DE102022212719A1

DE102022212719A1 - NC code adaptation device, method for operating an NC code adaptation device, manufacturing arrangement

Info

Publication number: DE102022212719A1
Application number: DE102022212719.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Walther; Leonhard Rattunde; Igor Laptev
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-11-28
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2024-05-29

Abstract

NC-Codeanpassungseinrichtung 1 zur Anpassung eines Arbeits-NC-Codes 8, 105 für eine NC-Maschine 2 zur Fertigung eines Bauteils mit der NC-Maschine 2 und zur Ausgabe eines Ausgabe-NC-Codes 13, 109 an die NC-Maschine 2,wobei die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 ein Maschinenmodul 4 aufweist, wobei das Maschinenmodul zur Aufnahme von Maschinendaten der NC-Maschine ausgebildet ist,wobei das Maschinenmodul zur Bestimmung von durch den Maschinenaufbau bedingte auftretende maschinenbestimmte Kräfte und/oder maschinenbestimmte Beschleunigungen auf Basis des Arbeits-NC-Codes 8, 105 als Maschinenzustand ausgebildet ist,wobei die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 auf Einhaltung des zulässigen Maschinenzustands überprüft,wobei die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 ein Prozessmodul 6 zur Aufnahme von Prozessdaten des Fertigungsprozesses aufweist,wobei das Prozessmodul auf auftretende prozessbestimmte Kräfte und/oder prozessbestimmte Beschleunigungen überprüft,wobei das Prozessmodul einen Prozessmodul-NC-Code 11, 103 generiert,wobei die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 ein Zielvorgabenabgleichmodul 3 zur Überprüfung des Prozessmodul-NC-Codes 11, 103 auf Einhaltung von Zielvorgaben aufweist und bei Nichteinhaltung der Zielvorgaben den Prozessmodul-NC-Code 11, 103 als Arbeits-NC-Code 8, 105 und als Modulausgangs-NC-Code ausgibt und bei Einhaltung der Zielvorgaben den Prozessmodul-NC-Code 11, 103 als Ausgangs-NC-Code ausgibt.NC code adaptation device 1 for adapting a working NC code 8, 105 for an NC machine 2 for manufacturing a component with the NC machine 2 and for outputting an output NC code 13, 109 to the NC machine 2, wherein the NC code adaptation device 1 has a machine module 4, wherein the machine module is designed to receive machine data from the NC machine, wherein the machine module is designed to determine machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur due to the machine structure on the basis of the working NC code 8, 105 as the machine state, wherein the NC code adaptation device 1 checks for compliance with the permissible machine state, wherein the NC code adaptation device 1 has a process module 6 for receiving process data from the manufacturing process, wherein the process module checks for process-determined forces and/or process-determined accelerations that occur, wherein the process module has a Process module NC code 11, 103 is generated, wherein the NC code adaptation device 1 has a target specification adjustment module 3 for checking the process module NC code 11, 103 for compliance with target specifications and, if the target specifications are not met, outputs the process module NC code 11, 103 as a working NC code 8, 105 and as a module output NC code and, if the target specifications are met, outputs the process module NC code 11, 103 as an output NC code.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine NC-Codeanpassungseinrichtung, ein Verfahren zum Betrieb der NC-Codeanpassungseinrichtung, eine Fertigungsanordnung mit der NC-Codeanpassungseinrichtung, ein Computerprogramm, ein Speichermedium und eine Verwendung der Fertigungsanordnung.The invention relates to an NC code adaptation device, a method for operating the NC code adaptation device, a manufacturing arrangement with the NC code adaptation device, a computer program, a storage medium and a use of the manufacturing arrangement.

In der Druckschrift DE 10 2018 221002 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, wird eine Fertigungsanlage mit einer Steuerung offenbart, wobei mit der Steuerung über einen Machine-Learning-Algorithmus und einem Modell der Fertigungsanlage eine Optimierung der Prozessparameter erfolgt.In the print EN 10 2018 221002 A1 , which represents the closest prior art, discloses a manufacturing plant with a control system, wherein the control system optimizes the process parameters via a machine learning algorithm and a model of the manufacturing plant.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung betrifft eine NC-Codeanpassungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Betrieb einer NC-Codeanpassungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11, eine Fertigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 12, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 13, ein Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 15.The invention relates to an NC code adaptation device with the features of claim 1, a method for operating an NC code adaptation device with the features of claim 11, a production arrangement with the features of claim 12, a computer program with the features of claim 13, a storage medium with the features of claim 14 and a use with the features of claim 15.

Die Erfindung bezieht sich auf eine NC-Codeanpassungseinrichtung zur Anpassung eines Arbeits-NC-Codes für eine NC-Maschine. Die NC-Maschine ist als eine Werkzeugmaschine ausgebildet, die eine numerische Steuerung (numerical control - NC) aufweist. Zusätzlich kann zur numerischen Steuerung an der Werkzeugmaschine ein Mikroprozessor oder Computer zur Ausführung von Steuerungsbefehlen angeordnet sein. Solche NC-Maschinen mit Computer werden als CNC (Computerized numerical control) - Maschinen bezeichnet. Die Erfindung ist bei NC- und insbesondere CNC-Maschinen einsetzbar.The invention relates to an NC code adaptation device for adapting a working NC code for an NC machine. The NC machine is designed as a machine tool that has a numerical control (NC). In addition, a microprocessor or computer for executing control commands can be arranged on the machine tool for numerical control. Such NC machines with a computer are referred to as CNC (computerized numerical control) machines. The invention can be used with NC and in particular CNC machines.

Die NC-Maschine benötigt einen NC-Code zum Ausführen von Werkzeugbewegungen und/oder Werkstückbewegungen. Mit den Bewegungen wird ein Bauteil gefertigt. Insbesondere erfolgt die Planung der Herstellung eines Bauteils an einem Computer. Der Computer generiert daraufhin den NC-Code als Anfangs-NC-Code für die NC-Maschine. Dieser Anfangs-NC-Code kann auf der NC-Maschine ausgeführt werden. Allerdings besteht bei der Ausführung des Anfangs-NC-Codes das Risiko, dass die NC-Maschine in nicht erwünschte Zustände übergeht, was z.B. bei Resonanzen der Fall wäre. Die NC-Maschine muss dann manuell aus dem Zustand geführt werden.The NC machine requires an NC code to execute tool movements and/or workpiece movements. A component is manufactured using the movements. In particular, the planning of the manufacture of a component is carried out on a computer. The computer then generates the NC code as the initial NC code for the NC machine. This initial NC code can be executed on the NC machine. However, when executing the initial NC code there is a risk that the NC machine will enter undesirable states, which would be the case with resonances, for example. The NC machine must then be manually led out of this state.

Insbesondere wird der NC-Codeanpassungseinrichtung ein oder der Anfangs-NC-Code vorgegeben, welcher nachfolgend als Arbeits-NC-Code angesehen und angepasst wird. Wenn der angepasste NC-Code vorgegebenen Zielvorgaben entspricht, wird dieser als Ausgabe-NC-Code über eine Schnittstelle an die NC-Maschine übertragen. Damit kann über den Ausgabe-NC-Code ein Bauteil gefertigt werden.In particular, the NC code adaptation device is given an initial NC code, which is then viewed as the working NC code and adapted. If the adapted NC code corresponds to the specified target specifications, it is transferred to the NC machine as an output NC code via an interface. This allows a component to be manufactured using the output NC code.

Die NC-Codeanpassungseinrichtung weist mehrere Module auf.The NC code adaptation device has several modules.

Ein Modul der NC-Codeanpassungseinrichtung ist ein Maschinenmodul. Das Maschinenmodul ist so ausgebildet, dass es Maschinendaten der NC-Maschine aufnimmt. Die Maschinendaten werden von der NC-Maschine von dem Maschinenmodul abgefragt und übertragen und bevorzugt im Maschinenmodul gespeichert. Das Maschinenmodul ist ausgebildet, so dass es eine Erfassung von Maschinendaten der NC-Maschine aufweist.A module of the NC code adaptation device is a machine module. The machine module is designed to receive machine data from the NC machine. The machine data is queried and transmitted by the NC machine from the machine module and preferably stored in the machine module. The machine module is designed to have a recording of machine data from the NC machine.

Die Maschinendaten umfassen einen Maschinenaufbau der NC-Maschine, insbesondere Daten die der Art der Maschine zuzuordnen sind, zum Beispiel Steifigkeiten, Elastizitäten von Materialien der Maschine, Aufbau der NC-Maschine, Verwendung von kartesischen Koordinaten oder Zylinderkoordinaten umfassen. Die Maschinendaten umfassen ferner zulässige Bereiche für auftretende maschinenbestimmte Kräfte und/oder maschinenbestimmte Beschleunigungen, insbesondere maschinenbestimmte Maximalkräfte und/oder maschinenbestimmte Maximalbeschleunigungen, als zulässigen Maschinenzustand.The machine data includes a machine structure of the NC machine, in particular data that can be assigned to the type of machine, for example stiffness, elasticity of materials of the machine, structure of the NC machine, use of Cartesian coordinates or cylindrical coordinates. The machine data also includes permissible ranges for occurring machine-determined forces and/or machine-determined accelerations, in particular machine-determined maximum forces and/or machine-determined maximum accelerations, as permissible machine states.

Zusätzlich wird an das Maschinenmodul der Arbeits-NC-Code übertragen. Insbesondere kann der Anfangs-NC-Code als der Arbeits-NC-Code an das Maschinenmodul übertragen werden.In addition, the working NC code is transmitted to the machine module. In particular, the initial NC code can be transmitted to the machine module as the working NC code.

Das Maschinenmodul bestimmt durch den Maschinenaufbau bedingte auftretende maschinenbestimmte Kräfte und/oder maschinenbestimmte Beschleunigungen auf Basis des Arbeits-NC-Codes als Maschinenzustand. Maschinenbestimmte Kräfte sind Kräfte, die durch die Bewegung von Komponenten der NC-Maschine erzeugt werden. Beispielsweise handelt es sich dabei um Achsbeschleunigungskräfte und/oder Achsbremskräfte bzw. Achsbeschleunigungen. Die auftretenden maschinenbestimmten Kräfte und/oder maschinenbestimmten Beschleunigungen werden beispielsweise über ein Maschinenmodell bestimmt. Optional umfasst das Maschinenmodul das Maschinenmodell.The machine module determines the machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur due to the machine structure on the basis of the working NC code as the machine state. Machine-determined forces are forces that are generated by the movement of components of the NC machine. For example, these are axis acceleration forces and/or axis braking forces or axis accelerations. The machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur are determined, for example, using a machine model. The machine module optionally includes the machine model.

Das Maschinenmodul annotiert den Arbeits-NC-Code bezüglich des Maschinenzustands und erzeugt damit einen Maschinenmodul-NC-Code als einen erweiterten Arbeits-NC-Code. Der Maschinenzustand wird insbesondere als Kommentar pro Schritt dem Arbeits-NC-Code hinzugefügt. Dieser Maschinenzustand kann den zulässigen Bereich des Maschinenzustands als zulässigen Maschinenzustand überschreiten. Optional wird zusätzlich der zulässige Maschinenzustand mit in den erweiterten Arbeits-NC-Code aufgenommen. Alternativ wird bei Überschreitung des zulässigen Maschinenzustands der Maschinenzustand als Überschreitung markiert. Anschließend weist der Arbeits-NC-Code den Maschinenzustand sowie ggf. unzulässige Überschreitungen auf. Der Arbeits-NC-Code ist damit erweitert.The machine module annotates the working NC code with respect to the machine state and thus generates a machine module NC code as an extended working NC code. The machine status is added to the working NC code as a comment per step. This machine status can exceed the permissible range of the machine status as a permissible machine status. Optionally, the permissible machine status is also included in the extended working NC code. Alternatively, if the permissible machine status is exceeded, the machine status is marked as an excess. The working NC code then shows the machine status and any impermissible excesses. The working NC code is thus extended.

Nachfolgend wird der erweiterte Arbeits-NC-Code von dem Maschinenmodul ausgegeben und als Maschinenmodul-NC-Code bezeichnet. Dieser Maschinenmodul-NC-Code kann auch als Modulausgangs-NC-Code bezeichnet werden.Hereinafter, the extended working NC code is output from the machine module and is referred to as the machine module NC code. This machine module NC code can also be referred to as the module output NC code.

Ein weiteres Modul der NC-Codeanpassungseinrichtung ist ein Entscheidungsmodul. Das Entscheidungsmodul ist ausgebildet, dass es den Maschinenmodul-NC-Code auf Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands überprüfen kann. Der zulässige Maschinenzustand ist insbesondere eingehalten, wenn die auftretenden maschinenbestimmten Kräfte und/oder maschinenbestimmten Beschleunigungen innerhalb der tolerierbaren Maximalkräfte und Maximalbeschleunigungen der NC-Maschine liegen. Eine Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands liegt insbesondere dann vor, wenn die auftretenden maschinenbestimmten Kräfte und/oder maschinenbestimmte Beschleunigungen die tolerierbaren Maximalkräfte und Maximalbeschleunigungen der NC-Maschine übersteigen und/oder außerhalb von zulässigen Bereichen des Maschinenzustands liegen.Another module of the NC code adaptation device is a decision module. The decision module is designed to be able to check the machine module NC code for non-compliance with the permissible machine state. The permissible machine state is complied with in particular if the machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur are within the tolerable maximum forces and maximum accelerations of the NC machine. Non-compliance with the permissible machine state occurs in particular if the machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur exceed the tolerable maximum forces and maximum accelerations of the NC machine and/or are outside the permissible ranges of the machine state.

Zusätzlich annotiert das Entscheidungsmodul den Maschinenmodul-NC-Code in Bezug auf die Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands. Insbesondere wird die Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands als Kommentar pro Schritt dem Maschinenmodul-NC-Code hinzugefügt. Anschließend weist der Maschinenmodul-NC-Code das Ergebnis der Überprüfung auf die Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands auf. Damit ist der Maschinenmodul-NC-Code erweitert.In addition, the decision module annotates the machine module NC code with respect to non-compliance with the permissible machine state. In particular, non-compliance with the permissible machine state is added to the machine module NC code as a comment per step. The machine module NC code then shows the result of the check for non-compliance with the permissible machine state. The machine module NC code is thus extended.

Zusätzlich wird der erweiterte Maschinenmodul-NC-Code von dem Entscheidungsmodul ausgegeben und als Entscheidungsmodul-NC-Code bezeichnet. Dieser Entscheidungsmodul-NC-Code kann auch als Modulausgangs-NC-Code bezeichnet werden.In addition, the extended machine module NC code is output from the decision module and is called the decision module NC code. This decision module NC code may also be called the module output NC code.

Ein Modul der NC-Codeanpassungseinrichtung ist ein Prozessmodul. Das Prozessmodul ist so ausgebildet, dass es Prozessdaten des Herstellungsprozesses erfasst. Die Prozessdaten umfassen Daten, die dem Prozess der Bearbeitung zuzuordnen sind, zum Beispiel Werkzeugart, Werkzeugform, Umformart, Werkstück, Werkstückform. Diese können Grenzwerte bezüglich Maximalkräfte und/oder Maximalbeschleunigungen aufweisen. Die Prozessdaten umfassen ferner zulässige Bereiche für auftretende prozessbestimmte Kräfte und/oder prozessbestimmte Beschleunigungen, insbesondere prozessbestimmte Maximalkräfte und/oder prozessbestimmte Maximalbeschleunigungen, als zulässigen Prozesszustand.One module of the NC code adaptation device is a process module. The process module is designed to record process data of the manufacturing process. The process data includes data that can be assigned to the machining process, for example tool type, tool shape, forming type, workpiece, workpiece shape. These can have limit values with regard to maximum forces and/or maximum accelerations. The process data also include permissible ranges for process-determined forces and/or process-determined accelerations that occur, in particular process-determined maximum forces and/or process-determined maximum accelerations, as permissible process states.

Insbesondere können vom Werkzeug prozessbestimmte Maximalkräfte, prozessbestimmte Maximalbeschleunigungen und Werkzeugdaten zum Teil von der NC-Maschine abgefragt und übertragen werden. Fehlende Werkzeugdaten oder Werkstückdaten werden insbesondere aus Datenblättern entnommen, dem Prozess vorgegeben und bevorzugt im Prozessmodul gespeichert. Damit ist auch der zulässige Bereich der Prozessdaten als zulässiger Prozesszustand gespeichert.In particular, process-determined maximum forces, process-determined maximum accelerations and tool data can be partially queried and transferred by the NC machine. Missing tool data or workpiece data are taken in particular from data sheets, specified for the process and preferably stored in the process module. This also means that the permissible range of the process data is stored as a permissible process state.

Zusätzlich wird an das Prozessmodul der Entscheidungsmodul-NC-Code übertragen. Das Prozessmodul annotiert den Entscheidungsmodul-NC-Code bezüglich auftretender prozessbestimmter Kräfte und/oder prozessbestimmter Beschleunigungen. Die Kräfte und oder Beschleunigung werden insbesondere als Kommentar pro Schritt dem Entscheidungsmodul-NC-Code hinzugefügt. Die prozessbestimmten Kräfte und/oder prozessbestimmten Beschleunigungen werden als Prozesszustand bezeichnet. Diese prozessbestimmten Kräfte und/oder prozessbestimmten Beschleunigungen können einen zulässigen Bereich überschreiten. Insbesondere wird zusätzlich der zulässige Bereich der Prozessdaten als zulässiger Prozesszustand mit in den Entscheidungsmodul-NC-Code aufgenommen. Alternativ werden bei Überschreitung des zulässigen Bereichs der prozessbestimmten Kräfte und/oder prozessbestimmten Beschleunigungen dieser Bereich als Überschreitung markiert. Anschließend weist der Entscheidungsmodul-NC-Code den zulässigen Prozesszustand auf. Der Entscheidungsmodul-NC-Code ist damit erweitert.In addition, the decision module NC code is transferred to the process module. The process module annotates the decision module NC code with regard to process-determined forces and/or process-determined accelerations that occur. The forces and/or accelerations are added to the decision module NC code as a comment per step. The process-determined forces and/or process-determined accelerations are referred to as the process state. These process-determined forces and/or process-determined accelerations can exceed a permissible range. In particular, the permissible range of the process data is also included in the decision module NC code as a permissible process state. Alternatively, if the permissible range of the process-determined forces and/or process-determined accelerations is exceeded, this range is marked as an excess. The decision module NC code then shows the permissible process state. The decision module NC code is thus extended.

Zusätzlich kann im Prozessmodul der Prozesszustand auf die Einhaltung des zulässigen Prozesszustands überprüft werden. Eine Nichteinhaltung des zulässigen Prozesszustands liegt dann vor, wenn der Prozesszustand außerhalb des tolerierbaren zulässigen Prozesszustands, insbesondere von zulässigen Bereichen des Prozesszustands, liegt. Eine Einhaltung des zulässigen Prozesszustands liegt dann vor, wenn der Prozesszustand innerhalb des tolerierbaren zulässigen Prozesszustands, insbesondere der zulässigen Bereiche des Prozesszustands liegt. Die Nichteinhaltung kann im erweiterten Entscheidungs-NC-Code annotiert werden.In addition, the process state can be checked in the process module for compliance with the permissible process state. Non-compliance with the permissible process state occurs when the process state is outside the tolerable permissible process state, in particular the permissible ranges of the process state. Compliance with the permissible process state occurs when the process state is within the tolerable permissible process state, in particular the permissible ranges of the process condition. Non-compliance can be annotated in the extended decision NC code.

Zusätzlich wird der erweiterte Entscheidungsmodul-NC-Code von dem Prozessmodul ausgegeben und als Prozessmodul-NC-Code bezeichnet. Dieser Prozessmodul-NC-Code kann auch als Modulausgangs-NC-Code bezeichnet werden.In addition, the extended decision module NC code is output from the process module and is called the process module NC code. This process module NC code can also be called the module output NC code.

Ein weiteres Modul der NC-Codeanpassungseinrichtung ist ein Zielvorgabenabgleichmodul. Das Zielvorgabenabgleichmodul ist so ausgebildet, dass es den Prozessmodul-NC-Code auf Einhaltung von Zielvorgaben überprüfen kann. Insbesondere umfassen die Zielvorgaben z.B. optimaler Einsatz auswählbarer Werkzeuge, kurze Produktionszeiten, wenig Werkzeugwechsel, geringer Verschleiß, Beschaffenheit der Oberfläche, Maßgenauigkeit, ....Another module of the NC code adaptation device is a target specification adjustment module. The target specification adjustment module is designed in such a way that it can check the process module NC code for compliance with target specifications. In particular, the target specifications include, for example, optimal use of selectable tools, short production times, few tool changes, low wear, surface quality, dimensional accuracy, etc.

Bei Nichteinhaltung der Zielvorgaben wird der Prozessmodul-NC-Code als Arbeits-NC-Code an das Maschinenmodul übertragen. Der Arbeits-NC-Code durchläuft nochmals den Zyklus: Maschinenmodul, Entscheidungsmodul, Prozessmodul, Zielvorgabenabgleichmodul.If the targets are not met, the process module NC code is transferred to the machine module as the working NC code. The working NC code goes through the cycle again: machine module, decision module, process module, target comparison module.

Bei Einhaltung der Zielvorgaben wird der Prozessmodul-NC-Code als Ausgangs-NC-Code über die Schnittstelle an die NC-Maschine übertragen.If the target specifications are met, the process module NC code is transferred to the NC machine as output NC code via the interface.

Ein weiterer Bestandteil der NC-Codeanpassungseinrichtung ist eine Bahnplanungseinheit. Die Bahnplanungseinheit passt den Bahnverlauf im NC-Code an. Die Anpassung des Bahnverlaufs erfolgt auf Basis der Annotierungen im NC-Code. Diese Annotierungen können die Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands, Nichteinhaltung des zulässigen Prozesszustands und/oder Nichteinhaltung der Zielvorgaben sein. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit ausgebildet, um neben anderen Operationen auch den Bahnverlauf zu interpolieren und transformieren.Another component of the NC code adaptation device is a path planning unit. The path planning unit adapts the path in the NC code. The path is adapted based on the annotations in the NC code. These annotations can be non-compliance with the permissible machine state, non-compliance with the permissible process state and/or non-compliance with the target specifications. In particular, the path planning unit is designed to interpolate and transform the path in addition to other operations.

Das hat den Vorteil, dass bei der Anpassung eines vorher generierten NC-Codes der Maschinenzustand und/oder der Prozesszustand und/oder die Zielvorgaben berücksichtigt werden. Damit ist es z.B. möglich durch Berücksichtigung der Annotierungen in Bezug auf den zulässigen Maschinenzustand (z. B. Schwingung in durch die NC-Maschine) und/oder Prozesszustand (z. B. Schwingung durch den Prozess) und/oder Zielvorgaben (z. B. ungenügende Oberflächenqualität durch Schwingungen) Schwingungen in der NC-Maschine zu verringern, so dass es bei der Herstellung des Bauteils zu keinen Resonanzen, Aussetzern oder Abbrüchen kommt.This has the advantage that the machine state and/or the process state and/or the target specifications are taken into account when adapting a previously generated NC code. This makes it possible, for example, to reduce vibrations in the NC machine by taking into account the annotations relating to the permissible machine state (e.g. vibration in the NC machine) and/or process state (e.g. vibration caused by the process) and/or target specifications (e.g. insufficient surface quality due to vibrations), so that there are no resonances, dropouts or aborts when manufacturing the component.

In einer weiteren Ausführung ist die Bahnplanungseinheit eine eigenständige Einheit der NC-Codeanpassungseinrichtung. Optional ist die Bahnplanungseinheit als Teil des Maschinenmoduls, Entscheidungsmoduls, Prozessmoduls und/oder Zielvorgabenabgleichmoduls ausgebildet. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit ein Teil des Prozessmoduls. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit ein Teil des Entscheidungsmoduls. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit ein Teil des Maschinenmoduls. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit in Teil des Zielvorgabenabgleichmoduls. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit jeweils ein Teil des Maschinenmoduls, Entscheidungsmoduls, Prozessmoduls und/oder Zielvorgabenabgleichmoduls. Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit als eigenständige Einheit und jeweils als ein Teil des Maschinenmoduls, Entscheidungsmoduls, Prozessmoduls und/oder Zielvorgabenabgleichmoduls ausgebildet. Die Bahnplanungseinheit kann auch mehrfach vorhanden sein und einer beliebigen Auswahl der Module zugeordnet sein.In a further embodiment, the path planning unit is an independent unit of the NC code adaptation device. Optionally, the path planning unit is designed as part of the machine module, decision module, process module and/or target specification adjustment module. In particular, the path planning unit is part of the process module. In particular, the path planning unit is part of the decision module. In particular, the path planning unit is part of the machine module. In particular, the path planning unit is part of the target specification adjustment module. In particular, the path planning unit is part of the machine module, decision module, process module and/or target specification adjustment module. In particular, the path planning unit is designed as an independent unit and as part of the machine module, decision module, process module and/or target specification adjustment module. The path planning unit can also be present multiple times and assigned to any selection of the modules.

Das hat den Vorteil, dass die Bahnplanung universell ansteuerbar ist. Die Module können entscheiden, ob das Durchlaufen der Bahnplanung sinnvoll ist oder nicht. Bevorzugt wird spätestens vor der Entscheidung, ob die Zielvorgaben erreicht wurden, eine Anpassung der Bahnplanung gestartet.This has the advantage that the path planning can be controlled universally. The modules can decide whether it makes sense to go through the path planning or not. Preferably, an adjustment of the path planning is started at the latest before the decision is made as to whether the targets have been achieved.

In einer weiteren Ausführung ist die Bahnplanungseinheit der NC-Codeanpassungseinrichtung so ausgebildet, dass eine Anpassung des Bahnverlaufs erfolgt. Die Anpassung des Bahnverlaufs erfolgt auf Basis eines Zwischen-NC-Codes. Es entsteht ein angepasster Zwischen-NC-Code. In a further embodiment, the path planning unit of the NC code adaptation device is designed in such a way that the path is adapted. The path is adapted on the basis of an intermediate NC code. An adapted intermediate NC code is created.

Insbesondere ist die Bahnplanungseinheit so ausgebildet, dass zur Anpassung des Bahnverlaufs ein Zwischen-NC-Code auf Basis eines vorhandenen NC-Codes eines der vorherig genannten Module empfangen wird.In particular, the path planning unit is designed such that an intermediate NC code based on an existing NC code of one of the previously mentioned modules is received in order to adapt the path.

Der vorhandene NC-Code umfasst Arbeits-NC-Code, erweiterten Arbeits-NC-Code, Maschinenmodul-NC-Code, erweiterten Maschinenmodul-NC-Code, Entscheidungsmodul-NC- Code, erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code, Prozessmodul-NC-Code und/oder Modulausgangs-NC-Code. Die vorherig genannten Module umfassen Maschinenmodul, Entscheidungsmodul, Prozessmodul, Zielvorgabenabgleichmodul.The existing NC code includes working NC code, extended working NC code, machine module NC code, extended machine module NC code, decision module NC code, extended decision module NC code, process module NC code and/or module output NC code. The previously mentioned modules include machine module, decision module, process module, target adjustment module.

Der Zwischen-NC-Code wird an den Bahnverlauf angepasst und ein angepasster Zwischen-NC-Code wird an das Modul zurückgesendet. Insbesondere werden bei der Anpassung des Bahnverlaufs die Annotierungen als Bemerkungen oder Kommentare ausgewertet. Wenn eine Bahnanpassung nicht notwendig ist, können die Annotierungen der Schritte im Zwischen-NC-Code bestehen bleiben. Wenn eine Bahnanpassung erfolgt, werden bevorzugt die Annotierungen der angepassten Schritte im angepassten Zwischen-NC-Code gelöscht. Alternativ werden alle Annotierungen im angepassten Zwischen-NC-Code gelöscht.The intermediate NC code is adapted to the path and an adapted intermediate NC code is sent back to the module. In particular, when the path is adapted, the annotations are evaluated as remarks or comments. If a path adaptation is not necessary, the annotations of the steps in the intermediate NC code can remain. If a path adaptation is carried out, before Alternatively, the annotations of the adjusted steps in the adjusted intermediate NC code are deleted. Alternatively, all annotations in the adjusted intermediate NC code are deleted.

Als Modul zur Zurücksendung des angepassten Zwischen-NC-Codes wird das Modul ausgewählt, von dem der Zwischen-NC-Code empfangen wurde. Das jeweilige Modul, an das der angepasste Zwischen-NC-Code zurückgesendet wird, ist so ausgebildet, dass es den angepassten Zwischen-NC-Code als Basis zur Erstellung des Modulausgangs-NC-Code verwenden und/oder als Modulausgangs-NC-Code ausgeben kann.The module from which the intermediate NC code was received is selected as the module for returning the adjusted intermediate NC code. The respective module to which the adjusted intermediate NC code is returned is designed such that it can use the adjusted intermediate NC code as a basis for creating the module output NC code and/or output it as the module output NC code.

Der Vorteil der Umwandlung in den Zwischen-NC-Codes liegt in dem universellen Aufrufen der Bahnplanung. Jedes Modul kann damit die Bahnplanung aufrufen. Es muss nur den Zwischen-NC-Code senden und bekommt einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Dieser kann anschließend weiterverarbeitet werden, so dass die Bahnplanung im Zyklus mehrmals aufrufbar ist.The advantage of converting to intermediate NC codes is that the path planning can be called up universally. Each module can then call up the path planning. It only has to send the intermediate NC code and receives an adapted intermediate NC code back. This can then be further processed so that the path planning can be called up several times in the cycle.

In einer Ausführung kann das Maschinenmodul den erweiterten Arbeits-NC-Code, Maschinenmodul-NC-Code und/oder Modulausgangs-NC-Code als Zwischen-NC-Code an die Bahnplanungseinheit senden, was der Umwandlung in einen Zwischen-NC-Code entspricht. Die Umwandlung in einen Zwischen-NC-Code umfasst damit auch die Berücksichtigung von Annotationen des Arbeits-NC-Codes durch das Maschinenmodul. Die Bahnplanungseinheit empfängt den Zwischen-NC-Code, passt den Bahnverlauf an und sendet einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Insbesondere kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Arbeits-NC-Code weiterverarbeitet, zum Beispiel in einen erweiterten Arbeits-NC-Code umgewandelt und anschließend als ein Maschinenmodul-NC-Code ausgegeben werden. Bevorzugt kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Maschinenmodul-NC-Code oder als Modulausgangs-NC-Code ausgegeben werden.In one embodiment, the machine module can send the extended working NC code, machine module NC code and/or module output NC code to the path planning unit as an intermediate NC code, which corresponds to the conversion into an intermediate NC code. The conversion into an intermediate NC code therefore also includes the consideration of annotations of the working NC code by the machine module. The path planning unit receives the intermediate NC code, adapts the path and sends back an adapted intermediate NC code. In particular, the adapted intermediate NC code can be further processed as a working NC code, for example converted into an extended working NC code and then output as a machine module NC code. Preferably, the adapted intermediate NC code can be output as a machine module NC code or as a module output NC code.

Damit hat das Maschinenmodul die Möglichkeit eine Anpassung der Bahnplanung zu starten.This gives the machine module the opportunity to start an adjustment of the path planning.

Die Bahnplanungseinheit empfängt den Zwischen-NC-Code, passt den Bahnverlauf an und sendet einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Insbesondere kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Arbeits-NC-Code weiterverarbeitet, zum Beispiel in einen erweiterten Arbeits-NC-Code umgewandelt und anschließend als ein Maschinenmodul-NC-Code ausgegeben werden. Bevorzugt kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Maschinenmodul-NC-Code oder als Modulausgangs-NC-Code ausgegeben werden.The path planning unit receives the intermediate NC code, adjusts the path and sends back an adjusted intermediate NC code. In particular, the adjusted intermediate NC code can be further processed as a working NC code, for example converted into an extended working NC code and then output as a machine module NC code. Preferably, the adjusted intermediate NC code can be output as a machine module NC code or as a module output NC code.

In einer Ausführung kann das Entscheidungsmodul den erweiterten Maschinenmodul-NC-Code, Entscheidungsmodul-NC-Code und/oder Modulausgangs-NC-Code als Zwischen-NC-Code an die Bahnplanungseinheit senden, was der Umwandlung in einen Zwischen-NC-Code entspricht. Die Umwandlung in einen Zwischen-NC-Code umfasst damit auch die Berücksichtigung von Annotationen des Maschinenmodul-NC-Code durch das Entscheidungsmodul.In one embodiment, the decision module can send the extended machine module NC code, decision module NC code and/or module output NC code to the path planning unit as an intermediate NC code, which corresponds to the conversion to an intermediate NC code. The conversion to an intermediate NC code thus also includes the consideration of annotations of the machine module NC code by the decision module.

Die Bahnplanungseinheit empfängt den Zwischen-NC-Code, passt den Bahnverlauf an und sendet einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Insbesondere kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Maschinenmodul-NC-Code weiterverarbeitet, zum Beispiel in einen erweiterten Maschinenmodul-NC-Code umgewandelt und anschließend als ein Entscheidungsmodul-NC-Code ausgegeben werden. Bevorzugt kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Entscheidungsmodul-NC-Code oder als Modulausgangs-NC-Code ausgegeben werden. Damit hat das Entscheidungsmodul die Möglichkeit eine Anpassung der Bahnplanung zu starten.The path planning unit receives the intermediate NC code, adjusts the path and sends back an adjusted intermediate NC code. In particular, the adjusted intermediate NC code can be further processed as a machine module NC code, for example converted into an extended machine module NC code and then output as a decision module NC code. Preferably, the adjusted intermediate NC code can be output as a decision module NC code or as a module output NC code. This gives the decision module the option of starting an adjustment of the path planning.

In einer Ausführung kann das Prozessmodul den erweiterten Entscheidungsmodul-NC-Code, Prozessmodul-NC-Code und/oder Modulausgangs-NC-Code als Zwischen-NC-Code an die Bahnplanungseinheit senden. Das entspricht der Umwandlung des Entscheidungsmodul-NC-Codes in einen Zwischen-NC-Code. Die Umwandlung in einen Zwischen-NC-Code umfasst damit auch die Berücksichtigung von Annotationen des Entscheidungsmodul-NC-Code durch das Prozessmodul.In one embodiment, the process module can send the extended decision module NC code, process module NC code and/or module output NC code to the path planning unit as an intermediate NC code. This corresponds to the conversion of the decision module NC code into an intermediate NC code. The conversion into an intermediate NC code therefore also includes the consideration of annotations of the decision module NC code by the process module.

Die Bahnplanungseinheit empfängt den Zwischen-NC-Code, passt den Bahnverlauf an und sendet einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Insbesondere kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Entscheidungsmodul-NC-Code weiterverarbeitet, zum Beispiel in einen erweiterten Entscheidungsmodul-NC-Code umgewandelt und anschließend als ein Prozessmodul-NC-Code ausgegeben werden. Bevorzugt kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Prozessmodul-NC-Code oder als Modulausgangs-NC-Code ausgegeben werden.The path planning unit receives the intermediate NC code, adjusts the path and sends back an adjusted intermediate NC code. In particular, the adjusted intermediate NC code can be further processed as a decision module NC code, for example converted into an extended decision module NC code and then output as a process module NC code. Preferably, the adjusted intermediate NC code can be output as a process module NC code or as a module output NC code.

Damit hat das Prozessmodul die Möglichkeit eine Anpassung der Bahnplanung zu starten.This gives the process module the opportunity to start an adjustment of the path planning.

In einer Ausführung kann das Zielvorgabenabgleichmodul den Prozessmodul-NC-Code, Arbeits-NC-Code und/oder Modulausgangs-NC-Code als Zwischen-NC-Code an die Bahnplanungseinheit senden. Das entspricht der Umwandlung des Prozessmodul-NC-Code oder Arbeits-NC-Code in einen Zwischen-NC-Code. In one embodiment, the target matching module may send the process module NC code, work NC code, and/or module output NC code to the path planning unit as an intermediate NC code. This is equivalent to converting the process module NC code or work NC code to an intermediate NC code.

Die Bahnplanungseinheit empfängt den Zwischen-NC-Code, passt den Bahnverlauf an und sendet einen angepassten Zwischen-NC-Code zurück. Bevorzugt kann der angepasste Zwischen-NC-Code als Prozessmodul-NC-Code oder bei Erreichung der Zielvorgaben als Ausgangs-NC-Code oder bei Nichterreichung der Zielvorgaben als Arbeits-NC-Code verwendet werden.The path planning unit receives the intermediate NC code, adjusts the path and returns an adjusted intermediate NC code. Preferably, the adjusted intermediate NC code can be used as a process module NC code or, if the target specifications are achieved, as an output NC code or, if the target specifications are not achieved, as a working NC code.

Damit hat das Zielvorgabenabgleichmodul die Möglichkeit eine Anpassung der Bahnplanung zu starten.This gives the target specification adjustment module the opportunity to start an adjustment of the path planning.

In einer weiteren Ausführung der NC-Codeanpassungseinrichtung weisen das Maschinenmodul, Entscheidungsmodul, Prozessmodul, Zielvorgabenabgleichmodul und/oder Bahnplanungseinheit Algorithmen auf. Diese Algorithmen basieren auf neuronalen Netzwerken, künstlicher Intelligenz und/oder deep learning. Hierbei können die Algorithmen physikalische Wirkmechanismen des jeweiligen Bearbeitungsprozesses in den Modulen abbilden.In a further embodiment of the NC code adaptation device, the machine module, decision module, process module, target specification adjustment module and/or path planning unit have algorithms. These algorithms are based on neural networks, artificial intelligence and/or deep learning. The algorithms can map physical mechanisms of the respective machining process in the modules.

Insbesondere sind das Maschinenmodul und das Prozessmodul als selbstlernende Module ausgebildet, welche im Betrieb die eigenen Algorithmen insbesondere über machine-learning verbessern. Das Maschinemodul ist auf eine NC-Maschine mit spezifischen Maschinendaten trainierbar, so dass sich ein spezifisches Maschinenmodul ergibt. Das Prozessmodul ist auf einen Prozess mit spezifischen Prozessdaten trainierbar, so dass sich ein spezifisches Prozessmodul ergibt. Bevorzugt sind die genannten Module als eigenständige und/oder austauschbare Module ausgebildet. Damit sind die spezifischen Module neu kombinierbar. Insbesondere wird optional ein Verfahren vorgeschlagen, wobei aus einer ersten NC-Codeanpassungseinrichtung mit einem ersten spezifischen Maschinenmodul mit ersten Maschinendaten und einem ersten spezifischen Prozessmodul mit ersten Prozessdaten und aus einer zweiten NC-Codeanpassungseinrichtung mit einem zweiten spezifischen Maschinenmodul mit zweiten unterschiedlichen Maschinendaten und einem zweiten spezifischen Prozessmodul mit zweiten unterschiedlichen Prozessdaten eine dritte NC-Codeanpassungseinrichtung mit dem ersten spezifischen Maschinenmodul und dem zweiten spezifischen Prozessmodul oder dem zweiten spezifischen Maschinenmodul und dem ersten spezifischen Prozessmodul gebildet wird. Die Trennung von Maschinen- und Prozessverhalten ermöglicht damit einen einfacheren Übertrag zwischen unterschiedlichen Maschinen und zwischen unterschiedlichen Prozessen auf einer Fertigungsanlage als Transfer-Learning.In particular, the machine module and the process module are designed as self-learning modules which improve their own algorithms during operation, in particular via machine learning. The machine module can be trained on an NC machine with specific machine data, resulting in a specific machine module. The process module can be trained on a process with specific process data, resulting in a specific process module. Preferably, the modules mentioned are designed as independent and/or interchangeable modules. This means that the specific modules can be recombined. In particular, a method is optionally proposed, wherein a third NC code adaptation device with the first specific machine module and the second specific process module or the second specific machine module and the first specific process module is formed from a first NC code adaptation device with a first specific machine module with first machine data and a first specific process module with first process data and from a second NC code adaptation device with a second specific machine module with second different machine data and a second specific process module with second different process data. The separation of machine and process behavior enables easier transfer between different machines and between different processes on a production plant as transfer learning.

In einer weiteren Ausführung der NC-Codeanpassungseinrichtung umfassen die Algorithmen mindestens eine Einheit ausgewählt aus Frequenzanalyseeinheit, Dämpfungsanalyseeinheit, Monte-Carlo-Simulationseinheit, Verbesserungseinheit und/oder Soll-Ist-Vergleichseinheit, die zur Modellbildung z.B. im Maschinenmodul, Prozessmodul und zur Auswertung im Entscheidungsmodul, Bahnplanungseinheit und Zielvorgabeabgleichmodul eingesetzt werden.In a further embodiment of the NC code adaptation device, the algorithms comprise at least one unit selected from frequency analysis unit, damping analysis unit, Monte Carlo simulation unit, improvement unit and/or target-actual comparison unit, which are used for modeling e.g. in the machine module, process module and for evaluation in the decision module, path planning unit and target specification comparison module.

Das hat den Vorteil, dass unterschiedliche Algorithmen zur optimalen Anpassung des NC-Codes eingesetzt werden können.This has the advantage that different algorithms can be used to optimally adapt the NC code.

In einer weiteren Ausführung der NC-Codeanpassungseinrichtung weist die NC-Codeanpassungseinrichtung eine Schnittstelle zur NC-Maschine und zur Ausgabe des Ausgabe-NC-Codes auf.In a further embodiment of the NC code adaptation device, the NC code adaptation device has an interface to the NC machine and to the output of the output NC code.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb der NC-Codeanpassungseinrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde. Insbesondere können im Modulausgangs-NC-Code der Maschinenzustand und/oder der Prozesszustand annotiert sein. Bevorzugt werden diese in der Bahnplanungseinheit über einen angepassten Zwischen-NC-Code berücksichtigt. Das hat den Vorteil, dass der Maschinenzustand und/oder der Prozesszustand im NC-Code berücksichtigt werden.A further subject of the invention is a method for operating the NC code adaptation device as described above. In particular, the machine state and/or the process state can be annotated in the module output NC code. These are preferably taken into account in the path planning unit via an adapted intermediate NC code. This has the advantage that the machine state and/or the process state are taken into account in the NC code.

In einer Ausführung des Verfahrens zum Betrieb der NC-Codeanpassungseinrichtung erfolgen die folgenden Schritte:

- der Arbeits-NC-Code wird in das Maschinenmodul übertragen,
- im Maschinenmodul erfolgt eine Annotierung des Arbeits-NC-Code mit dem Maschinenzustand als erweiterter Arbeits-NC-Code,
- das Maschinenmodul gibt den erweiterter Arbeits-NC-Code als Maschinenmodul-NC-Code aus,
- der Maschinenmodul-NC-Code wird in das Entscheidungsmodul übertragen
- im Entscheidungsmodul erfolgt eine Annotierung des Maschinenmodul-NC-Codes bezüglich der Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands als erweiterter Maschinenmodul-NC-Code
- das Entscheidungsmodul gibt den erweiterter Maschinenmodul-NC-Code als Entscheidungsmodul-NC-Code aus,
- der Entscheidungsmodul-NC-Code wird in das Prozessmodul übertragen
- im Prozessmodul erfolgt eine Annotierung des Entscheidungsmodul-NC-Codes bezüglich der Nichteinhaltung des zulässigen Prozesszustands als erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code
- das Prozessmodul gibt den erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code als Prozessmodul-NC-Code aus,
- der Prozessmodul-NC-Code wird in das Zielvorgabenabgleichmodul übertragen,
- im Zielvorgabenabgleichmodul erfolgt ein Abgleich mit den Zielvorgaben, wobei bei Einhaltung der Zielvorgaben ein Ausgabe-NC-Code über die Schnittstelle an die NC-Maschine als Fertigungsmaschine ausgegeben oder bei Nichteinhaltung der Zielvorgaben ein Arbeits-NC-Code an das Maschinenmodul ausgegeben wird,
- wobei die Module so ausgebildet sind, dass zur Anpassung des Bahnverlaufs in einer Bahnplanungseinheit ein Zwischen-NC-Code von den vorherig genannten Modulen in der Bahnplanungseinheit empfangen wird, der Bahnverlauf des Zwischen-NC-Codes angepasst wird und der angepasste Zwischen-NC-Code zum aufrufenden Modul zurückgesendet wird.

In one embodiment of the method for operating the NC code adaptation device, the following steps are carried out:

- the working NC code is transferred to the machine module,
- in the machine module, the working NC code is annotated with the machine status as an extended working NC code,
- the machine module outputs the extended working NC code as machine module NC code,
- the machine module NC code is transferred to the decision module
- In the decision module, the machine module NC code is annotated with regard to non-compliance with the permissible machine state as an extended machine module NC code
- the decision module outputs the extended machine module NC code as decision module NC code,
- the decision module NC code is transferred to the process module
- In the process module, the decision module NC code is annotated regarding non-compliance with the permissible process conditions tands as extended decision module NC code
- the process module outputs the extended decision module NC code as process module NC code,
- the process module NC code is transferred to the target specification adjustment module,
- in the target specification comparison module, a comparison is made with the target specifications, whereby if the target specifications are met, an output NC code is issued via the interface to the NC machine as a production machine or if the target specifications are not met, a working NC code is issued to the machine module,
- wherein the modules are designed such that, in order to adapt the path in a path planning unit, an intermediate NC code is received from the aforementioned modules in the path planning unit, the path of the intermediate NC code is adapted and the adapted intermediate NC code is sent back to the calling module.

Bevorzugt wird der zurückgesendete angepasste Zwischen-NC-Code als Modulausgangs-NC-Code ausgegeben.Preferably, the returned adjusted intermediate NC code is output as module output NC code.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Fertigungsanordnung mit der vorherig beschriebenen NC-Codeanpassungseinrichtung zur Fertigung eines Bauteils mit der NC-Maschine sowie mit der NC-Maschine, wobei die NC-Maschine ausbildet ist, den Ausgabe-NC-Code auszuführen.A further object of the invention is a manufacturing arrangement with the previously described NC code adaptation device for manufacturing a component with the NC machine and with the NC machine, wherein the NC machine is designed to execute the output NC code.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, das vorherig beschriebene Verfahren durchzuführen. Insbesondere wird das Computerprogramm auf einem Computer, auf der vorherig beschriebenen NC-Codeanpassungseinrichtung und/oder der vorherig beschriebenen Fertigungsanordnung ausgeführt wird.A further subject matter of the invention is a computer program, wherein the computer program is designed to carry out the method described above. In particular, the computer program is executed on a computer, on the NC code adaptation device described above and/or the manufacturing arrangement described above.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist maschinenlesbares Speichermedium, wobei auf dem Speichermedium das vorherig beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.Another object of the invention is a machine-readable storage medium, wherein the previously described computer program is stored on the storage medium.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Fertigungsanordnung in der Ausführung als Zerspanungsmaschine.A further object of the invention is the use of the production arrangement in the form of a cutting machine.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figur. Diese zeigt:

1 eine schematische Blockdarstellung der NC-Codeanpassungseinrichtung.

Further features, advantages and effects of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment of the invention and the attached figure. This shows:

1 a schematic block diagram of the NC code adaptation device.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of implementation examples

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Blockdarstellung eine NC-Codeanpassungseinrichtung 1 für eine NC-Maschine 2. Auf der NC-Maschine 2 können Bauteile gefertigt werden.The 1 shows in a highly schematic block diagram an NC code adaptation device 1 for an NC machine 2. Components can be manufactured on the NC machine 2.

Die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 umfasst ein Zielvorgabenabgleichmodul 3, ein Maschinenmodul 4, ein Entscheidungsmodul 5 und ein Prozessmodul 6, die untereinander verbunden sind.The NC code adaptation device 1 comprises a target adjustment module 3, a machine module 4, a decision module 5 and a process module 6, which are interconnected.

In das Zielvorgabeabgleichmodul 3 wird ein Anfangs-NC-Code 7, 100 geladen. Sollte dieser bereits den Zielvorgaben entsprechen 104, 108, wird dieser als Ausgabe-NC-Code 13, 109 über eine Schnittstelle 12 an die NC-Maschine 2 übertragen.An initial NC code 7, 100 is loaded into the target specification adjustment module 3. If this already corresponds to the target specifications 104, 108, it is transferred as output NC code 13, 109 to the NC machine 2 via an interface 12.

Wenn der Anfangs-NC-Code 7, 100 nicht den Zielvorgaben bei der Zielerreichungsprüfung 104, 108 entspricht, wird dieser als Arbeits-NC-Code 8, 105 an das Maschinenmodul 4 übertragen.If the initial NC code 7, 100 does not meet the target specifications in the target achievement check 104, 108, it is transferred to the machine module 4 as the working NC code 8, 105.

Das Maschinenmodul 4 erfasst Maschinendaten der NC-Maschine 2, die einen Maschinenaufbau der NC-Maschine 2, insbesondere Daten die der Art der Maschine zuzuordnen sind, zum Beispiel Steifigkeiten, Elastizitäten von Materialien der Maschine, Aufbau der NC-Maschine 2, Verwendung von kartesischen Koordinaten oder Zylinderkoordinaten umfassen. Die Maschinendaten umfassen ferner zulässige Bereiche für auftretende maschinenbestimmte Kräfte und/oder maschinenbestimmte Beschleunigungen, insbesondere maschinenbestimmte Maximalkräfte und/oder maschinenbestimmte Maximalbeschleunigungen, als einen zulässigen Maschinenzustand.The machine module 4 records machine data of the NC machine 2, which includes a machine structure of the NC machine 2, in particular data that can be assigned to the type of machine, for example stiffness, elasticity of materials of the machine, structure of the NC machine 2, use of Cartesian coordinates or cylindrical coordinates. The machine data also includes permissible ranges for occurring machine-determined forces and/or machine-determined accelerations, in particular machine-determined maximum forces and/or machine-determined maximum accelerations, as a permissible machine state.

Im Maschinenmodul 4 erfolgt eine Annotierung des Arbeits-NC-Code 8, 105 mit den maschinenbestimmten Kräften und/oder maschinenbestimmten Beschleunigungen als Maschinenzustand. Der annotierte Arbeits-NC-Code 8, 105 ist ein erweiterter Arbeits-NC-Code 8, 105. Das Maschinenmodul 4 gibt den erweiterter Arbeits-NC-Code 8, 105 als Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106 aus. Der Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106 als Modulausgangs-NC-Code wird in das Entscheidungsmodul 5 übertragen.In machine module 4, the work NC code 8, 105 is annotated with the machine-determined forces and/or machine-determined accelerations as the machine state. The annotated work NC code 8, 105 is an extended work NC code 8, 105. Machine module 4 outputs the extended work NC code 8, 105 as machine module NC code 9, 101, 106. The machine module NC code 9, 101, 106 as the module output NC code is transferred to decision module 5.

Im Entscheidungsmodul 5 erfolgt eine Annotierung des Maschinenmodul-NC-Codes 9, 101, 106 bezüglich der Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands als erweiterter Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106. Das Entscheidungsmodul 5 gibt den erweiterter Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106 als Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107 aus. Der Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107 als Modulausgangs-NC-Code wird in das Prozessmodul 6 übertragen.In decision module 5, the machine module NC code 9, 101, 106 is annotated with regard to non-compliance with the permissible machine state as an extended machine module NC code 9, 101, 106. The decision module 5 outputs the extended machine module NC code 9, 101, 106 as decision module NC code 10, 102, 107. The decision module NC code 10, 102, 107 as module output NC code is transferred to the process module 6.

Das Prozessmodul 6 erfasst Prozessdaten der NC-Maschine 2 die, Daten, die dem Prozess der Bearbeitung zuzuordnen sind, zum Beispiel Werkzeugart, Werkzeugform, Umformart, Werkstück, Werkstückform umfassen. Diese können Grenzwerte bezüglich Maximalkräfte und/oder Maximalbeschleunigungen aufweisen. Die Prozessdaten umfassen ferner zulässige Bereiche für auftretende prozessbestimmte Kräfte und/oder prozessbestimmte Beschleunigungen, insbesondere prozessbestimmte Maximalkräfte und/oder prozessbestimmte Maximalbeschleunigungen, als zulässigen Prozesszustand.The process module 6 records process data from the NC machine 2, which includes data that can be assigned to the machining process, for example tool type, tool shape, forming type, workpiece, workpiece shape. These can have limit values with regard to maximum forces and/or maximum accelerations. The process data also include permissible ranges for process-determined forces and/or process-determined accelerations that occur, in particular process-determined maximum forces and/or process-determined maximum accelerations, as permissible process states.

Im Prozessmodul 6 erfolgt eine Annotierung des Entscheidungsmodul-NC-Codes 10, 102, 107 mit den prozessbestimmten Kräften und/oder prozessbestimmten Beschleunigungen als Prozesszustanden im erweiterten Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107. Weiterhin wird die Nichteinhaltung des zulässigen Prozesszustands im erweiterten Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107 annotiert. Das Prozessmodul 6 gibt den erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107 als Prozessmodul-NC-Code 11, 103 aus. Der Prozessmodul-NC-Code 11, 103 als Modulausgangs-NC-Code wird in das Zielvorgabenabgleichmodul 3 übertragen.In process module 6, the decision module NC code 10, 102, 107 is annotated with the process-determined forces and/or process-determined accelerations as process states in the extended decision module NC code 10, 102, 107. Furthermore, non-compliance with the permissible process state is annotated in the extended decision module NC code 10, 102, 107. The process module 6 outputs the extended decision module NC code 10, 102, 107 as process module NC code 11, 103. The process module NC code 11, 103 as module output NC code is transferred to the target specification adjustment module 3.

Im Zielvorgabenabgleichmodul 3 erfolgt ein Abgleich mit den Zielvorgaben 104, 108, wobei bei Einhaltung der Zielvorgaben ein Ausgabe-NC-Code 13, 109 über die Schnittstelle 12 an die NC-Maschine 2 als Fertigungsmaschine ausgegeben oder bei Nichteinhaltung der Zielvorgaben ein Arbeits-NC-Code 8, 105 an das Maschinenmodul 4 ausgegeben wird.In the target specification comparison module 3, a comparison is made with the target specifications 104, 108, whereby if the target specifications are met, an output NC code 13, 109 is output via the interface 12 to the NC machine 2 as a production machine or if the target specifications are not met, a working NC code 8, 105 is output to the machine module 4.

Die vorherig genannten Module als Maschinenmodul 4, Entscheidungsmodul 5, Prozessmodul 6, Zielvorgabeabgleichmodul sind so ausgebildet, dass zur Anpassung des Bahnverlaufs in einer (nicht in der 1 dargestellten) Bahnplanungseinheit ein Zwischen-NC-Code von den vorherig genannten Modulen in der Bahnplanungseinheit empfangen wird, der Bahnverlauf des Zwischen-NC-Codes angepasst wird und der angepasste Zwischen-NC-Code zum aufrufenden Modul zurückgesendet wird. Das aufrufende Modul kann den angepassten Zwischen-NC-Code als Modulausgabe-NC-Code 13, 109 ausgeben.The previously mentioned modules as machine module 4, decision module 5, process module 6, target adjustment module are designed in such a way that for the adjustment of the path in one (not in the 1 shown) path planning unit, an intermediate NC code is received from the aforementioned modules in the path planning unit, the trajectory of the intermediate NC code is adjusted, and the adjusted intermediate NC code is sent back to the calling module. The calling module can output the adjusted intermediate NC code as module output NC code 13, 109.

Die Anpassung des Bahnverlaufs erfolgt bei der Nichteinhaltung des zulässigen Maschinenzustands, der Nichteinhaltung des zulässigen Prozesszustands und/oder Nichteinhaltung der Zielvorgaben.The path is adjusted if the permissible machine state, the permissible process state and/or the target specifications are not met.

Die Bahnplanungseinheit ist als eine eigenständige Einheit und/oder als Teil des Maschinenmoduls 4, Entscheidungsmoduls 5, Prozessmoduls 6 und/oder Zielvorgabenabgleichmoduls 3 ausgebildet.The path planning unit is designed as an independent unit and/or as part of the machine module 4, decision module 5, process module 6 and/or target specification comparison module 3.

Als Zwischen-NC-Code können die vorhandenen NC-Codes, wie z.B. Arbeits-NC-Code 8, 105, erweiterten Arbeits-NC-Code 8, 105, Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106, erweiterten Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106, Entscheidungsmodul-NC- Code, erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107, Prozessmodul-NC-Code 11, 103 und/oder Modulausgangs-NC-Code an die Bahnplanungseinheit gesendet werden. Der zurückgesendete angepasste NC-Code wird als z.B. Arbeits-NC-Code 8, 105, erweiterten Arbeits-NC-Code 8, 105, Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106, erweiterten Maschinenmodul-NC-Code 9, 101, 106, Entscheidungsmodul-NC- Code, erweiterter Entscheidungsmodul-NC-Code 10, 102, 107, Prozessmodul-NC-Code 11, 103 und/oder Modulausgangs-NC-Code der weiteren Verarbeitung zugeführt.As intermediate NC code, the existing NC codes such as working NC code 8, 105, extended working NC code 8, 105, machine module NC code 9, 101, 106, extended machine module NC code 9, 101, 106, decision module NC code, extended decision module NC code 10, 102, 107, process module NC code 11, 103 and/or module output NC code can be sent to the path planning unit. The returned adjusted NC code is fed for further processing as e.g. working NC code 8, 105, extended working NC code 8, 105, machine module NC code 9, 101, 106, extended machine module NC code 9, 101, 106, decision module NC code, extended decision module NC code 10, 102, 107, process module NC code 11, 103 and/or module output NC code.

Das Maschinenmodul 4, Entscheidungsmodul 5, Prozessmodul 6 Zielvorgabenabgleichmodul 3 und/oder Bahnplanungseinheit weist Algorithmen auf, die auf neuronalen Netzwerken, künstlicher Intelligenz und/oder deep learning basieren. Die Algorithmen können physikalischen Wirkmechanismen des jeweiligen Bearbeitungsprozesses im Modul oder der Bahnplanungseinheit abbilden.The machine module 4, decision module 5, process module 6, target comparison module 3 and/or path planning unit have algorithms based on neural networks, artificial intelligence and/or deep learning. The algorithms can map physical mechanisms of the respective machining process in the module or the path planning unit.

Zusätzlich umfassen die Algorithmen mindestens eine Einheit ausgewählt aus Frequenzanalyseeinheit, Dämpfungsanalyseeinheit, Monte-Carlo-Simulationseinheit, Verbesserungseinheit und/oder Soll-Ist-Vergleichseinheit, die zur Modellbildung z.B. im Maschinenmodul, Prozessmodul und zur Auswertung z.B. im Entscheidungsmodul, Bahnplanungseinheit, und Zielvorgabeabgleichmodul eingesetzt werden.In addition, the algorithms comprise at least one unit selected from frequency analysis unit, damping analysis unit, Monte Carlo simulation unit, improvement unit and/or target-actual comparison unit, which are used for modeling e.g. in the machine module, process module and for evaluation e.g. in the decision module, path planning unit and target specification comparison module.

Die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 ist mit der Schnittstelle 12 und der daran angeschlossenen NC-Maschine 2 ein Teil der Fertigungsanordnung. Der von der NC-Codeanpassungseinrichtung 1 ausgegebene Ausgabe-NC-Code 13, 109 wird von der NC-Maschine 2 ausgeführt.The NC code adaptation device 1, with the interface 12 and the NC machine 2 connected to it, is part of the production arrangement. The output NC code 13, 109 issued by the NC code adaptation device 1 is executed by the NC machine 2.

Die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 kann als Computerprogramm auf einem Computer oder Mikroprozessor ausgeführt werden. Zum Einladen der NC-Codeanpassungseinrichtung 1 auf einen Computer oder Mikroprozessor wird die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 auf einem maschinelesbaren Speichermedium gespeichert. Die NC-Codeanpassungseinrichtung 1 kann als Steuergerät für eine NC-Maschine 2 ausgebildet sein.The NC code adaptation device 1 can be executed as a computer program on a computer or microprocessor. To load the NC code adaptation device 1 onto a computer or microprocessor, the NC code adaptation device 1 is stored on a machine-readable storage medium. The NC code adaptation device 1 can be designed as a control device for an NC machine 2.

Die Fertigungsanordnung mit NC-Codeanpassungseinrichtung 1, Schnittstelle und NC-Maschine 2 kann als Zerspanungsmaschine ausgeführt sein.The manufacturing arrangement with NC code adaptation device 1, interface and NC machine 2 can be designed as a cutting machine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018221002 A1 [0002]

Claims

NC code adaptation device (1) for adapting a working NC code (8, 105) for an NC machine (2) for manufacturing a component with the NC machine (2) and for outputting an output NC code (13, 109) to the NC machine (2), wherein the NC code adaptation device (1) has a machine module (4), wherein the machine module is designed to receive machine data from the NC machine, wherein the machine data include the machine structure of the NC machine (2) and permissible ranges for machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur as permissible machine states, wherein the machine module is designed to determine machine-determined forces and/or machine-determined accelerations that occur due to the machine structure on the basis of the working NC code (8, 105) as the machine state, and wherein the machine module is designed to generate a machine module NC code (9, 101, 106) by annotating the working NC code (8, 105) with respect to the machine state and for outputting the machine module NC code (9, 101, 106) as a module output NC code, wherein the NC code adaptation device (1) has a decision module (5) for checking the machine module NC code (9, 101, 106) for compliance with the permissible machine state and is designed to generate a decision module NC code (10, 102, 107) by annotating in the machine module NC code (9, 101, 106) with respect to compliance with the permissible machine state and is designed to output the decision module NC code (10, 102, 107) as a module output NC code, wherein the NC code adaptation device (1) has a process module (6) for recording process data of the manufacturing process, wherein the process module is designed to determine occurring process-determined forces and/or process-determined accelerations on the basis of the decision module NC code (10, 102, 107) and the process data as a process state, wherein the process module is designed to generate a process module NC code (11, 103) by annotation in the decision module NC code (10, 102, 107) with regard to the process state and to output the process module NC code (11, 103) as a module output NC code, wherein the NC code adaptation device (1) has a target specification adjustment module (3) for checking the process module NC code (11, 103) for compliance with target specifications and, if the target specifications are not met, outputs the process module NC code (11, 103) as a working NC code (8, 105) and as a module output NC code and, if the Target specifications outputs the process module NC code (11, 103) as the output NC code, wherein the NC code adaptation device (1) has a path planning unit for adapting the path on the basis of non-compliance with the permissible machine state, non-compliance with the permissible process state and/or non-compliance with the target specifications.

NC code adaptation device (1) according to Claim 1 , characterized in that the path planning unit is an independent unit and/or is designed as part of the machine module (4), decision module (5), process module (6) and/or target specification comparison module (3).

NC code adaptation device (1) according to one of the Claims 1 until 2 characterized in that the path planning unit is designed to receive an intermediate NC code based on an existing NC code of one of the aforementioned modules in order to adapt the path, to adapt the path and to send back an adapted intermediate NC code, wherein the respective module is designed to use the adapted intermediate NC code as the module output NC code.

NC code adaptation device (1) according to Claim 3 , characterized in that the machine module (4) is designed to convert the extended working NC code (8, 105), machine module NC code (9, 101, 106) and/or module output NC code into an intermediate NC code and to send this to the path planning unit and to pass on the adapted intermediate NC code as machine module NC code (9, 101, 106).

NC code adaptation device (1) according to Claim 3 , characterized in that the decision module (5) is designed to convert the extended machine module NC code (9, 101, 106), decision module NC code (10, 102, 107) and/or module output NC code into an intermediate NC code and to send this to the path planning unit and to pass on the adapted intermediate NC code as decision module NC code (10, 102, 107).

NC code adaptation device (1) according to Claim 3 , characterized in that the process module (6) is designed to convert the extended decision module NC code (10, 102, 107), process module NC code (11, 103) and/or module output NC code into an intermediate NC code and to send this to the path planning unit and to use the adapted intermediate NC code as process module NC code (11, 103).

NC code adaptation device (1) according to Claim 3 , characterized in that the target specification module is designed to convert the process module NC code (11, 103) into an intermediate NC code and to send this to the path planning unit and to forward the adapted intermediate NC code as a working NC code (8, 105) or as an output NC code (13, 109).

NC code adaptation device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the machine module (4), decision module (5), process module (6) and/or target specification adjustment module (3) have algorithms which are based on neural networks, artificial intelligence and/or deep learning, wherein the algorithms can map physical mechanisms of action of the respective machining process.

NC code adaptation device (1) according to Claim 8 , characterized in that the algorithms comprise at least one unit selected from frequency analysis unit, attenuation analysis unit, Monte Carlo simulation unit, improvement unit and/or target-actual comparison unit.

NC code adaptation device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the NC code adaptation device (1) has an interface (12) to the NC machine (2) and for outputting the output NC code (13, 109) to the NC machine (2).

Method for operating the NC code adaptation device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the machine state and/or the process state can be annotated in the module output NC code and these are taken into account in the path planning unit via an adapted intermediate NC code.

Manufacturing arrangement with the NC code adaptation device (1) according to one of the Claims 1 until 10 for manufacturing a component with the NC machine (2), wherein the NC machine (2) is designed to execute the output NC code (13, 109).

Computer program, wherein the computer program is designed to carry out the method according to Claim 11 to be carried out if the computer program is executed on a computer on the NC code adaptation device (1) according to one of the Claims 1 until 11 , the production arrangement according to Claim 12 is performed.

Machine-readable storage medium, on which the computer program is stored according to Claim 13 is stored.

Use of the production arrangement according to Claim 12 in the design as a cutting machine.