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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerische Steuerung und ein Bearbeitungssystem.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Einige Bearbeitungssysteme sind mit einer Drehtischvorrichtung versehen, die einen Tisch, der ein Werkstück hält, dreht und positioniert, um den Freiheitsgrad bei der Bearbeitung zu erhöhen. Eine solche Drehtischvorrichtung kann mit einem Einspannmechanismus versehen sein, der eine Drehung des Tischs beschränkt, um zu verhindern, dass sich eine Winkelposition des Tischs verschiebt. Aus diesem Grund muss ein Bearbeitungsprogramm für ein Bearbeitungssystem, das eine Drehtischvorrichtung aufweist, eine Instruktionsanweisung zum Vorgeben eines Einspannvorgangs und eines Ausspannvorgangs eines Einspannmechanismus beschreiben (vgl. beispielsweise Patenschrift 1).
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Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr.
2015-225617 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Da ein Bearbeitungsprogramm für ein Bearbeitungssystem, das eine Drehtischvorrichtung mit einem Einspannmechanismus aufweist, eine Instruktionsanweisung zum Vorgeben eines Einspannvorgangs und eines Ausspannvorgangs enthalten muss, wird es länger. Daher steigt die Gefahr, dass zum Zeitpunkt der Erstellung eines Bearbeitungsprogramms Eingabefehler auftreten und die Lesbarkeit abnimmt, wodurch es schwierig wird, Eingabefehler zu finden. Wenn aufgrund eines Fehlers bei der Erstellung des Bearbeitungsprogramms ein Einspannvorgang oder ein Ausspannvorgang zu unzweckmäßigen Zeitpunkten erfolgt, besteht die Gefahr, dass die Bearbeitungsgenauigkeit abnehmen kann oder eine Vorrichtung oder ein Werkzeug beschädigt werden. Ferner handelt es sich bei dem Einspannvorgang und dem Ausspannvorgang um mechanische Vorgänge, weshalb sie zur Ausführung Zeit erfordern. Aus diesem Grund wird dann, wenn eine Instruktionsanweisung zum Vorgeben des Einspannvorgangs und des Ausspannvorgangs in das Bearbeitungsprogramm eingefügt unnötigerweise wird, zudem der Nachteil hervorgerufen, dass eine Taktzeit länger wird. Daher ist es erwünscht, eine Einrichtung bereitzustellen, die imstande ist, den Einspannvorgang und den Ausspannvorgang zu zweckmäßigen Zeitpunkten auszuführen.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine numerische Steuerung zur Verwendung in einem Bearbeitungssystem, aufweisend eine Drehtischvorrichtung, die einen Tisch, einen Antriebsmechanismus zum Drehen und Positionieren des Tischs um eine Achse und einen Einspannmechanismus zur Beschränkung einer Drehung des Tischs. Die numerische Steuerung ist ausgelegt, die Drehtischvorrichtung gemäß einem Bearbeitungsprogramm zu steuern, das eine Vielzahl von Instruktionsanweisungen enthält, und weist auf: eine Ausspannhinzufügungseinheit, die unmittelbar vor der Ausführung einer Tischdrehungs-Instruktionsanweisung, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist, einen Ausspannvorgang zum Aufheben einer Beschränkung des Tischs hinzufügt, um einen Betrieb des Antriebsmechanismus vorzugeben; und eine Einspannhinzufügungseinheit, die unmittelbar nach der Ausführung der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung einen Einspannvorgang zur Beschränkung des Tischs hinzufügt. Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Einspannvorgang und ein Ausspannvorgang zu zweckmäßigen Zeitpunkten ausgeführt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist ein schematisches Schaubild einer Konfiguration eines Bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verarbeitungsablaufs, der auf das Steuern von Einspannmechanismen in der in 1 dargestellten numerischen Steuerung bezogen ist;
- 3 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer Signaländerung zum Zeitpunkt der Ausführung einer Tischschnellpositionierungs-Instruktionsanweisung; und
- 4 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer Signaländerung zum Zeitpunkt der Ausführung einer Tischschneidvorschub-Instruktionsanweisung.
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BEVORZUGTE BETRIEBSART ZUR VERWIRKLICHUNG DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein schematisches Schaubild einer Konfiguration eines Bearbeitungssystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Bearbeitungssystem 1 bearbeitet ein Werkstück W mit einem Werkzeug T gemäß einem Bearbeitungsprogramm.
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Das Bearbeitungssystem 1 weist eine Drehtischvorrichtung 10, die das Werkstück W so hält, dass eine Drehpositionierung ermöglicht wird, eine Bearbeitungsvorrichtung 20, die eine Positionierung und einen Antrieb des Werkzeugs T zur Bearbeitung des Werkstücks W realisiert, und eine numerische Steuerung 30, die die Drehtischvorrichtung 10 und die Bearbeitungsvorrichtung 20 steuert, auf.
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Die Drehtischvorrichtung 10 weist einen Tisch 11, der das Werkstück W hält, einen A-Achsen-Antriebsmechanismus 12, der es dem Tisch 11 ermöglicht, eine Drehpositionierung um eine A-Achse Xa senkrecht zu einer Haltefläche des Tischs 11, der das Werkstück W hält, zu realisieren, einen B-Achsen-Antriebsmechanismus 13, der es dem Tisch 11 ermöglicht, eine Drehpositionierung um eine B-Achse Xb senkrecht zu der A-Achse Xa zusammen mit dem A-Achsen-Antriebsmechanismus 12 zu realisieren, einen A-Achsen-Einspannmechanismus 14, der die Drehung des Tischs 11 um die A-Achse Xa beschränkt, und einen B-Achsen-Einspannmechanismus 15, der die Drehung des Tischs 11 um die B-Achse Xb beschränkt, auf.
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Der Tisch 11 hält das Werkstück W so, dass es sich nicht relativ zu sich selbst bewegt. Aus diesem Grund kann der Tisch 11 eine Befestigungsstruktur aufweisen, um das Werkstück beispielsweise mit Magnetkräften, Schrauben oder Spanneinrichtungen zu fixieren. Somit ermöglicht die Drehtischvorrichtung 10 eine Drehpositionierung des Tischs, der das Werkstück W hält, und bestimmt dadurch Ausrichtungen des Werkstücks W.
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Der A-Achsen-Antriebsmechanismus 12 ist an seinem Ende mit dem Tisch 11 verbunden und kann eine A-Richtungs-Drehwelle 121, die sich entlang der A-Achse Xa erstreckt, und einen A-Achsen-Servomotor 122 aufweisen, der die A-Richtungs-Drehwelle 121 dreht.
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Der B-Achsen-Antriebsmechanismus 13 kann eine B-Richtungs-Drehwelle 131, die sich entlang der B-Achse Xb erstreckt und den A-Achsen-Servomotor 122 an einem Ende hält, und einen B-Achsen-Servomotor 132 aufweisen, der die B-Richtungs-Drehwelle 131 dreht.
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Der A-Achsen-Einspannmechanismus 14 kann eine bekannte Konfiguration aufweisen, bei der ein Bremsbelag in Druckkontakt mit einer Bremsscheibe steht, die an der A-Richtungs-Drehwelle 121 des A-Achsen-Antriebsmechanismus 12 befestigt ist, um die Drehung der A-Richtungs-Drehwelle 121 zu beschränken.
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Analog zu dem A-Achsen-Einspannmechanismus 14 kann der B-Achsen-Einspannmechanismus 15 eine bekannte Konfiguration aufweisen, bei der ein Bremsbelag in Druckkontakt mit einer Bremsscheibe steht, die an der B-Richtungs-Drehwelle 131 des B-Achsen-Antriebsmechanismus 13 befestigt ist, um die Drehung der B-Richtungs-Drehwelle 131 zu beschränken.
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Die Bearbeitungsvorrichtung 20 kann eine Vielzahl von Antriebswellen, die eine Position des Werkzeugs T relativ zu dem Tisch 11 und dem Werkstück W bestimmen, und eine Werkzeugwelle, die das Werkzeug T zum Drehen antreibt, aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform ist die Bearbeitungsvorrichtung 20 konfiguriert, die Position des Werkzeugs T relativ zu dem Werkstück W zu bestimmen, indem sie die Drehtischvorrichtung 10 in einer horizontalen Richtung bewegt und das Werkzeug T in einer vertikalen Richtung bewegt. Die Vielzahl von Antriebswellen und die Werkzeugwelle können jeweils durch Servomotoren angetrieben werden.
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Die numerische Steuerung 30 steuert die Drehtischvorrichtung 10 und die Bearbeitungsvorrichtung 20 gemäß einem Bearbeitungsprogramm. Das Bearbeitungsprogramm weist eine Vielzahl von Instruktionsanweisungen (Blöcken) auf, die in einer Sprache wie etwa dem G-Code beschrieben sind. Die numerische Steuerung 30 ist eine Ausführungsform der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Es gibt eine Vielzahl von Typen von Instruktionsanweisungen, die eine Werkzeugschnellpositionierungs-Instruktionsanweisung zum Vorgeben einer Hochgeschwindigkeitsbewegung während der Bewegung des Werkzeugs T ohne Schneiden, eine Werkzeugschneidvorschub-Instruktionsanweisung zum Vorgeben einer Niedriggeschwindigkeitsbewegung während der Bewegung des Werkzeugs T mit Schneiden, eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung zum Vorgeben einer Drehung des Tischs 11 und eine Einspanninstruktionsanweisung zum Vorgeben des Betriebs jeweils der Einspannmechanismen 14 und 15 umfassen. Die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung kann weiter unterteilt werden in eine Tischschnellpositionierungs-Instruktionsanweisung ohne Schneiden und eine Tischschneidvorschub-Instruktionsanweisung mit Schneiden.
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Die numerische Steuerung 30 weist eine Programmleseeinheit 31, eine Instruktionsanweisungsunterscheidungseinheit 32, eine Einspanninstruktionslöscheinheit 33, eine Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34, eine Ausspannhinzufügungseinheit 35, eine Einspannhinzufügungseinheit 36, eine Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37, eine Befehlswertberechnungseinheit 38 und eine Betriebssteuerungseinheit 39 auf. Die numerische Steuerung 30 kann implementiert werden, indem eine Computervorrichtung, die einen Speicher, eine CPU und eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle aufweist, veranlasst wird, ein zweckmäßiges Steuerprogramm auszuführen. Die oben beschriebenen Komponenten der numerischen Steuerung 30 sind klassifizierte Funktionen der numerischen Steuerung 30 und sind möglicherweise bezüglich ihrer physischen Konfiguration und der Programmkonfiguration nicht eindeutig unterscheidbar.
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Die Programmleseeinheit 31 liest ein Bearbeitungsprogramm von einer externen oder internen Speichervorrichtung in einen Arbeitsspeicher in Einheiten von Instruktionsanweisungen. Die Programmleseeinheit 31 liest eine Vielzahl von Instruktionsanweisungen innerhalb eines von dem Arbeitsspeicher erlaubten Bereichs. Mit anderen Worten erfolgt das Lesen des Bearbeitungsprogramms durch die Programmleseeinheit 31 vorab unabhängig vom Betrieb jeweils der Drehtischvorrichtung 10 und der Bearbeitungsvorrichtung 20. Die Programmleseeinheit 31 kann die Instruktionsanweisungen des Bearbeitungsprogramms in ein Datenformat übersetzen, das durch die numerische Steuerung 30 leicht verarbeitet werden kann.
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Ein herkömmliches Bearbeitungsprogramm und ein Programm, das es der numerischen Steuerung 30 der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht, denselben Vorgang auszuführen, sind beispielhaft dargestellt. In dem Bearbeitungsprogramm sind die in Klammern gesetzten Texte Beschreibungen, die dem Bediener das Verständnis erleichtern sollen, und sind Kommentartexte, die von der numerischen Steuerung 30 nicht als Instruktionsanweisungen erkannt werden.
<Herkömmliches Bearbeitungsprogramm>
| M11; | (Ausspannbefehl) |
| G00B90.; | (B-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) |
| M10; | (Einspannbefehl) |
| Z-50.; | (Z-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) |
| G01Z-100. F1000; | (Z-Achsen-Schneidvorschubbefehl) |
<Bearbeitungsprogramm der vorliegenden Ausführungsform> (automatische Ausspannung)
| G00B90.; | (B-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) (automatische Einspannung) |
| Z-50.; | (Z-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) |
| G01Z-100. F1000; | (Z-Achsen-Schneidvorschubbefehl) |
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Wie eingangs beschrieben wird in dem herkömmlichen Bearbeitungsprogramm eine Instruktionsanweisung namens G-Code verwendet, um den Antrieb der Antriebswelle vorzugeben, und eine Instruktionsanweisung namens M-Code wird verwendet, um einen Ausspannvorgang und einen Einspannvorgang vorzugeben. Die Instruktionsanweisung zum Vorgeben des Ausspannvorgangs und des Einspannvorgangs wird in dem Bearbeitungsprogramm der vorliegenden Ausführungsform hingegen nicht beschrieben. In dem beispielhaften Bearbeitungsprogramm sind zum leichteren Verständnis Kommentartexte eingefügt, die die Zeitpunkte der „automatischen Ausspannung“ und „automatischen Einspannung“ angeben, die numerische Steuerung 30 soll jedoch imstande sein, ein Bearbeitungsprogramm zu erstellen, ohne sich solcher Vorgänge bewusst zu sein, und daher werden solche Kommentartexte normalerweise nicht eingefügt.
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Die Instruktionsanweisungsunterscheidungseinheit 32 unterscheidet den Typ der durch die Programmleseeinheit 31 gelesenen Instruktionsanweisung. Die Instruktionsanweisungsunterscheidungseinheit 32 speichert eine Vielzahl von Typen von Instruktionsanweisungen.
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Wenn es sich bei der zu verarbeitenden Instruktionsanweisung um eine Einspanninstruktionsanweisung handelt, führt die Einspanninstruktionslöscheinheit 33 eine Löschung einer solchen Instruktionsanweisung durch. Der Begriff „Löschung“ bedeutet, dass die Instruktionsanweisung so behandelt wird, als würde sie nicht existieren, und umfasst beispielsweise einen Fall, in dem die Befehlswertberechnungseinheit 38 sie nicht als Instruktionsanweisung gemäß einem Verfahren zum Hinzufügen eines Deaktivierungsflags erkennt.
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Die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 aktiviert und deaktiviert die Einspanninstruktionslöscheinheit 33. Mit anderen Worten wählt die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 entweder einen Zustand der Aktivierung der Einspanninstruktionslöscheinheit 33 und der Löschung der Einspanninstruktionsanweisung oder einen Zustand der Deaktivierung der Einspanninstruktionslöscheinheit 33 und der Nicht-Löschung der Einspanninstruktionsanweisung aus. Die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 kann konfiguriert sein, um es dem Nutzer zu ermöglichen, die Aktivierung und die Deaktivierung der Einspanninstruktionslöscheinheit 33 auszuwählen, oder kann derart konfiguriert sein, dass die Aktivierung und die Deaktivierung der Einspanninstruktionslöscheinheit 33 in einer Kopfzeile des Bearbeitungsprogramms vorgegeben werden kann.
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Die Ausspannhinzufügungseinheit 35 fügt einen Ausspannvorgang hinzu, um die Beschränkung des Tischs 11 unmittelbar vor der Ausführung der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung aufzuheben. Konkret kann die Ausspannhinzufügungseinheit 35 eine Instruktion (eine Befehlswert-Erzeugungsinstruktion für die Befehlswertberechnungseinheit 38) hinzufügen, um das Öffnen der A-Richtungs-Drehwelle 121 oder der B-Richtungs-Drehwelle 131 durch den A-Achsen-Einspannmechanismus 14 oder den B-Achsen-Einspannmechanismus 15 entsprechend der A-Achse Xa oder der B-Achse Xb, für die die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung eine Drehung vorgibt, unmittelbar vor der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung vorzugeben. Der Ausdruck „Hinzufügen einer Instruktion“ bedeutet nicht zwangsläufig das Hinzufügen einer Instruktionsanweisung in einem Zustand des Bearbeitungsprogramms, sondern kann die Erzeugung eines Flags in einer internen Verarbeitungsphase basierend auf dem Maschinenprogramm sein, sodass Befehlssignale an die Einspannmechanismen 14 und 15 ausgegeben werden können. Als konkretes Beispiel kann die Ausspannhinzufügungseinheit 35 als Relais beschrieben werden, das einen Ausspannvorgang durchführt, der durch ein Ansteigen eines internen Signals (Flag) ausgelöst wird, das angibt, dass die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung in einem Kontaktplanprogramm einer speicherprogrammierbaren Steuerung (Sequenzer) ausgeführt wird, die eine sequenzielle Durchführung der Befehlswertausgabe durchführt, und kann konfiguriert sein, ein internes Signal zu erzeugen, das die Ausgabe des Befehlswerts veranlasst.
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Wenn der Zustand unmittelbar vor der Ausführung der Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung kein eingespannter Zustand ist, kann die Ausspannhinzufügungseinheit 35 konfiguriert sein, den Ausspannvorgang nicht hinzuzufügen. Selbst wenn der Zustand unmittelbar vor der Ausführung der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung auf der Zieldrehachse (A-Achse Xa oder B-Achse Xb) ein eingespannter Zustand ist, kann ferner die Ausspannhinzufügungseinheit 35 konfiguriert sein, den Ausspannvorgang nicht hinzuzufügen, und kann konfiguriert sein, den Ausspannvorgang ungeachtet der Achse, für welche eine Drehung vorgegeben ist, nicht hinzuzufügen. Mit anderen Worten kann die Ausspannhinzufügungseinheit 35 unmittelbar vor der Ausführung der ersten Tischdrehungs-Instruktionsanweisung Ausspannvorgänge individuell zu jeder der Drehachsen Xa und Xb hinzufügen oder kann den Ausspannvorgang kollektiv zu der Vielzahl von Achsen Xa und Xb hinzufügen, für die in der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Tischdrehungs-Instruktionsanweisungen eine Drehung vorgegeben ist.
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Die Einspannhinzufügungseinheit 36 fügt unmittelbar nach der Ausführung der Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung einen Einspannvorgang zur Beschränkung des Tischs 11 hinzu. Konkret kann die Einspannhinzufügungseinheit 36 unmittelbar nach der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung eine Instruktion zum Vorgeben der Fixierung der A-Richtungs-Drehwelle 121 oder der B-Richtungs-Drehwelle 131 durch den A-Achsen-Einspannmechanismus 14 oder den B-Achsen-Einspannmechanismus 15 hinzufügen, die der A-Achse Xa oder der B-Achse Xb entsprechen, für die die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung eine Drehung vorgibt. Die Einspannhinzufügungseinheit 36 kann als Relais beschrieben werden, das einen Einspannvorgang durchführt, der durch einen Abfall eines internen Signals (Flag) ausgelöst wird, das angibt, dass die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung in einem Kontaktplanprogramm einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgeführt wird.
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Die Einspannhinzufügungseinheit 36 kann konfiguriert sein, den Einspannvorgang in einem Fall nicht hinzuzufügen, in dem auf die auf die Ausspannhinzufügungseinheit 35 bezogene Tischdrehungs-Instruktionsanweisung unmittelbar eine andere Tischdrehungs-Instruktionsanweisung folgt. Konkret kann lediglich dann, wenn die Drehachse (A-Achse Xa oder B-Achse Xb), für die die Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung eine Drehung vorgibt, mit der Achse übereinstimmt, für die die unmittelbar folgende Tischdrehungs-Instruktionsanweisung eine Drehung vorgibt, die Einspannhinzufügungseinheit 36 konfiguriert sein, den Einspannvorgang nicht hinzuzufügen, und kann konfiguriert sein, den Einspannvorgang ungeachtet der Achse, für die eine Drehung vorgegeben ist, nicht hinzuzufügen. Mit anderen Worten kann die Einspannhinzufügungseinheit 36 analog zu der Ausspannhinzufügungseinheit 35 unmittelbar nach der Ausführung der letzten Tischdrehungs-Instruktionsanweisung Einspannvorgänge individuell zu jeder der Drehachsen Xa und Xb hinzufügen oder kann den Einspannvorgang kollektiv zu den Achsen Xa und Xb hinzufügen, für die in der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Tischdrehungs-Instruktionsanweisungen eine Drehung vorgegeben ist.
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Die Einspannhinzufügungseinheit 36 kann konfiguriert sein, den Einspannvorgang nicht unmittelbar nach der Ausführung der Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung während des Schneidvorgangs hinzufügt. Außerdem kann, wenn die auf die Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung folgende Instruktionsanweisung ein voreingestellter Typ von Instruktionsanweisung ist, beispielsweise ein Schneidvorschub, der eine Bewegung des Werkzeugs T vorgibt, die mit der Bewegung der Bearbeitungsvorrichtung 20 einhergeht, den voreingestellten Typ von Vorgang unter den Vorgängen, die durch die folgende Instruktionsanweisung vorgegeben werden, untersagt werden, bis der Einspannvorgang unmittelbar nach der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung abgeschlossen ist. Konkret kann die Einspannhinzufügungseinheit 36 konfiguriert sein, ein Flag zu setzen, das aussagt, dass ein voreingestellter Typ von Vorgang untersagt werden sollte, bis der hinzuzufügende Einspannvorgang abgeschlossen ist. Mit anderen Worten kann es, wenn die auf die Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung folgende Instruktionsanweisung nicht der voreingestellte Typ von Instruktionsanweisung ist, erlaubt sein, den durch die Einspannhinzufügungseinheit 36 hinzugefügten Einspannvorgang und den Vorgang der folgenden Instruktionsanweisung gleichzeitig durchzuführen.
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Die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 aktiviert und deaktiviert die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36. Die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 kann wie die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 konfiguriert sein, die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 als Reaktion auf das Bearbeitungsprogramm oder die Eingabe des Nutzers zu aktivieren und zu deaktivieren.
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Als nächstes wird beispielhaft ein alternatives Bearbeitungsprogramm dargestellt, das einen Fall, in dem die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 und die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 die Einspanninstruktionslöscheinheit 33, die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 aktivieren (Funktion EIN) und einen Fall umfasst, in dem die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 und die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 die Einspanninstruktionslöscheinheit 33, die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 deaktivieren (Funktion AUS).
<Alternatives Bearbeitungsprogramm>
| * Funktion EIN | (automatische Ausspannung) |
| G00B45; | (B-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) (automatische Ausspannung) |
| * Funktion AUS M11; | (Ausspannbefehl) |
| G00B90; | (B-Achsen-Schnellpositionierungsbefehl) |
| M10; | (Klemmbefehl) |
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Indem die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 und die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 veranlasst werden, auf diese Weise zu funktionieren, können der Einspannvorgang und der Ausspannvorgang gemäß der Einspanninstruktionsanweisung, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten ist und den Betrieb der Einspannmechanismen 14 und 15 vorgibt, der Ausspannvorgang durch die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und der Einspannvorgang durch die Einspannhinzufügungseinheit 36 in demselben Bearbeitungsprogramm ausgeführt werden.
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Die numerische Steuerung 30 kann konfiguriert sein, die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 und die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 zu veranlassen, unabhängig zu funktionieren, und die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 in einem Zustand der Deaktivierung der Einspanninstruktionslöscheinheit 33 zu aktivieren, wodurch sowohl der Einspannvorgang und der Ausspannvorgang, die in dem Bearbeitungsprogramm enthalten sind, als auch der Ausspannvorgang und der Einspannvorgang, die durch die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und der Einspannhinzufügungseinheit 36 hinzugefügt wurden, ausgeführt werden können.
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Die Befehlswertberechnungseinheit 38 berechnet jedes Mal einen zweckmäßigen Wert des Befehlswerts für jede der Achsen Xa und Xb der Drehtischvorrichtung 10 und jede Achse der Bearbeitungsvorrichtung 20, um die Inhalte des Bearbeitungsprogramms zu realisieren, in dem der Einspannvorgang und der Ausspannvorgang durch die anderen eingangs beschriebenen Komponenten hinzugefügt oder gelöscht werden. Ein Verfahren zur Berechnung des Befehlswerts kann dasselbe sein wie bei dem herkömmlichen numerischen Steuern.
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Die Betriebssteuerungseinheit 39 speichert die durch die Befehlswertberechnungseinheit 38 berechneten Befehlswerte und gibt die gespeicherten Befehlswerte rechtzeitig an die Drehtischvorrichtung 10 und die Bearbeitungsvorrichtung 20 aus.
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2 zeigt einen Verarbeitungsablauf der Einspannmechanismen 14 und 15 in der numerischen Steuerung 30. Das Steuern der Einspannmechanismen 14 und 15 umfasst einen Zielinstruktionsanweisungsbestätigungsprozess (Schritt S1), einen Prozess des Bestätigens des eingespannten Zustands (Schritt S2), einen Ausspannvorgangshinzufügungsprozess (Schritt S3), einen Schneidvorgangsbestätigungsprozess (Schritt S4), einen Prozess des Bestätigens einer unmittelbar folgenden Drehungsinstruktionsanweisung (Schritt S5), einen Einspannvorgangshinzufügungsprozess (Schritt S6), einen Prozess des Hinzufügens eines Flags zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs (Schritt S7), einen Einspannabschlussbestätigungsprozess (Schritt S8) und einen Prozess des Löschens eines Flags zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs(Schritt S9). Eine solche Verarbeitung erfolgt für jede Instruktionsanweisung des Bearbeitungsprogramms.
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Bei dem Zielinstruktionsanweisungsbestätigungsprozess von Schritt S1 wird bestätigt, ob die Zielinstruktionsanweisung zum Steuern eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist. Wenn die Zielinstruktionsanweisung eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist, geht der Prozess zu Schritt S2 über. Wenn es sich bei der Zielinstruktionsanweisung nicht um die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung handelt, wird die Verarbeitung für die Instruktionsanweisung beendet, und wenn das Bearbeitungsprogramm fortgesetzt wird, wird dieselbe Verarbeitung für die nächste Instruktionsanweisung gestartet.
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Bei dem Prozess des Bestätigens des eingespannten Zustands von Schritt S2 wird bestätigt, ob ein Zustand unmittelbar vor der Ausführung der Zielinstruktionsanweisung ein eingespannter Zustand ist. Wenn der Zustand unmittelbar vor der Ausführung ein eingespannter Zustand ist, geht der Prozess zum nächsten Schritt S3 über, und wenn der Zustand unmittelbar vor der Ausführung kein eingespannter Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt S4 über.
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Bei dem Ausspannvorgangshinzufügungsprozess von Schritt S3 wird unmittelbar vor der Zielinstruktionsanweisung eine Instruktion zum Vorgeben des Ausspannvorgangs hinzugefügt.
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Bei dem Schneidvorgangsbestätigungsprozess von Schritt S4 wird bestätigt, ob zum Zeitpunkt der Ausführung der Zielinstruktionsanweisung ein Schneidvorgang erfolgt. Es kann bestimmt werden, dass ein Schneidvorgang erfolgt, wenn die Zielinstruktionsanweisung eine Tischschneidvorschub-Instruktionsanweisung ist. Ferner kann bestimmt werden, dass zum Zeitpunkt der Ausführung der Zielinstruktionsanweisung ein Schneidvorgang erfolgt, wenn vor der Zielinstruktionsanweisung eine Instruktionsanweisung zum Vorgeben des Beginns des Schneidvorgangs vorliegt und wenn zwischen der Instruktionsanweisung zum Vorgeben des Beginns des Schneidvorgangs und der Zielinstruktionsanweisung keine Instruktionsanweisung zum Vorgeben des Endes des Schneidvorgangs vorliegt. Wenn der Schneidvorgang zum Zeitpunkt der Ausführung der Zielinstruktionsanweisung erfolgt, wird die Verarbeitung für die Instruktion beendet, und wenn der Schneidvorgang nicht erfolgt, geht der Prozess zu Schritt S5 über.
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Bei dem Prozess des Bestätigens einer unmittelbar folgenden Instruktionsanweisung von Schritt S5 wird bestätigt, ob die unmittelbar auf die Zielinstruktionsanweisung folgenden Instruktionsanweisung eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist. Wenn die unmittelbar folgende Instruktionsanweisung eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist, wird die Verarbeitung der Instruktion beendet, und wenn die unmittelbar folgende Instruktionsanweisung keine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist, geht der Prozess zu Schritt S6 über.
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Bei dem Einspannvorgangshinzufügungsprozess von Schritt S6 wird unmittelbar nach der Zielinstruktionsanweisung eine Anweisung zum Vorgeben eines Einspannvorgangs hinzugefügt.
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Bei dem Prozess des Hinzufügens eines Flags zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs von Schritt S7 wird ein Flag zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs hinzugefügt, das angibt, dass ein voreingestellter Typ von Vorgang untersagt werden sollte.
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Bei dem Einspannabschlussbestätigungsprozess von Schritt S8 wird bestätigt, ob die in Schritt S6 hinzugefügte Einspannvorgangsinstruktion abgeschlossen wurde. Wenn der Einspannvorgang nicht abgeschlossen wurde, erfolgt eine erneute Bestätigung, und wenn der Einspannvorgang abgeschlossen wurde, geht der Prozess zu Schritt S9 über.
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Bei dem Prozess des Löschens eines Flags zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs von Schritt S9 wird das in Schritt S7 hinzugefügte Flag zum Untersagen eines vorgegebenen Vorgangs gelöscht.
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Wie eingangs beschrieben weist die numerische Steuerung 30 die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 auf und selbst wenn die Instruktion zum Vorgeben der Vorgänge der Einspannmechanismen 14 und 15 nicht in dem Bearbeitungsprogramm beschrieben ist, können der Einspannvorgang und Ausspannvorgang der Einspannmechanismen 14 und 15 automatisch zu zweckmäßigen Zeitpunkten ausgeführt werden. Somit kann das Bearbeitungsprogramm vereinfacht werden, menschliche Fehler bei der Erstellung des Bearbeitungsprogramms können verhindert werden und es kann verhindert werden, dass die Bearbeitungstaktzeit unnötig lang wird.
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Wenn der Zustand unmittelbar vor der Ausführung der Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung ein ausgespannter Zustand ist, ist die Ausspannhinzufügungseinheit 35 konfiguriert, den Ausspannvorgang nicht hinzuzufügen, und wenn die unmittelbar auf die Zieltischdrehungs-Instruktionsanweisung folgende Instruktionsanweisung eine Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ist, ist die Einspannhinzufügungseinheit konfiguriert, den Einspannvorgang nicht hinzuzufügen, wodurch ein unnötiger Ausspannvorgang und Einspannvorgang nicht erfolgen kann und die Taktzeit verkürzt werden kann. Insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von Tischdrehungs-Instruktionsanweisungen aufeinander folgen, wird der Ausspannvorgang kollektiv zu der Achse hinzugefügt, für die in der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Tischdrehungs-Instruktionsanweisungen eine Drehung vorgegeben ist, unmittelbar bevor die Ausspannhinzufügungseinheit 35 die erste Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ausführt, der Einspannvorgang wird kollektiv hinzugefügt, unmittelbar nachdem die Einspannhinzufügungseinheit die letzte Tischdrehungs-Instruktionsanweisung ausführt, und somit kann die Taktzeit weiter verkürzt werden.
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In der numerischen Steuerung 30 ist die Einspannhinzufügungseinheit 36 konfiguriert, den Einspannvorgang nicht unmittelbar nach der Ausführung hinzuzufügen, wenn die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung während des Schneidvorgangs durchgeführt wird, wodurch eine Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit verhindert werden kann. Es wird angemerkt, dass „die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung wird während des Schneidvorgangs durchgeführt“ bedeutet, dass das auf dem Tisch montierte Werkstück geschnitten wird, während es gedreht wird. Da eine Einspannung nicht notwendig ist, wenn das Werkstück während der Drehung geschnitten wird, wird keine unnötige Einspannung hinzugefügt, und somit kann eine Erhöhung der Taktzeit, die mit dem Einspannvorgang einhergeht, verhindert werden.
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In der numerischen Steuerung 30 ist, wenn die unmittelbar auf die Tischdrehungs-Instruktionsanweisung folgende Instruktionsanweisung ein voreingestellter Typ von Instruktionsanweisung ist, die Einspannhinzufügungseinheit 36 konfiguriert, ein Flag zum Untersagen eines voreingestellten Typs von Vorgang, bis der Einspannvorgang unmittelbar nach der Tischdrehungs-Instruktionsanweisung abgeschlossen ist, hinzuzufügen, zum Beispiel wird der Vorgang, der sich auf den Schneidvorgang bezieht, untersagt, bis der Einspannvorgang abgeschlossen ist, wodurch ein Bearbeitungsfehler verhindert werden kann. Es wird angemerkt, dass der Ausdruck „Untersagen des vorgegebenen Vorgangs“ bedeutet, dass parallel zu dem Einspannvorgang ein nichtvorgegebener Vorgang erfolgen kann. Somit kann parallel zu dem Einspannvorgang ein Vorgang erfolgen, die die Bearbeitungsgenauigkeit nicht beeinträchtigt, und somit kann eine Erhöhung der Taktzeit, die mit dem Einspannvorgang einhergeht, verhindert werden.
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Da die numerische Steuerung 30 die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 aufweist, die die Ausspannhinzufügungseinheit 35 und die Einspannhinzufügungseinheit 36 aktiviert und deaktiviert, kann sie die Hinzufügung des automatischen Ausspannvorgangs und Einspannvorgangs stoppen und kann den Ausspannvorgang und den Einspannvorgang gemäß den in dem Bearbeitungsprogramm beschriebenen Anweisungen wie im Stand der Technik durchführen. Zum Beispiel kann bei einer Indexierungsbearbeitung, bei der die Bearbeitungslast relativ gering ist, die Bearbeitung ohne Einspannung erfolgen. In einem solchen Fall wird die Einspannung deaktiviert, wodurch eine Erhöhung der Taktzeit verhindert werden kann. Es wird angemerkt, dass es beispielsweise das Beschreiben eines Befehls zur Aktivierung und eines Befehls zur Deaktivierung in dem Bearbeitungsprogramm ermöglicht, eine Aktivierung und Deaktivierung während der Ausführung des Bearbeitungsprogramms durchzuführen.
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Da die numerische Steuerung 30 die Einspanninstruktionslöscheinheit 33 und die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 aufweist, können der Ausspannvorgang und der Einspannvorgang lediglich gemäß der Ausspannhinzufügungseinheit 35 und der Einspannhinzufügungseinheit 36 ohne Berücksichtigung des Ausspannvorgangs und des Einspannvorgangs erfolgen, die in dem Bearbeitungsprogramm beschrieben sind, und der Ausspannvorgang und der Einspannvorgang können gemäß dem Bearbeitungsprogramm wie bei der herkömmlichen Technik erfolgen.
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Wenn die Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung 34 die Einspannung gemäß dem Programm aktiviert und die Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung 37 die Ausspannhinzufügung und die Einspannhinzufügung aktiviert, sind sowohl die Einspannung gemäß dem Programm als auch die automatische Einspannung aktiviert. Wenn die Programmkonfiguration Befehle zulässt und die Bearbeitungsgenauigkeit nicht beeinträchtigt, kann die Taktzeit im Allgemeinen verkürzt werden, indem der Ausspannvorgang gleichzeitig mit anderen Vorgängen vor dem Drehvorgang erfolgt. Auf diese Weise können sowohl die Einspannung gemäß dem Programm als auch die automatische Einspannung verwendet werden, wodurch die Taktzeit weiter verkürzt werden kann.
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3 und 4 zeigen Zeitdiagramme zur Darstellung einer Signaländerung zum Zeitpunkt der Ausführung der Tischschnellpositionierungs-Instruktionsanweisung bzw. einer Signaländerung zum Zeitpunkt der Ausführung der Tischschneidvorschub-Instruktionsanweisung anhand eines Falls des Hinzufügens eines Ausspannvorgangs und eines Einspannvorgangs in einer speicherprogrammierbaren Steuerung. Gestrichelte Pfeile in den Zeitdiagrammen zeigen eine Beziehung zwischen einem Auslösesignal und einem Signal an, dessen Zustand durch das Auslösesignal bestimmt wird. Auf diese Weise wird ein zweckmäßiges Signal als Auslöser ausgewählt und somit können zu zweckmäßigen Zeitpunkten ein Ausspannvorgang und ein Einspannvorgang hinzugefügt werden.
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Obgleich die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingangs beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Wirkungen stellen die bevorzugten Wirkungen der vorliegenden Erfindung lediglich beispielhaft dar und die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Wirkungen beschränkt.
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Die Drehtischvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Drehpositionierung von anderen Objekten als dem Werkstück, beispielsweise einem Messinstrument und einem Werkzeug, realisieren. Außerdem kann die Drehtischvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung in anderen Systemen als dem Bearbeitungssystem verwendet werden.
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Jede der Komponenten in der oben beschriebenen Ausführungsform kann innerhalb eines Bereichs, in dem nach allgemeinem technischem Wissen eine Minimalfunktion aufrechterhalten werden kann, entfallen.
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ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN
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- 1
- Bearbeitungssystem
- 10
- Drehtischvorrichtung
- 11
- Tisch
- 12
- A-Achsen-Antriebsmechanismus
- 13
- B-Achsen-Antriebsmechanismus
- 14
- A-Achsen-Einspannmechanismus
- 15
- B-Achsen-Einspannmechanismus
- 20
- Bearbeitungsvorrichtung
- 30
- Numerische Steuerung
- 31
- Programmleseeinheit
- 32
- Instruktionsanweisungsunterscheidungseinheit
- 33
- Einspanninstruktionslöscheinheit
- 34
- Einheit zur Aktivierung einer vorgegebenen Einspannung
- 35
- Ausspannhinzufügungseinheit
- 36
- Einspannhinzufügungseinheit
- 37
- Einheit zur Aktivierung einer automatischen Einspannung
- 38
- Befehlswertberechnungseinheit
- 39
- Betriebssteuerungseinheit
- Xa
- A-Achse
- Xb
- B-Achse
- W
- Werkstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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