DE19533604A1

DE19533604A1 - Parametrierbare Fehlerreaktion

Info

Publication number: DE19533604A1
Application number: DE1995133604
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Baer; Andreas Dipl Ing Macher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1997-03-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Parametrierung einer Fehlerreaktion von numerisch ge steuerten Werkzeugmaschinen oder Robotern.

Eine in Bewegung befindliche Werkzeugmaschine bzw. Roboter muß im Fehlerfall auf definierte Weise stillgesetzt werden. Bei Standardtechnologien ist es im allgemeinen ausreichend, alle Antriebe - also Achsen und Spindeln - durch Vorgabe eines Drehzahlsollwertes Null abzubremsen, daran anschlie ßend, falls vorhanden, die mechanischen Bremsen zu schließen und schließlich die Regelkreise zu öffnen. Damit ist die Maschine an der momentanen Arbeitsposition stillgesetzt.

Bei Sondertechnologien, beispielsweise bei Anwendungsfällen wie Walzfräsen von Zahnrädern, kann dieses Verfahren jedoch zu einer Beschädigung des Werkzeugs oder des Werkstücks führen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn sogenannte elektronische Getriebe vorhanden sind. Bei einem solchen elektronischen Getriebe bewegen sich mehrere Antriebe, im Hinblick auf ein Walzfräsen von Zahnrädern beispielsweise insbesondere das zu fertigende Zahnrad und der Wälzfräser, in einem festen Übersetzungsverhältnis zueinander. Wird dieses vorgegebene Verhältnis auch nur kurzzeitig nicht eingehalten, so zerstört das Werkzeug das zu bearbeitende Werkstück.

Dies ist bei dem eingangs vorgestellten herkömmlichen Still setzungsverfahren allgemein der Fall, da die Bremskennlinie ausschließlich durch die Dynamik der einzelnen Achsregelkrei se bestimmt ist.

Üblicherweise werden bei derartigen Maschinen mit elektroni schem Getriebe die verkoppelten Achsen im Fehlerfall schnellstmöglich getrennt. Standardgemäß geschieht dies durch eine externe Hydraulik oder durch Aufschalten eines Zusatz sollwertes auf die Zustellachse, wodurch diese entgegen der Zustellrichtung zurückgefahren wird.

Ein anderer Anwendungsfall, bei dem das eingangs dargestellte herkömmliche Stillsetzungsverfahren zu Beschädigungen von Werkzeug oder Werkstück führen kann, ist bei einer Schleifma schine gegeben. Dabei ist eine Schleifscheibe an einer hän genden Achse montiert. Durch die Umschaltung im Fehlerfall kann diese geringfügig absacken. Dadurch besteht die Gefahr, daß eine Kerbe in das Werkstück geschliffen wird. Hinzu kommt, daß die Schleifscheibe nicht angehalten werden darf, solange noch Kühlmittel darüber fließt da sich die Schleif scheibe sonst vollsaugt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie Mittel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unabhängig von der Technologie und dem Einsatzgebiet eines auf Fehler zu überwachenden Systems ein auf die speziellen Anforderungen der vorliegenden Technologie hinzugeschnittenes Verhalten im Fehlerfall erfolgen kann. Dazu sollen wichtige Parameter ausgehend von einer Fehlerquelle bishin zur zuge hörigen Fehlerreaktion parametrierbar ausgestaltet werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende Verfah rensschritte gelöst:

1.1 Fehlerquellen werden über eine Maskierung wirksam oder unwirksam geschaltet, insbesondere indem bei einem Maschinendatum, bei dem jeder vorgesehenen Fehlerquelle ein Bit zugeordnet ist, durch Setzen oder Löschen dieses Bits festgelegt wird, ob diese spezielle Fehlerquelle berücksichtigt wird,
1.2 wird eine wirksame Fehlerquelle aktiv, so wird eine dazugehörige Fehlerreaktion veranlaßt,
1.3 Fehlerreaktionen werden ebenfalls über eine Maskierung wirksam oder unwirksam geschaltet, insbesondere auch indem bei einem Maschinendatum, bei dem jeder vorge sehenen Fehlerreaktion ein Bit zugeordnet ist, durch Setzen oder Löschen dieses Bits festgelegt wird, ob diese spezielle Fehlerreaktion ausgeführt wird.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden deren Einsatzmöglichkeiten und Flexiblität dahingehend erweitert, daß das Fehlerverhalten nicht nur im Hinblick auf die Technologie eines Systems in seiner Gesamt heit hin parametrierbar ist, sondern darüber hinaus auch die spezifischen Anforderungen einzelner Achsen bzw. Spindeln eines solchen Systems, welche unterschiedlicher Art sein können, berücksichtigt werden. Dies wird durch folgendes weiteres Merkmal erreicht:

2.1 Fehlerquellen und/oder Fehlerreaktionen werden für jede Achse bzw. Spindel separat wirksam oder unwirksam ge schaltet.

In einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der vorlie genden Erfindung werden deren Einsatzmöglichkeiten dahinge hend erweitert, daß im Hinblick auf die Mannigfaltigkeit von Fehlerursachen, welche bei unterschiedlichen Technologien eines Systems unterschiedliches Gewicht besitzen, möglichst viele sinnvolle Fehlerursachen als Fehlerquellen für das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art ver wendet werden können. Dies wird durch folgendes weiteres Merkmal erreicht:

3.1 als mögliche Fehlerquellen werden achs- bzw. spindel spezifische Quellen, steuerungsspezifische Quellen und externe Quellen, beispielsweise in Form von Hardware- Eingängen, berücksichtigt.

In einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegen den Erfindung werden unterschiedliche Fehlerreaktionen be rücksichtigt, welche im Hinblick auf mögliche Anforderungen der Technologie eines Systemes eine besonders flexible und effektive Fehlerbehandlung ermöglichen, die speziell auf solche Anforderungen einer Technologie zugeschnitten sind. Dies wird durch folgendes Merkmal erreicht:

4.1 als mögliche Fehlerreaktionen sind ein Stillsetzen und/oder ein Notrückzug einzelner oder mehrerer Achsen bzw. Spindeln vorgesehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegen den Erfindung wird ein Stillsetzen als mögliche Fehlerreak tion so ausgeführt, daß es im Hinblick auf die unterschied lichen Anforderungen unterschiedlicher Achsen bzw. Spindeln besonders variabel und flexibel die zwischen solchen Achsen bzw. Spindeln bestehenden Abhängigkeiten berücksichtigt und so im Hinblick auf einen Einsatz bei Werkzeugmaschinen oder Robotern Schäden von Werkzeugen oder Werkstücken weitestge hend verhindern kann. Dies wird durch folgende weitere Ver fahrensschritte erreicht:

5.1 beim Stillsetzen als auszuführende Fehlerreaktion werden Achsen bzw. Spindeln für eine vorgegebene Zeit ent sprechend ihrer Programmierung interpolationsgeführt weiterbewegt, wobei Folgeachsen bzw. Folgespindeln, insbesondere beim Einsatz in einem elektronischen Getriebe, an Leitachsen bzw. Leitspindeln gekoppelt bleiben,
5.2 Achsen bzw. Spindeln werden nach einer vorgegebenen Beschleunigung abgebremst- wobei Folgeachsen bzw. Folge spindeln weiterhin an Leitachsen bzw. Leitspindeln ge koppelt bleiben,
5.3 Folgeachsen bzw. Folgespindeln werden bis zur Regler freigabe den Leitachsen bzw. Leitspindeln nachgeführt.

Im Hinblick auf einen Notrückzug als mögliche Fehlerreaktion werden in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Anforderungen von Achsen oder Spindeln berücksichtigt und eine besonders variable Möglichkeit zum Verfahren der Achsen bzw. Spindeln geschaffen. Weiterhin wird erreicht, daß sich solche Fehler reaktions-Maßnahmen in übliche Steuerungsprogramme parame trierbar integrieren lassen. Dies wird durch folgende weitere Verfahrensschritte erreicht:

6.1 beim Notrückzug als auszuführende Fehlerreaktion werden Achsen um einen vorgebbaren Weg oder auf eine vorgebbare Position verfahren,
6.2 Spindeln werden in einer vorgebaren Position angehalten,
6.3 Notrückzugsbewegungen werden über dafür definierte Steuerungsbefehle programmiert.

In einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung wird erreicht, daß ein Stillsetzen oder ein Notrückzug als Fehlerreaktionen nicht nur unabhängig voneinander ausgeführt werden können, sondern auch eine auf die speziellen Anforderungen der Technologie eines Systems zugeschnittene wechselseitige Beeinflussung ermöglicht wird. Dadurch wird eine erhebliche Verbesserung der Sicherheit dieser Fehlerreaktionen erreicht. Dies wird durch folgende weitere Merkmale ermöglicht:

7.1 über ein Maschinendatum ist vorgebbar, ob ein Stillsetzen separat ausgeführt wird oder gleichzeitig auch einen Notrückzug auslöst,
7.2 über ein Maschinendatum ist vorgebbar, ob ein Notrückzug separat ausgeführt wird oder gleichzeitig auch ein Stillsetzen auslöst.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegen den Erfindung werden die oben vorgestellten Fehlerreaktionen im Hinblick auf technologische Abhängigkeiten bezüglich der Reihenfolge ihrer Durchführung optimiert. Dies wird durch folgendes weiteres Merkmal erreicht:

8.1 bei Verkopplung der Fehlerreaktionen Stillsetzen und Notrückzug werden erst die Verfahrensschritte des Notrückzugs und daran anschließend die des Stillsetzens ausgeführt.

Um ein solches vorteilhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf einfache Art und Weise zu realisieren, wird diese Aufgabe durch folgende Vorrichtung gelöst:

9.1 es sind Mittel zur Maskierung von Fehlerquellen vorge sehen, wobei insbesondere Speichermittel verwendet werden, bei denen jeder vorgesehenen Fehlerquelle eine Speicherstelle zugeordnet ist,
9.2 es sind Mittel zur Maskierung von Fehlerreaktionen vorge sehen, wobei insbesondere Speichermittel verwendet wer den, bei denen jeder vorgesehenen Fehlerreaktion eine Speicherstelle zugeordnet ist,
9.3 es sind Prüfmittel vorgesehen, welche auftretende Fehler quellen auf eine Wirksamschaltung in den Maskierungs mitteln hin prüfen,
9.4 es sind Prüfmittel vorgesehen, welche auszuführende Feh lerreaktionen auf eine Wirksamschaltung in den Maskie rungsmitteln hin prüfen,
9.5 es sind Mittel vorgesehen, welche wirksame Fehlerreak tionen auf das Auftreten wirksamer Fehlerquellen hin aktivieren.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde re darin, daß Systeme mit unterschiedlichen Technologien und dadurch bedingten unterschiedlichen Anforderungen in einem Fehlerfall mit Hilfe eines einheitlichen Verfahrens durch eine auf diese speziellen Anforderungen hin zugeschnittene Möglichkeit der Parametrierung von Fehlerquellen und Fehler reaktionen, insbesondere auch im Hinblick auf einzelne Achsen bzw. Spindeln, geschützt werden können. Die dazu erforder lichen Mittel lassen sich mit Hilfe preisgünstiger Kompo nenten in bestehende Systeme, insbesondere in Steuerungen von Werkzeugmaschinen und Robotern, auf einfache Art und Weise einbinden. Vor allem ein Stillsetzen und ein Notrückzug als mögliche Fehlerreaktionen lassen sich im Hinblick auf die Anforderungen der jeweils vorhandenen Technologie eines Systems optimal auf solche Anforderungen parametrieren und werden darüber hinaus in einer besonders variablen Art und Weise durchgeführt. Weitere Vorteile und erfinderische Ein zelheiten ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 Signalverlauf zur Parametrierung der Fehlerreaktion am Beispiel einer Werkzeugmaschine,

Fig. 2 Zeitverlauf einer Achse beim Stillsetzvorgang,

Fig. 3 Programmierung des Notrückzugs mit Hilfe von Steuerbe fehlen und

Fig. 4 Verknüpfung des Fehlerverhaltens von Stillsetzen und Notrückzug.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Signalverlauf zur Parametrierung der Fehlerreaktion am Beispiel einer Werkzeug maschinensteuerung gezeigt. Als Fehlerquellen sind drei Quellbereiche Q_A, Q_B und Q_C vorgesehen. Dabei handelt es sich zum einen um achs- bzw. spindelspezifische Quellen Q_A, NC-Steue rungsspezifische-Quellen Q_B sowie externe Quellen Q_C, welche insbesondere durch Hardware-Eingänge dargestellt wer den. In Fig. 1 ist dies durch Pfeile mit einem geöffneten Ende angedeutet. Mögliche achs- bzw. spindelspezifische Quellen Q_A können axiale Alarme sein oder aber z. B. das Überschreiten einer als Notrückzug-Schwelle definierten Lageabweichung zwischen Leitachse bzw. -spindel und Folgeachse bzw. Folge spindel. Die möglichen achs- bzw. spindelspezifischen Fehler quellen Q_A werden zu einem Maschinendatum MD_A geführt - in Fig. 1 für alle Fehlerquellen durch Pfeile angedeutet, welche zu dem Maschinendatum führen -, welches festlegt, welche der möglichen achs- bzw. spindelspezifischen Quellen als Fehler signal wirksam werden. Die möglichen Fehlerquellen werden mit Hilfe des Maschinendatums MD_A somit maskiert, wobei der Wert "0" bedeutet, daß eine Fehlerquelle unwirksam geschaltet ist, ihr Auftreten somit nicht berücksichtigt wird. Ist die einer achs- bzw. spindelspezifischen Fehlerquelle zugeordnete Speicherstelle des Maschinendatums MD_A, beispielsweise repräsentiert durch ein Datenbit, auf den Wert "1" gesetzt, so deutet dies darauf hin, daß diese Fehlerquelle wirksam geschaltet ist und bei Auftreten dieses Fehlers berücksich tigt bzw. weiter verarbeitet wird. Eine solche Vorgehensweise ist selbstverständlich ebenso mit inverser Logik möglich, wobei dann eine "0" eine Quelle wirksam schaltet, während eine "1" diese Quelle unwirksam schaltet.

Als mögliche NC-Steuerungsspezifische-Quellen kommen z. B. ein Netzausfall oder die Anforderung eines NC-Stopps in Frage. Diese NC-Steuerungsspezifischen-Quellen Q_B werden ebenfalls einem Maschinendatum MD_B zugeführt, welches festlegt, welche Quelle wirksam ist und welche nicht. Dies wird wiederum durch den Wert eines der entsprechenden Fehlerquelle zugeordneten Datenbits bestimmt. Es gilt dazu, daß in bezug auf Maschinen datum MD_A gesagte. Als externe Quellen Q_C werden Hardware- Eingänge verwendet, die beispielsweise als Eingangsbyte aus geprägt sein können. Darin ist definierbar, daß das Auftreten eines Signals an einer Speicherstelle dieses Eingangsbytes einen Fehler signalisiert. Dieses Eingangsbyte wird ebenfalls über ein Maschinendatum MD_C ausgewählt, indem es durch die Werte der dazu korrespondierenden Datenbits wirksam oder un wirksam geschaltet wird.

Eine oder mehrere Prüfeinrichtungen P prüfen diese drei Quellen Q_A, Q_B und Q_C. Ist eine wirksam geschaltete Quelle aktiv, so wird ein Signal zu der oder zu den auf das Auftre ten einer solchen Fehlerquelle hin vorgesehenen und in einer vorab festgelegten Zuordnung programmierten Fehlerreaktion geleitet. Dies können, je nach Anwendungsfall und Anforde rungen der speziellen Technologie der zugrundeliegenden Werk zeugmaschine, eine oder auch mehrere unterschiedliche Fehler reaktionen sein. Eine solche Prüfung der drei im Ausführungs beispiel vorgesehenen Fehlerquellen Q_A, Q_B und Q_C werden einerseits für jede freigegebene Achse sowie für die gesamte NC-Steuerung durchgeführt. Dies bedeutete daß Fehlerquellen, Fehlerreaktionen oder beide für jede Achse bzw. Spindel separat wirksam oder unwirksam geschaltet werden können. Dies geschieht über mehrere Maschinendaten MD_A, MD_B und MD_C, welche für jede einzelne Achse bzw. Spindel existieren. Die gleichen drei Maschinendaten sind darüber hinaus noch einmal zur Maskierung einer auf die gesamte NC-Steuerung zugeschnit tenen Fehlerauswahl vorgesehen.

Als mögliche Fehlerreaktion sind im vorliegenden Ausführungs beispiel drei Kategorien von Fehlerreaktionen verwirklicht. Eine erste Möglichkeit stellt das Stillsetzen als mögliche Fehlerreaktion FR_ST dar. Daneben besteht eine weitere Mög lichkeit einer Fehlerreaktion, welche auf die gesamte NC-Steue rung bezogen ist, wie etwa das Stillsetzen ST, in dem Absetzen eines Alarmsignals. Ein NC-spezifisches Maschinen datum MD_ST legt fest, welche der möglichen Reaktionen aus gelöst werden. In Analogie zu den Fehlerquellen zugeordneten Maschinendaten bedeutet eine Maskierung des Fehlersignales mit "0", daß diese Reaktion nicht wirksam geschaltet ist und somit nicht ausgelöst werden wird. Eine "1" hingegen bedeu tet, daß die Fehlerreaktion wirksam geschaltet ist und aus gelöst wird.

In Fig. 2 ist der Zeitverlauf einer Achse bzw. Spindel beim Stillsetzvorgang als möglicher Fehlerreaktion dargestellt. Die gezeigte Vorgehensweise trägt insbesondere den Anforde rungen von Technologien, welche sogenannte elektronische Getriebe einsetzen, Rechnung. Dies ist vor allem im Hinblick auf eine Kopplung von Folgeachsen bzw. Folgespindeln an eine Leitachse bzw. Leitspindel von Bedeutung. In dem in Fig. 2 gezeigten Zeitdiagramm ist die Drehzahl n über die Zeit t aufgetragen. Es wird davon ausgegangen, daß zum Zeitpunkt Null im Ursprung des Koordinatensystems ein Fehlersignal auftritt, welches ein NC-Steuerungs-Stopp, also ein Still satzvorgang, als Fehlerreaktion veranlaßt. Es ist voraus gesetzt, daß diese Fehlerreaktion wirksam geschaltet ist. In einer ersten Phase T1 wird eine Leitachse bzw. Leitspindel für die vorgegebene Zeit T1 mit interpolationsgeführt mit der programmierten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl weiter bewegt, während eine Folgeachse bzw. Folgespindel in der bisherigen Kopplung zur Leitachse bzw. Leitspindel verbleibt. Nach dieser Konstantfahrt erfolgt in einem zweiten Zeitintervall T2 ein Abbremsvorgang mit vorgegebener Beschleunigung auf Stillstand, wobei Folgeachse bzw. Folgespindeln nach wie vor in bisheriger Kopplung zu Leitachse bzw. Leitspindeln ver bleiben. Anschließend erfolgt in einem dritten Zeitintervall T3 ein geregeltes Nachführen von Folgeachsen bzw. Folgespin deln zu Leitachsen bzw. Leitspindeln, bis am Ende des Leit intervalls T3 eine Reglerfreigabe den Vorgang des Nachführens beendet. Sonstige Achsen, welche nicht in einer Kopplung im Hinblick auf eine Leitachse bzw. Leitspindel stehen, gehen sofort mit Anforderung des Stillsetzens in den Betriebs zu stand des Nachführens.

Als weitere mögliche Fehlerreaktion ist in Fig. 1 ein Notrück zug FR_NR dargestellt. Dieser Notrückzug trägt ebenfalls der eingangs geschilderten Abhängigkeit von unterschiedlichen Achsen bzw. Spindeln beim Einsatz in elektronischen Getrieben Rechnung. Um die durch die Kopplung einzelner Achsen bzw. Spindeln bedingten Abhängigkeiten, welche zur Zerstörung eines Werkstückes oder Werkzeuges führen können, zu vermei den, werden solche Achsen bzw. Spindeln durch einen Not rückzug definiert voneinander getrennt. Ein solcher Not rückzug FR_NR als mögliche Fehlerreaktion kann zum einen als achs- bzw. spindelspezifische Reaktion durchgeführt werden oder auch als auf die gesamte NC-Steuerung bezogene Reaktion. Beiden Möglichkeiten ist gemeinsam, daß Achsen entweder absolut auf eine vorgegebene Position gefahren werden oder aber inkrementell um einen programmierten Weg verfahren wer den. Spindeln werden absolut auf eine vorgegebene Position gefahren. Auch beim Notrückzug als mögliche Fehlerreaktion FR_NR ist jeweils ein Maschinendatum MD_NR vorhanden, welches den Notrückzug als mögliche Fehlerreaktion für Achsen bzw. Spindeln maskiert, wobei eine "0" wiederum bedeutet, die Reaktion ausgelöst wird und die Fehlerreaktion somit wirksam geschaltet ist, während eine "1" eine Fehlerreaktion unwirk sam schaltet und diese Reaktion somit nicht auslöst.

Neben der achs- bzw. spindelspezifischen Reaktion eines Not rückzugs als möglicher Fehlerreaktion ist auch ein interner Achsrückzug vorgesehen, der in der NC-Steuerung in Form eines Rückzugsprogrammes entsprechend programmiert er Bewegungen vorab definiert wird. Durch die Programmierung oder eine sonstige Eingabe bekommt jede Achse bzw. Spindel mitgeteilt, ob und wie sie einen Rückzug durchzuführen hat. Tritt ein Notrückzug als Fehlerreaktion ein und ist dieser durch das entsprechende Maschinendatum MD_NR wirksam geschaltet, so führt jede Achse selbständig einen Notrückzug aus. Bei Er reichen der Zielposition setzt eine Rückzugsachse bzw. -spin del ein Signal "Rückzugposition erreicht". Nach Erreichen des Zielposition geht eine Achse bzw. Spindel in den Zustand des Nachführens über.

Ein Notrückzug wird über Steuerungsbefehle programmiert und dabei wird festgelegt, welche Achse bzw. Spindel wohin ver fahren wird. Die Programmierung erfolgt vorteilhafterweise über Standardsteuerungsbefehle nach DIN 66 025.

In Fig. 3 ist ein Beispiel einer Programmierung über einen G-Befehl gezeigt, welcher nach DIN 66 025 Wegbedingungen be schreibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel leitet ein Be fehl G405 einen Notrückzug ein. Der in Fig. 3 dargestellte Datensatz enthält u. a. Programmieranweisungen 1, 2, 3 und 4, welche unterschiedliche Möglichkeiten eines Notrückzuges dar stellen. Die Programmieranweisung 1 beschreibt den Rückzug einer X-Achse absolut auf eine Position 100. Programmieran weisung 2 hingegeben bewirkt den Rückzug der Y-Achse inkre mentell um eine Wegstrecke von 10 Wegeinheiten. In Program mieranweisung 3 wird eine Spindel S1 auf absolut 90° posi tioniert. Die Programmieranweisung 4 schließlich legt fest, daß eine Überprüfung der Rückzugsbedingung als möglicher Fehlerquelle durch die Achsen A und C erfolgt. Ebenso erfolgt die Abwahl eines Notrückzuges über Programmieranweisungen mit Hilfe des G-Befehls. Da solche Rückzugsbewegungen oftmals teilebezogen sind, z. B. bei einer Innenbearbeitung, werden die Rückzugswege erfindungsgemäß auf diese Art und Weise programmierbar gestaltet. Eine andere Alternative zur Pro grammierung des Notrückzugs als mögliche Fehlerreaktion besteht in der Vorgabe des Notrückzugs über ein Handeingabe bild. Dabei zeigt dieses Bild an, welche Achsen oder Spindeln einen Notrückzug ausführen sollen, die zugehörigen Positio nen, ob die Positionierung inkrementell oder absolut erfolgt und eine Zuordnung, welche Achsen bzw. Spindeln einen Not rückzug auslösen können. Desweiteren sind alle die angeführ ten Angaben über Eingabeelemente änderbar, solange die Eingabe nicht durch Schüsselschalter in Form der Maskierung durch Maschinendaten verriegelt ist. Ein solches Handeingabe bild zeigt den augenblicklichen Istzustand an, der z. B. vom Teileprogramm aktiviert wurde. Darüber hinaus existieren sogenannte Soft-Keys, die alle Positionen oder auch alle Überwachungsachsen bzw. -spindeln ausschalten können. Die Notrückzugpositionen bleiben bei Reset oder Netzaus gespei chert. Die Angabe von Notrückzugsachsen bzw. -spindeln, werden bei einem Reset der Steuerung oder einem Kaltstart durch Abtrennung der Spannungszufuhr gelöscht. Nach einem Reset ist kein Notrückzug freigegeben.

Durch ein weiteres Maschinendatum, welches in Fig. 1 nicht dargestellt ist, ist vorgebbar, ob ein NC-Stopp bzw. Still setzen als mögliche Fehlerreaktion direkt einen Notrückzug als weitere Fehlerreaktion bzw. auf einen Notrückzug gleich zeitig ein Stillsetzvorgang auslöst. Im Regelfall werden beide Verkopplungen gesetzt sein, so daß Stillsetzen und Notrückzug als mögliche Fehlerreaktion gemeinsam ausgelöst werden.

In Fig. 4 ist die Verknüpfung des Fehlerverhaltens von Still setzen und Notrückzug gezeigt. Dabei ist zu erkennen, wie neben anderen Fehlerquellen Q_ST, welche zu einem Stillsetzen führen, auch ein wirksam geschaltetes Fehlersignal Q_NR, wel ches zu einem Notrückzug als Fehlerreaktion führt, zum Still setzen verwendet wird. Umgekehrt wird auch ein wirksam ge schaltetes Fehlersignal Q_ST, welches zu einem Stillsetzen als mögliche Fehlerreaktion führt, als mögliche Fehlerquelle zur Auslösung eines Notrückzuges Q_NR verwendet. Dies gilt für beliebige Achsen A1 bis An bzw. beliebige Spindeln S1 bis Sn. Die weitere Verarbeitung bzw. der weitere Signalverlauf erfolgt analog mit den in Fig. 1 dargestellten Mitteln. Wirk sam geschaltete Fehlerquellen Q_ST führen bei entsprechender Maskierung und dadurch bedingter Wirksam- bzw. Unwirksam schaltung zum Aktivieren der Fehlerreaktion FR_ST des Still setzen. Zusätzlich erfolgt dies gleichzeitig in bezug auf die Fehlerreaktion FN_NR des Notrückzugs.

Als Reaktion einer Achse bzw. Spindel ergeben sich daraus folgende Möglichkeiten. Ist eine Achse bzw. Spindel als Rückzugsachse programmiert, liegt jedoch keine Kopplung zwi schen einer Leitachse und Folgeachse bzw. Leitspindel und Folgespindel vor, so erfolgt der Notrückzug nach dem oben dargestellten Verfahren. Ist jedoch eine Achse als Rückzugs achse programmiert, welche beispielsweise im Rahmen eines elektronischen Getriebes in einer Leitachse-Folgeachse- Kopplung bzw. Leitspindel-Folgespindel-Kopplung steht, so erfolgt im Fehlerfall erst der Notrückzug und daran an schließend ein Stillsetzen dieser Achse entsprechend der Vorgabe der jeweils zugeordneten Maschinendaten.

Ist eine Achse nicht als Notrückzugsachse definiert, liegt jedoch eine Leitachsen-Folgeachsen-Kopplung bzw. Leitspindel- Folgespindel-Kopplung vor, beispielsweise im Rahmen eines elektronischen Getriebes, so erfolgt lediglich ein Still setzen entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten und weiter oben erläuterten Verfahren. Für Achsen, welche als Notrück zugsachsen definiert sind, für die jedoch keine Achsen kopplung vorliegt, erfolgt ein normaler Notrückzug, wie er weiter oben dargestellt wurde. Sind Achsen weder als Notrück zugsachsen definiert, noch liegt eine Achsenkopplung bzw. Spindelkopplung vor, so werden diese in den Modus Nachführen geschaltet.

Als dritte, in Fig. 1 dargestellte Fehlerreaktion, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel sogenannte externe Fehler reaktionen FR_EX vorgesehen. Diese sind in Fig. 1 durch Striche mit offenem Ende angedeutet. Dazu ist ein Ausgangsmaschinen datum, insbesondere ein Ausgangsbyte der Hardware, definier bar, das im Fehlerfall umgeschaltet wird. Es dient dazu, im Falle eines Fehlers an die Maschinenperipherie Signale über Fehlerquelle und Fehlerstatus weiterzuleiten, z. B. um mecha nische Bremsen zu öffnen oder zu schließen oder um Hydrau likbewegungen zu starten. Dieses Ausgangsbyte wird über ein Maschinendatum MD_EX ausgewählt bzw. maskiert. Im Ruhezustand sind alle Bitwerte des Ausgangsbytes auf "1" gesetzt. Über ein achsspezifisches bzw. spindelspezifisches Maschinendatum MD_EX wird festgelegt, welches Bit des Ausgangsbytes im Fehlerfall vom Ruhezustand in den Aktivzustand umgeschaltet wird. Enthält das Maschinendatum MD_EX den Wert "0", so bleibt das Ausgangsbit des Ausgangsbytes im Fehlerfall unverändert und wird nicht in den Aktivzustand umgeschaltet. Weist das Maschinendatum MD_EX jedoch eine "1" auf, so wird dieses Ausgangsbit des Ausgangsbytes im Fehlerfall umgeschaltet und es erfolgt ein Übergang vom Ruhezustand in den Aktivzustand.

In einem Beispiel sollen alle acht Ausgangsbits des Ausgangs bytes im Ruhezustand auf "1" gesetzt sein. Das Maschinendatum einer ersten Achse hat Bit "0" auf "1" gesetzt, alle anderen Bits sind auf "0" gesetzt. Ein weiteres Maschinendatum einer zweiten Achse hat Bit 1 auf "1" gesetzt, alle anderen sind auf "0" gesetzt. Tritt nun beispielsweise ein Notrückzug NR ausgelöst von der ersten Achse auf, so wird in der Hardware das Bit 0 des Aktivierungsbytes der ersten Achse von "1" auf "0" geschaltet. Tritt der Notrückzug in der zweiten Achse ein, so wird das Bit 1 des Aktivierungsbytes der zweiten Achse auf "0" geschaltet.

Neben den in Fig. 1 dargestellten möglichen Fehlerquellen Q_A, Q_B und Q_C lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. den erfindungsgemäßen Mitteln zur Parametrierung einer Fehlerreaktion selbstverständlich auch andere Fehlerquellen einsetzen. Das gleiche gilt hinsichtlich von weiteren, in Fig. 1 nicht dargestellten Fehlerreaktionen, welche sich im wesentlichen durch die Anforderungen der in einer Werkzeug maschine bzw. einem Roboter beinhalteten Technologie begrün den.

Claims

1. Verfahren zur Parametrierung einer Fehlerreaktion von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen oder Robotern, mit folgenden Verfahrensschritten:

1.1 Fehlerquellen (Q_A, Q_B, Q_C) werden über eine Maskierung wirksam oder unwirksam geschaltet, insbesondere indem bei einem Maschinendatum (MD_A, MD_B, MD_C), bei dem jeder vorge sehenen Fehlerquelle (Q_A, Q_B, Q_C) ein Bit zugeordnet ist, durch Setzen oder Löschen dieses Bits festgelegt wird, ob diese spezielle Fehlerquelle (Q_A, Q_B, Q_C) berücksichtigt wird,
1.2 wird eine wirksame Fehlerquelle (Q_A, Q_B, Q_C) aktiv, so wird eine dazugehörige Fehlerreaktion (FR_NR, FR_ST, FR_EX) veran laßt,
1.3 Fehlerreaktionen (FR_NR, FR_ST, FR_EX) werden ebenfalls über eine Maskierung wirksam oder unwirksam geschaltet, ins besondere auch indem bei einem Maschinendatum (MD_NR, MD_ST, MD_EX), bei dem jeder vorgesehenen Fehlerreaktion (FR_NR, FR_ST, FR_EX) ein Bit zugeordnet ist, durch Setzen oder Löschen dieses Bits festgelegt wird, ob diese spezielle Fehlerreaktion (FR_NR, FR_ST, FR_EX) ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgendem weiteren Merkmal:

2.1 Fehlerquellen (Q_A, Q_B, Q_C) und/oder Fehlerreaktionen (FR_NR, FR_ST, FR_EX) werden für jede Achse (A1 . . . An) bzw. Spindel (S1 . . . Sn) separat wirksam oder unwirksam geschaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit folgendem weiteren Merkmal:

3.1 als mögliche Fehlerquellen werden achs- bzw. spindel spezifische Quellen (Q_A), steuerungsspezifische Quellen (Q_B) und externe Quellen (Q_C), beispielsweise in Form von Hardware-Eingängen, berücksichtigt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit folgendem weiteren Merkmal:

4.1 als mögliche Fehlerreaktionen (FR_NR, FR_ST, FR_EX) sind ein Stillsetzen (ST) und/oder ein Notrückzug (NR) einzelner oder mehrerer Achsen (A1 . . . An) bzw. Spindeln (S1 . . . Sn) vorgesehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, mit folgenden weiteren Verfah rensschritten:

5.1 beim Stillsetzen (ST) als auszuführende Fehlerreaktion (FR_ST) werden Achsen bzw. Spindeln für eine vorgegebene Zeit (T1) entsprechend ihrer Programmierung interpola tionsgeführt weiterbewegt, wobei Folgeachsen bzw. Folge spindeln, insbesondere beim Einsatz in einem elektroni schen Getriebe, an Leitachsen bzw. Leitspindeln gekoppelt bleiben,
5.2 Achsen bzw. Spindeln werden nach einer vorgegebenen Beschleunigung abgebremst (T2), wobei Folgeachsen bzw. Folgespindeln weiterhin an Leitachsen bzw. Leitspindeln gekoppelt bleiben,
5.3 Folgeachsen bzw. Folgespindeln werden bis zur Regler freigabe den Leitachsen bzw. Leitspindeln nachgeführt (T3).

6. Verfahren nach Anspruch 4, mit folgenden weiteren Verfah rensschritten:

6.1 beim Notrückzug (NR) als auszuführende Fehlerreaktion (FR_NR) werden Achsen um einen vorgebbaren Weg (2) oder auf eine vorgebbare Position (1) verfahren,
6.2 Spindeln werden in einer vorgebaren Position (3) ange halten,
6.3 Notrückzugsbewegungen werden über dafür definierte Steue rungsbefehle (4) programmiert.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, mit folgenden weiteren Merkmalen:

7.1 über ein Maschinendatum (MD_A) ist vorgebbar, ob ein Stillsetzen (ST) separat ausgeführt wird oder gleich zeitig auch einen Notrückzug (NR) auslöst,
7.2 über ein Maschinendatum (MD_B) ist vorgebbar, ob ein Notrückzug (NR) separat ausgeführt wird oder gleichzeitig auch ein Stillsetzen (ST) auslöst.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, mit folgendem weiteren Merkmal:

8.1 bei Verkopplung der Fehlerreaktionen Stillsetzen und Notrückzug (FR_NR, FR_ST) werden erst die Verfahrens schritte des Notrückzugs (NR) und daran anschließend die des Stillsetzens (ST) ausgeführt.

9. Vorrichtung zur Parametrierung einer Fehlerreaktion von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen oder Robotern, mit folgenden Merkmalen:

9.1 es sind Mittel zur Maskierung von Fehlerquellen (MD_A, MD_B, MD_C) vorgesehen, wobei insbesondere Speichermittel verwendet werden, bei denen jeder vorgesehenen Fehler quelle (Q_A, Q_B, Q_C) eine Speicherstelle zugeordnet ist,
9.2 es sind Mittel zur Maskierung von Fehlerreaktionen (MD_NR, MD_ST, MD_EX) vorgesehen, wobei insbesondere Speichermittel verwendet werden, bei denen jeder vorgesehenen Fehler reaktion (FR_NR, FR_ST, FR_EX) eine Speicherstelle zugeordnet ist,
9.3 es sind Prüfmittel (P) vorgesehen, welche auftretende Fehlerquellen (Q_A, Q_B, Q_C) auf eine Wirksamschaltung in den Maskierungsmitteln (MD_A, MD_B, MD_C) hin prüfen,
9.4 es sind Prüfmittel (P) vorgesehen, welche auszuführende Fehlerreaktionen (FR_NR, FR_ST, FR_EX) auf eine Wirksamschal tung in den Maskierungsmitteln (MD_NR, MD_ST, MD_EX) hin prüfen,
9.5 es sind Mittel vorgesehen, welche wirksame Fehlerreak tionen (FR_NR, FR_ST, FR_EX) auf das Auftreten wirksamer Fehlerquellen (Q_A, Q_B, Q_C) hin aktivieren.