DE2644596C3 - Numerische Steuerung für eine Mehrwerkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der GB-PS 11 68 104 bekannt. Dabei werden die Bearbeitungsbefehle über einen Lochstreifen eingegeben, der Befehlsblöcke enthält, wobei jeder Befehlsblock Angaben bezüglich eines bestimmten Schrittes des Arbeitsablaufes für ein hesiimraips Wprlc7eug enthält. Jedesmal dann, wenn ein Befenlsblock benötigt wird, wird der Lochstreifen so weit transportiert, daß der gewünschte Block ausgelesen werden kann. Wenn für ein bestimmtes Werkzeug ein Schritt beendet ist, wird der nächste Schritt für dieses Werkzeug auf dem Lochstreifen aufgesucht Falls bei der Ansteuerung mehrerer Werkzeuge gleichzeitig eine Kollision zwischen zwei Werkzeugen auftreten kann, werden die Befehle des einen Werkzeugträgers erst dann ausgeführt, wenn der andere Werkzeugträger die Ausführung der entsprechenden Befehle beendet hat. Auf diese Weise werden zwar Kollisionen vermieden, jedoch tritt eine erhebliche Verzögerung der Bearbeitung auf. da zwei Werkzeugträger, zwischen denen eine Kollision auftreten kann, niemals gleichzeitig betrieben werden können, sondern es muß stets der eine Werkzeugträger auf den anderen warten, so daß nur eine sehr begrenzte simultane Steuerung der Werkzeugträger möglich isL

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für die numerische Steuerung einer Werkzeugmaschine anzugeben, bei dem auch für Werkzeugträger, zwischen denen eine Kollision auftreten kann, eine möglichst

ίο weitgehende simultane Betriebsweise erfolgen kann, so daß die Gesamtbearbeitungszeit möglichst gering ist Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die im Kennzeichen des H^uptanspruchs angegebenen Maßnahmen.

In der Praxis ist beim Bearbeiten von Werkstücken häufig der Fall, daß in einer bestimmten Phase der Bearbeitung eine folgende Bearbeitung durch ein anders Werkzeug bereits angefangen werden kann bzw. vollständig durchführbar ist Dadurch wird erne kurze Gesamtbearbeitungszeit mit einer optimalen Ausnutzung der numerischen Steueranordnung erreicht

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 gekennzeichnet Durch die Verwendung von zwei getrennten Speichern bzw. Speicherräumen für die Bearbeitungsbefehle ist es möglich, die Bedingungsdaten vor Ausführung der einzelnen Bearbeitungsbefehle zu e; fassen und auf einfache Weise mittels des Vergleichers unmittelbar beim Erfüllen der Bedingung, d. h. beim Erreichen einer bestimmten Position eines anderen Werkzeugträgers, eine Befehlsfolge sofort auszuführen bzw. fortzusetzen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Beispiel eines Werkstücks, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet werden kann, Fig.2 eine Mehrwerkzeugmaschine, an der ein Werkstück nach F i g. 1 bearbeitet werden kann.

F i g. 3 eine Blockschaltung einer numerischen Steuerungsanordnung zur Steuerung einer Maschine nach Fig.2,

F i g. 4 ein Format für einen Bearbeitungsbefehl,
F i g. 5,6 und 7 Beispiele einer Befehlsfolge,
F i g. 8 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Befehlsgruppe,

F i g. 9 das Blockschaltbild einer Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das Werkstück WS nach F i g. 1 soll in kürzester Zeit hergestellt werden. Die durchzuführenden Arten von BearbeitungsbefeHen (schruppen, schlichten, gewindeschneiden, abstechen, einstechen und bohren) können an einer Drehbank mit mehreren Werkzeugschlitten erfolgen.

In F i g. 2 ist eine Drehbank DB mit drei unabhängig bewegbaren Schlitten 1,2 und 3 schematisch dargestellt, die sich zum Bearbeiten des Werkstücks nach F i g. 1 eignen. Der obere Schlitten 1 wird von gesonderten Motoren in der X- und Z-Achsrichtung angetrieben; der untere Schlitten 2 wird in der U- und iV-Achsrichtung und der hintere Schlitten 3 in der P- und ^-Achsrichtung angetrieben. Das Spannfutter KP wird von einem gesonderten schweren Spindelmotor angetrieben. Alle erwähnten Achsen sind mit Meßsystemen versehen, mit denen die aktuellen Verschiebungen der Schlitten zu einer numerischen Steueranordnung zurückgemeldet werden, die die Steuerung der Mehrwerkzeugmaschine versorgt.

In Fig.3 ist eine Blockschaltung einer derartigen numerischen Steuerungsanordnung dargestellt. Abhän-

gig von der Komplexität der Werkstücke, die an einer derartigen Werkzeugmaschins angefertigt werden, wird eine Punkt-, Strecken- und/oder Konturensteuerung benötigt Im hier beschriebenen Beispiel (Fig. 1) genügt eine Streckensteuerung für die Werkzeugmaschine zum Durchführen der gewünschten Bearbeitungen. Es handelt sich hier um insgesamt 3 Streckensteuerungen für je 2 Achsen. In Fig.3 ist eine numerische Steuerungsanordnung für eine Streckensteuerung dargestellt Im erwähnten Beispiel des Werkstücks nach Fig. 1 werden drei solche Steuerungsanordnungen benötigt Weiter ist es möglich, die Recheneinheit einer derartigen Anordnung, u zw. das Rechenwerk und der Interpolator, im Zeitmultiplex für jedes Ko. -di-iatensystem zu verwenden. Die in einer derar<'gen '''suerungsanordnung vorhandenen Speicher (Puffer und Aktivispeicher) müssen dabei groß genug sein, die betreffenden Daten aufzunehmen.

. Für ein besseres VerstSidn'is des Ausführungsbeispiels wird nachstehend c:e Wirkungsweise einer derartigen Steuerungsanordnung nach F i g. 3 kurzgefaßt erläutert Es sei darauf hingewiesen, daß es sich hier um ein Beispiel einer bekannten Steuerung ha delt, die durch jede andere Steuerungsanordnung ersetzt werden kann.

DAI ist der Dateneingabeanschluß, über den die Steuerdaten, die weiter unter näher erläutert werden, einem Pufferspeicher BS zugeführt werden. Eine zentrale Takteinrichtung CC sorgt dafür daS die Verarbeitung der Daten in einem bestimmten Zeitablauf und auch bestimmt von Maschinenzuständen (»Status«) erfolgt Dazu wird aus CC der Pufferspeicher Bj adressiert und werden Daten in einem Rechenwerk CAL für Verarbeitung in der weiteren Steuerungsanordnung geeignet gemacht (beispielsweise Umsetzung von inkremental nach absolut). Vorbereitete Daten werden im sogenannten Aktivspeicher AS geschrieben und stehen hier für die Steuerung zur Verfügung. Sie beinhalten Maschinenfunktionen wie Drehen. Schneiden, Bohrt.i u. dgl. mit der Bezeichnung MAF. die dem Maschinenfunktionsregister MAFR und daraus der Werkzeugmaschine zur Steuerung der Werkzeuge A/ATzugeleitet werden.

Weiter gibt es die Vorschubgeschwindigkeitsdaten -FD. die einem Vorschubgeschwindigkeitsgenerjior FG zur Lieferung einer Vorschubimpulsserie zugeführt werden. Hiermit wird über eine Vorsi-.iubsteuerungsanordnung FCein Vorschubgeschwindigkeiissignal an den Verschiebungsimpulsgenerator CPC zugeführt. In diesem Generator CPG werden aus Verschiebungsbefeh-Ιεη für die X- und Y-K.chtur.g (X und Y) und des erwähnten Vorschubgeschwindigkeitssignals Befehlsimpulse XCOMPUL und YCOMPUL für den Werkzeugschlitten erzeugt. Diese Befehlsimpulse gelangen an die Koordinateneinheiten MX und M2. Diese impulse werden weiterhin einem inkremernregisiei INCRX bzw. einem Inkrementregister INCR Yangeboten, dem beim Beginn eines Befehls die zurückzulegenden Strecken in der X- und "/-Richtung eingegeben und in dem die Jnkremente von diesen Werten abgezogen werden. Sind diese Inkrementregister auf Null zurückgezählt, empfängt der Generator CPG »Position erreichtw-Signale und stoppt für den betreffenden Auftrag.

In den Koordinateneinheiten MX und Ml gelangen die Befehlsimpulse XCOMPUL bzw. YCOMPUL über ein Digitalfilter DFX bzw. DF2an einen Subtrahierer-Addierer SA 1 bzw. SA 2. Der Inhalt dieser Einrichtunger SA X und SA 2 wird den Zählern PCX bzw. FC2 zugeführt deren Inhalt eine direkte Angabe für die Aclisensieu3rung ist Es erfolgt in den Digital-Anaiog-Umsetzern DACX bzw. DAC2 eine Umsetzung dieser Angaben zur Steuerung der Spindelmotoren. Die Motoren MOTX bzw. MOT2 empfangen über Verstärker DRA X bzw. DRA 2 die Steuersignale. Die Regelung erfolgt in diesem Beispiel mit Hufe von Tachodynamos TAC X bzw TAC2, die zu den Verstärkern DRA X bzw.

ίο DRA 2 rückgekoppelt sind. Meßsysteme LMS (Linearmeßsysteme für Verschiebungen) bzw. /?M5(Rotstionsmeßsysteme für Verschiebungen) signalisieren den Vorschub des Schlittens. Dieser Vorschub wird über einen Digitalumsetzer DCl für die X-Achse und DC2 für die Y-Achse den Subtrahier-Addiereinrichtungen SA X bzw. SA 2 gemeldet Diese Einrichtungen addieren immer die Befehlsimpulse SCOMPULbzw. YCOMPUL aus dem Generator CPG und subtrahieren die Impulse aus den Meßsystemen. Die Inhalte dieser Zähkeinrichtungen geben also zu jedem Zeitpunkt den momentanen Wert des Steuersignals an, mit dem die Motoren gesteuert werden müssen. Hiermit v^-vollständigt sich der Antrieb für die X-Achse und die Y Achse (YAS). Wenn die »Position erreicht«-SignaIe bereits -»on den Inkrementzählem INCRX und INCRX dem Interpolator INTzugeleitet sind, hört die Zufuhr von Befehlsimpulsen an die Einrichtungen SA 1 und SA 2 auf. Die Steuerung der Motoren stoppt dabei jedoch, wenn auch der Inhalt von PCI u.id PC2 auf Null gekommen ist (es liegt eine Verzögerung durch die Zeitkonstante des Digitalfilters und die Trägheit der Maschine vor):

Im Zusammenhang mit einem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel gibt es Signale DAU. die als Ausgangssignale der numerischen Steuerungsanordnung nach F i g. 3 dienen. Diese Signale sind XCOM- PUL- und yCOMPi/L-BefehlsimpuIse sowie eine Signalisierung FIN. die aus einem UND-Gatter EX herrührt und die Durchführung eines Befehls angibt, (sowohl XaIs auch Ksind »in Position«).

Normal-Werkstückprcgramme bestehen aus einer F">lge von Bearbeitungsbefehlen, die mit genormten (LSO)- Kodes und Befehlen aufgebaut sind. Das Normalformat eines derartigen Befehls OPD ist in Fig.4 dargestellt N ist die Befehlsnummer, G-Kodes dienen zum Angeben der Bcfch'sartcr.. X.., V.... Z.... usw. bezeichnen die Abmessungsdaten. FSTist ein Kode für die technologischen Daten wie Vorschubgeschwindigkeit, Drehzahlen. Werkzeugnummer, und HM sind Maschinenkoden für zusätzliche Daten wie Nockenstellungen. usw. und zum Angeben von Drehnchtungen. Start/-Stopp von Spindeln, usw. Die Reihenfolge der Befehle wird durch die aufeinanderfolgenden Befehle wie sie zum Beispiel in einem Lochstreifen eingelocht worden sind, bestimmt. Die Befehlsnumerierung ist dabei auch fortlaufend und um jeweils einen Schriit

IIIHIC! .

Unter Heranziehung obiger Beschreibung gibt sich folgendes: Eine Maschine mit 3 Schlitten (Fig. 2) könnte von 3 iiumerischen Steuerungsanordnungen (oder mit nur 1 derartigen Anordnung, aber dann im Zeitmultiplex) gesteuert werden. Jedoch gibt die Bildung einer Befehlsfolge Probleme, die der Verwendung des Normalverfahrens zur Bildung «:iner derartigen Folge optimale Ergebnisse im Wege stehen.

Ausgehend von den Beispielen nach Fig. 1 und Fig.2 hat die horizontale Drehbank DB drei Schlitten mit drehbaren Werkzeughaltern für beispielsweise je, 6 Werkzeuge. Die 3 Werkzeughalter mit ihren Schlitten

müssen getrennt angesteuert werden. Dies kann also mit 3 numerischen Koordinaten-Steuerungsanordnungen (oder mit nur einer im Zeitmultiplex verwirklicht werden, wobei 3 Befehlsfolgeneingänge for je ein Koordinatensystem vorgesehen sein müssen. Obgleich hiermit die volle Freiheit für jeden Werkzeughalter erreicht worden ist. ist diese Lösung bei weitem nicht optimal, denn es ist nicht möglich, die Bewegung der Schlitten miteinander zu synchronisieren- Nachstehend wird nunmehr angegeben, wie nach Bedarf alle oder einige Schlitten gleichzeitig oder nacheinander kontrolliert bewegen kennen (was praktisch möglich und für den Nfeirktrigsgr^d jtt. 5cj*··« '»>.}.

Das nachsingend beschrebeae Beispiel ist einfach in der Projektierung und für Mehrwerkzeugmaschinen mit mehreren Koordinatensystemen allgemein anwendbar.

Das Verfahren geht von Bearbeitungsbefehlen aus, die auf die obefi beschriebene Normalweise zusammengesetzt sind (in F r g. 4). Für jeden Schlitten läßt sich eine gesonderte Folge von Bearbeitungsbefehlen aufstellen. Diese folgert können wie folgt aussehen:

N 002

'ζ J Bearbeitungsbefehlsfdge J
für Schlitten 1

25

30

40

45

NObS (X. Z)

Λ.Ό69

JV 070 OPDfI Bearbeitüngsbefehlsfolge 1

iür Schlitten 2
tU. W)

.Vl 24
M 25
ΛΓ126

OPDRl) Bearbeitungsbefehlsfolge 1
fur Schlitten 3

JV250 iP.R)

Hierin sind also gemäß den ISO-Normen alle Daten über Bewegung. Vorschitbgeschwindigkeiten, Drehzahlen. Werkzeugnummersi. Korrekturen, usw. aufgenommen.

Beim beschriebenen Verfahren können Blöcke vöb Bearbeifungsbefehien aus Bearbeitungsbefehlen zusammengestellt werden, die (für verschiedene Schlitten) gleich?:, .,g durchgeführt werden können. Die Länge (—Anzofll dieser Bearbeituogsbefehle)dieser Blöcke ist unbeschränkt

Nachstehend werden einige Beispiele dieser Blöcke angegeben. Das Ende eiaes Blocks kann praktisch dadurch angegeben 5εώ, iaS ais einer nsuta Zeile fortgefahren wird.

(Normalerweise bedeutet dann die Angabe von i>5 Bearbeitungsbefehlen untereinander, daß der folgende Befehl durchgeführt werden muß-, wenn der frühere Befehf ausgeführt worden ist).

Block: ,V001/yV127

/V70 besagt: gleichzeitig die

Durchführung der Befehle 1,70 und 126 anfangen

Block: N005(N074/N 128) besagt: gleichzeitig die Befehle JV 005 und Λ/074 durchführen und den Befehl N128 anfangen, sobald der Befehl N 074 ausgeführt worden ist.

In diesem lernen Block ist also eine Bedingung v.-rfs-.^-s ·! cn. 1 '■ S"tej.· ·ιη ι ^-!lwf<\·.- Y.<hang!s;ke!t. die aber dennoch eint ·>.'·-. /eitrgt Durchiührung von Befehlen erlaubt: hier /VOO und Λ/074 bzw N005 und Λ/128. nachdem Λ/Ο74 fertiggestellt ist.

Bleck: N007 X2S0OO//V126 bedeutet: Befehl Λ/007 anfangen und. wenn die X-Achse die Position 25000 passiert, den Befehl /Vl26 anfangen. Hier also wiederum eine teilweise Abhängigkeit, jedoch nich". von einem Befehl im ganzen, sondern nur einem Teil davon.

Block: N139 Vi'24000 E3//Vl28 bedeutet: Befehl N 139 anfangen und, wenn d'e W- Achse die Position 24.000 passier« und ^ufierdem eine Wiederholung von dreimal (»planem ref-^et«) r b'.<reriendi.n 3ci.-b«i iung nach NH9 srfoliji i. > ksnt; der Befehl N128 angefangen wc^'den.

Aus diesen Btfispieler. dö'f". es einleuchten, daß die Möglichkeit zum ZusammesK-'-cHeii von Blöcken von Bearbeiiungsbefehk.» »rc.aeitig sind Hinsichtlich d^s Aufbaus eines deiartigen B!»jvks ist es ein weiterer Voneil, daß die Befehle e:;ier Befehlsfolge pro Koordinatensystem (siehe oi;?r; oichJ in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben ^ werden brauchan. Denn in einen? Block kann jeds B*2chIsnuTimer aufgenommen werden, wenn nur der inha'i den durchzuführenden Befehlen entspricht Dies erleichtert das Zusammenstellen der Befehlsfoige pro Koordinatensystem: es braucht nicht mehr eine Folge zu sein, wenn nur alle durchzuführenden Aufträge auf einer Liste stehen. Der Zusammenhang wird in Blöcken festgelegt Eine Folge von Blöcken bildet dabei den kompletten Bearbeitungszyklus für ein Werkstück.

Die Komplexität eines Befehlsbiocks kann sich mit dem gleichzeitigen Anbieten «aabhängigerer bzw. teilweise abhängiger Bearbeitungsaefehle zur Durchführung an der Werkzeugmaschine vergrößern. Ein Beispiel eines vielseitigen Blocks ist:

/V003 Y2M/Ni27 V15OOO/A/128 Κ25000/ΛΠ29 (N085 Z1234/N005). Die Behandlung dieses Blocks fängt mit dem Befehl N 003 an, wenn die Y- 'jch$e die Position 204 erreicht, der Befehl ΛΠ27 beginnt wenn die K-Achse die Position 15JQ0Q erreicht, der Befehl JV128 beginnt, wenn die V-Achse ek Position 25.030 erreicht, and sowohl der Bcfebi Ni22 ais auch der Befehl N085 werden angefangen. Wenn die Z-Acbse die Position 1234 erreicht startet auch air Befehl N 005. Es wird mh einem folgenden Block weitergearbeitet, wenn der ganze Block vollendet ist Selbstverständlich ist es auch möglich, daß in ehier praktischen Situation ein Block von einem oder mehreren einfachen, nicht gleichzeitig durchzuführenden Befehlen vorangegangen oder gefolgt wird.

Nachstehend wild ein ausführliefsfoes Beispiel der Bearbeitung eines Werkstücks WS nach Fig. 1 beschrieben. In Fig.5 ist eine Folge angegeben, die angibt welehe Befehle für den Schütten 1 nach Fig.2 durchgeführt werden müssen- Dies ist also die früher

erwähnte Befehlsfolge OPDR 1. Der Auftrag N1 gibt mit COO an, daß am Punkt X= 18.000, Z = O ein Startpunkt eingenommen werden muß. Dabei wird ein Werkzeug 7711 (Drehmeißel) im Werkzeughalter eingestellt. Λ/06 deutet auf einen konditionieren Werkzeugwechsel. Der Auftrag N2 gibt mit GOI an, daß eine Bearbeitung angefangen wird, u. zw. Schruppen bei dem A^-=I740000 (d.h. ein Span von 180.000-174.0000 = 6000 auf Durchmesserbasis, also ist dabei der Matcrialspan 3000), eine Vorschubgeschwin- to digke'it von F= 500 urv* eine Spindeldrehzahl von S 04. Λ-/03 deinei auf sin ."ecHtsf-sn'mdrehen der Spindel. Diesem Schruppen f,.lgi t.n 3eiehl Ni, bei dem Gleiches gilt wie in N 2 (solange ein Befehlskode ungeändert ist. bleibt der frühere beibehalten, dazu kommt jedoch, daß in der Z-Richtung zu Z= 75.000 gegangen werden kann). Λ/4 gibt einen neuen Start für eine folgende Spanabhebung an: /V 5. bei dem der Span 6000 ist. Ein folgender Span ist 5500. In der dabei in X-Richtung erreichten Position (X=\b2500) wird (N 10) auf Z=O gesetzt, und es tritt ein Werkzeugwechsel auf: Γ02 (Schlichtdrehmeißel), mil dem bei N11 das Schlichten durchgeführ? wird. Die Vorschubgeschwindigkeit äst dabei niedriger ί7^Γ·=400), der Span ist hier 2500 und giht zu Z="?00i/ (N \2). Mit Λ/13 wird der zweite Kragen (von i^ks)des Werkstücks geschlichtet: X= !62000 und Z= 75OGO in N !4. Danach (N 15) gibt es είη^π neuen Startpunki ,¥=160 000 und Z=O, und es ' eriolgt ein Werkzeugwechsel: Meißel 7"03 für Gewindeschneiden. N16 ist der Cewindeschneidauftrag: G 36. uahei ist X=SOOO die doppelte Gewindetiefe (X'xsX auf Durchmesserhasis), Z— 37 ?00 gibt die Gewindelänge in Mittelliniennchtung an, und P 2000 ist ein Kode für die Schnittiefe pro Gewindeschneidzyklus. Der D= 500-Kode gibt die DrehmeiJeleinstellung nach jedem Gewindeschneidzyklus: α zw. 500 in Richtung längs des schrägen, bereits früher geschnittenen Gewindes. Das Gewindeschneiden erfolgt hier in

X_ ~P

8000
2000

= 4 Zyklen.

40

N17 deutet auf einen neuen Werkzeugwechsel für die Abstechplatte N18. Das Abstechen erfolgt bis X= 9500, weil bei weiterer Bearbeitung der Rest des Werkstoffs durch Bohren und Ausdrehen weggenommen wird. N19 deutet dann ein Zurückziehen in der X-Richtung 200.000 an. In Fig.6 ist die Befehlsfolge OPDR2 für den Schlitten 2 nach Fig.2 für das Werkstück WS nach Fig. 1 dargestellt Diese Folge bedarf keiner weiteren Erläuterung. N51—N68 ist das Schruppen rechts vom Werkstück bzw. das Schlichten rechts N 69—N 75 und das zweimalige Einstechen N76—N8Z

Ausgehend von den oben angegebenen Befehlen ist es nunmehr mit dem beschriebenen Verfahren möglich, das Werkstück äußerst wirksam zu bearbeiten. Es kann ein Block von Bearbeitungsbefehlen zusammengestellt werden, bei der alle Schlitten gleichzeitig die Bearbeitungen anfangen. Ob dies in Zusammehang mit der Spindelleistung durchführbar ist, steht zur Beurteilung durch den Benutzer. Der Schlitten 3 kann unbehelligt seine ganze Befehlsfolge (N 101— N140) abarbeiten. Der Schlitten 2 kann die Dreharbeit (N 51 —N76) ganz vollenden. Der Schlitten 2 muß jedoch mit dem Einstechen (N77—N82) warten, bis der Schlitten 1 die Schlichtarbeit (ab NIl) ausführt. Der Schlitten 1 kann unbehelligt Dreharbeiten machen und Gewindeschneiden (Nl-N17), muß jedoch mit der Abstecharbeit (N 18—N19) warten, bis die Schlitten 2 und 3 ihre Befehle beendet haben. Der hierfür zusammenzustellende Block GRP\st in Fig.8 dargestellt. Dabei ist es so, daß nie mehr als ein Befehl pro Schlitten für mehr als ein Werkzeug durchgeführt wird: es kann im selben Augenblick nur eines der Werkzeuge des betreffenden Werkzeughalters benutzt werden. Das Schreiben von N101... ΛΜ40 hintereinander hat daher zur Folge, daß dabei die Befehle nacheinander durchgeführt werden. Die Befehle N51 ...N76< können jedoch, wie auch N \ ... Λ/17. gleichzeitig durchgeführt werden, wobei ab (NW ...)/N77 ... angefangen werden kann. Der folgende Block GRP'besteht in diesem Fall nur aus den Befehlen N 18 und N 19.

Nachstehend wird an Hand der F 1 g. 9 erläutert, wie das Verfahren durchführbar ist und wie die Kopplung jnit numerischen Steuerungsanordnungen erfolgen kann. Mit Nachdruck sei darauf hingewiesen, daß es sich um ein Ausführungsbeispiel handelt, das im Zusammenhang mit der Erläuterung bewußt einfach gehalten ist Die Durchführung des Verfahrens mit einem dazu programmierten Mikroprozessor ist genauso denkbar.

Die Anordnung zum Durchführen des Verfahrens enthält in diesem Beispiel nach F i g. 9 einen Blockspeicher GRPS mn einer Auswahlanordnung SEL 1 und einem Eingangs-AAusgangspufferregister GRPR. Weiter gibt es einen Befehlsspeicher OPDS mit einer Auswahlanordnung SEL2 und einem Eingangs-/Ausgangspufferregister OPDR Der Eingang der Anordnung wird von einer Leitwegeeinrichtung RTR mit einem Starteingang 577?7"und einem Dateneingang II gebildet. Daten aus einem Externspeichermedium, wie Lochstreifen, Magnetband führt RTR den Speichern GRPS und OPDS zu. Die Befehle, die bei der Durchführung einer Bearbeitung eines Werkstücks eine Rolle spielen können, werden alle hintereinander nummernweise im OPDS gespeichert Es sind die oben erwähnten Befehlsfolgen OPDR1, OPDR 2... mit den Befehlen NOOl, Λ/002,... Wenn Befehle im Speicher OPDS eingeschrieben werden, führt die Leitung a I ein Signal, das die Auswahleinrichtung SEL2 und dcS Register OPDR vorbereitet In RTR ist ein (nicht dargestellter) Zähler vorgesehen, der bei jedem in RTR ankommenden aus einem externen Speicher gelesenen Befehl um einen Schritt erhöht wird. Der Inhalt dieses Zählers ist eine Adresse des Speichers OPDS, die auf der Leitung a 1 (in Wirklichkeit ein Leitungsbündel) von RTR nach SEL 2 gebracht wird. Hiermit erfolgt die Auswahl in OPDS. Die Befehlsdaten OPD gelangen über RTR auf der Leitung a 2 (in Wirklichkeit ein Leitungsbündel) zum Register OPDR und gehen weiter zur angewiesenen Stelle in OPDS. Gleiches geschieht mit den Gruppendaten GRP, zu welchem Zweck eine Leitung a 3 die SEL1- und SEL 2-Schaltungen vorbereitet Ein kompletter Block wird hintereinander im Speicher GRPS eingeschrieben. Die Auswahl erfolgt nunmehr auf der Leitung a I durch den erwähnten Zähler in RTR zur Auswahleinrichtung SELI, und die Daten erreichen den Speicher GRPS über die Leitung a 1 und das Register GRPR. In diesem Beispiel werden die gesonderten Befehlsnummern eines Blocks mit dazugehörigen Daten an aufeinanderfolgenden Adressen des GRPSgespeichert In Fig. 9 ist ein Block N 005 (N074/N12S) an drei aufeinanderfolgenden Adressen mit einer Endbezeichnung END gespeichert Ein zweiter Block ΛΤ007 X25Q0IN126 ist an zwei folgenden aufeinanderfolgenden Adressen gespeichert Auf die beschriebene Weise können also eine Folge von

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Bcfchlsblöcken und die Befehle selbst von außen her eingclescn werden. Hiermit kann weitergearbeitet werden.

Es unterscheiden sich in der Ausführung der eingegebenen Daten eine Anzahl von Aktionen. Aktion I: In RiR wird nach einem Startbefehl der Zähler auf dif* Adresse für den Speicher CRPS eingestellt. Die Leitung a 3 führt das Signal, und die erste Adresse wählt über SEL 1 in CRPS den ersten Befehl des ersten Blocks: N 005. Aktion 2: Dieser Befehl Λ/005 gelang! /um Register GRpR(linkerTeil »ADR«). Diese Iriiormatio.i erreicht S£X2als Adresseninformation über die Leitung a 4. Aktion 3: Im Speicher OPDS wird an der Adresse 005 der Inhalt des Befehls mit der Nummer 005 ausgewählt. Dieser Befehl OPD erreicht das Register OPDR und gelangt über die Leitung a 5 zu einem Dekoder NCDEC. In NCDEC wird aus dem Befehl OPD abgeleitet für welchen Schlitten der Befehl bestimmt ist. In diesem Beispiel sind drei numerisch'' Steuerungen (beispielsweise für drei Schlitten) /VCl. NC2 und NC3 vorgesehen. Wenn eine numerische Steuerungsanordnung (eine einer Anzahl, hier drei, oder beim Arbeiten im Z"itmu'tip!ex wenn der betreffende an der Reihe ;st) zum Annehmen eines neuen Befehls bereit ist, lieg! ein Signal FlNNCi. FlNNC 2 und/oder F//VVC3 aus visier Ste.:erungsaaordnung nach Fig. 3 vor. Hiermit wrden UND-Gc,»ter el. e2 und/oder ei vorbereitet so daß abhängig davon, für welche NC ein Befahl vorlieg» dieser BefefcS weitergeleitet werden kann. Dies ergibt die Ausgangsinfomiation OPDNC1. OPDNC2 oder OFDNC3. Diese Information wird anschließend einem Eingang DA! einer numerischen Steuerungsanurdnung nach F i g. 3 angeboten. Das Aussenden des Befehls zu einer NC wird über die Leitung a 5 einem Eingang des UND-Gatters elO gemeldet Aktion 4: befindet sich der Flipflop FFin der Ruhelage. liegt ein Signa! an seinem Ausgang (links unten), das über das ODER-Gatter g 1 das UND-Gatter e 10 erreicht. Mit dem Signal auf s 5 ist dieses Gatter e 10 geöffnet und es geschieht folgendes: das Register CRPR wird rückgestellt und auch der Flipflop wird nötigenfalls (in diesem Fa'l bleibt er in der erwähnten Ruhelage) über die Leitung 16 rückgestellt Ebenfalls wird über die Leitung a 6 der Zähler in RTR um einen Schritt erhöht Hiermit kommt man zur Aktion 1 zurück. Es bedeutet in diesem Beispiel, daß (N 074/ gelesen wird. Die Klammer (bedeutet daß die Abhängigkeit die mit einem Querstrich / angedeutet wird, von einem folgenden Befehl nur zum direkt vorangehenden Befehl zurückgeht Dies wird hier nicht weiter erläutert, da es eine unwichtige Einzelheit ist und an sich in verschiedenen Anwendungen ebenfalls üblich ist Aktion 5: Wenn im Register GRPR das /-Zeichen erscheint führt die Leitung a 7 über das ODER-Gatter gZ ein Signal, das angibt daß nicht weitergearbeitet werden kann, bevor der vorangehende Befehl ausgeführt worden ist. Mit dem Signal auf a 7 wird der Flipflop FFgesetzt, und es gelangt aus FFkein Signal zum Gatter g 1. Hiermit wird die erwähnte Aktion 4 gesperrt. Aktion 6: Es muß untersucht werden, wann die abhängige Bedingung erfüllt ist. Hier: N074 muß vollendet sein. Im Dekoder NCDEC ist bekannt um welche NCi es sich handelt. Hiermit ist eines der UND-Gatter e 11, e 12 oder e 13 vorbereitet. Kommt ein FlNNCi-S'ignal aus einer numerischen Steuerungsanordnüng an, die dieselbe ist, die in NCDEC angewiesen wurde, wird dies auf der Leitung n 8 öcv. Gatter g\ zugeleitet. Hiermit ist signalisiert, daß die Bedingung erfüllt ist. und das bereits über die Leitung a 5 vorbereitete UND-Gatter öffnet

is sich. Von hier an kann die Aktion 1 wieder anfangen. In diesem Beispiel kommi dann der Auftrag N 128 an die Reihe. Hierbei enthält die Information eine END-Bezeichnung. d. h. hiermit ist die Gruppe GRP beendet. Um mit einer folgenden Gruppe fortfahren zu dürfen.

müssen alle in der früheren Gruppe angefangenen Befehle durchgeführt sein. Hierauf muß gewartet werden: die £A/£>-Signalisierung setzt ebenfalls über das Gatter g2 und die Leitung a 7 den Flipflop FF ( = Aktion 5). Jetzt müssen erst die F/MVC-Signale al'er NCs vorhanden sein, was mit einem UND-Gatter el4 überwacht wird. Aktion 7: Ist die Bedingung erfüllt, so führt die Leitung a 10 ein Signal und ein vom END-Kode vorbereitetes UND-Gatter e 15 öffnet sich. Über die Leitung a 10 gelangt dann ein Signal über das Gatter g\ zum Gatter elO: die Leitung a6 führt ein Signal, damit kann die Aktion 1 wieder angefangen werden und der Flipflop wird abermals rückgestellt. Aus RTR wird nunmehr die Adresse 4 des Speichers GRPS geliefert Der Befehl N 007 mit der Bedingung X 25000/ erscheint im Register GRPR. Die Aktion 2 und 3 werden durchgeführt Durch das Auftreten der Bedingung X 25000/ wird die Aktion 4 blockiert Aktion 5: das /-Zeichen setzt den Flipflop FF, und das Gatter e 10 bleibt geschlossen. Aktion 6: Die Bedingungsinformation X 25000 kommt in der Vergleichseinrichtung VERG an, der auch die A"-Achsinformati μ von der reihenmäßig folgenden NCi angeboten wird: durch die Dekodierung in NCDEC des Befehls Λ/007 ist bekannt um welche NCi es sich handelt Hiermit sind die betreffenden UND-Gatter e4 und e5 oder e6 und e7 oder e8 und e9 geöffnet Die SCOMPULNCibzw. die YCOMPULNCiaus der NCi {vgl F i g. 3: DAU) werden über die Leitungen all bzw. a 12 an die Vergleichseinrichtung VERGweitergeleiietDerin VERG vorhandene X-Wert wird -/on der betreffenden XCOMPULNCi (beispielsweise /=1) abgezogen. Ist der Wert gleich Null, führt die Leitung a 9 ein Signal, das über das Gatter g 1 an das Gatter e 10 gelangt Damit ist die Blockierung der Aktion 5 beseitigt und es wird zur Aktion 1 zurückgegangen: JV126 ist an der Reihe.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

26 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken an einer Werkzeugmaschine mit mehr als einem Werkzeugträger mit Hufe mindestens einer numerischen Steueranordnung, die je Werkzeugträger von Werkstückabmessungen und Maschinenbedingungen bestimmte Bearbeitungsvorgänge, und zwar für mehrere Werkzeugträger gleichzeitig, ausführt, bei dem die Bearbeitangsvorgänge für mehrere Werk-■ugträger blockweise ausgeführt werden, wobei in fcinem Block zumindest teilweise überlappend ausführbare Bearbeitungsvorgänge enthalten sind und ein neuer Block von Bearbeitungsvorgängen erst nach Beendigung aller Bearbeitungsvorgänge des vorhergehenden Blocks begonnen wird, wobei Maßnahmen zur Vermeidung von Kollisionen der Werkzeugträger getroffen werden, d. g, daß in jedem BlorV Bearbeitungsbefehle, die bei gleichzeitiger Durchführung an raindestens zwei Werkzeugträgern zu einer Kollision ihrer Werkzeuge führen können, mit einer Bedingung versehen sind, die einer vorgegebenen Stelle im Bearbeitungsvorgang eines oder mehrerer anderer Werkzeugträger innerhalb dieses Blocks entspricht, und daß die Durchführung dieser Bearbeitungsbefehle erst bei erfüllter Bedingung freigegeben wird.

Z Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach AnsDruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher (CRPS) zur Speicherung der Blöcke von Bearbeitungsbefehlen mit Bedingungsdaten und ein zweiter Speicher ,'OPDS^ zur Speicherung der einzelnen Bearbeitungsbefe' Ie sowie ein Vergleicher (VERG) vorgesehen ist, cer die beim Aufruf eines Blocks von Bearbeitungsbefehlen aus dem ersten Speicher ausgelesenen Bedingungsdaten mit Zustandsdaten (DAU),d\s von einer entsprechenden Werkzeugträgersteueranordnung (CPC) übertragen werden, vergleicht und bei Obereinstimmung das Auslesen eines folgenden Bearbeitungsbefehls aus dem zweiten Speicher freigibt.