DE102014010213B4

DE102014010213B4 - Numerische Steuerungsvorrichtung, die zum Steuern einer Drehmaschine, in der ein Werkstück dreht, derart ausgebildet ist, dass eine Pfadlänge reduziert wird

Info

Publication number: DE102014010213B4
Application number: DE102014010213.0A
Authority: DE
Inventors: c/o FANUC Corporation Haga Makoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-07-02
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: JP5813058B2; CN104281091A; CN104281091B; JP2015011669A; DE102014010213A1; US9599978B2; US20150012125A1

Abstract

Numerische Steuerungsvorrichtung (200), die zum Steuern einer Drehmaschine, in der ein Werkstück (21) dreht, derart ausgebildet ist, dass eine Pfadlänge reduziert wird, wobei die Drehmaschine auf einen Befehl hin zur Bearbeitung eines Werkstücks (21) aus einer Materialform desselben zu einer Endbearbeitungsform desselben gemäß einem festen Zyklus konfiguriert ist, der aus einer Mehrzahl von Schneidzyklen gebildet ist, bei welchen jeweils ein Bewegungspfad von einer Startposition desselben zu einer Endposition desselben aus einer Mehrzahl von Pfaden als ein Schneidzyklus gebildet ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:ein Überschneidungsüberprüfungsmittel, das zur Bestimmung konfiguriert ist, ob eine Überschneidung zwischen dem Werkstück (21) und dem Bewegungspfad entsteht, wenn der Bewegungspfad von einer Schneid-Abschlussposition (4) in einem Schneidzyklus zu einer Schneid-Startposition (5) in einem nächsten Schneidzyklus gerade ist, umfassend:- einen ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Position (22), die der Schneid-Abschlussposition (23) in dem Schneidzyklus unmittelbar vorausgeht und bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert, in einer halben Ebene auf der Seite vorhanden ist, auf der die Schneid-Startposition (24) in dem nächsten Schneidzyklus in Bezug auf eine senkrechte Linie (25) vorhanden ist, die durch die Schneid-Abschlussposition (23) in dem Schneidzyklus senkrecht zu einer ersten planaren Achse verläuft,- einen zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn von allen Positionen (30, 31, 32, 40, 41, 42), an welchen sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, eine Position (31, 41) vorhanden ist, an welcher ein durch die erste planare Achse und eine gerade Linie (35, 45), die die Schneid-Startposition (34, 44) in dem nächsten Schnittzyklus mit der Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, gebildeter Winkel (36, 46) größer ist als ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition (34, 44) in dem nächsten Schneidzyklus mit der Schneid-Abschlussposition (33, 43) in dem Schneidzyklus verbindet,- einen dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Distanz (α) in einer auf der ersten planaren Achse senkrecht stehenden zweiten planaren Achse von einer Position (61), an der i) sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert und ii) ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition (65) in dem Schneidzyklus mit der Position (61) verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, ein Mindestmaß erreicht, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition (65) in dem Schneidzyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und- einen vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Distanz (β) in der auf der ersten planaren Achse senkrecht stehenden zweiten planaren Achse von einer Position (73), an welcher i) sich die Bewegungsrichtung ändert und ii) ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition (76) in dem nächsten Schneidzyklus mit der Position (73) verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, ein Maximum erreicht, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition (75) in dem Schneidzyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist,wobei das Überschneidungsüberprüfungsmittel des Weiteren, wenn bestimmt wird, dass keine Überschneidung entsteht, zur Änderung des Bewegungspfads von der Schneid-Abschlussposition (4) in dem einen Schneidzyklus zur Schneid-Startposition (5) in dem nächsten Schneidzyklus in eine gerade Form konfiguriert ist,wobei das Überschneidungsüberprüfungsmittel ferner dann, wenn durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück überschneidet, und durch den zweiten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad mit dem Werkstück (21) überschneidet, zum Ausführen einer geraden Bewegung entlang zweier Blöcke aus geraden Linien von der Schneid-Abschlussposition (110) in dem einen Schneidzyklus zur Schneid-Startposition (112) in dem nächsten Schneidzyklus innerhalb eines Bereichs konfiguriert ist, in welchem keine Überschneidung mit dem Werkstück (21) bestimmt wird, wobei die beiden geraden Linien einen Winkel von 90 Grad oder mehr und weniger als 180 Grad bilden.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerungsvorrichtung, die eine Werkzeugmaschine steuert, und betrifft insbesondere eine numerische Steuerungsvorrichtung zur Verringerung einer Pfadlänge zu einem Startpunkt in einem festen Zyklus.
Eine numerische Steuerungsvorrichtung führt auf einen Befehl hin eine Bearbeitung eines Werkstücks von einer Materialform des Werkstücks zu einer Endbearbeitungsform desselben gemäß einem festen Zyklus aus, der aus einer Mehrzahl von Schneidzyklen für jeden Schneidzyklus gebildet ist, bei dem ein Bewegungspfad von einer Startposition des Bewegungspfads zu einer Endposition desselben aus einer Mehrzahl von Pfaden als ein Schneidzyklus gebildet ist, wodurch herkömmlicherweise eine einmalige Rückkehr von einer Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zu einer Startposition des Zyklus oder eine Bewegung entlang lediglich einer ersten planaren Achse zum Beginnen des nächsten Zyklus ausgelöst wird. Hierbei kennzeichnet die erste planare Achse eine X-Achse im Fall einer XY-Ebene, eine Z-Achse im Fall einer ZX-Ebene und eine Y-Achse im Fall einer YZ-Ebene. Des Weiteren kennzeichnet eine zweite planare Achse die Y-Achse im Fall der XY-Ebene, die X-Achse im Fall der ZX-Ebene und die Z-Achse im Fall der YZ-Ebene.
Was den herkömmlichen festen Zyklus betrifft, so wird kein Bereich, in dem ein Werkstück bereits spanend bearbeitet wurde, bestimmt, aber der zuvor genannte Vorgang wird stets ausgeführt, um eine Überschneidung mit dem Werkstück zu verhindern. Als Lösung für dieses Problem offenbart der Abschnitt „Lösung“ in der JP H10 - 293 606 A Folgendes als Verfahren zur Konfiguration des Pfads. Es ist eine Schneidzustandbestimmungseinheit vorgesehen, um eine Spindellast auf ein Werkzeug bei der Ausführung eines bestimmten Schneidblocks eines Bearbeitungsprogramms zu erfassen, um einen derzeitigen Schneidzustand des Werkstücks mit dem Werkzeug zu bestimmen. Es ist eine Werkzeugpositionserfassungseinheit vorgesehen, um die Position des Werkzeugs zu erfassen, wenn bestimmt wird, dass der Schneidzustand verändert ist. Eine Programm-Neuschreibeinheit ist vorgesehen, um einen Abschnitt, in welchem das Werkzeug das Werkstück in dem spezifischen Schneidblock des Bearbeitungsprogramms jetzt nicht spanend bearbeitet, als Zielabschnitt eines Eilgangbefehls G0 neu zu schreiben, angewiesen durch ein Neuschreibbefehl-Kennzeichen auf Basis eines Bestimmungssignals des Schneidzustands von der Erfassungseinheit des Schneidzustands und einer Werkzeugposition im Fall der von der Erfassungseinheit der Werkzeugposition erfassten Veränderung des Schneidzustands.
Als weitere Lösung offenbart des Weiteren der Abschnitt „Lösung“ in der JP 2008 - 9 758 A ein Verfahren zur Durchführung eines vorgegebenen Bearbeitungsvorgangs durch Bewegen des Werkzeugs relativ zum Werkstück auf Basis eines gespeicherten Bearbeitungsprogramms, wobei eine Programmspeichereinheit das Bearbeitungsprogramm speichert, in dem ein Schneid-Vorschubbefehl zum Anweisen eines Schneidvorschubs von einer Schneid-Vorschub-Startposition und ein Eilgangbefehl zum Anweisen eines Eilgangs zur Schneid-Vorschub-Startposition beschrieben sind. Gemäß dem Verfahren ist eine Kontakterfassungseinheit zur Überwachung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines Kontakts des Werkzeugs mit dem Werkstück vorgesehen. Auf Basis eines Erfassungssignals von der Kontakterfassungseinheit wird die Schneid-Vorschub-Startposition des Bearbeitungsprogramms verändert, um den Bewegungspfad des Werkzeugs im Eilgangbefehl auf die Schneid-Vorschub-Startposition zu ändern und setzen.
Die Schneid-Steuervorrichtung, die in der zuvor genannten JP H10 - 293 606 A offenbart ist, verringert jedoch nicht den Pfad, sondern ändert den Abschnitt, der sich jetzt nicht im Schneidzustand für den Schneidblock befindet zum Eilgang um, um die Zykluszeit zu verringern. Die Zykluszeit kann daher nicht verringert werden, wenn von Anfang an Eilgangblöcke festgelegt werden, und dies stellt ein Problem dar.
Des Weiteren ändert die in der JP 2008 - 9 758 A offenbarte Werkzeugmaschine den Bewegungspfad für einen Pfad, der einem Eilgangbefehl bezüglich einen einzelnen Blocks entspricht. Daher können Pfade von Eilgangbefehlen, die sich auf eine Mehrzahl von Blöcken beziehen nicht verringert werden, der verringerte Pfad ist ein Schneidblock, und die Kontakterfassungseinheit als Hardware ist erforderlich, und dies stellt ein Problem dar.
Die Druckschrift „SINUMERIK 840D sl/840D/840Di sl - Zyklen - Programmierhandbuch 01/2008“, Siemens AG, Nürnberg 2008, offenbart eine numerische Steuerungsvorrichtung, die zum Steuern einer Drehmaschine, in der ein Werkstück dreht, ausgebildet ist, wobei die Drehmaschine auf einen Befehl hin zur Bearbeitung eines Werkstücks aus einer Materialform desselben zu einer Endbearbeitungsform desselben gemäß einem festen Zyklus konfiguriert ist, der aus einer Mehrzahl von Schneidzyklen gebildet ist, bei welchem ein Bewegungspfad von einer Startposition desselben zu einer Endposition desselben aus einer Mehrzahl von Pfaden als ein Schneidzyklus gebildet ist.
Aus der Druckschrift WO 2012 / 077 910 A2 (und dessen Patentfamilienmitglied US 2013/0 253 694 A1 ) ist außerdem ein numerisches Steuerungssystem bekannt, welches zur Reduktion von Leerweg einen Werkzeugpfad in vorgegebener Weise anpasst, falls eine Simulation einer Werkzeugbewegung entlang des Werkzeugpfads anzeigt, dass es auf dem Werkzeugpfad zu keinem Zusammenstoß kommt.
Kurzfassung der Erfindung
Daher liegt ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer numerischen Steuerungsvorrichtung mit einer Funktion zur Verringerung eines Pfads zu einem Startpunkt in einem festen Zyklus, wobei die Vorrichtung einen geraden Pfad von einer Schneid-Abschlussposition in einem Zyklus zu einer Schneid-Startposition in einem nächsten Zyklus in dem festen Zyklus konfiguriert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine numerische Steuerungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die zuvor genannte Gestaltung eine gerade Bewegung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus in dem festen Zyklus, und ermöglicht dadurch einen verringerten Pfad. Wenn die Möglichkeit besteht, dass sich der Bewegungspfad mit dem Werkstück überschneidet, wird des Weiteren ein Bereich, in welchem das Werkstück bereits spanend bearbeitet wurde, bestimmt, um eine Überschneidung zu verhindern, und der Pfad von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus wird mit einer Länge, die so gering wie möglich ist, festgelegt.
Figurenliste
Andere Aspekte und Vorteile, zusätzlich zu den zuvor genannten, der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm des maßgeblichen Abschnitts einer numerischen Steuerungsvorrichtung mit einer Funktion zur Verringerung eines Pfads zu einem Startpunkt in einem festen Zyklus gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bewegungspfads in einem festen Zyklus eines herkömmlichen Stands der Technik;
3 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bewegungspfads in einem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
4 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 1 eines ersten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
5 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 2 des ersten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
6 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 1 eines zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
7 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 2 des zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
8 ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 3 des zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
9 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Pfads in dem festen Zyklus des herkömmlichen Stands der Technik und eines Bezugswerts a;
10 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Pfads in dem festen Zyklus des herkömmlichen Stands der Technik und eines Bezugswerts β;
11 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Beispiels eines dritten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels und eines vierten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels;
12 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 1 in einem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
13 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 2 in dem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
14 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 3 in dem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
15 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bewegungspfads in einem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
16 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Zyklusvorgangs in dem festen Zyklus;
17 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs A in 16;
18 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs B in 16;
19 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs C in 18; und
20 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs D in 19.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In der vorliegenden Beschreibung kennzeichnet nachstehend eine erste planare Achse eine X-Achse im Fall einer XY-Ebene, eine Z-Achse im Fall einer ZX-Ebene und eine Y-Achse im Fall einer YZ-Ebene. Des Weiteren kennzeichnet eine zweite planare Achse die Y-Achse im Fall der XY-Ebene, die X-Achse im Fall der ZX-Ebene und die Z-Achse im Fall der YZ-Ebene.
1 ist ein Blockdiagramm des maßgeblichen Abschnitts einer numerischen Steuerungsvorrichtung mit einer Funktion zur Verringerung eines Pfads zu einem Startpunkt in einem festen Zyklus gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Zentraleinheit 211 ist ein Prozessor, der die gesamte numerische Steuerungsvorrichtung 200 steuert. Die Zentraleinheit 211 ist über einen Bus 223 mit einem Speicher 212 verbunden, der aus einem ROM, einem RAM, einem nicht flüchtigen Speicher und dergleichen, einer PMC (programmable machine control, dt. programmierbare Maschinensteuerung) 213, einer Anzeigeeinheit 214, die aus einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit gebildet ist, einer Eingabeeinheit 215, wie z.B. einer Tastatur zur Eingabe verschiedener Befehle und Daten, einer mit einem externen Speichermedium verbundenen Schnittstelle 216, einem Host-Computer und dergleichen, Achssteuerkreisen 217 für eine Werkzeugmaschine und einem Spindel-Steuerkreis 220 gebildet ist. Hinsichtlich der Achssteuerkreise 217 für die Werkzeugmaschine zeigt insbesondere 1 beispielhaft die Achssteuerkreise für drei Achsen. Die Zentraleinheit 211 liest ein in dem Speicher 212 gespeichertes Systemprogramm über den Bus 223 aus und steuert die gesamte numerische Steuerungsvorrichtung entsprechend dem Systemprogramm. Des Weiteren speichert der Speicher 212 ein Programm zum Ausführen der Funktion des Verringerns eines Pfads zu einem Startpunkt in einem festen Zyklus.
Die PMC 213 gibt ein Signal an eine Hilfsvorrichtung einer Bearbeitungsmaschine aus, welche Hilfsvorrichtung ein Steuerobjekt auf Basis eines in der numerischen Steuerungsvorrichtung 200 gebildeten Sequenzprogramms ist, oder führt eine Steuerung nach Eingabe eines Signals aus der Hilfsvorrichtung durch. Die PMC 213 empfängt ferner Signale verschiedener Schalter auf einem Bedienfeld, das in das Hauptgehäuse der Bearbeitungsmaschine eingebaut ist, die von der numerischen Steuerungsvorrichtung zur Durchführung notwendiger Verarbeitungsvorgänge der Signale gesteuert wird, und überträgt danach die Signale an die Zentraleinheit 211.
Die Achssteuerkreise 217 für insgesamt drei Achsen, für die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse, empfangen Bewegungsbetragsbefehle, die einer Interpolationsverarbeitung unterliegen und von der Zentraleinheit 211 an die Achsen verteilt werden, und geben Befehle für die jeweiligen Achsen an Servoverstärker 218 aus. Die Servoverstärker 218 empfangen die Befehle und treiben Servomotoren 219 für die jeweiligen Achsen der Werkzeugmaschine an.
Jeder der Servomotoren 219 für die Achsen umfasst einen Positions-/Drehzahlerfasser 225. Ein Positions-/Drehzahl-Rückkopplungssignal von dem Positions-/Drehzahlerfasser 225 wird zurück zum Achssteuerkreis 217 zur Durchführung einer Rückkopplungsregelung der Drehzahl und der Position geleitet.
Des Weiteren wird ein von dem Servoverstärker 218 ausgegebener Treiberstrom an den Servomotor 219 über einen Leitungsprüfer 224 erfasst und zurück zum Achssteuerkreis 217 zur Verwendung für eine Stromregelung oder Drehzahlregelung geleitet. Der Spindel-Steuerkreis 220 empfängt einen Spindel-Drehbefehl und gibt ein Spindel-Drehzahlsignal an einen Spindel-Verstärker 221 aus. Der Spindel-Verstärker 221 empfängt das Spindel-Drehzahlsignal und der Spindelmotor 222 dreht sich mit der angewiesenen Rotationsdrehzahl. In der Zwischenzeit erfasst ein Stellungsgeber 227 die Rotationsdrehzahl der Spindel, und leitet sie zurück zum Spindel-Steuerkreis 220, um eine Drehzahlregelung durchzuführen. Des Weiteren empfängt der Spindel-Steuerkreis 220 ein Strom-Rückkopplungssignal aus einem Leitungsprüfer 226, der einen Treiberstrom erfasst, der durch einen Spindelmotor 222 zur Durchführung einer Stromregelung für die Steuerung der Rotationsdrehzahl des Spindelmotors 222 fließt.
Diese Steuerung wird hauptsächlich bei Drehmaschinen angewandt, bei welchen sich ein Werkstück dreht. Die Spindel enthält den Spindelmotor 222 im Inneren und das Werkstück ist an der Spindel befestigt. Wenn die Spindel als Ganzes feststeht ist, entsteht durch die Drehung des Spindelmotors 222 eine Drehung des an der Spindel befestigten Werkstücks. Ein Werkzeug ist auf einer Werkzeugauflage befestigt und wird von den Servomotoren 219 für die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse, die bewegliche Achsen sind, zum Betrieb angetrieben. Das Werkzeug, das auf der Werkzeugauflage befestigt ist, wird auf das Werkstück gepresst, wobei der Betrieb über die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse ausgeführt wird, die die beweglichen Achsen sind, um relativ zum Werkstück, das spanend bearbeitet wird, bewegt zu werden.
Die numerische Steuerungsvorrichtung 200 weist eine Funktion zum Auslegen und Ausführen des Bearbeitungsprogramms auf, das aus Bearbeitungszyklusbefehlen gebildet ist. Der Prozessor, d.h. die Zentraleinheit 211 der numerischen Steuerungsvorrichtung 200, analysiert das aus Bearbeitungszyklusbefehlen gebildete Bearbeitungsprogramm und speichert die Werkstück-Formdaten für die Zyklusbearbeitung, die von dem Bearbeitungsprogramm in dem Speicher 212 bestimmt ist. Er berechnet und konvertiert Bearbeitungspfade für eine Zyklusbearbeitung auf Basis der Formdaten des Werkstücks zu Werkzeug-Pfadbefehlen und speichert den so konvertierten Werkzeug-Pfadbefehl im Speicher 212.
2 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Bewegungspfaden in einem festen Zyklus gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik. Der feste Zyklus ist aus einer Mehrzahl von Zyklen für jeden Zyklus gebildet, für welchen ein Bewegungspfad aus einer Mehrzahl von Positionen gebildet ist. Im Fall von 2 ist ein erster Zyklus, als ein Zyklus, aus einer Startposition <1> des Zyklus, Positionen <2> und <3>, wo sich eine Bewegungsrichtung im Zyklus ändert, einer Schneid-Abschlussposition <4> in dem Zyklus und einer Abschlussposition <5> des Zyklus gebildet. Der nächste Zyklus ist aus einer Startposition <5> des Zyklus, einer Schneid-Startposition <6> im Zyklus, Positionen <7> und <8>, wo sich eine Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, einer Schneid-Abschlussposition <9> in dem Zyklus und der Abschlussposition <10> des Zyklus gebildet.
In dem herkömmlichen festen Zyklus, wie aus 2 ersichtlich, werden die nächsten Zyklen jeweils aus den entsprechenden Positionen nach einmaliger Rückkehr aus den Schneid-Abschlusspositionen <4>, <9> und <14> in den entsprechenden Zyklen zur Startposition <1> des Zyklus (Abschlussposition des Zyklus) oder einer Bewegung entlang lediglich der ersten planaren Achse zu den Abschlusspositionen <5>, <10> und <15> der entsprechenden Zyklen begonnen.
Hingegen wird in Ausführungsform 1, wie aus 3 ersichtlich, ein Bereich bestimmt, in welchem das Werkstück bereits spanend bearbeitet wurde. Dadurch wird ein Pfad von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit einer Länge, die so gering wie möglich ist, festgelegt, oder so weit wie möglich verringert, um eine verringerte Zykluszeit zu erreichen. In Ausführungsform 1, wie aus 3 ersichtlich, wird bestimmt, dass jeweils gerade Pfade von den Schneid-Abschlusspositionen <4>, <8> und <12> in den entsprechenden Zyklen zu den Schneid-Startpositionen <5>, <9> und <13> in den entsprechenden nächsten Zyklen basierend auf den Schneid-Pfaden in den entsprechenden Zyklen bearbeitet wurden. Daher werden jeweils gerade Bewegungen von den Schneid-Abschlusspositionen <4>, <8> und <12> in den entsprechenden Zyklen zu den Schneid-Startpositionen <5>, <9> und <13> in den entsprechenden nächsten Zyklen ausgeführt. Dadurch kann ein relativer Bewegungspfad des Werkzeugs (nicht dargestellt) verringert werden, wodurch eine verringerte Zykluszeit ermöglicht wird.
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind Überschneidungsüberprüfungen zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück 21 erforderlich, da das Werkzeug den Bewegungspfad relativ nah an einem Werkstück 21 wählt. Nachstehend wird das Überschneidungsüberprüfungsmittel beschrieben.
(Erster Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels)
Eine gerade Bewegung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus wird beispielhaft beschrieben. In 4 wird bestimmt, dass, wenn eine Position, die der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus unmittelbar vorausgeht und bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert, in einer halben Ebene auf der Seite vorhanden ist, auf der die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus in Bezug auf die senkrechte Linie vorhanden ist, die durch die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus relativ zur ersten planaren Achse verläuft, der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück überschneidet.
4 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 1 des ersten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels. Eine Position 22, die der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus unmittelbar vorausgeht und bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert, ist auf einer senkrechten Linie 25 vorhanden, die durch die Schneid-Abschlussposition 23 in dem Zyklus relativ zur ersten planaren Achse oder in der halben Ebene auf der Seite verläuft, auf der eine Schneid-Startposition 24 in dem nächsten Zyklus in Bezug auf die senkrechte Linie 25 vorhanden ist. Es wird also bestimmt, dass sich der Bewegungspfad mit dem Werkstück 21 überschneidet.
Im Fall eines idealen Einsatzes der ersten planaren Achse und der zweiten planaren Achse von der Schneid-Abschlussposition 23 im Zyklus zur nächsten Schneid-Startposition 24 tritt keine Überschneidung auf. Nichtsdestotrotz ist es bei der Zyklusbearbeitung in der Praxis möglich, dass die zweite planare Achse mikroskopisch früher betrieben wird. Daher wird bestimmt, dass hier eine Überschneidung auftritt.
5 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 2 des ersten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels. Eine Position 26, die der Schneid-Abschlussposition 27 in dem Zyklus unmittelbar vorausgeht und bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert, ist auf einer senkrechten Linie 25 vorhanden, die durch die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus relativ zur ersten planaren Achse oder in einer halben Ebene auf der Seite verläuft, auf der eine Schneid-Startposition 28 in dem nächsten Zyklus in Bezug auf die senkrechte Linie 25 nicht vorhanden ist. Es wird also bestimmt, dass sich der Bewegungspfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet.
(Zweiter Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels)
Eine gerade Bewegung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus wird beispielhaft beschrieben. Wenn, wie aus 6 ersichtlich ist, von all den Positionen, an welchen sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, eine Position vorhanden ist, an welcher ein durch die erste planare Achse und eine gerade Linie, die die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, gebildeter Winkel größer ist als ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus verbindet, oder wie aus 8 ersichtlich ist, wenn aus all den Bögen in dem Zyklus, ein Bogen vorhanden ist, an welchem ein durch die erste planare Achse und eine tangentiale Linie des Bogens, die durch die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus verläuft, gebildeter Winkel größer ist als ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus verbindet, wird bestimmt, dass sich der Bewegungspfad mit dem Werkstück überschneidet.
6 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 1 eines zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels. Wenn aus all den Winkeln, die durch die erste planare Achse und gerade Linien gebildet sind, die eine Schneid-Startposition 34 in dem nächsten Zyklus jeweils mit einer Schneid-Abschlussposition 33 in dem Zyklus verbinden, und den Positionen 30, 31 und 32, an welchen sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition 34 in dem nächsten Zyklus mit einer der Positionen 30, 31 und 32 verbindet, an welchen sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, der maximale Winkel ist, wird bestimmt, dass das Werkstück 21 eine Überschneidung verursacht. In 6 ist ein Winkel 36, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie 35 gebildet wird, die die Schneid-Startposition 34 in dem nächsten Zyklus mit der Position 31 verbindet, bei welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, der maximale Winkel. Es wird also bestimmt, dass sich das Werkstück 21 mit dem Werkzeug (nicht dargestellt) überschneidet.
7 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 2 des zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels. Wenn ein Winkel 46, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie 45 gebildet ist, die eine Schneid-Startposition 44 in dem nächsten Zyklus mit einer Schneid-Abschlussposition 43 in dem Zyklus verbindet, der maximale Winkel ist, wird bestimmt, dass sich der Bewegungspfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet.
8 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung von Beispiel 3 des zweiten Teils des Überschneidungsüberprüfungsmittels. Wenn ein Winkel 58, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie 57 gebildet ist, die eine Schneid-Startposition 55 in dem nächsten Zyklus mit einer Schneid-Abschlussposition 54 in dem Zyklus verbindet, der maximale Winkel ist, wird bestimmt, dass sich der Bewegungspfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet. Aus all den Bögen in dem Zyklus ist nämlich der Winkel, der durch die erste planare Achse und eine tangentiale Linie 56 eines Bogens gebildet ist, die durch die Schneid-Startposition 55 in dem nächsten Zyklus verläuft, kleiner als der Winkel, der durch die erste planare Achse und die gerade Linie 57 gebildet ist, die die Schneid-Startposition 55 in dem nächsten Zyklus mit der Schneid-Abschlussposition 54 in dem Zyklus verbindet. Es wird also bestimmt, dass sich der Bewegungspfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet.
(Dritter Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels)
Im Fall einer geraden Bewegung von einer Schneid-Abschlussposition 65 in dem Zyklus zu einer Schneid-Startposition 66 in dem nächsten Zyklus wird von einem Bezugswert α gesprochen. Der Bezugswert α ist eine Distanz in Richtung der zweiten planaren Achse, oder der zweiten planaren Achsrichtung, von einer Position 61, bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition 65 in dem Zyklus mit einer Position verbindet, bei welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß zum Werkstück 21 auf dem Pfad des herkömmlichen festen Zyklus erreicht, wie in 9 ersichtlich ist, der aus einer einmaligen Rückkehr von der Schneid-Abschlussposition 65 in dem Zyklus zur Startposition des Zyklus oder einer Bewegung entlang lediglich der ersten planaren Achse gefolgt von einer Bewegung zur Schneid-Startposition 66 in dem nächsten Zyklus gebildet ist. Mit anderen Worten ist der Bezugswert α eine Distanz von der Position 61, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition 65 in dem Zyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist.
Wenn eine Distanz in der zweiten planaren Achsrichtung, zu einem festgelegten Pfad, von der Position, an welcher sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition 65 in dem Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß erreicht, d.h. eine durch a in 11 gekennzeichnete Distanz kleiner ist als ein Wert, der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegt wurde, wird bestimmt, dass der Pfad sich mit dem Werkstück 21 überschneidet.
(Vierter Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels)
Im Fall einer geraden Bewegung von einer Schneid-Abschlussposition 75 in dem Zyklus zu einer Schneid-Startposition 76 in dem nächsten Zyklus wird ein Bezugswert β als vierter Teil behandelt. Der Bezugswert β ist eine Distanz in der zweiten planaren Achse von einer Position 73, bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition 76 in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, bei welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum zum Werkstück 21 auf dem Pfad des herkömmlichen festen Zyklus erreicht, wie in 10 ersichtlich ist, der aus einer einmaligen Rückkehr von der Schneid-Abschlussposition 75 in dem Zyklus zur Startposition des Zyklus oder einer Bewegung entlang lediglich der ersten planaren Achse gefolgt von einer Bewegung zur Schneid-Startposition 76 in dem nächsten Zyklus gebildet ist. Mit anderen Worten ist der Bezugswert β eine Distanz von der Position 73, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition 75 in dem Zyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist.
Wenn eine Distanz in der zweiten planaren Achsrichtung, zu einem festgelegten Pfad, von der Position 73, an welcher sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition 76 in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum erreicht, d.h. eine durch b in 11 gekennzeichnete Distanz kleiner ist als ein Wert, der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegt ist, wird bestimmt, dass der Pfad sich mit dem Werkstück 21 überschneidet.
Im Fall, dass eine Überschneidung zwischen dem Pfad und dem Werkstück durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels und den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels überprüft wird, für die Bezugswerte α und β in 11, wenn die Distanz a oder die Distanz b in der zweiten planaren Achsrichtung von dem Werkstück 21 zu dem Pfad kleiner ist als ein Wert, der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegt ist, wird bestimmt, dass sich der Pfad mit dem Werkstück 21 überschneidet.
Eine Überschneidung mit dem Werkstück wird unter Verwendung eines der ersten bis vierten Teile des Überschneidungsüberprüfungsmittels oder einer Kombination dieser Teile verhindert. Wenn von keinem der ersten bis vierten Teile des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, wird ein Zyklusvorgang entlang eines Pfads einer geraden Bewegung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus, wie vorstehend genannt, wie in den 16 bis 20 dargestellt, ausgeführt.
Ein verringerter Pfad für jeden Zyklus in einem einfachen festen Zyklus kann mit hoher Wahrscheinlichkeit der Pfad in der in 3 dargestellten Ausführungsform 1 sein. In einem festen Zyklus mit einer Rauigkeit in seinem einen Zyklus, gibt es bei der Ausführung einer Endbearbeitung für eine Endbearbeitungsform in der Reihenfolge von dem letzten Zyklus eine Möglichkeit, dass das Werkstück auf dem geraden Pfad von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur nächsten Schneid-Startposition ist. In dieser Phase wird ein Pfad einer Bewegung entlang zweier Blöcke von geraden Linien festgelegt, von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus, die innerhalb eines Bereichs am kürzesten sind, in welchem keine Verhinderung einer Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird.
Wie aus 4 ersichtlich ist, ist es, wenn durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad mit dem Werkstück überschneidet, möglich, dass eine Bewegung in der zweiten planaren Achse von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus sofort eine Überschneidung des Pfads mit dem Werkstück ergibt.
Deshalb wird der Pfad, wie in 16, 17, 18, 12 und 13 dargestellt, so festgelegt, dass hinsichtlich einer Position, die parallel zur ersten planaren Achsrichtung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus verschoben ist, durch den ersten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück überschneidet. Daher wird der Pfad zur Verringerung der Zykluszeit verringert.
12 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 1 in einem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2. Zum Zeitpunkt einer parallelen Bewegung in Richtung der ersten planaren Achse, oder der ersten planaren Achsrichtung, von einer Schneid-Abschlussposition 90 in dem Zyklus zu einer Position 91, an welcher durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet, wenn durch den zweiten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittel bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet, wird ein Pfad einer geraden Bewegung von der Position zu einer Schneid-Startposition 92 in dem nächsten Zyklus festgelegt.
13 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 2 in dem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2. Beispielsweise wird angenommen, dass der Wert, der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegt wird, auf 50 festgelegt wird, wenn der Bezugswert 100 ist. Zum Zeitpunkt einer parallelen Bewegung in der ersten planaren Achsrichtung von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zu einer Position, an welcher durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück überschneidet, wird von dem zweiten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt, dass sich der Pfad mit dem Werkstück überschneidet.
Hierbei entspricht die Position, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition 100 in dem Zyklus mit einer Position verbindet, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß erreicht, der Position, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition 102 in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum erreicht, d.h. einer in 13 dargestellten Position 103. In dieser Phase beträgt der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegte Wert 50. Daher erfährt eine Position, die parallel zur ersten planaren Achse von der Schneid-Abschlussposition 100 in dem Zyklus verschoben ist, eine weitere parallele Bewegung, so dass eine gerade Linie, die durch die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus und die Position abseits des Werkstücks um 50 in der zweiten planaren Achsrichtung von der Position 103 verläuft, ein Bewegungspfad ist. Dabei wird eine Position 101 identifiziert, die innerhalb eines Bereichs fällt, in welchem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird.
14 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Bewegungspfads 3 in dem festen Zyklus gemäß Ausführungsform 2. Beispielsweise wird angenommen, dass der Wert, der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegt ist, auf 50 festgelegt wird, wenn der Bezugswert 100 ist. Hierbei entspricht die Position, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition 110 in dem Zyklus mit einer Position verbindet, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß erreicht, der Position, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition 112 in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum erreicht, d.h. einer in 14 dargestellten Position 113. In dieser Phase beträgt der gemäß einem Befehl oder einem Parameter festgelegte Wert 50. Daher wird ein Pfad festgelegt, der aus zwei geraden Linien gebildet ist, die durch die Position abseits des Werkstücks um 50 in der zweiten planaren Achse von der Position 113 verlaufen.
Deshalb wird der Pfad, wie in 16, 17, 18, 19, 20 und 14 dargestellt, so festgelegt, dass durch den ersten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet, wenn durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück 21 überschneidet, und durch den zweiten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad mit dem Werkstück 21 überschneidet. Daher weisen die beiden Blöcke aus geraden Linien, die als Pfad festgelegt sind, 90 Grad oder mehr und weniger als 180 Grad auf, wodurch sich ein durch die beiden geraden Linien gebildeter Winkel ergibt.
Ausführungsform 3 ersetzt eine Bogenbewegung für die Blöcke aus geraden Bewegungen in Ausführungsform 2. Ansonsten ermöglicht eine Bogenbewegung, dass die beiden Blöcke aus geraden Bewegungen ein Block aus einer Bogenbewegung sind. Wenn der beispielhaft in 14 dargestellte Pfad aus zwei Blöcken aus geraden Bewegungen zu einem Pfad mit einem Block aus einer Bogenbewegung geändert wird, entspricht dies einem in 15 dargestellten Bewegungspfad. Hierdurch kann ein reibungsloser Vorgang erzielt werden, verglichen mit dem Pfad aus den geraden Bewegungen, der in Ausführungsform 2 aus zwei Blöcken gebildet ist.
Abhängig von der Form des Werkstücks 21 kann des Weiteren eine Bogenbewegung zwischen der Schneid-Abschlussposition 120 in dem Zyklus und einer Position, die innerhalb eines Bereichs fällt, in dem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, und eine gerade Bewegung zwischen einer Position 121, die innerhalb des nachfolgenden Bereichs fällt, in dem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, und einer Schneid-Startposition 122 in dem nächsten Zyklus ausgeführt werden. Im Gegenzug kann eine gerade Bewegung zwischen der Schneid-Abschlussposition 120 in dem Zyklus und der Position 121, die innerhalb eines Bereichs fällt, in dem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, und eine Bogenbewegung zwischen der Position 121, die innerhalb des nachfolgenden Bereichs fällt, in dem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, und der Schneid-Startposition 122 in dem nächsten Zyklus ausgeführt werden.
Nachfolgend wird ein Zyklusvorgang in dem festen Zyklus unter Verwendung von Flussdiagrammen beschrieben. 16 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Zyklusvorgangs in dem festen Zyklus. 17 ist ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs A in 16. 18 ist ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs B in 16. 19 ist ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs C in 18. 20 ist ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung eines Vorgangs D in 19.
16 ist ein Flussdiagramm eines Zyklusvorgangs in dem festen Zyklus. Eine Beschreibung erfolgt gemäß den folgenden Schritten.
[Schritt SA01] Ein Vorgang A wird durchgeführt. Einzelheiten des Vorgangs A sind ein Vorgang in dem in 17 dargestellten Flussdiagramm.
[Schritt SA02] Ein gerader Pfad von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zur Startposition des nächsten Zyklus wird festgelegt.
[Schritt SA03] Ein Vorgang B wird durchgeführt. Einzelheiten des Vorgangs B sind ein Vorgang in dem in 18 dargestellten Flussdiagramm.
[Schritt SA04] Eine Bewegung entlang des festgelegten Pfads wird ausgeführt, um den aktuellen Zyklus in dem festen Zyklus zu beenden.
17 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Speicherung von Positionskoordinaten zum Erhalt der Form. Eine Beschreibung erfolgt gemäß den folgenden Schritten.
[Schritt SB01] Koordinaten der ersten Position, die den Zyklus bildet, werden ausgelesen.
[Schritt SB02] Es wird bestimmt, ob es sich um die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus handelt oder nicht. Wenn es sich um die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus handelt (JA), wird der Vorgang zu Schritt SB04 weitergeleitet, und wenn es sich nicht um die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus handelt (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SB03 weitergeleitet.
[Schritt SB03] Koordinaten der nächsten Position, die den Zyklus bildet, werden ausgelesen. Der Vorgang wird zu Schritt SB02 zurückgeleitet.
[Schritt SB04] Die Koordinaten der Position werden gespeichert.
[Schritt SB05] Koordinaten der nächsten Position, die den Zyklus bildet, werden ausgelesen.
[Schritt SB06] Es wird bestimmt, ob es sich um die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus handelt oder nicht. Wenn es sich um die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus handelt (JA), wird der Vorgang zu Schritt SB08 weitergeleitet, und wenn es sich nicht um die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus handelt (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SB07 weitergeleitet.
[Schritt SB07] Es wird bestimmt, ob es sich um eine Position handelt, an der sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, oder nicht. Wenn es sich um eine Position handelt, an der sich die Bewegungsrichtung ändert (JA), wird der Vorgang zu Schritt SB04 zurückgeleitet, und wenn es sich um eine Position handelt, an der sich die Bewegungsrichtung nicht ändert (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SB05 zurückgeleitet.
[Schritt SB08] Die Koordinaten der Position werden gespeichert, um den Vorgang des Speicherns der Positionskoordinaten zum Erhalt der Form zu beenden.
18 ist ein Flussdiagramm der Überschneidungsüberprüfung und eines Rekonfigurationsvorgangs 1 des Pfads. Eine Beschreibung erfolgt gemäß den folgenden Schritten.
[Schritt SC01] Es wird bestimmt, ob durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SC02 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SC09 weitergeleitet.
[Schritt SC02] Eine parallele Bewegung zur ersten planaren Achse wird zu einer Position ausgeführt, für welche keine Überschneidung durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird.
[Schritt SC03] Es wird bestimmt, ob durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SC04 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung von dem zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SC05 weitergeleitet.
[Schritt SC04] Eine parallele Bewegung zur ersten planaren Achse wird zu einer Position ausgeführt, für welche keine Überschneidung durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird.
[Schritt SC05] Es wird bestimmt, ob durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SC06 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SC07 weitergeleitet.
[Schritt SC06] Eine parallele Bewegung zur ersten planaren Achse wird zu einer Position ausgeführt, für welche keine Überschneidung durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird.
[Schritt SC07] Es wird bestimmt, ob durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SC08 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SC10 weitergeleitet.
[Schritt SC08] Eine parallele Bewegung zur ersten planaren Achse wird zu einer Position ausgeführt, für welche keine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird. Der Vorgang wird zu Schritt SC10 weitergeleitet.
[Schritt SC09] Ein Vorgang C wird durchgeführt. Einzelheiten des Vorgangs C sind ein in 19 dargestelltes Flussdiagramm.
[Schritt SC10] Zwei Blöcke aus geraden Bewegungen oder nicht werden bestimmt. Im Fall von zwei Blöcken aus geraden Bewegungen (JA) wird der Vorgang zu Schritt SC11 weitergeleitet, und im Fall von keinen zwei Blöcken aus geraden Bewegungen (NEIN) werden die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 1 des Pfads beendet.
[Schritt SC11] Es wird bestimmt, ob die geraden Bewegungen zu einer Bogenbewegung geändert werden oder nicht. Im Fall einer Änderung zu einer Bogenbewegung (JA) wird der Vorgang zu Schritt SC12 weitergeleitet, und im Fall von keiner Änderung zu einer Bogenbewegung (NEIN) werden die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 1 des Pfads beendet.
[Schritt SC12] Die Bogenbewegung ist so festgelegt, dass sie durch eine Position, die innerhalb eines Bereichs fällt, in dem keine Überschneidung mit dem Werkstück bestimmt wird, die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus und die Schneid-Startposition in dem Zyklus verläuft, um die Überschneidungsüberprüfung und den Rekonfigurationsvorgang 1 des Pfads zu beenden.
19 ist ein Flussdiagramm der Überschneidungsüberprüfung und eines Rekonfigurationsvorgangs 2 des Pfads. Eine Beschreibung erfolgt gemäß den folgenden Schritten.
[Schritt SD01] Es wird bestimmt, ob durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SD02 weitergeleitet, und wenn keine
Überschneidung durch den zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), wird der Vorgang zu Schritt SD03 weitergeleitet.
[Schritt SD02] Ein Pfad aus zwei geraden Linien, der durch eine Position verläuft, die durch eine Trennung einer Position herbeigeführt wird, an welcher sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet wird, die die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß weg von dem Werkstück über die Distanz des Bezugswerts in der zweiten planaren Achse erreicht, wird so festgelegt, dass er die Überschneidungsüberprüfung und den Rekonfigurationsvorgang 2 des Pfads beendet.
[Schritt SD03] Ein Vorgang D wird durchgeführt und die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 2 des Pfads werden beendet. Einzelheiten des Vorgangs D sind ein Vorgang in dem in 20 dargestellten Flussdiagramm.
20 ist ein Flussdiagramm der Überschneidungsüberprüfung und eines Rekonfigurationsvorgangs 3 des Pfads. Eine Beschreibung erfolgt gemäß den folgenden Schritten.
[Schritt SE01] Es wird bestimmt, ob durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, wird der Vorgang zu Schritt SE02 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung durch den dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, wird der Vorgang zu Schritt SE05 weitergeleitet.
[Schritt SE02] Zwei gerade Linien, die jeweils von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zu einer Position a und von der Position a zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus verlaufen, werden als Pfad festgelegt, wobei die Position a als Position festgelegt wird, die durch ein Trennen einer Position herbeigeführt wird, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet wird, die die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Mindestmaß abseits des Werkstücks über die Distanz des Bezugswerts in der zweiten planaren Achsrichtung erreicht.
[Schritt SE03] Es wird bestimmt, ob durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SE04 weitergeleitet.
[Schritt SE04] Zwei gerade Linien, die aus einer geraden Linie, die die Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus mit einer Position a verbindet, und einer geraden Linie gebildet sind, die eine Position b mit der Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus verbindet, werden als Pfad festgelegt, wobei die Position b als Position festgelegt wird, die durch ein Trennen einer Position herbeigeführt wird, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet wird, die die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum abseits des Werkstücks über die Distanz des Bezugswerts in der zweiten planaren Achsrichtung erreicht. Die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 3 des Pfads werden beendet
[Schritt SE05] Es wird bestimmt, ob durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels eine Überschneidung bestimmt wird oder nicht. Wenn eine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (JA), wird der Vorgang zu Schritt SE06 weitergeleitet, und wenn keine Überschneidung durch den vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird (NEIN), werden die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 3 des Pfads beendet.
[Schritt SE06] Zwei gerade Linien, die jeweils von der Schneid-Abschlussposition in dem Zyklus zu einer Position c und von der Position c zur Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus verlaufen, werden als Pfad festgelegt, wobei die Position c als Position festgelegt wird, die durch ein Trennen einer Position herbeigeführt wird, an der sich die Bewegungsrichtung ändert und für welche ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet wird, die die Schneid-Startposition in dem nächsten Zyklus mit einer Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Zyklus ändert, sein Maximum abseits des Werkstücks über die Distanz des Bezugswerts in der zweiten planaren Achsrichtung erreicht. Die Überschneidungsüberprüfung und der Rekonfigurationsvorgang 3 des Pfads werden beendet.

Claims

Numerische Steuerungsvorrichtung (200), die zum Steuern einer Drehmaschine, in der ein Werkstück (21) dreht, derart ausgebildet ist, dass eine Pfadlänge reduziert wird, wobei die Drehmaschine auf einen Befehl hin zur Bearbeitung eines Werkstücks (21) aus einer Materialform desselben zu einer Endbearbeitungsform desselben gemäß einem festen Zyklus konfiguriert ist, der aus einer Mehrzahl von Schneidzyklen gebildet ist, bei welchen jeweils ein Bewegungspfad von einer Startposition desselben zu einer Endposition desselben aus einer Mehrzahl von Pfaden als ein Schneidzyklus gebildet ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Überschneidungsüberprüfungsmittel, das zur Bestimmung konfiguriert ist, ob eine Überschneidung zwischen dem Werkstück (21) und dem Bewegungspfad entsteht, wenn der Bewegungspfad von einer Schneid-Abschlussposition (4) in einem Schneidzyklus zu einer Schneid-Startposition (5) in einem nächsten Schneidzyklus gerade ist, umfassend: - einen ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Position (22), die der Schneid-Abschlussposition (23) in dem Schneidzyklus unmittelbar vorausgeht und bei welcher sich die Bewegungsrichtung ändert, in einer halben Ebene auf der Seite vorhanden ist, auf der die Schneid-Startposition (24) in dem nächsten Schneidzyklus in Bezug auf eine senkrechte Linie (25) vorhanden ist, die durch die Schneid-Abschlussposition (23) in dem Schneidzyklus senkrecht zu einer ersten planaren Achse verläuft, - einen zweiten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn von allen Positionen (30, 31, 32, 40, 41, 42), an welchen sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, eine Position (31, 41) vorhanden ist, an welcher ein durch die erste planare Achse und eine gerade Linie (35, 45), die die Schneid-Startposition (34, 44) in dem nächsten Schnittzyklus mit der Position verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, gebildeter Winkel (36, 46) größer ist als ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition (34, 44) in dem nächsten Schneidzyklus mit der Schneid-Abschlussposition (33, 43) in dem Schneidzyklus verbindet, - einen dritten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Distanz (α) in einer auf der ersten planaren Achse senkrecht stehenden zweiten planaren Achse von einer Position (61), an der i) sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert und ii) ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Abschlussposition (65) in dem Schneidzyklus mit der Position (61) verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, ein Mindestmaß erreicht, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition (65) in dem Schneidzyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und - einen vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels, der konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass der Bewegungspfad sich mit dem Werkstück (21) überschneidet, wenn eine Distanz (β) in der auf der ersten planaren Achse senkrecht stehenden zweiten planaren Achse von einer Position (73), an welcher i) sich die Bewegungsrichtung ändert und ii) ein Winkel, der durch die erste planare Achse und eine gerade Linie gebildet ist, die die Schneid-Startposition (76) in dem nächsten Schneidzyklus mit der Position (73) verbindet, an welcher sich die Bewegungsrichtung in dem Schneidzyklus ändert, ein Maximum erreicht, zu einer geraden Linie, die durch die Schneid-Abschlussposition (75) in dem Schneidzyklus verläuft und parallel zur ersten planaren Achse ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wobei das Überschneidungsüberprüfungsmittel des Weiteren, wenn bestimmt wird, dass keine Überschneidung entsteht, zur Änderung des Bewegungspfads von der Schneid-Abschlussposition (4) in dem einen Schneidzyklus zur Schneid-Startposition (5) in dem nächsten Schneidzyklus in eine gerade Form konfiguriert ist, wobei das Überschneidungsüberprüfungsmittel ferner dann, wenn durch den ersten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad nicht mit dem Werkstück überschneidet, und durch den zweiten bis vierten Teil des Überschneidungsüberprüfungsmittels bestimmt wird, dass sich der Pfad mit dem Werkstück (21) überschneidet, zum Ausführen einer geraden Bewegung entlang zweier Blöcke aus geraden Linien von der Schneid-Abschlussposition (110) in dem einen Schneidzyklus zur Schneid-Startposition (112) in dem nächsten Schneidzyklus innerhalb eines Bereichs konfiguriert ist, in welchem keine Überschneidung mit dem Werkstück (21) bestimmt wird, wobei die beiden geraden Linien einen Winkel von 90 Grad oder mehr und weniger als 180 Grad bilden.