln des Werkzeugs (eine Werkzeugwechselzeit) ist die Zeit, in der ein Werkstück nicht bearbeitet wird. Im Fall der Bearbeitung, bei der der Wechsel eines Werkzeugs oft durchgeführt wird, beeinflusst die Werkzeugwechselzeit eine Bearbeitungszeit stark. Eine Reduzierung in der Werkzeugwechselzeit ist daher wünschenswert.
  • Patentliteratur 1 offenbart andererseits eine Technologie zum vorab Abrufen (engl. pre-fetching) eines Bearbeitungsprogramms, und wenn die nächste Anweisung einer Werkzeugwechselanweisung eine Positionierungsanweisung ist, wird bewirkt, dass ein Werkzeugwechselbetrieb und ein Positionierungsbetrieb parallel arbeiten, um eine Werkzeugwechselzeit effektiv zu nutzen.
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H11-300577
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Gemäß der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie wird jedoch die Positionierungsanweisung, die parallel mit dem Werkzeugwechselbetrieb durchgeführt wird, nur gemäß einer Bestimmung bestimmt, ob oder ob nicht die Positionierungsanweisung eine Schneideanweisung ist. Selbst dann, wenn es eine Positionierungsanweisung für eine Achse gibt, die nicht während des Werkzeugwechselbetriebs bewegt werden soll, wird der Positionierungsbetrieb daher parallel mit dem Werkzeugwechselbetrieb ausgeführt. Es treten daher Probleme darin auf, dass zum Beispiel ein Werkzeugwechsel nicht durchgeführt werden kann und ein Werkzeug und ein Werkstück miteinander interferieren.
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts des obenstehenden erfolgt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuervorrichtung zu erhalten, die eine Werkzeugwechselzeit effektiv nutzt, während eine Interferenz eines Werkzeugs und eines Werkstücks vermieden wird.
  • Lösung des Problems
  • Um die obenstehenden Probleme zu lösen, ist eine numerische Steuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung konfiguriert und umfasst: eine Programmanalyseeinheit, konfiguriert zum vorab Abrufen, aus einem Bearbeitungsprogramm, einer ersten Anweisung zum Anweisen eines Werkzeugwechselbetriebs und einer zweiten Anweisung zum Anweisen nur einer Positionierung einer Achse, die in einer Werkzeugmaschine enthalten, wobei die zweite Anweisung der ersten Anweisung folgt, und zum Ausgeben der ersten Anweisung und der zweiten Anweisung; eine Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit, konfiguriert, um zu bewirken, auf Grundlage der durch die Programmanalyseeinheit ausgegebenen ersten Anweisung, dass die Werkzeugmaschine den Werkzeugwechselbetrieb ausführt; und eine Achsensteuereinheit, konfiguriert zum Starten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit ausgegebene zweite Anweisung einer Anweisung zum Positionieren der ersten Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, Steuern der ersten Achse auf Grundlage der zweiten Anweisung, nach einem Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs auf Grundlage der ersten Anweisung, und zum Starten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit ausgegebene zweite Anweisung eine Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, einer Steuerung der zweiten Achse auf Grundlage der zweiten Anweisung, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechsels auf Grundlage der ersten Anweisung zu warten.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung startet, wenn eine Positionierungsanweisung zum Ausführen nur einer Positionierung einer Achse nach einer Werkzeugwechselanweisung eine Anweisung zum Positionieren einer Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, eine Steuerung auf Grundlage der Positionierungsanweisung, nachdem auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs gewartet wird, und startet, wenn die Positionierungsanweisung eine Anweisung zum Positionieren einer Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, eine Steuerung auf Grundlage der Positionierungsanweisung, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechsels zu warten. Es ist daher möglich, eine Werkzeugwechselzeit effektiv zu verwenden, während eine Interferenz eines Werkzeugs und eines Werkstücks vermieden wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm der Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist ein Diagramm eines Maschinenkonfigurationsbeispiels einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuervorrichtung 1 gesteuert wird.
  • 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Hardware-Konfigurationsbeispiels der numerischen Steuervorrichtung 1.
  • 4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Programmanalyseeinheit in der ersten Ausführungsform.
  • 5-1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit in der ersten Ausführungsform.
  • 5-2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit in der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Bearbeitungsprogramms.
  • 7-1 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs für Achsen, das durchgeführt wird, wenn die numerische Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform das Bearbeitungsprogramm ausführt.
  • 7-2 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Betriebs für die Achsen, das durchgeführt wird, wenn das Bearbeitungsprogramm sequentiell für jeden Block ausgeführt wird.
  • 8 ist ein Diagramm der Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Programmanalyseeinheit in der zweiten Ausführungsform.
  • 10-1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit in der zweiten Ausführungsform.
  • 10-2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit in der zweiten Ausführungsform.
  • 10-3 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit in der zweiten Ausführungsform.
  • 11 ist ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Bearbeitungsprogramms.
  • 12-1 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs für Achsen, das durchgeführt wird, wenn die numerische Steuervorrichtung in der zweiten Ausführungsform das Bearbeitungsprogramm ausführt.
  • 12-2 ist ein Zeitdiagramm zur Erweiterung des Betriebs für die Achsen, das durchgeführt wird, wenn das Bearbeitungsprogramm sequentiell für jeden Block ausgeführt wird.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Ausführungsformen einer numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es wird vermerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Diagramm der Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in der Figur gezeigt, enthält eine numerische Steuervorrichtung 1 eine Programmanalyseeinheit 2, eine Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, eine Interpolationseinheit 4, eine Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 und eine Parameterspeichereinheit 6.
  • Die Parameterspeichereinheit 6 hat darin vorab verschiedene Parameter für die numerische Steuervorrichtung 1 gespeichert, um eine Werkzeugmaschine zu steuern. Als einer der Parameter ist eine Maschinenstrukturinformation 17 gespeichert. Die Maschinenstrukturinformation 17 ist eine Information, die beschreibt, zu welcher Achse eine Achse in Bezug auf einen Werkzeugwechselbetrieb und eine Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb entspricht.
  • 2 ist ein Diagramm eines Maschinenkonfigurationsbeispiels einer Werkzeugmaschine, die durch die numerische Steuervorrichtung 1 gesteuert wird. Gemäß diesem Beispiel enthält eine Werkzeugmaschine 100 ein Werkzeugmagazin 101, Werkzeuge 102a bis 102c, und einen Tisch 103. Ein Werkstück (in der Figur nicht gezeigt) ist an dem Tisch 103 fixiert. Der Tisch 103 wird durch eine X-Achsen-Steuerung und eine Y-Achsen-Steuerung angesteuert. Ein Werkzeug 102b, das an dem Werkzeugmagazin 101 befestigt ist, wird durch eine Z-Achsen-Steuerung angesteuert, und bearbeitet das an dem Tisch 103 fixierte Werkstück. Wenn das Werkzeug 102b durch ein Werkzeug 102a oder ein Werkzeug 102c ersetzt bzw. gewechselt wird, nachdem das Werkzeug 102b in eine Werkzeugwechselposition an der Z-Achse bewegt wird, wird das Werkzeugmagazin 101 rotiert, bis das Werkzeug 102a oder das Werkzeug 102c eine Position erreicht, an der das Werkzeug 102a oder das Werkzeug 102c durch die Z-Achsen-Steuerung angesteuert werden kann. Wenn die Werkzeugmaschine 100 derart konfiguriert ist, muss die Z-Achse während des Werkzeugwechselbetriebs in der Werkzeugwechselposition still stehen. Eine willkürliche bzw. beliebige Ansteuerung der Z-Achse ist daher nicht möglich. Ein beliebiger Betrieb der X-Achse und der Y-Achse ist während des Werkzeugwechselbetriebs möglich. Das heißt, dass die Z-Achse einer Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb entspricht. Die X-Achse und die Y-Achse entsprechen Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb. Ein Werkzeug, das durch die Z-Achsen-Steuerung unter den Werkzeugen 102a bis 102c angesteuert werden kann, wird einfach als ein Werkzeug 102 bezeichnet.
  • Die Programmanalyseeinheit 2 liest ein Bearbeitungsprogramm 7 Block für Block, bis die Programmanalyseeinheit 2 eine Werkzeugwechselanweisung 12 erreicht. Nach dem Lesen der Werkzeugwechselanweisung 12 führt die Programmanalyseeinheit 2 ein vorab Abrufen (engl. pre-fetches) von Blöcken nach der Werkzeugwechselanweisung 12 durch, bis die Programmanalyseeinheit 2 eine Anweisung erreicht, bei der es sich nicht um eine Positionierungsanweisung handelt.
  • Es wird vermerkt, dass in der Ausführungsform die Positionierungsanweisung auf Anweisungen verweist, die nur die Ausführung einer Positionierung bewirken. Eine Positionierungsanweisung, die ein Bearbeiten enthält, wie zum Beispiel eine Schneideanweisung, ist in der Ausführungsform nicht in der Positionierungsanweisung enthalten. Kontinuierliche oder darüber hinaus gehende Positionierungsanweisungen, die der Werkzeugwechselanweisung 12 folgen, werden als Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen (Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11) bezeichnet. Positionierungsanweisungen außer den Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 und Positionierungsanweisungen, die andere Operation beinhalten, werden einfach als Bewegungsanweisungen 10 bezeichnet. Die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 wird manchmal durch Anweisungen zum jeweiligen Positionieren einer Vielzahl von Achsen ausgebildet. Die Anweisung für jede der Achsen, welche die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ausbildet, wird als eine Achsenkomponentenanweisung bezeichnet.
  • Die Programmanalyseeinheit 2 gibt, unter den Leseanweisungen, die Bewegungsanweisungen 10 und die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus und gibt die Werkzeugwechselanweisung 12 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 aus.
  • Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 und die Interpolationseinheit 4 funktionieren als Achsensteuereinheiten, die konfiguriert sind zum Ausführen, in Kooperation miteinander, einer Steuerung einer Achse, basierend auf der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 zu dem Zeitpunkt, basierend auf einer Bestimmung, ob die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 eine Anweisung zum Positionieren einer Achse in Bezug auf einen Werkzeugwechselbetrieb ist.
  • Bezüglich der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 insbesondere, auf Grundlage der Maschinenstrukturinformation 17, die in der Parameterspeichereinheit 6 gespeichert ist, für jede Achsenkomponentenanweisung, ob eine angewiesene Achse mit dem Werkzeugwechselbetrieb zusammenhängt bzw. in Beziehung steht. Wenn die angewiesene Achse mit dem Werkzeugwechselbetrieb in Beziehung steht, wird auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs gewartet, und wenn die angewiesene Achse nicht mit dem Werkzeugwechselbetrieb in Beziehung steht, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ohne ein Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs die Achsenkomponentenanweisung an die Interpolationseinheit 4 als eine Bewegungsanweisung 13 aus. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 kann erkennen, ob die Achsen sich bewegen oder sich nicht bewegen, indem eine Feedback-Position 15 überprüft wird, die durch einen Servo-Verstärker 8 ausgegeben wird. In Bezug auf die Bewegungsanweisung 10 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 Achsenkomponentenanweisungen, die in der Bewegungsanweisung 10 enthalten sind, an die Interpolationseinheit 4 jeweils als Bewegungsanweisungen 13 aus.
  • Wenn die Bewegungsanweisung 13 von der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 eingegeben wird, berechnet die Interpolationseinheit 4 eine Bewegungsgröße 14 für jede Interpolationsperiode auf Grundlage der eingegebenen Bewegungsanweisung 13, und gibt die berechnete Bewegungsgröße 14 für jede der Interpolationsperioden an den Servo-Verstärker 8 aus, der in der Werkzeugmaschine 100 enthalten ist.
  • Wenn die Werkzeugwechselanweisung 12 von der Programmanalyseeinheit 2 eingegeben wird, weist die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 eine Wechselvorrichtung 9, die in der Werkzeugmaschine 100 enthalten ist, an, ein Werkzeug zu wechseln bzw. zu ersetzen. Mit anderen Worten bewirkt die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5, auf Grundlage der Werkzeugwechselanweisung 12, die durch die Programmanalyseeinheit 2 ausgegeben wird, dass die Werkzeugmaschine 100 einen Werkzeugwechselbetrieb ausführt. Wenn der Wechsel des Werkzeugs abgeschlossen ist, gibt die Werkzeugwechselvorrichtung 9 ein Wechselbeendigungssignal 16 in die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 ein.
  • 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Hardware-Konfigurationsbeispiels der numerischen Steuervorrichtung 1. Wie in der Figur gezeigt, enthält die numerische Steuervorrichtung 1 eine Arithmetikeinheit 201, eine Speichervorrichtung 202, eine Eingabevorrichtung 203, eine Anzeigevorrichtung 204 und eine Werkzeugmaschinen-Verbindungsschnittstelle (I/F) 205. Die Arithmetikeinheit 201, die Speichervorrichtung 202, die Eingabevorrichtung 203, die Anzeigevorrichtung 204 und die Werkzeugmaschinen-Verbindungs-I/F 205 sind miteinander durch einen Bus verbunden.
  • Die Speichervorrichtung 202 ist durch einen nicht-flüchtigen Speicher, einen flüchtigen Speicher oder eine Kombination des nicht-flüchtigen Speichers und des flüchtigen Speichers konfiguriert. Die Speichervorrichtung 202 hat darin ein Bearbeitungsprogramm 7 und ein numerisches Steuerprogramm 206 vorab gespeichert. Die Speichervorrichtung 202 hat darin vorab Parameter gespeichert, und funktioniert als die Parameterspeichereinheit 6.
  • Die Arithmetikeinheit 201 ist zum Beispiel eine CPU (engl. Central Processing Unit). Die Arithmetikeinheit 201 führt das numerische Steuerprogramm 206 aus, um dadurch als die Programmanalyseeinheit 2, die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, die Interpolationseinheit 4 und die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 zu arbeiten.
  • Die Eingabevorrichtung 203 ist ein Eingabemittel für einen Empfangsbetrieb für die numerische Steuervorrichtung 1 und eine Eingabe zum Editieren des Bearbeitungsprogramms 7, das in der Speichervorrichtung 202 gespeichert ist. Die Eingabevorrichtung 203 ist zum Beispiel durch eine Tastatur konfiguriert. Die Anzeigevorrichtung 204 ist durch eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen konfiguriert, und führt eine Anzeige und Ausgabe einer Anzeigeinformation für einen Nutzer durch, die durch die Arithmetikeinheit 201 erzeugt wird. Es wird vermerkt, dass die Eingabevorrichtung 203 und die Anzeigevorrichtung 204 durch eine Berührungsfeldvorrichtung konfiguriert sein kann.
  • Die Werkzeugmaschinen-Verbindungs-I/F (205) ist eine Verbindungsschnittstelle, die konfiguriert ist zum Verbinden der Werkzeugmaschine 100 und der numerischen Steuervorrichtung 1. Die Werkzeugmaschinen-Verbindungs-I/F 205 überträgt insbesondere die Bewegungsgröße 14 an den Servo-Verstärker 8, der in der Werkzeugmaschine 100 enthalten ist, und empfängt die Feedback-Position 15, die durch den Servo-Verstärker 8 ausgegeben wird. Die Werkzeugmaschinen-Verbindungs-I/F 205 überträgt eine Werkzeugwechselanweisung an die Werkzeugwechselvorrichtung 9 und empfängt das Werkzeugwechsel-Beendigungssignal 16, das durch die Werkzeugwechselvorrichtung 9 ausgegeben wird.
  • Die Programmanalyseeinheit 2, die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, die Interpolationseinheit 4 und Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 werden realisiert durch Software erläutert. Die funktionalen Blöcke können jedoch als Hardware oder eine Kombination aus Hardware und Soft realisiert werden. Es wird auf Grundlage von Designbeschränkungen, die der gesamten Vorrichtung auferlegt sind, bestimmt, ob die funktionalen Blöcke als Hardware realisiert werden, oder als Software realisiert werden.
  • Der Betrieb der numerischen Steuervorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erläutert. 4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Programmanalyseeinheit 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in der Figur gezeigt, liest die Programmanalyseeinheit 2 zuerst eine Anweisung, die in dem Bearbeitungsprogramm 7 beschrieben ist, durch nur einen Block aus (Schritt S101). Die Programmanalyseeinheit 2 bestimmt, ob die ausgelesene Anweisung die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Schritt S102). Wenn die gelesene Anweisung nicht die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Nein im Schritt S102), führt die Programmanalyseeinheit 2 eine Verarbeitung im Schritt S107 aus, die im Folgenden erläutert wird.
  • Wenn die gelesene Anweisung die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Ja im Schritt S102), gibt die Programmanalyseeinheit 2 die Werkzeugwechselanweisung 12 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 aus (Schritt S103). Die Programmanalyseeinheit 2 liest den nächsten Block aus (Schritt S104) und bestimmt, ob oder ob nicht die gelesene Anweisung eine Positionierungsanweisung ist (das heißt, die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11). Wenn die gelesene Anweisung die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S105), gibt die Programmanalyseeinheit 2 die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S106). Die Programmanalyseeinheit 2 führt danach die Verarbeitung im Schritt S104 aus.
  • Wenn die gelesene Anweisung nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S105), entspricht die gelesene Anweisung der Bewegungsanweisung 10. In diesem Fall gibt die Programmanalyseeinheit 2 die Bewegungsanweisung 10 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S107) und beendet den Betrieb.
  • Wie oben erläutert, gibt die Programmanalyseeinheit 2 die gelesene Anweisung an den funktionalen Block entsprechend der Anweisung aus, Block für Block, bis die Werkzeugwechselanweisung 12 gelesen wird. Wenn die Werkzeugwechselanweisung 12 gelesen wird, führt die Programmanalyseeinheit 12 ein vorab Abrufen (engl. pre-fetches) der Werkzeugwechselanweisung 12 und der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 durch und gibt kontinuierlich die vorab abgerufenen Anweisungen an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus.
  • 5-1 und 5-2 sind Flussdiagramme zum Erläutern des Betriebs der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 in der ersten Ausführungsform. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 verarbeitet sequentiell, in der Reihenfolge des Empfangs, die Bewegungsanweisung 10 und die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die von der Programmanalyseeinheit 2 ausgegeben werden. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 bestimmt zuerst, ob eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse in Beziehung mit einem Werkzeugwechselbetrieb gehalten (engl. retained) wurde (Schritt S201). Die Achsenkomponentenanweisung für die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb wurde durch eine Verarbeitung im Schritt S215 gehalten, der später beschrieben wird.
  • Wenn die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S201), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf das Werkzeugwechsel-Beendigungssignal 16 und bestimmt, ob der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (S202). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (Ja S22), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf die Feedback-Position 15 und bestimmt, ob die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Schritt S203). Wenn sich die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht bewegt (Nein im Schritt S203), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die gehaltene Achsenkomponentenanweisung an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S204) und gibt das Zurückhalten der Achsenkomponentenanweisung frei (Schritt S205). Die Interpolationseinheit 4 startet folglich die Ausgabe der Bewegungsgröße 14 für jede Interpolationsperiode in Bezug auf die Achsenkomponentenanweisung.
  • Wenn die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S201), wenn der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S202), wenn die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Ja im Schritt S203) oder nach der Verarbeitung im Schritt S205, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ob eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Schritt S206). Die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb wurde durch eine Verarbeitung im Schritt S219 gehalten, die später beschrieben wird.
  • Wenn die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt 206), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf die Feedback-Position 15 und bestimmt, ob die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Schritt S207). Wenn die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S207), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die gehaltene Achsenkomponentenanweisung an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S208) und gibt die Zurückhaltung der Achsenkomponentenanweisung frei (Schritt S209).
  • In einem Fall, bei dem die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S206), bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ob oder ob nicht ein Verarbeitungszielblock die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Schritt S210), wenn die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Ja im Schritt S207), oder nach der Verarbeitung im Schritt S209). Es wird vermerkt, dass das Verarbeitungsziel sequentiell in einer Blockeingabe eingestellt wird, die dem Verarbeitungszielblock gemäß Schritt S210 folgt, wie später erläutert wird.
  • Wenn der Verarbeitungszielblock die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S210), bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ob oder ob nicht der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Schritt S211). Wenn der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S211), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf das Werkzeugwechsel-Beendigungssignal 16 und bestimmt, ob der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (Schritt S212). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S211), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf die Feedback-Position 15 und bestimmt, ob die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Schritt S213). Wenn die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S113), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in dem Verarbeitungszielblock, an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S214).
  • Wenn der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S212), oder wenn sich die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb bewegt (Ja im Schritt S213), erhält die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, die in dem Verarbeitungszielblock enthalten ist, ohne die Achsenkomponentenanweisung auszugeben (Schritt S215).
  • Wenn der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht enthält (Nein im Schritt S211), und zwar nach der Verarbeitung im Schritt S214 oder der Verarbeitung im Schritt S215, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ob der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Schritt S216). Wenn der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S216), bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, unter Bezugnahme auf die Feedback-Position 15, ob sich die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb bewegt (Schritt S217). Wenn sich die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht bewegt (Nein im Schritt S217), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in dem Verarbeitungszielblock, an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S218). Wenn sich die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb bewegt (Ja im Schritt S217), erhält die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in dem Verarbeitungszielblock, ohne eine Ausgabe der Achsenkomponentenanweisung (Schritt S219).
  • Wenn der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht enthält (Nein im Schritt S216), stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, nach der Verarbeitung im Schritt S218 oder der Verarbeitung im Schritt S219, einen Block, der dem Verarbeitungszielblock folgt, als das nächste Verarbeitungsziel ein (Schritt S220) und führt die Verarbeitung im Schritt S201 aus.
  • Wenn der Verarbeitungszielblock nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S210), das heißt, wenn der Verarbeitungszielblock die Bewegungsanweisung 10 ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, ob alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben wurden (Schritt S221). Ein Zustand, bei dem alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben wurden, verweist auf einen Zustand, in dem alle Achsenkomponentenanweisungen, die in der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten sind, ausgegeben wurden. Wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die noch nicht ausgegeben wurde, vorhanden ist (Nein im Schritt S221), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Verarbeitung im Schritt S201 aus. Wenn alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben wurden (Ja im Schritt S221), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 auf die Feedback-Position 15 und bestimmt, ob die Bewegung der Achsen in Bezug auf die Anweisung bis zu dem vorhergehenden Block (das heißt, der Betrieb bis zu dem vorhergehenden Block) abgeschlossen wurde) (Schritt S222). Wenn die Bewegung der Achse in Bezug auf die Anweisungen bis zu dem vorhergehenden Block nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S222), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Verarbeitung im Schritt S222) erneut aus. Wenn die Bewegung der Achse in Bezug auf die Anweisung bis zu dem vorhergehenden Block abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S222), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Bewegungsanweisung 10 aus, wobei es sich um den Verarbeitungszielblock handelt, an die Interpolationseinheit 4 (Schritt S223), und beendet den Betrieb.
  • Der Betrieb der numerischen Steuervorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird insbesondere mit Bezug auf ein spezifisches Beispiel des Bearbeitungsprogramms 7 beschrieben. 6 ist ein Diagramm des spezifischen Beispiels des Bearbeitungsprogramms 7, das bei der Beschreibung in der ersten Ausführungsform verwendet wird. N11 bis N14, beschrieben für Linien an der linken Seite des Bearbeitungsprogramms 7, geben Blocknummern jeweiliger Anweisungen an, die in den Linien beschrieben werden, und diesen entsprechen.
  • Die Programmanalyseeinheit 2 führt eine im Folgenden erläuterte Verarbeitung an dem in 6 gezeigten Bearbeitungsprogramm 7 aus. Zuerst liest die Programmanalyseeinheit 2 den Nil-Block von dem Bearbeitungsprogramm 7 gemäß der Verarbeitung im Schritt S101. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S102, bestimmt die Programmanalyseeinheit 2, dass der N11-Block die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Ja im Schritt S102) und gibt den Nil-Block an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit aus (Schritt S103). Die Programmanalyseeinheit liest den N12-Block, wobei es sich um den nächsten Block handelt, gemäß der Verarbeitung im Schritt S104. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S105, bestimmt die Programmanalyseeinheit 2, dass der N12-Block die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S105) und gibt den N12-Block an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S106).
  • Nach der Ausgabe des N12-Blocks liest die Programmanalyseeinheit 2 den N13-Block gemäß der Verarbeitung im Schritt S104. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S105 bestimmt die Programmanalyseeinheit 2, dass der N13-Block die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S105) und gibt den N13-Block an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S106). Die Programmanalyseeinheit 2 liest den N14-Block gemäß der Verarbeitung im Schritt S104. Der N14-Block ist eine Schneideanweisung, das heißt, die Bewegungsanweisung 10. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S105, bestimmt die Programmanalyseeinheit 2 daher, dass der N14-Block nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S105) und gibt den N14-Block an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S107).
  • Wie oben erläutert, gibt die Programmanalyseeinheit 2 den N11-Block, wobei es sich um die Werkzeugwechselanweisung 12 handelt, an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5 aus, gibt den N12-Block und den N13-Block, wobei es sich um die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 handelt, an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus, und gibt den N14-Block, wobei es sich um die Bewegungsanweisung 10 handelt, an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus.
  • Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 führt eine im Folgenden erläuterte Verarbeitung an den N12-Block bis N14-Block aus, die von der Programmanalyseeinheit 2 gesendet werden. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung am Schritt S201 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 zuerst, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S201). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S206, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S206). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S210, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass der N12-Block die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S110). Der N12-Block ist nur durch eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Z-Achse ausgebildet, wobei es sich um die Achse im Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S211, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass der Verarbeitungszielblock (der N12-Block) die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S211). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S212, dass der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S212) und erhält die Achsenkomponentenanweisung, die den N12-Block ausbildet (Schritt S215). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S216, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht enthält (Nein im Schritt S216), stellt den folgenden N13-Block als den Verarbeitungszielblock ein, und führt die Bestimmungsverarbeitung im Schritt S201 aus.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist nur die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, die den N11-Block ausbildet, in dem beibehaltenen Zustand engl. retained state). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S201 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass die Achsenkomponentenanweisungen zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb beibehalten wurde (Ja im Schritt S201). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb noch nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S202, dass der Werkzeugwechselbetrieb noch nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S202). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S06, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S206). Der N13-Block, wobei es sich um den Verarbeitungszielblock handelt, ist die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S210 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass der N13-Block die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S210). Der N13-Block ist durch Achsenkomponentenanweisungen zum jeweiligen Positionieren der X-Achse und der Y-Achse ausgebildet, wobei es sich um Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S211 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse im Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht enthält (Nein im Schritt S211). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S216 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S216). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S217, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S217). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S218 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Achsenkomponentenanweisungen für die X-Achse und die Y-Achse, die den N13-Block ausbilden, an die Interpolationseinheit 4 aus. Gemäß der Verarbeitung im Schritt S220 stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 den N14-Block als den Verarbeitungszielblock ein und führt die Verarbeitung im Schritt S201 aus.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, die den N11-Block ausbildet, noch immer in dem beibehaltenen Zustand. Gemäß der Verarbeitung im Schritt S201 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass die Achsenkomponentenanweisung für die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb beibehalten bzw. gehalten wurde (Ja im Schritt S101). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb noch nicht abgeschlossen ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S202, dass der Werkzeugwechselbetrieb noch nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S202). Die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb wurde nicht beibehalten. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S206, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht beibehalten bzw. gehalten wurde (Nein im Schritt S206). Der N14-Block ist die Bewegungsanweisung 10. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S210 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass der N14-Block nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S210). Zu diesem Zeitpunkt ist die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, die den N11-Block ausbildet, noch immer in dem beibehaltenen Zustand. In der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S221 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die noch nicht ausgegeben wurde, vorhanden ist (Nein im Schritt S211) und führt die Bestimmungsverarbeitung im Schritt S201 aus.
  • Gemäß der Verarbeitung im Schritt S201 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 anschließend, dass die Achsenkomponentenanweisung für die Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb beibehalten bzw. gehalten wurde (Ja im Schritt S201). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S202, dass der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S202). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S203, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass die Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S203), gibt die gehaltene Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S204), und gibt das Zurückhalten der Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse frei (Schritt S205). Der N14-Block ist die Bewegungsanweisung 10. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S210 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 daher, dass der N14-Block, wobei es sich um den Verarbeitungszielblock handelt, nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S110). In der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S121 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, dass alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 bereits ausgegeben wurden (Ja im Schritt S211). Durch Wiederholen der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S222, wartet die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 darauf, dass die Bewegung der Achsen für den Nil-Block bis zu dem N13-Block abgeschlossen ist. Nach der Bewegungsbeendigung gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 die Schneideanweisung für den N14-Block, wobei es sich um die Bewegungsanweisung 10 handelt, an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S223) und beendet den Betrieb.
  • 7-1 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung von Operationen für die Achsen, die durchgeführt werden, wenn die numerische Steuervorrichtung 1 das in 6 gezeigte Bearbeitungsprogramm 7 ausführt. In 7-2, als ein Vergleichsbeispiel der ersten Ausführungsform, ist ein Zeitdiagramm gezeigt, das Operationen für die Achsen erläutert, die durchgeführt werden, wenn das Bearbeitungsprogramm 7 sequentiell für jeden der Blöcke ausgeführt wird. Mit der numerischen Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird, wie in der Fig. gezeigt, der Positionierungsbetrieb (N13) für die X-Achse und die Y-Achse simultan mit dem Werkzeugwechselbetrieb (N11) gestartet. Der Positionierungsbetrieb (N12) für die Z-Achse wird nach Beendigung des Werkzeugwechsels (N11) gestartet. Der Schneidebetrieb (N14) für die X-Achse wird nach Beendigung des Positionierungsbetriebs (N13) für die Y-Achse und des Positionierungsbetriebs (N12) für die Z-Achse gestartet. Gemäß diesem Zeitdiagramm wird ersichtlich, dass der Positionierungsbetrieb (N13) parallel während der Ausführung des Werkzeugwechselbetriebs (N11) ausgeführt wird, und eine Werkzeugwechselzeit effektiv verwendet wird. Statt dem Positionierungsbetrieb (N12) für die Z-Achse, wobei es sich um die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt, wird der Positionierungsbetrieb (N13) für die X-Achse oder die Y-Achse, wobei es sich um die Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt, parallel mit dem Werkzeugwechselbetrieb (N11) ausgeführt. Es ist daher möglich, eine Interferenz eines Werkzeugs und eines Werkstücks zu verhindern. Gemäß dem Vergleichsbeispiel ist andererseits ersichtlich, dass eine längere Zeit erforderlich ist, als wenn die numerische Steuervorrichtung 1, für die erste Ausführungsform angewendet wird, das Bearbeitungsprogramm 7 ausführt, da der N11-Block bis N14-Block sequentiell ausgeführt werden. Durch Anwenden der ersten Ausführungsform für die numerische Steuervorrichtung ist es daher möglich, die Werkzeugwechselzeit effektiv zu verwenden, während eine Interferenz eines Werkzeugs und eines Werkstücks verhindert wird, sodass es möglich ist, eine Bearbeitungszeit verglichen mit dem Vergleichsbeispiel zu reduzieren.
  • Es wird vermerkt, dass in der obenstehenden Beschreibung das in 2 gezeigte Maschinenkonfigurationsbeispiel als das Maschinenkonfigurationsbeispiel der Werkzeugmaschine erläutert wird, die durch die numerische Steuervorrichtung 1 gesteuert wird. Die numerische Steuervorrichtung 1 kann jedoch jede Werkzeugmaschine steuern, solang ein Werkzeugwechsel in der Werkzeugmaschine möglich ist.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform enthält die numerische Steuervorrichtung 1, wie oben beschrieben, die Programmanalyseeinheit 2, die konfiguriert ist zum vorab Abrufen der Werkzeugwechselanweisung 12 und der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 von dem Bearbeitungsprogramm 7 und die Anweisungen ausgibt, sowie die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 5, die konfiguriert ist, zu bewirken, dass auf Grundlage der Werkzeugwechselanweisung 12, die durch die Programmanalyseeinheit 2 ausgegeben wird, die Werkzeugmaschine 1 den Werkzeugwechselbetrieb ausführt, sowie die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 und die Interpolationseinheit 4, konfiguriert zum Starten, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die durch die Programmanalyseeinheit 2 ausgegeben wird, die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, zum Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs, zum Steuern der Achse auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung und zum Warten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit 2 ausgegebene Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs zu warten, einer Steuerung der Achse auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung. Die numerische Steuervorrichtung 1 kann daher eine Werkzeugwechselzeit effizient nutzen, während eine Interferenz des Werkzeugs 102 und eines Werkstücks verhindert wird.
  • Die Anweisungsbestimmungseinheit 3 und die Interpolationseinheit 4 sind konfiguriert zum Starten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit 2 ausgegebene Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse in Bezug auf einen Werkzeugwechselbetrieb enthält und eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren einer Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, und Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs, einer Steuerung auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, die in der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist, und zum Starten, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs zu warten, einer Steuerung auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, die in der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist. Selbst dann, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achsen in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb und die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält, kann die numerische Steuervorrichtung 1 daher einen Zeitpunkt für den Steuerungsstart für jede der Achsen anpassen. Es ist daher möglich, eine Werkzeugwechselzeit effektiv zu nutzen.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bevor der Werkzeugwechselbetrieb ausgeführt wird, wird das Werkzeug, wie oben beschrieben, zu einer Werkzeugwechselposition an der Z-Achse bewegt. Eine numerische Steuervorrichtung in einer zweiten Ausführungsform startet einen Positionierungsbetrieb für eine Achse ohne Bezug auf einen Werkzeugwechselbetrieb, wenn ein Werkzeug eine Position erreicht, die vorab eingestellt ist, und an der es garantiert ist, dass das Werkzeug und das Werkstück nicht miteinander interferieren, und zwar auf halben Weg bei der Bewegung des Werkzeugs zu der Werkzeugwechselposition. Es ist daher möglich, eine Bearbeitungszeit weiter zu reduzieren, verglichen mit der numerischen Steuervorrichtung 1 der ersten Ausführungsform.
  • 8 ist ein Diagramm der Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird vermerkt, dass unter den Komponenten, die in einer numerischen Steuervorrichtung 1a in der zweiten Ausführungsform enthalten sind, Komponenten, die gleiche Funktionen wie die Funktionen in der ersten Ausführungsform aufweisen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, und eine redundante Erläuterung der Komponenten vermieden wird.
  • Die numerische Steuervorrichtung 1a in der zweiten Ausführungsform enthält eine Programmanalyseeinheit 18, eine Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, die Interpolationseinheit 4, eine Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 und eine Parameterspeichereinheit 21.
  • Parameterspeichereinheit 21 speichert eine Interferenzvermeidungs-Bereichsinformation 24 neben der Maschinenstrukturinformation 17. Die Interferenzvermeidungs-Bereichsinformation 24 ist eine Information, die einen Betriebsbereich (einen Interferenzvermeidungsbereich) einer Achse in Bezug auf einen Werkzeugwechselbetrieb beschreibt, in dem garantiert ist, dass das Werkzeug 102 und das Werkstück nicht miteinander interferieren.
  • Die Programmanalyseeinheit 18 liest das Bearbeitungsprogramm 7 Block für Block, bis die Programmanalyseeinheit 18 die Werkzeugwechselanweisung 12 erreicht. Nach dem Lesen einer Werkzeugwechselpositions-Return-Anweisung 22, gibt die Programmanalyseeinheit 18 die Werkzeugwechselpositions-Return-Anweisung 22 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus. Die Werkzeugwechselpositions-Return-Anweisung 22 ist eine Anweisung zum Bewegen des Werkzeugs 102 (mit anderen Worten, eine Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb) zu einer Werkzeugwechselposition. Es wird vermerkt, dass ein Betrieb zum Bewegen des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition als ein Wechselpositions-Return-Betrieb bezeichnet wird.
  • Nach dem Lesen der Werkzeugwechselanweisung 12 führt die Programmanalyseeinheit 18 ein vorab Abrufen von Blöcken nach der Werkzeugwechselanweisung 12 durch, bis die Programmanalyseeinheit 18 eine Anweisung erreicht, bei der es sich nicht um eine Positionierungsanweisung handelt. Die Programmanalyseeinheit 18 gibt, unter den eingelesenen Anweisungen, die Bewegungsanweisung 10 und die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus und gibt die Werkzeugwechselanweisung 12 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus.
  • Wenn die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 eingegeben wird, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Bewegungsanweisung 13 für den Wechselpositions-Return-Betrieb an die Interpolationseinheit 4 aus. Während der Ausführung des Wechsel-Positions-Return-Betriebs gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 aus, die parallel ausgeführt werden kann, wenn die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb eine Position erreicht, die gemäß der Interferenzvermeidungs-Bereichsinformation 24 bestimmt wird. Wenn der Wechsel-Positions-Return-Betrieb abgeschlossen wurde, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 ein Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus.
  • In Bezug auf die Bewegungsanweisung 10 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 Achsenkomponentenanweisung, die in der Bewegungsanweisung 10 enthalten sind, an die Interpolationseinheit 4 jeweils als Bewegungsanweisungen 13 aus. In Bezug auf die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3, auf Grundlage der in der Speichereinheit 21 gespeicherten Maschinenstrukturinformation 17, für jede der Achsenkomponentenanweisungen, ob eine angewiesene Achse mit dem Werkzeugwechselbetrieb in Beziehung steht. Wenn die angewiesene Achse mit dem Werkzeugwechselbetrieb in Beziehung steht, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, wartend auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs und dann, wenn die angewiesene Achse nicht mit dem Werkzeugwechselbetrieb in Beziehung steht, die Achsenkomponentenanweisung an die Interpolationseinheit 4 als die Bewegungsanweisung 13 aus. Es wird vermerkt, dass die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 erkennen kann, ob sich die Achsen bewegen oder sich nicht bewegen, indem die Feedback-Position 15 überprüft wird, die durch einen Servoverstärker 8 ausgegeben wird.
  • Wenn die Werkzeugwechselanweisung 12 von der Programmanalyseeinheit 18 eingegeben wird, nach Beendigung des Wechsel-Positions-Return-Betriebs, weist die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 die Werkzeugwechselvorrichtung 9, die in der Werkzeugmaschine 100 enthalten ist, an, ein Werkzeug zu wechseln. Die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 bestimmt, unter Bezugnahme auf das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23, ob der Wechsel-Positions-Return-Betrieb abgeschlossen wurde. Wenn der Wechsel des Werkzeugs abgeschlossen wurde, gibt die Werkzeugwechselvorrichtung 9 das Werkzeugwechsel-Beendigungssignal 16 in die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 ein.
  • 9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Programmanalyseeinheit 18 gemäß der zweiten Ausführungsform. Wie in der Figur gezeigt, liest die Programmanalyseeinheit 18 zuerst eine Anweisung, die in dem Bearbeitungsprogramm 7 beschrieben ist, um einen Block aus (Schritt S301). Die Programmanalyseeinheit 18 bestimmt, ob die ausgelesene Anweisung die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Schritt S302). Wenn die ausgelesene Anweisung nicht die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Nein im Schritt S302), führt die Programmanalyseeinheit 18 eine Verarbeitung im Schritt S310 aus, wie später beschrieben wird.
  • Wenn die ausgelesene Anweisung die Werkzeugwechselpositions-Return-Anweisung 22 ist (Ja im Schritt S302), gibt die Programmanalyseeinheit 18 die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus (Schritt S303). Die Programmanalyseeinheit 18 liest den nächsten Block aus (Schritt S304) und bestimmt, ob die ausgelesene Anweisung die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (S305) ist. Wenn die ausgelesene Anweisung nicht die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Nein im Schritt S305), führt die Programmanalyseeinheit 18 die Verarbeitung an Schritt S310 aus.
  • Wenn die ausgelesene Anweisung die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Ja im Schritt S305), gibt die Programmanalyseeinheit 18 die Werkzeugwechselanweisung 12 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus (Schritt S306). Die Programmanalyseeinheit 18 liest den nächsten Block aus (Schritt S307) und bestimmt, ob die ausgelesene Anweisung eine Positionierungsanweisung ist (das heißt, die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11) (Schritt S308). Wenn die ausgelesene Anweisung die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S308, geht die Programmanalyseeinheit 18 die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 aus (Schritt S309). Danach führt die Programmanalyseeinheit 18 die Verarbeitung im Schritt S307 aus.
  • Wenn die ausgelesene Anweisung nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S308), entspricht die ausgelesene Anweisung der Bewegungsanweisung 10. Die Programmanalyseeinheit 18 gibt die Bewegungsanweisung 10 an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus (Schritt S310) und beendet den Betrieb.
  • 10-1, 10-2 und 10-3 sind Flussdiagramme zum Erläutern des Betriebs der Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 in der zweiten Ausführungsform. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 verarbeitet sequentiell die Bewegungsanweisung 10, die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 und die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22, die von der Programmanalyseeinheit 2 ausgegeben werden. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 bestimmt zuerst, ob Verarbeitungszielblock die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Schritt S401). Wenn der Verarbeitungszielblock nicht die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Nein im Schritt S401), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 eine Verarbeitung im Schritt S406 aus, die später beschrieben wird. Wenn der Verarbeitungszielblock die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Ja im Schritt S401), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 an die Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S402). Um die Position des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition zu bewegen, berechnet die Interpolationseinheit 4 die Bewegungsgröße 14 für jede Interpolationsperiode und gibt sequentiell die berechnete Bewegungsgröße 14 für jede der Interpolationsperioden an den Servo-Verstärker 8 aus.
  • Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 bestimmt danach, auf Grundlage der Feedback-Position 15 eine Achse zum Bewegen des Werkzeugs 102 (das heißt, der Z-Achse, wobei es sich um die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt) und dem Interferenzvermeidungsbereich, ob das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich erreicht hat (Schritt S403). Wenn das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich nicht erreicht hat (Nein im Schritt S403), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Bestimmungsverarbeitung im Schritt S403 erneut aus.
  • Wenn das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich erreicht (Ja im Schritt S403), bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, ob ein Block, der dem Verarbeitungszielblock folgt, eingegeben wurde (Schritt S404). Wenn ein Block, der dem Verarbeitungszielblock folgt, nicht eingegeben wurde (Nein im Schritt S404), beendet die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 den Betrieb. Wenn ein Block, der dem Verarbeitungszielblock folgt, eingegeben wurde (Ja im Schritt S404), stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 den nächsten Block als Verarbeitungsziel ein (Schritt S405).
  • Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 bestimmt, ob die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Schritt S406). Eine Verarbeitung im Schritt S406 bis zum Schritt S425 durch die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 ist gleich zu den Schritten S201 bis S220 durch die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 3 in der ersten Ausführungsform. Eine Erläuterung der Verarbeitung bei Schritt S406 bis zum Schritt S425 wird daher weggelassen.
  • Nach der Einstellung des folgenden Blocks als das nächste Verarbeitungsziel gemäß der Verarbeitung im Schritt S425, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, ob das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 bereits ausgegeben wurde (Schritt S426). Wenn die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungsanweisung 23 nicht ausgegeben wurde (Nein im Schritt S426), bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, ob eine Bewegung (Return bzw. Rückkehr) des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition bereits abgeschlossen ist (Schritt S427). Wenn die Rückkehr des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S427), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus (schritt S428).
  • Für den Fall, dass das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 ausgegeben wurde (Ja im Schritt S426), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Verarbeitung im Schritt S406 aus, wenn die Rückkehr des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S427), oder nach der Verarbeitung im Schritt S428.
  • Wenn ein Bestimmungsresultat durch die Bestimmungsverarbeitung im Schritt S415 Nein ist, das heißt, der Verarbeitungszielblock nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, ob alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben wurden (Schritt S429). Wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die noch nicht ausgegeben wurde, vorhanden ist (Nein im Schritt S429), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Verarbeitung im Schritt S426 aus. Wenn alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben wurden (Ja im Schritt S429), verweist die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit auf die Feedback-Position 15 und bestimmt, ob der Betrieb bis zu dem vorhergehenden Block abgeschlossen wurde (Schritt S430). Wenn eine Bewegung einer Achse für eine Anweisung bis zu dem vorhergehenden Block nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S430), führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Verarbeitung im Schritt S430 erneut aus. Wenn die Bewegung der Achse für die Anweisung des für den vorhergehenden Block abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S430), gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Bewegungsanweisung 10, wobei es sich um den Verarbeitungszielblock handelt, an Interpolationseinheit 4 aus (Schritt S431) und beendet den Betrieb.
  • Der Betrieb der numerischen Steuervorrichtung 1a in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird insbesondere mit Bezug auf ein spezifisches Beispiel des Bearbeitungsprogramms 7 beschrieben. 11 ist ein Diagramm des spezifischen Beispiels des Bearbeitungsprogramms 7, das bei der Beschreibung in der zweiten Ausführungsform verwendet wird. N21 bis N25, beschrieben für jede Linie an der linken Seite des Bearbeitungsprogramms 7, zeigen Blocknummern für eine jeweilige Anweisung an, die in den Linien beschrieben ist, die diesen entspricht.
  • Die Programmanalyseeinheit 18 führt eine Verarbeitung, die im Folgenden beschrieben wird, an dem in 11 gezeigten Bearbeitungsprogramm 7 aus. Zuerst liest die Programmanalyseeinheit 18 den N21-Block von dem Bearbeitungsprogramm 7 gemäß der Verarbeitung im Schritt S301. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S302, bestimmt die Programmanalyseeinheit 18, dass der N21-Block die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Ja im Schritt S302). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S303 gibt die Programmanalyseeinheit 18 den N21-Block an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus. Gemäß der Verarbeitung im Schritt S304 liest die Programmanalyseeinheit 118 den N22-Block, der dem N21-Block folgt. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S305, bestimmt die Programmanalyseeinheit 18, dass der gelesene N22-Block die Werkzeugwechselanweisung 12 ist (Ja im Schritt S305). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S306 gibt die Programmanalyseeinheit 18 den N22-Block an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus. Gemäß der Verarbeitung im Schritt 307 liest die Programmanalyseeinheit 18 den N23-Block, der dem N22-Block folgt. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S308 bestimmt die Programmanalyseeinheit 18, dass der gelesene N23-Block die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S308). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S309 gibt die Programmanalyseeinheit 18 den N23-Block an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus. Gemäß der Loop-Verarbeitung im Schritt S307, Ja im Schritt S308 und Schritt S309 und der Verarbeitung im Schritt S310, gibt die Programmanalyseeinheit 18 danach den N24-Block, wobei es sich um die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 handelt und den N25-Block, wobei es sich um die Bewegungsanweisung 10 handelt, an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus.
  • Wie oben erläutert, gibt die Programmanalyseeinheit 18 den N22-Block, wobei es sich um die Werkzeugwechselanweisung 12 handelt, an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus, und gibt den N21-Block, wobei es sich um die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 handelt, den N23-Block und den N24-Block, wobei es sich um die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 handelt, und den N25-Block, wobei es sich um die Bewegungsanweisung 10 handelt, an die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 aus.
  • Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 führt eine Verarbeitung, die im Folgenden beschrieben wird, an dem N21-Block und dem N23-Block bis N25-Block aus, die von der Programmanalyseeinheit 18 gesendet werden. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung am Schritt S401, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 zuerst, dass der N21-Block, wobei es sich um einen ersten Verarbeitungszielblock handelt, die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 ist (Schritt S401). Gemäß der Verarbeitung am Schritt S402 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung 22 an die Interpolationseinheit 4 aus. Durch die Wiederholung der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S403 wartet die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 darauf, dass das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich erreicht. Nachdem das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich erreicht, führt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Bestimmungsverarbeitung im Schritt S404 aus und bestimmt, dass der nächste Block vorhanden ist (Ja im Schritt S404). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S405, stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 den N23-Block, wobei es sich um den nächsten Block handelt, als den Verarbeitungszielblock ein.
  • Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S406 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht beibehalten wurde (Nein im Schritt S406). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S411 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht beibehalten wurde (Nein im Schritt S411). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S415 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass der N23-Block, die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S415).
  • Der N23-Block wird durch eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Z-Achse ausgebildet, wobei es sich um die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt, und eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Z-Achse, wobei es sich um die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb handelt. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S416 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass der Verarbeitungszielblock (der N23-Block) die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S416). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S417, dass der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S417) und setzt das Halten der Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse fort, die in dem N23-Block enthalten ist (Schritt S420). Der N23-Block enthält eine Achsenkomponentenanweisung für die X-Achse. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S421, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass der Verarbeitungszielblock die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält (Ja im Schritt S421). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S422 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S422). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S423, geht die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Achsenkomponentenanweisung für die X-Achse, enthalten in dem N23-Block, an die Interpolationseinheit 4 aus. Gemäß der Verarbeitung im Schritt S425 stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 den folgenden N24-Block als den Verarbeitungszielblock ein.
  • Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S426, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 nicht ausgegeben wurde (Nein im Schritt S426). Wenn die Rückkehr des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition zu diesem Zeitpunkt nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S427, dass das Werkzeug 102 nicht zu der Werkzeugwechselposition zurückgekehrt ist (Nein im Schritt S427).
  • Zu diesem Zeitpunkt wurde nur die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, enthalten in dem N23-Block, gehalten. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S406 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S406). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb zu diesem Zeitpunkt nicht beendet wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S407, dass der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S407). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S411 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S411).
  • Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S415 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass der N24-Block, wobei es sich um den Verarbeitungszielblock handelt, die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Ja im Schritt S415). Der N24-Block enthält nur eine Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Y-Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 bestimmt daher ein Nein in der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S416 und bestimmt ein Ja in der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S421. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Bewegung der X-Achse gemäß der Achsenkomponentenanweisung, die den N23-Block ausbildet, nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Verarbeitung im Schritt S422, dass sich die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb bewegt (Ja im Schritt S422). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S424 hält die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Y-Achse, die den N24-Block ausbildet. Gemäß der Verarbeitung im Schritt S425 stellt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 den folgenden N25-Block als den Verarbeitungszielblock ein.
  • Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S426 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 nicht ausgegeben wurde (Nein im Schritt S426). Wenn die Rückkehr (Return) des Werkzeugs 102 zu der Werkzeugwechselposition zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S427, dass das Werkzeug 102 zu der Werkzeugwechselposition zurückkehrt (Ja im Schritt S427). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S428 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 an die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 aus. Die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 hat bereits die Werkzeugwechselanweisung 12 gemäß der Verarbeitung im Schritt S306 durch die Programmanalyseeinheit 18 empfangen. Bei Empfang des Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignals 23 gibt die Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit 20 daher die Werkzeugwechselanweisung 12 an die Werkzeugwechselvorrichtung 9 aus, und der Werkzeugwechselbetrieb wird gestartet.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, enthalten in dem N21-Block, und die Achsenkomponentenanweisung für die Y-Achse, die den N24-Block ausbildet, gehalten. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S406 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S406). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb für diesen Zeitpunkt nicht abgeschlossen ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S407, dass der Werkzeugwechselbetrieb nicht abgeschlossen wurde (Nein im Schritt S407). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt s411 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S411). Wenn die Bewegung der X-Achse gemäß der Achsenkomponentenanweisung, die in dem N23-Block enthalten ist, zu diesem gegenwärtigen Zeitpunkt nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S412, dass die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Ja im Schritt S412).
  • Der N25-Block, wobei es sich um den gegenwärtigen Verarbeitungszielblock handelt, ist eine Schneideanweisung. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S415 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass der Verarbeitungszielblock nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11. ist (Nein im Schritt S415). Da die gehaltene Achsenkomponentenanweisung vorhanden ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 in der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S429, dass die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die noch nicht ausgegeben wurde, vorhanden ist (Nein im Schritt S423).
  • In der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S426 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 bereits ausgegeben wurde (Ja im Schritt S426).
  • Zu diesem Zeitpunkt werden die Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, enthalten in dem N23-Block, und die Achsenkomponentenanweisung für die Y-Achse, die den N24-Block ausbildet, gehalten. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S406 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt s406). Wenn der Werkzeugwechselbetrieb zu diesem Zeitpunkt beendet wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S407, dass der Werkzeugwechselbetrieb abgeschlossen wurde (Ja im Schritt S407). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S408 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S408). Gemäß der Verarbeitung im Schritt S409 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die gehaltene Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, enthalten in dem N23-Block, an die Interpolationseinheit 4 aus, und gemäß der Verarbeitung im Schritt S410 gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 das Zurückhalten der Achsenkomponentenanweisung für die Z-Achse, enthalten in dem N23-Block frei. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S411 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S411). Wenn die Bewegung der X-Achse gemäß der Achsenkomponentenanweisung, die in dem N23-Block enthalten ist, zu diesem gegenwärtigen Zeitpunkt nicht abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S412, dass die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich bewegt (Ja im Schritt S412).
  • Der N25-Block, wobei es sich um den gegenwärtigen Verarbeitungszielblock handelt, ist eine Schneideanweisung. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S415 bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass der Verarbeitungszielblock nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S415). Da die gehaltene Achsenkomponentenanweisung vorhanden ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 in der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S429, dass die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 vorhanden ist, die noch nicht ausgegeben wurde (Nein im Schritt S429).
  • In der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S426, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 anschließend, dass das Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal 23 bereits ausgegeben wurde (Ja im Schritt S426).
  • Zu diesem Zeitpunkt wurde nur die Achsenkomponentenanweisung für die Y-Achse, die den N24-Block ausbildet, gehalten. Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S406, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 daher, dass die Positionierungsanweisung für die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht gehalten wurde (Nein im Schritt S406). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S411, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass die Positionierungsanweisung für die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb gehalten wurde (Ja im Schritt S411). Wenn zu diesem Zeitpunkt die Bewegung der X-Achse gemäß der Achsenkomponentenanweisung, die in dem N23-Block enthalten ist, abgeschlossen wurde, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S412, dass die Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb sich nicht bewegt (Nein im Schritt S412). Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S413, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Achsenkomponentenanweisung für die Y-Achse, die den N24-Block ausbildet, an die Interpolationseinheit 4 aus, und die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gibt gemäß der Verarbeitung im Schritt S414 das Zurückhalten der Achsenkomponentenanweisung für die Y-Achse, die den N24-Block ausbildet, frei.
  • Gemäß der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S415, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19, dass der Verarbeitungszielblock (der N25-Block) nicht die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ist (Nein im Schritt S415). Da keine gehaltene bzw. zurückgehaltene Achsenkomponentenanweisung vorhanden ist, bestimmt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 in der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S429, dass alle Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 bereits ausgegeben wurden (Ja im Schritt S429). Durch Wiederholen der Bestimmungsverarbeitung im Schritt S430 wartet die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 darauf, dass der Betrieb für den N23-Block und den N24-Block abgeschlossen wird. Nachdem der Betrieb für den N23-Block und den N24-Block abgeschlossen wurde, gibt die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 gemäß dem Schritt S431 die Schneideanweisung des N25-Blocks an die Interpolationseinheit 4 aus und beendet den Betrieb.
  • 12-1 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Betriebs für die Achsen, der durchgeführt wird, wenn die numerische Steuervorrichtung 1a das Bearbeitungsprogramm 7 ausführt, das in 11 gezeigt ist. In 12-2 ist ein Zeitdiagramm als ein Vergleich des zweiten Beispiels gezeigt, zur Erläuterung eines Betriebs für die Achsen, der durchgeführt wird, wenn das Bearbeitungsprogramm 7 sequentiell für jeden der Blöcke ausgeführt wird. Wie in den Figuren gezeigt, wird mit der numerischen Steuervorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform der Positionierungsbetrieb (N23) für die X-Achse gestartet, wenn das Werkzeug 102 einen Interferenzvermeidungsbereich erreicht, der vorab während des Wechselpositions-Return-Betriebs (N21) eingestellt wird. Der Werkzeugwechselbetrieb (N22) wird zu einem Zeitpunkt gestartet, wenn der Wechselpositions-Return-Betrieb (N21) abgeschlossen wurde, und der Positionierungsbetrieb (N23) für die Z-Achse wird zu einem Zeitpunkt gestartet, wenn der Werkzeugwechselbetrieb (N22) abgeschlossen wurde. Der Positionierungsbetrieb (N24) für die Y-Achse wird zu einem Zeitpunkt gestartet, wenn der Positionierungsbetrieb (N23) für die X-Achse abgeschlossen wurde. Wenn der Positionierungsbetrieb (N23) für die X-Achse und die Y-Achse und der Positionierungsbetrieb (N24) für die Y-Achse abgeschlossen sind, wird der Schneidebetrieb (N25) für die X-Achse gestartet. Im Gegensatz dazu ist gemäß dem Vergleichsbeispiel ersichtlich, dass, da der N21-Block bis zu dem N25-Block sequentiell ausgeführt werden, eine längere Zeit erforderlich ist, verglichen damit, wenn die numerische Steuervorrichtung 1a, für die zweite Ausführungsform angewendet wird, das Bearbeitungsprogramm 7 ausführt. Mit der numerischen Steuervorrichtung 1a (für die die zweite Ausführungsform angewendet wird, wird der Startzeitpunkt des Positionierungsbetriebs (N23) für die X-Achse früher eingestellt als der Startzeitpunkt des Werkzeugwechselbetriebs (N22). Es ist daher möglich, verglichen mit der ersten Ausführungsform, eine Bearbeitungszeit weiter zu reduzieren.
  • Es wird vermerkt, dass in der Erläuterung der zweiten Ausführungsform die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb zu dem Zeitpunkt ausgibt, wenn das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich während des Wechselpositions-Return-Betriebs erreicht. Der Startzeitpunkt der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb kann jedoch höher als der Startpunkt des Werkzeugwechselbetriebs eingestellt werden, unabhängig davon, zu welchem Zeitpunkt die Achsenkomponentenanweisung ausgegeben wird, solang der Zeitpunkt vor einem Zeitpunkt ist, zu dem der Werkzeugwechselbetrieb gestartet wird, und nach dem Zeitpunkt, wenn das Werkzeug 102 den Interferenzvermeidungsbereich erreicht.
  • Wie oben beschrieben sind gemäß der zweiten Ausführungsform die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheit 19 und die Interpolationseinheit 4 konfiguriert zum Ausführen der Steuerung zur Rückkehr der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb an die Werkzeugwechselposition und, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, die durch die Programmanalyseeinheit 18 ausgegeben wird, die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, Starten der Steuerung auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung, die in der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist, bevor der Werkzeugwechselbetrieb gestartet wird, nachdem die Achse in Bezug auf dem Werkzeugwechselbetrieb eine vorbestimmte Position auf halben Weg in der Bewegung zu der Werkzeugwechselposition erreicht. In der numerischen Steuervorrichtung 1a kann daher der Startzeitpunkt der Steuerung für die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 früher eingestellt werden, verglichen mit der ersten Ausführungsform. Es ist daher möglich, die Bearbeitungszeit weiter zu reduzieren.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform behalten die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 jede der Achsenkomponentenanweisungen die die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 ausführten und geben das Zurückhalten frei und ändern den Ausgabezeitpunkt für jede der Achsenkomponenten. Die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 können jedoch auch konfiguriert sein, jede der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 zu halten und das Zurückhalten freizugeben, und den Ausgabezeitpunkt für jede der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 zu ändern. In einem Fall, bei dem der Ausgabezeitpunkt für jede der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 geändert wird, sind die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 bevorzugt konfiguriert zum Ausgeben, bei Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs, der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 zumindest die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält, und ist ebenfalls konfiguriert zum Ausgeben, ohne ein Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs, der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 nur durch die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ausgebildet ist.
  • Es wird vermerkt, dass in einem Fall, bei dem dann, wenn die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 konfiguriert sind zum Ändern des Ausgabezeitpunkts für jede der Achsenkomponentenanweisung, wenn die Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb und die Achsenkomponentenanweisung zur Positionierung der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält, die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 manchmal nur die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb früher ausführen können. Es ist daher möglich, die Werkzeugwechselzeit effektiver zu nutzen, verglichen damit, wenn die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 konfiguriert sind zum Ändern des Ausgabezeitpunkts für jede der Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform sind die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 konfiguriert zum Ändern des Ausgabezeitpunkts für jede der Achsenkomponentenanweisungen. In einem Fall, bei dem zwei Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 ausgegeben werden, wenn die frühere Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 der zwei Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb nicht enthält, und auch dann, wenn die spätere Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 der zwei Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält, sind die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 konfiguriert zum Ausgeben der Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in der späteren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs zu warten, und in einem Fall bei dem sowohl die frühere Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 als auch die spätere Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 die Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb enthält, nachdem der Betrieb auf Grundlage der Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in der früheren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11, abgeschlossen wurde, sind die Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten 3 und 19 konfiguriert zum Ausgeben der Achsenkomponentenanweisung zum Positionieren der Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb, enthalten in der späteren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11. Die numerische Steuervorrichtung 1 und 1a kann folglich, wie in 7-1 gezeigt, eine Steuerung für die Achsenkomponentenanweisung ausführen, die in der späteren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist, und zwar früher als die Steuerung für die Achsenkomponentenanweisung, die in der späteren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung enthalten ist, und die numerische Steuervorrichtung 1 und 1a kann, wie auch in 12-1 gezeigt, die Steuerung für die Achsenkomponentenanweisung, die in der späteren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist, starten, der Steuerung für die Achsenkomponentenanweisung folgend, die in der früheren Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung 11 enthalten ist, und die ohne ein Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs gestartet wurde. Die numerische Steuervorrichtung 1 und 1a kann daher die Steuerung für die zwei Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisungen 11 in einer Bearbeitungszeit ausführen, die so kurz wie möglich ist.
  • Es wird vermerkt, dass in der ersten und zweiten Ausführungsform die Z-Achse, wobei es sich um die Achse zur Bewegung des Werkzeugs 102 handelt, als die Achse in Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb erläutert wurde, und die Z-Achse und die Y-Achse, wobei es sich um die Achsen zur Bewegung des Werkstücks handelt, das heißt, dem Tisch 103, sind als Achsen ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb beschrieben. Eine Klassifikation dahingehend, ob eine Achse die Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, ist jedoch nicht auf darauf beschränkt.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie oben erläutert, ist die numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet für eine numerische Steuervorrichtung anwendbar, die eine Werkzeugmaschine numerisch steuert, die einen Werkzeugwechsel ausführen kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1a
    Numerische Steuervorrichtungen
    2, 18
    Programmanalyseeinheiten
    3, 19
    Bewegungsanweisungs-Bestimmungseinheiten
    4
    Interpolationseinheit
    5, 20
    Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheiten
    6, 21
    Parameterspeichereinheiten
    7
    Bearbeitungsprogramm
    8
    Servo-Verstärker
    9
    Werkzeugwechselvorrichtung
    10
    Bewegungsanweisung
    11
    Nach-dem-Wechsel-Positionierungsanweisung
    12
    Werkzeugwechselanweisung
    13
    Bewegungsanweisung
    14
    Bewegungsgröße
    15
    Feedback-Position
    16
    Werkzeugwechsel-Beendigungssignal
    17
    Maschinenstrukturinformation
    22
    Werkzeugwechsel-Positions-Return-Anweisung
    23
    Werkzeugwechsel-Positions-Return-Beendigungssignal
    24
    Interferenzvermeidungsbereichsinformation
    100
    Bearbeitungswerkzeug
    101
    Werkzeugmagazin
    102a bis c
    Werkzeuge
    103
    Tabelle
    201
    Arithmetikeinheit
    202
    Speichervorrichtung
    203
    Eingabevorrichtung
    204
    Anzeigevorrichtung
    205
    Werkzeugmaschinen-Verbindungs-I/F
    206
    Numerisches Steuerprogramm

Claims (5)

  1. Numerische Steuervorrichtung, umfassend: eine Programmanalyseeinheit, konfiguriert zum vorab Abrufen, aus einem Bearbeitungsprogramm, einer ersten Anweisung zum Anweisen eines Werkzeugwechselbetriebs und einer zweiten Anweisung zum Anweisen nur einer Positionierung einer Achse, die in einer Werkzeugmaschine enthalten, wobei die zweite Anweisung der ersten Anweisung folgt, und zum Ausgeben der ersten Anweisung und der zweiten Anweisung; eine Werkzeugwechsel-Anweisungsausgabeeinheit, konfiguriert, um zu bewirken, auf Grundlage der durch die Programmanalyseeinheit ausgegebenen ersten Anweisung, dass die Werkzeugmaschine den Werkzeugwechselbetrieb ausführt; und eine Achsensteuereinheit, konfiguriert zum Starten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit ausgegebene zweite Anweisung einer Anweisung zum Positionieren der ersten Achse mit Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, Steuern der ersten Achse auf Grundlage der zweiten Anweisung, nach einem Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs auf Grundlage der ersten Anweisung, und zum Starten, wenn die durch die Programmanalyseeinheit ausgegebene zweite Anweisung eine Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse ohne Bezug auf den Werkzeugwechselbetrieb ist, einer Steuerung der zweiten Achse auf Grundlage der zweiten Anweisung, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechsels auf Grundlage der ersten Anweisung zu warten.
  2. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in dem Bearbeitungsprogramm, eine dritte Anweisung, die bewirkt, dass die Werkzeugmaschine die erste Achse zu einer Werkzeugwechselposition bewegt, vor der ersten Anweisung geschrieben ist, und die Achsensteuereinheit eine Steuerung der ersten Achse auf Grundlage der dritten Anweisung ausführt, und, wenn die zweite Anweisung, die durch die Programmanalyseeinheit ausgegeben wird, die Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse ist, die Steuerung der zweiten Achse auf Grundlage der zweiten Anweisung startet, bevor der Werkzeugwechselbetrieb auf Grundlage der ersten Anweisung gestartet wird, nachdem die erste Achse eine vorbestimmte Position auf halben Weg in der Bewegung auf Grundlage der dritten Anweisung erreicht.
  3. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Achsensteuereinheit dann, wenn die durch die Programmanalyseeinheit ausgegebene zweite Anweisung eine Anweisung zum Positionieren der ersten Achse und eine Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse enthält, eine Steuerung der ersten Achse auf Grundlage der Anweisung zum Positionieren der ersten Achse startet, enthalten in der zweiten Anweisung, nach einem Warten auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs auf Grundlage der ersten Anweisung, und eine Steuerung der zweiten Achse auf Grundlage der Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse startet, enthalten in der zweiten Anweisung, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs auf Grundlage der ersten Anweisung zu warten.
  4. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Programmanalyseeinheit ein vorab Abrufen eines Paares der zweiten Anweisungen von dem Verarbeitungsprogramm durchführt und die zweiten Anweisungen ausgibt, und die Achsensteuereinheit dann, wenn die frühere zweite Anweisung der zwei zweiten Anweisungen, die durch die Programmanalyseeinheit ausgegeben werden, die Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse nicht enthält und die spätere zweite Anweisung der zwei zweiten Anweisungen die Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse enthält, eine Steuerung auf Grundlage der Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse startet, die in der späteren zweiten Anweisung enthalten ist, ohne auf die Beendigung des Werkzeugwechselbetriebs auf Grundlage der ersten Anweisung zu warten, und dann, wenn sowohl die frühere zweite Anweisung als auch die spätere zweite Anweisung die Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse enthalten, eine Steuerung auf Grundlage der Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse startet, die in der späteren zweiten Anweisung enthalten ist, nach einem Beenden der Steuerung auf Grundlage der Anweisung zum Positionieren der zweiten Achse, enthalten in der früheren zweiten Anweisung.
  5. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Achse eine Achse ist, die bewirkt, dass die Werkzeugmaschine eine Werkzeugmaschine bewegt, und die zweite Achse ist, die bewirkt, dass die Werkzeugmaschine ein Werkstück bewegt.
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