数控系统、任务分配变更装置及数控方法制造方法及图纸

数控系统(1)具有经由通信单元(3)进行连接的第1运算部(4)及第2运算部(5)、和任务分配变更装置(2)。任务分配变更装置(2)关于由数控系统(1)执行的软件任务，以由第1运算部(4)和第2运算部(5)之中的与当前分配有软件任务的运算部不同的运算部执行软件任务的方式进行分配变更动作。任务分配变更装置(2)在维持由数控系统(1)对控制对象(6)进行控制的状态即运转中状态的情况下进行分配变更动作。运转中状态的情况下进行分配变更动作。运转中状态的情况下进行分配变更动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数控系统、任务分配变更装置及数控方法


[0001]本专利技术涉及用于对以工作机械为代表的生产设备或机械进行控制的数控系统、任务分配变更装置及数控方法。

技术介绍

[0002]数控系统对设置于加工机的驱动轴进行控制，由此实现加工机的期望动作。加工机是进行切削加工、车削加工及磨削加工的一部分或全部的工作机械、激光加工机、放电加工机以及AM(Additive
[0003]Manufacturing)加工机等的统称。关于加工机，伴随高功能化、工序集成化及复合化的大规模系统化逐年发展，对加工机的控制器即数控系统要求的软件处理也持续增加。
[0004]近年来，为了实现工厂的自动化，不仅关于加工机，关于机器人及AGV(Automated Guided Vehicle)等对两个加工机中的材料或工件的交接进行辅助的周边设备，也进行使数控系统实施控制的措施，由数控系统执行的软件处理的增加加速。
[0005]由于软件处理的增加，有时软件处理所需的性能超过数控系统的硬件的性能，发生与硬件有关的性能不足。如果发生性能不足，则会产生问题。轻微问题的例子是数控系统的画面显示的更新频度降低或针对画面操作的响应变慢。严重问题的例子是驱动轴无法达到期望的速度而减速，或完全地停止。针对上述问题，存在下述现有技术，
[0006]即，使用通信单元对多个硬件进行连接，通过使处理的负荷分散，从而消除性能不足。
[0007]专利文献1公开了下述技术，即，将控制装置的各种功能要素分散至多个CPU(Central Processing Unit)或计算机，使用通信线路对多个CPU或计算机进行连接，由此分散处理的负荷。
[0008]专利文献2公开了下述技术，即，将大于或等于两个数控装置经由信息传送路径连接，基于成为用于向机械输出各种指令的控制软件的结构要素的各种软件模块的组合的系统结构数据，在电源接通时生成一系列的控制软件而转发并设定于各机械的数控装置的易失性存储器。
[0009]专利文献1：日本专利第2577600号公报
[0010]专利文献2：日本专利第3373115号公报

技术实现思路

[0011]但是，在上述现有技术中，无法对电源接通后的系统的结构进行变更。即，在上述现有技术中，无法实现与执行控制动作过程中的处理负荷的状况相对应的数控系统。
[0012]按照由数控系统执行的加工程序的内容，由数控系统执行的处理的量发生变化。加工程序是通过文本形式对使由数控系统控制的对象如何动作进行记述而成的。通过进行定位时的终点坐标、进行轨迹控制时的直线或者圆弧等确定的路径指定或移动时的速度等的信息记载于加工程序。
[0013]例如，在由数控系统执行的控制之一即刀具前端点控制中，需要进行用于对从旋转工作台观察的坐标系和固定于机械的坐标系进行变换的坐标变换计算，处理时间增加。
[0014]在加工程序的每1行的移动距离短的程序中，与长的程序相比较，为了维持所指定的刀具的移动速度而需要进行处理的程序块的数量多，因此处理时间长。加工程序的1行被称为1个程序块，上述移动距离也被称为线段长度。
[0015]在特定的功能变得有效的情况下，通过加工机的周边仪器的动作或用户针对加工机进行的操作等，由数控系统执行的处理的量也发生变化。例如数控系统在使用下述等功能的情况下，由数控系统执行的处理的量增加，即：在加工机的实际的轴动作前进行路径计算，进行检查以使得工作台及工件不与刀具接触的干涉检查功能，或伴随需要进行多个积和计算的AI(Artificial Intelligence)的推断处理的功能等。在需要进行龙门架或者装载机等的外部轴的动作、机器人或者AGV等的控制、通信或者协同的情况下，或在由用户进行了画面操作或者手动运转的情况下，由数控系统执行的处理的量也发生变化。
[0016]上述例子只不过是一部分例子，但由数控系统执行的处理的量会根据控制执行中的动作状况或操作内容而增减。
[0017]在现有技术中，只能够在电源接通时对软件处理的分配进行变更，因此在现有的数控系统中，存在无法应对在运转中发生的处理量的变动这一课题。
[0018]作为解决该课题的方法而考虑下述方法，即，使数控系统试验地运转一次，在掌握了运转中的负荷的状态后，停止数控系统，通过将电源再接通而解决由性能不足引起的问题。但是，需要实施不进行生产的试验性的运转是该方法的缺点，该方法也不保证会严格地再现实际运转。此外，根据生产设备，如果停止运转，则有时为了再运转而需要大的工作量及长的时间，或生产整体的流程恶化而对经营造成影响，可以说需要电源的再接通是实际应用中的大的课题。
[0019]本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到不需要电源的再接通，应对在运转中发生的处理量的变动而执行处理的数控系统。
[0020]为了解决上述课题，并达到目的，本专利技术所涉及的数控系统具有经由通信单元进行连接的多个运算部，该数控系统还具有关于由数控系统执行的软件任务，以由多个运算部之中的与当前分配有软件任务的运算部不同的运算部执行软件任务的方式进行分配变更动作的任务分配变更装置。任务分配变更装置在维持由数控系统对控制对象进行控制的状态即运转中状态的情况下进行分配变更动作。
[0021]专利技术的效果
[0022]本专利技术所涉及的数控系统具有不需要电源的再接通，就能够应对在运转中发生的处理量的变动而执行处理这一效果。
附图说明
[0023]图1是表示实施方式1所涉及的数控系统的结构的概略的图。
[0024]图2是实施方式1所涉及的数控系统的状态转换图。
[0025]图3是表示由实施方式1所涉及的数控系统所具有的测定部进行的动作顺序的流程图。
[0026]图4是表示由实施方式1所涉及的数控系统所具有的处理时间推定部进行的动作
顺序的流程图。
[0027]图5是表示由实施方式1所涉及的数控系统所具有的任务分配变更装置进行的动作顺序的流程图。
[0028]图6是表示由实施方式1所涉及的数控系统所具有的任务分配变更装置选定对象任务时的任务分配变更装置的动作顺序的流程图。
[0029]图7是表示构成了图1的数控处理部的软件任务的分配被变更为第2运算部的情况下的数控系统的图。
[0030]图8是表示实施方式2所涉及的数控系统的结构的概略的图。
[0031]图9是表示实施方式3所涉及的数控系统的结构的概略的图。
[0032]图10是表示实施方式1所涉及的数控系统所具有的第1运算部由处理器实现的情况下的处理器的图。
[0033]图11是表示实施方式1所涉及的数控系统所具有的第1运算部由处理电路实现的情况下的处理电路的图。
具体实施方式
[0034]下面，基于附图对实施方式所涉及的数控系统、任务分配变更装置及数控方法详细地进行说明。
[0035]实施方式1.
[0036](实施方式1的结构)
[0037]图1是表示实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数控系统，其具有经由通信单元进行连接的多个运算部，该数控系统的特征在于，还具有任务分配变更装置，该任务分配变更装置关于由所述数控系统执行的软件任务，以由所述多个运算部之中的与当前分配有所述软件任务的运算部不同的运算部执行所述软件任务的方式进行分配变更动作，所述任务分配变更装置在维持由所述数控系统对控制对象进行控制的状态即运转中状态的情况下进行所述分配变更动作。2.根据权利要求1所述的数控系统，其特征在于，还具有：数控处理部，其进行用于控制所述控制对象的数控；以及轴控制部，其对针对所述控制对象的驱动轴的指令数据进行计算，所述多个运算部各自具有测定部，该测定部对由所述数控处理部及所述轴控制部执行处理的情况下的处理时间进行测定，由所述任务分配变更装置进行的分配变更动作所涉及的所述软件任务，是构成所述数控处理部或所述轴控制部的软件任务，所述任务分配变更装置基于通过所述测定部得到的处理时间的测定结果，以将在对所述数控系统设定的预先决定的周期内需要执行完成的处理即硬期限处理完成的时刻的针对所述周期的裕度即期限裕度确保为大于或等于第1阈值的方式，进行所述分配变更动作。3.根据权利要求1所述的数控系统，其特征在于，还具有：数控处理部，其进行用于控制所述控制对象的数控；以及轴控制部，其对针对所述控制对象的驱动轴的指令数据进行计算，所述多个运算部各自具有处理时间推定部，该处理时间推定部基于输入至所述数控系统的加工程序，使用所指定的目标速度和表示所述加工程序的每1个程序块的移动距离的长度的信息，对在由所述数控处理部接下来执行动作时要处理的程序块的数量进行计算，基于通过所述加工程序指定的运转模式信息，从大于或等于一个候选对所述数控处理部的平均的处理时间进行选择，对使所述进行处理的程序块的数量乘以选择出的处理时间而得到的处理负荷预测值进行计算，所述任务分配变更装置在由所述处理时间推定部计算出的所述处理负荷预测值大于或等于第2阈值的情况下，进行所述分配变更动作。4.一种数控系统，其具有经由通信单元进行连接的第1数控装置及第2数控装置，该数控系统的特征在于，所述第1数控装置具有创建第1数控指令信息的第1数控处理部，将由所述第1数控处理部创建出的所述第1数控指令信息经过所述通信单元发送至所述第2数控装置，所述第2数控装置具有：第2数控处理部，其使用由所述第1数控处理部创建出的所述第1数控指令信息而创建第2数控指令信息；以及轴控制部，其使用由所述第1数控处理部创建出的所述第1数控指令信息或由所述第2数控处理部创建出的所述第2数控指令信息，执行设置于控制对象的驱动轴的控制，所述第1数控装置及所述第2数控装置各自通过在启动时将记述有对使用于实现所述第1数控装置及所述第2数控装置的功能的多个软件之中的哪个软件从电源被接通时执行进行确定的初始化软件信息的结构设定文件读入，从而判定自身的作用是所述第1数控装
置还是所述第1数控装置以外的装置，所述第1数控装置具有对经由所述通信单元可通信的数控装置进行检测的可通信硬件检测部和任务分配变更部，所述任务分配变更部基于包含通过所述可通信硬件检测部得到的检测结果在内的可通信硬件信息和所述结构设定文件，关于由所述数控系统执行的软件任务，以由所述第1数控装置和所述第2数控装置之中的与当前分配有所述软件任务的数控装置不同的数控装置执行所述软件任务的方式，在维持由所述数控系统对所述控制对象进行控制的状态即运转中状态的情况下进行分配变更动作。5.根据权利要求4所述的数控系统，其特征在于，所述第1数控装置及所述第2数控装置具有测定部，该测定部对由所述第1数控处理部、所述第2数控处理部及所述轴控制部执行处理的情况下的处理时间进行测定，由所述任务分配变更部进行的分配变更动作所涉及的所述软件任务是构成所述第1数控处理部、所述第2数控处理部或所述轴控制部的软件任务，所述任务分配变更部基于通过所述测定部得到的处理时间的测定结果，以将在对所述数控系统设定的预先决定的周期内需要执行完成的处理即硬期限处理完成的时刻的针对所述周期的裕度即期限裕度确保为大于或等于第1阈值的方式，进行所述分配变更动作。6.根据权利要求4所述的数控系统，其特征在于，所述第1数控装置及所述第2数控装置具有处理时间推定部，该处理时间推定部基于输入至所述数控系统的加工程序，使用所指定的目标速度和表示所述加工程序的每1个程序块的移...

【专利技术属性】
技术研发人员：长江启史，津田刚志，西野慎哉，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：