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加工时间计算装置及加工时间计算方法

摘要

加工时间计算装置(1)对具有多个能够相互独立地控制的系统(101、102、103)的工作机械(100)中的表示各系统(101、102、103)的运转时刻的运转调度信息(SI)进行计算。加工时间计算装置(1)具有系统循环时间计算部(14)。系统循环时间计算部(14)基于在工作机械(100)的加工程序(PG)中记述的多个系统(101、102、103)间的等待指令,计算对维持多个系统(101、102、103)间的等待定时不变的各系统(101、102、103)的加工程序(PG)的程序块的运转开始时刻进行了调整的运转调度信息(SI)。

著录项

  • 公开/公告号CN109313430A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2019-02-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三菱电机株式会社;

    申请/专利号CN201680086788.X

  • 发明设计人 佐藤刚;渡边光雄;

    申请日2016-06-20

  • 分类号

  • 代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司;

  • 代理人何立波

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2024-02-19 06:53:11

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-01-14

    授权

    授权

  • 2019-03-05

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05B19/4155 申请日:20160620

    实质审查的生效

  • 2019-02-05

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及对数控工作机械中的加工时间进行计算的加工时间计算装置及加工时间计算方法。

背景技术

通常,在生产现场为了高效地进行生产,制定有生产计划。生产计划是基于设备及人员的生产能力、交货期及库存而制定的。在制定机械加工的生产计划时,生产计划的制定者通过针对每个加工物的加工时间而表现设备的生产能力。因此,在制定生产计划时,生产计划的制定者需要事先掌握各加工物的加工时间。另外,生产计划的制定者为了制定准确的生产计划,掌握准确的加工时间是重要的。

作为基于NC程序而计算数控工作机械的加工时间的发明,存在专利文献1中公开的发明。在专利文献1中公开的发明,针对加工程序的每1行(下面,称为程序块)而掌握加工时间。在专利文献1中公开的发明,在程序块确定轴移动指令的情况下,根据移动量和移动速度对程序块的执行时间进行计算。另外,在专利文献1中公开的发明,在程序块确定辅助功能指令的情况下,将预先设定的动作时间设为程序块的执行时间。在专利文献1中公开的发明,在计算出各程序块的执行时间后,按照程序块的执行顺序将各程序块的执行时间相加,由此计算出加工时间。

具有多个能够独立地控制的系统的数控工作机械,能够针对每个系统而独立地进行程序搜索及循环开始。另外,数控工作机械为了将不同的系统的多个程序块同时地执行,进行了使用等待指令的控制。数控工作机械在同时地开始的多个程序块中设定有等待指令的情况下,设定有等待指令的程序块以前的程序块的执行率先结束的系统等待随后结束的系统的结束,控制为使各程序块的执行开始的定时一致。通过等待指令而等待其他系统的系统,产生等待时间。数控工作机械为了对各系统的加工时间进行计算,需要对等待时间进行计算。作为对包含等待时间的加工时间进行计算的方法,公开了专利文献2所示的方法。在专利文献2中公开的方法,在具有等待程序块的情况下,对直至其他系统的相同的等待程序块为止的经过时间进行调查,将经过时间最长的设为等待的下一个程序块的开始时间,对直至下一个程序块为止的经过时间进行计算。

专利文献1:日本实开平5-63749号公报

专利文献2:日本专利第4738585号公报

发明内容

但是,现有的加工时间计算方法,在具有多个系统的数控工作机械中,在也全部系统中同时地进行循环开始,且按照执行顺序将程序块的执行时间相加,计算出加工时间。因此,现有的加工时间计算方法,如果在大于或等于两个的系统间存在同时地执行开始的程序块,则在大多的情况下,在计算出的加工时间中包含等待时间。等待时间,是将同时地刚要执行开始的程序块的之前的程序块的执行率先结束的一个系统,进行等待直至与其他系统一起将同时地执行开始的程序块执行开始为止的时间。数控工作机械无法由正在进行等待的系统进行加工,因此如果等待时间长,则生产效率降低。因此,基于现有的加工时间计算方法计算出的加工时间而制定出的生产计划,存在生产效率降低这样的问题。

本发明的目的在于,得到一种能够对为了制定生产效率高的生产计划所需的工作机械的加工时间进行计算的加工时间计算装置。

为了解决上述的课题并达到目的,本发明是对具有多个能够相互独立地控制的系统的工作机械中的表示各系统的运转时刻的运转调度信息进行计算的加工时间计算装置。加工时间计算装置具有系统循环时间计算部。系统循环时间计算部基于在工作机械的加工程序中记述的多个系统间的等待指令,计算对维持多个系统间的等待定时不变的各系统的加工程序的程序块的运转开始时刻进行了调整的运转调度信息。

发明的效果

本发明所涉及的加工时间计算方法具有下述效果,即,能够对为了制定生产效率高的生产计划所需的工作机械的加工时间进行计算。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的加工时间计算装置的结构的功能框图。

图2是表示在图1所示的加工时间计算装置的程序存储部中存储的加工程序的一个例子的图。

图3是表示图1所示的加工时间计算装置的程序块执行时间计算部生成的程序块执行时间表格的图。

图4是表示图1所示的加工时间计算装置的等待指令解析部输出的等待指令信息的图。

图5是表示图1所示的加工时间计算装置的系统循环时间计算部计算出的运转调度信息的图。

图6是表示图1所示的加工时间计算装置的程序块执行时间计算部的生成程序块执行时间表格的处理的流程的流程图。

图7是表示图1所示的加工时间计算装置的等待指令解析部的将等待指令信息表格输出的处理的流程的流程图。

图8是表示图1所示的加工时间计算装置的系统循环时间计算部的对运转调度信息进行计算的处理的流程的流程图。

图9是表示根据在图8的步骤S42中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图10是表示根据在图8的步骤S43中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图11是表示根据在图8的步骤S46中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图12是表示根据在将图8的步骤S46针对下一个等待指令执行之后计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图13是表示根据在将图8的步骤S46针对再下一个等待指令执行之后计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图14是表示根据在图8的步骤S48中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图15是表示根据在图8的步骤S49中通过决定延迟程序块的过程的一部分的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图16是表示根据在图8的步骤S49中通过决定了延迟程序块的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图17是表示根据在图8的步骤S51中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图18是表示根据在图8的步骤S49中通过下一个决定了延迟程序块的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图19是表示执行图8的步骤S53后的时序图的一个例子的图。

图20是表示实施方式2所涉及的加工时间计算装置的结构的功能框图。

图21是表示各实施方式所涉及的加工时间计算装置的硬件结构的图。

具体实施方式

下面,基于附图,对本发明的实施方式所涉及的加工时间计算装置及加工时间计算方法详细地进行说明。此外,本发明不受本实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示实施方式1所涉及的加工时间计算装置的结构的功能框图。图2是表示在图1所示的加工时间计算装置的程序存储部中存储的加工程序的一个例子的图。图3是表示图1所示的加工时间计算装置的程序块执行时间计算部生成的程序块执行时间表格的图。图4是表示图1所示的加工时间计算装置的等待指令解析部输出的等待指令信息的图。图5是表示图1所示的加工时间计算装置的系统循环时间计算部计算出的运转调度信息的图。

实施方式1所涉及的加工时间计算装置1及加工时间计算方法,对具有多个能够相互独立地控制的系统101、102、103的工作机械100中的表示各系统101、102、103的运转时刻的运转调度信息SI进行计算。此外,时刻表示从基准起的时间的流动的一点,时间表示不设置基准而在时间上具有一定的长度。

工作机械100是对金属、木材、石材或树脂实施机械加工的装置。工作机械100是通过数控(Numerical Control)使机械加工实现了自动化的数控工作机械。工作机械100由数控装置200控制,该数控装置200执行关于通过工作机械100用于对工件进行加工的刀具的移动方式以一系列的格式(例如,G代码)记述的加工程序PG。数控装置200由计算机构成,该计算机具有CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、以及ROM(ReadOnly Memory)、硬盘驱动器、储存器设备或将他们组合而成的对加工程序PG进行保持的存储装置。

另外,工作机械100的系统101、102、103至少具有1个能够控制的轴,能够通过执行加工程序PG的数控装置200相互独立地控制。此外,在实施方式1中,工作机械100具有3个系统101、102、103,但工作机械100所具有的系统101、102、103的数量并不限定于3个。本说明书在对工作机械100所具有的3个系统彼此进行区分时,记载为第1系统101、第2系统102及第3系统103,在不区分时仅记载为系统101、102、103。

加工时间计算装置1如图1所示,具有:程序存储部11,其对加工程序PG进行存储,该加工程序PG关于驱动工作机械100而通过工作机械100使用于对工件进行加工的刀具移动的方式进行了记述;以及程序块执行时间计算部12,其对加工程序PG进行解析而生成程序块执行时间表格TB1。此外,加工程序PG在程序存储部11中存储,还在数控装置200中存储。因此,图1将在程序存储部11中存储的加工程序PG和在数控装置200中存储的加工程序PG通过双箭头相关联地表示。加工时间计算装置1具有:等待指令解析部13,其对加工程序PG进行解析而将作为等待指令信息的等待指令信息表格TB2输出;系统循环时间计算部14,其基于程序块执行时间表格TB1和等待指令信息表格TB2,对运转调度信息SI进行计算;以及显示部15,其对计算出的运转调度信息SI进行显示。

程序存储部11所存储的加工程序PG,是关于通过工作机械100用于对工件进行加工的刀具的移动方式以一系列的格式(例如,G代码)记述的程序。加工程序PG具有与第1系统101相对应的第一系统的加工程序PG1、与第2系统102相对应的第二系统的加工程序PG2和与第3系统103相对应的第三系统的加工程序PG3。第一系统的加工程序PG1、第二系统的加工程序PG2及第三系统的加工程序PG3至少具有一个记述有指令代码的程序块B。在实施方式1中,程序块B将从各行的起始至末尾的“;”为止称为程序块,1个程序块B由一些字构成。

程序块B确定轴移动指令或辅助功能指令。轴移动指令确定出使刀具移动的路径和沿路径的速度。辅助功能指令是对刀具进行指定的T代码、对主轴的旋转速度进行确定的S代码、对主轴的旋转开始、主轴的旋转开始或结束、冷却液的开始或停止等进行确定的M代码、或等待指令MI。等待指令MI是用于使系统101、102、103中的多个动作同时地开始的指令。使系统101、102、103中的多个同时地开始的动作,是同时地进行机械加工的同时加工、或在多个系统101、102、103间将工件交接的交接动作。

加工程序PG如图2所示,具有:第一系统的加工程序PG1,其与第1系统101相对应且对第1系统101进行控制;第二系统的加工程序PG2,其与第2系统102相对应且对第2系统102进行控制;以及第三系统的加工程序PG3,其与第3系统103相对应且对第3系统103进行控制。

第一系统的加工程序PG1,作为程序块B而具有第1程序块B11、第2程序块B12L1、第3程序块B13、第4程序块B14L3和第5程序块B15。第一系统的加工程序PG1使第1系统101依次执行针对第1程序块B11、第2程序块B12L1、第3程序块B13、第4程序块B14L3及第5程序块B15确定的动作。

第二系统的加工程序PG2,作为程序块B具有第1程序块B21、第2程序块B22L1、第3程序块B23、第4程序块B24L2和第5程序块B25。第二系统的加工程序PG2使第2系统102依次执行针对第1程序块B21、第2程序块B22L1、第3程序块B23、第4程序块B24L2及第5程序块B25确定的动作。

第三系统的加工程序PG3,作为程序块B具有第1程序块B31、第2程序块B32L2、第3程序块B33、第4程序块B34L3和第5程序块B35。第三系统的加工程序PG3使第3系统103依次执行针对第1程序块B31、第2程序块B32L2、第3程序块B33、第4程序块B34L3及第5程序块B35确定的动作。

此外,本说明书在将程序块B彼此进行区分时,将程序块B由标号B11、B12L1、B13、B14L3、B15、B21、B22L1、B23、B24L2、B25、B31、B32L2、B33、B34L3、B35表示,在不对程序块B彼此进行区分时,将程序块B由标号B表示。

第1程序块B11、B21、B31、第3程序块B13、B23、B33及第5程序块B15、B25、B35,确定出除了轴移动指令或等待指令MI以外的辅助功能指令。第2程序块B12L1、B22L1、B32L2及第4程序块B14L3、B24L2、B34L3确定出辅助功能指令的等待指令MI。

第一系统的加工程序PG1的确定最初的等待指令MI的第2程序块B12L1和第二系统的加工程序PG2的确定最初的等待指令MI的第2程序块B22L1相关联。第2程序块B12L1、B22L1用于使针对第一系统的加工程序PG1的第3程序块B13和第二系统的加工程序PG2的第3程序块B23确定的动作同时地开始。使用第2程序块B12L1、B22L1的L地址指定的等待指令识别编号为“L1”。

第二系统的加工程序PG2的确定第二个等待指令MI的第4程序块B24L2和第三系统的加工程序PG3的确定最初的等待指令MI的第2程序块B32L2相关联。第4程序块B24L2及第2程序块B32L2用于使针对第二系统的加工程序PG2的第5程序块B25和第三系统的加工程序PG3的第3程序块B33确定的动作同时地开始。第4程序块B24L2及第2程序块B32L2的等待指令识别编号为“L2”。

第一系统的加工程序PG1的确定第二个等待指令MI的第4程序块B14L3和第三系统的加工程序PG3的确定第二个等待指令MI的第4程序块B34L3相关联。第4程序块B14L3、B34L3用于使针对第一系统的加工程序PG1的第5程序块B15和第三系统的加工程序PG3的第5程序块B35确定的动作同时地开始。第4程序块B14L3、B34L3的等待指令识别编号为“L3”。在实施方式1中,第2程序块B12L1、B22L1、B32L2及第4程序块B14L3、B24L2、B34L3的等待指令识别编号使用L地址进行了指定,但在本发明中,等待指令识别编号能够通过L地址以外进行指定。另外,在实施方式1中,各加工程序PG1、PG2、PG3的确定等待指令MI的程序块B间的轴移动指令或确定除了等待指令MI以外的辅助功能指令的程序块B的数量为1个,但本发明确定等待指令MI的程序块B间的轴移动指令或确定除了等待指令MI以外的辅助功能指令的程序块B也能够为多个。

程序块执行时间表格TB1如图3所示,示出各系统101、102、103为了执行针对各程序块B确定的动作所花费的所需时间即执行时间。等待指令信息表格TB2如图4所示,示出与等待指令MI相关联的多个系统101、102、103间的程序块B。在实施方式1中,等待指令信息表格TB2示出等待指令识别编号、各系统101、102、103的编号和各程序块B的编号的对应关系。

运转调度信息SI是为了使等待时间缩短而对各系统101、102、103的运转开始时刻进行了调整的效率最高的运转调度信息SI,且如图5所示,示出各系统101、102、103的运转时刻。在实施方式1中,运转调度信息SI表示各系统101、102、103的运转开始时刻、运转结束时刻及运转所花费的所需时间即循环时间。在实施方式1中,运转调度信息SI表示各系统101、102、103的运转开始时刻、运转结束时刻、示出运转所花费的所需时间的循环时间,但只要是各系统101、102、103的运转开始时刻和循环时间、各系统101、102、103的运转开始时刻和运转结束时刻、及各系统101、102、103的运转结束时刻和循环时间中的任一个即可。

接下来,对加工时间计算装置1的程序块执行时间计算部12生成程序块执行时间表格TB1的过程进行说明。图6是表示图1所示的加工时间计算装置的程序块执行时间计算部的生成程序块执行时间表格的处理的流程的流程图。

程序块执行时间计算部12基于加工程序PG,对加工程序PG的各程序块B的执行时间即程序块执行时间进行计算,生成图3所示的程序块执行时间表格TB1。程序块执行时间计算部12将在程序存储部11中存储的加工程序PG的程序块B中的一个读入(步骤S1)。程序块执行时间计算部12按照从第一系统的加工程序PG1的第1程序块B11至第5程序块B15的顺序将一个读入,按照从第二系统的加工程序PG2的第1程序块B21至第5程序块B25的顺序将一个读入,按照从第三系统的加工程序PG3的第1程序块B31至第5程序块B35的顺序将一个读入。

程序块执行时间计算部12对读入的程序块B是否确定有等待指令MI进行判定(步骤S2),如果判定为确定有等待指令MI(步骤S2:Yes),则将程序块执行时间设为0(步骤S3)。程序块执行时间计算部12如果判定为读入的程序块B没有确定等待指令MI(步骤S2:No),则对读入的程序块B是否确定有轴移动指令进行判定(步骤S4)。程序块执行时间计算部12如果判定为确定有轴移动指令(步骤S4:Yes),则根据轴移动指令所确定出的移动距离和进给速度,对轴移动时间进行计算(步骤S5)。程序块执行时间计算部12如果判定为没有确定轴移动指令(步骤S4:No),则将轴移动时间设为0(步骤S6)。

程序块执行时间计算部12对读入的程序块B是否确定有辅助功能指令进行判定(步骤S7)。程序块执行时间计算部12如果判定为确定有辅助功能指令(步骤S7:Yes),则将预先设定出的时间作为辅助功能执行时间进行计算(步骤S8)。程序块执行时间计算部12如果判定为没有确定辅助功能指令(步骤S7:No),则将辅助功能执行时间设为0(步骤S9)。程序块执行时间计算部12使计算出的轴移动时间和辅助功能执行时间相加,作为读入的程序块B的程序块执行时间进行计算(步骤S10)。

程序块执行时间计算部12将读入的程序块B的程序块执行时间如图3所示,与系统101、102、103的编号、程序块B的编号一起进行记录,生成程序块执行时间表格TB1(步骤S11)。程序块执行时间计算部12对读入的程序块B是否是最终程序块,即在实施方式1中是否是第一系统的加工程序PG1的第5程序块B15进行判定(步骤S12)。程序块执行时间计算部12如果判定为读入的程序块B不是最终程序块(步骤S12:No),则返回至步骤S1,如果判定为读入的程序块B是最终程序块(步骤S12:Yes),则结束第一系统的加工程序PG1的程序块执行时间的计算。接下来,程序块执行时间计算部12与第一系统的加工程序PG1同样地,按照图6所示的流程图,对第二系统的加工程序PG2的程序块执行时间进行计算。程序块执行时间计算部12如果结束第二系统的加工程序PG2的程序块执行时间的计算,则按照图6所示的流程图,对第三系统的加工程序PG3的程序块执行时间进行计算。此外,图6的从步骤S1至步骤S12,相当于基于工作机械100的加工程序PG,对各系统101、102、103的各程序块B的执行时间即程序块执行时间进行计算的程序块执行时间计算步骤。

接下来,对加工时间计算装置1的等待指令解析部13将图4所示的等待指令信息表格TB2输出的过程进行说明。图7是表示图1所示的加工时间计算装置的等待指令解析部的将等待指令信息表格输出的处理的流程的流程图。

等待指令解析部13对在加工程序PG中记述的多个系统101、102、103间的等待指令MI进行解析,将等待指令信息即等待指令信息表格TB2输出。等待指令解析部13将在程序存储部11中存储的加工程序PG的程序块B中的一个读入(步骤S21)。等待指令解析部13按照从第一系统的加工程序PG1的第1程序块B11至第5程序块B15的顺序将一个读入,按照从第二系统的加工程序PG2的第1程序块B21至第5程序块B25的顺序将一个读入,按照从第三系统的加工程序PG3的第1程序块B31至第5程序块B35的顺序将一个读入。

等待指令解析部13对读入的程序块B是否确定有等待指令MI进行判定(步骤S22),如果判定为没有确定等待指令MI(步骤S22:No),则返回至步骤S21。等待指令解析部13在步骤S21中,将程序块B中的下一个读入。等待指令解析部13如果判定为读入的程序块B确定有等待指令MI(步骤S22:Yes),则进行读入的程序块B所确定的等待指令MI的解析(步骤S23)。

等待指令解析部13在步骤S23中,对确定有等待指令MI的程序块B的系统101、102、103的编号、确定有等待指令MI的程序块B的系统101、102、103内的程序块B12L1、B14L3、B22L1、B24L2、B32L2、B34L3的编号进行提取。等待指令解析部13对具有与读入的程序块B相关联的程序块B的系统101、102、103的编号、及与读入的程序块B相关联的程序块B12L1、B14L3、B22L1、B24L2、B32L2、B34L3的编号进行提取。

等待指令解析部13对在确定有等待指令MI的所读入的程序块B中是否指定有等待指令识别编号进行判定(步骤S24)。等待指令解析部13在没有指定等待指令识别编号的情况下(步骤S24:No),将等待指令识别编号设为0(步骤S26)。等待指令解析部13在指定有等待指令识别编号的情况下(步骤S24:Yes),取得指定出的等待指令识别编号(步骤S25)。等待指令解析部13基于解析的结果,如图4所示,创建等待指令信息表格TB2(步骤S27)。

等待指令解析部13对读入的程序块B是否是最终程序块,即在实施方式1中是否是第一系统的加工程序PG1的第5程序块B15进行判定(步骤S28)。等待指令解析部13如果判定为读入的程序块B不是最终程序块(步骤S28:No),则返回至步骤S21,如果判定为读入的程序块B是最终程序块(步骤S28:Yes),则结束第一系统的加工程序PG1的等待指令MI的解析。接下来,等待指令解析部13与第一系统的加工程序PG1同样地,按照图7所示的流程图,对第二系统的加工程序PG2的等待指令MI进行解析。等待指令解析部13如果结束第二系统的加工程序PG2的等待指令MI的解析,则按照图7所示的流程图,对第三系统的加工程序PG3的等待指令MI进行解析。此外,图7的从步骤S21至步骤S28,相当于对在加工程序PG中记述的多个系统101、102、103间的等待指令MI进行解析,将等待指令信息表格TB2输出的等待指令解析步骤。

接下来,对加工时间计算装置1的系统循环时间计算部14将运转调度信息SI输出的过程进行说明。图8是表示图1所示的加工时间计算装置的系统循环时间计算部的对运转调度信息进行计算的处理的流程的流程图。图9是表示根据在图8的步骤S42中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图10是表示根据在图8的步骤S43中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图11是表示根据在图8的步骤S46中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图12是表示根据在将图8的步骤S46针对下一个等待指令执行之后计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图13是表示在将图8的步骤S46针对再下一个等待指令执行之后计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。

图14是表示根据在图8的步骤S48中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图15是表示根据在图8的步骤S49中通过决定延迟程序块的过程的一部分的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图16是表示根据在图8的步骤S49中通过决定了延迟程序块的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图17是根据在图8的步骤S51中计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图18是表示根据在图8的步骤S49中通过下一个决定了延迟程序块的结果所计算的程序块的运转开始时刻及运转结束时刻而创建出的时序图的一个例子的图。图19是表示执行图8的步骤S53后的时序图的一个例子的图。

系统循环时间计算部14基于程序块执行时间表格TB1所示的程序块执行时间和等待指令信息表格TB2,对各程序块B的程序块运转时间信息和等待时间进行计算,与等待时间相应地对各程序块B的程序块运转时间信息进行调整,对运转调度信息SI进行计算。在实施方式1中,程序块运转时间信息是从加工程序PG的运转开始起的各程序块B的运转开始时刻。即,在实施方式1中,程序块运转时间信息,是从将加工程序PG的运转开始时设为0时的加工程序PG的运转开始起的各程序块B的运转开始时刻。关于实施方式1所涉及的加工时间计算装置1及加工时间计算方法,程序块运转时间信息可以是从加工程序PG的运转开始起的各程序块B的运转结束时刻,也可以是从加工程序PG的运转开始起的直至各程序块B的运转开始时刻为止的累积时间。

系统循环时间计算部14将程序块执行时间计算部12创建出的程序块执行时间表格TB1读入(步骤S41)。系统循环时间计算部14在第一系统的加工程序PG1、第二系统的加工程序PG2及第三系统的加工程序PG3中,将加工程序PG的运转开始的时刻设为0,将在程序块执行时间表格TB1中记录的程序块执行时间按照程序块B的执行顺序进行相加,由此如图9所示,针对每个系统101、102、103对各程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻进行计算(步骤S42)。

系统循环时间计算部14将等待指令解析部13创建出的等待指令信息表格TB2读入(步骤S43)。系统循环时间计算部14在步骤S43中,基于等待指令信息表格TB2,如图10所示,对确定同一等待指令识别编号的等待指令MI的程序块B进行确定。系统循环时间计算部14对等待指令识别编号为“L1”的第2程序块B12L1、B22L1进行确定,对等待指令识别编号为“L2”的第4程序块B24L2及第2程序块B32L2进行确定,对等待指令识别编号为“L3”的第4程序块B14L3、B34L3进行确定。

系统循环时间计算部14关于确定同一等待指令识别编号的等待指令MI的多个程序块B,对程序块B的运转开始时刻进行比较。系统循环时间计算部14将在进行了比较的运转开始时刻中确定最迟的运转开始时刻的等待指令MI的多个程序块B设为全部运转开始时刻(步骤S44)。此外,系统循环时间计算部14在步骤S44中,也可以对程序块B的运转结束时刻进行比较。系统循环时间计算部14在步骤S44中,将确定所决定的等待指令MI的程序块B的运转开始时刻和确定等待指令MI的各程序块B的紧之前的程序块B的运转结束时刻之差设为等待时间而针对每个系统101、102、103进行计算(步骤S45)。

系统循环时间计算部14在步骤S45中,将计算出的等待时间追加记录于等待指令信息表格TB2。系统循环时间计算部14针对在确定等待指令MI的程序块B及其以后执行的全部程序块B,在运转开始时刻及运转结束时刻加上等待时间,对包含等待时间的各程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻进行再计算(步骤S46)。系统循环时间计算部14针对确定全部等待指令MI的程序块B,对是否进行了从步骤S44至步骤S46的处理进行判定(步骤S47)。系统循环时间计算部14针对确定全部等待指令MI的程序块B,如果判定为没有进行从步骤S44至步骤S46的处理(步骤S47:No)则返回至步骤S44,针对确定下一个等待指令MI的程序块B,进行从步骤S44至步骤S46的处理。

系统循环时间计算部14在步骤S44中,将确定等待指令识别编号为“L1”的等待指令MI的第2程序块B12L1、B22L1的运转开始时刻中的迟的运转开始时刻即第1系统101的第2程序块B12L1的运转开始时刻如图11所示,设为第2程序块B12L1、B22L1的运转开始时刻。系统循环时间计算部14在步骤S45中,对第2系统102的第2程序块B22L1的等待时间进行计算。系统循环时间计算部14在步骤S46中,对第2系统102的第3程序块B23、第4程序块B24L2及第5程序块B25的运转开始时刻及运转结束时刻进行计算。

另外,系统循环时间计算部14在步骤S44中,将确定等待指令识别编号为“L2”的等待指令MI的第4程序块B24L2的运转开始时刻和第2程序块B32L2的运转开始时刻中的迟的运转开始时刻即第2程序块B32L2的运转开始时刻如图12所示,设为第4程序块B24L2及第2程序块B32L2的运转开始时刻。系统循环时间计算部14在步骤S45中,对第2系统102的第4程序块B24L2的等待时间进行计算。系统循环时间计算部14在步骤S46中,对第2系统102的第4程序块B24L2及第5程序块B25的运转开始时刻及运转结束时刻进行计算。

系统循环时间计算部14在步骤S44中,将确定等待指令识别编号为“L3”的等待指令MI的第4程序块B14L3、B34L3的运转开始时刻中的迟的运转开始时刻即第3系统103的第4程序块B34L3的运转开始时刻如图13所示,设为第4程序块B14L3、B34L3的运转开始时刻。系统循环时间计算部14在步骤S45中,对第1系统101的第4程序块B14L3的等待时间进行计算。系统循环时间计算部14在步骤S46中,对第1系统101的第5程序块B15的运转开始时刻及运转结束时刻进行计算。

系统循环时间计算部14如果将直至步骤S47为止的处理完成,则加工程序PG的时序图如图13所示,在第2系统102的第1程序块B21和第2程序块B22L1之间、第2系统102的第3程序块B23和第4程序块B24L2之间、第1系统101的第3程序块B13和第4程序块B14L3之间产生等待时间。在实施方式1中,第1系统101的第1程序块B11的程序块执行时间为30秒,第3程序块B13的程序块执行时间为50秒,第5程序块B15的程序块执行时间为50秒。另外,在实施方式1中,第2系统102的第1程序块B21的程序块执行时间为15秒,第3程序块B23的程序块执行时间为30秒,第5程序块B25的程序块执行时间为40秒。另外,在实施方式1中,第3系统103的第1程序块B31的程序块执行时间为90秒,第3程序块B33的程序块执行时间为30秒,第5程序块B35的程序块执行时间为20秒。另外,在实施方式1中,第2系统102的第1程序块B21和第2程序块B22L1之间的等待时间成为15秒。另外,第2系统102的第3程序块B23和第4程序块B24L2之间的等待时间成为30秒。第1系统101的第3程序块B13和第4程序块B14L3之间的等待时间成为40秒。在图13所示的时序图中,各系统101、102、103的运转开始时刻一致。

系统循环时间计算部14针对确定全部等待指令MI的程序块B,如果判定为进行了从步骤S44至步骤S46的处理(步骤S47:Yes),则基于在步骤S46中计算出的程序块B的运转开始时刻和等待指令信息表格TB2,对确定产生了等待时间的等待指令MI的程序块B中的、没有进行后面记述的步骤S49、步骤S50的处理,且确定运转开始时刻最迟的等待指令MI的程序块B进行检索(步骤S48)。

系统循环时间计算部14在步骤S48中,作为没有进行步骤S49、步骤S50的处理,且确定运转开始时刻最迟的等待指令MI的程序块B,如图14所示,对确定等待指令识别编号为“L3”的等待指令MI的第1系统101的第4程序块B14L3进行检索。

系统循环时间计算部14在具有确定在步骤S48中检索出的等待指令MI的程序块B的系统101、102、103中,将在确定检索出的等待指令MI的程序块B以前执行的程序块B,设为成为与等待时间相应地延迟的对象的延迟程序块。接下来,系统循环时间计算部14,对具有确定检索出的等待指令MI的程序块B的系统101、102、103的、在确定检索出的等待指令MI的程序块B以前进行的确定等待指令MI的程序块B中的、确定执行顺序最迟的等待指令MI的程序块B进行检索。系统循环时间计算部14在确定执行顺序最迟的等待指令MI的程序块B不存在的情况下,结束处理。系统循环时间计算部14基于等待指令信息表格TB2,对具有确定检索出的执行顺序最迟的等待指令MI的程序块B和通过等待指令MI相关联的程序块B的系统101、102、103进行确定。系统循环时间计算部14对特定出的系统101、102、103内的确定检索出的执行顺序最迟的等待指令MI的程序块B和通过等待指令MI相关联的程序块B进行确定。系统循环时间计算部14在特定出的系统101、102、103内,对相关联的程序块B及其以后的等待指令MI所确定且产生了等待时间的程序块B进行检索。系统循环时间计算部14将在相关联的程序块B及其以后的等待指令MI所确定且产生了等待时间的程序块B以前执行的程序块B决定为延迟程序块(步骤S49)。

在步骤S49中,系统循环时间计算部14在具有确定在步骤S48中检索出的等待指令识别编号为“L3”的等待指令MI的第4程序块B14L3的第1系统101中,如在图15中通过四角包围所示,将在第4程序块B14L3以前执行的第1程序块B11、第2程序块B12L1及第3程序块B13设为延迟程序块。系统循环时间计算部14对确定第1系统101的等待指令识别编号为“L1”的等待指令MI的第2程序块B12L1进行检索。系统循环时间计算部14在具有确定第1系统101的等待指令识别编号为“L1”的等待指令MI的第2程序块B12L1和通过等待指令MI相关联的第2程序块B22L1的第2系统102中,对等待指令识别编号为“L1”及其以后的产生了等待时间的等待指令MI所确定出的程序块B进行检索。系统循环时间计算部14,确定第2系统102的等待指令识别编号为“L2”的等待指令MI的第4程序块B24L2没有等待第1系统101,因此如在图16中通过四角包围所示,确定第2系统102的等待指令识别编号为“L2”的等待指令MI的第4程序块B24L2以前的程序块B也决定为延迟程序块。

系统循环时间计算部14,决定针对在步骤S49中决定出的延迟程序块的延迟时间(步骤S50)。系统循环时间计算部14在步骤S50中,将在步骤S48中检索出的程序块B的等待时间设为延迟时间。系统循环时间计算部14按照与步骤S49相同的顺序,取得等待时间。系统循环时间计算部14将取得的等待时间短的等待时间决定为延迟时间。

系统循环时间计算部14在步骤S50中,对确定第1系统101中的等待指令识别编号为“L3”的等待指令MI的第4程序块B14L3的等待时间和确定第2系统102中的等待指令识别编号为“L2”的等待指令MI的第4程序块B24L2的等待时间进行比较,将短的第2系统102的第4程序块B24L2的等待时间决定为延迟时间。

系统循环时间计算部14,将在步骤S50中决定出的延迟时间与在步骤S49中决定出的延迟程序块的各程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻相加,进行再计算(步骤S51)。系统循环时间计算部14在步骤S51中,如图17所示,将设为延迟时间的第2系统102的第4程序块B24L2的等待时间,与在步骤S49中决定出的延迟程序块的程序块B11、B12L1、B13、B21、B22L1、B23的运转开始时刻及运转结束时刻相加。

系统循环时间计算部14对针对全部等待指令MI是否进行了从步骤S48至步骤S51的处理进行判定(步骤S52)。系统循环时间计算部14如果判定为针对全部等待指令MI没有进行从步骤S48至步骤S51的处理(步骤S52:No),则返回至步骤S48。

系统循环时间计算部14,在确定等待指令识别编号为“L3”的下一个等待指令识别编号为“L2”的等待指令MI的第4程序块B24L2及第2程序块B32L2没有产生等待时间,因此如在图18中通过四角包围所示,将具有确定等待指令识别编号为“L1”的等待指令MI的第2程序块B12L1、B22L1的第1系统101和第2系统102中的第2系统102的第1程序块B21决定为延迟程序块。系统循环时间计算部14将第2系统102的第2程序块B22L1的等待时间设为延迟时间,对第2系统102的第1程序块B21的运转开始时刻及运转结束时刻进行计算。

系统循环时间计算部14如果判定为针对全部等待指令MI进行了从步骤S48至步骤S51的处理(步骤S52:Yes),则根据在步骤S51中计算出的各程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻,如图19所示,对各系统101、102、103的运转开始时刻和循环时间进行计算(步骤S53)。系统循环时间计算部14将全部程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻进行偏移,以使得各系统101、102、103的最初执行的程序块B中的、运转开始时刻最早的程序块B的运转开始时刻成为0。系统循环时间计算部14将偏移后的各系统101、102、103的最初执行的程序块B的运转开始时刻设为各系统101、102、103的运转开始时刻。系统循环时间计算部14根据各系统101、102、103的运转开始时刻和最后执行的程序块B的运转结束时刻,对各系统101、102、103的循环时间进行计算。系统循环时间计算部14如图5所示,对记录有各系统101、102、103的运转开始时刻、循环时间、程序块B的运转开始时刻及运转结束时刻的运转调度信息SI进行创建。

此外,图8的从步骤S41至步骤S53,相当于基于程序块执行时间和等待指令信息表格TB2,对各系统101、102、103的各程序块B的程序块运转时间信息和等待时间进行计算,以等待时间变短的方式对程序块运转时间信息进行调整,对运转调度信息SI进行计算的系统循环时间计算步骤。另外,在系统循环时间计算步骤中,系统循环时间计算部14基于在加工程序PG中记述的多个系统101、102、103间的等待指令MI,计算对将多个系统101、102、103间的等待定时维持不变的各系统101、102、103的程序块B的运转开始时刻进行了调整的运转调度信息SI,并且以各系统101、102、103的多个程序块B间的运转开始时刻的时间差变短的方式,对程序块B的运转开始时刻进行调整。

另外,系统循环时间计算部14基于运转调度信息SI,创建图19所示的时序图TC,将创建出的时序图TC输出至显示部15。显示部15对图19所示的时序图TC进行显示。在实施方式1中,时序图TC将例如1秒的单位时间设为规定的长度,将各程序块B的执行时间设为四边形,将纵轴设为系统编号,将横轴设为时间。在实施方式1中,时序图TC将等待时间设为空白而进行显示。

在实施方式1中,图19所示的第1系统101的第4程序块B14L3的等待时间,从图13所示的等待时间的40秒缩短为10秒,第1系统101的运转开始时刻成为30秒。另外,在实施方式1中,图19所示的第2系统102的第2程序块B12L1及第4程序块B24L2的等待时间都缩短为0秒。在实施方式1中,第2系统102的运转开始时刻成为45秒。其结果,实施方式1所涉及的图5所示的运转调度信息SI,能够将全部系统101、102、103的合计为75秒用于通过加工程序PG实现的机械加工以外的机械加工。

实施方式1所涉及的加工时间计算装置1及加工时间计算方法,将维持等待的定时不变的程序块B的运转开始时刻,以运转开始时刻的时间差变短的方式进行调整。另外,根据实施方式1所涉及的加工时间计算装置1及加工时间计算方法,基于表示各程序块B的执行时间的程序块执行时间表格TB1和等待指令信息表格TB2,对等待时间进行计算,以等待时间变短的方式对程序块运转时间信息进行调整。因此,根据加工时间计算装置1及加工时间计算方法,能够缩短各系统101、102、103的等待时间,在具有能够独立地控制的多个系统101、102、103的工作机械100中,能够对用于制定生产效率高的生产计划所需的加工时间进行计算。

实施方式2.

接下来,基于附图,对本发明的实施方式2所涉及的加工时间计算装置1-2及加工时间计算方法进行说明。图20是表示实施方式2所涉及的加工时间计算装置的结构的功能框图。在图20中,对于与实施方式1相同的部分,标注相同的标号,省略说明。

实施方式2所涉及的加工时间计算装置1-2如图20所示,除了构成数控装置200以外,与实施方式1相同。数控装置200具有控制部16,该控制部16基于在加工时间计算装置1-2的程序存储部11中存储的加工程序PG和加工时间计算装置1-2的系统循环时间计算部14计算出的运转调度信息SI,使工作机械100执行机械加工。

实施方式2所涉及的加工时间计算装置1-2与实施方式1同样地,能够缩短等待时间,在具有能够独立地控制的多个系统101、102、103的工作机械100中,能够对为了制定生产效率高的生产计划所需的加工时间进行计算。另外,实施方式2所涉及的加工时间计算装置1-2构成数控装置200,数控装置200的控制部16按照运转调度信息SI而执行加工程序PG,因此能够提高工作机械100的生产效率。

接下来,使用图21,对实施方式1所涉及的加工时间计算装置1及实施方式2所涉及的加工时间计算装置1-2进行说明。图21是表示各实施方式所涉及的加工时间计算装置的硬件结构的图。各实施方式所涉及的加工时间计算装置1、1-2是在OS(Operating System)60上执行计算机程序的计算机,且如图21所示,具有输入装置61、显示装置62、存储装置63、CPU(Central Processing Unit)64、RAM(Random Access Memory)65、ROM(Read OnlyMemory)66和通信接口67。CPU 64、RAM 65、ROM 66、存储装置63、输入装置61、显示装置62及通信接口67经由总线B连接。

程序块执行时间计算部12、等待指令解析部13及系统循环时间计算部14的功能,是通过在CPU 64将RAM 65作为作业区域使用的同时,执行在ROM 66及存储装置63中存储的程序而实现的。程序是通过软件、固件或将软件和固件组合而实现的。在实施方式1及实施方式2中,存储装置63是SSD(Solid State Drive)或HDD(Hard Disk Drive),但存储装置63并不限定于SSD或HDD。程序存储部11的功能是通过ROM 66及存储装置63而实现的。

输入装置61接收来自用户的操作输入。在实施方式1及实施方式2中,输入装置61是键盘或鼠标,但输入装置61并不限定于键盘或鼠标。显示部15的功能是通过显示装置62实现的。显示装置62对文字及图像进行显示。在实施方式1及实施方式2中,显示装置62例示出液晶显示装置。通信接口67在实施方式2中,与工作机械100进行通信。

以上的实施方式所示的结构,表示本发明的内容的一个例子,也能够与其他公知技术进行组合,在不脱离本发明的主旨的范围,也能够对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1、1-2加工时间计算装置,12程序块执行时间计算部,13等待指令解析部,14系统循环时间计算部,15显示部,100工作机械,101、102、103系统,B、B11、B12L1、B13、B14L3、B15、B21、B22L1、B23、B24L2、B25、B31、B32L2、B33、B34L3、B35程序块,PG加工程序,MI等待指令,TB2等待指令信息表格(等待指令信息),TC时序图,S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12程序块执行时间计算步骤,S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28等待指令解析步骤,S41、S42、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49、S50、S51、S52、S53系统循环时间计算步骤,SI运转调度信息。

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