DE2359288A1

DE2359288A1 - Befehlsgeber fuer optische kurvenfolger

Info

Publication number: DE2359288A1
Application number: DE2359288A
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ing Ulmer
Original assignee: LASER KOMBINATIONSSYSTEME GmbH
Current assignee: LASER KOMBINATIONSSYSTEME GmbH
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-06-12

Description

Ρε·*—ttT-r Dip!. ·

608-21.8O5P 28. 11. 1973

Laser-Kombinations-Systeme GmbH, Stuttgart, Hasenbergsteige

Befehlsgeber für optische Kurvenfolger

Die Erfindung betrifft einen Befehlsgeber für einen optischen Kurvenfolger, wobei der Befehlsgeber gekoppelt ist einerseits mit cin^m Antrieb zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger und dor abzutastenden Kurve und andererseits mit einem photoelelctr.in~h.nn Folgekopf des Kurvenf olgerr, 3 nach Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 23 19 96j5.5).

- Optische Kurvenfolger, auch Linienfolger oder Kurvensteuorgeräte genannt, dienen dazu, Bearbeitungs- bzw. Werkzeugmaschinen, z.B. BrennGchnoide- und Graviermaschinen, zur Fertigung unregelmäßig geformter Teile so zu steuern, daß keine zeitraubende Handarbeit notwendig ist, indem ein eine·Leseoptik aufweisender Folgekopf der- Kurvenfolgers den auf einem Zeichnungsblatt aufgezeichneten Umriß des Werkstücks verfolgt bzw. abtastet.

DLe Abtastung des vorgegebenen Umrisses bzw. einer Kurve wird jedoch problematisch, wenn Inhomogenitäten der Kurve wie Kreuzungen, Gabelungen, Änderungen der Kurvenstärke auftreten, da dann der Folgekopf nicht definiert entscheiden kann, wie die

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Abtastung fortzusetzen lot. In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt Cvgl. Prospekt der Fa. Sick, München, Kurvensteuergerät W>\ K, Datenblatt), einen Schalter vorzusehen, der durch einen Bndiener aus seiner Mittelstellung in eine linke oder rochte Positron "gebracht werden kann, um bei gewissen otrichstärken., nämlich von 0,3 - 0,1 mm, die wei an Kreuzungen oder Gabelungen vorzuwählen.

stärken., nämlich von 0,3 - 0,1 mm, die weitere Abtastrichtung

Ein derartigen Vorgehen ist aber bei Vorliegen komplizierter Kurven, z.B. zur Herstellung von Verpackungszuschnitt-Stn.nzwerkzeugon od^r auch Textilzuschnitt-Stanzwerkzeugen, zeitlich aufwendig und erfordert eine hohe Aufmerksamkeit des Bedioners.

Man könnte zwar erwägen, eine komplizierte Kurve mit vielen Kreuzungnn, Gabelungen od. dgl..in mehrere Teilkurven frei von derartigen Inhomogenitäten zu zerlegen, doch entstünde dann eine neue Schwierigkeit, nämlich das genaue In-Deckung-Bringen der einzelnen Toi!kurven beim Abtasten durch den Kurvenfolger.

Im übrigen ist das Steuern von Bearbeitungsmaschinen durch Kurvenfolger nicht so genau wie bei der numerischen (NC) oder Programm-Steuerung. Ks wäre daher wünschenswert, die Fertigung von grundsätzlich unregelmäßig geformten Werkstücken entlang ihrer verhältnismäßig einfach zu programmierender Abschnitte durch eine numerische Steuerung der Bearbeitungsmaschine vornehmen zu lassen, auch wenn diese für das betreffende Werkstück sonst durch einen optischen Kurvenfolger gesteuert wird.

Er₃ ist daher Aufgabe der Erfindung, einen automatischen Befehlsgeber der eingangs genannten Art anzugeben, der ein Steuern von Hand des Kurvenfolger? überflüssig macht und auch eine automatische Umschaltung auf ein anderes Steuergerät einer Bearbeitungsmaschine erlaubt.

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Diene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Befehlsgeber durch automatisch gewonnene digitale Information steuerbar ist.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die digitale Information auf einem Befehlsträger, insbesondere einem Lochstreifen oder einem Magnetband, aufgezeichnet'ist.

Ebenso kann"aber die digitale Information von einem Rechner stammen, der zudem selbst den Befehlsgeber darstellen kann.

Insbesondere empfiehlt es sich, daß bei Erkennen einer Kurvoninhomogoriität, insbesondere einer Kreuzung, Gabelung oder /indorung der Kurvenstärke, durch den Folgekopf der Befehlr.geber, abfragbar ist, wobei es dann zweckmäßig ist, daß durch den "Bcjfn'nlsgeber bei Abfrage infolge des Erkennens einer Kurvonhomogonj tat mindestens ein Befehl bezüglich Richtung und Geschwindigkeit an den Antrieb zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger und der abgetasteten Kurve abgebbar ist.

Es ist ferner sehr vorteilhaft, daß durch den Befehlsgeber aufgrund den puf seinem Befehlsträger zur Verarbeitung anstehenden Befehls externe Geräte wie Bearbeitungsmaschinen ansteuerbar sind, inrbenoMdoro eine numerische Steuerung davon.

Allerdings kann der Befehlsgeber auch eine gesonderte Recheneinrichtung nnr.teuorn.

Ferner int en äußerst zweckmäßig, daß der Befehl vom Befehlsgrber din Übernahme des Steuerns des Antriebs zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger und der abzutastenden Kurve durch das numerische Steuergerät so lange bewirkt, bis dieses durch einen in seinem Programm enthaltenen Befehl das Steuern des Antriebs an den Befehlsgeber zurückgibt. .

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Die Steuerung durch den Befehlsgeber wird mittels Vereinfachung des Antriebs dadurch bedeutend erleichtert, daß durch den Befehlsgcber übnr den optischen Kurvenfolger und dan numerische Steuergerät ein Antrieb für einen Tisch steuerbar ist, der sowohl dan Werkstück als auch die abgetastete Kurve trägt.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn die Bearbeitungsmaschine eine Laserbearbeitungsmaschine ist, die zur Herstellung von Verpackungszusohnitt-Stanzwerkzeugen verwendet wird. Sollen schwer programmierbare Formen im Verpackungzuschnitt gestanzt werden, z.B. Weihnachtsbäume, Osterhasen usw,, dann wird die Laserbearbeitungsmaschine vom optischen Kurvenfolger geführt, der eine entsprechende Zeichenvorlage abtastet und nach Beendigung dieser Abtastung über seinen Befehlsgebor das weitere Steuern der Laserbearbeitungsmaschine durch eine numerische Steuerung durchführen läßt, wobei sich ein Vorgehen wie im Parallelpatent desselben Erfinders (vgl, Anmeldung P 23 19 96?.4- vom 19.4.1973 Anwaltsakte 6o8-?1.379Pn) empfiehlt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bcfehlsgebers zusammen mit einem optischen Kurvenfolger und einer Bearbeitungsmaschine; und

Fig. ?.. Beispiele von Befehlen für den Befehlsgeber bei dessen Einsatz eum Steuern einer Bearbeitungsmaschine für die Herstellung eines Faltschachtel-Zuschnitts.

Ein Befehlsgeber 1 mit einem schematisch dargestellten Be- -. fehlsträger 2. in Form eines Lochstreifens, eines Magnetbands, einer Lochkarte usw. ist einerseits über eine Steuerlei lung J an einen optischen Kurvenfolger 4 mit einem Folgekopf 5 einschließlich einer nicht gesondert gezeigten Leseoptik und

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BAD GRiiaiNAL

andererseits über eine Steuerleitung 6 an ein NC- oder Programmsteuergerät 7 angeschlossen.

Das MC-Steuergerät 7 hat ebenfalls einen Befehlsträger 8 in Form eines Lochstreifens, eines Magnetbands, einer Lochkarte od. dgl. Bei der NC-Steuerung kann es sich in an sich bekannter Wiese um Bahn- oder Punkt-Strecken oder Punkt-Punkt-Steuerung handeln. Das HC-Steuergerät 7 ist einerseits an einen Antrieb zur Beiregung ojnes die vom Folgekopf 5 abzutastende Kurve (nicht gezeigt) und οin Werkstück (nicht gezeigt) tragenden Tisches 9 und andererseits an ein das Werkstück bearbeitendes Werkzeug einer Bearbeitungsmaschine, z.B. einer Laserbearbeitungsmaschine, angeschlossen.

Genauer gesagt, das NC-Steuergerät 7 ist verbunden über einen Umschalter 11 mit dem Werkzeug 10, über'einen y-Koordinaten-Umschalter 12 mit einem y-Antrieb 13 und über einen x-Umschaltor 14 mit einem x-Antrieb 15. ^N

Die Umschalter 11, 12 und 14 sind aber nicht nur an das NC-Steuergerät 7, sondern auch an den optischen Kurvenfolger 4 angeschlossen, wie deutlich Fig. 1 zu erkennen gibt, damit in Abhängigkeit von den Befehlen vom Befehlsgeber 1 der Tisch 9 und dar. Werkzeug 10 wahlweise vom optischen Kurvenfolger 4 oder vom NC-Steuergerät ¹J gesteuert werden. Die Umschalter haben also zwei Stellungen zwischen Betätigung durch den Kurvenfolger 4 und Betätigung durch das NG-Steuergerät 7.

Erkennt dor an sich bekannte Kurvenfolger 4 mittels seines photoelektrisohen Folgekopfes 5 eine Kurveninhomogenität, z.B. eine Kreuzung, so gibt er an den Befehlsgeber 1 einen Abfrageimpuls ab, in welcher Richtung er weiter zu verfahren habe. Der Befehlsgebor 1 liest dann von seinem Befehlsträger 2 den nächsten Befehl, decodiert ihn und gibt ihn über-die Steuerlei tun/; ;< an den Kurvenfolger 4 ab.

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- BAD OBiQIMAL

Είΐ verstellt sich, daß für das zu bearbeitende Kurvenmuster vorher eine Eefehlsliste in Form eines Rahmenprogramms aufzustellen ist, in das zwar nicht wie bei einer reinen numerischen oder Programmsteuerung der Bearbeitungsmaschine die Verfahrwege ejngetränen werden, in der jedoch der weitere Betrieb des Kurvenfoilers 1 an jeder Kurveninhomogenität, z.B. Kreuzungsstelle oder Abzweigung, genau spezifiziert ist.

Diese Befehlsliste (Rahmenprogramm) ist auf dem Befehlsträger 2 gespeichert.

Dor Befehlngeber 1 sollte vorzugsweise einen (nicht gezeigten) Pufferspeicher enthalten, in dem der jeweils dem gerade ausgeführt werdenden Befehl nachfolgende Befehl gespeichert ist, um eine Verzögerung zwischen den einzelnen befehlsgesteueren Arbeitngängen zu vermeiden.

FnJLIn der Befehlsgeber 1 den Kurvenfolger 4 abschaltet und die Steuerung der Bewegung des Tisches 9 ^und des Werkzeugs 10 an das NC-Steuergerät 7 abgibt, werden die dort auf dem Befehlr.-träger 8 anstehenden Befehle ausgeführt, bis ein Abfragebefehl an den Befehlsgeber 1 vom MC-Steuergerät 7 gelangt, um abzufragen, ob die weitere Steuerung des Antriebs des Tisches 9 ^und des Werkzeugs 10 wieder durch den optischen Kurvenfolger 4 vorgenommen wird.

Pur die Codierung der einzelnen Befehle auf dem Befehlsträger 2 den Befehlsgebers 1 können z.B. folgende Vorschriften verwendet werden:

er carriage return Trennzeichen für die einzelnen Befehle ₍B begin Start, der Kurvenfolger erhält den Befehl

\ für die Bewegung des Folgekopfs längs der

ι Linie, auf der er sich gerade befindet

im Arbeitsgang, jedoch ohne Werkzeugbetätigung

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BAD ORiß

G go Der Kurvenfolger bewegt das Werkstück mit

der Arbeitsgeschwindigkeit, vorher wird das Werkzeug eingeschaltet

T tool Das Werkzeug wird eingeschaltet, ohne

Vorschub

-Werkzeug aus

Schnellvorschub, ohne Bearbeitung Bleibe in der gleichen Richtung Setze die Bewegung nach rechts fort Setze die Bewegung nach links fort

change direction Laufe auf der gleichen Linie zurück

Werkzeug aus, Kurvenfolger halt Bandrückspülbefehl

Gib das Kommando an das NC-Steuergerät Kommando wieder an Kurvenfolger

Reservecodes für weitere Verwendung / " slash . Trennzeichen für Kommentare

Unter Berücksichtigung dieser· Codiervorschrift nimmt die Befehlr>liste für den Befehlsgeber 1 zur Herstellung eines Bandstahls nhnitts für einen Faltschachtel-Zuschnitt gemäß Fig. (und zwar für den äußeren linken Abschnitt) folgende Form an (vgl. auch in Fig. 2 an den einzelnen Kurvenunstetigkeiten wie Kreuzungen, Gabelungen usw. die dort angebrachten'Symbole für die einzelnen Befehle gemäß der vorangegangenen Codiervorschrif i;) :

0	off
H	hjgh
K	koep
R	right
L	left ·
C	change djrec
S	stop
ZO	Ziffer null
Zl	Ziffer e:ins
Z2	Ziffer zvioi
Z3 - Z9	Ziffern drei bis neun

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Befehle-Fr. Hefehl · Kommentar

00 G /Vorher wurde der Kurvenfolrer auf

/den Starbpunkt gesetzt

01 K /Kurvenfolger bleibt in der gleicher

/Richtung

02 K 05 K

04 R /Einlauf in die -Verschluß-Lasche

05 0 /Werkzeug aus

06 C /Kurvenfolger dreht um l80°

07 H /Schnellvorschub eingeschaltet

08 R

09 G /Werkzeug ein, Arbeitsgang

10 K /Bleibt in der Richtung

11 R

12 0 /Werkzeug aus

13 C ]Λ H

15 R

16 G /Werkzeug wieder ein

17 K

18 R

19 S /1. Teil beendet

20 Zl /Kommando an das NC-Steuergerät

übertragen

21 ZP / Kommando vom Kurvenfolger wieder

übernommen

Forner wird zur einfacheren Schreibweise der Programme vorgeschlagen, die ersten Ziffern einer Zahl der Befehlsliste zu überleben (Befehlsnumerierung).

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Ar ßc rdom sollen die? zwischen einem Schrägstrich ( / ) und einem Varonrür-klauf-Zoiclien (er) stehenden Zeichen nicht beachtet werden, um Kommentare anbringen zu können.

Unter Ba^-dctahlschnitt wird dabei die Gesamtheit der Muten oines Messerträgers verstanden, in die dann die einzelnen Stanzmesserabschnitto auπ Bandstahl einzusetzen sind, die auf einer Ablär ^.maschine mit zusätzlicher Bearbeitung der abgelängten Randstücke vorgenommen wird.

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Claims

Patentansprüche

JBefehlsgHber für einen optischen Kurvenfolger, wobei der Befehlsgeber gekoppelt ist einerseits mit einem Antrieb zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger und der abzutastenden Kurve und andererseits mit einem photoelektrischen Folgekopf des Kurvenfolger, nach Hauptpatent ... (Patentanmeldung

P 23 19 963.5),

dadurch gekennzeichnet,

daß der Fcfehls^eber (1) durch automatisch gewonnene digitale .Information steuerbar ict.
2. Befehlsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d^;o digitale Information.auf einem Befehlsträger (?), insbesondere Lochstreifen oder einem Magnetband, aufgezeichnet ist.
3. Befehlsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Information von einem Rechner sta.mmt.
4. Befehl.sgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehlsgeber (1) ein Rechner ist.
5. Befehlsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen einer Kurveninhomogenität, insbesondere einer Kreuzung, Gabelung oder Änderung der Kurvenstärke, durch den Folgekopf (5) der Befehlsgeber (1) abfragbar ist.
6. Befehlsgeber nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß durch cen Befehlsgeber (1) bei Abfrage infolge des Erkennens einer Kurveninhomogenität mindestens ein Befehl bezüglich Richtung und Geschwindigkeit an den Antrieb zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger (4) und der abgetasteten Kurve abgebbar ist.

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- li -
7. Befehlsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Befehlsgeber (1) aufgrund des auf seinem Befehlsträger (2) zur Verarbeitung anstehenden Befehls externe Geräte wie Bearbeitungsmaschinen ansteuerbar sind.
8. Befehlsgeber nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß durch den Befehlsgeber ein numerisches (NC) oder Programm-Steuergerät (7) von Beärbeitungsmaschinen ansteuerbar ist,
9. Befehlsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Befehlsgeber (l) aufgrund des auf seinem Befehlsträger (2) zur Verarbeitung anstehenden Befehls eine Recheneinrichtung ansteuerbar ist.
10. Befehlsgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehl vom Befehlsgeber (1) die Übernahme des Steuerns des Antriebs zur Relativbewegung zwischen dem Kurvenfolger (4) und der abzutastenden Kurve durch das numerische Steuergerät (7) so lange bewirkt, bis dieses durch einen in seinem Programm enthaltenen Befehl das Steuern des Antriebs an den Befehlsgeber zurückgibt. ' ·
11. Befehlsgeber nach einem der Ansprüche 7* 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Befehlsgeber (1) über den optischen Kurvenfolger (4) und das numerische Steuergerät (7) ein Antrieb für einen Tisch (9) steuerbar ist, der sowohl das Werkstück als auch die abgetastete Kurve trägt.

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