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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuervorrichtung und ein numerisches Steuersystem, welche eine Werkzeugmaschine unter Verwendung eines Bearbeitungsprogramms numerisch steuern.
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Hintergrund
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Eine typische herkömmliche numerische Steuervorrichtung ist derart ausgelegt, dass Positionsbefehle, die durch ein Ausführen eines Analyseprozesses, eines Interpolationsprozesses und eines Beschleunigungs-/Verzögerungsprozesses an Programmbefehlen in einem Bearbeitungsprogramm erzeugt werden, zu einem Verstärker ausgegeben werden. Der Verstärker führt dann eine Servosteuerung der Motorposition in Übereinstimmung mit den empfangenen Positionsbefehlen aus.
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Faktoren zum Feststellen eines schnellen Bearbeitungs-Betriebsverhaltens in einer derartigen numerischen Steuervorrichtung schließen beispielsweise die Bearbeitungsprogramm-Analysefähigkeit und die Interpolationsverarbeitungsfähigkeit der numerischen Steuervorrichtung, den Verstärkerkommunikationszyklus zwischen der numerischen Steuervorrichtung und dem Verstärker und den Intra-Verstärker-Steuerzyklus ein.
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Normalerweise sind die Bearbeitungsprogramm-Analysefähigkeit, die Interpolationsverarbeitungsfähigkeit, der Verstärkerkommunikationszyklus und der Intra-Verstärker-Steuerzyklus Flaschenhälse bei dem schnellen Bearbeitungs-Betriebsverhalten, in der Reihenfolge, in der sie in diesem Satz auftreten. Daher kann aufgrund der Flaschenhälse die Betriebsleistung des Intra-Verstärker-Steuerzyklus bei Bearbeiten nicht vollständig zum Vorteil genutzt werden.
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Um ein derartiges Problem zu lösen, führt in dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahren die Binärdaten-Erzeugungsvorrichtung, welches eine Vorrichtung außerhalb der numerischen Steuervorrichtung ist, eine Interpolation in jedem Positionssteuerzyklus der Servosteuerung im Voraus auf der Grundlage der CAD-Daten und Schneidbedingungen aus und gibt dann einen Bewegungsbefehl, der durch ein Ausführen eines Beschleunigungs-/Verzögerungsprozesses und eines Vorschubprozesses erzeugt wird, in einer binären Form direkt in die Servosteuereinheit ein. Folglich kann die numerische Steuervorrichtung die Bearbeitungsprogrammanalyse und den Interpolationsprozess auslassen, und deswegen können die oben beschriebenen Flaschenhälse beseitigt werden. Somit kann das Positionssteuer-Betriebsleistung der Servosteuerung vollständig zum Vorteil genutzt werden.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: WO2001/044882 (8)
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Jedoch wird mit dem herkömmlichen Verfahren, das obenstehend beschrieben ist, ein Prozess, wie etwa der Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess, der von Motoreigenschaften und Werkzeugmaschineneigenschaften abhängt, auch im Voraus in einer externen Vorrichtung anstatt in der numerischen Steuervorrichtung ausgeführt; deswegen können die erzeugten binären Daten nicht zusammen mit anderen Motoren und Werkzeugmaschinen verwendet werden. Außerdem besteht ein Problem dahingehend, dass es notwendig ist, Daten, die Motoreigenschaften und Werkzeugmaschineneigenschaften enthalten, in die Binärdaten-Erzeugungsvorrichtung einzugeben.
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Außerdem sind in der numerischen Steuervorrichtung der Bearbeitungsprogramm-/Analyseprozess und der Prozess in der Maschinensteuerungseinheit vollständig ausgelassen; deswegen ist es schwierig, die Funktion eines Verwendens von Informationen (wie etwa Rückkopplungsinformationen von dem Motor) zu verwirklichen, welche sich in Echtzeit ändern. Beispiele einer derartigen Funktion schließen einen Maschinenfehler-Korrekturprozess ein. Es gibt ein Verfahren zum Einschließen des Maschinenfehler-Korrekturprozesses in eine Servosteuereinheit, die sich auf Echtzeitinformationen beziehen kann; jedoch erfordert der Maschinenfehler-Korrekturprozess in manchen Fällen komplexe Berechnungen und somit besteht ein Problem in einer Erhöhung der Last in der Servosteuereinheit, für welche eine Verringerung in der Last wünschenswert ist.
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Außerdem besteht, da Binärdaten verwendet werden, ein Problem dahingehend, dass das Verfahren zum Erzeugen von Binärdaten eingeschränkt ist. Überdies besteht, da Binärdaten und ein normales Bearbeitungsprogramm unterschiedliche Daten sind, ein Problem dahingehend, dass eine Programmsteuerung kompliziert wird.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des Obigen ausgeführt worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine numerische Steuervorrichtung und ein numerisches Steuersystem zu bereitzustellen, die eine Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit ausführen können.
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Lösung des Problems
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Um die obigen Probleme zu überwinden und die Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung eine numerische Steuervorrichtung, welche beinhaltet: eine Schalteinheit, welche zwischen einem ersten Verarbeitungsmodus, in welchem ein erster Positionsbefehl für einen Verstärker, der einen Motor treibt, durch Ausführen eines Interpolationsprozesses und eines Beschleunigungs-/Verzögerungsprozesses an einem Programmbefehl in einem Programm erzeugt wird, und einem zweiten Verarbeitungsmodus schaltet, in welchem ein Positionsbefehl für den Verstärker als ein zweiter Positionsbefehl erzeugt wird, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus durch Ausführen eines Beschleunigungs-/Verzögerungsprozesses an einem Befehl erzeugt wird, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus erzeugt wird, welcher ein Steuerzyklus in dem Verstärker ist; eine erste Analyseeinheit, welche Bewegungsdaten an einer Werkzeugmaschine durch ein Analysieren des Programmbefehls extrahiert, beim Betrieb in dem ersten Verarbeitungsmodus; eine Interpolations-Verarbeitungseinheit, welche erste interpolierte Daten durch ein Ausführen des Interpolationsprozesses an den Bewegungsdaten erhält, beim Betrieb in dem ersten Verarbeitungsmodus; eine zweite Analyseeinheit, welche interpolierte Bewegungsdaten als zweite interpolierte Daten durch ein Analysieren des Programmbefehls extrahiert, beim Betrieb in dem zweiten Verarbeitungsmodus; eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit, welche den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess an den ersten interpolierten Daten ausführt, beim Betrieb in dem ersten Verarbeitungsmodus, und den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess an den zweiten interpolierten Daten ausführt, beim Betrieb in dem zweiten Verarbeitungsmodus; und eine Positionsbefehl-Erzeugungseinheit, welche einen ersten Positionsbefehl für den Verstärker unter Verwendung erster interpolierter Daten erzeugt, an welchen der Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess ausgeführt wird, beim Betrieb in dem ersten Verarbeitungsmodus, und einen zweiten Positionsbefehl für den Verstärker unter Verwendung der zweiten interpolierten Daten erzeugt, an welchen der Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess ausgeführt wird, beim Betrieb in dem zweiten Verarbeitungsmodus.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die numerische Steuervorrichtung und das numerische Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung weisen eine Wirkung da auf, wo eine Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit auf einfache Weise ausgeführt werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Diagramm, das die Konfiguration eines numerischen Steuersystems veranschaulicht, welches eine numerische Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform beinhaltet;
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2 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms veranschaulicht;
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3 ein Flussdiagramm, das die Betriebsverarbeitungsprozedur veranschaulicht, wenn der Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung auf der Grundlage des Anfangsmodusparameters geschaltet wird;
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4 ein Flussdiagramm, das den Betriebsverarbeitungsmodus veranschaulicht, wenn der Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms geschaltet wird;
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5 ein Diagramm zum Erläutern der Verarbeitungsprozedur in dem numerischen Steuersystem;
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6 ein Diagramm, das ein Beispiel von Positionsbefehlen in dem Normalverarbeitungsmodus veranschaulicht; und
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7 ein Diagramm, das ein Beispiel von Positionsbefehlen in dem Direktbefehlsmodus veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen einer numerischen Steuervorrichtung und eines numerischen Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden untenstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Diese Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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Ausführungsform
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1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines numerischen Steuersystems veranschaulicht, welches eine numerische Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform beinhaltet. Das numerische Steuersystem beinhaltet eine numerische Steuervorrichtung 1, einen oder mehrere Verstärker 3 und einen oder mehrere Motoren 5. Die numerische Steuervorrichtung 1 ist beispielsweise ein Computer, welcher eine Werkzeugmaschine (nicht veranschaulicht) über den Verstärker 3 und den Motor 5 numerisch steuert (NC: numerische Steuerung, Numerical Control).
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Die numerische Steuervorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform schaltet zwischen Verarbeitungsverfahren (Betriebsmodi) für jeden Befehl in einem Bearbeitungsprogramm 10, in welchem normale Bearbeitungsprogrammbefehle (wie etwa G-Codes) und interpolierte Daten (nachstehend direkter Befehl), die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus erzeugt werden, gemischt sind. Wenn die Werkzeugmaschine unter Verwendung eines direkten Befehls numerisch gesteuert wird, führt die numerische Steuervorrichtung 1 einen Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess an dem direkten Befehl aus, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus erzeugt wird.
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Die numerische Steuervorrichtung 1 beinhaltet eine Befehlseingabeeinheit 11, eine Programmeingabeeinheit 12, eine Schalteinheit 13, eine normale Analyseeinheit (Analyseeinheit zum Analysieren des Bearbeitungsprogramms 10) 14A, eine schnelle Analyseeinheit (schnelle Bearbeitungsprogramm-Analyseeinheit) 14B, eine Interpolationsverarbeitungseinheit 15, eine Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16, eine Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17, eine Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A, eine Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B und eine Energiesteuereinheit 20.
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Wenn Informationen, die einen direkten Befehl anzeigen (Direktbefehl-Informationen) oder Informationen, die einen normalen Prozess (Normalverarbeitungs-Informationen) eingegeben werden, sendet die Befehlseingabeeinheit 11 die Direktbefehl-Informationen oder die Normalverarbeitungs-Informationen zu der Schalteinheit 13. Die Direktbefehl-Informationen sind ein Anfangsmodusparameter, der den Direktbefehl-Modus anzeigt, oder ein Modusschaltbefehl (wie etwa ein G05P4-Befehl) zum Spezifizieren des und Schalten in den Direktbefehlsmodus. Die Normalverarbeitungs-Informationen sind ein Anfangsmodusparameter, der den Normalbefehlsmodus anzeigt, oder ein Modusschaltbefehl (wie etwa einen G05P0-Befehl) zum Spezifizieren des und Schalten in den Normalbefehlsmodus.
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Beispielsweise wird, wenn die Energie eingeschaltet wird, der Anfangsmodusparameter von der Energiesteuereinheit 20, welche die Energie steuert, in die Befehlseingabeeinheit 11 eingegeben. Der Modusschaltbefehl wird in dem Bearbeitungsprogramm 10 gespeichert.
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Die Programmeingabeeinheit 12, die das Bearbeitungsprogramm 10 darin eingegeben aufweist, extrahiert den Modusschaltbefehl aus dem Bearbeitungsprogramm 10 und sendet diesen zu der Befehlseingabeeinheit 11. Außerdem sendet die Befehlsprogrammeingabeeinheit 12 das eingegebene Bearbeitungsprogramm 10 zu der normalen Analyseeinheit 14A oder der schnellen Analyseeinheit 14B. Die Programmeingabeeinheit 12 sendet das Bearbeitungsprogramm 10 zu jedweder der normalen Analyseeinheit 14A und/oder der schnellen Analyseeinheit 14B in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Schalteinheit 13. Das Bearbeitungsprogramm 10 ist ein Programm, welches verwendet wird, wenn ein durch die Werkzeugmaschine zu bearbeitendes Werkzeug bearbeitet wird, und beinhaltet Positionsbefehle für die Werkzeugmaschine und dergleichen. Das Bearbeitungsprogramm 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist konfiguriert, direkte Befehle zum Betreiben der numerischen Steuervorrichtung 1 in dem Direktbefehlsmodus und normale Programmbefehle zum Betreiben der numerischen Steuervorrichtung 1 in dem Normalbefehlsmodus zu beinhalten.
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Die Schalteinheit 13 steuert die Programmeingabeeinheit 12 und die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 auf der Grundlage der Direktbefehlsinformationen oder der Normalverarbeitungsinformationen. Wenn die Direktbefehlsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, schaltet die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Direktbefehlsmodus. Wenn die Normalverarbeitungsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, schaltet die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Normalverarbeitungsmodus.
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Wenn die Direktbefehlsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, veranlasst die Schalteinheit 13, dass das Bearbeitungsprogramm 10 von der Programmeingabeeinheit 12 zu der schnellen Analyseeinheit 14B gesendet wird. Im Gegensatz dazu veranlasst, wenn die Normalverarbeitungsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, die Schalteinheit 13, dass das Bearbeitungsprogramm 10 von der Programmeingabeeinheit 12 zu der normalen Analyseeinheit 14A gesendet wird.
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Wenn die Direktbefehlsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, veranlasst die Schalteinheit 13, dass ein Positionsbefehl, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 erzeugt wird, von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 zu der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B gesendet wird. Im Gegensatz dazu veranlasst, wenn die Normalverarbeitungsinformationen von der Befehlseingabeeinheit 11 gesendet werden, die Schalteinheit 13, dass ein Positionsbefehl, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 erzeugt wird, von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A gesendet wird.
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Die normale Analyseeinheit 14A arbeitet in dem Fall des Normalverarbeitungsmodus. In dem Fall des Normalverarbeitungsmodus wird das Bearbeitungsprogramm 10 von der Programmeingabeeinheit 12 zu der normalen Analyseeinheit 14A gesendet. Die normale Analyseeinheit 14A extrahiert Bewegungsdaten an der Werkzeugmaschine, wie etwa den Startpunkt (Startpunktkoordinaten), den Endpunkt (Endpunktkoordinaten) und den Vorschub durch ein Analysieren des Bearbeitungsprogramms 10 Block für Block. Die normale Analyseeinheit 14A überträgt die extrahierten Bewegungsdaten zu der Interpolationsverarbeitungseinheit 15 als ein Analyseergebnis.
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Die Interpolationsverarbeitungseinheit 15 führt den Interpolationsprozess durch, um den Betrag eines Vorschubs (wie etwa den Betrag, um den eine Servowelle beim Bearbeiten vorgeschoben wird) während jedes Interpolationszyklus (während jedes Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus, welcher später beschrieben werden wird) auf der Grundlage der Bewegungsdaten (wie etwa dem Startpunkt, dem Endpunkt und der Vorschubrate), welche von der normalen Analyseeinheit 14A übertragen werden, zu erhalten. Die Interpolationsverarbeitungseinheit 15 überträgt die zugeführten Betragsdaten, die nach der Interpolation erhalten werden, zu der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 als interpolierte Daten A1.
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Die schnelle Analyseeinheit 14B arbeitet in dem Fall des Direktbefehlsmodus und analysiert das Bearbeitungsprogramm 10 bei hoher Geschwindigkeit. Die schnelle Analyseeinheit 14B ist derart eingestellt, dass sie das Bearbeitungsprogramm bei einer höheren Geschwindigkeit als die normale Analyseeinheit 14A analysieren kann, beispielsweise durch ein Beschränken der Funktionen und Prozesse, verglichen mit der normalen Analyseeinheit 14A.
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In dem Fall des Direktbefehlsmodus wird das Bearbeitungsprogramm 10 von der Programmeingabeeinheit 12 zu der schnellen Analyseeinheit 14B gesendet. Die schnelle Analyseeinheit 14B extrahiert interpolierte Daten durch ein Analysieren des Bearbeitungsprogramms 10 Block für Block als interpolierte Daten, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus (Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3, welcher später beschrieben werden wird) erzeugt werden. Die schnelle Analyseeinheit 14B überträgt die extrahierten interpolierten Daten B1 zu der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 als ein Analyseergebnis. Die interpolierten Daten 21, die von der schnellen Analyseeinheit 14B extrahiert werden, werden beispielsweise in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt. Der Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 ist ein Verarbeitungszyklus, welcher verwendet wird, wenn Daten in dem Verstärker 3 gehandhabt werden. Beispielsweise ist der Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 ein kürzerer Zyklus als der Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus.
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Wenn die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 die interpolierten Daten A1 von der Interpolationsverarbeitungseinheit 15 empfängt, führt die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess auf der Grundlage der interpolierten Daten A1 aus. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 ist ein Prozess zum Teilen der interpolierten Daten A1 in eine Mehrzahl von Positionsbefehlen, um die interpolierten Daten A1 in die Positionsbefehle zum Bewegen eines Steuertargets bei einer gewünschten Beschleunigung oder Verzögerung zu konvertieren. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 überträgt interpolierte Daten A2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17.
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Wenn die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 die interpolierten Daten B1, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 von der schnellen Analyseeinheit 14B erzeugt werden, empfängt, führt die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess ähnlich jenem oben beschriebenen in dem Normalverarbeitungsmodus auf der Grundlage der interpolierten Daten B1 aus, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden.
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Beispielsweise führt, wenn die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 die Direktbefehlsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einem Direktbefehl (die interpolierten Daten B1) zum Starten oder Stoppen des Motors 5 ändert, die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 den Beschleunigungs-Verzögerungsprozess an dem Direktbefehl aus. In dem Fall des Direktbefehlsmodus führt die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 an dem Direktbefehl (den interpolierten Daten B1) den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess aus, welcher den Eigenschaften des Verstärkers 3 und den Eigenschaften der gesteuerten Vorrichtung, wie etwa einer Werkzeugmaschine, entspricht.
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Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 kann den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess an dem Direktbefehl in Übereinstimmung mit einem Befehl von einer externen Bedienung ausführen. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 überträgt interpolierte Daten B2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17.
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Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 sendet einen Positionsbefehl zu einem der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A und/oder der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Schalteinheit 13. Wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 eine Anweisung von der Schalteinheit 13 empfängt, einen Positionsbefehl zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A zu senden, wird die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 in den Normalverarbeitungsmodus geschaltet. Hingegen wird, wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 eine Anweisung von der Schalteinheit 13 empfängt, einen Positionsbefehl zu der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B zu senden, die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 in den Direktbefehlsmodus geschaltet. Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 erzeugt einen Positionsbefehl A3 unter Verwendung der interpolierten Daten A2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten und von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 empfangen werden.
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An diesem Punkt berechnet die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 den Betrag einer Maschinenfehlerkorrektur unter Verwendung des Betrags eines Vorschubs (der interpolierten Daten A2), die nach der Interpolation erhalten werden, der Maschinenposition (gegenwärtige Position der Werkzeugmaschine) und eines voreingestellten Parameters und erzeugt einen Positionsbefehl A3, wobei der berechnete Betrag der Maschinenfehlerkorrektur berücksichtigt wird. Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 kann den Positionsbefehl A3 erzeugen, wobei ein Steuerfehler bezüglich des Verstärkers 3 oder einer gesteuerten Vorrichtung (wie etwa einer Werkzeugmaschine) berücksichtigt wird, welcher beispielsweise aus einem Detektor (nicht veranschaulicht) erhalten wird.
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Der Positionsbefehl A3, der unter Verwendung der Vorschubbetragsdaten A2 erzeugt wird, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, ist ein Positionsbefehl, der zu dem Verstärker 3 zu übertragen ist, und wird zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Schalteinheit 13 gesendet. Der Positionsbefehl A3 wird beispielsweise in jedem Verstärkerkommunikationszyklus (Verstärkerkommunikationszyklus T2, welcher später beschrieben werden wird) erzeugt. Der Verstärkerkommunikationszyklus T3 ist ein Kommunikationszyklus in einer Kommunikation, die zwischen dem Verstärker 3 und der numerischen Steuervorrichtung 1 ausgeführt wird, und ist beispielsweise ein Zyklus, der kürzer als der Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus und länger als der Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 ist.
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Außerdem erzeugt die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 einen Positionsbefehl B3 unter Verwendung der interpolierten Daten B2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden und von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 empfangen werden. An diesem Punkt berechnet die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 auf ähnliche Weise, wie in dem Fall des Normalverarbeitungsmodus, den Betrag einer Maschinenfehlerkorrektur auf der Grundlage des Betrags eines Vorschubs (der interpolierten Daten B2), der nach der Interpolation erhalten wird, der Maschinenposition (gegenwärtige Position der Werkzeugmaschine) und einem voreingestellten Parameter, und erzeugt den Positionsbefehl B3, wobei der berechnete Betrag einer Maschinenfehlerkorrektur berücksichtigt wird. Der Positionsbefehl B3, der unter Verwendung der interpolierten Daten B2 erzeugt wird, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, ist ein Positionsbefehl, der zu dem Verstärker 3 zu übertragen ist, und wird zu der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Schalteinheit 13 gesendet. Die interpolierten Daten B3 werden beispielsweise in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt.
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Die Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A überträgt den Positionsbefehl A3, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 zu dem Verstärker 3 gesendet wird, als einen Positionsbefehl A4. Die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B überträgt den Positionsbefehl B3, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 gesendet wird, zu dem Verstärker 3 als eine Mehrzahl von Positionsbefehlen B4, die jeweils in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden. Die Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A und die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B übertragen die Positionsbefehle A4 bzw. B4 zu dem Verstärker 3 in jedem Verstärker-Kommunikationszyklus T2.
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Der Verstärker 3 beinhaltet eine Verstärkerkommunikationseinheit 31, eine Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A und eine Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B. Die Verstärkerkommunikationseinheit 31 ist mit der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A und der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B verbunden. Die Verstärkerkommunikationseinheit 31 bestimmt auf der Grundlage der empfangenen Daten, ob die empfangenen Daten der Positionsbefehl A4 in dem Normalverarbeitungsmodus oder der Positionsbefehl B4 in dem Direktbefehlsmodus sind.
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Die Verstärkerkommunikationseinheit 31 ist mit der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 32A und der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 32B verbunden. Wenn die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl A4 in dem Normalverarbeitungsmodus empfängt, überträgt die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl A4 zu der Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A als einen Positionsbefehl A5. Hingegen überträgt, wenn die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl B4 in dem Direktbefehlsmodus empfängt, die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl B4 zu der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B als einen Positionsbefehl B5. Die Verstärkerkommunikationseinheit 31 überträgt den Positionsbefehl A5 zu der Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 und überträgt den Positionsbefehl B5 zu der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3.
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Die Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A führt eine Positionssteuerung an dem Motor auf der Grundlage des Positionsbefehls A5 (ein Befehl, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird) aus, der von der Verstärkerkommunikationseinheit 31 empfangen wird. Die Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B führt eine Positionssteuerung an dem Motor 5 auf der Grundlage des Positionsbefehls B5 (eines Befehls, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird) aus, der von der Verstärkerkommunikationseinheit 31 empfangen wird.
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Der Motor 5 ist mit dem Verstärker 3 verbunden und wird durch den Verstärker 3 getrieben. Der Motor 5 arbeitet in Übereinstimmung mit einem Positionsbefehl, der von der Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A oder der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B gesendet wird. Dementsprechend bewegt der Motor 5 Werkzeuge und dergleichen der Werkzeugmaschine, wobei ein Werkstück bearbeitet wird.
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In dieser Ausführungsform ist eine Erklärung eines Falls gegeben worden, bei dem die Schalteinheit 13 eine Betriebsmodus-Schaltanweisung zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 sendet; jedoch könnte die Schalteinheit 13 eine Betriebsmodus-Schaltanweisung zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 nicht senden. In einem derartigen Fall sendet die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 einen Positionsbefehl zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A und/oder der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B auf der Grundlage der Daten, die von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 gesendet werden.
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Spezifisch erzeugt, wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 von der Beschleunigung-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 die interpolierten Daten A2 empfängt, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 den Positionsbefehl A3 und sendet diesen zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A. Hingegen erzeugt, wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 die interpolierten Daten B2 empfängt, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 den Positionsbefehl B3 und sendet diesen zu der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B. An diesem Punkt bestimmt, wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 interpolierte Daten empfängt, die in jedem Zyklus erzeugt werden, welcher kürzer als ein vorbestimmter Wert ist, die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17, dass die interpolierten Daten A2 empfangen werden, und wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 die interpolierten Daten empfängt, die in jedem Zyklus erzeugt werden, der länger als ein vorbestimmter Wert ist, bestimmt die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17, dass die interpolierten Daten B2 empfangen werden. Beispielsweise bestimmt, wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 interpolierte Daten empfängt, die in jedem Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus erzeugt werden, die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17, dass die interpolierten Daten A2 empfangen werden, und wenn die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 interpolierte Daten empfängt, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden, bestimmt die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17, dass die interpolierten Daten B2 empfangen werden.
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2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bearbeitungsprogramms veranschaulicht. Das Bearbeitungsprogramm 10 wird unter Verwendung von Positionsbefehlen (wie etwa G00) für die Werkzeugmaschine, Bearbeitungsformbefehlen (wie etwa G01 und G02), Normalbefehlsmodus-Schaltbefehlen (wie etwa G05P0), Direktbefehlsmodus-Schaltbefehlen (wie etwa G05P4), Bearbeitungsformbefehle durch direkte Befehle und dergleichen geschaffen.
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Der Normalbefehlsmodus-Schaltbefehl ist ein Befehl, um den Direktbefehlsmodus abzuschalten, und der Direktbefehlsmodus-Schaltbefehl ist ein Befehl, um den Direktbefehlsmodus einzuschalten. In 2 zeigen X, Z und C absolute Befehlsadressen an, und U, W und H zeigen inkrementelle Befehlsadressen an.
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Die Schalteinheit 13 schaltet den Betrieb der numerischen Steuervorrichtung 1 auf einen des Normalverarbeitungsmodus und des Direktbefehlsmodus auf der Grundlage des Anfangsmodusparameters oder des Modusschaltbefehls (G05P0, G05P4). Der Anfangsmodusparameter ist ein Parameter, welcher bestimmt, welcher von dem Normalverarbeitungsmodus und dem Direktbefehlsmodus ausgewählt wird, wenn die numerische Steuervorrichtung 1 eingeschaltet oder zurückgesetzt wird. Einer von dem Parameter zum Spezifizieren des Direktbefehlsmodus und dem Parameter zum Spezifizieren des Normalbefehlsmodus wird in die numerische Steuervorrichtung 1 im Voraus als der Anfangsmodusparameter gesetzt.
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3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Verarbeitungsprozedur veranschaulicht, wenn der Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung auf der Grundlage des Anfangsmodusparameters geschaltet wird. Wenn die numerische Steuervorrichtung 1 eingeschaltet oder zurückgesetzt wird, wird der Anfangsmodusparameter in die Befehlseingabeeinheit 11 eingegeben. Dieser Anfangsmodusparameter wird zu der Schalteinheit 13 gesendet. Die Schalteinheit 13 bestimmt, ob der Anfangsmodusparameter ein direkter Befehl ist (Schritt S1).
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Wenn der Anfangsmodusparameter ein direkter Befehl ist (Ja bei dem Schritt S1), schaltet die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Direktbefehlsmodus (Schritt S2). Hingegen schaltet, wenn der Anfangsmodusparameter ein normaler Verarbeitungsbefehl ist (Nein bei dem Schritt S1), die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Normalverarbeitungsmodus (Schritt S3). Nachdem die numerische Steuervorrichtung 1 eingeschaltet oder zurückgesetzt ist, wird eine Bearbeitung unter Verwendung des Bearbeitungsprogramms 10 gestartet.
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4 ist ein Flussdiagramm, das die Betriebsverarbeitungsprozedur veranschaulicht, wenn der Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung auf der Grundlage des Bearbeitungsprogramms geschaltet wird. Wenn der Modusschaltbefehl in dem Bearbeitungsprogramm 10 ausgeführt wird, wird der Modusschaltbefehl in die Befehlseingabeeinheit 11 eingegeben. Dieser Modusschaltbefehl wird zu der Schalteinheit 13 gesendet. Die Schalteinheit 13 bestimmt, ob ein G05P4-Befehl (direkter Befehl) als der Modusschaltbefehl eingegeben wird (Schritt S11).
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Wenn der Modusschaltbefehl ein G05P4-Befehl ist (Ja bei dem Schritt S11), schaltet die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Direktbefehlsmodus (Schritt S12). Hingegen bestimmt, wenn der Modusschaltbefehl nicht ein G05P4-Befehl ist (Nein bei dem Schritt S11), die Schalteinheit 13, ob ein G05P0-Befehl (normaler Befehl) als der Modusschaltbefehl eingegeben wird (Schritt S13).
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Wenn der Modusschaltbefehl ein G05P0-Befehl ist (Ja bei dem Schritt S13), schaltet die numerische Steuervorrichtung 1 in den Normalverarbeitungsmodus (Schritt S14). Hingegen schaltet, wenn der Modusschaltbefehl nicht ein G05P0-Befehl ist (Nein bei dem Schritt S13), die Schalteinheit 13 nicht in den Betriebsmodus.
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In der numerischen Steuervorrichtung 1 werden die Prozesse bei den Schritten S11 bis S14 während des Betriebs des Bearbeitungsprogramms wiederholt. Dann schaltet, wenn ein G05P4-Befehl eingegeben wird, die Schalteinheit 13 den Betriebsmodus in den Direktbefehlsmodus. Wenn ein G05P0-Befehl eingegeben wird, schaltet die Schalteinheit 13 den Betriebsmodus in den Normalbearbeitungsmodus. Dementsprechend kann die numerische Steuervorrichtung 1 zwischen dem Normalverarbeitungsmodus und dem Direktbefehlsmodus in Echtzeit schalten.
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5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Verarbeitungsprozedur in dem numerischen Steuersystem. Wenn die Direktbefehlsinformationen oder die Normalverarbeitungsinformationen in die Schalteinheit 13 der numerischen Steuervorrichtung 1 eingegeben werden, steuert die Schalteinheit 13 die Programmeingabeeinheit 12 und die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 auf der Grundlage der Direktbefehlsinformationen oder der Normalverarbeitungsinformationen.
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Wenn die Normalverarbeitungsinformationen in die Schalteinheit 13 eingegeben werden, schaltet die Schalteinheit die numerische Steuervorrichtung 1 in den Normalverarbeitungsmodus. In einem derartigen Fall analysiert die normale Analyseeinheit 14A das Bearbeitungsprogramm Block für Block und überträgt die Bewegungsdaten an der Werkzeugmaschine, die als ein Ergebnis der Analyse extrahiert sind, zu der Interpolationsverarbeitungseinheit 15.
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Dann führt die Interpolationsverarbeitungseinheit 15 den Interpolationsprozess aus, um den Betrag eines Vorschubs während jedes Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus auf der Grundlage der Bewegungsdaten zu erhalten. Die Interpolationsverarbeitungseinheit 15 überträgt die Vorschubbetrag-Daten, die nach der Interpolation erhalten werden, als die interpolierten Daten A1 zu der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16.
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Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 führt den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess auf der Grundlage der interpolierten Daten A1 aus. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 überträgt die interpolierten Daten A2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17. Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 erzeugt den Positionsbefehl A3 unter Verwendung der interpolierten Daten A2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten und von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 empfangen werden. Der Positionsbefehl A3 wird in jedem Verstärkerkommunikationszyklus T2 erzeugt. Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 sendet den erzeugten Positionsbefehl A3 zu der Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A.
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Die Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A überträgt den Positionsbefehl A3, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 gesendet wird, zu dem Verstärker 3 als den Positionsbefehl A4. Die Normalbefehl-Kommunikationseinheit 18A überträgt den Positionsbefehl A4 zu der Verstärkerkommunikationseinheit 31 des Verstärkers 3 in jedem Verstärkerkommunikationszyklus T2.
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Wenn die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl A4 in dem Normalverarbeitungsmodus empfängt, konvertiert die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl A4 in den Positionsbefehl A5, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird, und überträgt diesen zu der Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A. Die Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A führt eine Positionssteuerung des Motors 5 in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 auf der Grundlage des Positionsbefehls A5 aus. Dementsprechend arbeitet der Motor 5 gemäß dem Positionsbefehl, der von der Normalbefehl-Ausführungseinheit 32A gesendet wird.
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6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Positionsbefehlen in dem Normalverarbeitungsmodus veranschaulicht. In 6 zeigt die horizontale Achse die Zeit an, und die vertikale Achse zeigt den Positionsbefehl (Bewegungsbetrag-Daten) an. Der Positionsbefehl, der in dem oberen Abschnitt der 6 veranschaulicht ist, stellt die interpolierten Daten A1 dar, die in jedem Interpolationszyklus T1 in dem Normalverarbeitungsmodus erzeugt werden. Der Positionsbefehl, der in dem mittleren Abschnitt der 6 veranschaulicht ist, stellt die interpolierten Daten A3 dar, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten und in jedem Verstärkerkommunikationszyklus T2 erzeugt werden. Der Positionsbefehl, der in dem unteren Abschnitt der 6 veranschaulicht ist, ist der Positionsbefehl A5, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird.
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Wenn die Direktbefehlsinformationen in die Schalteinheit 13 eingegeben werden, schaltet die Schalteinheit 13 die numerische Steuervorrichtung 1 in den Direktbefehlsmodus. In einem derartigen Fall analysiert die schnelle Analyseeinheit 14B das Bearbeitungsprogramm 10 Block für Block und überträgt die Bewegungsdaten (Vorschubbetrags-Daten) der Werkzeugmaschine, die als ein Ergebnis der Analyse extrahiert sind, zu der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 als die interpolierten Daten B1. Die interpolierten Daten B1 sind die Daten, die in jedem Interpolationszyklus in dem Direktbefehlsmodus erzeugt werden. Der Interpolationszyklus in dem Direktbefehlsmodus ist der Zyklus (T3), welcher der gleiche ist wie der Intra-Verstärker-Steuerzyklus. In dem Fall des Direktbefehlsmodus werden interpolierte Daten, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus erzeugt werden, direkt in das Bearbeitungsprogramm 10 geschrieben; deswegen führt die numerische Steuervorrichtung 1 den Interpolationsprozess nicht durch.
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Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 führt den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess auf der Grundlage der interpolierten Daten B1 aus. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 überträgt die interpolierten Daten B2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden, zu der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17. Die Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 erzeugt den Positionsbefehl B3 unter Verwendung der interpolierten Daten B2, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten und von der Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 empfangen werden. Der Positionsbefehl B3 stellt die Daten dar, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden. Die Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit 16 sendet den erzeugten Positionsbefehl B3 zu der Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B.
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Die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B überträgt den Positionsbefehl B3, der von der Positionsbefehl-Erzeugungseinheit 17 gesendet wird, zu dem Verstärker 3 als den Positionsbefehl B4, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird. Die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B überträgt die Positionsbefehle B4 zu der Verstärkerkommunikationseinheit 31 des Verstärkers 3 in jedem Verstärkerkommunikationszyklus T2.
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Wenn die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl B4 in dem Direktbefehlsmodus empfängt, überträgt die Verstärkerkommunikationseinheit 31 den Positionsbefehl B4 zu der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B als den Positionsbefehl B5. Der Positionsbefehl B5 stellt die Daten dar, die in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden.
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Die Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B führt eine Positionssteuerung an dem Motor 5 in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 auf der Grundlage des Positionsbefehls B5 aus. Dementsprechend arbeitet der Motor 5 in Übereinstimmung mit dem Positionsbefehl, der von der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B gesendet wird. Wie obenstehend beschrieben, kann in dem Fall des Direktbefehlsmodus der Positionsbefehl B4 in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden; deswegen verbessert sich die Bearbeitungs-Betriebsleistung, und somit kann eine exakte Bearbeitung ausgeführt werden.
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7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Positionsbefehlen in dem Direktbefehlsmodus veranschaulicht. In 7 zeigt die horizontale Achse die Zeit an, und die vertikale Achse zeigt den Positionsbefehl (Bewegungsbetrag-Daten) an. Der Positionsbefehl, der in dem oberen Abschnitt der 7 veranschaulicht ist, stellt die interpolierten Daten B1 dar, die in jedem Interpolationszyklus T3 in dem Direktbefehlsmodus erzeugt werden. Der Positionsbefehl, der in dem unteren Abschnitt der 7 veranschaulicht ist, stellt die interpolierten Daten B3 dar, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten und in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt werden. Obwohl nicht veranschaulicht, stellt der Positionsbefehl B5, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird, Daten ähnlich den interpolierten Daten B3 dar, die nach der Beschleunigung/Verzögerung erhalten werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Erläuterung eines Falls gegeben worden, bei dem der Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung 1 auf der Grundlage des Einstellens von Parametern, wie etwa dem Anfangsmodusparameter und Programmbefehlen geschaltet wird; jedoch kann die Schalteinheit 13 den Betriebsmodus der numerischen Steuervorrichtung 1 auf der Grundlage eines PLC-(Programmierbarer Logik-Controller)-Signals schalten. In einem derartigen Fall ist die numerische Steuervorrichtung 1 konfiguriert, eine PLC-Vorrichtung (nicht veranschaulicht) zu beinhalten, und ein PLC-Signal-(Befehls)-Ausgang von der PLC-Vorrichtung wird in die numerische Steuervorrichtung 1 eingegeben. Deswegen kann das Verfahren zum Verarbeiten eines Befehls auch durch die PLC-Vorrichtung geschaltet werden. Dementsprechend ist es möglich, im Voraus durch die Werkzeugmaschine, welche mit der numerischen Steuervorrichtung 1 ausgestattet ist, zu bestimmen, welcher von dem Normalbefehlsmodus und dem Direktbefehlsmodus als der Anfangszustand ausgewählt wird.
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Wenn der Verstärkerkommunikationszyklus T2 länger (langsamer) als der Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 ist, kann die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B eine Mehrzahl der Positionsbefehle B4, wovon jeder in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird, in einem Puffer speichern und die Positionsbefehle B4 auf einmal in jedem Verstärkerkommunikationszyklus T2 übertragen. In einem derartigen Fall sind die Direktbefehl-Kommunikationseinheit 18B und die Verstärkerkommunikationseinheit 31 jeweils konfiguriert, einen Puffer zu beinhalten. Wenn eine Mehrzahl von Positionsbefehlen B4 kollektiv gesendet werden, speichert die Verstärkerkommunikationseinheit 31 die Positionsbefehle B4 in den Positionsbefehl B4 erneut in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 und sendet diesen zu der Direktbefehl-Ausführungseinheit 32B.
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Wie obenstehend beschrieben, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, einen Positionsbefehl, der in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 erzeugt wird, welcher zumindest mehrere Male schneller als der Verstärkerkommunikationszyklus T2 ist, zu einer Hardware zu senden, deren Verstärkerkommunikationszyklus T2 langsamer als der Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 ist. Mit anderen Worten, wird es in dem Fall des Direktbefehlsmodus möglich, den Interpolationsprozess in jedem Intra-Verstärker-Steuerzyklus T3 auszuführen, welcher schneller als der Interpolationsprozess in dem Fall des Normalverarbeitungsmodus ist. Deswegen ist es möglich, das Bearbeiten zu steuern, um exakte Formen bei hoher Geschwindigkeit zu erhalten. Außerdem wird in dem Fall des Direktbefehlsmodus die Beschleunigung/Verzögerung in dem Positionsbefehl berücksichtigt. Deswegen können Antriebsfehler verringert werden, und ein mechanischer Stoß kann verringert werden. Dementsprechend kann eine Bearbeitung mit hoher Qualität und Genauigkeit auf einfache Weise bei hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.
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Außerdem wird es, da der Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess in der numerischen Steuervorrichtung 1 durchgeführt wird, möglich, auf einfache Weise ein Bearbeiten an einer unterschiedlichen Werkzeugmaschine oder einer gesteuerten Vorrichtung mit einer geeigneten Beschleunigung/Verzögerung und einer Maschinenfehlerkorrektur auszuführen. Mit anderen Worten hängt das Bearbeitungsprogramm nicht von den Motoreigenschaften und Werkzeugmaschineneigenschaften ab; deswegen ist es, auch wenn das Bearbeitungsprogramm mit einer unterschiedlichen Werkzeugmaschine ausgeführt wird, möglich, eine geeignete Beschleunigung/Verzögerung und eine Maschinenfehlerkorrektur auszuführen. Außerdem kann, da es nicht notwendig ist, den Beschleunigungs-/Verzögerungsprozess und den Maschinenfehler-Korrekturprozess zu berücksichtigen, wenn das Bearbeitungsprogramm geschaffen wird, das Bearbeitungsprogramm 10 auf einfache Weise geschaffen werden.
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Außerdem besteht der direkte Befehl nicht aus binären Daten, kann aber in ein Bearbeitungsprogramm geschrieben werden, welches normale Programmbefehle beinhalten kann; deswegen ist es nicht notwendig, die Daten zum Ausführen einer Serie von Bearbeitungen als getrennte Daten zu verwalten. Mit anderen Worten können die direkten Befehle und die normalen Programmbefehle als ein Bearbeitungsprogramm verwaltet werden. Folglich kann das Bearbeitungsprogramm auf einfache Weise verwaltet werden.
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Außerdem kann, da die numerische Steuervorrichtung 1 den Maschinenfehler-Korrekturprozess, für welchen eine Vorab-Berechnung schwierig ist, während einer Bearbeitung ausführt, eine in hohem Maße genaue Bearbeitung verwirklicht werden. Außerdem schaltet das numerische Steuersystem zwischen dem Normalverarbeitungsmodus und dem Direktbefehlsmodus unter Verwendung eines PLC-Signals, eines Parameters, eines Programmbefehls (eines G-Codes) oder dergleichen. Deswegen kann der Betriebsmodus gemäß dem Typ der verwendeten Werkzeugmaschine im Voraus eingestellt werden und der Betriebsmodus kann gemäß der Bearbeitungsanwendung in Echtzeit geschaltet werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie obenstehend beschrieben sind die numerische Steuervorrichtung und das numerische Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung zum numerischen Steuern einer Werkzeugmaschine unter Verwendung einer numerischen Steuerung geeignet.
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Bezugszeichenliste
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- 1 Numerische Steuervorrichtung, 3 Verstärker, 5 Motor, 10 Verarbeitungsprogramm, 11 Befehlseingabeeinheit, 12 Programmeingabeeinheit, 13 Schalteinheit, 14A Normale Analyseeinheit, 14B Schnelle Analyseeinheit, 15 Interpolationsverarbeitungseinheit, 16 Beschleunigungs-/Verzögerungs-Verarbeitungseinheit, 17 Positionsbefehl-Erzeugungseinheit, 18A Normalbefehl-Kommunikationseinheit, 18B Direktbefehl-Kommunikationseinheit, 31 Verstärkerkommunikationseinheit, 32A Normalbefehl-Ausführungseinheit, 32B Direktbefehl-Ausführungseinheit.
