CN111506018A - 机床的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对机床的控制，这能够节省时间和存储器。通过执行预运行任务(V)和主运行任务(H)来处理子程序(T)。两个主值存储在第一缓冲存储器(P1)中，主值(x)中的每一个对应于导向轴(X)的位置，并且位置中的每一个与主运行任务(H)的相应循环相关联。曲线表的一部分(K1)，其包含将耦合轴(Y)的第一耦合值与第一主值(x)相关联的规则。该部分(K1)存储在第二缓冲存储器(P2)中，然后执行与第一主值相关联的循环。执行之后，丢弃规则，并生产曲线表的另一部分(K2)，其包含将第二耦合值与第二主值(x)相关联另一规则。然后将曲线表的另一部分存储在第二缓冲存储器(P2)中。

Description

机床的控制
技术领域
本发明涉及一种用于控制机床的方法，其中，通过执行非循环的预运行任务和循环的主运行任务来处理子程序。在此，将两个主值作为预运行任务的结果存储在第一缓冲存储器中。主值中的每一个对应于导向轴的相应位置，其中，位置中的每一个与主运行任务的相应循环相关联。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的计算机程序、计算机可读存储介质和控制系统以及一种具有用于执行该方法的计算机程序、计算机可读介质或控制系统的机床。
背景技术
当通过机床对工件进行加工时，会希望第一缓冲存储器、尤其是插补缓冲器在主运行任务开始时尽可能满载。由此例如可以确保以期望的运动过程进行加工，并且避免在以下情况下可能发生的加工停止或延迟：主运行任务进行得比预运行任务结果的陆续提供更快。
但是，在某些应用情况中，其中例如数控块的准备要比在主运行任务中执行已准备的块花费更多的时间。例如，在使数控系统(尤其是数控系统的处理器)不利地满载的情况下，或者在子程序中的工件描述需要相对较高数量、尤其是相对较短的数控块的情况下，可能会出现这种情况。在这种情况下，同样会降低加工速度。
从DE 103 43 809 A1中已知一种用于数控机床的方法和装置，其中，可以在插补循环中产生特征信号，尤其是用于系统组件(尤其是驱动器)的位置额定值。在插补循环中，导向轴提供用于读取表格的参考值，通过该参考值可以查询同步跟随轴的位置额定值。
EP 0 184 736 A1披露了一种用于根据预定的子程序同时控制机床的设备，其中，子程序分别包含一系列的块，由插补转换器将块划分为块特定数量的弦(Sehnen)，以用于控制机床的预定的轴。每个子程序的块能够被连续记录在至少一个工作存储器的子程序特定的存储区域，以便插补转换器能够循环地扫描子程序的各个当前存储的块。
发明内容
在此背景下，本发明的目的是提供一种用于控制机床、尤其是数控机床的改进构思，通过该构思可以限制或避免加工速度的降低。
根据本发明，该目的通过根据发明的方法、计算机程序、计算机可读介质、控制系统和机床来实现。各个实施例是进一步的实施方式和有利的改进方案。
改进后的构思基于以下思想，即使用缓存的曲线表并借助曲线表的各个部段执行主运行的循环。在此，首先将曲线表仅部分地存储在第二缓冲存储器中，并根据主运行的加工状态逐段地进行后续加载。
根据改进构思的第一独立方面，提出了一种用于控制机床(尤其是数控机床)的方法，尤其是一种计算机实现的方法。在该方法中，通过执行非循环的预运行任务和循环的主运行任务来处理子程序。在这种情况下，将两个主值(Leitwert)作为预运行任务的结果存储在第一缓冲存储器中，主值中的每一个对应于导向轴的相应位置并且位置中的每一个进而尤其还有主值中的每一个与主运行任务的相应循环相关联。
根据该方法，生成曲线表的一个部分，其中，曲线表的该部分包含一个规则，该规则将用于耦合轴的第一耦合值与第一主值相关联。曲线表的一部分被存储在第二个缓冲存储器中。然后，执行主运行任务的与第一主值相关联的循环，并且尤其是与第一位置相关联，其中，基于第一主值和第一耦合值执行。在执行与第一主值相关联的循环之后，丢弃规则，尤其是从第二缓冲存储器中删除该规则。在丢弃规则之后，生成曲线表的另一部分，其中，曲线表的另一部分包含另一规则，该另一规则将耦合轴的第二耦合值与第二主值相关联。然后，曲线表的另一部分被存储在第二缓冲存储器中。
在此和下文中，机床被理解为是一种用于用工具生产工件的机器，其它们的相对于彼此的运动由机器来控制。机床尤其可以构造为车床或铣床、机器人、工业机器人、车削或铣削机器人。该机床也可以被设计为增材制造机器，其中，工具可以包括例如用于施加材料的激光源或激光头或喷嘴。
在此和下文中，任务被理解为数据处理步骤或连续的或以其他方式关联的多个数据处理步骤，它们由处理器或处理器单元或处理器系统(尤其是由多个并行或串行的处理器)来执行。
子程序尤其是NC子程序，其中“NC”代表“数控”(英语：“numerical control”)。子程序尤其可以用标准化的机器代码(例如G代码)编写。第一主值对应于导向轴的第一位置，其中，该第一位置与主运行任务的第一循环相关联。第二主值对应于导向轴的第二位置，该第二位置与主运行任务的第二循环相关联。应指出，在这种情况下，“第一”或“第二”仅用于区分主值、位置和循环等。尤其地，第二循环不必紧跟在第一循环之后。另外，第一位置既不必与在时间上作为第一个被导向轴占据的位置相对应，第一循环也不必与在时间上作为第一个被处理的循环相对应。
导向轴可以是与机床的线性或旋转运动相关联的轴。耦合轴也是如此。耦合轴或耦合值也可以称为跟随轴或跟随值。为了加工工件，控制导向轴并例如通过导向轴引导的方式控制耦合轴。导向轴和耦合轴可以是机器轴、即机器的真实的、例如实体轴。或者，它们可以是虚拟轴。
子程序包含例如多个数控块(以下称“NC块”)，它们分别与一个或多个轴的运动相关联。NC块包含例如工件几何形状的描述以及相关的过程数据，例如机器数据、工具数据和/或进给数据、尤其是进给速度。
由预运行任务来准备NC块。尤其地，以如下的方式来准备NC块，使得它们可以由NC控制器、尤其是插补模块或插补器来处理，尤其是能够通过执行主运行任务来处理。例如，在主运行任务期间，在每个关联的循环中处理每个被处理的NC块。执行主运行任务可以包括例如生成用于控制工具的一个或多个控制命令。
主运行任务是循环任务，这意味着它们是循环执行的。换句话说，可以以预定顺序一个接一个地执行多个主运行任务。例如，主运行任务的优先级高于预运行任务。主运行任务可以具有例如一毫秒或数毫秒量级的时钟循环，例如1至5ms，尤其是1至3ms。
预运行任务是非循环任务。这可以表示预运行任务不是必须实时执行的。尤其地，与主运行任务相比，预运行任务的优先级是降低的。因此，例如在提供有对应的处理器容量时，执行预运行任务。尤其是在处理器容量未完全由主运行任务满负荷利用时。
预运行任务例如可以包括用于例如通过解释器来解释子程序(尤其是子程序的NC块)的任务。预运行任务可以例如包括对由解释器解释的NC块的预备
Figure BDA0002378714690000041
例如通过预备器
Figure BDA0002378714690000042
主运行任务可以包括例如对准备好的NC块的插补，尤其是通过插补器。主运行任务例如可以是基于准备好的和插补的NC块的、尤其是对轴(例如导向轴和/或耦合轴)的位置控制。
作为预运行任务结果的两个主值例如明确地或隐含地包含在相应所属的准备好的NC块中。
曲线表可以例如理解为虚拟的曲线盘(Kurvenscheibe)，尤其是机械曲线盘的替代。曲线表包含一个将导向轴的位置和/或速度值、即主值与耦合轴的位置和/或速度值、即耦合值相关联的规则，尤其是以主值与耦合值之间的函数关系的形式地相关联，曲线表使得NC控制程序可以在相应地编程的情况下例如由相关联的主值-跟随值计算与曲线盘对应的多项式。
例如，曲线表的部分可以是浮点数形式的文件或文件部分。尤其地，曲线表可以是插补器可读的文件或文件部分。
曲线表(尤其是曲线表的一部分)的生成例如包括对包含工件的位置关系位置的文件的准备，以用于在主运行任务期间尤其是通过插补器来处理位置关系。位置文件可以例如以字符格式、尤其是ASCII格式存在。位置文件是专门为此目的所需要的子程序。
第一缓冲存储器例如可以是插补缓冲器，因为插补缓冲器可以提供准备好的NC块，以便例如由插补器进行进一步处理。第一缓冲存储器例如可以对应于存储元件的第一区域。
第二缓冲区尤其是堆(Heap)存储器或堆缓冲器。堆存储器例如可以对应于存储元件的第二区域或另一存储元件。
除了将第一耦合值与第一主值相关联的规则外，第一部分还可以包含多个用于其他主值的附加规则。尤其地，曲线表的第一部分可以包含多个另外的规则，使得当曲线表的第一部分被存储在其中时，第二缓冲器或第二缓冲器的限定部分被完全占用。
曲线表的另一部分例如可以仅包含一个另外的规则，即，将第二耦合值与第二主值相关联的规则。但是，曲线表的第二部分也可以包含其他规则。尤其地，曲线表的第二部分包含多个规则，使得第二缓冲器的通过丢弃用于第一主值的规则而变得空余的存储空间被填满。
尤其地，曲线表的第一部分不是完整的、包含将耦合值与用于主运行任务的所有循环的主值相关联的规则的曲线表。
应该注意的是，所描述的方法步骤不必全部按时间顺序排列。仅要求以适当的顺序来执行方法的明确地或隐含地按逻辑构建的步骤。因此，根据这种顺序来执行基于其他步骤的结果的步骤。尤其地，曲线表的部分的生成只能在执行相应的预运行任务之后进行。只能在生成该部分后才可以实现该部分的存储，只有在生成并存储曲线表的部分后才能执行与第一主值相关联的循环，如此等等。尤其地，仅在生成曲线表的部分、存储曲线表的该部分、执行与第一主值相关联的循环并丢弃将第一耦合值与第一主值相关联的规则之后，才生成包含另一规则的曲线表的另一部分，该另一规则将第二耦合值与第二主值相关联。
通过使用曲线表，可以使NC块的准备的基本部分脱离在主运行任务期间的实际处理。尤其地，通过使用曲线表可以显著减少预运行任务的计算成本。这样的结果在于，由于例如第一缓冲存储器总是被填充或基本上填充，因此通过预运行任务准备NC块对在主运行任务期间的处理速度的影响较小或没有影响。因此，避免了主运行任务的延迟或者甚至是处理停机。
通过使曲线表的生成脱离预运行任务，就不会出现预运行任务的延迟，而这种情况例如在压缩NC块时可能会出现。
另外，不必例如像使用压缩方法时的情况那样以高容差来解释NC块。
根据改进构思，通过仅逐段地加载曲线表并将其存储在第二个缓冲区中，仅使用了一部分存储空间，就像将整个曲线表完全存储在缓冲存储器中一样。例如，曲线表的第一部分可以对应小于总曲线表的50％，例如，在总曲线表的10％的数量级中，这伴随有存储器需求的相应减少。在堆存储器是可能无法提供任意容量的高性能存储结构元件时，则这能够是尤其有利的。由于存储需求低，便能够加工例如精度更高的工件或更大的工件，因为这伴随着总量更大的NC块。
由于曲线表的逐段生成和存储，只需要在开始主运行任务之前将曲线表的第一部分存储在第二缓冲存储器中。曲线表的其他部分可以与主运行任务的执行连续地或与其并行地在后续加载。结果，与不使用曲线表的已知方法相比，显著减少了处理所需的总时间。这尤其体现在因为位置文件的生成仅花费相对较短的时间。甚至相对于将整个曲线表一次都加载到第二缓冲存储器中的可设想方案，所需时间总体上也显著减少，因为曲线表的其余部分由于并行生成而没有有效地增加总处理时间。
该方法的各种实施例中的所有步骤如有可能能够由计算机系统或计算机、尤其是数控系统来执行。在这样的实施例中，主运行循环的执行包括例如生成并如有可能发布控制命令，该控制命令可以控制机床的机械部件以发起实际的工具运动。
根据该方法的至少一个实施方式，包含用于第一主值的规则的曲线表的一部分的生成包括从位置文件中读取基于待加工的工件的几何特征的位置关系，以及准备该位置关系以获得将第一耦合值与第一主值相关联的规则。
位置关系的准备在此可以包含，获得位置关系主值与耦合值之间的函数关系，也就是说，将主值表示为耦合值的数学函数。尤其地，准备可以包括将位置关系和/或功能关系转换成插补可访问的形式或格式，因此可以尤其通过插补例如借助于插补器来处理。
以类似的方式生成曲线表的另一部分，其包含用于第二主值的另一规则。这也适用于曲线表的所有其他部分。
根据至少一个实施方式，该方法还包括基于第二主值和第二耦合值执行主运行任务的与第二主值相关联的循环。
如针对执行与第一主值相关联的循环所描述的那样，另一规则的丢弃、以及曲线表的另外部分的生成和存储和主运行任务的其他循环的执行都可以周期性地循环，直到执行了所有主运行任务的循环为止并且工件的生产相应地终止。
因此，第二缓冲存储器被曲线表与第一主值相关的部分完全地或以一个特定的预定比例填充，然后仅被逐段地获悉和重写。
根据至少一个实施方式，与第一主值相关联的循环的执行包括生成至少一个用于控制机床的工具的控制命令。
根据至少一个实施方式，基于至少一个控制命令来引导用于在工件上进行物理作用的工具。
根据至少一个实施方式，至少一个控制命令包括用于位置控制器以改变导向轴或耦合轴的位置的控制命令、用于转速控制器以控制工具或工件的速度的控制命令、和/或用于控制马达调节器(尤其是电流控制器)例如以控制进给速度的控制命令。
可以通过执行另一循环以及主运行的其他循环(尤其是所有其他循环)来生成类似的控制命令。
根据至少一个实施方式，该方法包括转换至少一个控制命令，该控制命令包括工具的运动或为了加工工件而对工具的引导。
根据至少一个实施方式，至少一个控制命令的生成包括基于第一主值和第一耦合值的插补。
插补包括例如计算相应的NC块的行进路径以及耦合轴和/或导向轴的对此所须的运动或位移，以便沿着相应的可在数学上定义的路线来引导工具以加工工件。
运行插补的控件或软件模块称为“插补器”。为了进行插补，插补器访问第一和第二缓冲存储器以读出第一主值以及相关的第一耦合值。
另外，根据至少一个实施方式，该方法还包括根据待加工工件的几何特征和用于制造该工件的过程数据来生成子程序。
工件的几何特征例如包括工件的额定尺寸和/或容差值。
过程数据可以包括例如机器数据、机器参数、工具数据、工具参数、工具或工件转速、或者进给速度。
根据至少一个实施方式，子程序的生成包括生成NC块。
尤其地，根据工件的几何特征和过程数据来生成NC块。
根据至少一个实施方式，预运行任务的执行包括压缩数控块。
压缩例如可以通过称为压缩器的软件或控制模块来执行。
例如，通过压缩可以将两个或多个NC块组合在一起以形成更长的NC块，从而可以更快地执行预运行任务。
根据改进构思的另一个独立方面，提出了一种用于机床的控制系统。该控制系统包括第一缓冲存储器、第二缓冲存储器、处理器单元和用于接收子程序的输入接口。控制系统设置为通过输入接口接收子程序；借助于处理器单元执行非循环的预运行任务和循环的主运行任务来处理子程序；并且借助于处理器单元将两个主值作为预运行任务的结果存储在第一缓冲存储器中。主值中的每一个对应于导向轴的相应位置，其中，位置中的每一个与主运行任务的相应循环相关联。
该控制系统还配置为，借助于处理器单元生成曲线表的一部分并将其存储在第二缓冲存储器中，其中，该部分包含将用于耦合轴的第一耦合值与主值的第一主值相关联的规则。控制系统配置为，基于第一主值和第一耦合值借助于处理器单元来执行主运行任务的、与第一主值相关联或与对应于第一主值的位置相关联的循环。控制系统还配置用于，在执行循环之后借助于处理器单元将规则从第二缓冲存储器中删除，并生成曲线表的另一部分并将其存储在第二缓冲存储器中。曲线表的另一部分包含另一规则，该规则将用于耦合轴的第二耦合值与第二个主值相关联。
根据控制系统的至少一个设计方案，控制系统包括NC控制器，其可以执行可以由控制系统执行的前述步骤。
根据至少一个设计方案，控制系统包括用于生成子程序的制造系统，例如CAM系统。
根据至少一个设计方案，控制系统包括包含第一缓冲存储器的第一存储元件。另外，控制系统包括不同于第一存储元件的第二存储元件，该第二存储元件包含第二缓冲存储器。
根据至少一个设计方案，控制系统包括存储元件，该存储元件包括第一和第二缓冲存储器。
存储元件，第一和/或第二存储元件可以被实现为例如随机存取存储器RAM，尤其是动态随机存取存储器DRAM。
控制系统可以通过输入接口例如从制造系统或CAM系统接收子程序。
根据至少一个设计方案，控制系统还配置用于生成用于控制工具的控制命令，以执行与第一主值相关联的循环。控制系统还具有用于输出控制命令的输出接口。
根据改进构思的另一个独立方面，提出了一种计算机程序。该计算机程序包括指令，当该程序由计算机、尤其是由根据改进构思的控制系统执行时，该指令使该程序执行根据该改进构思用于控制机床的方法。
该计算机或控制系统还可以具有一个以上的计算机或处理器单元，用于执行计算机程序的各种命令。
该计算机可以完整地实施根据改进构思的方法的各种实施例，而不需要其他设备。
机床或控制系统包括例如计算机。尤其地，计算机可以是根据改进构思的控制系统的处理器单元。
还提供了一种计算机程序，其包括命令，该命令使控制系统执行该方法的特定步骤，并且使控制系统使机床执行其他步骤，包括例如工具的移动或对其的实际引导。
根据改进构思的另一个独立方面，公开了一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储了根据改进构思的计算机程序。
根据改进构思的另一个独立方面，提出了一种机床。机床被设计成使得其可以执行根据改进构思的方法，尤其是执行该方法。
机床可以包括例如各自根据改进构思的控制系统和/或计算机程序和/或计算机可读介质。
根据改进构思的控制系统可以包括例如根据改进构思的计算机程序和/或计算机可读存储介质。
控制系统的其他实施方式直接从用于控制机床的方法的各个实施方式中得出，反之亦然。尤其地，根据改进构思的控制系统布置成执行该方法，例如，其执行该方法。机床的其他实施方式直接从方法的各个实施方式和控制系统的各个实施方式中得出，并且在每种情况下反之亦然。
附图说明
下面参考示意图更详细地解释本发明的实施例。在附图中，相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图中示出：
图1示出了根据改进构思的方法的实施例的流程图；和
图2示出了根据改进构思的控制系统的实施例以及根据改进构思的方法的另一实施例的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了根据改进构思的方法的示例性实施方式的流程图形式的示意性流程。
在步骤1中，执行用于加工工件的子程序中的非循环的预运行任务。预运行任务的结果包括隐含或明确的形式的两个主值。在步骤2中，将两个主值存储在第一缓冲存储器中。每个主值在此对应于用于机床的主轴的相应位置。导向轴的第一位置对应于两个主值中的第一主值，导向轴的第二位置对应于导向轴中第二主值。第一和第二位置并进而第一和第二主值分别与主运行任务的循环相关联。
在步骤3中，生成曲线表的一部分。曲线表的该部分包含一个规则，该规则将机床的耦合轴的第一耦合值与第一主值相关联。在步骤4中，将曲线表的第一部分存储在第二缓冲存储器中。
在步骤5中，执行主运行任务的与第一主值(即与第一位置)相关联的循环。通过使用第一主值和通过规则与此相关联的第一耦合值进行执行。
在步骤6中，丢弃将第一耦合值与第一主值相关联的规则，也就是将其从第二缓冲存储器中删除。通过删除，使得第二个缓冲存储器中的存储空间变得空余。在步骤7中，生成曲线表的另一部分，其中该另一部分包含另一规则。另一规则将用于耦合轴的第二耦合值与第二主值相关联。在步骤8中，曲线表的另一部分被存储在第二缓冲存储器中，尤其是已经空出的部分。
在图2中示意性地示出了根据改进构思的控制系统的示例性实施例以及根据改进构思的方法的另一示例性实施例。
提供了例如由CAM系统生成的子程序T。子程序T可以例如以G代码或其他标准化机器代码存在。子程序T描述了用于由机床加工的工件WS，该机床示意性地由机床的端部元件E表示。子程序T的生成可以例如在PC(尤其是CAM站)或其他用户界面上离线地实现。子程序T描述了工件的几何形状以及例如相关的过程数据，例如机器数据、工具或进给速度。该描述在子程序T中以NC块的形式构造。
每个NC块可以例如包含目标值，尤其是机床的一个或多个轴的目标速度和/或目标位置，一个或多个轴的运动速度，或例如有关插补的信息，即，轴将在哪个可在几何或数学上描述的路径上向目标值移动，例如直线，圆形截面等。
为了生产工件WS，子程序T例如通过控制系统的输入接口EI被加载或被传送到控制系统中。例如，子程序T可以传送到控制系统的解释模块IPR。例如，解释模块IPR可用于编译子程序T的NC块，以供控制系统进一步处理。例如，解释模块IPR可以将NC块编译到能够与工件WS的几何形状、运动过程特性(例如进给速度)等等相关联的不同区域中。
结果，解释模块IPR可以生成例如经解释的NC块IS。然后可以将经解释的NC块IS传输到例如控制系统的预备模块P中。预备模块P可以例如用于进行准备，尤其是经解释的NC块IS的简化或变换。准备可以包括不同的几何解释、压缩、精磨计算等等。解释还可以包括动态操作，例如变换或先行操作。
结果，预备模块P提供例如准备好的NC块AS。可以将准备好的NC块AS存储在称为插补缓冲器的第一缓冲存储器P1中。
由解释模块IPR或预备模块P执行的数据处理步骤称为预运行任务V。
准备好的NC块AS包含尤其是隐含或明确的形式的主值x，其对应于机床的导向轴x的位置。主值x尤其包括第一和第二主值。
例如，独立于预运行任务V，控制单元生成曲线表的第一部分K1。第一部分K1包含规则，尤其是函数数学关系，该规则将第一主值与用于机床的耦合轴Y的第一耦合值相关联。耦合值y对应于耦合轴Y的位置。因此，曲线表的第一部分K1表示例如控制函数，该控制功能以函数形式定义了导向轴X与耦合轴Y之间的位置关系。曲线表的第一部分K1存储在第二缓冲存储器P2中，尤其是堆存储器中。
为了生成曲线表的第一部分K1，控制系统可以从位置文件D(尤其是ASCII文件)中读取例如基于工件WS的集合特性的位置关系。然后，对位置关系进行准备，以获得将第一耦合值与第一主值相关联的规则。
控制系统可以包括例如被称为插补器的插补模块IPL。插补模块IPL尤其可以从第一缓冲存储器P1中读取第一主值，或基于存储在第一缓冲存储器P1中的准备好的NC块AS来确定第一主值。此外，插补模块IPL可以访问第二缓冲存储器P2，并且可以在使用曲线表的第一部分K1的规则的情况下从第二缓冲存储器P2中为第一主值确定相关联的第一耦合值。
基于如此获得的第一主值和第一耦合值，插补模块IPL可以计算运动，并且基于所计算的运动，例如驱控控制系统的位置调节器L。位置调节器L又可以基于此生成至少一个控制命令并且例如将其经由输出接口AI输出到机床。尤其地，至少一个控制命令可以被输出到机床的一个或多个驱动器A。机床的驱动器A被构造成，例如基于至少一个控制命令来引导端部元件E，在该端部元件E中可以夹持工具WZ，使得工具WZ可以加工工件WS。
在控制系统产生至少一个控制命令之后，不再需要用于将第一耦合值与第一主值相关联的规则。因此，将该规则从第二缓冲存储器P2中删除。这释放了第二缓冲存储器P2中的空间。因此，类似于曲线表的第一部分的生成，尤其是基于位置文件D来生成曲线表的第二部分K2，并将其存储在第二缓冲存储器P2中。曲线表的第二部分K2包含另一规则，该规则将耦合轴Y的第二耦合值与第二主值相关联。
通过仅当第一规则已经从第二缓冲存储器P2中被丢弃和删除时，才生成曲线表的第二部分K2并将其存储在第二缓冲存储器P2中的方式，减少了在第二缓冲存储器P2方面的存储需求。此外，由于在通过插补器IPL和位置控制器L开始执行主运行任务H之前不必等待整个曲线表的准备，因此减少了工件生产所需的总时间。
类似地，例如也如关于主运行任务H的与第一主值相关联的循环所描述的那样来执行主运行任务H的与第二主值相关联的循环。该执行尤其也借助于插补模块IPL和位置控制器L基于第二主值和第二耦合值实现。这同样适用于其他步骤。例如，在执行相应的循环之后，丢弃另一规则并将其从第二缓冲存储器P2中删除。
按照所描述的方案，将继续进行，逐段地生成曲线表的第三部分、第四部分等等并且将它们分别存储在第二缓冲存储器P2中。使用相应的控制值和耦合值执行主运行任务H的相应循环，这些控制值和耦合值与曲线表的相应部分相关联，将控制命令输出给机床，以通过控制系统引导端部元件E。
通过所描述的曲线表的各部分的逐段生成可以使得第二缓冲存储器P2的存储器需求显著减少。第二缓冲存储器P2的大小，即存储容量，基本上由曲线表的第一部分K1的存储需求确定。在具体的应用情况中，第一部分K1的存储需求可以对应于整个曲线表的存储需求的一小部分。例如，第一部分K1的存储需求在整个曲线表的存储需求的大约5％至大约30％的范围内，例如大约10％。因此可以节省大约70％至90％的存储需求。
在用于工件生产的总加工时间方面也同样得到了节省。但是，在这种情况下，必须注意，曲线表的逐段生成和存储对主运行任务H的时间需求没有很大影响，但是根据曲线表的第一部分K1的大小，在主运行之前的计算步骤所需的时间可以减少大约70％到90％。由于用于执行主运行任务H的时间需求与在主运行开始之前必须由控制系统执行的所有计算步骤的时间需求处于相同的数量级，尤其是相同的，因此这里还可以节省大量时间。
主运行任务H是循环任务。这意味着，针对每个加工步骤，即针对机床的端部元件E的每个单独运动以及控制命令分别由控制系统的生成，来实施并执行主运行任务H的循环。循环的持续时间在毫秒范围内，例如在10ms或更短的范围内。例如，插补模块IPL能够以2到5ms(例如3ms)量级的节拍来工作。位置控制器L能够例如以1ms量级的节拍来工作。
预运行任务V、尤其是解释模块IPR和预备模块P的计算操作，是以非循环的方式执行的。即，预运行任务V的执行优先级低于主运行任务H。例如，如果控制系统有空余的处理器容量，则由于主运行任务H不会占用所有可用的处理器容量，那就可以执行预运行任务V了。
根据改进构思，将用于准备NC块、尤其是用于在时间上并且还关于工艺路径方面生成主值的程序或计算操作与用于准备曲线表、即尤其是用于将耦合值与相应的主值相关联的程序或计算操作相互分离。根据改进构思，可以更好地达到对于实施对主运行任务的处理和执行来说最佳的条件，尤其是尽可能总是满载的插补缓冲器。因此，尤其可以避免可能的加工停机时间。
改进构思使得NC块在预运行任务中的准备能够比该NC块在主运行任务中的实施进行得更快。为此，通过使用曲线表及其逐段生成在某种程度上减轻了预运行的负载。当由于各种原因只能用相对较短的NC块写入工件时，本发明的这一优势就变得尤为明显。在已知的用于控制机床的方法中，尤其是在这种情况下，NC设置的准备有时要比在主运行中执行它们花费更多的时间。只能用相对较短的NC块描述工件的原因包括，例如要求工件应具有特别光滑或均匀的表面。这要求对表面进行非常精确的扫描，并相应地要求具有限定的位置关系的多个单独的处理步骤。
尤其地，通过曲线表或曲线表的单个部分的逐段生成，实现了所描述的时间节省。如果一次性完全地生成并存储曲线表，这只会导致时间耗费从预运行任务推延到曲线表的处理中。尤其是在机床并非总是加工相同的工件、而是一个接一个地加工单个工件的情况下，这种优势是明显的。
因为已知的NC控制器仅具有有限的堆存储器，所以所描述的存储节省是特别有利的。结果导致可以至少部分地避免对工件尺寸或可达到的几何形状的精度的限制。
作为改进构思的优点在其中尤其明显的应用实例，举出对玻璃镜片的加工。在加工玻璃镜片时，通常利用超过100,000个短NC块来描述每个镜片。因为每个镜片都不同，所以每个镜片的对应曲线表也不同。因此，必须为每个镜片生成单独的曲线表。根据改进构思通过并行地生成用于主运行的曲线表，可以将对玻璃镜片的加工减少至例如35秒或更短。为了进行比较，一次性完全地准备好曲线表在这种情况下例如大约为75秒。相对地，根据改进构思的曲线表的逐段生成并不占据在整个加工中的比重。
另一个例子可能是工件的非圆形车削。在此，利用车床加工非圆形工件。这需要曲线表中的许多支承点。为了获得所需的精度，例如可能每个角度需要两个支承点，从而导致每转720个支承点。对于500毫米长且要求的分辨率为0.1毫米的工件，曲线表将需要360万个支承点。在存储需求和准备时间方面，使用在一步中生成的曲线表无法再运用该数据量。但是，根据改进构思，这样的加工就是可行的。

Claims (12)

1.一种用于控制机床的方法，其中，通过执行非循环的预运行任务(V)和循环的主运行任务(H)来处理子程序(T)，其中，将两个主值作为所述预运行任务(V)的结果存储在第一缓冲存储器(P1)中；以及，所述主值中的每一个对应于导向轴(X)的相应位置，其中，所述位置中的每一个与所述主运行任务(H)的相应循环相关联；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
生成曲线表的第一部分(K1)，其中，所述第一部分(K1)包含规则，所述规则将所述主值中的第一主值与用于耦合轴(Y)的第一耦合值相关联；
将所述第一部分(K1)存储在第二缓冲存储器(P2)中；
基于所述第一主值和所述第一耦合值，执行所述主运行任务(H)的与所述第一主值相关联的循环；
在执行所述循环后丢弃所述规则；和，
在丢弃所述规则之后，生成所述曲线表的另一部分(K2)，其中，所述另一部分(K2)包含另一规则，所述另一规则将所述主值中的第二主值与用于所述耦合轴(Y)的第二耦合值相关联；以及
将所述另一部分(K2)存储在所述第二缓冲存储器(P2)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述曲线表的所述第一部分(K1)包括：
从位置文件(D)中读取基于待加工的工件(WS)的几何特征的位置关系；和
准备所述位置关系以获得将所述第一主值与所述第一耦合值相关联的规则。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括基于所述第二主值和所述第二耦合值，执行所述主运行任务(H)的与所述第二主值相关联的循环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，执行与所述第一主值相关联的循环包括生成用于控制工具(WZ)的至少一个控制命令。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，生成所述至少一个控制命令包括基于所述第一主值和所述第一耦合值进行插补。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法还包括根据待加工的所述工件(WS)的几何特征以及用于生产所述工件(WS)的过程数据来生成所述子程序(T)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成所述子程序(T)包括生成数控块。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，执行所述预运行任务(V)包括压缩所述数控块。
9.一种用于机床的控制系统，其中，所述控制系统具有第一缓冲存储器(P1)、第二缓冲存储器(P2)、处理器单元和输入接口(EI)，并且所述控制系统配置用于，
通过所述输入接口(EI)接收子程序(T)，并借助于所述处理器单元通过执行非循环的预运行任务(V)和循环的主运行任务(H)来处理所述子程序；
借助于所述处理器单元将两个主值作为所述预运行任务(V)的结果存储在所述第一缓冲存储器(P1)中；
其中，所述主值中的每一个对应于导向轴(X)的相应位置，其中，所述位置中的每一个与所述主运行任务(H)的相应循环相关联；
其特征在于，所述控制系统还配置用于，
借助于所述处理器单元生成曲线表的一个部分(K1)并将所述一个部分存储在所述第二缓冲存储器(P2)中，所述一个部分(K1)包含规则，所述规则将所述主值中的第一主值与用于耦合轴(Y)的第一耦合值相关联；
基于所述第一主值和所述第一耦合值，借助于所述处理器单元执行所述主运行任务(H)的与所述第一主值相关联的所述循环；
在执行循环之后，借助于所述处理器单元将所述规则从所述第二缓冲存储器(P2)中删除；并在删除之后，
借助于所述处理器单元生成所述曲线表的另一部分(K2)并将所述另一部分存储在所述第二缓冲存储器(P2)中，其中，所述另一部分(K2)包含另一规则，所述另一规则将所述主值中的第二主值与用于所述耦合轴(Y)的第二耦合值相关联。
10.根据权利要求9所述的控制系统，所述控制系统还配置用于，为了执行与所述第一主值相关联的循环、生成用于控制工具(WZ)的控制命令；并且所述控制系统具有用于输出所述控制命令的输出接口(AI)。
11.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序包含命令，所述命令在通过计算机执行所述计算机程序时使得所述计算机执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法；并且所述命令在通过根据权利要求9或10所述的控制系统执行所述计算机程序时使得所述控制系统执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
12.一种机床，具有根据权利要求9或10所述的控制系统和/或根据权利要求11所述的计算机可读存储介质，其中，所述机床配置用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
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