DE1966793B2

DE1966793B2 - Numerical control device for a multi-axis machine tool

Info

Publication number: DE1966793B2
Application number: DE1966793A
Authority: DE
Inventors: Harold L. Baeverstad; Donald G. Belvidere Fair; William G. Fisher
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1968-02-19
Filing date: 1969-02-18
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE1908757A1; JPS5374B1; DE1966794A1; FR1604344A; DE1908757B2; DE1966793A1; DE1966794B2; GB1258342A; GB1258344A; GB1258343A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuereinrichtung für eine mehrachsig arbeitende Werkzeugmaschine nach dem Wortlaut des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a numerical control device for a multi-axis operating Machine tool according to the wording of the preamble of claim 1.

Eine solche Steuereinrichtung ist z. B. in der CH-PS 418094 beschrieben; vgl. insb. dort die S. 2, Sp. 56 bis 59.Such a control device is z. B. in CH-PS 418094 described; see in particular p. 2, column 56 there to 59.

Solche Steuerungssysteme für Werkzeugmaschinen haben eine Werkzeugmaschinensteuerung zum Auswerten eines Teilbefehls, der in einer Anzahl von Speichereinheiten gespeichert ist, um eine Anzahl von Motoren zu steuern, die das Werkzeug relativ zu dem Werkstück bewegen. Im Falle von Drehbänken, Bohrmaschinen und anderen ein- oder zweiachsigen Werkzeugmaschinen sind Vorrichtungen vorgesehen zum Umkehren der Werkzeug- oder Werkstückträgerbewegung, wobei im allgemeinen die Umkehr der Drehbewegung eines Antriebsteiles ausreichend ist, um das Werkzeug von dem Werkstück wegzubewegen Such control systems for machine tools have a machine tool control for evaluation of a partial instruction stored in a number of storage units to a number of To control motors that move the tool relative to the workpiece. In the case of lathes, Devices are provided for drilling machines and other single or double axis machine tools for reversing the tool or workpiece carrier movement, generally the reversal of the Rotational movement of a drive part is sufficient to move the tool away from the workpiece

Bei solchen einfachen Werkzeugmaschinen erfolgt ein Zurückziehen in der Weise, daß das Werkzeug in einer entgegengesetzten Richtung bewegt wird, die zum Zwecke der Erläuterung willkürlich »aufwärts« genannt sei. Bekannte Steuerungen dieser einfachen Art können ein Werkzeug auf vorher bestimmte Ruheposition zurückziehen.In such simple machine tools, a withdrawal takes place in such a way that the tool is moved in an opposite direction, which for purposes of explanation is arbitrarily "upwards" is called. Known controls of this simple type can put a tool in a predetermined rest position withdraw.

Im Fall von mehrachsigen Werkzeugmaschinen, also mit mehr als zwei Achsen, ist das Problem viel komplexer, da »aufwärtsa in einem mehrachsigen System keine eindeutige Bedeutung hat, und ein einfaches Umkehren der Drehbewegung längs einer vorgegebenen Achse kann dazu führen, daß das Werkzeug mit dem Werkstück kollidiert. Bei einfachen Maschinensteuerungen tritt die Notwendigkeit einer Umkehr der Werkzeugbewegung in der Regel in Notsituationen auf, wie beim Bruch des Werkzeuges, um dies Werkzeug in eine Position bringen zu können, wo es bequem ausgewechselt werden kann. Bei modernen Werkzeugmaschinensteuerungen, bei denen das Programm von einem Rechner vorgegeben wird, kommt ein Zurückziehen nicht nur bei einem Bruch des Werkzeuges in Betracht, sondern etwa auch dann, wenn der Techniker vom Programm abweichen will, ohne jedoch dabei das im Rechner gespeicherte Programm zu ändern, oder wenn der Techniker den gerade ausgeführten Teübefehl zur Optimierung abändern und den optimierten Teilbefehl in den Programmspeicher übernehmen will. Wollte nun ein Techniker bei einer Mehrachsen-Werkzeugmaschine den gerade ausgeführten oder noch nicht vollständig ausgeführten Teübefehl ändern, so würde das bei Anwendung der Lehre der bekannten Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Art bedeuten, daß das Werkzeug senkrecht zu der Achse des Werkstückes von diesem weggezcgen würde und danach erneut von dem Techniker per Hand in die Startposition für den gleichen Teübefehl zurückgeführt werden müßte. Dabei würde bei dem Zurückziehen des Werkzeuges und bei der Neueinstellung der Rechner die Information über die jeweilige Position des Werkzeuges verlieren; sollte dieses verhindert werden, so müßten eigene Meßaufnehmer an dem Werkzeug bzw. dem jeweiligen Schlitten des Werkzeuges bei dem Rückziehen vorgesehen sein, um die Information an den Computer weiterzugeben, so daß dieser das Werkzeug automatisch wieder in die Startposition für den jeweiligen Teübefehl zurückstellen kann.In the case of multi-axis machine tools, that is, with more than two axes, the problem is many more complex, since "upwards" has no clear meaning in a multi-axis system, and a simple one Reversing the rotational movement along a given axis can cause the tool collides with the workpiece. In the case of simple machine controls, the need to reverse occurs the tool movement usually in emergency situations, such as when the tool breaks, in order to avoid this To be able to bring the tool into a position where it can be easily exchanged. With modern Machine tool controls in which the program is specified by a computer comes withdrawal not only in the event of a tool breakage, but also, for example, if the technician wants to deviate from the program, but without using the program stored in the computer or when the technician modifies the currently executed tea command for optimization and wants to take over the optimized partial command in the program memory. Now wanted a Technician on a multi-axis machine tool the one that has just been carried out or that has not yet been completed If the teaching of the known machine tools would change, this would be done using the teaching of the known machine tools of the type mentioned above mean that the tool is perpendicular to the axis of the workpiece would be pulled away from this and then again by the technician by hand into the starting position for the the same tea command would have to be returned. When the tool is withdrawn, and when resetting the computer lose information about the current position of the tool; should this be prevented, separate measuring sensors would have to be attached to the tool or the respective one Carriage of the tool on retraction can be provided to transfer the information to the computer so that this tool automatically returns to the starting position for the respective Can reset Teübefehl.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Rückziehvorrichtung für mehrachsig arbeitende Werkzeugmaschinen anzugeben, bei der ein Kollidieren des Werkzeugs mit dem Werkstück nicht möglich ist und bei Einsatz eines Rechners die Information über dieIt is therefore the object of the invention to provide a retraction device for multi-axis machine tools specify where the tool cannot collide with the workpiece and when using a computer, the information about the

ι jeweilige Position des Werkzeuges nicht verlorengeht. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.ι the respective position of the tool is not lost. This object is achieved by the in claim 1 marked features solved.

Mit der erfindungsgemäßen numerischen Steuereinrichtung kann ein Werkzeug bei einer mehrachsigen Werkzeugmaschine zurückgezogen werden, ohne daß ein Zusammenstoß mit dem Werkstück erfolgt, und zwar indem es längs des gleichen Weges zurückgezogen wird, auf dem es in das Werkstück hineingewandert ist. Bei der Betätigung der Steuerung für die Rückziehbewegung fragt die Rückziehvorrichtung die Speicherinhalte für die Teilbefehle rückwärts ab bis zu der Ausgangsposition des letzten Teilbefehls, Dies bewirkt, daß das Werkzeugsich bezüglich jeder Achse auf dem gleichen Weg zurückzieht, auf dem es sich in das Werkstück hineinbewegt hat. Diese Betriebsweise verfolgt automatisch die Werkzeugstellung im dreidimensionalen Raum, so daß ein gespeichertes Programm nach dem Zurückziehen und gegebenen-With the numerical control device according to the invention, a tool can be used in a multi-axis Machine tools are withdrawn without colliding with the workpiece, namely, by being withdrawn along the same path that it traveled into the workpiece is. When the control for the retraction movement is actuated, the retraction device asks the Memory contents for the partial commands backwards up to the starting position of the last partial command, dies causes the tool to retreat with respect to each axis in the same path as it is has moved into the workpiece. This operating mode automatically tracks the tool position in the three-dimensional space, so that a stored program can after retreating and given

falls Auswechseln des Werkzeuges automatisch fortgesetzt werden kann.if tool replacement can be continued automatically.

Zweckmäßigerweise geschieht das Zurückziehen einfach dadurch, daß die Rückziehsteuereinrichtung den Ablauf des anliegenden Teilbefehls entsprechend der Lehre des Patentanspruchs 2 steuert.Conveniently, the retraction is done simply by the retraction control device the sequence of the attached partial command according to the teaching of claim 2 controls.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawings of an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Steuern von zwei Werkzeugmaschinen, und dieFig. 1 is a block diagram of a device for controlling two machine tools, and the

Fi g. 2 eine zum Teil als Blockschaltbild gezeichnete schematische Darstellung eines Teiles der in der Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung.Fi g. FIG. 2 shows a schematic representation, partly drawn as a block diagram, of part of the FIG Fig. 1 shown control device.

Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild eine Steuereinrichtung, bei der eine Datenverarbeitungsanlage 60, z. B. ein mit einer hohen Geschwindigkeit arbeitender AlI-zweckdigitalcomputer, eine oder mehrere Werkzeugmaschinen 62 steuert, die an einer entfernten Stelle auf dem Fußboden 64 der Fabrik stehen und eine wesentliche Entfernung von der Datenverarbeitungsanlage 60 aufweisen können. Einige der Werkzeugmaschinen 62 bestehen vorzugsweise aus Allzweck-Mehrachsen-Werkzeugmaschinen, mit denen mehrere verschiedene Arbeiten ausgeführt werden können, z. B. Bohr- und Fräsarbeiten. Als Beispiel werden zwei numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen dargestellt, die mit NCMT-A und NCMT-B bezeichnet sind. Wie später noch beschrieben wird, kann mit der Einrichtung nach der Erfindung eine einzelne Werkzeugmaschine 62 oder es können mehrere Werkzeugmaschinen gesteuert werden, je nach der Kapazität des Computers. Als »Computer« wird hier der rechnende Teil der Datenverarbeitungsanlage bezeichnet. Fig. 1 shows a block diagram of a control device in which a data processing system 60, for. A high-speed, all-purpose digital computer controls one or more machine tools 62 that are remotely located on the factory floor 64 and may be a substantial distance from the data processing system 60. Some of the machine tools 62 are preferably general-purpose, multi-axis machine tools capable of performing a variety of tasks, e.g. B. drilling and milling work. As an example, two numerically controlled machine tools are shown, which are designated with NCMT-A and NCMT-B . As will be described later, the apparatus of the invention can control a single machine tool 62 or multiple machine tools, depending on the capacity of the computer. The computing part of the data processing system is referred to here as the “computer”.

Der Allzweck-Digitalcomputer weist eine Zentralverarbeitungseinheit (mit CPU bezeichnet) und einen Kernspeicher (mit MAIN STORAGE bezeichnet) auf. Die Eingabe und Ausgabe der Daten in die und aus der Datenverarbeitungsanlage erfolgt über mehrere Kanäle, von denen jeder Kanal Leitungen für die Eingangsinformation und Leitungen für die Ausgangsinformation aufweist, und ferner können Leitungen vorgesehen werden, die sowohl für die Informationseingabe als auch für die Informationsausgabe benutzt werden.The general-purpose digital computer has a central processing unit (labeled CPU ) and a core memory ( labeled MAIN STORAGE ). The input and output of the data into and from the data processing system takes place via several channels, each of which has lines for the input information and lines for the output information, and lines can also be provided which are used both for information input and for information output will.

Die als Ausführungsbeispiel dargestellte Datenverarbeitungsanlage weist einen Multiplexkanal 1 und Wählkanäle 1 und 2 auf. Der Mutliplexkanal 1 steht über ein Datenverbindungsglied in Verbindung mit mehreren herkömmlichen und langsam ansprechenden Einrichtungen zum Eintragen der Daten in den Computer, zum Empfangen und Ausdrucken der Ausgangsdaten oder zum Steuern, in welcher Weise die Datenverarbeitungsanlage die Daten sammelt, die hier als Kartenleser und Lochstanzer 70, Druckeinheit 71 und Tastatur 72 angegeben sind. Der Hauptspei· cherbezirk ist rasch zugänglich, weist jedoch eine begrenzte Größe auf, während zum Speichern eine große Menge von Daten ein äußerer Datenspeicher vorge- , sehen ist, der aus mehreren Speicherplatten 74 besteht, die über einen herkömmlichen äußeren Hilfsspeicher 75 mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist.The data processing system shown as an exemplary embodiment has a multiplex channel 1 and Select channels 1 and 2. The multiplex channel 1 is up Via a data link in conjunction with several conventional and slow-responding Means for entering the data into the computer, for receiving and printing out the Output data or to control how the data processing system collects the data that are indicated here as card reader and hole punch 70, printing unit 71 and keyboard 72. The main dish cherbe District is quickly accessible, but has a limited size, while a large one for storage Amount of data an external data memory is provided, which consists of several storage disks 74, via a conventional external auxiliary storage 75 is connected to the data processing system.

78 gestaltet. Jede Maschinensteuereinheit 80 wandelt den Ausgang aus der Datenverarbeitungsanlage 60 in eine zum Steuern der zugehörigen Werkzeugmaschine 62 geeignete Form um. Die Schnittstelle (mit CU MT 78 designed. Each machine control unit 80 converts the output from the data processing system 60 into a form suitable for controlling the associated machine tool 62. The interface (with CU MT

■ bezeichnet) verbindet jede Maschinensteuereinheit 80 mit der Datenverarbeitungsanlage 60 auf Zeitmultiplexbasis. ■ labeled) connects each machine control unit 80 with the data processing system 60 on a time-division basis.

Jede Maschinensteuereinheit 80 enthält eine Logikeinheit 81, die über ein gemeinsames Kabel II mitEach machine control unit 80 contains a logic unit 81, which via a common cable II with

ι der Schnittstelle in Verbindung steht und die Befehle in einer Form umwandelt, die über ein weiteres Kabel III und über erhebliche Entfernungen zur Werkzeugmaschine weitergeleitet werden können. An der Werkzeugmaschine bilden eine Logikeinheit 82 undι the interface is connected and the commands converts into a form that is via another cable III and over considerable distances to the machine tool can be forwarded. A logic unit 82 and form on the machine tool

> eine Bedienungskonsole 83 den übrigen Teil der Maschinensteuereinrichtung 80.> an operating console 83 the remaining part of the machine control device 80.

Eine weitere Möglichkeit für die Herstellung von Allzweckverbindungen mit der Datenverarbeitungsanlage 60 ist an der Werkzeugmaschine in Form einerAnother way to make general purpose connections to the data processing system 60 is on the machine tool in the form of a

ι Datenendstation 84 vorgesehen, mit deren Hilfe ein Techniker Programme benutzen, abändern oder aufstellen kann. Obwohl für jede V.irkzeugmaschine eine gesonderte Datenendstation 84 vorgesehen werden könnte, ist es jedoch vorzuziehen, daß für mehrere Werkzeugmaschinen eine einzige vorgesehen wird. Zu diesem Zweck wird sie auf einen Karren 85 gestellt, so daß sb zu derjenigen Maschine transportiert werden kann, an der sie benötigt wird. Wie noch beschrieben wird, enthalten die mit 83 bezeichneten Bedienungskonsolen A und B für die beiden Werkzeugmaschinen eine hohe Anzahl von Handeinstellmitteln, so daß ein Techniker vorhandene Programme durchführen kann, ohne daß immer die Datenendstation 84 benutzt wird. Diese Konsolen dienen auch alsι data terminal 84 is provided, with the help of which a technician can use, modify or set up programs. Although a separate data terminal 84 could be provided for each machine tool, it is preferred, however, that a single one be provided for multiple machine tools. For this purpose it is placed on a cart 85 so that it can be transported to the machine on which it is needed. As will be described later, the operating consoles A and B, designated 83, for the two machine tools contain a large number of manual setting means so that a technician can carry out existing programs without the terminal station 84 always being used. These consoles also serve as

■ Rückziehersteuereinrichtung, wie dies später noch erläutert wird.■ Retraction control device, as will be explained later will.

Jede Datenendstation 84 wird mit einem Kabel über eine weitere Datenendstation 86 mit dem Multiplexkanal 1 der Datenverarbeitungsanlage 60 verbunden. Diese Datenendstation kann z. B. aus einer Schreibmaschine bestehen, mit deren Hilfe Befehle eingegeben werden können, oder die von der Datenverai oeitungsanlage für die Ausgabe von Daten betätigt werden kann.Each data terminal 84 is connected to the multiplex channel with a cable via another data terminal 86 1 of the data processing system 60 connected. This terminal can e.g. B. from a Typewriters exist, with the help of which commands can be entered, or those of the Datenverai oline system for the output of data can be operated.

In Fig. 2 sind die Werkzeugmaschinen NCMT-A und deren Bedienungsstation ausführlicher dargestellt. Die Bedienungskonsole A ist mit Datenanzeigeeinrichtung, z. B. einem Sichtgerät, versehen, die symbolisch dargestellt sind, und die der Bedienungsperson den Ausgang sichtbar anzeigen. Außerdem sind mehrere Eingänge für die Eingabe von Befehlen von Hand vorgesehen, die symbolisch durch Kreise dargestellt sind. Wenn gewünscht, kann die Datenendstation 84 nach der Fig. 1 in der Nähe der Bedienurgsk Fisole A angeordnet werden, so daß diese beiden Einheiten für die Bedienungsperson zugänglich sind.In Fig. 2, the machine tools NCMT-A and their operating station are shown in more detail. The control panel A is equipped with a data display device, e.g. B. a display device, which are shown symbolically, and which the operator can see the output. In addition, several inputs are provided for entering commands by hand, which are symbolically represented by circles. If desired, the data terminal 84 of FIG. 1 can be arranged in the vicinity of the operator's fisole A so that these two units are accessible to the operator.

Obwohl die Werkzeugmaschine 62 aus jeder herkömmlichen, für a!le oder für besondere Zwecke einAlthough the machine tool 62 is made of any conventional, general or special purpose

gerichteten Maschine bestehen kann, wird die Einrichtung nach der Erfindung im Zusammenhang mit einer fünfachsigen, numerisch gesteuerten Allzweckwerkzeugmaschine beschrieben. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur zwei der drei Achsen X, Y Zum Herstellen von Datenverbindung nach beiden _h-, und Z sowie der beiden Drehachsen A und C darge-Richtungen ist zwischen dem Datenverbindungsglied stellt, und zwar eine translatorische Achse X und eine des Wählkanals (mil Kabel I bezeichnet) und den ein- Drehachse C, wie in der Fig. 2 dargestellt. Jeder zelnen Maschinensteuereinheiten 80 eine Schnittstelle Achse ist ein Motor 100 zuoeordnet. der dendirected machine can exist, the device according to the invention is described in connection with a five-axis, numerically controlled general purpose machine tool. For simplicity of illustration, only two of the three axes X, Y For the production of data-link as two _h -, and Z as well as the two axes of rotation A and C Darge directions is situated between the data link, namely a translational axis X and the Wählkanals (denoted by cable I) and the one axis of rotation C, as shown in FIG. A motor 100 is assigned to each individual machine control units 80 with an axis interface. the the

rigen Tisch oder Schlitten antreibt (nicht dargestellt). Die Motoren 100 werden von herkömmlichen Analog-Motorsteuerungen 102 gesteuert. Um einen Rückmeldungsausgang zu erhalten, der die Bewegung der gesteuerten Achsen anzeigt, ist mit den Schlitten in der herkömmlichen Weise eine Rückkopplungsvorrichtung 104 verbunden. Solche Werkzeugmaschinen können weiterhin mit selbsttätigen Werkzeugwechselvorrichtungen und anderen Einrichtungen ausgestattet sein, die von verschiedenen Steuerrelais 106 gesteuert werden. Die Überwachung der Temperatur und der Schmierung bei Werkzeugmaschinen kann von Fühlern 108 durchgeführt werden. Die oben angeführten Bauteile der Werkzeugmaschine NCMT-A sind an sich bekannt und werden daher nicht weiter beschrieben.drives some table or slide (not shown). The motors 100 are controlled by conventional analog motor controllers 102. A feedback device 104 is connected to the carriages in the conventional manner to provide a feedback output indicative of the movement of the controlled axes. Such machine tools can also be equipped with automatic tool changing devices and other devices that are controlled by various control relays 106. The monitoring of temperature and lubrication in machine tools can be performed by sensors 108. The components of the NCMT-A machine tool listed above are known per se and are therefore not described further.

Fin Teilprogramm, das aus einer Reihe vonTeilbcfehlen besteht, die von einer Werkzeugmaschine durchgeführt werden sollen, kann zuvor aufgestellt und von dem Computer für eine spätere Verwendung gespeichert werden. Die in der Programmierungssprache aufgestellten Teilprogramme werden mit Hilfe der in der Fig. 1 dargestellten Tastatur 72 in den Computer eingetragen, oder die Teilprogramme werden auf Karten oder anderen Mitteln aufgezeichnet und von einem Kartenleser 70 abgelesen. Jedes Programm wird durch eine Teilnummer oder einen anderen geeigneten Kode gekennzeichnet, die (der) allein den besonderen durchzuführenden Arbeiten zugeordnet ist. Wenn eine Werkzeugmaschine nicht gesteuert wird, wird das Teilprogramm in Programmierungssprache im Plattenspeicher 74 gespeichert.Fin part program that is missing from a number of parts exists that are to be carried out by a machine tool, can be set up beforehand and saved by the computer for later use. The part programs set up in the programming language are shown with Using the keyboard 72 shown in FIG. 1, entered into the computer, or the partial programs are recorded on cards or other means and read by a card reader 70. Each Program is identified by a part number or other appropriate code which is assigned solely to the special work to be carried out. If a machine tool doesn't is controlled, the part program is stored in the disk memory 74 in programming language.

FJn Werkstück, das nach einem gespeicherten Programm bearbeitet werden soll, kann zu einer der Werkzeugmaschinen 62 befördert werden. Das Werkstück kann z. B. an der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine NCMT-A eingespannt werden. uohci der diese Maschine bedienende Techniker die Suchsteuerung (Fig. 2) an der Bedicnungskonsole A betätigt. Hierbei wird ein REQUEST-Signal erzeugt mit der Folge, daß die logistische Einheit A über CU Λ/7-Steuereinheit mit dem Computer verbunden wird. Außer dem REQUEST-Signal erhält der Computer mittels eines Ermittlungssignals zusätzlich eine Information über den Zustand der Werkzeugmaschine SCMT-A. Wie später noch beschrieben wird, ist diese Information für den Computer deshalb wichtig, damit dieser entscheiden kann, an welchem Punkt mit der Steuerung der Werkzeugmaschine begonnen werden muß.A workpiece that is to be machined according to a stored program can be conveyed to one of the machine tools 62. The workpiece can, for. B. be clamped on the numerically controlled machine tool NCMT-A. uohci the technician operating this machine actuates the search control (Fig. 2) on the control console A. A REQUEST signal is generated with the result that the logistic unit A is connected to the computer via the CU Λ / 7 control unit. In addition to the REQUEST signal, the computer also receives information about the status of the machine tool SCMT-A by means of a detection signal. As will be described later, this information is important for the computer so that it can decide at what point to start controlling the machine tool.

Ein vorhandenes Programm kann allein von den Bedienungsmitteln an der Bedienungskonsole 83 aus durchgeführt werden und durch zusätzliche Betätigung von Bedienungsmitteln an der Datenendstation 84. Da jeder Werkzeugmaschine eine eigene Adresse zugeordnet ist, d. h. die Adresse der zugehörigen Logikeinheit 81, so kann die Datenendstation 84 bei Benutzung ganz allgemein Verbindungen zu jeder Werkzeugmaschine herstellen, selbst wenn der Techniker und die Datenendstation sich nicht am Ort der Werkzeugmaschine befinden.An existing program can only be used by the Operating means on the operating console 83 are carried out and by additional actuation of operating means at the data terminal 84. Since each machine tool has its own address is assigned, d. H. the address of the associated logic unit 81, the data terminal 84 can use make connections to any machine tool in general, even if the technician and the data terminal station is not located at the location of the machine tool.

Es sei beispielsweise zuerst angenommen, daß die Verbindungsabschlußeinheit 84 zur Werkzeugmaschine NCMT-A transportiert worden ist und während der Durchführung eines Programms benutzt werden soll. Aufgrund der obengenannten Anforderungs-(REQUEST') und Ermittlungssignale aktiviert der Computer die Verbindungsabschlußeinheit 84 und veranlaßt das Ausdrucken einer Mitteilung in der Programmierungssprache, in der die Adresse der Werkzeugmaschine NCMT-A wiederholt und angezeigt wird, daß Verbindungen mit dem Computer hergestellt worden sind.For example, suppose first that the connection termination unit 84 has been transported to the NCMT-A machine tool and is to be used while a program is being executed. On the basis of the above-mentioned REQUEST 'and determination signals, the computer activates the connection termination unit 84 and causes a message to be printed out in the programming language in which the address of the machine tool NCMT-A is repeated and indicates that connections with the computer have been made.

Der Techniker wendet sich nun der Verbindungsabschlußeinheit A zu und schreibt in der Programmierungssprache, daß er ein bereits gespeichertes Programm ausführen will. Hiernach schreibt der Techniker, welches Programm durchgeführt werden soll. Eine solche Benennung kann z. B. aus einer Teilluimmer bestehen, die dem zur Zeit auf der Werkzeugmaschine NCMT-A befindlichen Werkstück entspricht, sowie aus einer Einstellungsnummer, d. h. einen Orientierungskode, der die Orientierung des Werkstückes auf dem Werktisch der Werkzeugmaschine NCMT-A anzeigt. Schließlich schreibt der Techniker die Anzahl der zu bearbeitenden Werkstücke, d. h. wie oft das gewählte Programm durchgeführt werden soll.The technician now turns to the connection termination unit A and writes in the programming language that he wants to execute a program that has already been stored. The technician then writes which program should be carried out. Such a designation can e.g. B. consist of a partial uimmer that corresponds to the workpiece currently on the machine tool NCMT-A , as well as a setting number, ie an orientation code that indicates the orientation of the workpiece on the workbench of the machine tool NCMT-A. Finally, the technician writes the number of workpieces to be machined, ie how often the selected program should be carried out.

Wahrend der Durchführung eines Programms hat der Techniker die Möglichkeit, das Programm auf zwei verschiedene Weisen zu unterbrechen. Durch Betatigen eines Ausschalters an der Bedienungskonsole A wird bewirkt, daß die von der Werkzeugmaschine zur Zeit durchgeführte Befehi>gruppe ausgeführt wjrd, wonach die Werkzeugmaschine aufhört zu arbeilen. Diese Schaltmöglichkeit ist dann von Nutzen, wenn kein Anhalten der Arbeit programmiert ist, und wenn der Techniker sich für ein Anhalten der Werkzeugmaschine entscheidet, bevor der nächste Befehl ausgeführt wird. Die andere Schaltmöglichkeit besteht darin, den "Ein«-Schalter für einen Halt zu betätigen, wobei die Werkzeugmaschine selbst mitten in der Durchführung einer Befehlsgruppe ausgeschaltet wird. Bei beiden Ausschaltbedingungen verfolgt der Computer die Bewegungen an der Werkzeugmaschine und setzt nach e^;ner Betätigung des Einschaltmittels seine Arbeit genau an dem Punkt fort, an dem die Werkzeugmaschine außer Betrieb gesetzt worden ist.While a program is running, the technician has the option of interrupting the program in two different ways. By operating a switch on the control panel A , the command group currently being carried out by the machine tool is executed, after which the machine tool stops working. This switching option is useful when work is not to be stopped and when the technician decides to stop the machine tool before the next command is executed. The other switching possibility is to press the "on" switch for a stop, the machine tool itself off in the middle of performing a command group in both off conditions of the computer tracks the movements on the machine tool and continues to ^e;. Ner operating the Switching means continues its work exactly at the point at which the machine tool has been put out of operation.

Wie bereits beschrieben, kann ein bestehendes Programm allein mit den Bedienungsmitteln an der Bedienungskonsole 83 durchgeführt werden. Die Funktionen der Datenendstation 84 können von anderen Einrichtungen ausgeführt werden. Zum Beispiel können alle Programme, die während einer Zeitperiode durchgeführt werden, anfangs auf der Tastatur 72 angegeben werden (Fig. 1), und jeder Techniker macht seine Angaben zu dem Pro£ amm, die an der Druckeinheit 71 ausgedruckt werden. Der die Werkzeugmaschine bedienende Techniker erhält auf diese Weise die ausgedruckten Angaben für alle durchzuführenden Programme. Nach Beendigung eines Programms braucht der Techniker nur den »Ein«-Schalter an der Bedienungskonsole A zu betätigen, um die Durchführung des nächsten Programms zu veranlassen. Alle anderen bereits beschriebenen Operationen, z. B. die Ausschaltmöglichkeiten, können gänzlich von jeder Bedienungskonsole 83 aus durchgeführt werden, so daß die Datenendstation 84 für die Verwendung an anderen Werkzeugmaschinen zur Verfügung steht.As already described, an existing program can be carried out solely with the operating means on the operating console 83. The functions of data terminal 84 can be performed by other devices. For example, all programs that are carried out during a period of time can initially be indicated on the keyboard 72 (FIG. 1), and each technician provides his information on the program, which is printed out on the printing unit 71. In this way, the technician operating the machine tool receives the printed information for all programs to be carried out. After completing a program, the technician only needs to press the "On" switch on control panel A to initiate the execution of the next program. All other operations already described, e.g. B. the switch-off options can be carried out entirely from each control panel 83, so that the data terminal 84 is available for use on other machine tools.

Da der Computer eine Zugriffsmöglichkeit hat zu der. informationen über die Betriebsbedingungen aller gesteuerten Werkzeugmaschinen, können einige Aufzeichnungsfunktionen durchgeführt werden, wenn der Computer nicht mit der Durchführung vonSince the computer has access to the. information about the operating conditions of everyone controlled machine tools, some recording functions can be performed, when the computer fails to perform

Operationen für die Werkzeugmaschinen 62 oder für andere Zusatzeinrichtungen beschäftigt ist. Zum Beispiel kann der Computer in der Zeit, in der eine der Werkzeugmaschinen außer Betrieb gesetzt ist, z. B. während eines Werkzeugwechsels, die Unterbrechungszeit im Produktionsschema verzeichnen. Alle Unterbrechungszeiten für eine oder mehrere Werkzeugmaschinen 62 können vom Computer für eine gegebene Zeitperiode summiert werden, z. B. täglich, und die Summe der Unterbrechungszeiten wird zur Verbindiingsabschliißeinheit 84 oder zur Druckeinheit 71 weitcrgclcitct. damit die Produktionszeit aufgezeichnet wird. Für Sachkundige liegen noch weitere Verwendungsmöglichkeiten für den Computer nahe, wenn dieser nicht beschäftigt ist.Operations for the machine tools 62 or for other ancillary equipment is busy. For example , during the time that one of the machine tools is out of order, e.g. B. during a tool change, record the interruption time in the production scheme. All of the downtimes for one or more machine tools 62 can be summed by the computer for a given period of time , e.g. B. daily, and the sum of the interruption times is continued to the connection termination unit 84 or to the printing unit 71. so that the production time is recorded. For experts, there are other possible uses for the computer when it is not busy.

RückziehsteueriingRetraction control

Wahrend der Durchfiihi iing eines gespeicherten Programms kann es erwünscht sein, vom Programm abzuweichen, ohne jedoch dabei das im Computer gespeicherte Programm zu andern. Ein solcher Fall kann eintreten, wenn der Techniker das Zurückziehen eines Werkzeuges einleitet, zu einem früheren oder zu einem späteren Befehl übergehen oder die Geschwindigkeit der Bewegung des Werkzeuges ändern möchte. Diese Umstände liegen im Wesen der augenblicklichen Arbeitsvorgänge und verlangen keine Wiederholung, so daß eine dauernde Änderung des Programms nicht erforderlich ist. Hier soll das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip für das Zurückziehen beschrieben werden.During the execution of a stored Program it may be desirable to deviate from the program, but without changing the one stored in the computer To change the program. Such a case can arise when the technician is withdrawing a Tool, move to an earlier or later command or the speed want to change the movement of the tool. These circumstances are inherent in the present Work processes and require no repetition, so that a permanent change in the Program is not required. Here, the principle underlying the invention is intended for the withdrawal to be discribed.

Das Zurückziehen des Werkzeuges kann z. B. erforderlich werden, wenn ein Bruch eintritt, wobei das Werkzeug sofort zurückgezogen werden muß, ohne daß der Computer die Information über die Position der kontrollierten und gesteuerten Achsen verliert. Bei einer einfachen Werkzeugmaschine, z. B. einer Rnhrrnaschine, bei der der Bohrer sich nur längs einer Achse bewegt, muß der Bohrer bei einem Bruch in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden, die willkürlich als aufwärts bezeichnet werden kann. Mit älteren und einfachen derartigen Steuerungen kann ein Werkzeug bis zu einer vorherbestimmten Ruhestellung zurückgezogen werden. Bei einer mehrachsigen Werkzeugmaschine treten, wie eingangs gesagt, viel kompliziertere Schwierigkeiten auf, da der Ausdruck »äüiwäiii« keine bestimmte Bedeutung hat. Die einzige Möglichkeit, ein Werkzeug aus einer mehrachsigen Werkzeugmaschine zu entfernen, besteht darin, das Werkzeug längs derselben Bewegungsbahn zurückzuziehen, in der das Werkzeug in das Werkstück eindringt. Mit Hilfe der Erfindung kann diese Aufgabe gelöst werden, ohne daß der Computer seine Information über die Position des Werkzeuges verliert, so daß das Programm selbsttätig fortgesetzt werden kann. The retraction of the tool can, for. B. be required if a break occurs, the tool must be withdrawn immediately without the computer losing information about the position of the controlled and steered axes. In a simple machine tool, e.g. B. a milling machine in which the drill moves only along one axis, the drill must be moved in the opposite direction in the event of a break, which can be arbitrarily described as upwards. With older and simple controls of this type, a tool can be withdrawn to a predetermined rest position. In the case of a multi-axis machine tool, as mentioned at the beginning, much more complicated difficulties arise, since the expression "äüiwäiii" has no specific meaning. The only way to remove a tool from a multi-axis machine tool is to retract the tool along the same trajectory as the tool entered the workpiece. With the aid of the invention, this object can be achieved without the computer losing its information about the position of the tool, so that the program can be continued automatically.

Tritt z. B. an der Werkzeugmaschine NCMT-A eine Beschädigung eines Werkzeuges oder eine ähnliche Bedingung auf, so betätigt der Techniker den Schalter »Zurückziehen« an der Bedienungskonsole A (Fig. 2) mit der Folge, daß die Maschinensteu ereinheit 80 für diese Werkzeugmaschine ein Zurückziehen des Werkzeuges über dieselbe Bewegungsbahn bewirkt, in der das Werkzeug in das Werkstück eingedrungen ist, bis es die Ausgangsstellung nach der die Werkzeugmaschine steuernden Instruktionsgruppe erreicht. Dies wird durch ein Zurückzählen unter der Kontrolle des Teilbefehls bis zur Ausgangsstellung er- Occurs z. B. on the machine tool NCMT-A damage to a tool or a similar condition, the technician presses the switch "retract" on the control panel A (Fig. 2) with the result that the machine control unit 80 for this machine tool a retraction of the tool via the same trajectory in which the tool penetrated the workpiece until it reaches the starting position according to the instruction group controlling the machine tool. This is done by counting down under the control of the partial command to the starting position.

reicht. Zu dieser Zeit wird das Anhalten zum Zurückziehen durch eine Anzeigevorrichtung an der Bedienungskonsole A sichtbar angezeigt, wodurch dem Techniker mitgeteilt wird, daß die Werkzeugmaschine NCMT-A sich nunmehr im Betriebszustand zu Beginn der Teilbefehlsgruppe befindet, die durch die Sequenznummer gekennzeichnet ist, die von der die vorliegende Sequenznummer anzeigenden Vorrichtung sichtbar angezeigt wird. Erhält die das Anhalten zum Zurückziehen anzeigende Vorrichtung an der Bedienungskonsole A Strom, so wird ein den Anfang des Instruktionsblockes bedeutendes Signal erzeugt, das zur Logikeinheit A wcitergelcitet wird und einen Teil des Ermittlungssignals bildet, und das nur benutzt wird, wenn der Techniker eine Abweichung von der Reihenfolge der laufenden Instruktionen bewirken will. enough. At this time, the stopping is displayed visible to retract by a display device on the operation panel A, whereby the technician is informed that the machine tool NCMT-A now is in the operating state at the beginning of the sub-command group, which is characterized by the sequence number of the the device indicating the present sequence number is visibly displayed. The stopping indicative for retracting device gets on the operation panel A current, so a significant the beginning of the instruction block signal is generated which is wcitergelcitet to said logic unit A and forms part of the detection signal, and is used only when the technician a deviation from the order of the current instructions.

Wünscht der Techniker nach dem Ersetzen eines beschädigten Werkzeuges den Wiederahlaiif der Instruktion, die bei dem Zurückziehen des Werkzeuges durchgeführt wurde, so drückt er den »Είηκ-Schalter an der Bedienungskonsole A. Das Einschaltsignal wird über das Kabel III zur Logikeinheit A geleitet, die den Befehl gespeichert hat, der bei dem Zurückziehen des Werkzeuges durchgeführt wurde. Aufgrund des Einschaltsignals wird der gespeicherte Teilbefehl nochmals durchgeführt, wonach das Programm in der normalen Weise fortgesetzt werden kann.If, after replacing a damaged tool, the technician wishes to repeat the instruction that was carried out when the tool was withdrawn, he presses the Είηκ switch on the control panel A. The switch-on signal is sent via cable III to the logic unit A , which controls the Command that was executed when the tool was withdrawn. Due to the switch-on signal, the stored partial command is carried out again, after which the program can be continued in the normal way.

Anstelle einer nochmaligen Durchführung des Befehls, der bei dem Zurückziehen des Werkzeuges vorlag, kann der Techniker wünschen, von der Reihenfolge der im Programm enthaltenen Befehle abzuweichen und zu einem früheren oder späteren Befehl überzugehen. Dies wird in der Weise durchgeführt, daß mit Hilfe der Schaltmittel an der Bedienungskonsole A die Sequenznummer der nunmehr gewünschten Instruktion gewählt wird. Hierbei wird ein entsprechendes Signa! erzeugt, das zur Logikeinheit A. geleitet wird und das einen Teil des Ermittlungssignals bildet. Nunmehr werden zugleich die »Such«- und »Achtung«-Schalter an der Bedienungskonsole A betätigt mit der Folge, daß das Ermittlungssignal zum Computer geleitet wird. Es wird daran erinnert, daß das Ermittlungssignal zu dieser Zeit auch ein den Beginneiner Instruktionsgruppe anzeigendes Signal enthält, das während des Zurückziehens des Werkzeuges ei£cugi wuidc. Instead of repeating the command that was present when the tool was withdrawn, the technician may wish to deviate from the order of the commands contained in the program and to move on to an earlier or later command. This is carried out in such a way that the sequence number of the instruction now desired is selected with the aid of the switching means on the control panel A. A corresponding Signa! generated, which is passed to logic unit A. and which forms part of the detection signal. Now the "search" and "attention" switches on control panel A are operated simultaneously, with the result that the detection signal is sent to the computer. It will be recalled that the detection signal at this time also includes a signal indicating the beginning of an instruction group which was found during the retraction of the tool .

Der Sequenzsprung kann jedesmal eingeleitet werden, wenn das Programm unterbrochen wird, braucht jedoch nicht nach einem Zurückziehen eines Werkzeuges eingeleitet zu werden. Ist in einem Programm ei.r.2 normale Pause oder Unterbrechung vorgesehen, so erhält eine dies anzeigende Vorrichtung an der Bedienungskonsole A (Fig. 2) Strom. Hierbei wird ein das Ende einer Befehlsgruppe anzeigendes Signal zur Logikeinheit A geleitet und in das Ermittlungssignal eingeschlossen. The sequence jump can be initiated every time the program is interrupted, but does not need to be initiated after a tool has been withdrawn. If a program has two normal pauses or interruptions , a device indicating this on the control panel A (Fig. 2) receives power. Here, a signal indicating the end of a command group is sent to logic unit A and included in the detection signal.

Jedesmal wenn ein Sequenzsprung eingeleitet wird, enthält das Ermittlungssignal eine Information über den augenblicklichen Betriebszustand der Werkzeugmaschine, die dem Computer mitgeteilt wird, d. h. darüber, ob der der logistischen Einheit A vom Computer übermittelte Teilbefehl ausgeführt worden ist oder nicht.Each time a sequence jump is initiated, the detection signal contains information about the current operating status of the machine tool, which is communicated to the computer, ie about whether the partial command transmitted to the logistic unit A by the computer has been carried out or not.

Aufgrund der im Ermittlungssignal enthaltenen Information löscht der Computer die Speicherbezirke in der Maschinensteuereinheit 80 und berechnet die Differenz zwischen dem augenblicklichen Betriebszu- On the basis of the information contained in the determination signal, the computer deletes the memory areas in the machine control unit 80 and calculates the difference between the current operating time.

ij 9 10ij 9 10

B stand der Werkzeugmaschine und dem neuen Be- nenclcmente sich bis zu dem Punkt bewegen, an dem si triebszustand, den die Werkzeugmaschine erreichen der gewünscht!,¹ Teilbefehl fortgesetzt werden kann. :\ muß, um den der neuen Sequenznummer entspre- Nunmehr wird an der Bedienungskonsole A der U chenden Teilbefehl ausführen zu können. Der neube- »Ein«-Schalte» betätigt, mit der Folge, daß die Werkle rechnete Teilbefehl wird in die Speicherbezirke einge- > zeugmaschine die im Programm enthaltenen übrigen '■'S tragen und bewirkt, daß die betreffenden Maschi- Teilbefehle in der normalen Weise ausführt.B stood the machine tool and the new benches move up to the point at which the desired drive state that the machine tool can achieve! ^{1 part} command can be continued. : \ must, in order to be able to execute the sub- command on the control panel A that corresponds to the new sequence number. The new "On" switch is actuated, with the result that the Werkle calculated part command is stored in the memory areas, the other 's' contained in the program and causes the machine part commands in question in the normal Way.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Numerical control device for a multi-axis machine tool with several motors for moving a tool relative to a workpiece, with a program memory for storing partial commands issued in a certain order for guiding the tool along a multi-axis path, with a memory unit for storing at least the pending partial command for Control of the motors having tool control and with a direction of rotation at least a motor reversing retraction device for guiding the tool away from the workpiece, characterized in that that the retraction device comprises a retraction control device (operator panel 83) which if necessary

a) between the memory for the at the time of the interruption of the program Control process running Teiibefehis and the associated motors is switched;

the partial command from the point of interruption in reverse to the program sequence Asks for order, and

c) With this data, the tool until it reaches the original starting position of the Partial command controls.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the retraction control device (control panel 83) Λ ^ η sequence of the pending partial command controls in the reverse direction so that the content of the memory units contained in the-en partial commands is counted back to the start position assigned to the partial commands .

b)