DE102016006568A1

DE102016006568A1 - Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE102016006568A1
Application number: DE102016006568.0A
Authority: DE
Inventors: Helmut Nickolay
Original assignee: EMAG GmbH and Co KG
Current assignee: EMAG GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-11-30
Also published as: WO2017202401A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen (1) durch eine Bedienperson, die Steuerworte artikuliert, wobei die artikulierten Steuerworte von einem Schallwandler (11) erfasst und von einer Sprachverarbeitungseinheit in Steuerbefehle für die Werkzeugmaschine (1) umgewandelt werden, wobei mindestens einem Aggregat der Werkzeugmaschine (1) ein Steuerwort zugeordnet ist und wobei der mindestens eine Aggregat durch Artikulieren des Steuerwortes in Verbindung mit einem Ausführungscode aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen. Aus der DE 10 26 263 A1 ist ein Steuerungsverfahren für Werkzeugmaschinen oder Roboter bekannt, wobei von einer Bedienperson Sprachbefehle einem Signalgeber eingegeben werden. Der Signalgeber leitet aus dem Sprachbefehl ein Transmissionssignal ab und übermittelt dies leitungsfrei an die Maschinensteuerung. Das Transmissionssignal besteht aus einem Grundsignal und einem Zusatzsignal. Beide Signale werden sicherheitshalber miteinander verglichen und nur bei ordnungsgemäßer Übertragung ausgeführt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein vereinfachtes Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen soll insbesondere die Arbeit von Bedienpersonen erleichtern, die mit der Montage, dem Einrichten oder Reparieren von Werkzeugmaschinen befasst sind und dabei mit Betriebsstoffen wie Kühlschmierstoff oder Öl in Berührung kommen. Mit der Sprachsteuerung können Bewegungsabläufe oder z. B. Ein- und Ausschaltvorgänge in der Werkzeugmaschine initiiert werden, ohne dabei die Tastatur, den Touchscreen oder andere Eingabemittel zu berühren. Das lästige Reinigen der Hände kann dadurch entfallen.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 in schematischer Darstellung. Am Maschinengestell 2 sind die Werkstückspindeln 3, 4 in Richtung der Z-Achse verfahrbar angeordnet. Der Antrieb erfolgt über Kugelrollspindeln und Motoren 5. Die Werkstückspindeln 3, 4 tragen an der Unterseite Spannmittel zum Aufnehmen und Antreiben von Werkstücken 6. Der Werkzeugträger 7 mit den Werkzeugen 8 ist in Richtung der X-Achse verfahrbar und wird von einem Motor 9 bewegt. Die Werkzeuge 8 dienen beispielsweise zum Drehen Bohren, Fräsen oder Schleifen. Unmittelbar unterhalb des Werkzeugträgers 7 ist die Transporteinrichtung 10 angeordnet, welche unbearbeitete Werkstücke 6 in Ladepositionen bringt und bearbeitete Werkstücke 6 wieder abtransportiert. Die Werkstückspindel 4 befindet sich in einer Arbeitsposition. Ein Werkzeug 8 ist am Werkstück 6 in Eingriff. Die automatisierten Abläufe sind in einer Steuerungseinrichtung 12 gespeichert. Die Steuerungseinrichtung 12 weist einen Schallwandler 11 auf und kann optional mit einem Sprachausgabemodul 13 ausgestattet sein.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum sprachgeführten Steuern der Werkzeugmaschine werden Zustandsänderungen durch Artikulieren eines Steuerwortes und eines Ausführungscodes ausgeführt. Vorteilhaft sind alle Aggregate der Werkzeugmaschine jeweils mit einem Steuerwort identifizierbar:

– Antriebsmotoren
– Bewegungsachsen, insbesondere bewegliche Schlitten, z. B. in Richtung der X, Y, Z Achsen
– Schwenkaggregate, z. B. Werkzeugrevolverscheibe, Schwenkspindel
– Nebenaggregate, z. B. Hydraulik- und Kühlaggregat, Ölpumpe
– Automationsaggregate, z. B. selbsttätige Spannfutter, Transporteinrichtungen, Werkzeugmagazine

Die Art der jeweiligen Zustandsänderungen wird über Ausführungscodes festgelegt. Diese lauten zum Beispiel:

– Ein/AUS z. B. für Antriebsmotoren und Nebenaggregate
– Angabe in Millimetern für Bewegungen entlang der X, Y, Z-Achsen
– Angabe in Grad für Schwenkbewegungen, z. B. um die A, B, C Achsen
– Umdrehungen pro Minute, z. B. für die Drehzahl der Motorspindel
– Angabe einer vordefinierten Position, z. B. Lade- und Arbeitsposition für eine Motorspindel oder Arbeitsposition für ein Werkzeug in der Werkzeugrevolverscheibe

Befehle zum Bewegen der Hauptspindel lauten z. B.:
„Hauptspindel – X-Achse +160”
Mit diesem Befehl wird die Hauptspindel um 160 mm in positiver X-Richtung bewegt.
„Hauptspindel – C-Achse +44°”
Mit diesem Befehl wird die Hauptspindel um 40° in positiver Richtung geschwenkt.
Beispiel für einen Positionierbefehl:
„Werkzeugrevolver – Nummer 7 in Arbeitsposition”
Mit diesem Befehl wird das Werkzeug Nr. 7 durch Drehen der Revolverscheibe in die Arbeitsposition geschwenkt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können über den Ausführungscode auch komplexe Abläufe in einem Befehl zusammengefasst werden.
Der Befehl „Hauptspindel – wechsle Werkstück” bewirkt beispielsweise dass sich die Hauptspindel aus der Arbeitsposition in die Ladeposition bewegt, das bearbeitete Werkstück ablegt, ein unbearbeitetes Werkstück aufnimmt und wieder zurück in die Arbeitsposition fährt. Um Fehlfunktionen zu vermeiden kann auch die Sprachsteuerung selbst mit einem Sprachbefehl aus dem Aktivmodus in einen Stand-by-Modus und umgekehrt geschaltet werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Steuerungseinrichtung 12 einen Sprachausgabemodul 13 auf. Dieser wiederholt die von der Bedienperson artikulierten Befehle und führt sie erst nach Bestätigung durch die Bedienperson aus. Ein Vorteil der sprachgeführten Steuerung liegt darin, dass sowohl einfache als komplexe Abläufe ohne Programmierkenntnisse mit einfachen selbsterklärenden Ausdrücken initiiert werden können.
Bezugszeichenliste

1: Werkzeugmaschine
2: Maschinengestell
3: Werkstückspindel
4: Werkstückspindel
5: Motor
6: Werkstück
7: Werkzeugträger
8: Werkzeug
9: Motor
10: Transporteinrichtung
11: Schallwandler
12: Steuerungseinrichtung
13: Sprachausgabemodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1026263 A1 [0001]

Claims

Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen (1) durch eine Bedienperson, die Steuerworte artikuliert, wobei die artikulierten Steuerworte von einem Schallwandler (11) erfasst und von einer Sprachverarbeitungseinheit in Steuerbefehle für die Werkzeugmaschine (1) umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Aggregat der Werkzeugmaschine (1) ein Steuerwort zugeordnet ist und dass das mindestens eine Aggregat durch Artikulieren des Steuerwortes in Verbindung mit einem Ausführungscode aktiviert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei als Ausführungscode die Zustände „EIN” und „AUS” definiert wurden, dadurch gekennzeichnet, dass durch Artikulieren eines Steuerwortes und des gewünschten Aktivierungscodes ein Einschalt- oder Ausschaltvorgang ausgelöst wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei das mindestens eine Aggregat eine Bewegung in Verbindung mit einer der Werkzeugmaschinenachsen bewirkt und wobei als Ausführungscode ein wählbares Wegmaß definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren eines Steuerwortes und Angabe des Wegmaßes eine Bewegung um die gewünschte Wegstrecke bewirkt.
Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei mindestens einer Motorspindel (3, 4) ein Steuerwort zugeordnet ist und wobei als Ausführungscode eine wählbare Spindeldrehzahl definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe einer gewünschten Spindeldrehzahl die Motorspindel (3, 4) entsprechend in Rotation versetzt.
Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei als Aktivierungscode eine Position definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe der Position bewirkt, dass das entsprechende Aggregat die gewünschte Position einnimmt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, wobei einem Aktivierungscode mindestens zwei Aktionen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe des Aktivierungscodes die mindestens zwei Aktionen ausführt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei der Steuerungseinrichtung (12) ein Sprachausgabemodul (13) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Artikulieren eines Steuerwortes und eines Ausführungscodes diese über das Sprachausgabemodul (13) wiederholt werden und dass das entsprechende Aggregat erst nach Bestätigung der Bedienperson von der Steuerungseinrichtung (12) aktiviert wird.