DE3134360C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Steuern der
von Werkstücken (z. B. mit einer NC-Ma
schine) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Anwendung der ersten NC-Maschinen mußte ein Teile-Programmierer,
der eine Zeichnung des fertiggestellten Teiles benutzte, jede Ma
schinenbewegung sequentiell programmieren und hierbei ein Programm
für eine maschinelle Bearbeitung schaffen, das eine Folge von Be
triebsschritten hatte. Darauffolgend wurde eine Anzahl von Pro
grammierhilfen entwickelt. Die wichtigste hiervon bestand in der
Entwicklung von Teile-Programmiersprachen, die dem Programmierer er
laubten, das Teil primär in geometrischen Begriffen bzw. Ausdrücken
zu beschreiben, wobei ein programmierter Rechner die Beschreibung
des Programmierers in ein Maschinen-Bearbeitungs-Programm umwandel
te, das direkt von einer NC-Maschine verwendet werden konnte. Al
lerdings hatte die Ausführung des Maschinen-Bearbeitungs-Program
mes noch grundlegend eine sequentielle Struktur. Die Hersteller von
NC-Maschinen haben weitere Programmhilfen in Form von modalen Be
fehlen geschaffen. Diese erlauben dem Programmierer, die Para
meter eines elementaren Bearbeitungsprozesses zu definieren, wobei
die numerische Steuerung die zur Ausführung des Zyklus benötigten
Folgen der Maschinenbewegungen erzeugt. Auch hier wurden die Ar
beitsschritte des Programmes sequentiell ausgeführt. Es existiert
eine Wahlmöglichkeit bei numerischer Steuerung, die die strikte
sequentielle Natur der Programmausführung abändern kann, nämlich
die Möglichkeit des Blocklöschens. In diesem Falle geht der Teile-
Programmierer mit einem Block-Lösch-Code einen Betriebsschritt wei
ter voran; auch kann ein Block-Lösch-Schalter, der von dem Maschi
nen-Operator betätigt wird, ein- oder ausgeschaltet werden, um den
kodierten Betriebsschritt selektiv auszuführen. Allerdings bleibt
mit Ausnahme dieser geringfügigen Variation die gesamte sequentiel
le Natur des Maschinen-Bearbeitungs-Programmes erhalten.
In der Vergangenheit bestand auch kein Bedürfnis oder Grund dafür,
von der grundlegend sequentiellen Bearbeitungsweise abzuweichen.
Jüngere Entwicklungen auf dem Gebiet der Werkstücksensoren führten
dazu, daß jetzt Werkstückdaten verfügbar sind, die bisher während
eines maschinellen Bearbeitungs-Prozesses nicht erhältlich waren.
In der Patentschrift GB 12 69 999 wird eine NC-gesteuerte Maschine
beschrieben, die eine mögliche Abweichung zwischen dem eingespann
ten Werkstück und den gespeicherten Basispositionen mit Hilfe von
Sensorelementen nachweist, so daß diese Abweichungen automatisch
von einem Programm errechnet und kompensiert werden und die Maschi
ne die Bearbeitung des Werkstücks an der genauen Position beginnt.
Die Werkstücksensoren können jetzt, sofern ein Teil vorhanden ist,
seine genaue Lage, bezogen auf das Schneidwerkzeug, bestimmen, wel
cher Art aus einer Gruppe von Teilen das entsprechende Teil ist, ob
es hinsichtlich seiner Abmessungen innerhalb von Toleranzgrenzen
liegt.
Aus der Patentschrift US 33 06 442 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art
zum Steuern der Bearbeitung von Werkstücken in mehreren aufeinander
folgenden Bearbeitungsschritten bekannt, wonach in Abhängigkeit ei
ner Werkstück-Charakteristik (Farbe, Härte, Gewicht, Größe etc.),
die von Sensoren aufgenommen werden, alternative Bearbeitungsschrit
te ausgewählt werden.
Folglich existiert ein Bedürfnis, die traditionelle sequentielle Ab
lauffolge eines maschinellen Bearbeitungsprogrammes anzupassen und
die zusätzlichen Daten, die während des maschinellen Bearbeitungs
vorgangs gesammelt werden können, zu verwenden.
Beispielsweise kann ein Bearbeitungsprogramm erstellt werden, das je
den Bearbeitungsvorgang des komplexesten Teiles einer Gruppe bzw.
Familie von Teilen beschreibt. Würde die Maschine mit einem weniger
komplexen Teil dieser Teile-Familie beschickt, so kann ein Werk
stücksensor dazu verwendet werden, dieses spezielle Teil zu iden
tifizieren und es wirksam zu bearbeiten, indem alle unnötigen Bear
beitungsschritte übersprungen werden, d. h. das Maschinenprogramm
kann in einer logischen, jedoch nicht-sequentiellen Weise ausgeführt
werden.
Bei einem anderen Beispiel sei angenommen, daß ein Werkstück eine
spezielle Charakteristik aufweisen muß, beispielsweise ein Sack
loch, um die Ausführung eines weiteren Bearbeitungsschrittes zu er
möglichen. Der Werkstücksensor kann dann bestimmen, ob dieses Loch
existiert, und sofern erforderlich, veranlassen, daß das Loch ge
bohrt wird, wobei hierbei eine nicht-sequentielle Folge von Bear
beitungsschritten des Bearbeitungsprogrammes ausgeführt wird.
In einem anderen Beispiel kann, wenn der Werkstücksensor feststellt,
daß kein Werkstück vorhanden ist oder daß es hinsichtlich seiner Di
mensionen außerhalb von Toleranzgrenzen liegt, das restliche Bear
beitungsprogramm übersprungen werden.
Es gibt viele Anwendungsmöglichkeiten, bei denen es wünschenswert
ist, die Effektivität der maschinellen Bearbeitung dadurch zu ver
bessern, daß die Ausführungsfolge von Bearbeitungsschritten bei dem
Bearbeitungsvorgang modifiziert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, daß auf einer Werkzeugmaschine
bearbeitbare ähnliche Werkstücke, denen aufgrund ihrer Werkstück-
Charakteristik eindeutig neben gleichen unterschiedliche Bearbei
tungsschritte zuordnenbar sind, mit ein und demselben Bearbeitungs
programm ohne Eingriff des Maschinenbedieners bearbeitet werden können,
wobei die Reihenfolge der Durchführung von Bearbeitungsschritten
vom Programmierer definiert ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kenn
zeichnenden Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 angegeben. Vorrichtungsmäßige Ausgestaltungen und Wei
terbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 3 bis 5 zu entnehmen.
Zusammenfassend wird bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein
Verfahren angegeben, mit dem das Vorhandensein einer Werkstück-Cha
rakteristik erfaßt und die Ablauffolge der Ausführung von Bearbei
tungsschritten bei einer maschinellen Bearbeitung (Bearbeitungs
programm) gesteuert wird. Das Bearbeitungsprogramm ist in einer nu
merischen Steuerung für eine (Werkzeug)-Maschine gespeichert, die
die relative Bewegung zwischen einem Werkstück und einem Werkzeug
halter, der wahlweise ein Schneidwerkzeug oder ein Werkstück-Fühl-
Element enthält, steuert. Das Verfahren enthält als ersten Schritt
das Speichern der Bearbeitungs-Programm-Befehle, die zuerst einen
Abtastzyklus für das Erfassen einer Werkstück-Charakteristik definie
ren, zweitens einen Testzyklus für die Auswahl eines darauffolgen
den Bearbeitungsschrittes definieren, der auf dem Vorhandensein der
Werkstück-Charakteristik basiert und drittens den Platz eines nicht-
sequentiellen Bearbeitungsschrittes definieren. Während der Aus
führung der maschinellen Bearbeitung führt das Verfahren den Abtast
zyklus aus, prüft das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Werk
stück-Charakteristik und wählt den nächsten Bearbeitungsschritt
aus, der in Abhängigkeit von der Überprüfung der Werkstück-Charak
teristik auszuführen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Darstellung der Grundelemente einer Maschine, bei der
die Erfindung; anwendbar ist;
Fig. 2 ein allgemeines Blockschaltbild einer computer-gestützten
numerischen Steuerung zur Ausführung der Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm der Prozeßschritte zur Ausführung eines ge
nerellen Maschinenbearbeitungszyklus;
Fig. 4 ein Flußdiagramm der Prozeßschritte zur Ausführung eines Ab
tastzyklus zum Erfassen einer Werkstück-Charakteristik;
Fig. 5 ein Flußdiagramm der Prozeßschritte zum Überprüfen der Werk
stück-Charakteristik;
Fig. 6 ein Flußdiagramm der Prozeßschritte zum Einleiten eines Pro
grammsprunges.
Fig. 1 zeigt in schematischer Form einen Typ einer Maschine, bei der
die Erfindung angewandt werden kann. Motoren 10 und zugeordnete Po
sitionswandler 11 sind mechanisch mit Gleit
bahnen 12 verbunden, um die Gleitbahnen 12 längs stationärer
Führungsbahnen 13 zu bewegen und um Signale zu erzeugen, die
die relativen Stellungen der Gleitbahn 12 bezeichnen. Die
Gleitbahnen 12 und die stationären Führungsbahnen 13 sind
parallel zu den wechselseitig rechtwinklig stehenden Achsen
eines dreiachsigen Koordinaten-Systems 17 angeordnet. Ein
Maschinen-Koordinaten-System wird aufgrund der mechanischen
Verbindung der Motoren 10 und der Positionswandler 11 mit
den Gleitbahnen 12 gebildet.
Ein Werkstück 14 wird von einem Tisch (Support) 18 gehalten,
der seinerseits an den Gleitbahnen 12 angebracht ist,
die parallel zu dem X- und Y-Achsen des Koordinaten-Systems
17 liegen. Ein Werkzeughalter 15 ist an einer der Gleit
bahnen 12 befestigt, und zwar an denjenigen, die parallel
zur Z-Achse des Koordinaten-Systems 17 liegen. Dem Werkzeug
halter 15 ist ein Fühlelement 16 zugeordnet. Eine Relativ
bewegung des Fühlelementes 16 bezüglich des Werkstückes 14
wird durch Betreiben der Motoren 10 bewirkt. Das Werkstück
14 wird auf dem Tisch 18 durch Befestigungsklemmen 21 ge
halten, die an platzbestimmenden Bezugsflächen 19 angeordnet
sind. Vorausgesetzt, daß das dargestellte Werkstück auf dem
Tisch 18 richtig ausgerichtet ist, so werden die platzbe
stimmenden Bezugsflächen 19 Ebenen definieren, die parallel
zu den durch die Koordinaten-Achsen 17 gebildeten Ebenen
liegen. Das Werkstück kann ein Merkmal oder eine Charakteri
stik, w. z. B. eine Nocke 23 aufweisen, dessen Position sich
bezüglich den ortsbestimmenden Bezugsflächen 19 von Werk
stück zu Werkstück ändert, je nach Bestimmungsgrößen der
Herstellung. Weiterhin kann die genaue Position der orts
bestimmenden Bezugsflächen 19 hinsichtlich des Maschinen
Koordinaten-Systems von Werkstück zu Werkstück verschieden
sein, und zwar aufgrund von Änderungen oder Bewegungen der
Befestigungsklemmen 21.
Alle Bewegungen der Gleitbahnen 12 werden durch eine in
Fig. 2 dargestellte Steuerung 25 überwacht bzw. gesteuert, und
zwar durch Signale, die von den Gleitbahn-Motorantrieben erzeugt
und zu den Positonswandlern 42 weitergeleitet werden.
Die vorliegende Erfindung beschreibt
ein Verfahren zum programmierbaren Erfassen des Vorhanden
seins von Werkstück-Charakteristiken, w. z. B. eine Nocke 23
und zum darauffolgenden Steuern der Auswahl nachfolgender
Bearbeitungsschritte bei dem Bearbeitungsprogramm.
Fig. 2 zeigt ein generelles Block-Schaltbild der Struktur
einer computergestützten nummerischen Steuerung 25, in
der die Erfindung verwirklicht werden kann. Obwohl be
stimmte, in dieser Figur dargestellte Komponenten in der
von der Firma Cincinnati Milacron Inc. hergestellten
computergestützten nummerischen Steuerung verwendet werden,
kann die Erfindung auch bei anderen computergestützten
nummerischen Steuerungen angewandt werden, die äquivalente
Komponenten enthält. Folglich sollen Strukturdetails nicht
als Beschränkungen der vorliegenden Erfindung aufgefaßt
werden.
Eine primäre Kommunikationsverbindung zwischen dem Operator
und der Steuerung besteht in einem Satz von Steuer-Konsolen-
Einrichtungen, einschließlich einer Katoden-Stahlröhre
(Bildschirm) 20 eines Tastenfeldes 22, von Programm-Eingabe-
Einrichtungen 24 und 26 und Steuertasten und Lampen 28.
Diese Einrichtungen sind ihrerseits über ein Steuer-Inter
face-Baustein-Gestell 50 mit einem Computer 51 verbunden.
Die Informationen zwischen diesen Einrichtungen und dem Computer
werden über einen Eingangs-Daten-Bus 48
und einen Ausgangs-Daten-Bus 46 geleitet. Diese Busse be
stehen aus 8 parallelen Signalleitungen. Eine Kommunikation
zwischen der Maschine und der Steuerung mittels der die
Steuerung die Maschinenzustände überwacht und die Maschinen
tätigkeiten steuert, wird über einen Satz von Maschinen-
Interfaces ausgeführt, die eine Gleitbahn-Servo-Steuerung 30,
ein Maschinen-Spulen-Interface 32, ein Maschinen-Lampen-
Interface 34, ein Maschinen-Grenz-Schalter-Interface 36, ein
Maschinen-Tasten-Interface 38 und eine Spindel-Drehzahl-
Steuerung 40 enthält. Diese Interfaces (Schnittstellen-
Schaltkreise) steuern die folgenden entsprechenden Maschinen
elemente: Die Gleitbahn-Motorantriebe und Stellungswandler
42, Werkzeug-Wechsel-Elemente und andere sonstige Mechanis
men 44, Maschinen-Lampen 54, Schalter für Maschinen-Gleit
bahn-Überfahren und Grenzen sonstiger Mechanismen 56,
Operator-Funktions-Tasten 58 und Spindel-Motor-Antriebs
steuerung 60. Diese Maschineneinrichtungen sind durch ihre
entsprechenden Interfaces über ein Maschinen-Interface-Bau
stein-Bus 52 mit dem Computer verbunden, wobei sämtlicher
Informationsaustausch zwischen diesen Einrichtungen und dem
Computer über einen Eingangs-Daten-Bus 48 und einen Aus
gangs-Daten-Bus 46 durchgeführt wird.
Die Oberflächen-Abtast-Information wird von einer Sonde 64
erhalten, die über ein Sonden-Interface 62 mit dem Maschinen
interface-Bus 52 verbunden ist. In einem bvorzugten Aus
führungsbeispiel ist die Sonde 64 eine im Handel erhält
liche drei Dimensionen erfassende Kontaktsonde, die einen Grenzschalter-
Kontakt enthält, der betätigt wird, wenn die Sonde ausge
lenkt ist und der in den Ruhezustand zurückkehrt, wenn die
Sonde nicht ausgelenkt ist. Der Zustand des Sonden-Grenz-
Schalters wird von dem Sonden-Interface 62 erfaßt, das
diese Information über den Maschinen-Interface-Bus 52 über
trägt. Es ist klar, daß die Erfindung auch mit anderen Ober
flächen-Abtast-Einrichtungen verwirklicht werden kann, bei
spielsweise mit einem kapazitiven Sensor, einem photo
elektrischen Sensor, einem akustischen Sensor oder anderen
Strahlungs-Erfassungseinrichtungen.
Als Alternative zu der die Oberfläche berührenden Sonde 64
ist bei der Erfindung ein Drehmoment-Steuer-Modul 66 vorge
sehen, das die Motor-Spindel-Wandler 68 überwacht und ein
Kontaktsignal erzeugt, das ein Interface-
Unterbrechungssignal in Abhängigkeit von dem
Schneiddrehmoment erzeugt, das gleich oder größer als ein vorbe
stimmter Drehmoment-Grenzwert ist. Die Spindel-Motor-
Wandler messen den Strom, die Spannung und die Winkelge
schwindigkeit des Spindelmotors. Einzelheiten des Dreh
moment-Steuer-Moduls 66 sind in der US-Patentanmeldung
SN 0 65 583 (vom 10. August 1979) der Anmelderin der vor
liegenden Anmeldung beschrieben. Anstelle des Moduls 66
und der Wandler 68 können auch jegliche anderen im Handel
erhältlichen Sensor-Systeme für die Schneidkraft verwendet
werden, die dem Programmierer gestatten, eine erfaßbare
Grenzkraft zu bestimmen.
Der Computer 51 besteht grundsätzlich aus einem Speicher 72,
der Programm-Befehle und Programm-Daten speichert und aus
einer zentralen Verarbeitungseinheit 70 (im folgenden CPU
genannt), die Programm-Befehle interpretiert und die Pro
gramm-Daten ver- bzw. bearbeitet. Ein Betriebs-System-Pro
gramm 81 steuert die Ablauffolge der Abwicklung der Programme
innerhalb des Computers. Unter der Überwachung des Maschinen-
Zyklus-Steuer-Programms 80 steuert ein Teil-Programm 74,
d. h. ein Lese/Anzeige-Steuer-Programm die Eingabe eines
Bearbeitungs-Programmes sowie weiterer Eingabeinformationen
von den Eingabeeinrichtungen 24, 26, dem Tastenfeld 22 und
den Steuertasten 28. Ein Eingabe-Einrichtungs- Steuer-Pro
gramm 76 stellt eine Subroutine für die Steuerung der Be
triebs-Eingabe-Einrichtungen 24 und 26 dar, die ein Band
leser oder ein sonstiger Eingabe-Mechanismus sein können.
Ein Anzeige-Format-Programm 78 bestimmt die Zeichenorte und
andere Anzeige-Operationen, die sich auf die Kathodenstrahl
röhren-Anzeige 20 beziehen. Ein N/C-Block-Prozessor-Pro
gramm 82 dekodiert die ankommenden Daten, führt Parity-
oder andere Fehlerprüfungen aus und wandelt die Daten in
ein für die nummerische Steuerung zweckmäßiges Format um.
Innerhalb des N/C-Block-Prozessors 82 ist ein Hinweis- bzw.
Zeiger-Programm 84 für den nächsten Block, das die Spur hält,
deren Daten-Block ausgeführt wird und das den nächsten zu
verwendenden Daten-Block bezeichnet.
Ein Daten-Vorbereitungs-Programm 86 führt die grundlegende
Funktion des Sortierens der Daten aus, die von dem N/C-Block-
Prozessor 82 verarbeitet wurden und die Funktion des
Speicherns der Daten in ihren entsprechenden Speicherplätzen.
Unter der Steuerung des Daten-Vorbereitungs-Programms 86
wird ein Werkzeug-Daten-Programm 87 identifizierende Worte
für aktive Werkzeuge, die verwendet werden, speichern sowie
auch Koordinaten-Kompensations-Werte für die Länge oder den
Durchmesser dieser Werkzeuge, die manuell von dem Operator
oder automatisch von einem automatischen Werkzeug-Wechsler
eingesetzt wurden. Die computergestützte nummerische Steue
rung betrachtet die Sonde 64 als eine Art Werkzeug und folg
lich wird das Werkzeug-Daten-Programm 87 eine Werkzeug-
Nummer-Information speichern, die die Sonde identifiziert
als auch die Sondenlänge und die Daten des Sonden-Spitzen-
Durchmessers. Ein Programm 88 für die Vorbereitung, das
Dekodieren der Funktionen für "verschiedenes" und das
Speichern spricht auf einen Daten-Block an und dekodiert
alle geeigneten funktionalen Informationen für sonstige
Vorspannen und Nachspannen, die die von den vorbereitenden
Funktionen geforderten Spannen beeinflussen. Dieses Programm
spricht auf eine Anzahl neuer Vorbereitungs-Funktions-G-Codes
und auf Betriebs-Codes an, die durch die vorliegende Er
findung definiert werden, um einen Abtast-Zyklus einzuleiten,
und die benötigten arithmetischen Funktionen. Weiterhin
spricht dieses Programm auf Eingangs-Daten an, um den
Drehmoment-Steuer-Schaltkreis zu aktivieren und abzugleichen
sowie auch um Referenz-Drehmoment-Grenzwerte zu definieren.
Ein Speicher 94 für Strom, befohlene Vorschub-Geschwindigkeit
und Position enthält Daten für den Strom, die zukünftige
Vorschub-Geschwindigkeit und die Position. Wenn die Positions-
und Vorschub-Geschwindigkeits-Daten sowie weitere Informa
tionen gegeben sind, so bestimmt ein Spannen-Daten-Be
rechnungs-Programm 96 die Größe einer momentanen Spannen
länge und bestimmt die axialen Verschiebungen und die Vor
schub-Geschwindigkeiten zur Erreichung der gewünschten
Spanne. Ein Speicher 98 für Spindel-Drehzahl und Werkzeug-
Befehle bestimmt die Spindel-Drehzahlen und die Werkzeuge,
die von dem Programmierer während der ausgeführten Spanne
gefordert wurden.
Ein Ausgabe-Steuerprogramm 102 empfängt die Daten von dem
Daten-Vorbereitungs-Programm 86 und steuert die Ausführung
und die Übertragung dieser Daten zu den Maschinen-Elementen.
Ein Spannen-Ausführungs-Steuer-Programm 104 steuert die Er
zeugung und Verteilung von Befehls-Signalen, die axiale
Koordinaten-Daten für verschiedene Servo-Mechanismen dar
stellen. Ein Mechanismus-Prozeß-Anforderungs-Programm 106
steuert die Ausführung von Vorspannen- und Nachspannen-
Maschinen-Funktionen. Ein Spannen- und Prozeßvervoll
ständigungs- oder -Abbruch-Programm 108 folgt der Aus
führung einer einzelnen Bearbeitungs-Spanne durch die Ma
schine, bestimmt die erfolgreiche Ausführung einer einzelnen
Bearbeitungsspanne oder deren vorzeitige Beendigung und
steuert die Antwort hierauf. Ein Fühlelement-Unterbrechungsarm
und ein Service-Programm 110 steuert die Akti
vierung der Unterbrechungs-Schaltkreise des Interface 62
oder des Drehmoment-Steuer-Moduls 66. Wenn die Unterbrechung des Flächenfühlelements
aktiviert ist, so zeigt das
Programm an, daß eine Oberfläche erfaßt wurde, und zwar
durch Abschluß der Bewegung und Setzen des geeigneten Zustands
signales. Ein Block-Sprung-Programm 114 steuert den N/C-Block-
Prozessor in seiner Auswahl nicht-sequentieller Daten-Blöcke
durch Zusammenarbeit mit dem Zeiger 84 für den nächsten
Block.
Eine Mechanismus-Steuereinheit 116 spricht auf Anforderungen
von einem Mechanismus-Prozeß-Anforderungs-Programm 106 an
und aktiviert die erforderlichen Maschinenelemente zur Aus
führung des angeforderten Bearbeitungs-Prozesses; eine Pro
zeßanforderung-Warteschlange 118 speichert eine Anzahl von
angeforderten Prozessen; ein Prozeßeinleitungsprogramm 120
bedient die Warteschlange und leitet die dort gespeicherten
Prozesse ein. Ein Prozeß-Ausführungs-Steuer-Programm 112
überwacht die Ausführung der aktivierten Prozesse und be
stimmt, wann diese Prozesse ihre Aktivität beendet bzw.
vollständig ausgeführt haben.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines allgemeinen Maschinenzyklus. Es
beschreibt die Wechselwirkung der Komponenten der Blöcke in
Fig. 2, wie sie auf einen Informationsblock in einem Maschinenprogramm
wirken. Der Prozeßschritt 124 fordert mit Hilfe einer geeigneten
Einleseeinheit das Einlesen eines Teils eines Programmblocks (In
formationsblock).
Der Prozeßschritt 126 der Fig. 3 fordert, daß der Infor
mations-Block verarbeitet wird. Der Zeiger 84 für den
nächsten Block identifiziert den nächsten einzugebenden
Daten-Block, der in diesem Fall der erste Block eines
Bearbeitungs-Programms sein wird. Die N/C-Block-Prozessor-
Programme 82 der Fig. 2 führen Daten-Fehler-Prüfungen durch
und wandeln die Daten von dem Code, in dem sie von der Ein
gabeeinrichtung empfangen wurden, in binären Code um. Das
Maschinen-Zyklus-Steuer-Programm 80 bewirkt dann, daß das
Datenvorbereitungs-Programm 86 die Maschinen-Gleitbahn-
Daten von den Maschinen-Mechanismus-Daten trennt und be
rechnet die inkrementellen Verschiebungen der Maschinen-
Gleitbahnen aus den Bearbeitungs-Programm-Daten, wobei
eine Startposition und eine Endposition bestimmt wird. Das
Maschinen-Zyklus-Steuer-Programm 80 bringt das Ausgangs-
Steuer-Programm 102 dazu, die Achsen- und Interpolations-
Daten von solchen Mechanismus-Tätigkeiten w. z. B. Spindel-
Drehzahl, Werkzeugnummer und Befehle für sonstige Funktionen
zu trennen. Das Ausgangs-Steuer-Programm 102 übermittelt
dann die Daten für die Spannenlänge und die Vorschubge
schwindigkeit über den Machinen-Interface-Bus 52 zu der
Servo-Steuerung 30.
Der Prozeß-Schritt 128 bestimmt, ob eine Interpolation er
forderlich ist. Es können ge
wisse Informations-Blöcke programmiert werden, bei denen
keine Gleitbahn-Bewegung auftritt, bei denen jedoch gewisse
logische Funktionen ausgeführt werden müssen. Wenn keine
Interpolation benötigt wird, so schreitet der Prozeß zu
Schritt 130 voran, der fordert, daß die logischen Funktionen
ausgeführt werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei erwähnt,
daß in Informations-Blöcken, die Logik-Funktionen erfordern,
spezielle vorbereitende Codes von dem Dekodier- und
Speicher-Programm 88 dekodiert werden; das Block-Sprung-
Programm 100 wird die erforderliche Information und die
Daten assemblieren, um die geforderten logischen Funktionen
auszuführen. Danach wird die Ausgangs-Steuerung 102 das
Block-Sprung-Programm 114 veranlassen, die geforderten logi
schen Funktionen auszuführen. Ein Block 108 für voll
ständige Prozeß-Spanne wird feststellen, daß diese logischen
Funktionen ausgeführt wurden und den Prozeß dahin bringen,
nächsten Daten-Block auszuführen oder eine weitere Verar
beitung zu unterbinden, je nach dem wie es von der logischen
Funktion gefordert wurde.
Es sei wieder auf Fig. 3 Bezug genommen. Sofern eine Inter
polation von dem Prozeß-Schritt 128 gefordert wurde, so
schreitet der Prozeß zu Schritt 132 voran, der die Ausführung
derjenigen Maschinen-Prozesse einleitet, die vor der Bewegung
der Maschinen-Gleitbahnen ausgeführt werden müssen, z. B. das
Anlaufen der Spindel und des Kühlmittels, Aktivieren des Dreh
moment-Steuer-Moduls, Festsetzen einer erforderlichen Dreh
moment-Grenze, etc. Das Ausgangssteuer-Programm 102 der
Fig. 4 leitet dadurch einen Maschinen-Prozeß ein, daß die
Mechanismus-Steuereinheit 116 aktiviert wird, die die
Prozeß-Warteschlange 118 bedient. Der Effekt dieser Akti
vierung liegt darin, den Start einer Achsen-Interpolation
zu verhindern und zu gestatten, daß die Mechanismus-Steuer
einheit 116 die geforderten Vorspannen-Maschinen-Prozesse
ausführt, die in Schritt 134 der Fig. 3 gezeichnet sind.
Nachdem die geforderten Prozesse vollständig ausgeführt
sind, bewirkt das Prozeß-Ausführungs-Steuer-Programm 122,
daß die Mechanismus-Steuereinheit 116 den Beginn eines
Spannen-N/C-Zyklus-Auslöse-Signal erzeugt, das dem computer
gestützten N/C-Betriebs-System erlaubt, bis zum Ende der
Spanne eine Achsen-Interpolation auszuführen oder eine
Oberflächen-Unterbrechung wie in dem Prozeßschritt 136 der
Fig. 3 definiert. Wenn ein Abtast-Zyklus längs einer Be
wegungsachse ausgeführt wird, so kann das Abtasten des
Informations-Blocks einen Endpunkt innerhalb einer Werkstück-
Oberfläche definieren. Folglich wird, wenn das Fühl-Ele
ment das Werkstück erfaßt, das aktive Fühl-Element-Inter
face, d. h. das Drehmoment-Steuer-Modul 66 oder das Sonden-
Interface 62 ein Unterbrechungssignal erzeugen, was eine
Tätigkeit des Fühl-Element-Unterbrechungs-Einleitungs-
und Service-Programmes 110 erfordert. Dies wird eine
sofortige Unterbindung der Gleitbahn-Bewegung verursachen 1;
auch wird nach Beendigung des Abtast-Zyklus ein Spannen-
Endsignal erzeugt. Wenn kein Werkstück vorhanden ist, so
wird ein Spannen-Ende in normaler Weise erhalten. Auf jeden
Fall fordert der Prozeß-Schritt 138, daß das Ausgangs-
Steuer-Programm 102 die Ausführung einer Rückkehr-Spanne
einleitet, wie es durch die aktive Vorbereitungs-Funktion
bestimmt und durch das Vervollständigungs- oder Abbruch-
Programm 108 gesteuert ist. Danach führt das Ausgangs-
Steuer-Programm jegliche geforderte Nachspannen-Funktionen
aus.
Die einzelnen nach der Interpolation auszuführenden Prozesse
enthalten solche Funktionen wie das Stoppen der Spindel, das
Abschalten des Kühlmittels und das Wechseln von Werkzeugen.
Das computergestützte N/C-Betriebs-System aktiviert die
Mechanismus-Steuer-Einheit 116, die fortschreitet, diejenigen
Prozesse auszuführen, die in dem Prozeßschritt 140 der
Fig. 3 vorgesehen sind. Das computergestützte N/C-Betriebs-
System wird daran gehindert, erneut mit dem automatischen
Maschinen-Zyklus fortzufahren, bis die Mechanismus-Steuer
einheit 116 ein das Spannenende bezeichnendes N/C-Zyklus-
Löse-Signal erzeugt. Wie durch den Prozeßschritt 142 der
Fig. 3 vorgesehen wird, wenn das Bearbeitungs-Programm
nicht beendet ist, das abschließende N/C-Zyklus lösen die
Übertragung eines weiteren Informations-Blockes einleiten
sowie die Ausführung eines anderen Maschinen-Zyklus. Der
Prozeß der Fig. 3 schreitet bis zum Ende des Teil-Pro
gramms fort.
Die vorliegende Erfindung sieht vor, daß der Teil-Programmierer ein Oberflä
chen-Fühlelement verwendet, um die Charakteristik des Werkstücks zu erfassen.
Beispielsweise sei
angenommen, daß zwei identische Werkstücke vorhanden sind,
mit einer Ausnahme, daß ein Werkstück ein Sack-Loch hat, in
das ein Gewinde für eine Deckplatte gebohrt
werden muß. Das andere Werkstück erfordert keine Deckplatte;
folglich soll hier kein Gewinde gebohrt
werden. Ohne die Erfindung müßte der Teile-Pro
grammierer normalerweise zwei Programme vorbereiten, eines
mit und eines ohne den Schrauben-Loch-Kreis. Alternativ
kann ein Programm benützt werden, jedoch muß der Maschinen-
Operator eingreifen und manuell die Schrauben-Loch-Kreis-
Herstell-Schritte überspringen.
Die Erfindung fordert, daß der Teil-Programmierer ein Pro
gramm erstellt, bei dem unmittelbar vor den Bearbeitungsschritten
für die Herstellung des Gewindes ein Infor
mations-Block definiert ist, der einen Abtast-Zyklus aus
führt, um das Vorhandensein eines Sack-Loches zu erfassen.
Ein weiterer Informations-Block überprüft die Ergebnisse
des Abtast-Zyklus; sofern ein Sack-Loch vorhanden ist, wird
das Programm in kontinuierlicher Ablauffolge für die Her
stellung des Gewindes ausgeführt. Ist dagegen
kein Sack-Loch vorhanden, so springt das Programm automatisch
zu einem nicht-sequentiellen Platz, der hinter den Gewinde-
Bearbeitungs-Befehlen liegt, wodurch diese Be
arbeitungs-Vorgänge übersprungen werden.
Ein Abtast-Zyklus wird durch erste Befehle, die durch eine
spezielle Vorbereitungs-Funktion oder ein G-Wort definiert
sind, eingeleitet. Ein G-Wort mit zwei Stellen kann willkür
lich gewählt werden, um Programm-Standards zu erfüllen. Der
Abtast-Zyklus wird unter Verwendung eines Fühl-Elementes aus
geführt, um eine Werkstück-Oberfläche abzutasten, der eine
Werkstück-Charakteristik zugeordnet ist. Das Fühl-Element
kann entweder eine die Oberfläche berührende Sonde 64 und
deren zugeordnetes Interface 62 sein oder ein Schneidwerk
zeug und dessen zugeordneter Drehmoment-Meßschalt-Kreis,
einschließlich der Wandler 68 und des Interface-Moduls 66.
Wenn ein Schneidwerkzeug verwendet wird, so bestimmt der
Programmierer einen vorbestimmten Drehmoment-Grenzwert, der
einem flüchtigen bzw. oberflächlichen Kontakt des Schneid
werkzeuges mit einer Werkstück-Oberfläche äquivalent ist.
Um zwischen diesen beiden Oberflächen-Fühl-Elementen zu
unterscheiden, wird ein separates G-Wort mit zwei Stellen
verwendet. Wie oben erläutert, ist die Werkzeug-Wechsel-
Funktion eine Spannen-Ende-Funktion. Folglich muß der Teile-
Programmierer bei einem Block eines Bandes unmittelbar vor
der Definition eines Abtast-Zyklus einen Werkzeug-Wechsel-
Zyklus definieren, um entweder die Oberflächen-Kontaktier-
Sonde oder ein geeignetes Schneidwerkzeug in die Spindel
einzubringen. Zur Erfassung des Vorhandenseins eines Sackel-
Loches muß der Teil-Programmierer die Maschinen-Spindel zu
erst gegenüber der Kernöffnung anordnen, wodurch eine Start
position für eine Abtast-Zyklus-Verschiebung definiert wird.
Der Abtast-Zyklus wird dadurch ausgeführt, daß das Fühl-
Element in Richtung der Sack-Loch-Öffnung längs der Z-Be
wegungs-Achse bewegt wird.
Um den Abtast-Zyklus zu erhalten, definiert der Programmierer
Abtast-Befehle mit der folgenden Block-Information in dem
Bearbeitungsprogramm:
Nnnn Gpp Zzzzzzzz
Das N-Wort definiert die Ablauffolge-Nummer der Arbeits
schritte des Bearbeitungs-Programmes. Der G-Befehl definiert
einen Werkstück-Charakteristik-Abtast-Zyklus unter Anwendung
der Oberflächen-Kontakt-Sonde. Die Z-Adresse bezeichnet die
Bewegungs-Achse, in der der Abtast-Zyklus auftreten wird und
das Z-Wort bezeichnet eine Endposition innerhalb der Ober
fläche des Werkstückes, theoretisch innerhalb der Sack-Loch-
Öffnung. Der Abtast-Zyklus ist dahingehend begrenzt, daß er
zu einem Zeitpunkt nur in einer Bewegungs-Achse auftritt.
Allerdings kann er in irgendeiner der drei rechtwinklig zu
einander stehenden gradlinigen Achsen Auftreten; folglich kann
anstelle eines programmierten Z- auch ein X-Wort oder ein
Y-Wort verwendet werden. Weiterhin können wahlweise andere
M-, S- und T-Worte vorhanden sein. Dieser Informationsblock
wird von dem N/C-Block-Prozessor 82 gelesen und dekodiert.
Das Datenvorbereitungs-Programm 86 wird die vorbereitende
G-Funktion dekodieren und einen Abtast-Zyklus vorbereiten,
der gemäß dem in Fig. 4 definierten Prozeß ausgeführt werden
soll.
Der Prozeßschritt 144 in Fig. 4 wird von dem Fühl-Element-
Unterbrechungs-Bereitsetz- und Ausführungsprogramm 110 des
Ausgangs-Steuer-Programmes 102 ausgeführt, um die Unter
brechung (interrupt) des Fühl-Element-Interfaces, d. h. das
Sonden-Interface 62 in Bereitschaft zu setzen. Der Prozeß
schritt 146 bewirkt, daß die Vorspannen-Funktionen ausge
führt werden. Der Prozeßschritt 148 führt eine "Angriffs"-
Spanne aus, die durch das Spannendaten- und Berechnungs-
Programm 96 des Datenvorbereitungs-Programmes 86 vorbereitet
wurden. Die Ausführung der "Angriffs"-Spanne wird durch die
Spannen-Ausführungs-Steuerung 104 innerhalb des Ausgangs-
Steuer-Abschnittes 102 überwacht, der ein erstes Kommando
signal erzeugt, das bewirkt, daß sich das Fühl-Element mit
einer ersten vorgegebenen Vorschub-Geschwindigkeit längs
der Achse bewegt. Der Entscheidungsschritt 150 erfaßt die
Anwesenheit einer Fühl-Element-Interface-Unterbrechung. Wenn
der Sensor eine Werkstück-Oberfläche berührt, so wird er
bewirken, daß eine Unterbrechung auftritt, die durch die
Fühl-Element-Unterbrechungs-Einleitungs- und Ausführ-
Routine 110 beantwortet wird. Diese Unterbrechung wird
bewirken, daß eine Spannen-Abbruch-Routine 108 die Be
wegung unmittelbar beendet, wodurch ein erster Beendigungs
punkt bestimmt wird und eine "Teil-Anwesend"-Marke gesetzt
wird, die einen ersten Zustand eines Zustandssignales dar
stellt, wie in dem Prozeßschritt 152 gezeigt. Wenn die
Fühl-Element-Interface-Unterbrechung nicht auftritt, so
prüft der Prozeß-Block 154 das Spannen-Ende. Wenn die
Routine 108 für die Vervollständigung des Spannen-Prozesses
feststellt, daß der Sensor zu der durch das Z-Wort be
zeichneten endgültigen Position bewegt wurde, so wird ein
Spannen-Endsignal erzeugt, wodurch ein zweiter Beendi
gungspunkt definiert wird. Die Bewegung des Fühl-Elementes
wird gestoppt und der Prozeßschritt 156 setzt die Marke
für die Anwesenheit des Teils zurück, was einen zweiten
Zustand des Zustandssignales darstellt.
In jedem Falle erzeugt die Spannendaten- und Berechnungs
routine 96 der Datenvorbereitungs-Funktion 86 von jedem
Beendigungspunkt aus eine Rückstell-Spanne in Abhängigkeit
von dem Programm 108 für vollständige Spanne; der Ausgangs-
Steuer-Abschnitt 102 bewirkt durch das Spannen-Ausführ-
Steuer-Programm 104, daß die Rückstell-Spanne ausgeführt
wird. Die Rückstell-Spanne erzeugt ein zweites Kommando
signal zum Bewegen des Fühl-Elementes mit der momentanen
Vorschub-Geschwindigkeit zurück längs der Z-Achse bis zu
ihrem Ausgangspunkt. Wenn die Sonde zu ihrer Startposition
zurückgekehrt ist, so setzt der Prozeßschritt 160 die Fühl-
Element-Interface-Unterbrechung zurück und der Prozeß
schritt 162 bewirkt, daß die Mechanismus-Steuer-Einheit 116
jegliche Nachspannen-Funktionen ausführt.
Wenn der Drehmoment-Lösch-Schaltkreis verwendet werden soll,
so würde das G-Wort als Gtt programmiert und es würde ein
Fffff programmiert. In diesem Falle würde die "Angriffs"-
Spanne längs der programmierten Achse mit einer Vorschub
geschwindigkeit ausgeführt werden, die durch das F-Wort be
zeichnet ist. Wenn innerhalb eines Gpp-Meß-Zyklus eine Vor
schubgeschwindigkeit programmiert ist, so wird sie für den
nächsten nicht mehr messenden Informatinsblock gespeichert
werden.
Zu diesem Zeitpunkt des Abtast-Zyklus hat die Steuerung
Kenntnis von der Anwesenheit des Sack-Loches in
dem Werkstück genommen. Wenn die Sonde das Werkstück berührt
hat, so wird eine Teile-Anwesenheits-Marke gesetzt, die an
zeigt, daß kein Sack-Loch existiert. Wenn die Sonde bis zum
Ende ihrer programmierten Spanne bewegt wurde, so wird keine
Teile-Anwesenheits-Marke gesetzt und folglich existiert ein
Sack-Loch. Um den Zustand der Teile-Anwesenheits-Marke zu
überprüfen, muß der Programmierer den folgenden Informations-
Block in dem Bearbeitungs-Programm bilden:
Nnnn (TST G6 T2222 F3333)
Erneut bezeichnet auch hier das N-Wort die Ablauffolge-Nummer
während die Klammer gemäß den empfohlenen Programm-Standard
verwendet wird. Der TST-Befehl bezeichnet eine Test-Funktion,
während der G6-Befehl einen Test der Teile-Anwesenheits-Marke
darstellt; diese Befehle sind zweite Befehle, die eine logi
sche Testfunktion bezeichnen. Die T- und F-Worte sind
dritte Befehle, die Orte in dem zu suchenden Teile-Programm
bezeichnen, in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Tests. Die
T-Adresse ist einem ersten Zustand des Zustandssignals, das
durch die Teile-Anwesenheits-Marke dargestellt wird, zuge
ordnet, während das T-Wort einen nicht-sequentiellen ersten
Ort in dem zu suchenden Bearbeitungs-Programm bezeichnet,
in Abhängigkeit von dem ersten Zustand des Zustandssignales.
Der F-Adresse ist ein zweiter Zustand des Zustandssignales
zugeordnet, wobei das F-Wort einen zweiten Ort in dem zu
suchenden Bearbeitungs-Programm bezeichnet, in Abhängigkeit
von dem zweiten Zustand des Zustandssignales. Bei den bevor
zugten Ausführungsbeispiel enthalten die dritten Befehle
separate Informations-Blöcke, die an den ersten und zweiten
Orten in dem Bearbeitungsprogramm programmiert sind. An
einem nicht-sequentiellen ersten Ort des Bearbeitungs-Pro
grammes setzt der Programmierer einen Nnnn (LAB L2222)
Kennungs-Block ein, wobei an dem zweiten Ort ein Nnnn
(LAB L3333) Kennungs-Block programmiert ist. Folglich haben
die T- und F-Worte eine korrespondierende Kennungs-Adresse
mit einem identischen L-Wort.
Der G6-Testprozeß ist in Fig. 5 dargestellt. Der Prozeß
schritt 164 bestimmt, ob eine Teil-Anwesenheits-Marke ge
setzt ist oder nicht. Angenommen es existiere kein Sack-
Loch, so wird die Marke gesetzt werden. Der Prozeßschritt
166 bestimmt die Existenz einer T-Adresse, während der
Prozeßschritt 168 eine Programmsuche nach dem Kennungs-
Block einleitet, der ein L-Wort enthält, das mit dem
programmierten T-Wort korrespondiert. Bei dem vorliegendem
Beispiel, bei dem kein Sack-Loch existiert, wird gefor
dert, daß die nachfolgenden Bearbeitungsschritte, die die
Bearbeitung des Gewindelochs bezeichnen, über
sprungen werden; folglich würde der Teil-Programmierer
unmittelbar nach den Bearbeitungsschritten für das Gewinde
loch einen Kennungs-Block einsetzen, der eine Ab
lauffolge-Nummer hat und eine L-Adresse mit einem L-Wort,
das mit dem T-Wort identisch ist.
Die Programm-Suche wird durch das Block-Sprung-Programm 114
des Ausgangs-Steuer-Abschnittes 102 geleitet, der das
L-Wort dem N/C-Block-Prozessor 82 zuführt und bewirkt, daß
dieser den nächsten Block-Zeiger 84 auf den Kennungs-Block
setzt, dessen L-Wort gleich dem T-Wort ist. Danach erzeugt
das Spannen-Vervollständigungs-Programm 108 ein Spannen-
End-Signal, das bewirkt, daß das Zyklus-Steuer-Programm 80
die Übertragung des nächsten Blocks des Bearbeitungs-Pro
grammes einleitet. Da der Zeiger 84 für den nächsten Block
auf den Kennungs-Block gesetzt wurde, der das gewünschte
L-Wort enthält, wird der Block-Prozessor 82 keine Block-
Daten irgendeines von zwischenliegenden Blöcken zwischen
dem Testblock und dem Kennungs-Block übertragen. Wenn der
Block-Prozessor den gewünschten Kennungs-Block erfaßt, setzt
er den nächsten Block-Zeiger auf den Block, der unmittelbar
dem Kennungs-Block folgt, wodurch die Suche wirksam beendet
wird; die Bearbeitungs-Programm-Ausführung fährt dann mit
diesem Block fort.
Wenn eine Teile-Anwesenheits-Marke nicht gesetzt wurde, so
würde der Prozeß-Schritt 162 anzeigen, daß das Sack-Loch
vorhanden war. Der Prozeß-Schritt 180 stellt die Existenz
der F-Adresse fest und der Prozeß-Schritt 182 leitet eine
Programm-Suche nach einem Kennungs-Block ein, der ein L-Wort
enthält, das gleich dem F-Wort ist. Diese Operation wird
wiederholt durch das Block-Sprung-Programm 114 des Ausgangs-
Steuer-Abschnittes 102 durchgeführt, wobei dieser Abschnitt
102 die Operation der Routine 84 für den nächsten Block-
Zeiger innerhalb des N/C-Block-Prozessors 82 überwacht.
Sofern bei dem vorliegenden Beispiel ein Sack-Loch existiert,
so müssen die Informations-Blöcke ausgeführt werden, die
bewirken, daß der Bohr-Loch-Kreis bearbeitet wird. Diese
Informations-Blöcke würden höchstwahrscheinlich unmittel
bar nach dem Informations-Test-Block auftreten; folglich
würde der Programmierer an diesem Punkt einen Kennungs-Block
mit einer L-Adresse und einem L-Wort einsetzen, daß gleich
dem F-Wort ist. Folglich würde das Programm den nächsten
Informations-Block suchen, bei dem eine Korrespondenz zwischen
dem L-Wort und dem F-Wort festgestellt würde. Der Prozeß
schritt 186 würde den Zeiger 84 für den nächsten Block auf
den Start des Informations-Blocks, der unmittelbar auf
den L-Block folgt setzen. Dies wird natürlich die Bear
beitung des Gewindelochs einleiten.
Oben wurde eine Eigenschaft bzw. Möglichkeit beschrieben,
die es einem Teil-Programmierer erlaubt, ein Fühl-Element
zu verwenden, um die Anwesenheit bzw. das Vorhandensein
einer Werkstück-Charakteristik zu erfassen und um diese
Information dazu zu verwenden, konditionale Sprünge inner
halb ds Teile-Programmes auszuführen. Die Erfindung bietet
noch eine weitere Eigenschaft bzw. Möglichkeit. Wenn das
Teile-Programm eine Anzahl alternativer Betriebs-Schritte
enthält, so kann das Fortschreiten des Bearbeitungs-Pro
zesses vom Programmierer fordern, gewisse dieser Betriebs
schritte nicht-konditional zu überspringen. Ist beispiels
weise bekannt, daß das Werkstück an der Maschine zu einer
Teile-Familie gehört, die verschiedene Gewinde-Loch-Muster,
die gebohrt werden sollen, fordert, so erzeugt der Teil-
Programmierer ein Programm, das alle Betriebs-Schritte zum
Bohren aller Gewinde-Loch-Muster enthält. Zusätzlich fügt
der Programmierer eine Folge von Abtast- und Teile-Anwesen
heits-Prüfschritten hinzu, um zu bestimmen, welche Loch-
Muster existieren, wodurch eine geeignete Serie von Be
triebsschritten für die Bearbeitung des Werkstückes ge
bildet wird. Dem Ende jeder Folge von Betriebs-Schritten,
die die Lochmuster bezeichnen, werden Sprung-Befehle hinzu
gefügt, um die Wiederaufnahme der maschinellen Bearbeitung
an dem geeigneten Punkt in dem Programm zu bewirken. Diese
Möglichkeit wird dadurch geschaffen, daß der folgende
Sprung-Informations-Block in dem Bearbeitungs-Programm
vorgesehen ist:
Nnnn (JMP L1111)
Mit JMP wird ein Sprung-Befehl bezeichnet, während L1111
einen Sprung-Ort-Befehl erstellt. Zusätzlich zu diesem In
formations-Block muß der Programmierer an dem gewünschten
Sprung-Ort einen Kennungs-Block einsetzen. Dieser Kennungs-
Block enthält einen LAB-Betriebs-Code, eine L-Adresse und
ein L-Wort, das dem L-Wort in dem Sprung-Block identisch
ist. Der Kennungs-Block muß unmittelbar vor dem Informations-
Block angeordnet werden, der das Ziel des Sprunges ist.
Aufgrund des N/C-Block-Prozessors 82, der den Sprung-Befehl
liest, bereitet das Block-Sprung-Programm 100 in dem Daten
vorbereitungs-Abschnitt 86 einen Befehls-Block vor, der
bewirkt, daß das Block-Sprung-Programm 114 innerhalb des
Ausgangs-Steuer-Abschnittes 102 eine Programm-Suche ein
leitet, wie durch den Prozeß der Fig. 6 beschrieben. Der
Prozeß-Schritt 188 fordert, daß die Programm-Suche einge
leitet wird. Um dies auszuführen liefert das Block-Sprung-
Programm 114 den Zeiger 84 für den nächsten Block innerhalb
des N/C-Block-Prozessors 82 mit dem L-Wort, das den
Kennungs-Block als aktiven nächsten Block bezeichnet. Da
nach werden die Programm-Blöcke zu dem Block-Prozessor 82
übertragen, bis ein Kennungs-Block aufgetreten ist, der
ein L-Wort enthält, das dem L-Wort in dem Sprung-Block
identisch ist. Wenn diese Äquivalents gefunden wurde,
was durch den Prozeß-Schritt 190 bezeichnet wird, so wird
der Zeiger 84 für den nächsten Block auf den Block gesetzt,
der unmittelbar dem Kennungs-Block folgt, und zwar ent
sprechend dem Prozeß-Schritt 192, wobei die Ausführung
des Bearbeitungs-Programmes mit diesem Block weiter
fort fährt. Folglich hat der Teil-Programmierer die Mög
lichkeit sowohl konditionale Sprünge als auch nicht-kondi
tionale Sprünge innerhalb des Teile-Programmes auszuführen,
ohne irgend-eine Intervention durch den Maschinen-Operator,
wodurch der Bearbeitungs-Prozeß nicht unterbrochen wird.
Bei der Beschreibung des Abtast-Zyklus, des Test-Zyklus
und des Programm-Sprung-Zyklus wurde eine Anzahl von Pro
grammier-Codes willkürlich gewählt.
Dem Fachmann ist jedoch klar, daß die zur Ausführung dieser
Funktionen verwendeten tatsächlichen Codes vom System
Designer abhängen und von den Charakteristiken der speziellen
computergestützten nummerischen Steuerung. Folglich sollen
die in der obigen Beschreibung verwendeten speziellen Codes
nicht als Einschränkung der Erfindung angesehen werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Steuern der Bearbeitung von Werkstücken in mehre
ren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten gemäß einem Maschi
nenprogramm, wobei in Abhängigkeit der Anwesenheit oder Abwesen
heit einer Werkstückcharakteristik alternative Bearbeitungsschrit
te ausgewählt werden und die Werkstückcharakteristik bei der Durch
führung einer im Maschinenprogramm enthaltenen Anweisung für einen
Werkstückabtastzyklus durch ein Fühlelement nachgewiesen wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) ein Zustandssignal wird nach der Durchführung des Werkstückab tastzyklus gespeichert, wobei das Zustandssignal die Anwesenheit oder Abwesenheit der Werkstückcharakteristik repräsentiert;
- b) durch das Maschinenprogramm werden in Abhängigkeit vom Zustands signal Identifikationssignale erzeugt, welche die ausgewählten Be arbeitungsschritte identifizieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühl
element auf einen mechanischen Kontakt mit dem Werkstück anspricht
und der Werkstückabtastzyklus folgende Schritte enthält:
- a) ein erstes Befehlssignal wird erzeugt, um das Fühlelement entlang der Bewegungsachse von einer Startposition zu einer Endposition innerhalb einer Werkstückoberfläche hin zu bewegen;
- b) die Bewegung des Fühlelementes wird beendet entweder in Abhängig keit davon, daß das Fühlelement die Werkstückcharakteristik nachweist oder daß das Fühlelement die Endposition erreicht;
- c) ein erster Wert des Zustandssignals wird gespeichert, wenn die Werkstückcharakteristik nachgewiesen wird;
- d) ein zweiter Wert des Zustandssignals wird gespeichert, wenn das Fühlelement die Endposition erreicht hat;
- e) ein zweites Befehlssignal wird erzeugt, um das Fühlelement ent lang der Bewegungsachse zurück zur Startposition zu bewegen.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet daß das Fühlelement von einem Maschinenwerkzeughal
ter getragen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühl
element ein Schneidwerkzeug umfaßt sowie einen Drehmoment-Meßschalt
kreis, der auf das Schneidwerkzeug anspricht und ein Kontaktsignal
erzeugt, wenn das auf das Schneidwerkzeug einwirkende Drehmoment
gleich ist einem vorbestimmten Drehmoment-Grenzwert, der einen ober
flächlichen Kontakt des Schneidwerkzeuges mit dem Werkstück dar
stellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Fühlelement einen kontaktbetätigten Fühler umfaßt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/183,300 US4328448A (en) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Method for programmably controlling the sequence of execution of data blocks in a program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3134360A1 DE3134360A1 (de) | 1982-04-08 |
DE3134360C2 true DE3134360C2 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=22672248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3134360A Granted DE3134360A1 (de) | 1980-09-02 | 1981-08-31 | Verfahren zum erfassen einer werkstueck-charakteristik und zur steuerung der ablauffolge von bearbeitungsschritten einer werkzeugmaschine |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4328448A (de) |
JP (1) | JPH0618003B2 (de) |
DE (1) | DE3134360A1 (de) |
FR (1) | FR2489199B1 (de) |
GB (1) | GB2083247B (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5757303A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Fanuc Ltd | Machine tool for control of numerical value |
US4439834A (en) * | 1981-04-27 | 1984-03-27 | Dahlgren Jr William V | Tool manipulating method and apparatus |
JPS58175003A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-14 | Fanuc Ltd | 数値制御指令方式 |
JPS591164A (ja) * | 1982-06-23 | 1984-01-06 | Toyoda Mach Works Ltd | 数値制御研削盤 |
JPS60157608A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Fanuc Ltd | 数値制御方式 |
DE3941756A1 (de) * | 1989-12-18 | 1991-06-20 | Gildemeister Ag | Verfahren zur ermittlung der anwesenheit, der abmessungen oder der richtigen lage und position eines werkstuecks auf einer werkzeugmaschine |
JP2901353B2 (ja) * | 1990-12-28 | 1999-06-07 | オークマ株式会社 | 数値制御工作機械における加工プログラム編集機能を有する数値制御装置 |
US5569003A (en) * | 1994-05-13 | 1996-10-29 | Quick-Tag, Inc. | Automated engraving apparatus and method |
JP4972447B2 (ja) * | 2007-04-06 | 2012-07-11 | オークマ株式会社 | 数値制御装置 |
ITMI20121708A1 (it) * | 2012-10-10 | 2014-04-11 | Danieli Off Mecc | Gabbia di laminazione a tre rulli di lavoro |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3306442A (en) * | 1964-11-02 | 1967-02-28 | George C Devol | Multi-program apparatus |
US3623216A (en) * | 1968-07-17 | 1971-11-30 | Ikegai Iron Works Ltd | Automatic tool position compensating system for a numerically controlled machine tool |
FR2137019B1 (de) * | 1971-05-11 | 1977-01-28 | Toyoda Machine Works Ltd | |
JPS48104253A (de) * | 1972-04-11 | 1973-12-27 | ||
IT1047161B (it) * | 1975-09-03 | 1980-09-10 | Olivetti & Co Spa | Centro di lavorazione per automazione programmabile con dispositivo tattile autoadattivo |
IT1078641B (it) * | 1976-09-14 | 1985-05-08 | Olivetti & Co Spa | Perfezionamenti a un centro di lavorazione autoadattativo per automazione programmabile |
JPS5942883B2 (ja) * | 1976-10-12 | 1984-10-18 | 株式会社日立製作所 | 多能機械の制御方式 |
DE2918249A1 (de) * | 1979-05-05 | 1980-11-06 | Goetze Ag | Maschine zum vorzugsweise spanenden umfangsbearbeiten von unrunden werkstuecken, insbesondere kolbenringen |
-
1980
- 1980-09-02 US US06/183,300 patent/US4328448A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-08-28 GB GB8126275A patent/GB2083247B/en not_active Expired
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: CINCINNATI MILACRON INDUSTRIES, INC., CINCINNATI, |
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Representative=s name: BROSE, D., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8023 PULLACH |
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Owner name: CINCINNATI MILACRON INC. (EINE GES. N.D. GESETZEN |
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