DE2147415B2 - Verfahren zum Herstellen eines Programmträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines einzigen Program:<iträgers zur Steuerung von wenigstens zwei voneinander unabhängig betätigbaren Servoeinrichtungen eine? numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, bei dem die von den Servoeinrichtungen auszuführenden einzelnen Streckenabschnitte festgelegt und als Befehle abwechselnd zusammen mit Angaben über die Vorschubgeschwindigkeit in den Programmträger eingegeben werden.

Solche Verfahren zur Herstellung von Programmen für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen sind bekannt. Der Vorteil besteht darin, daß nur ein Lesegerät für die Datenblöcke der beiden Servoeinrichtungen erforderlich ist und daß die Synchronisierung zwischen den beiden Servoeinrichtungen gewährleistet wird. Die richtige Zuordnung der Datenblöcke erfolgt dabei in einer Programmsteuereinrichtung, die an das Lesegerät angeschlossen ist, und von der die Daten den Servoeinrichtungen zugeführt werden. Um das Programmieren des Programmträgers zu erleichtern, ist es bekannt (US-PS 3 439 346), die Datenblöcke für die beiden Servoeinrichtungen in zufälliger Reihenfolge auf dem Lochstreifen anzuordnen, so daß beim Programmieren nicht darauf geachtet werden muß, in welcher Reihenfolge die Datenblöcke auf dem Lochstreifen aufeinanderfolgen sollen. Eine solche zufällige Verteilung der Datenblöcke hat jedoch den Nachteil, daß beim Lesen der Datenblöcke der Lochstreifen ständig angehalten und hin' und hergefahren werden muß, damit die Servoeinrichtungen nicht unnötig stillstehen und stets mit Befehlen gefüttert werden können. Dies führt zu einem aufwendigen Suchsystem. Ferner kann der Lochstreifen leicht beschädigt werden.

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, die erforderlichen Datenblökke zur Befehlssteuerung der Servoeinrichtungen in solcher Form auf dem Programmträger unterzubringen, daß möglichst wenig Datenblocke ungeordnet werden müssen und der ProgrammtrSger einfach herzustellen und zu verwenden ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemaß bei dem Verfahren der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß der absolute Zeitpunkt der Beendigung jedes Streckenabschnittes ermittelt wird und die Befehle für die Servoeinrichtungen in der Reihenfolge in den Programmträger eingegeben werden, in der die Zeitpunkte auftreten. . , , .,

In dieser Weise erhält man eintn Lochstreifen, der eine Mindestlänge aufweist, da Datenwiederholun^en unnötig sind. Dies trifft insbesondere dann zu. wenn die Streckenabschnitte der beiden Servoeinrichtungen stark unterschiedlich sind. Die Herstellung des Pro grammträgers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist sehr einfach. Die Übertragung und Anordnung <iuf dem Lochstreifen sowie das Abarbeiten des Pro gramms in der Werkzeugmaschine bereitet kerne Schwierigkeiten.

Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung ist nach·.:.·■ hend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Γ I g. 1 zeigt eine Darstellung von zeitlich hinter , ander vorzunehmenden Schritten zur Durchfuhr. . * des erfindungsgemäßen Verfahrens;

F i g. 2 zeigt schematisch aufeinanderfolgende Sn = kenabschnitte für zwei gewünschte Verstellungen;

F i g. 3 zeigt einen Abschnitt eines Lochstreifens a-,. der Anordnung der Datenblöcke.

Bei einer Werkzeugmaschine, z. B. einer Fräsmascr 1 ne, ist ein erster Fräskopf entlang zweier aufeinantk■< senkrecht stehender Achsen, die allgemein als Λ i,;h! Z-Achsenbezeichnet sind, verstellbar, und ein zwc··.<τ Fräskopf ist unabhängig entlang zweier aufunanüer senkrecht stehender Achsen, die allgemein als U- und W-Achse bezeichnet sind, verstellbar. Die Daten, die den gewünschten Streckenabschnitt jedes Fräskopfes bestimmen, werden durch geeignetes Abbilden, Abtasten oder Aufzeichnen ö-.r Geometrie des gewünschten Teils vorbereitet, wie es durch die Blöcke 10 und 12 in der F i g. 1 angedeutet ist. Aus diesen einzelnen Daten des Streckenabschnittes der Fräsköpfe wird eine so ;enannte Vorlage (Manuskript) erstellt, wie es durch den Block 14 in F i g. 1 angedeutet ist. Dies ist normalerweise eine Unterlage, die in einer Form erstellt ist, daß sie von Menschen gelesen werden kann, und wird schließlich in Kartenform o. ä. gebracht, die von einem Computer gelesen werden kann und in ein digitale Daten verarbeitendes bekanntes Gerät gegeben, z. B. in einen IBM System/63-Rechner o. ä., der die Daten der Maschinenverstellung in die Sprache der Werkzeugmaschine oder in die APT-Sprache übersetzt. Dies ist durch den Block 16 in F i g. 1 angedeutet. Der Block 16 für das datenverarbeitende APT-Gerät übersetzt das ursprüngliche Manuskript für dai; Programm des Teiles in eine für die Maschine lesbare Form und erzeugt eine sogenannte Mittellinien-Aufzeichnung (Center Line File) in Block 18. worin Daten enthalten sind, die die Parallelität oder den Synchronismus anzeigen, der zwischen den Verstellungen der Fräsköpfe vorhanden sein soll. Von dem Block 18 für die Mittellinien-Aufzeichnung oder lineare Aufzeichnung beginnt eine nachfolgende Prozeßfolge, wie sie in Einzelheiten nachfolgend beschrieben wird. Bis zur Stufe 18 ist das Schaltbild nach F i g. 1 herkömmlicher Art und wird dazu verwendet, Lochstreifen für Anwendungen bei numerischen Steuerungen in der Industrie zu erstellen.

Nach dem Bloc-'. 18 fur die Mittelliniun-Aufzeichnung ist es erforderlich, verschiedene Bedingungen der Matchine einzufahren, wie die Erfordernisse für einen Werkzeugwechsel, die Werkzeugabmessung, die Vorschubgeschwindigkeit und die Vorschriften für das s Kühlmittel. Dies wird mit Hilfe der Stufe 20 erreicht, welche die Information aus dem Block 18 für die Mittellinienaufzeichnung verarbeitet

An die Stufe 20 ist eine weitere Stufe 22 angeschlossen, in der die Zeiten berechnet werden, die erforder- lieh sind für die Ausführung der Streckenabschnitte für jeden Fräskopf, wie beispielsweise in F i g. 2 angedeutet ist

Es wird kurz Bezug genommen auf F i g. 2, aus der zu ersehen ist daß die erste Strecke 24 des ersten Fräskopfes Streckenabschnitte A, B, C und D aufweist die eine zweidimensionale Strecke in der -K-Z-Ebene definieren. Eine zweite Strecke 26 für den zweiten Fräskopf enthält lediglich Sireckenabschnitte a und b, die in einer Ebene liegen, die durch die Achsen U und W defl- niert ist Die beiden Strecken, in diesem Fall von gleichen Koordinatenwerten for Z und W, rücken in Richtung auf im wesentlichen unterschiedliche Koordinatenwerte vor und vtrlaufen entlang im wesentlichen verschiedener Koordinatenwerte zu den Stoppunkten. Die Strecken können natürlich ungleiche atartwene Z und W haben. Die Stufe 22 in F i g. 1 berechnet die absoluten Zeiten, das bedeutet, daß vom absoluten Bezugspunkt Null von dem aus jeder Streckenabschnitt des Fräskopfes ausgeführt wird, ausgegangen ist. Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Streckenabschnitt A zur Ausführung eine Minute erfordert. Streckenabschnitt B erfordert ebenfalls eine Minute zur Ausführung, und somit ist der Zeitpunkt am Ende des Streckenabschnitt B zwei Minuten. Der Streckenabschnitt Cerfordert lediglieh 0,3 Minuten zur Ausführung, und somit ist der Zeitpunkt am Ende des Streckenabschnitts C 2,3 Minuten. Der Abschnitt D erfordert 2,7 Minuten, und somit ist der Zeitpunkt am Stoppunkt der Strecke 24 5 Minuten.

In ähnlicher Weise erfordert der Abschnitt a der Strecke 26 1,2 Minuten zur Ausführung, während der Abschnitt b 3,5 Minuten zur Ausführung benötigt. Somit ist der Zeitpunkt am Stoppunkt der Strecke 26 4,7 Minuten. Es kann leicht ein Rechnerprogramm aufgestellt werden, um die absoluten Zeitpunkte am Ende der verschiedenen Streckenabschnitte der Fräsköpfe entlang den Strecken 24 und 26 aus den Daten zu berechnen, die in der Stufe 20 erzengt wurden, so daß die Stufe 22 einen digitalen Rechner für allgemeine Zwekke beinhaltet. Aus der in der Stufe 22 errechneten Information werden Unterlagen für die Strecken 24 und 26 der Fräsköpfe aufgestellt, wie es. durch die Stufen 28 und 30 in F i g. 1 angedeutet ist. Die Unterlagen oder die Aufzeichnungen können in irgendeiner geeigneten Form hergestellt werden, wie etwa Lochkarten oder eine andere Art der Rechnerausgabe für den Normalfall. Jede Aufzeichnung enthält Bezeichnungen für die Achse des Fräskopfes, anschließend Verstellwerte der Fräskopfachse, dann den Buchstaben und die Nummer für die Vorschubgeschwindigkeit und schließlich die Zeit für die Ausführung, das bedeutet den Zeitpunkt am Ende eines jeden Streckenabschnitts eines Fräskopfes. Die Aufzeichnung für den zweiten Kopf wird in der Stufe 30 erstellt.

Die in F i g. 3 angedeutete Anordnung der Informationen für die Sireckenabschnitte des Fräskopfes auf einem Streifen 32 in einer Reihe von aufeinanderfolgenden Blöcken erfolgt in der Stufe 34, in der die Befehle für die Streckenabschnitte der Fräskopfe aus den Stufen 28 und 30 gemischt und in der Reihenfolge verarbeitet werden, in der die Zeitpunkte am Ende eines jeden Streckenabschnittes für den Fall auftreten, daß jede Strecke 24 und 26 kontinuierlich durchlaufen wird. An diesem Punkt sind die Befehle, die erforderlich sind, eine Maschine mit zwei Köpfen und zwei Act-sen pro Kopf zu steuern, in einem einzigen Streifen von Mindestlänge enthalten, der durch einen Einfach-Streifenleser in Betrieb genommen werden kann, um synchronisierte Verstellungen des Fräskopfes zu erzeugen. Aus der Aufzeichnung, die in Stufe 34 auf Rechnerkarten erstellt wird, wird in einer unabhängigen Stufe 36 (offline) der Lochstreifen 32 erstellt Zu diesem Zweck wird ein Standard-Lochstanzgerät verwendet Zusätzlich kann eine Aufzeichnung auf Karten auch zur Speicherung erstellt werden, wie es durch Block 36 angedeutet ist.

In F i g. 3 ist eine etwas abgekürzte Anordnung der Datenblöcke auf dem Lochstreifen 32 dargestellt Der Lochstreifen 32 ist in mehrere aufeinanderfolgende Blöcke unterteilt. Jeder Block enthält die Befehle, die erforderlich sind, um einen der Fräsköpfe auf einem Streckenabschnitt mit der vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit zu bewegen. Sämtlichen Blöcken des Lochstreifens, die sich auf die Strecke 24 in der X-Z-Ebene beziehen, geht ein Block-Kot^ voraus, der in F i g. 3 mit (395 bezeichnet ist. Sämtlichen Blöcken, die Daten für das Teileprogramm der Strecke 26 in der U- W-Ebene enthalten, geht eine Kodebezeichnung G96 voraus.

Wie durch die Stufe 34 in F i g. 1 bestimmt ist, bezieht sich der erste Informationablock auf dem Lochstreifen 32 auf den Streckenabschnitt A der Strecke 24. da die absolute Zeit am Ende dieses Streckenabschnittes der früheste Zeitpunkt für jeden der Streckenabschnitte der beiden Strecken 24 und 26 ist Entsprechend enthält der Block 38 zumindest einen G95-Kode, die X- und die Z-Achsenkennzeichnungen, die Verstellwerte für die X- und die Z-Achse, die erforderlich sind, den Streckenabschnitt A zu bestimmen, eine Zahl für die Vorschubgeschwindigkeit und einen Kode für das Blockende.

Die Kennzeichnungen für die Achsen und die Achsenwerte sind in F i g. 3 abgekürzt und einfach durch den Buchstaben A angedeutet. Der Streckenabschnitt, dessen Ende durch den nächstfolgenden Zeitpunkt bestimmt wird, ist der Abschnitt a der Strecke 26. Entsprechend enthält Jcr nächste Block 39 die Kennzeichnung G96, die Kennzeichnung der Achse und die Achsenwerte für den Streckenabschnitt a, eine Zahl für die Vorschubgeschwindigkeit und den Kode für das Blockende Der nächste Bilock 40 enthält die Kennzeichnung O35, die Information, die den Streckenabschnitt B definiert, eine Zahl für die Vorschubgeschwindigkeit und einen Kode für das Blockende. Die Blöcke 41,42 und 43 enthalten Informationen, die die Streckenabschnitte C, b, Dm dieser Reihenfolge bestimmen, da die Zeitpunkte zur Beendigung dieser Streckenabschnitte in dieser Reihenfolge ansteigen. Der Lochstreifen endet mit Angaben für das Ende und mit einem Rücklaufkode falls erforderlich. Es versteht sich, daß Folgezahlen und andere Informationen, die allgemein bei Steuerstreifen für Werkzeugmaschinen angetroffen werden, ebenfalls in den Lochstreifen 32 der F i g. 3 eingegeben werden können; sie wurden jedoch aus der vorangehenden Beschreibung zwecks Abkürzung ausgelassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   U Verfahren zum Herstellen eines ein/igen Programmtrigers zur Steuerung von wenigstens zwei s voneinander unabhängig betätigbaren Servoeinrichtungen einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, bei dem die von den Servoeinrichtungen auszuführenden einzelnen Streckenabschnitte fest gelegt und als Befehle abwechselnd zusammen mit to Angaben ober die Vorschubgeschwindigkeit in den Programmträger eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der absolute Zeitpunkt der Beendigung jedes Streckenabschnittes ermittelt wird und die Befehle für die Servoeinrichtungen in der Reihenfolge in den Programmträger eingegeben werden, in der die Zeitpunkte auftreten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Lochkarten erstellt werden, die die Streckenabschnitte in zeitlicher Reihenfolge enthalten, und aus den Lochkarten ein Lochstreifen erstellt wird, der die äquivalenten Daten enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Streckenabschnitte eine Vorlage (Manuskript) erstellt wird, die die Daten der Streckenabschnitte enthält, und die zu einer Aufzeichnung in der Maschinensprache verarbeitet wird.