-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung.
-
Stand der Technik
-
Bei numerischen Steuervorrichtungen, die die Antriebsachsen von Werkzeugmaschinen auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms steuern, das für jeden Satz eine Geschwindigkeit vorgibt, kann die Steuerung der Antriebsachsen gemäß den Vorgaben des Bearbeitungsprogramms dazu führen, dass die Werkzeugmaschine mit übermäßiger Beschleunigung angetrieben wird, was zu Vibrationen in der Werkzeugmaschine und der Gefahr einer Überlastung führt. Daher haben die weit verbreiteten numerischen Steuervorrichtungen die Funktion, die Beschleunigung/Verzögerung (Änderungsrate der Geschwindigkeit) der Antriebsachsen zu begrenzen und dem Bearbeitungsprogramm die Möglichkeit zu geben, die Geschwindigkeit durch Verringerung der Beschleunigung zu ändern.
-
Die Begrenzung der Beschleunigung/Verzögerung in numerischen Steuervorrichtungen wie oben beschrieben verlängert die Bearbeitungszeit (Zykluszeit). Daher analysiert eine vorgeschlagene Technik ein Bearbeitungsprogramm, erzeugt eine parametrische Kurve, die die Beziehung zwischen dem Verfahrweg und der Befehlsgeschwindigkeit definiert, wodurch der Anstieg der Bearbeitungszeit unterdrückt wird, der durch die Steuerung der Begrenzung der Beschleunigung/Verzögerung verursacht wird (siehe z. B. Patentdokument 1).
-
Patentdokument 1:
Japanisches Patent Nr. 6795553 -
Offenbarung der Erfindung
-
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
-
Wie in Patentdokument 1 offenbart, ist eine spezielle Verarbeitung erforderlich, um ein Bearbeitungsprogramm zu analysieren und die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit zu rekonstruieren, was die Konstruktion verkompliziert und die Rechenlast erhöht. Die Benutzer müssen über neue Kenntnisse und Erfahrungen verfügen, um Parameter einzustellen, z. B. wie stark die Beschleunigung/Verzögerung eingeschränkt werden soll. Daher wurde eine Technik gesucht, die den Anstieg der Bearbeitungszeit einfach unterdrücken kann.
-
Mittel zur Lösung der Probleme
-
Eine numerische Steuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine numerische Steuervorrichtung, die eine Antriebsachse einer Werkzeugmaschine auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms steuert, das eine Vielzahl von Bewegungsblöcken enthält, von denen jeder eine Befehlsgeschwindigkeit spezifiziert, wobei die Vorrichtung eine Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit enthält, die eine Zielgeschwindigkeit einstellt, die dadurch erreicht wird, dass in Bezug auf zwei der nacheinander auszuführenden Bewegungsblöcke die Befehlsgeschwindigkeit eines Bewegungsblocks mit einer niedrigeren Befehlsgeschwindigkeit in einem an den anderen Bewegungsblock angrenzenden Bereich auf einen Wert geändert wird, der gleich oder höher als die niedrigere Befehlsgeschwindigkeit, aber gleich oder niedriger als die höhere Befehlsgeschwindigkeit ist.
-
Auswirkungen der Erfindung
-
Mit der numerischen Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Anstieg der Bearbeitungszeit leicht unterdrückt werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
- 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungsvorgang in der numerischen Steuervorrichtung von 1 illustriert; und
- 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Befehlsgeschwindigkeit, der Zielgeschwindigkeit und dem Geschwindigkeitsbefehlswert in der numerischen Steuervorrichtung von 1 darstellt.
-
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
-
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
-
Die numerische Steuervorrichtung 1 steuert die Antriebsachse einer Werkzeugmaschine 2 auf der Grundlage eines Bearbeitungsprogramms. Die Werkzeugmaschine 2, die von der numerischen Steuervorrichtung 1 gesteuert wird, umfasst eine Vielzahl von Antriebsachsen, die Werkzeuge oder Werkstücke bewegen oder rotieren. In dieser Beschreibung ist die Antriebsachse nicht auf eine Antriebsachse beschränkt, die Werkzeuge und Werkstücke relativ zueinander bewegt, um die Form nach der Bearbeitung zu bestimmen, und kann die Hauptachse, die Werkzeuge oder Werkstücke dreht, um das Schneiden durchzuführen, und die Antriebsachse, die andere Hilfsgeräte betreibt, umfassen.
-
Die numerische Steuervorrichtung 1 umfasst eine Programmspeichereinheit 11, eine Lesesteuereinheit 12, eine Programm-Analyseeinheit 13, eine Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14, eine Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 und eine Befehlsausgabeeinheit 16. Die numerische Steuervorrichtung 1 kann durch Ausführen eines geeigneten Steuerprogramms auf einer Computervorrichtung mit einem Speicher, einem Prozessor (CPU) und einer Eingabe-/Ausgabeschnittstelle implementiert werden. Insbesondere wird die numerische Steuervorrichtung 1 durch ein numerisches Steuerprogramm implementiert, das den Prozessor veranlasst, eine Vielzahl von Verarbeitungseinheiten auszuführen, um die jeweiligen Funktionen der Programmspeichereinheit 11, der Lesesteuereinheit 12, der Programm-Analyseeinheit 13, der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14, der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 und der Befehlsausgabeeinheit 16 auszuführen. Ein solches numerisches Steuerprogramm kann in einem Zustand bereitgestellt werden, der in einem nicht temporären Speichermedium gespeichert ist. Die oben genannten Komponenten der numerischen Steuervorrichtung 1 werden auf der Grundlage der Funktionen der numerischen Steuervorrichtung 1 klassifiziert und müssen nicht notwendigerweise eindeutig in Bezug auf die physische Konfiguration und die Programmkonfiguration unterteilt werden.
-
Die Programmspeichereinheit 11 speichert ein Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm ist beispielsweise in einer vorbestimmten Sprache wie G-Code beschrieben und kann mit einer Vielzahl von Befehlsblöcken konfiguriert sein, die jeweils eine Bewegungseinheit oder eine Bearbeitung der Werkzeugmaschine 2 angeben. Die Befehlsblöcke umfassen Bewegungsblöcke, die die Befehlsgeschwindigkeit, d. h. die Relativgeschwindigkeit von Werkzeug und Werkstück, und die Zielkoordinatenposition angeben.
-
Die im Bearbeitungsprogramm angegebene Befehlsgeschwindigkeit kann ohne Berücksichtigung der mechanischen Beschränkungen der Werkzeugmaschine 2 festgelegt werden; daher kann sich die Befehlsgeschwindigkeit, die durch zwei zeitlich aufeinanderfolgende Bewegungsblöcke festgelegt wird, diskontinuierlich ändern. Wenn die Antriebsachse der Werkzeugmaschine 2 mit einer dem Bearbeitungsprogramm entsprechenden Geschwindigkeit verändert wird, können daher Vibrationen in der Werkzeugmaschine 2 auftreten, was die Gefahr einer Überlastung mit sich bringt.
-
Bei der Steuerung der Werkzeugmaschine 2 gemäß dem Bearbeitungsprogramm liest die Lesesteuereinheit 12 die Befehlssätze des Bearbeitungsprogramms aus der Programmspeichereinheit 11 vorab ein, bevor sie die Antriebsachse tatsächlich ansteuert.
-
Die Programm-Analyseeinheit 13 analysiert den Inhalt der vorab eingelesenen Befehlssätze und zeigt eine Bewegung in Übereinstimmung mit dem im Bearbeitungsprogramm enthaltenen Bewegungsblock als Befehlsgeschwindigkeit für jeden Zeitpunkt an. Je nach Konfiguration der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 kann die Befehlsgeschwindigkeit die zusammengesetzte Geschwindigkeit einer Vielzahl von Antriebsachsen sein (z. B. der Absolutwert der relativen Geschwindigkeit von Werkzeug und Werkstück) oder die Geschwindigkeit jeder einzelnen Antriebsachse.
-
Die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 stellt eine Zielgeschwindigkeit ein, die eine vom Bearbeitungsprogramm abgeleitete und von der Programm-Analyseeinheit 13 teilweise modifizierte Befehlsgeschwindigkeit ist. Insbesondere stellt die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 eine Zielgeschwindigkeit ein, die dadurch gewonnen wird, dass in Bezug auf die beiden zeitlich nacheinander auszuführenden Bewegungsblöcke die Befehlsgeschwindigkeit eines Bewegungsblocks mit einer niedrigeren Befehlsgeschwindigkeit in einem an den anderen Bewegungsblock angrenzenden Bereich auf einen Wert geändert wird, der gleich oder höher als die niedrigere Befehlsgeschwindigkeit, aber gleich oder niedriger als die höhere Befehlsgeschwindigkeit ist. Mit anderen Worten: Außerhalb des angrenzenden Bereichs ist die von der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 eingestellte Zielgeschwindigkeit die gleiche Geschwindigkeit wie die Befehlsgeschwindigkeit. Wenn im angrenzenden Bereich die Befehlsgeschwindigkeit des Bewegungsblocks kleiner ist als die Befehlsgeschwindigkeit des nachfolgenden Bewegungsblocks, ist die Zielgeschwindigkeit gleich oder höher als die Befehlsgeschwindigkeit des Bewegungsblocks und gleich oder niedriger als die Befehlsgeschwindigkeit des nachfolgenden Bewegungsblocks. Wenn die Befehlsgeschwindigkeit des Bewegungsblocks gleich oder kleiner als die Befehlsgeschwindigkeit des nachfolgenden Bewegungsblocks ist, ist die Zielgeschwindigkeit gleich der Befehlsgeschwindigkeit des Bewegungsblocks.
-
Durch die Einstellung einer solchen Zielgeschwindigkeit ist es möglich, den Anstieg der Bearbeitungszeit zu unterdrücken, der durch die Verarbeitung der Begrenzung der Beschleunigungs-/Verzögerungsgeschwindigkeit in der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 verursacht wird, während eine Bewegung ausgeführt wird, die bei der tatsächlichen Bewegung der Antriebsachse als nahezu äquivalent zu der im Bearbeitungsprogramm angegebenen Zielgeschwindigkeit angesehen werden kann.
-
Die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 kann die Abstandsbreite oder die Zeitbreite des angrenzenden Bereichs, für den eine von der im Bearbeitungsprogramm angegebenen Befehlsgeschwindigkeit abweichende Zielgeschwindigkeit eingestellt ist, als eine voreingestellte Breite festlegen. Mit anderen Worten, die Zeitbreite des angrenzenden Bereichs kann eine voreingestellte feste Breite sein, oder die Zeit, in der die Fahrstrecke eine bestimmte voreingestellte Strecke wird, d.h. die Zeit, in der der Integralwert der Zielgeschwindigkeit einen bestimmten Wert annimmt. Dadurch kann die Zunahme der Verarbeitungszeit unterdrückt werden, während der Rechenaufwand relativ gering ist.
-
Die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 kann die Abstandsbreite oder die Zeitbreite des angrenzenden Bereichs entsprechend der Differenz der Befehlsgeschwindigkeit von zwei nacheinander auszuführenden Bewegungsblöcken variieren. Beispielsweise kann die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 die Abstandsbreite oder die Zeitbreite des angrenzenden Bereichs entsprechend der Differenz der Befehlsgeschwindigkeit von zwei nacheinander auszuführenden Bewegungsblöcken und den später beschriebenen Geschwindigkeitssteuerungsbeschränkungen bestimmen, die in der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 festgelegt wurden. Auf diese Weise kann die Breite des angrenzenden Bereichs optimiert werden, wodurch die Differenz zur Befehlsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbefehlswertes verringert und gleichzeitig der Anstieg der Verarbeitungszeit unterdrückt wird. Genauer gesagt kann die Zeitbreite des angrenzenden Bereichs auf {0,5 x (Differenz der Befehlsgeschwindigkeit zwischen zwei Bewegungsblöcken) x (Obergrenze der Beschleunigungs-/Verzögerungsgeschwindigkeit)} eingestellt werden. Dadurch kann der Geschwindigkeitsbefehlswert an der Grenze zwischen den Bewegungsblöcken im Wesentlichen der Durchschnittsgeschwindigkeit der Befehlsgeschwindigkeiten der beiden Bewegungsblöcke entsprechen (Durchschnittsgeschwindigkeit der beiden Befehlsgeschwindigkeiten ohne Berücksichtigung der Zeit), wodurch die Differenz zur Befehlsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbefehlswertes minimiert wird. Um den Geschwindigkeitsbefehlswert an der Grenze zwischen den Bewegungsblöcken genauer an die Durchschnittsgeschwindigkeit der Befehlsgeschwindigkeiten der beiden Bewegungsblöcke anzupassen, kann die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 die Breite des angrenzenden Bereichs bestimmen, indem sie in der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 weitere Ruckeinschränkungen usw. berücksichtigt.
-
Wenn in der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 die Zielgeschwindigkeit im benachbarten Bereich mit der niedrigeren Befehlsgeschwindigkeit gleich der Durchschnittsgeschwindigkeit der Befehlsgeschwindigkeiten der beiden aufeinanderfolgenden Bewegungsblöcke ist, dann kann, solange die Breite des benachbarten Bereichs ausreicht, der Integralwert der Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsbefehlswert und der Befehlsgeschwindigkeit aufgrund der oberen Grenze der Beschleunigung im Bewegungsblock der höheren Befehlsgeschwindigkeit etwa die Hälfte des Integralwerts der insgesamt erforderlichen Differenz betragen; daher kann die Differenz aufgrund von Beschleunigungsbeschränkungen im Wesentlichen gleichmäßig auf die beiden Bewegungsblöcke verteilt werden.
-
Die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 kann die Zielgeschwindigkeit im angrenzenden Bereich mit der niedrigeren Befehlsgeschwindigkeit gleich der höheren Befehlsgeschwindigkeit einstellen. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Verarbeitungszeit verlängert, weil der Geschwindigkeitsbefehlswert einmal zwischen den beiden Befehlsgeschwindigkeiten auf eine Obergrenze trifft. In diesem Fall ist es jedoch wichtig, die Breite des angrenzenden Bereichs so einzustellen, dass die Differenz zur Befehlsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitsbefehlswerts minimiert wird.
-
Die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 kann so konfiguriert werden, dass sie ihre Funktion auf Wunsch des Benutzers unterbricht und die von der Programm-Analyseeinheit 13 abgeleitete Befehlsgeschwindigkeiten direkt in die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 eingibt. Indem die Funktion der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 gestoppt wird, kann die numerische Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Steuerung wie die herkömmliche numerische Steuervorrichtung durchführen.
-
Die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 erzeugt einen Geschwindigkeitsbefehlswerts derart, dass die Geschwindigkeit (zusammengesetzte Geschwindigkeit) der Antriebsachse der Werkzeugmaschine 2 die von der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 festgelegte Zielgeschwindigkeit nicht überschreitet und die Geschwindigkeitssteuerungsbeschränkungen für mindestens eines der N-ten Ableitungselemente der Geschwindigkeit jeder Antriebsachse oder der N-ten Ableitungselemente der zusammengesetzten Geschwindigkeit einer Vielzahl von Antriebsachsen (N ist eine beliebige natürliche Zahl, d.h. eine nicht negative ganze Zahl) einhält. Mit anderen Worten, „Geschwindigkeitssteuerungsbeschränkungen“ bedeuten, dass mindestens eine der Geschwindigkeiten jeder Antriebsachse oder die N-ten abgeleiteten Werte der zusammengesetzten Geschwindigkeit im Falle der Befolgung des Geschwindigkeitsbefehlswertes eine festgelegte Obergrenze nicht überschreiten.
-
Insbesondere kann die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 so konfiguriert sein, dass sie einen solchen Geschwindigkeitsbefehlswert erzeugt, dass die individuelle Beschleunigung/Verzögerung (die erste Ableitung der Geschwindigkeit) jeder Antriebsachse oder die Beschleunigung/Verzögerung einer zusammengesetzten Bewegung, die von einer Vielzahl von Antriebsachsen ausgeführt wird, eine voreingestellte Obergrenze der Beschleunigung/Verzögerung nicht überschreitet. Die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 kann einen solchen Befehlswert erzeugen, dass der Ruck (die zweite Ableitung der Geschwindigkeit) der Antriebsachse der Werkzeugmaschine 2 eine voreingestellte Obergrenze des Rucks nicht überschreitet. Mit anderen Worten, die von der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 eingestellte Zielgeschwindigkeit ist ein Zielwert, wenn die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 den Geschwindigkeitsbefehlswert einstellt, und ist auch eine der Beschränkungen, die die obere Grenze der Geschwindigkeit entsprechend der beabsichtigten Bearbeitung festlegt. Bei den Geschwindigkeitssteuerungsbeschränkungen handelt es sich hauptsächlich um Beschränkungen, die auf der Grundlage der Spezifikationen der Werkzeugmaschine festgelegt werden. Das Verfahren zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsbefehlswertes unter solchen Beschränkungsbedingungen ist das gleiche wie das Verfahren zur Erzeugung eines Geschwindigkeitsbefehlswertes auf der Grundlage einer Befehlsgeschwindigkeit in einer herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung.
-
Die Befehlsausgabeeinheit 16 stellt den Antriebsstrom jeder Antriebsachse so ein, dass jede Antriebsachse der Werkzeugmaschine 2 in Übereinstimmung mit dem von der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 erzeugten Geschwindigkeitsbefehlswert arbeitet, d. h. so, dass die Geschwindigkeit der Antriebsachse zu jedem Zeitpunkt der Geschwindigkeit des Geschwindigkeitsbefehlswertes entspricht.
-
Das Steuerungsverfahren der numerischen Steuervorrichtung 1 mit der obigen Konfiguration ist im Flussdiagramm von 2 dargestellt. Die Steuerung durch die numerische Steuervorrichtung 1 umfasst die folgenden Schritte: Lesen des ersten zu bearbeitenden Bewegungsblocks (Schritt S01); Vergleichen der Befehlsgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Bewegungsblocks mit der Befehlsgeschwindigkeit des unmittelbar vorhergehenden Bewegungsblocks (Schritt S02); Einstellen der Zielgeschwindigkeit des benachbarten Bereichs auf der vorhergehende Flanke (Schritt S03); Vorab einlesen des Bearbeitungsprogramms (Schritt S04); Überprüfen des Vorhandenseins oder Fehlens des nächsten Bewegungsblocks (Schritt S05); Vergleichen der Befehlsgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Bewegungsblocks mit der Befehlsgeschwindigkeit des unmittelbar nachfolgenden Bewegungsblocks (Schritt S06); Einstellen der Zielgeschwindigkeit des benachbarten Bereichs auf die nachfolgenden Flanke (Schritt S07); Durchführen einer Geschwindigkeitssteuerung auf der Grundlage der Zielgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Bewegungsblocks (Schritt S08); und Überprüfen des Endes des Bearbeitungsprogramms (Schritt S09).
-
Dieses Flussdiagramm kann als sequentielle Verarbeitung in Echtzeit von der Verarbeitung durch die Lesesteuereinheit 12 bis zur Verarbeitung durch die Befehlsausgabeeinheit 16 in Übereinstimmung mit der Bewegung der Werkzeugmaschine 2 interpretiert werden; das Lesen des Befehlsblocks in den Schritten S01 und S04 kann jedoch als der Schritt interpretiert werden, bei dem die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 die Befehlsgeschwindigkeitsdaten von der Programm-Analyseeinheit 13 erhält, und die Geschwindigkeitssteuerungsverarbeitung in Schritt S08 kann als die Verarbeitung interpretiert werden, bei der die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 die Zielgeschwindigkeitsdaten an die Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 weitergibt. Mit anderen Worten, die Bewegung jeder Komponente der numerischen Steuervorrichtung 1 kann zeitlich getrennt werden, indem für jede Komponente ein Datenpuffer bereitgestellt wird, falls erforderlich.
-
3 ist ein Diagramm, das die zeitliche Änderung der Befehlsgeschwindigkeit, der Zielgeschwindigkeit und des Geschwindigkeitsbefehlswertes in der numerischen Steuervorrichtung 1 zeigt. In diesem Diagramm ist die dem Bearbeitungsprogramm folgende Befehlsgeschwindigkeit mit einer kurz-lang-gestrichelten Linie, die von der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 eingestellte Zielgeschwindigkeit mit einer regelmäßiggestrichelten Linie, der von der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 auf der Grundlage der Zielgeschwindigkeit erzeugte Geschwindigkeitsbefehlswert (Geschwindigkeitsbefehlswert gemäß der vorliegenden Ausführungsform) mit einer durchgezogenen Linie und der von der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 auf der Grundlage der Befehlsgeschwindigkeit erzeugte Geschwindigkeitsbefehlswert (herkömmlicher Geschwindigkeitsbefehlswert) mit einer kurz-kurz-lang-gestrichelten Linie dargestellt. Zu beachten ist, dass die Zielgeschwindigkeit im angrenzenden Bereich des Bewegungsblocks einer niedrigen Befehlsgeschwindigkeit gleich der höheren Befehlsgeschwindigkeit gesetzt wird. Das Diagramm in 3 soll die Differenzen in den Wellenformen der Geschwindigkeitsänderung verdeutlichen und stellt nicht die tatsächlichen Geschwindigkeitsbefehlswerte genau dar.
-
Wie oben beschrieben, enthält die numerische Steuervorrichtung 1 die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14, die ein numerisches Steuerungsverfahren anwendet, das den Schritt des Einstellens einer Zielgeschwindigkeit einschließt, die dadurch gewonnen wird, dass in Bezug auf zwei nacheinander auszuführende Bewegungsblöcke die Befehlsgeschwindigkeit eines Bewegungsblocks mit einer niedrigeren Befehlsgeschwindigkeit in einem an den anderen Bewegungsblock angrenzenden Bereich auf einen Wert geändert wird, der gleich oder höher als die niedrigere Befehlsgeschwindigkeit, aber gleich oder niedriger als die höhere Befehlsgeschwindigkeit ist; daher, selbst wenn Vibrationen und Überlastungen unterdrückt werden, indem eine Beschleunigung/Verzögerung, die die obere Grenze in der Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit 15 überschreitet, verhindert wird, ändert sich der Geschwindigkeitsbefehlswert in ähnlicher Weise wie die Änderung der Befehlsgeschwindigkeit, was es ermöglicht, den Anstieg der Bearbeitungszeit zu unterdrücken.
-
In konventionellen numerischen Steuervorrichtungen, da die Befehlsgeschwindigkeit direkt als Zielgeschwindigkeit verwendet wird, zeigt die tatsächliche Geschwindigkeitsänderung aufgrund der Verarbeitung der Begrenzung der Beschleunigung/Verzögerung eine andere Wellenform als die vom Benutzer, der das Bearbeitungsprogramm erstellt hat, erwartete Geschwindigkeitsänderung, was zu einer längeren Bearbeitungszeit als erwartet und einer erheblichen Abweichung von der Befehlsgeschwindigkeit führt. Im Gegensatz dazu stellt die numerische Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Zielgeschwindigkeit ein, die durch Modifizierung der Befehlsgeschwindigkeit erreicht wird; daher kann eine Geschwindigkeitsänderung nahe der vom Benutzer erwarteten Geschwindigkeitsänderung erreicht werden, und der Anstieg der Bearbeitungszeit kann unterdrückt werden.
-
Selbst bei herkömmlichen numerischen Steuervorrichtungen kann durch Beschreibung des in mehrere Teile unterteilten Bewegungsblocks eine Geschwindigkeitsänderung erreicht werden, die im Wesentlichen derjenigen der numerischen Steuervorrichtung 1 entspricht; es ist jedoch schwierig, die Teilungsbreite usw. genau zu bestimmen, und es ist nicht einfach, ein geeignetes Bearbeitungsprogramm zu erstellen. Im Gegensatz dazu kann bei der numerischen Steuervorrichtung 1, da die Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14 automatisch eine geeignete Zielgeschwindigkeit einstellt, eine geeignete Bearbeitung in einer relativ kurzen Zykluszeit durchgeführt werden.
-
Die numerische Steuervorrichtung 1 hat eine Konfiguration, die der konventionellen numerischen Steuervorrichtung entspricht, mit der einfachen Hinzufügung der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14, die relativ einfache Berechnungen durchführt; daher kann der Anstieg der Rechenlast im Vergleich zur konventionellen numerischen Steuerung unterdrückt werden, während der Anstieg der Bearbeitungszeit unterdrückt wird.
-
Die numerische Steuervorrichtung 1 führt mit Ausnahme der Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit 14, die eine geringfügig geänderte Befehlsgeschwindigkeit als Zielgeschwindigkeit einstellt, die gleiche Verarbeitung wie die herkömmliche numerische Steuerung durch; daher können die Benutzer, die mit der herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung vertraut sind, relativ leicht die Änderungen des Geschwindigkeitsbefehlswert erwarten, die durch die Einstellung der Parameter verursacht werden, so dass die Bearbeitung leicht optimiert werden kann.
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden oben beschrieben; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Die in den vorgenannten Ausführungsformen beschriebenen Wirkungen sind lediglich eine Auflistung der bevorzugten Wirkungen, die sich aus der vorliegenden Erfindung ergeben, und die Wirkungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die in den vorgenannten Ausführungsformen beschriebenen Wirkungen beschränkt.
-
Erläuterung der Bezugszeichen
-
- 1
- Numerische Steuervorrichtung
- 11
- Programmspeichereinheit
- 12
- Lesesteuereinheit
- 13
- Programm-Analyseeinheit
- 14
- Zielgeschwindigkeit-Einstelleinheit
- 15
- Geschwindigkeitsbefehl-Erzeugungseinheit
- 16
- Befehlsausgabeeinheit
- 2
- Werkzeugmaschine
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
