DE3607965A1 - Einrichtung zum erstellen von nc-programmen aus zeichnungsvorlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Er­ stellen von NC-Programmen auf der Basis von Zeichnunqsvorlagen, mit einer Programmierein­ heit mit Eingabetastatur, wobei die Zeichnungs­ elemente der Zeichnungsvorlage mit geeigneten Bestimmungsparametern oder als eine Folge digi­ taler Koordinatenwerte eingebbar sind und in der Programmiereinheit in eine Folge diskreter Koor­ dinatenwerte x′, y′ eines kartesischen NC-Koordi­ natensystems umsetzbar sind.

Derartige Einrichtungen zum Erstellen von NC- Programmen, bei denen eine technische Zeichnung in eine entsprechende Steuerkurve für eine NC- gesteuerte Bearbeitungsmaschine umgesetzt wird, sind bekannt und besitzen eine stationäre Ein­ gabetastatur sowie einen Bildschirm, der entweder die eingegebenen Parameter auflistet oder neuer­ dings die in dem kartesischen NC-Koordinatensystem erzeugte Kurve aufzeichnet, um dem Programmierer eine Kontrolle darüber zu ermöglichen, dass tat­ sächlich alle Zeichnungselemente korrekt eingege­ ben sind und eine der Zeichnungsvorlage entspre­ chende numerische Steuerkurve entsteht. Nachteilig ist hierbei der relativ hohe apparative Aufwand der bekannten Einrichtungen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Erstellung von PC-Pro­ grammen aufgrund von Zeichnungsvorlagen in ein­ facher Weise und mit reduziertem apparativem Auf­ wand möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei der Ein­ richtung der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, dass eine Laufwagenanordnung vorgesehen ist, die eine erste stationäre Laufschiene, einen längs der ersten Laufschiene verschiebbaren ersten Lauf­ wagen, eine senkrecht an dem ersten Laufwagen an­ geordnete zweite Laufschiene, einen längs der zweiten Laufschiene verschiebbaren zweiten Lauf­ wagen und eine an dem zweiten Laufwagen angeordnete Positionierungshilfe enthält, und dass die Eingabe­ tastatur der Programmiereinheit am zweiten Lauf­ wagen angeordnet ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere da­ rin, dass die aufeinanderfolgende Eingabe von Zeich­ nungselementen, welche die Zeichnung bilden, un­ mittelbar über der Zeichnungsvorlage, und zwar über dem betreffenden Zeichnungselement vorgenommen wer­ den kann, welches eingegeben werden soll. Der Be­ nutzer fährt somit während der Eingabe der Zeich­ nungselemente die Zeichnungsvorlage mit dem Ablese­ auge bzw. der Positionierungshilfe ab und hat auf diese Weise jederzeit die Kontrolle, welcher Ab­ schnitt einer gezeichneten Kurve schon in die Pro­ grammiereinheit eingegeben ist, und welcher Abschnitt der gezeichneten Kurve noch eingegeben werden muss. Ein eigenes Bildschirmgerät zur Wiedergabe des schon erfassten Zeichnungsabschnittes kann daher entfallen.

Besonders bevorzugt enthält die Laufwagenanordnung an den Laufwagen und den Laufschienen Wegstrecken­ messeinrichtungen, welche eine der Laufwagenver­ schiebung proportionale Anzahl an elektrischen Impulsen abgeben, die mit einem einstellbaren Maß­ stabsfaktor gewichtet als Koordinatenwerte x, y eines kartesischen Basiskoordinatensystems gezählt werden und vorteilhafterweise an Anzeigeeinheiten angezeigt werden können, wobei die Anzeigeeinheiten z.B. im Bereich des zweiten Laufwagens angeordnet sind. Das Basiskoordinatensystem ist durch einen wählbaren ortsfesten Nullpunkt und durch in Lauf­ richtung der Laufwagen festliegende Achsrichtungen gekennzeichnet. Die Laufwagenanordnung enthält be­ vorzugt Transformations-Schaltungsmittel, welche die gezählten Koordinatenwerte des Basissystems in andere Koordinatensysteme transformiert. Wesent­ lich ist dabei, dass die Koordinaten des Basiskoor­ dinatensystems auch in die Werte des NC-Koordinaten­ systems transformiert werden können, so dass eine direkte Eingabe von Basiskoordinatenwerten als Be­ stimmungsparameter für Zeichnungselemente möglich ist. Wenn z.B. mit der erfindungsgemässen Einrich­ tung als Zeichnungselement eine gerade Strecke ein­ programmiert werden soll, die durch ihre Anfangs­ koordinaten und einen Steigungswinkel gekennzeich­ net ist, so lassen sich die Anfangskoordinaten - als einer der beiden Bestimmungsparameter - in einfacher Weise dadurch direkt in die Programmiereinheit ein­ geben, dass mit dem Ableseauge bzw. der Positionie­ rungshilfe die Anfangskoordinaten der Strecke erfasst und die dabei erzeugten Basiskoordinaten - ggfs. unter Zwischenschaltung einer Transformation - als NC-Koordinatenwerte in die Programmiereinheit über­ geben werden. Es entfällt auf diese Weise die Be­ rechnung der Anfangskoordinaten des Zeichnungsele­ mentes bzw. deren Eingabe als numerischer Wert. Die Anfangskoordinaten werden - im Basissystem - viel­ mehr durch die Laufwagenanordnung selbst erzeugt, und sie können dann direkt der Programmiereinheit übergeben werden, wobei die Transformation von dem Basiskoordinatensystem in das NC-Koordinatensystem entweder noch in der Laufwagenanordnung oder in der Programmiereinheit durchgeführt wird. Voraussetzung hierfür ist lediglich, dass der eindeutige Zusam­ menhang zwischen dem Basiskoordinatensystem und dem NC-Koordinatensystem bekannt ist.

Besonders bevorzugt wird das NC-Koordinatensystem gleich dem Basiskoordinatensystem gewählt; die Po­ sitionskoordinaten des Ableseauges der Laufwagen­ anordnung sind dann jeweils gleich den NC-Koordinaten der zu erzeugenden numerischen Funktion. Diese Po­ sitionskoordinaten können dann mittels einer geeig­ neten Steuereinheit direkt in die Programmierein­ heit übergeben und dort als diskrete Koordinaten der zu erzeugenden NC-Steuerkurve verarbeitet werden.

Die häufigsten Zeichnungselemente stellen gerade Strecken vorgegebener Länge und Kreisabschnitte dar. Zur Beschreibung der geraden Strecken dienen z.B. die Anfangskoordinaten, der Neigungswinkel und die Länge der Strecke bzw. die Koordinaten zweier Punkte und die Länge der Strecke. Als Bestimmungsparameter der Kreisabschnitte dienen die Anfangs- und die End­ koordinaten sowie der Kreismittelpunkt bzw. Radius und Kreismittelpunkt und Länge des Kreisabschnittes etc. Um eine zügige Erfassung der Zeichnungselemente zu ermöglichen, enthält die Eingabetastatur bevor­ zugt Steuertasten, welche die Art des Bestimmungs­ parameters kennzeichnen. Neben der betreffenden Steuertaste muss dann lediglich noch der numerische Wert des Bestimmungsparameters eingegeben werden, um den betreffenden Bestimmungsparameter vollstän­ dig zu erfassen.

Vorteilhafterweise sind zwei Anzeigeeinheiten im Bereich des zweiten Laufwagens vorgesehen, welche entweder die gezählten Basiskoordinaten, und zwar die jeweiligen Positionskoordinaten des Ablese­ auges, oder entsprechend transformierte Basiskoor­ dinaten anzeigt. An den Anzeigeeinheiten lassen sich jedoch auch ausgewählte Wertepaare der von der Pro­ grammiereinheit ermittelten NC-Koordinatenwerte an­ zeigen.

Vorteilhafterweise ist die Programmiereinheit eben­ falls am zweiten Laufwagen angeordnet und als Mikro­ computer zusammen mit der Eingabetastatur verwirk­ licht. Die Programmiereinheit lässt sich mit einer Normschnittstelle versehen, um das erzeugte NC-Programm auf andere Datenverarbeitungsgeräte übertragen und dort weiterverarbeiten zu können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Einrichtung; und

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Einrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf eine Einrichtung zum Erstellen von NC-Programmen auf der Basis von Zeich­ nungsvorlagen 3. Eine Laufwagenanordnung 1 besitzt eine erste Laufschiene 2, die an einem Auflagetisch 5 befestigt ist. An der ersten Laufschiene 2 ist ein erster Laufwagen 4 längsverschiebbar gelagert und trägt eine zweite Laufschiene 6 senkrecht zur ersten Laufschiene 2. An der zweiten Laufschiene 6 ist ein zweiter Laufwagen 8 längsverschiebbar ge­ lagert, an dem eine Positionierungshilfe, z.B. ein Leseauge 10 mit Fadenkreuz befestigt ist. An dem zweiten Laufwagen 8 ist ferner ein Wahltastenfeld 36 mit zwei Anzeigeeinheiten 50, 52 angeordnet. Im Gehäuse des Laufwagens 8 und/oder des Wahltasten­ feldes 36 sind Transformations-Schaltungsmittel 32 zur Durchführung erwünschter Koordinaten-Transfor­ mationen sowie eine Steuereinheit 34 untergebracht, welche - vom Wahltastenfeld 36 aktiviert - ausge­ wählte Koordinaten-Transformationen auf gezählte Koordinatenwerte ausübt und dann die transformier­ ten Koordinaten bzw. direkt die gezählten Koordinaten an den Anzeigeeinheiten 50, 52 zur Anzeige bringt.

An den beiden Laufwagen 4, 8 und den beiden Lauf­ schienen 2, 6 sind Wegstreckenmesseinrichtungen 20, 22 angebracht, vgl. Fig. 2, die eine der Laufwagen­ verschiebung proportionale Anzahl an elektrischen Impulsen abgeben, die in einer Zählschaltung 28 als Koordinatenwerte x′ y eines kartesischen Basiskoor­ dinatensystems gezählt werden, wobei die durch die Laufschienen festgelegte Laufrichtung der beiden Laufwagen 4, 8 die Achsrichtungen des Basiskoordina­ tensystems festlegen, während der Nullpunkt von der Zählschaltung 28 über das Wahltastenfeld 36 gesetzt werden kann.

Am zweiten Laufwagen 8 ist eine Eingabetastatur 12 und eine Programmiereinheit 14 befestigt, wobei letztere wahlweise auch ausserhalb der Laufwagen­ anordnung 1 über ein Kabel 11 und eine Normschnitt­ stelle 13 angeschlossen werden kann. Die Eingabe­ tastatur 12 besitzt Tasten zur Eingabe der üblichen Bestimmungsparameter von Zeichnungselementen, wie z.B. Radien, Winkel, Mittelpunkt, Tangenten, Längen, Anfangs-, Zwischen- oder Endpunkte, Rundungsradien etc. Von der Eingabetastatur werden die Bestimmungs­ parameter der Zeichnungselemente an die Programmier­ einheit 14 weitergeleitet, welche aus den Bestim­ mungsparametern eine Folge diskreter Koordinaten­ werte x′, y′ eines kartesischen NC-Koordinatensystems berechnet und aus diesen berechneten numerischen Koordinatenwerten eine der Zeichnungsvorlage ent­ sprechende numerische Steuerkurve erstellt und daraus ein Steuerprogramm für irgendeine NC-Maschine erzeugt.

In Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild der Einrichtung gemäss Fig. 1 dargestellt. Von den beiden Wegstrecken­ messeinrichtungen 20, 22 werden elektrische Impulse erzeugt und zusammen mit einem Laufrichtungssignal der Zählschaltung 28 zugeführt, dort mit einem ein­ stellbaren Maßstabsfaktor gewichtet und dann als Ko­ ordinatenwerte x, y des kartesischen Basiskoordinaten­ systems gezählt. Die gezählten Koordinatenwerte lassen sich an Anzeigeeinheiten 50, 52 anzeigen, die im Wahl­ tastenfeld 36 angeordnet sind. Die Zählschaltung 28 kann ferner die gezählten Koordinatenwerte x, y an Transformations-Schaltungsmittel 32 abgeben, die von einer Steuereinheit 34 gesteuert werden, wobei die Steuereinheit 34 von dem Wahltastenfeld 36 der Laufwagenanordnung durch den Benutzer betätigbar ist. Mittels der Steuereinheit 34 lassen sich auch statt der gezählten Koordinatenwerte x, y die trans­ formierten Koordinatenwerte der Laufwagenanordnung 1 zur Anzeige an den Anzeigeeinheiten 50, 52 bringen.

Vorgesehen ist ferner eine Eingabetastatur 12 zur Eingabe der Bestimmungsgrössen oder -parameter von Zeichnungselementen an die Programmiereinheit 14, welche die durch die Eingabetastatur definierten Zeichnungselemente in diskrete numerische Koordina­ tenwerte des kartesischen NC-Koordinatensystems um­ setzt und daraus ein Steuerprogramm für eine NC- Maschine erzeugt.

Das NC-Koordinatensystem geht - in der dargestellten Ausführungsform der Einrichtung - durch eine gewähl­ te Koordinatentransformation aus dem Basiskoordina­ tensystem der Laufwagenanordnung 1 hervor. Die Trans­ formations-Schaltungsmittel 32 sowie die Steuerein­ heit 34 der Laufwagenanordnung und ggfs. auch das Wahltastenfeld 36 sind mit der Programmiereinheit 14 verbunden und ermöglichen eine Übergabe der gezählten Basiskoordinaten oder der transformierten Basiskoor­ dinaten an die Programmiereinheit 14. Falls das NC- Koordinatensystem gleich dem Basiskoordinatensystem gewählt wird, können die Transformations-Schaltungs­ mittel 32 auch entfallen und durch - vom Wahltasten­ feld 36 oder der Eingabetastatur 12 gesteuerte - Über­ gabe von Basiskoordinaten lassen sich die als Be­ stimmungsparameter oftmals benötigten Anfangs-, Zwischen- oder Endpunkte von Zeichnungselementen direkt in die Programmiereinheit eingeben.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Erstellen von NC-Programmen auf der Basis von Zeichnungsvorlagen, mit einer Programmiereinheit mit Eingabetastatur, wobei die Zeichnungselemente der Zeichnungsvorlage mit ge­ eigneten Bestimmungsparametern oder als eine Folge digitaler Koordinatenwerte eingebbar sind und in der Programmiereinheit in eine Folge diskreter Ko­ ordinatenwerte x′, y′ eines kartesischen NC-Koordi­ natensystems umsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laufwagenanord­ nung (1) vorgesehen ist, die eine erste stationäre Laufschiene (2), einen längs der ersten Laufschiene (2) verschiebbaren ersten Laufwagen (4), eine senk­ recht an dem ersten Laufwagen (4) angeordnete zwei­ te Laufschiene (6), einen längs der zweiten Lauf­ schiene (6) verschiebbaren zweiten Laufwagen (8) und eine an dem zweiten Laufwagen (8) angeordnete Po­ sitionierungshilfe (10) enthält, und dass die Ein­ gabetastatur (12) der Programmiereinheit (14) am zweiten Laufwagen (8) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Laufwagenanordnung (1) Weg­ streckenmesseinrichtungen (20, 22) für die Lauf­ wagen (4, 8) enthält, die der Laufwagenverschie­ bung entsprechende Koordinatenwerte (x, y) in einem laufschienenorientierten kartesischen Basissystem zählt, dass die Laufwagenanordnung (1) und/oder die Programmiereinheit (14) Transformations-Schaltungs­ mittel (32) zur Transformation der gezählten Koor­ dinatenwerte in andere Koordinatensysteme, insbe­ sondere in die Koordinatenwerte des NC-Koordinaten­ systems enthält.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Steuereinheit (34) zur Abgabe ausgewählter Koordinatenwerte (x, y) des Basis­ koordinatensystems an die Programmiereinheit vor­ gesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Anzeige­ einheiten (50, 52) im Bereich des zweiten Lauf­ wagens (8) vorgesehen sind, welche ausgewählte Wertepaare der von der Programmiereinheit (14) er­ mittelten NC-Koordinatenwerte anzeigt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Anzeigeeinheiten (50, 52) aus­ gewählte Wertepaare des gezählten oder transfor­ mierten Basiskoordinatensystems anzeigen.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pro­ grammiereinheit (14) am zweiten Laufwagen (8) an­ geordnet ist.

7. Einrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pro­ grammiereinheit (14) und die Eingabetastatur (12) in einem Gehäuse angeordnet sind.