DE3134360C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3134360C2
DE3134360C2 DE3134360A DE3134360A DE3134360C2 DE 3134360 C2 DE3134360 C2 DE 3134360C2 DE 3134360 A DE3134360 A DE 3134360A DE 3134360 A DE3134360 A DE 3134360A DE 3134360 C2 DE3134360 C2 DE 3134360C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
program
sensing element
block
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3134360A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3134360A1 (de
Inventor
John Albert Berenberg
David Michael Cincinnati Ohio Us Clabaugh
Ralph Charles West Chester Ohio Us Taylor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Milacron Inc
Original Assignee
Milacron Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milacron Inc filed Critical Milacron Inc
Publication of DE3134360A1 publication Critical patent/DE3134360A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3134360C2 publication Critical patent/DE3134360C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/408Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • G05B19/4083Adapting programme, configuration
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36503Adapt program to real coordinates, software orientation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36514Select by force, height or other detection

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.
DE3134360A 1980-09-02 1981-08-31 Verfahren zum erfassen einer werkstueck-charakteristik und zur steuerung der ablauffolge von bearbeitungsschritten einer werkzeugmaschine Granted DE3134360A1 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
GB2083247A (en) 1982-03-17
US4328448A (en) 1982-05-04
JPH0618003B2 (ja) 1994-03-09
DE3134360A1 (de) 1982-04-08
JPS5779505A (en) 1982-05-18
FR2489199B1 (fr) 1986-06-13
FR2489199A1 (fr) 1982-03-05
GB2083247B (en) 1984-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3134315C2 (de)
DE69627198T2 (de) Erzeugung eines messprogramms für nc-bearbeitung und darauf gestütztes bearbeitungsmanagement
DE3805500C2 (de)
EP2138914B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung, Überwachung oder Analyse eines Prozesses
DE102017004366B4 (de) Numerische Steuervorrichtung
DE10352815B4 (de) Simulationsverfahren für eine Bearbeitung eines Werkstücks durch eine Werkzeugmaschine und korrespondierender Rechner
EP1184758A2 (de) Verfahren zum Debuggen von Programmen für industrielle Steuerungen, insbesondere Bewegungssteuerungen, im Kontext der Flow Chart Programmierung
DE2644596A1 (de) Numerische steuerung fuer eine mehrwerkzeugmaschine
DE112008003800T5 (de) Numerische Steuerverfahren und Vorrichtung dafür
DE3304499A1 (de) Bearbeitungssystem fuer werkstuecke
DE102017009760B4 (de) Numerische Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine numerische Steuervorrichtung
DE4400198A1 (de) Laserschneidmaschine
DE10297651T5 (de) Numerisches Steuerverfahren und numerisches Steuersystem
DE112017000203B4 (de) Numerische Steuerung und numerisches Steuerungsverfahren
DE3134360C2 (de)
DE4011591C2 (de) Apparat zur numerischen Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Lern-Betriebsart
WO2002065223A2 (de) Steuerungs- und überwachungsanlage von maschinen und/oder anlagen mit aktionskomponenten unterschiedlicher aktionsgruppen
DE102017001783A1 (de) Numerische Steuervorrichtung, die eine Erhöhung der Anzahl Analyseziffern eines Programmbefehls ermöglicht
DE69837778T2 (de) Steuerungsvorrichtung für eine produktionsanlage
DE102004019653B4 (de) Simulationsvorrichtung
CH673612A5 (en) Key cutting machine allowing automatic key copying - with central processor receiving data obtained from original key to control orthogonal stepping motors
DE4134750C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines NC-Arbeitsprogramms für eine numerische Werkzeugmaschinensteuerung einer Werkzeugmaschine
EP1078305B1 (de) Koordinatenmessgerät und verfahren zur steuerung eines solchen
EP0801340B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Funkenerosionsmaschine
DE60023516T2 (de) Gerät zur Erzeugung von Werkzeugbahndaten für NC-Maschine und mit diesem Gerät ausgerüstete numerische Steuerung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CINCINNATI MILACRON INDUSTRIES, INC., CINCINNATI,

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BROSE, D., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8023 PULLACH

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CINCINNATI MILACRON INC. (EINE GES. N.D. GESETZEN

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BROSE, D., DIPL.-ING. RESCH, M., DIPL.-PHYS., PAT.

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BROSE, D., DIPL.-ING.DIPL.-WIRTSCH.-ING., PAT.-ANW

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation