-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung, welche
eine Reihe von Blöcken in einem Maschinenbearbeitungsprogramm durch
einen Betrieb bzw. eine Betätigung, wie beispielsweise
ein Bedienen seiner Starteinrichtung, ausführt, um den
Betrieb des Antriebsmechanismus eines Maschinenwerkzeugs zu steuern.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Es
war eine herkömmliche numerische Steuervorrichtung bekannt,
welche die Verifikation eines Maschinenbearbeitungsprogramms und
die Ausführung einer Maschinenbearbeitung eines Werkstückes
zu derselben Zeit bereitstellt, indem die Einzelblockfunktionalität
verwendet wird, welche durch Bedienen seiner Starteinrichtung ein
Maschinenbearbeitungsprogramm einen Block nach dem anderen sequentiell
ausführt oder laufen lässt. Beispielsweise umfasst
die in 7 gezeigte herkömmliche numerische Steuervorrichtung
einen Einzelblockschalter 52 und eine Startschaltfläche 53 auf
einem Bedienfeld 51, in welchem eine Einzelblockbetriebsart
gesetzt ist, wenn der Einzelblockschalter 52 eingeschaltet
ist, und eine kontinuierliche Maschinenbearbeitungsbetriebsart eingeschaltet
ist, wenn der Einzelblockschalter 52 ausgeschaltet ist.
Die numerische Steuervorrichtung umfasst zudem eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54,
eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55,
eine Interpolationseinrichtung 56, und einen Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 57.
Bei Bedienen der Startschaltfläche 53 betreibt
die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54,
die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55 und die
Interpolationseinrichtung 56.
-
Dann
liest die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 55 die
Blockdaten sequentiell in ein in dem Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 57 gespeichertes
Arbeitsprogramm WP (vgl. 6) aus, übersetzt und überträgt
die in den Daten umfassten Betriebsbefehle bzw. Betätigungsbefehle
an die Interpolationseinrichtung 56. Die Interpolationseinrichtung 56 bestimmt
die Laufstrecke für jede Steuereinheitszeit auf der Grundlage der
derzeitigen Werkzeugposition, der Maschinenbearbeitungsendposition
in dem Betätigungsbefehl, der Werkzeugzufuhrgeschwindigkeit,
und anderen relevanten Informationen. Die Interpolationseinrichtung 56 erzeugt
dann einen Positionsbefehl zum Bewegen des Werkzeugs von der derzeitigen
Werkzeugposition um die Laufstrecke für jede Steuereinheitszeit
und sendet den Positionsbefehl an eine Servoantriebseinrichtung 59.
Die Servoantriebseinrichtung 59 steuert den Servomotor 60,
welcher als der Antriebmechanismus des Maschinenwerkzeugs dient,
um so das Werkzeug zu der in dem Befehl bezeichneten Position zu
bewegen. Da die Interpolationseinrichtung 56 wiederholt
Positionsbefehle erzeugt, bis das Maschinenbearbeitungsprogramm
das Ende erreicht, läuft das Werkzeug ruhig bzw. problemlos,
wodurch die Arbeit auf die gewünschte Form maschinenbearbeitet
wird.
-
In
der Einzelblockbetriebsart unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 54,
sobald ein Block ausgeführt ist, ihren Betrieb und führt
den nächsten Block nicht aus, bis die Bedienperson die
Startschaltfläche 53 bedient hat. Unterdessen
bestimmt die Bedienperson auf der Grundlage von verschiedensten
Informationen und Bedingungen, ob der nächste Block auszuführen
ist oder nicht, was Informationen über die Maschinenbearbeitung
in dem derzeitigen Bock und nächsten Blöcken,
die auf der Anzeige- und Eingabeeinheit 61 gezeigt sind,
die derzeitige Werkzeugposition, die Restlaufstrecke zu dem letztendlichen
Maschinenbearbeitungsendpunkt, die Drehzahl der Hauptspindel, die
Werkzeugsanzahl, und die Kühlmittelzufuhrbedingung umfasst,
jedoch nicht darauf beschränkt ist. Da es diese Einzelblockfunktionalität
der Bedienperson erlaubt, die Eignung des Maschinenbearbeitungsprogramms
auf einer Block-um-Block-Basis zu verifizieren, stellt es die Vorteile
eines ruhigen Maschinenbearbeitens erster Artikel, insbesondere
auf eine störungsfreie Art und Weise, bereit. Umgekehrt verursacht
ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 53 bei
der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart, dass eine
Vielzahl von Blöcken kontinuierlich ausgeführt
wird.
-
Es
wurden verschiedenste Techniken vorgeschlagen, um eine effizientere
Verifikation von Maschinenbearbeitungsprogrammen bei numerischen Steuervorrichtungen
mit diesem Typ von Einzelblockfunktionalität zu ermöglichen.
Beispielsweise offenbart das
japanische
Patent Nr. 2813079 die Technologie zum Zeigen der in dem
nächsten Block durchzuführenden Maschinenbearbeitung
als Animation auf einer Anzeige- und Eingabeeinheit. Die
japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr. H06-75615 offenbart die Technologie zum automatischen
Ausführen einer Vielzahl von Blöcken einer nach
dem anderen mit regelmäßigen Zeitintervallen.
-
Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
-
Bei
einer derartigen herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung
resultiert ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche
in der Ausführung eines Blocks, wodurch mit Zunahme der
Anzahl von Blöcken zahlreiche Schaltflächenbetätigungen
erforderlich sind. Darüber hinaus resultiert ein Bedienen,
bei dem Fall eines Programms zur Maschinenbearbeitung von gebogenen
Oberflächen, welches typischerweise eine Reihe von zahlreichen
winzigen Blöcken umfasst, in nur einer kleinen Werkzeugbewegung.
Dies macht einen Betrieb zur Verifizierung der Eignung des Programms
extrem schwierig und ineffizient.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Es
ist eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung, welche im
Hinblick auf die vorangehenden Probleme gemacht wurde, eine numerische Steuervorrichtung
bereitzustellen, welche eine einfache und effiziente Verifikation
eines Maschinenbearbeitungsprogramms ermöglicht, auch wenn
das Programm eines zur Maschinenbearbeitung von gebogenen Oberflächen
ist, welches typischerweise eine Reihe von zahlreichen winzigen
Blöcken umfasst.
-
Mittel zur Lösung
des Problems
-
Zur
Lösung des zuvor benannten Problems stellt die vorliegende
Erfindung eine numerische Steuervorrichtung zur sequentiellen Ausführung
einer Reihe von Blöcken in einem Maschinenbearbeitungsprogramm
durch einen Betätigung einer Starteinrichtung derart bereit,
dass der Betrieb eines Antriebsmechanismus eines Maschinenwerkzeugs
gesteuert wird, wobei die numerische Steuervorrichtung eine Ausführungsmaß-Setzeinheit
zum Setzen eines Maßes einer Ausführung eines
Maschinenbearbeitungsprogramms, das zu einer Zeit auszuführen
ist, und eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
zur Stapelausführung der in dem gesetzten Maß einer
Ausführung umfassten Blöcke durch eine einzelne
Betätigung der Starteinrichtung aufweist.
-
Das
Maß einer Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms,
das zu einer Zeit auszuführen ist, kann beispielsweise
die Anzahl von Blöcken, die durch eine einzelne Betätigung
der Starteinrichtung (wie beispielsweise eine Startschaltfläche),
die Maschinenbearbeitungsstrecke (die Laufstrecke des Werkzeugs
oder des Werkstückes), die durch eine einzelne Betätigung
der Startschaltfläche mit Maschine zu bearbeiten ist, die
Maschinenbearbeitungszeit für eine einzelne Betätigung
der Startschaltfläche, oder beliebige Ausführungsmaßdaten
sein, die einer numerischen Verarbeitung zugänglich sind.
In einem Aspekt kann für diesen Zweck ein System zum Einsatz
kommen, welches es einer Bedienperson ermöglicht, ein derartiges
Maß einer Ausführung durch eine Anzeige- und Eingabeeinheit
einzugeben, die es wiederum an die Ausführungsmaß-Setzeinheit
sendet.
-
In
einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein alternatives System
zum Einsatz kommen, dass in dem Maschinenbearbeitungsprogramm im
Voraus ein Befehl umfasst ist, welcher den Beginn und das Ende der
durch eine einzelne Betätigung auszuführenden
Spanne derart bezeichnet, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
diesen Befehl lesen und in der Ausführungsmaß-Setzeinheit
die durch den Befehl bezeichnete Spanne als das Maß einer
Ausführung setzen kann.
-
In
noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung unterbricht
die numerische Steuervorrichtung, wenn in dem Maschinenbearbeitungsprogramm
ein Block erfasst wird, der einen Nichtschneidebefehl enthält,
die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in Bezug
auf diesen Block und wartet, dass die Starteinrichtung erneut betätigt
wird.
-
Insbesondere
kann der Nichtschneidebefehl ein beliebiger Befehl sein, der nicht
mit Schneiden oder Maschinenbearbeitung eines Werkstückes
in Beziehung steht, wie beispielsweise ein S-Befehl zur Bestimmung
oder Änderung der Drehzahl der Hauptspindel des Maschinenwerkzeugs,
ein M-Befehl zur Bestimmung oder Änderung der Drehrichtung
der Hauptspindel, ein T-Befehl zur Bestimmung oder Änderung
eines Werkzeugs, und ein Befehl zur Positionierung des Werkzeugs
durch rapides Längsdrehen. Genauer unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung,
wenn ein Block erfasst wird, der einen derartigen Nichtschneidebefehl
enthält, die Ausführung aller restlichen Blöcke
einschließlich dieses Blocks und wartet auf ein erneutes
Bedienen der Startschaltfläche. Was Blöcke betrifft,
die nur Scheidebefehle umfassen, unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung,
nachdem alle in dem gesetzten Maß einer Ausführung
umfassten Blöcke stapelverarbeitet sind, die Ausführung
des Maschinenbearbeitungsprogramms und wartet auf ein erneutes Bedienen
der Startschaltfläche.
-
In
einem weiteren Aspekt der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden
Erfindung unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung,
wenn ein Block erfasst wird, der in dem Maschinenbearbeitungsprogramm
einen Befehl zur abrupten Änderung der Maschinenbearbeitungsrichtung
enthält, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms
in Bezug auf diesen Block und wartet auf ein erneutes Bedienen der
Starteinrichtung.
-
Wie
hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "ein Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung" auf einen Positionsbefehl,
welcher eine abrupte Änderung der Maschinenbearbeitungsrichtung
verursacht. Beispielsweise kann ein derartiger Positionsbefehl einer
sein, welcher einen Winkel in dem Werkzeugpfad erzeugen würde,
der zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen gebildet wird,
oder die Variation des Radius eines Bogens des Werkzeugpfads, der
einen Schwellenwert überschreitet, falls eine diesen Block umfassende
Reihe von Blöcken ausgeführt wird. Insbesondere
berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
einen zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen gebildeten Winkel
in dem Werkzeugpfad oder die Variation des Radius eines Bogens des
Werkzeugpfads auf der Grundlage der Positionsbefehle in der Reihe
von Blöcken, und bestimmt, dass das Maschinenbearbeitungsprogramm
einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung
umfasst, falls der berechnete Wert den Schwellenwert überschreitet.
Typischerweise werden Schwellenwerte auf der Grundlage der Eignung
für das Material des Werkstücks oder des Typs
des Werkzeugs ausgewählt und in die numerische Steuervorrichtung
durch eine Anzeige- und Eingabeeinheit eingegeben, die an die Ausführungsmaß-Setzeinheit
zu senden sind. Alternativ können Parameter, die derartige
geeignete Schwellenwerte repräsentieren, in das Maschinenbearbeitungsprogramm
im Voraus derart umfasst werden, dass sie von dem Maschinenbearbeitungsprogramm
gelesen und in der Ausführungsmaß-Setzeinheit
gesetzt werden können.
-
In
einem Aspekt der Erfindung, ist die Starteinrichtung eine Startschaltfläche
zum Veranlassen der Ausführung von Programmblöcken,
wenn sie betrieben bzw. betätigt oder bedient wird.
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung, führt die numerische Steuervorrichtung
die in einem gesetzten Maß einer Ausführung bzw.
Ausführungsmaß umfassten Blöcke durch
eine einzelne Betätigung einer Starteinrichtung stapelweise
aus, wodurch die Anzahl von Betätigungen der Starteinrichtung
reduziert wird. Darüber hinaus lässt es die numerische Steuervorrichtung
zu, dass das Werkzeug oder ein beliebiges Element unter der Steuerung
dieser Einheit durch eine einzelne Betätigung der Starteinrichtung
um eine größere Strecke bewegt wird. Dies stellt einen
exzellenten Vorteil eines effizienteren und einfacheren Durchführens
einer Programmprüfung, insbesondere in dem Fall eines Maschinenbearbeitungsprogramms
bereit, welches eine Reihe von zahlreichen winzigen Blöcken
umfasst.
-
Da
die numerische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, bei
Erfassung eines Blocks, der einen Nichtschneidebefehl enthält,
die Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms in
Bezug auf diesen Block unterbricht, kann eine detaillierte Prüfung
für die Blockdaten insbesondere unmittelbar vor und nach Änderungen
der Maschinenbearbeitungsbedingungen durchgeführt werden.
Was die Blöcke betrifft, die nur Schneidebefehle umfassen, stellt
die numerische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zusätzlich
eine effiziente Stapelverarbeitung aller Blöcke bereit,
die in dem gesetzten Ausführungsmaß umfasst sind.
-
Zusätzlich
hat die numerische Steuervorrichtung, die numerische Steuervorrichtung
der Erfindung bei Erfassung eines Blocks, der einen Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, die Ausführung
des Maschinenbearbeitungsprogramm in Bezug auf den Block unterbricht,
den Vorteil einer Erfassung einer schlechten oder defekten Verbindung
zwischen Blöcken vor Durchführung der tatsächlichen
Maschinenbearbeitung eines Werkstücks.
-
Kurze Beschreibung der beigefügten
Zeichnungen
-
1 zeigt
eine Systemkonfiguration einer numerischen Steuervorrichtung des
ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
ein Flussdiagramm, dass einen Überblick über den
Betrieb der numerischen Steuervorrichtung gibt, die in 1 gezeigt
ist;
-
3 ist
ein schematisches Schaubild, das ein Verfahren eines Setzens von
Maßen einer Ausführung in einem Maschinenbearbeitungsprogramm zeigt;
-
4 ist
ein Flussdiagramm, das einen Überblick über den
Betrieb einer numerischen Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gibt;
-
5 ist
ein schematisches Schaubild, das ein Verfahren eines Erfassens eines
Befehls zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung
in der numerischen Steuervorrichtung zeigt, die in 4 gezeigt
ist;
-
6 zeigt
eine Datenstruktur eines als Beispiel dienenden Maschinenbearbeitungsprogramms; und
-
7 zeigt
eine Systemkonfiguration einer herkömmlichen numerischen
Steuervorrichtung.
-
Ausführliche Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung
-
Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf 1–6 beschrieben. 1–3 veranschaulicht
das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
bei welchen 1 die Gesamtkonfiguration der
numerischen Steuervorrichtung zeigt, 2 den Betrieb dieser
numerischen Steuervorrichtung zeigt, und 3 ein als
Beispiel dienendes Verfahren eines Setzens von Maßen einer
Ausführung bzw. Ausführungsmaßen in einem
Maschinenbearbeitungsprogramm zeigt. 4 und 5 veranschaulichen
das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
bei welchen 4 den Betrieb dieser numerischen
Steuervorrichtung schematisch zeigt, und 5 ein als
Beispiel dienendes Verfahren eines Erfassens eines Befehls zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung in der numerischen Steuervorrichtung
zeigt. 6 zeigt ein als Beispiel dienendes Maschinenbearbeitungsprogramm,
das durch eine numerische Steuervorrichtung ausführbar ist.
Es sei erwähnt, dass in allen verschiedensten Ansichten ähnliche
Elemente, Betriebe, und Prozesse durch ähnliche Bezugszeichen
bezeichnet sind.
-
Ausführungsbeispiel 1
-
Wie
in 1 gezeigt, umfasst die numerische Steuervorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ähnlich
zu herkömmlichen Vorrichtungen, einen Einzelblockschalter 2 und
eine Aktivierungs- oder Starteinrichtung, wie beispielsweise eine Startschaltfläche 3,
auf einem Bedienfeld 1. Die numerische Steuervorrichtung
umfasst zudem eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4,
eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5,
eine Interpolationseinrichtung 6, und einen Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 7.
Wenn die Startschaltfläche 3 bedient oder auf
eine andere Weise betätigt wird, während die numerische
Steuervorrichtung in eine Einzelblockbetriebsart gesetzt ist, veranlasst
die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 die
Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 und
die Interpolationseinrichtung 6, einen Betrieb auszuführen.
Dann liest die Übersetzungseinrichtung 5 sequentiell
die Blockdaten eines Maschinenbearbeitungsprogramms WP (vgl. 6),
das in dem Maschinenbearbeitungsprogrammspeicher 7 gespeichert
ist, und die Interpolationseinrichtung 6 erzeugt erforderliche Positionsbefehle.
Unterdessen steuert die Servoantriebseinrichtung 9 den
Vielachsenservomotor 10 (das heißt, den Antriebsmechanismus
des Maschinenbearbeitungswerkzeugs), um zu veranlassen, dass sich
das Werkzeug an die in den Befehlen bezeichneten Positionen ruhig
bzw. reibungslos bewegt, wodurch das Werkstück per Maschine
in die gewünschte Form bearbeitet wird.
-
Darüber
hinaus ist eine Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 mit
der Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 gekoppelt.
In der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 sind
die Anzahl von Blöcken, die bei einem einzelnen Bedienen
der Startschaltfläche 3 auszuführen sind,
die Maschinenbearbeitungsstrecke, die bei einem einzelnen Bedienen
der Startschaltfläche 3 abzudecken ist, die Maschinenbearbeitungszeit
für ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 3,
oder numerisch verarbeitbare Ausführungsmaßdaten
gesetzt, die beliebige der zuvor erwähnten Datenelemente
kombinieren. In der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 sind
auch Parameter zur Erfassung von Nichtschneidebefehlen in dem Maschinenbearbeitungsprogramm
und Schwellwertdaten zur Erfassung von Befehlen zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung in dem Maschinenbearbeitungsprogramm
gesetzt. Derartige Daten werden durch die Bedienperson in die Anzeige-
und Eingabeeinheit 11 eingegeben und von der Anzeige- und
Eingabeeinheit 11 an die Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesendet,
wo sie überschreibbar gespeichert werden. Nichtschreibbefehle und
Befehle zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung
werden in dem zweiten Ausführungsbeispiel ausführlich
beschrieben.
-
Das
Folgende beschreibt die Art eines Betriebs der numerischen Steuervorrichtung
gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Beim Durchführen einer tatsächlichen Maschinenbearbeitungsprüfung
des Maschinenbearbeitungsprogramms, initiiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 das
in 2 schematisch gezeigte Systemprogramm, wobei sie
zu anfangs bei Schritt S1 bestimmt, ob die Startschaltfläche 3 betrieben
bzw. betätigt worden ist oder nicht. Wenn die Bedienperson
die Startschaltfläche 3 drückt, bestimmt der
Prozess bei Schritt S2, ob der Einzelblockschalter 2 betätigt
worden ist oder nicht. Falls es bestimmt wird, dass der Schalter 2 ausgeschaltet
bleibt, wird die kontinuierliche Maschinenbearbeitungsbetriebsart
errichtet. Falls der Schalter 2 eingeschaltet ist, wird
die Einzelblockbetriebsart errichtet. Bei der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart
interpretiert bzw. übersetzt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5, ähnlich wie
bei der herkömmlichen Art eines Betriebs, den Betriebsbefehl
in den Blockdaten, die aus dem Speicher 7 ausgelesen sind,
bei Schritt S3, und dann erzeugt die Interpolationseinrichtung 6 bei
Schritt S4 auf der Grundlage von Informationen, wie beispielsweise
der derzeitigen Werkzeugposition und der Maschinenbearbeitungsendpunktposition
in dem Betriebsbefehl, einen Positionsbefehl. Bei Schritt S5 wird
es bestimmt, ob das Maschinenbearbeitungsprogramm fortgesetzt oder
beendet werden sollte. Das heißt, in der kontinuierlichen
Betriebsart wird eine Reihe von Blöcken sukzessive ausgeführt,
um das Werkstück in die gewünschte Form mit Maschine zu
bearbeiten, bis in dem Maschinenbearbeitungsprogramm der Ausstiegscode
erfasst wird (Schritte S2–S5).
-
Bei
der Einzelblockbetriebsart verarbeitet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 jedoch,
im Gegensatz zu der herkömmlichen Art eines Betriebs, bei
einem einzelnen Bedienen der Startschaltfläche 3 die
Blockdaten entsprechend den in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten
Ausführungsmaßen stapelweise. Bei dem Beginn der
Stapelverarbeitung bestimmt der Prozess bei Schritt S6, ob die Startschaltfläche 3 betätigt
oder bedient worden ist oder nicht, und falls nein, ist der Prozess
in Bereitschaft, bis die Startschaltfläche 3 bedient
wird. Sobald die Startschaltfläche 3 bedient wird,
wird bei Schritt S7 der Summationszähler initialisiert.
Der Summationszähler stellt eine Einrichtung zum Ansammeln
der Daten zur Verfügung, die das Ausführungsmaß (die
Anzahl von Blöcken, die Maschinenbearbeitungsstrecke, die
Maschinenbearbeitungszeit, etc.) repräsentieren, die aufgetreten
sind, nachdem die Startschaltfläche 3 bedient
wurde. Der Summationszähler wird durch die Berechnungsfunktionalität
der Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 ausgeführt.
Bei Schritt S8 und S9, führen die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 und
die Interpolationseinrichtung 6 jeweils einen Betrieb auf
dieselbe Weise wie bei der kontinuierlichen Maschinenbearbeitungsbetriebsart
aus, wodurch veranlasst wird, dass das Werkzeug das Werkstück
gemäß den Daten in einem Einzelblock mit Maschine
bearbeitet. Anschließend addiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei
Schritt S10 das Ausführungsmaß des derzeitigen
Blocks von dem ausgeführten Betriebsbefehl zu dem Zählerwert
des Summationszählers. Bei dem folgenden Schritt, Schritt
S11, wird es bestimmt, ob das derzeitige angesammelte Ausführungsmaß den
in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten
Wert überschritten hat oder nicht.
-
Falls
das angesammelte Ausführungsmaß nicht den gesetzten
Wert überschritten hat, werden die restlichen Blockdaten bei
den Schritten S8–S11 sequentiell ausgeführt. Umgekehrt
wird, falls das angesammelte Ausführungsmaß den
gesetzten Wert überschritten hat, es bei Schritt S5 bestimmt,
ob es nicht irgendwelche Blockdaten gibt, die in dem Maschinenbearbeitungsprogramm
auszuführen sind. Falls dies so ist, steht der Prozess,
nachdem es bei Schritt S2 bestätigt ist, dass der Betrieb
in der Einzelblockbetriebsart fortgesetzt wird, in Bereitschaft,
bis bei Schritt S6 die Startschaltfläche 3 bedient
wurde. In diesem Moment bleibt das Werkzeug stationär an der
Maschinenbearbeitungsendpunktposition bei dem Betriebsbefehl, der
in dem Block umfasst ist, bei welchem der gesetzte Wert überschritten
worden ist. Mit dem Werkzeug in dem stationären Zustand,
prüft die Bedienperson auf der Anzeige- und Eingabeeinheit
die bis dahin durchgeführte Maschinenbearbeitung und den
Betriebsbefehl in dem nächsten Block und drückt
die Startschaltfläche 3, falls sie die Ausführung
des Maschinenbearbeitungsprogramm fortsetzen will. Sobald die Startschaltfläche 3 bedient wurde,
verarbeitet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei
Schritt S7 und nachfolgenden Schritten die Blockdaten entsprechend
dem gesetzten Ausführungsmaß stapelweise, bis
alle das Maschinenbearbeitungsprogramm bildenden Blöcke
ausgeführt sind, um die Beendigung des Maschinenbearbeitungsprogramms
zu bestätigen (das heißt, JA bei Schritt S5),
wodurch der Prozess beendet wird. Es sei erwähnt, dass
das Werkzeug bei anderen Punkten in dem Prozess in den stationären
Zustand gesetzt werden kann. Ein alternativer Ansatz ist (1) zu
bestimmen, ob die Ausführung des nächsten Blocks
verursachen wird, dass das angesammelte Ausführungsmaß den
gesetzten Wert überschreiten wird, und falls dies so ist,
(2) die Ausführung des nächsten Blocks zu unterbrechen und
das Werkzeug an der Maschinenbearbeitungsendpunktposition, die in
dem vorhergehenden Block bezeichnet ist, anzuhalten.
-
Wie
aus dem Vorangehenden ersichtlich, verursacht gemäß der
numerischen Steuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels
ein einzelnes Bedienen der Startschaltfläche 3,
dass die Vielzahl von Blöcken, die in dem durch die Bedienperson
gesetzten Ausführungsmaß umfasst sind, stapelweise
zu verarbeiten sind. Dies reduziert die Anzahl von Malen, welche
die Startschaltfläche 3 zu betätigen
ist, und ermöglicht es dem Werkzeug, eine größere
Strecke per Schaltflächenbetätigung zu laufen
als wie bei der herkömmlichen Technologie. Beispielsweise
würde bei einem Fall eines Programms zur Maschinenbearbeitung
von gebogenen Oberflächen, das zahlreiche winzige Blöcke
aufweist, wie in 3 gezeigt, die herkömmliche
Einzelblockbetriebsart veranlassen, dass das Werkzeug an jeder der
Befehlspositionen 31, 32, 31 + n ... stoppt, wodurch ein Schalterbedienen
zwischen Stopps erforderlich ist. Gemäß der Einzelblockfunktionalität
dieses Ausführungsbeispiels wird das Werkzeug jedoch, falls
das Ausführungsmaß bei einer Zeit auf zehn Blöcke
gesetzt ist, zu einem Halt an Befehlspositionen 31, 41, 51, 31 + 10 × m
kommen, wodurch die Frequenz dramatisch reduziert wird, mit welcher
die Startschaltfläche 3 zu bedienen ist, und veranlasst,
dass sich das Werkzeug für jedes Schaltflächenbedienen
um eine weit größere Strecke bewegt. Diese Anordnung
erlaubt es der Bedienperson, die Eignung des Maschinenbearbeitungsprogramms
einer gebogenen Oberfläche effizient und leicht zu prüfen.
-
Ausführungsbeispiel 2
-
Nun
wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
Die numerische Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels
ist im Wesentlichen identisch zu dem System des ersten Ausführungsbeispiels
(vgl. 1). Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
jedoch, falls ein Block, der einen Nichtschneidebefehl oder einen
Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung
enthält, in der Einzelblockbetriebsart angetroffen oder erfasst
wird, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms
in Bezug auf diesen Block unterbrochen, wobei die Werkzeugbewegung
nicht fortgesetzt wird, nachdem die Startschaltfläche 3 erneut bedient
worden ist. Genauer, wie in dem Flussdiagramm von 4 gezeigt,
bestimmt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei
Schritt S12, ob der Betriebsbefehl, der durch die Maschinenbearbeitungsprogramm-Übersetzungseinrichtung 5 analysiert
worden ist, einen Nichtschneidebefehl, wie beispielsweise einen
S-Befehl zur Änderung der Drehzahl der Hauptspindel, einen
M-Befehl zur Änderung der Drehrichtung der Hauptspindel,
einen T-Befehl zur Änderung des Werkzeugs, einen Befehl
zur Positionierung des Werkzeugs durch rapide Längsdrehung,
ist oder nicht. Falls ein beliebiger derartiger Nichtschneidebefehl
erfasst wird, ist der Prozess in Bereitschaft, bis die Startschaltfläche 3 bedient
worden ist (Schritt S13), wodurch das Werkzeug an der Maschinenbearbeitungsendpunktposition
angehalten wird, die in dem Betriebsbefehl in dem vorhergehenden
Block bezeichnet ist. Sobald die Bedienperson die Startschaltfläche 3 drückt,
führt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei Schritt
S14 den Nichtschneidebefehl, wie beispielsweise einen S-Befehl,
einen M-Befehl, einen T-Befehl, oder den Positionierungsbefehl aus,
wie erforderlich. Falls bei Schritt S12 kein Nichtschneidebefehl
erfasst wird, geht der Prozess zu Schritt S15 weiter, bei welchem
eine Bestimmung vorgenommen wird, ob ein Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist.
-
Um
zu bestimmen, ob ein Befehl zur abrupten Änderung einer
Maschinenbearbeitungsrichtung angetroffen wird, beispielsweise wenn
das Werkzeug die Befehlsposition 108 auf dem Maschinenbearbeitungsbogen
100 erreicht, wie in 5 gezeigt, berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den
Radius des Kreises 201 tangential zu drei Punkten, der Befehlsposition 108
des derzeitigen Blocks, der Befehlsposition 107 des vorhergehenden
Blocks, und der Befehlsposition 109 des nächsten Blocks.
Zusätzlich berechnet die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den
Radius des Kreises 200 tangential to drei Punkten, der Befehlsposition
108, und den zwei vorhergehenden Befehlspositionen 106 und 107.
Die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bestimmt,
dass der nächste Block einen Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst, falls die Variation
(das heißt, Differenz) zwischen den Radii der zwei Kreise
den Schwellenwert überschreitet, der in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzt
ist. Alternativ kann eine Bestimmung, dass ein Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist, vorgenommen werden,
falls die Strecke zwischen den Mittelpunkten der zwei Kreise 200
und 201 einen Schwellenwert überschreitet. Noch ein anderer
Ansatz ist es, den Winkel zu berechnen, der zwischen der Linie,
die durch die Befehlsposition 108 des derzeitigen Blocks und die
Befehlsposition 107 des vorhergehenden Blocks definiert ist, und
der Linie gebildet wird, die durch die Befehlsposition 108 des derzeitigen
Blocks und die Befehlsposition 109 des nächsten Blocks
definiert ist, und zu bestimmen, dass ein Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst ist, falls dieser Winkel
den in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 gesetzten
Schwellenwert überschreitet.
-
Unabhängig
davon, welche Art von Bestimmung Verwendung findet, falls ein Befehl
zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung in
dem nächsten Block erfasst wird, bleibt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 in
der Bereitschaftsbetriebsart, bis die Startschaltfläche 3 bei
Schritt S16 bedient wird, wodurch das Werkzeug in der Befehlsposition
108 gehalten wird. Nachdem die Bedienperson die Startschaltfläche 3 betreibt
bzw. betätigt, initialisiert die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 bei
Schritt S17 den Summationszähler, und dann führt
die Interpolationseinrichtung 6 bei Schritt S9 eine Interpolation
des Blocks aus, der einen Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung umfasst. Umgekehrt setzt der
Prozess, falls weder ein Nichtschneidebefehl noch ein Befehl zur
abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung erfasst
wird, die Stapelverarbeitung von Blöcken wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel aus. Dementsprechend unterbricht die numerische
Steuervorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels die
Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms bei einem
Block, der einen Nichtschneidebefehl enthält, was eine
genaue Untersuchung der Blockdaten zur Umkehrung der Drehrichtung
der Hauptspindel und Austausch des Werkzeugs ermöglicht.
Was die Blöcke betrifft, die nur Schneidebefehle umfassen,
stellt die numerische Steuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels
außerdem eine effiziente Stapelverarbeitung aller Blöcke
zur Verfügung, die in dem gesetzten Ausführungsmaß enthalten
sind. Zudem unterbricht das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung die Ausführung eines Maschinenbearbeitungsprogramms
bei einem Block, der einen Befehl zur abrupten Änderung
einer Maschinenbearbeitungsrichtung enthält, was den zusätzlichen
Vorteil einer einfachen Erfassung, vor der tatsächlichen
Maschinenbearbeitung eines Werkstücks, einer schlechten
oder defekten Verbindung zwischen Blöcken (beispielsweise
eine Trennung der Verbindung an einem spezifischen Ort, wie beispielsweise
einer Kante oder einem Falz in dem Werkstück, oder ein
Diskontinuität aufgrund unzureichender CAM-Präzision)
bereitstellt, die bei der herkömmlichen Technologie nur nach
der tatsächlichen Maschinenbearbeitung gefunden würde.
-
Ein
Fachmann wird zudem anerkennen, dass die vorangehenden Ausführungsbeispiele
nur eine Darstellung sind und in keiner Weise beschränkend
sind, und dass es verschiedene Wege zur Veränderung der
Parameter der offenbarten Ausführungsbeispiels, wie beispielsweise
der Größe, der Form, oder des Typs von Elementen
oder Materialien, auf eine Weise gibt, die noch in dem Geltungsbereich
der vorliegenden Erfindung liegt, wie nachfolgend dargelegt. (1)
In dem Maschinenbearbeitungsprogramm kann ein Befehl zum Bezeichnen
des Beginns und des Endes der Spanne, die in einem einzelnen Lauf
oder durch eine einzelne Betätigung auszuführen
ist, derart umfasst sein, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den
Befehl aus dem Maschinenbearbeitungsprogramm lesen kann und in der
Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 die durch
den Befehl bezeichnete Spanne als das Ausführungsmaß setzen
kann. (2) Das Maschinenbearbeitungsprogramm kann einen Schwellenwert
zur Bewertung von Winkeln von Biegungen in dem Werkzeugpfad (das
heißt, ein zwischen zwei Maschinenbearbeitungsrichtungen
gebildeter Winkel) oder der Variation in dem Bogenradius des Werkzeugpfads
derart umfassen, dass die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung 4 den
Schwellenwert aus dem Maschinenbearbeitungsprogramm lesen und ihn
in der Ausführungsmaß-Setzeinheit 13 setzen
kann. (3) Auch wenn die vorangehenden Ausführungsbeispiele
als auf den Typ von Maschinenwerkzeug angewendet beschrieben sind,
welche das Werkzeug bewegen, kann die Steuerung gemäß dem
ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel gleichermaßen
effektiv auf den Typ von Maschinenwerkzeug, bei welchem sich der
ein Werkstück haltende Tisch in Bezug zu dem Werkzeug bewegt,
sowie den Typ angewendet werden, welcher eine Bewegung des das Werkzeug haltenden
Spindelkopfes und des Werkstücktisches in Bezug zueinander
zulässt.
-
Es
ist eine numerische Steuervorrichtung mit einer Einzelblockfunktion
bereitgestellt, die eine Startschaltfläche (3),
eine Ausführungsmaß-Setzeinheit (13),
und eine Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
(4) umfasst. Sobald das Maß einer Ausführung
des Maschinenbearbeitungsprogramms, das durch eine einzelne Betätigung
auszuführen ist, in der Ausführungsmaß-Setzeinheit
gesetzt ist, führt die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
(4) die in dem gesetzten Ausführungsmaß umfassten
Blöcke bei einer einzelnen Betätigung, wie beispielsweise
einem Bedienen der Startschaltfläche (3), stapelweise aus.
Zusätzlich unterbricht die Maschinenbearbeitungsprogramm-Ausführungssteuereinrichtung
(4) bei Erfassung eines Blocks, der einen Nichtschneidebefehl
oder einen Befehl zur abrupten Änderung einer Maschinenbearbeitungsrichtung
umfasst, die Ausführung des Maschinenbearbeitungsprogramms in
Bezug auf den Block und wartet, dass die Startschaltfläche
(3) erneut bedient wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2813079 [0005]
- - JP 06-75615 [0005]