DE102017004591A1 - Numerische Steuerung - Google Patents

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Abstract

Eine numerische Steuerung, die eine äußerst genaue Vorhersage einer Bearbeitungszeit unter Berücksichtigung einer in einer Maschine auftretenden Maschinenverzögerung ermöglicht, umfasst eine Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen einer Referenzbearbeitungszeit entsprechend einer Bearbeitungszeit ohne Berücksichtigung der Beschleunigung/Verzögerung einer Achse auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms, eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms, eine Datenspeichereinheit zum Speichern von Informationen in Bezug auf eine Abweichungszeit entsprechend einem Unterschied zwischen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer für die aktuelle Bearbeitung durch die Maschine erforderlichen Bearbeitungszeit und der in der Bearbeitung vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit, eine Korrekturzeit-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Korrekturzeit zum Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit auf der Basis der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung und der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit und eine Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Berechnen einer durch Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit unter Verwendung der Korrekturzeit vorhergesagten Bearbeitungszeit.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und betrifft insbesondere eine numerische Steuerung, die eine Bearbeitungszeit-Vorhersagefunktion aufweist, welche die Servosteuerung und Verzögerung der mechanischen Bewegung berücksichtigt.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Beim Bearbeiten eines Werkstücks mit einer Werkzeugmaschine nimmt im Allgemeinen die Bearbeitungsgenauigkeit ab, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit zum Verkürzen der Bearbeitungszeit erhöht wird. Die Bearbeitungsgenauigkeit nimmt hingegen zu, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit gesenkt wird, um die Bearbeitungszeit zu verlängern. Aus diesem Grund wünscht ein Benutzer, der das Werkstück mit der Werkzeugmaschine bearbeitet, „das Werkstück mit einer möglichst kurzen Bearbeitungszeit bei einer Bearbeitungsgenauigkeit innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bearbeitungsfehlers zu bearbeiten”. Das Ermitteln des Ausmaßes eines Bearbeitungsfehlers und des Ausmaßes einer Bearbeitungszeit, mit der das Werkstück bearbeitet werden kann, ist jedoch nicht einfach.
  • In dieser Hinsicht wurden verschiedene Trial-and-Error-Schritte unternommen, so dass versucht wurde, die Bearbeitungszeit zu verkürzen, während die Bearbeitungsgenauigkeit erhalten wurde, indem eine Versuchsbearbeitung während des Änderns der Einstellung eines Parameters usw. durchgeführt wurde, oder die Bearbeitungsgenauigkeit und die Bearbeitungszeit durch Durchführen einer Simulation ohne Versuchsbearbeitung vorhergesagt wurde.
  • Als Stand der Technik in Bezug auf die Vorhersage der Bearbeitungszeit gelten im Wesentlichen die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2003-175439 , die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2012-243152 , die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 11-028643 , die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2014-038482 A und die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2012-502270 . Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2003-175439 offenbart ein Verfahren zum Vorhersagen einer genauen Bearbeitungszeit durch Summieren einer Zeit einer Hilfsfunktion für jeden Hilfscode und Widerspiegeln eines Durchschnittswerts hiervon auf einer vorhergesagten Bearbeitungszeit. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2012-243152 offenbart ein Verfahren zum Ermöglichen einer genaueren Vorhersage einer Bearbeitungszeit und eines Bearbeitungsfehlers durch Simulieren eines Servobetriebs. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 11-028643 offenbart ein Verfahren zum Vorhersagen einer genaueren Bearbeitungszeit als nur eine vorhergesagte Bearbeitungszeit durch Messen einer Zeit entsprechend der aktuellen Bearbeitung während der Bearbeitung und Addieren der vorhergesagten Bearbeitungszeit zur aktuellen Bearbeitungszeit. Die die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2014-038482 offenbart ein Verfahren zum Ermöglichen einer genauen Bearbeitungszeit-Vorhersage unter Berücksichtigung einer Beschleunigungs- und Verzögerungszeit und einer Programmausführungs-Reihenfolge durch Teilen eines Werkzeugwegs in kleinere Einheiten als ein Block in Bezug, die als ein Segment bezeichnet werden, und Verlängern einer Wegzeit des Segments, um die Wegzeit als eine Bearbeitungszeit unter Berücksichtigung der Verarbeitungsfähigkeit der numerischen Steuerung zu verwenden. Ferner wird in einem in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2012-502270 offenbarten Verfahren eine Bearbeitungszeit durch Berechnen der Verzögerung durch Beschleunigen und Verzögern, der Verzögerung durch die Servosteuerung und der Verzögerung der Bewegung einer Maschine vorhergesagt.
  • Im Allgemeinen tritt, wenn die Maschine betrieben wird, eine sogenannte Maschinenverzögerung wie eine Verzögerung durch Beschleunigen/Verzögern, eine Verzögerung durch die Servosteuerung, eine Verzögerung durch die Bewegung der Maschine usw. durch eine Betriebsverzögerung auf der Basis einer in jedem Teil erzeugten Reibkraft, eine Verzögerung eines Regelsystems, eine Betriebsverzögerung durch Trägheit usw. auf (4). In den in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2003-175439 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2012-243152 wird aber solch eine Maschinenverzögerung nicht berücksichtigt und somit besteht das Problem, dass ein Fehler in einem Bearbeitungszeit-Vorhersageergebnis auftritt. Zusätzlich spiegelt sich im in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 11-028643 offenbarten Verfahren, obwohl die Vorhersagegenauigkeit nahe dem Ende der Bearbeitung hoch ist, nicht ausreichend in einem Vorhersageergebnis in einer frühen Phase der Bearbeitung wider und es tritt ein Fehler in einem Bearbeitungszeit-Vorhersageergebnis auf. Ferner wird in den in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2014-038482 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2012-502270 , obwohl das Berechnen einer Zeit der Maschinenverzögerung vorgeschlagen wird, ein Schema zum Berechnen einer Zeit einer spezifischen Maschinenverzögerung nicht offenbart. Zusätzlich ist, da die Charakteristik der Maschinenverzögerung für jede Maschine unterschiedlich ist, selbst wenn ein Berechnungsschema offenbart wird, ein Reagieren auf alle Arten von Maschinenverzögerung schwierig und es kann keine genaue Vorhersage durchgeführt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In dieser Hinsicht besteht eine Aufgabe der Erfindung im Bereitstellen einer numerischen Steuerung zum Ermöglichen der Vorhersage einer Bearbeitungszeit mit hoher Genauigkeit unter Berücksichtigung der in einer Maschine auftretenden Maschinenverzögerung.
  • Im Allgemeinen können Maschinenbewegung und Servobewegung nicht perfekt simuliert werden und somit tritt stets eine Abweichungszeit zwischen einer vorhergesagten Bearbeitungszeit und einer aktuellen Bearbeitungszeit auf. Daher wird in der Erfindung das vorhergehende Problem durch Bereitstellen der numerischen Steuerung mit einer Funktion zum Messen und Summieren einer Abweichungszeit und einer Auftrittsbedingung hiervor für jede aktuelle Bearbeitung und Berechnen einer Abweichungszeit von einem Summierungsergebnis zum Zeitpunkt der Vorhersage einer folgenden Bearbeitungszeit, wodurch eine vorhersagte Bearbeitungszeit korrigiert wird, gelöst.
  • Zusätzlich ist eine numerische Steuerung gemäß der Erfindung eine numerische Steuerung, welche die Bearbeitung eines Werkstücks durch Steuern einer Maschine umfassend wenigstens eine Achse auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms durchführt, und umfasst eine Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen einer Referenzbearbeitungszeit entsprechend einer Bearbeitungszeit ohne Berücksichtigung der Beschleunigung/Verzögerung der Achse auf der Basis des Bearbeitungsprogramms, eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms, eine Datenspeichereinheit zum Speichern von Informationen in Bezug auf eine Abweichungszeit entsprechend einem Unterschied zwischen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer für die aktuelle Bearbeitung durch die Maschine erforderlichen Bearbeitungszeit und der in der Bearbeitung vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit, eine Korrekturzeit-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Korrekturzeit zum Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit auf der Basis der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung und der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit und eine Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Berechnen einer durch Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit unter Verwendung der Korrekturzeit vorhergesagten Bearbeitungszeit.
  • Die numerische Steuerung gemäß der Erfindung umfasst ferner eine Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung zum Messen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer aktuell für die Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms erforderlichen Bearbeitungszeit und einer aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung entsprechend der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung einer aktuellen Achse, eine Abweichungszeit-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Abweichungszeit entsprechend einem Unterschied zwischen der von der Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung gemessenen aktuellen Bearbeitungszeit und der von der Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit und Aktualisieren der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit durch die berechnete Abweichungszeit, und eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit zum Aktualisieren der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit durch die von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms oder der aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms.
  • In der numerischen Steuerung gemäß der Erfindung umfassen die Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit eine Gesamtabweichungszeit entsprechend einer Summe von Abweichungszeiten entsprechend einem Unterschied zwischen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer aktuell für wenigstens eine in der Vergangenheit von der Maschine durchgeführten Bearbeitung erforderliche Bearbeitungszeit und einer auf der Basis eines in der Bearbeitung verwendeten Bearbeitungsprogramms vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit, und eine Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung entsprechend einer Summe der auf der Basis des Bearbeitungsprogramms in jeder Bearbeitung vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse, und die Korrekturzeit-Berechnungseinheit berechnet die Korrekturzeit auf der Basis der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung, der Gesamtabweichungszeit und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung.
  • In der numerischen Steuerung gemäß der Erfindung werden die Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit in der Datenspeichereinheit für den Maschinentyp gespeichert.
  • In der numerischen Steuerung gemäß der Erfindung werden die Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit in der Datenspeichereinheit für jede einzelne Maschine gespeichert.
  • Gemäß der Erfindung kann eine Bearbeitungszeit äußerst genau durch Berücksichtigen einer Verzögerung der Servosteuerung und mechanischen Bewegung vorhergesagt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorhergehenden und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Bezug auf beigefügten Zeichnungen hervor.
  • 1 zeigt ein Hardwarekonfigurations-Diagramm zur Darstellung eines Hauptteils einer numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt ein schematisches Funktionsblockdiagramm der numerischen Steuerung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
  • 3A zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels, in dem ein Satz einer Gesamtabweichungszeit Tds und einer Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung miteinander gespeichert wird.
  • 3B zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels, in dem die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung miteinander für jeden Maschinentyp gespeichert werden.
  • 3C zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels, in dem die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung miteinander für jede Seriennummer, mit der eine einzelne Maschine identifiziert werden kann, gespeichert werden.
  • 4 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung einer Maschinenverzögerung
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung in Bezug auf Zeichnungen beschrieben.
  • In der Erfindung wird, da eine Abweichungszeit im Allgemeinen zum Zeitpunkt einer Beschleunigung/Verzögerung zunimmt, eine Bearbeitungszeit relativ einfach und äußerst genau durch Summieren einer Abweichungszeit zwischen einer vorhergesagten Bearbeitungszeit und einer aktuellen Bearbeitungszeit und der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung in einer Speichereinheit einer numerischen Steuerung und Addieren der summierten Abweichungszeit zu einer folgenden vorhergesagten Zeit aufgrund der Tatsache vorhergesagt, dass eine Auftrittsbedingung als in etwa proportional zur Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung von jeder Achse (sich bewegende Achse, Hauptachse usw.) einer Maschine in der Bearbeitungssteuerung betrachtet wird.
  • 1 zeigt ein Hardwarekonfigurations-Diagramm zur Darstellung einer numerischen Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und eines Hauptteils einer von der numerischen Steuerung angetriebenen und gesteuerten Werkzeugmaschine. Eine in der numerischen Steuerung 1 enthaltene Central Processing Unit (CPU) 11 ist ein Prozessor, der die numerische Steuerung 1 insgesamt steuert. Die CPU 11 liest ein in einem Read Only Memory (ROM) 12 gespeichertes Systemprogramm über einen Bus 20 und steuert die gesamte numerische Steuerung 1 entsprechend dem Systemprogramm. Ein Random Access Memory (RAM) 13 speichert temporäre Berechnungsdaten, Anzeigedaten, verschiedene von einem Bediener über eine Cathode-Ray-Tube-(CRT-)/manuelle Dateneingabe-(MDI-)Einheit 70 eingegebene Daten usw.
  • Ein nichtflüchtiger Speicher 14 ist als ein Speicher ausgebildet, der in einem Speicherzustand gehalten wird, wenn die Stromversorgung der numerischen Steuerung 1 ausgeschaltet wird, beispielsweise indem eine Reserveversorgung durch eine Batterie (nicht dargestellt) erfolgt. Der nichtflüchtige Speicher 14 speichert ein nachfolgend beschriebenes Bearbeitungsprogramm, das über eine Schnittstelle 15 gelesen wird, und ein über die CRT/MDI-Einheit 70 eingegebenes Bearbeitungsprogramm. Der nichtflüchtige Speicher 14 speichert ferner ein zum Betreiben des Bearbeitungsprogramms verwendetes Bearbeitungsprogrammbetrieb-Verarbeitungsprogramm, ein Bearbeitungszeit-Vorhersageverarbeitungsprogramm usw., die im RAM 13 zum Zeitpunkt der Ausführung erzeugt werden. Zusätzlich werden verschiedene Systemprogramm zum Ausführen der Verarbeitung eines Bearbeitungsmodus usw., die zum Erstellen und Bearbeitung des Bearbeitungsprogramms erforderlich sind, vorab in das ROM 12 geschrieben. Verschiedene Bearbeitungsprogramme wie das Bearbeitungsprogramm, das die Erfindung ausführt, können über die Schnittstelle 15 oder die CRT/MDI-Einheit 70 eingegeben und im nichtflüchtigen Speicher 14 gespeichert werden.
  • Die Schnittstelle 15 ist eine Schnittstelle zum Verbinden der numerischen Steuerung 1 und einer externen Vorrichtung 72 wie ein Adapter. Das Bearbeitungsprogramm und verschiedene Parameter werden von der Seite der externen Vorrichtung 72 gelesen. Ferner kann das in der numerischen Steuerung 1 bearbeitete Bearbeitungsprogramm in einem externen Speichermittel über die externe Vorrichtung 72 gespeichert werden. Eine programmierbare Maschinensteuerung (Programmable Machine Controller, PMC) 16 gibt ein Signal für ein Peripheriegerät (beispielsweise ein Stellglied wie eine Werkzeugwechsel-Roboterhand) der Werkzeugmaschine über eine Eingabe/Ausgabe-(E/A-)Einheit 17 unter Verwendung eines in der numerischen Steuerung 1 zum Steuern des Peripheriegeräts erstellten Sequenzprogramms aus. Zusätzlich empfängt die PMC 16 Signale von verschiedenen Schaltern usw. einer in einem Hauptgehäuse der Werkzeugmaschine angeordneten Bedienkonsole, führt die erforderliche Signalverarbeitung durch und übergibt die Signale an die CPU 11.
  • Die CRT/MDI-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabevorrichtung mit einer Anzeige, einer Tastatur usw. Die Schnittstelle 18 empfängt einen Befehl und Daten von einer Tastatur der CRT/MDI-Einheit 70 und übergibt den empfangenen Befehl und die empfangenen Daten an die CPU 11. Eine Schnittstelle 19 ist mit einer Bedienkonsole 71 mit einem manuellen Impulsgeber usw. verbunden.
  • Eine Achssteuerschaltung 30 zum Steuern einer Achse der Werkzeugmaschine empfängt eine Achsbewegungs-Befehlsgröße von der CPU 11 und gibt einen Achsbefehl an einen Servoverstärker 40 aus. Als Reaktion auf diesen Befehl treibt der Servoverstärker 40 einen Servomotor 50 zum Bewegen der Achse der Werkzeugmaschine an. Der Servomotor 50 der Achse umfasst einen Positions-/Drehzahlgeber und meldet ein Positions-/Drehzahl-Rückmeldesignal vom Positions-/Drehzahlgeber zurück an die Achssteuerschaltung 30 zum Durchführen einer Regelung einer Position/Drehzahl.
  • Im Hardwarekonfigurationsdiagramm von 1 sind nur eine Achssteuerschaltung 30, ein Servoverstärker 40 und ein Servomotor 50 dargestellt. In der Praxis entspricht aber die Zahl von Achssteuerschaltungen 30, Servoverstärkern 40 und Servomotoren 50 der Zahl von in der Werkzeugmaschine angeordneten Achsen. Ferner ist in 1 auf die Darstellung der Rückmeldung der Position/Drehzahl vom Servomotor 50 verzichtet.
  • Eine Spindelsteuerschaltung 60 empfängt einen Hauptachs-Drehungsbefehl für die Werkzeugmaschine und gibt ein Spindeldrehzahlsignal an einen Spindelverstärker 61 aus. Als Reaktion auf dieses Spindeldrehzahlsignal dreht der Spindelverstärker 61 einen Spindelmotor 62 der Werkzeugmaschine mit einer befohlenen Drehzahl zum Antreiben des Werkzeugs.
  • Ein Positionscodierer 63 ist mit dem Spindelmotor 62 durch ein Zahnrad, einen Riemen usw. gekoppelt; der Positionscodierer 63 gibt einen Rückmeldeimpuls in Synchronisation mit der Drehung einer Hauptachse aus und der Rückmeldeimpuls wird von der CPU 11 gelesen.
  • 2 zeigt ein schematisches Funktionsblockdiagramm gemäß einer Ausführungsform, wenn eine Funktion zum Vorhersagen einer für eine auf der Basis des von der Erfindung bereitgestellten Bearbeitungsprogramms durchgeführte Bearbeitung erforderlichen Bearbeitungszeit in der in 1 dargestellten numerischen Steuerung 1 durch ein Systemprogramm installiert ist. Jedes in 2 dargestellte Funktionsmittel wird implementiert, wenn die in 1 dargestellte CPU 11 das Systemprogramm zum Bereitstellen jeder Funktion ausführt. Die numerische Steuerung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Steuerung 100, eine Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 und eine Datensummiereinheit 120.
  • Die Steuerung 100 liest sequentiell ein Bearbeitungsprogramm 200 von einem Speicher (nicht dargestellt) zum Analysieren des Bearbeitungsprogramms 200, erzeugt Befehlsdaten zum Antreiben von jedem in der Maschine enthaltenen Servomotor oder Spindelmotor auf der Basis eines Analyseergebnisses und steuert die Maschine auf der Basis der Befehlsdaten, wodurch die Bearbeitungssteuerung durchgeführt wird. Die Steuerung 100 ist ein von der CPU 11 implementiertes Funktionsmittel, das die Analyseverarbeitung ausführt, die Achssteuerschaltung 30, die jede Achse steuert, der Servoverstärker 40, die Spindelsteuerschaltung 60, der Spindelverstärker 61 usw. wie in 1 dargestellt.
  • Die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 ist ein Funktionsmittel, das eine Bearbeitungszeit auf der Basis von Daten umfassend eine Abweichungszeit oder die Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung, die zum Zeitpunkt der in der Vergangenheit durchgeführten Bearbeitung gespeichert und in einer nachfolgend beschriebenen Datenspeichereinheit 210 gespeichert werden, vorhersagt. Die Vorhersage der Bearbeitungszeit durch die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 kann für alle im Bearbeitungsprogramm 200 enthaltenen Blöcke vor dem Starten der Bearbeitungssteuerung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 durch die Steuerung 100 durchgeführt werden. Die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 umfasst eine Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 111, eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 und eine Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113.
  • Die Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 111 analysiert das Bearbeitungsprogramm 200 entsprechend einem Vorhersageziel der Bearbeitungszeit und sagt eine Bearbeitungszeit Te1 ohne Berücksichtigung einer Verzögerungszeit durch eine Maschinenverzögerung in Bezug auf die Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 vorher. Beispielsweise können die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2003-175439 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2012-243152 Verfahren verwendet werden, um die Bearbeitungszeit Te1 ohne Berücksichtigung der Verzögerungszeit durch die Maschinenverzögerung vorherzusagen.
  • Die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 analysiert das Bearbeitungsprogramm 200 entsprechend dem Vorhersageziel der Bearbeitungszeit und berechnet die auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 in der Bearbeitung vorhergesagte Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse. Als ein Verfahren zum Berechnen der vorherzusagenden Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 kann beispielsweise ein Befehl von jedem Block im Bearbeitungsprogramm 200 analysiert werden und es kann einfach die Zahl von Malen des Startens und Beendens der Achsbewegung als die vorherzusagende Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung von jeder Achse berechnet werden. Alternativ kann die vorherzusagende Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung von jeder Achse durch Subtrahieren der durch einen Optimierungsprozess der Achsbewegung ausgelassenen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung von der Zahl von Malen des Beginnens und Beendens der Achsbewegung berechnet werden. Die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 berechnet vorzugsweise die vorherzusagende Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse auf der Basis eines in der Steuerung 100 verwendeten Achssteueralgorithmus.
  • Die Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 berechnet eine durchschnittliche Abweichungszeit Tda pro Beschleunigung/Verzögerung unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 auf der Basis einer Gesamtabweichungszeit Tds und einer Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung, die in der nachfolgend beschriebenen Datenspeichereinheit 210 gespeichert werden.
  • [Gleichung 1]
    • Tda = Tds/Cs
  • Ferner berechnet die Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 eine Korrekturzeit Td durch die Maschinenverzögerung unter Verwendung der folgenden Gleichung 2 auf der Basis der unter Verwendung der Gleichung 1 berechneten durchschnittlichen Abweichungszeit Tda pro Beschleunigung/Verzögerung und der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 berechneten in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 vorherzusagenden Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse.
  • [Gleichung 2]
    • Td = Tda × C1
  • Anschließend berechnet die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 eine genaue vorhergesagte Bearbeitungszeit T unter Verwendung der folgenden Gleichung 3 auf der Basis der Bearbeitungszeit Te1 ohne Berücksichtigung der von der Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 111 berechneten Verzögerungszeit durch die Maschinenverzögerung in Bezug auf die Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 und der von der Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 berechneten Korrekturzeit Td durch die Maschinenverzögerung.
  • [Gleichung 3]
    • T = Te1 + Td
  • Die Datensummiereinheit 120 ist wiederum ein Funktionsmittel, das Informationen in Bezug auf die Bearbeitung durch die Bearbeitungssteuerung der Maschine in der Datenspeichereinheit 210 summiert, wenn die Bearbeitungssteuerung durch die numerische Steuerung 1 durchgeführt wird. Die Datensummiereinheit 120 kann automatisch die Informationen in Bezug auf die Bearbeitung in der Datenspeichereinheit 210 jedes Mal durchführen, wenn die Bearbeitungssteuerung der Maschine durch die numerische Steuerung 1 durchgeführt wird, oder die Informationen in Bezug auf die Bearbeitung in der Datenspeichereinheit 210 nur dann summieren, wenn der Bediener das Summieren befiehlt. Die Datensummiereinheit 120 umfasst eine Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121, eine Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 und eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit 123.
  • Die Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 misst eine aktuelle Bearbeitungszeit Tr1 von einem Start bis zu einem Ende der Bearbeitung durch das Bearbeitungsprogramm 200, wenn die Bearbeitungssteuerung der Maschine auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 durch die Steuerung 100 durchgeführt wird. Beispielsweise verwendet die Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 einen in der numerischen Steuerung 1 enthaltenen Echtzeitblock (Real Time Block, RTC) (nicht dargestellt) usw. zum Messen einer Zeit. Die Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 kann die aktuelle Bearbeitungszeit Tr1 durch Überwachen eines Verarbeitungszustands des Bearbeitungsprogramms durch die Steuerung 100 messen.
  • Zusätzlich kann die Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 zum Messen einer aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cr1 von jeder Achse zusätzlich zur aktuellen Bearbeitungszeit Tr1, wenn die Bearbeitungssteuerung der Maschine auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 durch die Steuerung 100 durchgeführt wird, ausgebildet sein.
  • Die Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 berechnet eine Abweichungszeit Td1 unter Verwendung der folgenden Gleichung 4 auf der Basis der Bearbeitungszeit Te1 ohne Berücksichtigung der von der Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 111 vorhergesagten Verzögerungszeit durch die Maschinenverzögerung in Bezug auf die Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 und der von der Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 berechneten für die Bearbeitung durch die Bearbeitungssteuerung der Maschine auf der Basis des Bearbeitungsprogramms 200 erforderlichen aktuellen Bearbeitungszeit Tr1. Zusätzlich addiert die Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 die berechnete Abweichungszeit Td1 zu einer in der Datenspeichereinheit 210 vorhergehenden Gesamtabweichungszeit Tds, um die vorhergehende Gesamtabweichungszeit Tds mit einer Gesamtabweichungszeit Tds zu aktualisieren, und speichert die neue Gesamtabweichungszeit Tds in der Datenspeichereinheit 210.
  • [Gleichung 4]
    • Td1 = Tr1 – Te1
  • Die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit 123 addiert die von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 berechnete vorherzusagende Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse zu einer in der Datenspeichereinheit 210 gespeicherten vorhergehenden Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs, um die vorhergehende Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs mit einer neuen Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs zu aktualisieren, und speichert die neue Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung mit der vorhergehenden Gesamtabweichungszeit Tds in der Datenspeichereinheit 210. Die von der Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 gemessene aktuelle Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cr1 von jeder Achse in der aktuellen Bearbeitung kann statt der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse verwendet werden.
  • Die Datenspeichereinheit 210 verknüpft und speichert eine durch Addieren von von der Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 in der in der Vergangenheit durchgeführten Bearbeitung durch die Maschinensteuerung der Maschine berechneten Abweichungszeiten mit der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit 112 in der Bearbeitung berechneten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung C1 von jeder Achse ermittelte Gesamtabweichungszeit Tds oder eine durch Addieren der von der Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung 121 gemessenen aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cr1 von jeder Achse ermittelte Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs. Beispielsweise kann die Datenspeichereinheit 210 durch Sicherstellen eines Speicherbereichs im nichtflüchtigen Speicher 14 bereitgestellt werden.
  • 3A, 3B und 3C zeigen Diagramme zur Darstellung von Beispielen der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs, die in der Datenspeichereinheit 210 gespeichert sind. Beispielsweise kann wie in 3A dargestellt die Datenspeichereinheit 210 einen Satz der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verknüpfung miteinander speichern. In diesem Fall aktualisieren die Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 und die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit 123 die gleiche Gesamtabweichungszeit Tds und die gleiche Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs unabhängig von einem Typ der Maschine und die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 und die Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 berechnen jeden Wert unter Verwendung der gleichen Gesamtabweichungszeit Tds und der gleichen Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs unabhängig vom Typ der Maschine.
  • Zusätzlich kann beispielsweise wie in 3B dargestellt die Datenspeichereinheit 210 die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung miteinander für jeden Maschinentyp speichern. In diesem Fall aktualisieren die Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 und die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit 123 einen Satz der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs entsprechend einem Maschinentyp, der aktuell gesteuert wird, und die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 und die Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 berechnen jeden Wert unter Verwendung des Satzes der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs entsprechend einem Maschinentyp, der aktuell gesteuert wird.
  • Ferner kann beispielsweise wie in 3C dargestellt die Datenspeichereinheit 210 die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs in Verbindung miteinander für jede einzelne Maschine (für jede Seriennummer, mit der eine einzelne Maschine in 3C identifiziert werden kann) speichern. In diesem Fall aktualisieren die Abweichungszeit-Berechnungseinheit 122 und die Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit 123 einen Satz der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs entsprechend einer Seriennummer einer Maschine, die aktuell gesteuert wird, und die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit 110 und die Korrekturzeit-Berechnungseinheit 113 berechnen jeden Wert unter Verwendung des Satzes der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs entsprechend der Seriennummer der Maschine, die aktuell gesteuert wird.
  • Ein Typ oder eine Seriennumer einer Maschine kann unter Verwendung einer allgemeinen Funktion der numerischen Steuerung erfasst und von der Maschine spezifiziert werden.
  • In der numerischen Steuerung 1 mit solch einer Konfiguration werden die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs, die in der in der Vergangenheit durchgeführten Bearbeitung durch die Bearbeitungssteuerung der Maschine berechnet wurden, in der Datenspeichereinheit 210 gespeichert und eine Bearbeitungszeit unter Berücksichtigung einer Maschinenverzögerung wie einer Verzögerung der Servosteuerung und der mechanischen Bewegung auf der Basis der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs kann in Bezug auf die Datenspeichereinheit 210 in der folgenden Bearbeitung vorhergesagt werden. Somit kann im Vergleich zum Stand der Technik eine Bearbeitungszeit genauer vorhergesagt werden. Es besteht das Problem, dass eine Bearbeitungszeit nicht äußerst genau vorhergesagt werden kann, wenn die Gesamtabweichungszeit Tds und die Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs nicht in einem einleitenden Vorgang der numerischen Steuerung in der Datenspeichereinheit gespeichert werden. Solch ein Problem kann aber einfach durch Verwenden der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs, die von einer in einem anderen gleichen Typ von numerischer Steuerung übertragen werden, oder durch Bereitstellen von Daten der Gesamtabweichungszeit Tds und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung Cs, die von einem Hersteller der numerischen Steuerung vorbereitet werden, gelöst werden.
  • Es wurden zwar bisher Ausführungsformen der Erfindung beschrieben; aber die Erfindung ist nicht ausschließlich auf Beispiele der zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weisen durch Vornehmen geeigneter Änderungen ausgeführt werden.
  • Beispielsweise zeigen die zuvor beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel des Vorhersagens der Bearbeitungszeit durch Blöcke des gesamten Bearbeitungsprogramms. Die Bearbeitungszeit kann aber beispielsweise auch für einige Blöcke mit Beschleunigung/Verzögerung vorhergesagt werden.
  • In den vorhergehenden Ausführungsformen ist die Datenspeichereinheit in der numerischen Steuerung angeordnet. Die Datenspeichereinheit kann aber auch in einem Hostcomputer einer Fabrik angeordnet sein und von den numerischen Steuerungen gemeinsam verwendet werden und jede der numerischen Steuerungen kann sich über ein Netzwerk auf in der im Hostcomputer angeordneten Datenspeichereinheit gespeicherte Daten beziehen und diese aktualisieren. Ferner kann die Datenspeichereinheit auf einem vom Hersteller der numerischen Steuerung angeordnet sein und die numerischen Steuerungen von Kunden können gemeinsam auf diese zugreifen.
  • In den vorhergehenden Ausführungsformen werden Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit und Datensummiereinheit bereitgestellt. Solange aber ausreichend zuverlässige Daten in der Datenspeichereinheit vorab summiert werden, kann die numerische Steuerung als eine numerische Steuerung verwendet werden, die äußerst genau die Bearbeitungszeit vorhersagt, wenn eine Konfiguration der Datensummiereinheit weggelassen wird und ausschließlich die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit (und jedes in der Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit enthaltene Funktionsmittel) und die Datenspeichereinheit in der numerischen Steuerung montiert sind. In diesem Fall kann, obwohl ein Aktualisieren der Datenspeichereinheit nicht mehr erfolgt, wenn die Bearbeitung unter Verwendung der gleichen Maschine durchzuführen ist, die Bearbeitungszeit mit einer ausreichend hohen Genauigkeit vorhergesagt werden, ohne das Aktualisieren der Datenspeichereinheit (Anpassung von Daten an eine Umgebung) durchzuführen.
  • Ferner umfassen in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit und die Datensummiereinheit weitere Funktionsmittel. Solch eine Umfassungsbeziehung ist aber gegebenenfalls nicht gegeben und eine Funktion und eine Wirkung der Erfindung ändern sich nicht, wenn jedes Funktionsmittel als eigenständiges Funktionsmittel installiert ist.
  • 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 2003-175439 [0004, 0004, 0005, 0034]
    • JP 2012-243152 [0004, 0004, 0005, 0034]
    • JP 11-028643 [0004, 0004, 0005]
    • JP 2014-038482 A [0004]
    • JP 2012-502270 [0004, 0004, 0005]
    • JP 2014-038482 [0004, 0005]

Claims (5)

  1. Numerische Steuerung zum Durchführen der Bearbeitung eines Werkstücks durch Steuern einer Maschine umfassend wenigstens eine Achse auf der Basis eines Bearbeitungsprogramms, wobei die numerische Steuerung umfasst: eine Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen einer Referenzbearbeitungszeit entsprechend einer Bearbeitungszeit ohne Berücksichtigung der Beschleunigung/Verzögerung der Achse auf der Basis des Bearbeitungsprogramms; eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit zum Vorhersagen der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms; eine Datenspeichereinheit zum Speichern von Informationen in Bezug auf eine Abweichungszeit entsprechend einem Unterschied zwischen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer für die aktuelle Bearbeitung durch die Maschine erforderlichen Bearbeitungszeit und der in der Bearbeitung vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit; eine Korrekturzeit-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Korrekturzeit zum Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit auf der Basis der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung und der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit; und eine Bearbeitungszeit-Vorhersageeinheit zum Berechnen einer durch Korrigieren der Referenzbearbeitungszeit unter Verwendung der Korrekturzeit ermittelten vorhergesagten Bearbeitungszeit.
  2. Numerische Steuerung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung zum Messen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer für die Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms aktuell erforderlichen Bearbeitungszeit und einer aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung entsprechend der Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung einer aktuellen Achse; eine Abweichungszeit-Berechnungseinheit zum Berechnen einer Abweichungszeit entsprechend einem Unterschied zwischen der von der Messeinheit für die aktuelle Bearbeitung gemessenen aktuellen Bearbeitungszeit und der von der Referenzbearbeitungszeit-Vorhersageeinheit vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit und Aktualisieren der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit durch die berechnete Abweichungszeit; und eine Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Speichereinheit zum Aktualisieren der in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit durch die von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse in der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms oder die aktuelle Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms.
  3. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit umfassen eine Gesamtabweichungszeit entsprechend einer Summe von Abweichungszeiten entsprechend einem Unterschied zwischen einer aktuellen Bearbeitungszeit entsprechend einer aktuell für wenigstens eine durch die Maschine in der Vergangenheit durchgeführte Bearbeitung erforderlichen Bearbeitungszeit und einer auf der Basis eines in der Bearbeitung verwendeten Bearbeitungsprogramms vorhergesagten Referenzbearbeitungszeit, und eine Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung entsprechend einer Summe der auf der Basis des Bearbeitungsprogramms in jeder Bearbeitung vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Achse oder einer aktuellen Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung der Bearbeitung auf der Basis des Bearbeitungsprogramms, und die Korrekturzeit-Berechnungseinheit die Korrekturzeit auf der Basis der von der Beschleunigungs-/Verzögerungsfrequenz-Vorhersageeinheit vorhergesagten Zahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung, der Gesamtabweichungszeit und der Gesamtzahl von Malen der Beschleunigung/Verzögerung berechnet.
  4. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit für den Maschinentyp gespeichert werden.
  5. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die in der Datenspeichereinheit gespeicherten Informationen in Bezug auf die Abweichungszeit für jede einzelne Maschine gespeichert werden.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016100503B9 (de) * 2016-01-13 2017-07-13 Komet Group Gmbh Verfahren zum Überwachen einer Werkzeugmaschine und Steuerung
JP6693988B2 (ja) 2018-03-22 2020-05-13 ファナック株式会社 加工プログラム編集装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1128643A (ja) 1997-07-09 1999-02-02 Ogihara:Kk Ｎｃ切削機械の加工完了時間予測方法及びその装置
JP2003175439A (ja) 2001-12-11 2003-06-24 Mori Seiki Co Ltd Ｎｃ工作機械の加工時間推定装置
JP2012502270A (ja) 2008-09-10 2012-01-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 緊急時存在検出システム、装置及び方法
JP2012243152A (ja) 2011-05-20 2012-12-10 Fanuc Ltd 加工時間予測部および加工誤差予測部を有する数値制御装置
JP2014038482A (ja) 2012-08-16 2014-02-27 Fanuc Ltd 数値制御装置の処理能力を考慮する加工時間予測装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651821A (ja) * 1992-01-10 1994-02-25 Nec Corp Ｎｃ加工機の加工時間予測方法および装置
US5508596A (en) * 1993-10-07 1996-04-16 Omax Corporation Motion control with precomputation
JP3518029B2 (ja) * 1994-05-09 2004-04-12 三菱電機株式会社 サーボシステムの制御装置
JPH10143218A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Nissan Motor Co Ltd ロボットのサイクルタイム予測装置
JP2004326618A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Star Micronics Co Ltd 工作機械の数値制御装置
JP4226629B2 (ja) * 2007-01-05 2009-02-18 ファナック株式会社 複数の軸を制御する数値制御装置及び数値制御装置を用いた同期制御方法
JP4627553B2 (ja) * 2008-03-28 2011-02-09 株式会社日立製作所 プラントの制御装置および火力発電プラントの制御装置
JP4980458B2 (ja) * 2010-10-27 2012-07-18 ファナック株式会社 数値制御工作機械の加工時間予測装置
WO2014020763A1 (ja) * 2012-08-03 2014-02-06 三菱電機株式会社 数値制御装置
JP5715195B2 (ja) * 2013-07-03 2015-05-07 ファナック株式会社 プログラム実行ペースを指定できるモーションコントローラ
JP6026481B2 (ja) * 2014-10-21 2016-11-16 ファナック株式会社 指定時刻に加工を中断する数値制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1128643A (ja) 1997-07-09 1999-02-02 Ogihara:Kk Ｎｃ切削機械の加工完了時間予測方法及びその装置
JP2003175439A (ja) 2001-12-11 2003-06-24 Mori Seiki Co Ltd Ｎｃ工作機械の加工時間推定装置
JP2012502270A (ja) 2008-09-10 2012-01-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 緊急時存在検出システム、装置及び方法
JP2012243152A (ja) 2011-05-20 2012-12-10 Fanuc Ltd 加工時間予測部および加工誤差予測部を有する数値制御装置
JP2014038482A (ja) 2012-08-16 2014-02-27 Fanuc Ltd 数値制御装置の処理能力を考慮する加工時間予測装置

Also Published As

Publication number Publication date
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DE102017004591B4 (de) 2020-08-20
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US20170329312A1 (en) 2017-11-16

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