WO1994010614A1 - Processing finish time predicting numerical control apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

加工終了時刻を予測する数値制御装置

技 術 分 野

本発明は、 N C工作機械を用いたプロ グラム加工の終 了予定時刻を知 らせる数値制御装置に関する。

背 景 技 術

N C工作機械を用 いたプロ グラム加工においては完全 な無人運転が可能であ り、 ワークの取 り 付けや加工プロ グラムの起動等と いった段取 り作業を除けば、 オペレー タ によ る加工の監視は必要な い。 従って、 オペレータは、 N C工作機械がプロ グラム加工を実行する間に次の加工 のための段取 り作業やその他の雑務を行う こ とができる。 しか しながら、 加工の終了する時刻を予め知っておけば、 それだけ加工済みワー クの取 り外 しや次の加工工程への ワーク搬送等を円滑に行う こ とができる。

従来、 加工終了予定時刻を知るためには、 加エブロ グ ラムで与えた加工形状や設定加工速度等に基いてォペレ 一夕が自 らの手で加工所要時間を算出 して加工の終了す る時刻を求める よう に していた。 しか し、 例えば、 同一 加工箇所を荒加工から仕上げ加工まで何回か加工 して仕 上げる場合、 当然ながら各回毎に加工条件は異なるため 各回ごとの工具移動の平均速度は異な り、 また、 各回毎 の工具オフセ ヅ ト量も異な るので、 各回ごとの工具移動 経路長 （各加工工程毎の加工軌跡の全長） も異なる。 し たがって、 各加工工程毎の加工時間は各回ごと に異なる こ と になる。 このよ う に、 同一加工箇所の加工につき所 要時間を予め推定する には、 加工プロ グラ ムで与え られ た加工形状のほかに、 加工回数、 各回の加工における加 ェ条件、 工具オフセ ッ 卜量などの諸条件を考慮 しなけれ ばな らず、 正確な推定には面倒な計算を必要と した。

また、 一定の加工面を得るために加工速度の適応制御 を行う N C工作機械も あるが、 このよ う な構成の工作機 械ではそ こでの設定加工速度が実際の加工速度と必ず一 致する と は限 らない。 ま たオフセ ッ ト量等を考慮 して複 雑な手計算を行った と しても実際の加工速度ではな く 設 定加工速度に基づいての所要時間の算出では正確さ に欠 ける こ とがある。

発 明 の 開 示

本発明の目的'は、 前記従来技術の欠点を解消 し、 オペ レー夕が面倒な計算操作を行わな く ても簡単に加工終了 予定時刻を知る こ とができ、 また、 設定加工速度と実際 の加工速度との間に差が生 じた場合であっても、 従来の 方法に比べて、 よ り正確な加工終了予定時刻を知る こ と のでき る数値制御装置を提供する こ と にある。

上記目的を達成するため、 本発明の一態様は、 工作機 械を制御する数値制御装置において、 加工プログラムで 与え ら れた加工量と設定加工速度と に基いて当該加エブ ロ グラ ム によ る加工の全て を実行するの に必要と される 所要時間を算出する加工所要時間算出手段と、 現在時刻 に同期 して作動する時計手段と、 加工所要時間算出手段 で算出された所要時間 と時計手段の現在時刻と に基いて 加工終了予定時刻を算出する加工終了予定時刻算出手段 と、 加工終了子定時刻を表示する表示手段と を備えて い る。

さ ら に本発明の他の態様は、 工作機械を制御する数値 制御装置にお いて、 加工プロ グラム実行中の実加工速度 を検出する加工速度検出手段と、 加エブロ グラムの未実 行部分に対応する加工量を算出する加工量算出手段と、 加工速度検出手段で検出された実加工速度と加工量算出 手段で算出された加工量と に基いて未実行の加エブロ グ ラム によ る加工の全てを実行するのに必要と される所要 時間を算出する加工所要時間算出手段と、 現在時刻に同 期 して作動する時計手段と、 加工所要時間算出手段で算 出された所要時間と時計手段の現在時刻と に基いて加工' 終了予定時刻を算出する加工終了予定時刻算出手段と、 加工終了予定時刻修正手段で算出された加工終了予定時 刻を表示する表示手段と を備えて いる。

なお、 好ま し く は、 加工プログラム実行中の所定周期 毎に、 前記加工速度検出手段， 加工量算出手段， 加工所 要時間算出手段， 時計手段および加工終了予定時刻算出 手段によ り加工終了予定時刻を求め、 前記表示手段に更 新表示するよ う に して いる。

さ ら に好ま し く は、 加工プログラム実行中の所定数の ブロ.ッ ク毎に、 前記加工速度検出手段， 加工量算出手段， 加工所要時間算出手段， 時計手段および加工終了予定時 刻算出手段に よ り加工終了予定時刻を求め、 前記表示手 段に更新表示するよ う に して いる。

さ ら に本発明の別態様に よ る と、 一つ加工プロ グラム を使用 して組加工か ら仕上げ加工まで多数回の加工工程 を繰 り 返 し実行する工作機械を制御する数値制御装置に おいて、 その数値制御装置は、 各回の加工工程を開始 し てから終了する までの平均加工速度を、 各回の加工工程 に対 して予め設定された加工条件に基づいて、 それぞれ 推定する加工工程別平均速度推定手段、 上記加エブロ グ ラム及び上記加工条件に基づいて各加工工程毎の加工経 路長を算出する加工工程別経路長算出手段、 上記平均速 度推定手段及び経路長算出手段によ る算出値によ り各加 ェ工程毎の加工所要時間を推定する加工工程別所要時間 推定手段、 現在実行中の加工工程の開始位置か ら現在位 置までの加工経路の長さ を計算する実行済み加工経路長 計算手段、 各回の加工工程の開始に同期 して リ セ ッ ト さ れ加工経過時間の計時を開始する加工経過時間計時手段、 上記計時手段によって与え られる加工計時時間と上記実 行済み加工経路長計算手段によって算出される実行済み 加工経路長とから、 現在実行中の加工工程における加工 開始位置から現在位置までの加工経路における実際の平 均加工速度を算出する実際平均加工速度算出手段、 上記 加工工程別経路長算出手段で算出 した現在実行中の加工 工程の加工経路長か ら上記実行済み加工経路長計算手段 で計算 した実行済み加工経路長を差 し引 いた値と、 上記 実際平均加工速度算出手段で算出 した平均加工速度とか ら、 現在実行中の加工工程の未加工部分を加工する に要 する所要加工時間を推定する残り加工経路加工所要時間 推定手段、 現在実行中の加工工程の次の回の加工工程か ら最終の回の加工工程までの各加工工程に関 して上記加 ェ工程別所要時間推定手段で推定 した所要時間を合計す る残り 加工工程加工所要時間推定手段、 現在の時刻か ら、 上記残り加工経路加工所要時間推定手段で推定 した残り 加工経路加工所要時間 と、 上記残 り加工工程加工所要時 間推定手段で推定 した加工所要時間を足 した時間が経過 する時点の時刻を求める加工終了予定時刻算出手段、 上 記加工終了予定時刻算出手段で求めた加工終了予定時刻 を表示する加工終了予定時刻表示手段を含む。

なお好ま し く は、 上記加工経路長計算手段、 実際平均 加工速度算出手段、 残 り加工経路加工所要時間推定手段、 残り加工工程加工所要時間推定手段、 及び加工終了予定 時刻算出手段によ る算出ま たは推定は、 所定時間ごと ま たは上記加工プロ グラ ムを構成する加工ブロ ッ ク を所定 数終了する毎に実施され、 その都度加工終了時刻が上記 加工終了時刻表示手段によ って更新表示される よ う に し ている。

さ ら に好ま し く は、 上記の実際平均加工速度算出手段 から終了 した加工工程の実際の平均加工速度を取 り 出 し て、 この値と上記加工工程別平均速度推定手段で推定 し た対応する加工工程の推定平均加工速度と を比較 して、 その比較結果に基づ いて上記残り 加工工程加工所要時間 推定手段の出力を修正する平均加工速度修正手段を備え て いる。

上述のよ う に、 本発明の数値制御装置によれば、 加工 プログラムで与え られた加工量と設定加工速度と に基い て数値制御装置自体が予め自動的に加工終了予定時刻を 算出 して表示手段に表示するので、 加工終了予定時刻の 算出に伴う面倒な手計算が不要とな り、 オペ レータは簡 単に加工終了予定時刻を知る こ とができる。 ま た、 加工 すべき加工量の算出が数値制御装置の内部処理に よって 行われるので、 工具のオフセ ッ ト量等によって変化する 実際の加工量に基いて加工終了予定時刻を求める こ とが 可能とな り、 よ り正確な加工終了予定時刻を知る こ とが 可能となる。 ま た、 加工プロ グラムの実行時には実加工 速度を検出 し、 実加工速度に応 じた補正処理を行ってて 加工終了予定時刻を更新表示する よ う に しているので、 設定加工速度と実加工速度との間に差が生 じたよ う な場 合であっても、 比較的正確に加工終了予定時刻を知る こ とができる。

図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 は本発明を適用 した一実施例の数値制御装置の要 部を示すブロ ッ ク図、

図 2 は実施例の数値制御装置が加工実行モー ド にお い て実施する処理の概略を示すフ ロ ーチヤ一 ト、

図 3 は加工実行モー ド における処理の概略を示すフ ロ 一チヤ一 卜 の続き、

図 4 は加工実行モー ド における修正表示処理の概略を 示すフ ローチャー ト、 及び、

図 5 は修正表示処理の概略を示すフ ローチヤ一 卜 の続 きである。 さ ら に、

図 6 は各加工工程における経路長を説明するための図 発 明 を 実 施 す る た め の 最良 の 形 態 以下、 図面を参照 して本発明の一実施例を説明する。 この実施例は、 本発明をワ イ ヤ放電加工機の数値制御装 置に適用 した ものである。 なお、 このワイ ヤ放電加工機 は多重加工をするもの と して以下説明する。 そ してこの 数値制御装置は、 加工軌跡をサブプログラム と して登録 し、 メ イ ンプロ グラムでワ イ ヤ径補正量及び加工条件を 変えながらサブプロ グラム を呼び出 して加工する もの と する。 すなわち、 与え られた加工軌跡に対 して、 第 1 回 の加工工程 （荒加工） で所定の加工条件及び所定のオフ セ ッ ト値でもって加工 し、 第 2 回 （ 中加工） の加工工程 では同一箇所を第 1 回のと き よ り も加工条件を下げ且つ オフセ ヅ 卜値を少な く して加工 し、 以下、 第 N回の最終 (仕上げ） 加工工程まで加工する。

図 1 は実施例の数値制御装置 1 0 0の要部を簡単に示 すブロ ッ ク図である。 数値制御装置 1 0 0 は、 ワイ ヤ放 電加工機の各部を駆動制御するためのマイ ク ロプロセ ッ サ （以下、 C P U と い う ） 1 を有する。 この C P U 1 に は、 C P U 1 の制御プロ グラム等を格納 した R O M 7， C P U 1 によ る演算結果等を一時記憶するための R A M 8， 表示手段と しての C R T表示装置を備えた手動デー 夕入力装置 （以下、 C R T ZM D I と い う ） 1 0， テー ブ リ ーダや外部記憶装置等を接続するための入出力イ ン ターフ ェイ ス 5， テープリ ーダや外部記憶装置等から 口 一 ド したプロ グラム等を格納するための不揮発性メ モ リ 2, 現在時刻に同期 して作動する時計手段を構成する時 計装置 3， ワイ ヤ放電加工機の各軸を駆動する必要数の サーボモータ Mを制御する各軸毎の軸制御器 4 (実施例 では X, Y, U, Vの 4軸） ， ワイ ヤ放電加工機の放電 加工電源 9の各々が、 バス 6 を介 して、 データ の λ出力 および駆動制御が可能なよ う に接続されて いる。 なお、 この数値制御装置 1 0 0 自体のハー ド ウェア構成は、 時 計装置 3が接続されて いる点を除き、 従来のもの と同様 であるか ら、 この詳細な説明は省略する。

また、 加工実行時の各軸送 り に関 しては、 ワイ ヤ電極 と ワー ク との間のオフセッ ト量である放電間隙を各種加 工条件に応 じて一定の値に保っため、 ワイ ヤ電極と ヮー ク間のギャ ップ電圧の平均が設定値と一致するよ う に加 ェ速度が制御される適応制御、 即ち、 サーボ送 り が行わ れるよ う になっ て いる。 ただ し、 ワーク材質やワークの 厚さおよびワイ ヤ電極径ゃ加工回数等の条件が同一であ つて も加工速度は必ず しも一定と な らな い。

不揮発性メ モ リ 2 には、 ワーク材質， ワークの厚さ， ワ イ ヤ電極の種類， ワ イ ヤ電極径， 第 i回目の加工工程 ( i ； 1 〜最終回 Nま での整数） などの諸条件の各組み 合わせ毎に、 放電加工電源 9 における ピー ク電圧やオン Zオフタイ ム， サーボ電圧等の加工条件およびワイ ヤ電 極のオフセ ッ ト量な らびに経験的に分っ て いる加工速度 の最大値， 最小値等を記憶 した加工条件テーブルが予め 格納されている。

そこで、 オペ レータが C R T ZM D 1 1 0を介 してヮ ーク材質やワー クの厚さおよびワイ ヤ電極の種類， 電極 径等を数値制御装置 1 0 0 に入力する と、 R O M 7の制 御プロ グラム に基く C P U 1の処理動作によ り、 ワイ ヤ 電極のオフセ ッ ト量ゃ加工条件が不揮発性メ モ リ 2の加 ェ条件テーブルから 自動的に選択される。 そ して この選 択された加工条件が自動設定されて ワ イ ヤ放電加工が行 われる。

図 2乃至図 5 は加工実行モー ド において R O M 7の制 御プログラム に基いて C P U 1が実施する処理の概略を 示すフ ローチヤ一 卜 であ り、 以下、 これ らのフ ローチヤ 一 ト を参照 して本実施例の処理動作を説明する。

加工実行モー ド に設定された C P U 1 は、 まず、 入出 カイ ンターフ ェイ ス 5 を介 してテープリ ーダやその他の 外部装置から加エブロ グラムの入力が行われる まで待機 して いる。 加工プロ グラムの入力が検出される と （ ステ ヅプ S 1 ) 、 この加工プロ グラム を実行対象加工プロ グ ラム と して不揮発性メ モ リ 2の加工プロ グラム記憶領域 に格納する （ ス テ ップ S 2 ) 。 更に、 オペ レータが C R T M D I 1 ◦ の操作パネルを介 してワークの材質， ヮ —クの厚さ， 使用する ワイ ヤ電極径， 加工回数 Nなどを 含む設定条件を入力するまで待機する。 設定条件が入力 される と不揮発性メ モ リ 2 に記憶する （ ステップ S 3 ) < 次いで、 C P U 1 は、 加工回数記憶用の指標 i および 総所要時間記憶レ ジス 夕 T 0の値を各々 " 0 " に初期化 した後 （ ステ ップ S 4 ) 、 指標 i の値を 1 イ ンク リ メ ン 卜 する （ ステ ップ S 5 ) 。 それか ら、 不揮発性メ モ リ 2 に記憶された設定条件と加工回数記憶用の指標 i の値で 規定される加工回数 i と に基いて不揮発性メ モ リ 2の加 ェ条件テーブルから該設定条件に対応する第 i番目の加 工工程における最小加工速度 V i(min)および最大加工速 度 V i(max)を読み込み、 最小加工速度 V i(min)と最大加 工速度 V i (max)との和を 2で除 して、 第 i 番目の加工ェ 程に対応する加工速度 V i を推定 し、 この推定加工速度 V i を レ ジス 夕 R ( V i ) に記憶する （ステップ S 6 ) 。 次に、 C P U 1 は、 不揮発性メ モ リ 2 に格納された加 エブログラム を構成する各ブロ ッ ク を先頭から順に検索 してワイ ヤ放電加工のための加工移動指令を全て検索す る。 こ う して第 i 回目の加工工程での工具移動軌跡の全 長を、 対応する加工条件テーブルか ら選択されたオフセ ッ ト量と ワイ ヤ電極径と に基いて計算 して、 この算出値 を第 i 回目の加工工程の加工経路長 D i と して、 工程別 加工経路長記憶用 レ ジスタ R ( D i ) に記憶する （ ステ ヅ プ S 7 ) 。

次いで、 第 i 回目での加工工程の加工経路長 D i をス テ ツブ S 6の処理で求めた推定加工速度 V i で除すこ と によ り、 第 i 回目の加工工程を行う に必要な時間、 すな わち推定所要時間 T i を求め、 この値を推定所要時間記 憶用 レ ジス夕 R ( T i ) に記憶 し （ ステ ップ S 8 ) 、 さ ら に、 この推定加工所要時間 T i の値を総所要時間記憶 用 レジス 夕 R ( T O ) に積算記憶する （ ステップ S 9 ) 。

次いで、 C P U 1 は、 加工回数記憶用の指標 i の値が、 選択された加工条件テーブルに設定されて いる加工回数 N に達 しているか否か判断する。 即ち、 第 i回目の加工 工程に対する推定加工速度 V i, 加工絰路長 D i及び加 ェ所要時間 T i の算出及び記億並びに推定加工所要時間 T i の積算及び記憶が、 第 1 回目の加工から最終回の加 ェ全て にわたっ て完了 して いるか否かを判別する （ステ ッブ S 1 0 ) 。 も し指標 i の値が設定加工回数 Nに達 し て いなければ、 再びステップ S 5 の処理に移行 してステ ヅブ S 5 〜ステ ップ S 1 0のループ状の処理を繰 り返 し 実行する。 すなわち、 第 i 回目の加工工程に対する推定 加工速度 V i, 加工経路長 D i及び加工所要時間 T i の 算出お よび記憶を行い、 さ ら に、 第 1 回目の加工か ら こ の第 i 回目の加工までの合計の推定所要時間 T O を算出 する。

そ して、 ステ ップ S 1 0の判別結果が真 （ Y ) となつ て前述のループ状の処理が完了 した こ とが確認される と、 C P U 1 は時計装置 3 か ら現在時刻 T n を読み込み （ ス テツブ S 1 1 ) 、 こ の値 Τ η に総所要時間記憶用 レ ジス タ R ( T O ) に記憶 してある全加工工程を完了するため の推定加工所要時間 T O を加算 して、 加工終了推定時刻 ( T n + Τ Ο ) を求め、 この値を C R T ZM D I 1 0 の C R T画面に表示 してオペ レー夕 に知らせる （ ステップ S 1 2 ) 。 次いで、 C P U 1 は C R T Z M D I 1 0 の操 作パネルからオペレータ によ る加工開始指令が入力され て いるか否かを判別する （ ステップ S 1 3 ) 。 加工開始 指令が入力されて いなければ、 以下、 加工閧始指令が入 力されるまでの間、 ステップ S 1 1 〜ステ ップ S 1 3 の 処理を繰 り返 し実行 し、 現在時刻 T n に同期 して加工終 了推定時刻の更新表示を行う。

次いで、 オペ レーダが加工開始指令を入力する と、 C P U 1 はステップ S 1 3 の判別処理でこの入力を検出 し て、 実加工回数記憶用 レジス タ R ( k ) に記憶する加工 回数の値 kを " 1 " に初期化する と共に経過時間計測夕 イ マ T をスター ト させ （ステ ップ S 1 4 ) て、 加工開始 指令入力からの経過時間を計時する。

以下、 不揮発性メ モ リ 2 における加工プログラムを 1 ブロ ッ ク毎読み込んで、 各軸のサーボ送 り 等に関する従 来と同様の放電加工処理 （ステップ S 1 5 ) を繰 り返 し 実行する こ と となる。 放電加工処理の内容自体は従来の ものと同様であるので説明は省略するが、 一連の加エブ ロ グラム （ 1 加工回数） が終了する毎に実加工回数記憶 レ ジスタ R ( k ) に入力する値 k を 1 イ ン ク リ メ ン ト す る点、 および、 一連の加工プロ グラム （ 1 加工工程） が 終了する毎に経過時間計測タ イ マ Tを リ セ ヅ ト して再ス ター ト させる点が従来のもの と は異なる （ ステ ップ S 1 6 〜ステ ップ S 1 7 ) 。

本実施例にお いては、 放電加工処理の開始後、 更に、 図 4および図 5 に示される よ う な加工終了予定時刻の修 正表示処理が所定の処理周期、 例えば 1 0分間隔で、 繰 り返 し実行さ れるよ う になっている。 以下これについて の処理を説明する。

第 k回目の加工工程において （ステップ S 1 5 〜 S 1 7 ) 修正表示処理を開始 した C P U 1 は、 まず、 現時点 で実行対象となって いる加エブ口 ヅ ク を示すプロ グラム ポイ ンタの位置を検出 し、 プログラムの先頭から このブ ログラムポイ ンタのある加工ブロ ッ クの直前の加エブ口 ッ ク までの加工に対する総経路長 L pを算出する。 この 経路長 L pの算出は、 前述のステップ S 7の処理と同様 に して求める。 すなわち、 加工が第 k回目である こ と を 含む各種設定条件に対応 した加工条件テーブルから選択 されたオフセ ッ ト量と ワイ ヤ電極径と に基いて行われる。 この算出 した値 L p を加工実行経路長記憶用 レ ジスタ R ( L p ) に記憶する （ ステ ップ S 1 0 0 ) 。

さ ら に C P U 1 は、 各軸の現在位置記憶レ ジス 夕 によ つて示される工具現在位置 （座標値） と この現在位置に 対応する加工ブロ ッ ク （現時点で実行対象 となって いる 加工ブロ ッ ク ） の直前の加工ブロ ッ クの終点の位置 （座 標） との間の経路長 L nを求める。 すなわち、 現時点で 実行対象 となって いる加エブ口 ヅ ク に対応する加工経路 のう ち加工が済んだ分の経路の長さ （ L n ) を求める。 そ して この経路長 L n を現加工ブロ ッ ク における加工済 み経路長記憶用の レ ジスタ R ( L n ) に記憶する （ステ ッブ S 1 0 1 ) 。

それから、 上記レ ジスタ R ( L p ) の値と レ ジス夕 R ( L n ) の値を加算 し て第 k回目の加工工程を開始 した 後の工具移動量の総和 L を求め、 加工完了経路長記憶用 レジス夕 R ( L ) に記憶する （ステップ S 1 0 2 ) 。 更 に、 C P U 1 は、 第 k回目の加工工程における加工経路 長を記億 して いる工程別加工経路長記憶用 レ ジス 夕 R ( D k ) の値か ら、 加工完了経路長記億用 レ ジ ス 夕 R ( L ) に記憶 した工具移動量の総和 Lの値を減 じて、 第 k回目の加工工程で加工すべき加工経路長の残量 L ' を 求める。 そ して この値 L ' を工程別残り加工経路長記憶 用 レ ジスタ R ( L ' ) に記憶する （ステ ップ S 1 0 3 ) 。

こ こで、 図 6 に、 第 k回目の加工工程において、 上記 の、 プロ グラムの先頭から現時点で実行対象となって い る加工ブロ ッ クの直前の加工ブロ ッ クまでの総経路長 L P、 現時点で実行対象 となっている加エブ口 ッ ク に対応 する加工絰路の う ち加工が済んだ分の経路長 L n、 及び 当該加工工程で現在まで加工が終了 した分の工具の全移 動量 L及び加工が未終の分の工具全移動量 L ' の関係を 示す。

さ ら に、 C P U 1 は、 経過時間計測夕 イ マ Tの計測値. 即ち、 第 k回目の加工工程の加工開始後の総経過時間 T を読み込み、 この経過時間 Tでも っ て現時点までの工具 移動量の総和 Lの値を除 して、 この加工工程の開始時か ら現時点までの平均加工速度 Vを算出する。 こ の平均加 ェ速度 Vを実加工速度記憶用 レ ジ ス夕 R ( V ) に記憶す る （ステ ップ S 1 0 4 ) 。

なお、 上記の、 工具移動量の総和 L と経過時間 T とで もって今回の加工工程の開始時か ら現時点までの平均加 工速度 Vを算出する にあたっては、 その工具移動量の総 和 L を与えるための工具移動の起点は必ず今回の加工ェ 程におけるプロ グラム先頭に対応 した位置となる。 その 理由は、 各回の加工工程で使用される加工プロ グラム 自 体は同 じ ものであるか らである。 すなわち、 各加工工程 毎にその都度同一の加工プロ グラムの先頭からそれぞれ 加工が実施されるのであるか ら、 工具移動量の総和 L を 求めた と きに、 前回ま たはそれ以前の加工工程で加工実 施済みの工具移動量が含まれて しま う虞はない。 また、 工具移動の経過時間 T を計時する夕イ マ一は一加工工程 が終了する毎に必ず リ セッ 卜 されるので （ ステ ップ S 1 7参照） 、 このタイ マーは必ず工具移動量 L に対応 した 時間を計時する こ と になる。 したがって、 今回の加工ェ 程の開始時か ら現時点までの平均加工速度 Vはほぼ正確 に得る こ とができる。 このよ う に して第 k回目の加工工程の開始時点から現 時点ま での平均の加工速度 Vを算出 した C P U 1 は、 こ の平均加工速度 Vを現時点か ら当該加工工程終了時点ま での （未加工の ） 加工経路にも適用 して、 加工工程の途 中にある現時点から終了時点までの経過時間を推定する。 すなわち、 今回の加工工程でま だ これか ら加工 しなけれ ばな らな い経路の長さ L ' を この平均加工速度で Vで除 して、 現時点か ら加工を最後まで実行するのに必要な時 間を T r を推定する。 そ して この推定時間を推定所要時 間記憶用 レジス 夕 R ( T r ) に記憶する。

次いで、 C P U 1 は時計装置 3 から現在時刻 Τ ηを読 み込む （ステ ップ S 1 0 6 ) 。 さ ら に、 当該加工工程が 最終加工工程 （加工回数を Ν と して予め設定した ときの 最終の第 Ν回目の加工工程） であるか否かを判別 し （ ス テ ツブ S 1 0 7 ) 、 最終加工工程であれば現在時刻 Τ η に所用時間記憶用 レ ジスタ R ( T r ) の値を加算 して こ の値を加工終了予定時刻と してそのま ま C R T ZM D I 1 0の C R T画面に表示 し （ ステ ップ S 1 1 2 ) 、 この 処理周期における修正表示処理を終了する。

なお現在実行中の加工工程 （第 k回目 ） が最終加工ェ 程でなければ （ k ≠ N ) 、

全加工工程が終了するのは、 現時点から、 今回の加工ェ 程の未終了部分を加工す る に必要な時間 T r と、 つ ぎ (第 k 十 1 回目 ） の加工工程から最終加工工程までの推 定加工所要時間 T i ( ステ ップ S 8参照 ； i = k + l、 k = 2、 …… N ) 経過 した時刻となる。 そ こで、 加工回 数記憶レ ジス タ R ( k ) に記憶 してある値 （ステ ップ S 1 7参照） を指標 i に与え （ ステ ップ S 1 0 8 ) 、 この 指標 i の値が設定加工回数 N に達するまでの間 （ステ ツ プ S l l l ) 、 該指標 i の値を順次 1 イ ンク リ メ ン ト し ていって （ステ ップ S 1 0 9 ) 、 指標 i で特定される第 i 回目の加工工程の推定所要時間記憶用 レ ジスタ R ( T i ) の値を読み込み、 この読み込んだ値を所用時間記憶 用レジス夕 R ( T r ) に積算記憶 し （ステップ S 1 1 0 ) 、 現在実行 して い る加工回数 kの加工工程に必要と される 残り所要時間と加工回数 k 十 1以降 Nまでの各加工工程 に必要と される工程別加工所要時間の推定値の総和 T r を求める。

そ して、 ステ ップ S 1 1 1 の判別処理で指標 iが設定 加工回数 Nに達 した と き には、 所用時間記憶用 レ ジス 夕 R ( T r ) に記憶されている値は現時点か ら全加工工程 を終了するまでに必要な経過時間となる。 換言すれば、 現在時刻から所用時間記憶用 レ ジスタ R ( T r ) に記憶 さ時間が経過 した時刻が加工終了予定時刻となる。 そこ で、 この所用時間記憶用 レ ジス夕 R ( T r ) に記憶され て いる値を時計装置 3 から読み込んだ現在時刻 T nに加 算 して加工終了予定時刻と して C R T /M D I 1 0の C R T画面に表示 し （ ステップ S 1 1 2 ) 、 この処理周期 における修正表示処理を終了する。

以下、 C P U 1 は、 所定の処理周期、 例えば 1 0分間 隔で、 図 4お よび図 5 に示される よ うな修正表示処理を 繰 り返 し実行 し、 加工終了予定時刻の更新表示を行う。

以上、 一実施例と して、 多重加工を行う加工作業の加 ェ終了時刻を予測するのに、 まず、 現加工工程の開始か ら現時点までの実際の加工速度に基づいて現時点から現 加工工程を終了する までの時間 T r を推定 し、 次いで、 各加工工程に対 して予め求めた加工工程別推定所定時間 を用いて次の加工工程の開始から最終加工工程の終了ま での総所要経過時間を計算する こ とで、 現時点か ら全加 ェ工程終了時までの経過時間を推定 して いた。 そ して こ の現時点から全加工工程終了時までの経過時間の推定は、 —定時間ごと に行う よ う になって いた。

これに代えて、 所定数の加工ブロ ッ ク に関する加工を 終了する毎に実加工速度 Vを算出 して加工終了推定時刻 を更新表示する よ う に しても よ い。 この場合は当然に、 現時点で実行対象となって いる加エブ口 ッ ク に対応する 加工経路のう ち加工が済んだ分の経路の長さ （ L n ) を 求める工程 （ ステップ S 1 0 1 及びそれに伴う ステップ S 1 0 2 ) は省かれる。

さ ら に、 終了 した各加工工程 （第 ：！ 〜 k 一 1 回目 ） に 関 して、 実際に加工に要 した経過時間とステップ S 8 で 推定 した推定所要時間 との比を求め、 この比でもって こ れから加工が開始される加工工程 （現在実行中の加工ェ 程の次の加工工程か ら最終の加工工程まで） の推定所要 時間 T i ( i = k 十 ：！ 〜 N ) を修正する よ う改良する こ とができ る。

また、 加工終了推定時刻に加え、 最終加工が終了する までの所要時間を併せて表示 して も よ く、 また、 最終加 ェが終了する までの所要時間のみを表示 してもよ い。

更に、 加工開始前に終了時刻を予測せず、 加工開始後 に所定周期毎に求める加工速度に基いて加工終了予定時 刻を求めるよ う に して も よ い。 この場合、 放電加工のよ う に 2次， 3次， · · の加工を連続的に行い、 各工程の 加工速度が異なるものにおいては、 各工程の加工速度を 求めるため、 1 次工程の加工速度を基準と して 2次， 3 次， · · の工程の加工速度を求めるための係数を予めメ モ リ に設定 してお く。

実施例ではワイヤ放電加工機の例について述べたが、 他の工作機械にも本発明を適用する こ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 工作機械を制御する数値制御装置にお いて、 加エブ ログラムで与え られた加工量と設定加工速度と に基い て当該加エブログラム に よ る加工の全てを実行するの に必要と される所要時間を算出する加工所要時間算出 手段と、 現在時刻に同期 して作動する時計手段と、 加 ェ所要時間算出手段で算出された所要時間と時計手段 の現在時刻と に基いて加工終了予定時刻を算出する加 ェ終了予定時刻算出手段と、 加工終了予定時刻を表示 する表示手段と を備えた こ と を特徴と する加工終了時 刻を予測する数値制御装置。

. 工作機械を制御する数値制御装置において、 加エブ ログラム実行中の実加工速度を検出する加工速度検出 手段と、 加工プロ グラムの未実行部分に対応する加工 量を算出する加工量算出手段と、 加工速度検出手段で 検出された実加工速度と加工量算出手段で算出された 加工量と に基いて未実行の加工プログラム によ る加工 の全てを実行するのに必要と される所要時間を算出す る加工所要時間算出手段と、 現在時刻に同期 して作動 する時計手段と、 加工所要時間算出手段で算出された 所要時間と時計手段の現在時刻と に基いて加工終了予 定時刻を算出する加工終了予定時刻算出手段と、 加工 終了予定時刻修正手段で算出された加工終了予定時刻 を表示する表示手段と を備えた こ と を特徴と する加工 終了時刻を予測する数値制御装置。

3 . 加工プロ グラム実行中の所定周期毎に、 前記加工速 度検出手段， 加工量算出手段， 加工所要時間算出手段: 時計手段および加工終了予定時刻算出手段によ り加工 終了予定時刻を求め、 前記表示手段に更新表示するよ う に した請求項 2記載の加工終了時刻を子測する数値 制御装置。

. 加工プロ グラム実行中の所定数のブロ ッ ク毎に、 前 記加工速度検出手段， 加工量算出手段， 加工所要時間 算出手段， 時計手段および加工終了予定時刻算出手段 によ り 加工終了予定時刻を求め、 前記表示手段に更新 表示するよ う に した請求項 2記載の加工終了時刻を予 測する数値制御装置。

. —つ加工プログラムを使用 して粗加工から仕上げ加 ェまで多数回の加工工程を繰 り返 し実行する工作機械 を制御する数値制御装置において、

各回の加工工程を開始 してから終了するまでの平均 加工速度を、 各回の加工工程に対 して予め設定された 加工条件に基づいて、 それぞれ推定する加工工程別平 均速度推定手段、

上記加工プログラム及び上記加工条件に基づいて各 加工工程毎の加工経路長を算出する加工工程別絰路長 算出手段、

上記平均速度推定手段及び経路長算出手段による算 出値によ り 各加工工程毎の加工所要時間を推定する加 ェ工程別所要時間推定手段、 現在実行中の加工工程の開始位置か ら現在位置ま で の加工経路の長さ を計算する実行済み加工経路長計算 手段、

各回の加工工程の開始に同期 して リ セ ヅ 卜 され加工 経過時間の計時を開始する加工経過時間計時手段、 上記計時手段に よ って与え られる加工計時時間と上 記実行済み加工経路長計算手段によって算出される実 行済み加工経路長と から、 現在実行中の加工工程にお ける加工開始位置か ら現在位置までの加工経路にお け る実際の平均加工速度を算出する実際平均加工速度算 出手段、

上記加工工程別経路長算出手段で算出 した現在実行 中の加工工程の加工経路長から上記実行済み加工経路 長計算手段で計算 した実行済み加工経路長を差 し引 い た値と、 上記実際平均加工速度算出手段で算出 した平 均加工速度とから、 現在実行中の加工工程の未加工部 分を加工する に要する所要加工時間を推定する残り 加 ェ絰路加工所要時間推定手段、

現在実行中の加工工程の次の回の加工工程か ら最終 の回の加工工程までの各加工工程に関 して上記加工ェ 程別所要時間推定手段で推定 した所要時間を合計する 残り 加工工程加工総所要時間推定手段、

現在の時刻から、 上記残り加工経路加工所要時間推 定手段で推定 した残 り加工経路加工所要時間と、 上記 残り 加工工程加工総所要時間推定手段で推定 した加工 所要時間を足 した時間が経過する時点の時刻を求める 加工終了予定時刻算出手段、

上記加工終了予定時刻算出手段で求めた加工終了予 定時刻を表示する加工終了予定時刻表示手段

か らなる、 加工終了時刻を予測する数値制御装置。

6 . 上記の加工工程別平均速度推定手段は、 上記加エブ ロ グラムに予め設定されて いる各加工工程における最 大加工速度及び最小加工速度に基づいて、 各回の加工 工程を開始 してか ら終了するま での平均加工速度をそ れぞれ推定する こ と を特徴と する、 請求の範囲第 5項 記载の加工終了時刻を予測する数値制御装置。

7 . 上記の加工工程別平均速度推定手段は、 第 1 回の加 ェ工程での平均加工速度を この加工工程に対 して予め 設定されて いる加工条件に基づいて推定 し、 さ ら に第 2 回目以降の加工工程での平均加工速度は、 この第 1 回目の加工工程での推定平均加工速度に対 して所定の 係数をかける こ と によ り求める こ とを特徴と する、 請 求の範囲第 5 項記載の加工終了時刻を予測する数値制 御装置。

8 . 上記加工経路長計算手段、 実際平均加工速度算出手 段、 残り加工経路加工所要時間推定手段、 残 り加工ェ 程加工総所要時間推定手段、 及び加工終了予定時刻算 出手段によ る算出ま たは推定は、 所定時間ごと に実施 され、 その都度加工終了時刻が上記加工終了時刻表示 手段によっ て更新表示されるよ う に した、 請求の範囲 第 5項記載の加工終了時刻を予測する数値制御装置。

9 . 上記加工経路長計算手段、 実際平均加工速度算出手 段、 残 り加工経路加工所要時間推定手段、 残り加工ェ 程加工所要時間推定手段、 及び加工終了予定時刻算出 手段による算出ま たは推定は、 上記加工プロ グラムを 構成する加工ブロ ッ ク を所定数終了する毎に実施され、 その都度、 加工終了時刻が上記加工終了時刻表示手段 によって更新表示されるよ う に した、 請求の範囲第 5 項記載の加工終了時刻を予測する数値制御装置。

1 0 . 終了 した加工工程の実際の平均加工速度を上記の 実際平均加工速度算出手段から取り 出 して、 この値と 上記加工工程別平均速度推定手段で推定 した対応する 加工工程の推定平均加工速度と を比較 して、 その比較 結果に基づいて上記残り加工工程加工所要時間推定手 段の出力を修正する平均加工速度修正手段を備えた こ と を特徴とする、 請求の範囲第 5項記載の加工終了時 刻を予測する数値制御装置。

1 . 前記工作機械がワイ ヤ放電加工機である請求項 1 乃至請求項 1 0項いずれか 1項記載の加工終了時刻を 予測する数値制御装置。