DE3619456A1

DE3619456A1 - Ueberwachungseinrichtung und werkzeugbruchdetektor fuer eine werkzeugmaschine sowie ueberwachungsoptimierverfahren

Info

Publication number: DE3619456A1
Application number: DE19863619456
Authority: DE
Inventors: James Frederick Schenectady N.Y. Bedard; Lawson Parks Scotia N.Y. Harris; Steven Robert Schenectady N.Y. Hayashi; Minyoung Schenectady N.Y. Lee; Charles Edmund Scotia N.Y. Thomas
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1986-12-18
Also published as: IT8620722A1; JPS6224945A; GB8614202D0; IT8620722A0; GB2176606A; GB2176606B; FR2583329A1; US4724524A; IT1190007B

Description

9830.4-RD-16012

General Electric Company

Überwachungseinrichtung und Werkzeugbruchdetektor für eine Werkzeugmaschine sowie Überwachungsoptimierverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und auf ein Verfahren zum automatischen Optimieren eines akustischen Werkzeugbruch- und Werkzeugtastdetektors in bezug auf sich verändernde Schneidbedingungen auf der Basis von Information in der Werkzeugmaschinensteuerung.

|/|/ Die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung ist eine Einrichtung, die Schwingungssignale überwacht, welche durch die spanabhebende Bearbeitung von Metallteilen erzeugt werden, und Muster in diesen SchwingungsSignalen interpretiert, um Ereignisse zu erkennen, die bei der Steuerung des Bearbeitungsprozesses von Bedeutung sind. Sie hat zwei Betriebsarten. Bei der Werkzeugbrucherkennungsbetriebsart erkennt sie Schneidwerkzeugeinsatzbrüche; bei der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart erkennt sie die erste Berührung eines vorgehenden Werkzeuges mit dem sich drehenden Werkstück.

Eines der größten Probleme bei der Entwicklung einer erfolgreichen überwachungseinrichtung ist der sehr große Bereich der Veränderung von Werkzeugbruch- und Hintergrundrauschsignalkenndaten, die angetroffen werden. Der Signalpegel, bei dem eine akustische Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung zu arbeiten

hat, verändert sich über einem großen Bereich. Sogar nachdem ein besonderer akustischer Sensor an einer besonderen Stelle an einer bestimmten Werkzeugmaschine befestigt worden ist, kann sich das Signal noch über einem Bereich in der Größenordnung von 60 dB verändern, und zwar aufgrund von Veränderungen in den Schneidbedingungen. Dieser Veränderungsbereich ist groß genug, um Probleme der elektrischen Rauschverunreinigung von Signalen niedrigen Pegels, der Sättigung der elektronischen Schaltungsanordnung bei Signalen hohen Pegels, und Schwierigkeiten mit festgelegten Schwellenwerten, die durch Werkzeugüberwachungsalgorithmen benutzt werden, mit sich zu bringen. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß der Signalpegel über der Zeit bei einem Schnitt sich üblicherweise bei wiederholten Ausführungen desselben Schnittes um einen Faktor von weniger als 2 zu 1 verändert. Einige Schnitte werden einen breiten Bereich von einem maximalen bis zu einem minimalen Signalpegel während des Schnittes enthalten, das ist aber üblicherweise nicht der Fall. Zur Erzielung der besten Werkzeugbrucherkennungsleistung ist es erwünscht, die Verstärkung des Signalkanals so einzustellen, daß der maximale normale Schneidsignalpegel während des Schnittes etwa 20 bis 30 % des Kanalsättigungspegels beträgt. Das läßt ausreichend Raum zum Erkennen von anomal hohen Signalen aufgrund von Brüchen und verhindert extrem niedrige Signalpegel während der niedrigeren Signalteile des Schnittes. Es sollte die Möglichkeit bestehen, Verstärkungseinstellungen von Schnitt zu Schnitt vorzunehmen, ohne daß richtige Verstärkungseinstellungen durch vorherige Tests jedes Schnittes ermittelt werden müssen. Darüber hinaus ist das Schwingungssignal, das in der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart erzeugt wird, niedriger als in der Werkzeugbrucherkennungsbetriebsart, und eine höhere Verstärkung ist erforderlich.

Es gibt zwei andere Werkzeugüberwachungsanordnungsparameter, deren Optimalwert sich von Schnitt zu Schnitt ändern kann. E-S ist zweckmäßig, Werkzeugbruchalarme bei zur Spindeldrehzahl in Beziehung stehenden periodischen Signalstörungen zu vermeiden.

Es kann erforderlich sein, Parameter, die für diese Funktion ausgelegt sind, für Veränderungen von Schnitt zu Schnitt bei minimaler Spindeldrehzahl einzustellen.

Mehrere verschiedene Arten des Werkzeugbruches können bei spanabhebenden Bearbeitungsvorgängen auftreten, und jede Art erzeugt eine charakteristische akustische Kennzeichnung. Ein bestimmter Satz von Bearbeitungsbedingungen kann zwar irgendeine von mehreren Arten von Werkzeugbrüchen erzeugen, es gibt aber eine beträchtliche Korrelation zwischen den Bearbeitungsbedingungen und dem dominanten Typ des Werkzeugbruches,der auftritt. Die vorherige Kenntnis der Bearbeitungsbedingungen für einen Schnitt gestattet daher die Optimierung der Werkzeugbrucherkennungsparameter und sogar die Wahl eines optimalen Brucherkennung salgorithmus, bevor der Schnitt beginnt. Es ist erwünscht, Information in der Werkzeugmaschinensteuerung zu benutzen, um diese Optimierung zu erreichen.

Es wird auf weitere deutsche Patentanmeldungen der Anmelderin verwiesen, für die die Prioritäten von folgenden US-Patentanmeldungen in Anspruch genommen worden sind, von denen sich die erste auf die Werkzeugtasterkennung und die zweite, die dritte und die vierte auf die Werkzeugbrucherkennung beziehen: S.N. 645 203 vom 29. August 1984; S.N. 664 188 vom 24. Oktober 1984 (DE-OS 35 37 216); S.N. 664 189 vom 24. Oktober 1984 (DE-OS 35 37 214); S.N. 685 005 21. Dez. 1984.

Erfindungsgemäß wird Information bei jedem Schnitt benutzt, die in einem Teileprogramm enthalten ist, um die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtungsparameter für die bei jedem einzelnen Schnitt zu erwartenden Bearbeitungsbedingungen zu optimieren.

Weiter wird erfindungsgemäß Teileprogramminformation benutzt, um die Verstärkung des Detektors zu bestimmen und Parameter auszuwählen und einzustellen, welche die Werkzeugbrucherken-

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nungslogik steuern, und sie für die Schneidbedingungen zu optimieren, die durch die Werkzeugmaschinensteuerung festgelegt werden.

Ferner L^'c erfindungsgemäß die automatische Auswahl der Werkzeugbruch- oder der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart mittels Information aus der numerischen Werkzeugmaschinensteuerung vorgesehen.

Die verbesserte Überwachungseinrichtung nach der Erfindung enthält einen Schwingungssensor zum Erzeugen eines Signals, das Schwingungen an der Schneidwerkzeug/Werkstück-Grenzfläche entspricht, und einen Analogsignalverarbeitungskanal, der eine Verstärkungssteuerung und eine Einrichtung zum Filtern des Schwingungssignals hat, um Maschinengeräusch niedrigerer Frequenz zu dämpfen und die Signalenergie in einem begrenzten Schallfrequenzband unter 100 kHz zu erfassen. Ein digitales Untersystem enthält eine Einrichtung zum Abtasten und Umwandeln von analogen Abtastproben des Analogkanalausgangssignals in Digitalwerte und eine Signalmustererkennungslogik zum Testen auf charakteristische bedeutende Werkzeugbruch- und Werk·*- zeugberührungsschallkennzeichnungen und zum Erzeugen von Alarmsignalen, die zu der Werkzeugmaschinensteuerung gesendet werden können. Einrichtungen sind vorgesehen zum Einstellen der Analogkanalverstärkungssteuerung, um den Betrieb der überwachungseinrichtung für sich verändernde Bearbeitungsbedingungen auf der Basis von Werkzeugmaschinensteuerungsinformation zu optimieren, die der überwachungseinrichtung übermittelt wird. In einer Ausführungsform besteht diese Information aus Bearbeitungsparametern, wie beispielsweise der Schnittgeschwindigkeit, der Schnittiefe, der Vorschubgeschwindigkeit und der Werkstück- und Werkzeugbeschreibung. Verstärkungswerte werden aus diesen Bearbeitungsparametern berechnet und benutzt, um die Verstärkungssteuerung einzustellen. In einer a.1-ternativen Ausführungsform besteht die Werkzeugmaschinensteuer information, die der überwachungseinrichtung übermittelt wird, aus vorberechneten Verstärkungswerten, die aus diesen

Bearbeitungsparametern gewonnen und zu der Verstärkungssteuerung geleitet werden. Ein Tast-ZBruchbetriebsart-Wählsignal aus der Werkzeugmaschinensteuerung bestimmt die Betriebsart.

Ein weiteres Merkmal der verbesserten Werkzeugbrucherkennungsanordnung und des verbesserten Werkzeugbrucherkennungsverfahrens ist, daß Teileprogramminformation über Bearbeitungsparameter, wie beispielsweise die Spindeldrehzahl, die Fertig-/ Vorbearbeitungsschnittbezeichnung und die Werkzeugbeschreibung, benutzt wird, um Parameter auszuwählen und einzustellen, die die Werkzeugbrucherkennungslogik steuern, und die überwachungseinrichtung für die Schneidbedingungen zu optimieren, welche durch die numerische Steuerung verlangt werden. Alternativ werden Logikparameter der überwachungseinrichtung aus der Werkzeugmaschinensteuerung übermittelt und zu der Mustererkennungslogik geleitet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische perspektivische An

sicht einer Horizontalrevolverdrehmaschine mit einer Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung zum Erkennen von Werkzeugbruch und der Werkzeugberührung mit dem Werkstück,

Fig. 2 eine Anordnung zum Optimieren von Werk-

z eugma sch inenüberwachung se inr ichtung s-Parametern auf der Basis von Teileprogramminformation ,

Fig. 3 ein Diagramm des Schneidsignalpegels über

der Schnittiefe und der Schnittgeschwindigkeit ,

Fig. 4 eine Werkzeugtastschwingungskennzeich-

nung und eine Rauschspitze, die außer Betracht gelassen wird,

Fig. 5-7 drei übliche Arten von Werkzeugbruch

schallkennzeichnungen ,

Fig. 8 ein normales Schwingungssignal aufgrund

von intermittierendem Schneiden auf einer rauhen Oberfläche, das keinen Werkzeugbruchalarm auslöst, und

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer weiteren Aus

führungsform der Anordnung nach der Erfindung zum Optimieren von Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung sparametern.

Die Funktionen der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung zum Feststellen von bedeutendem Werkzeugbruch, der das Werkstück oder das Werkzeug beschädigen kann, und zum Erkennen von leichter Reibberührung eines vorgehenden Werkzeuges mit einem sich drehenden Werkstück können ohne jede Kommunikation aus der Werkzeugmaschinensteuerung ausgeführt werden. Diese Kommunikation kann jedoch die Leistungsfähigkeit der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung verbessern und den Bereich von Verwendungszwecken, für den sie benutzt wird, erweitern. Erstens, Information aus der Werkzeugmaschinensteuerung kann automatisch die Werkzeugbruch- oder Werkzeugtasterkennungsbetriebs-f art auswählen, so daß selbst bei unbemannten Arbeiten jeder Schnitt in dem Teileprogramm von an einem Werkstück auszuführenden Schnitten auf Werkzeugbruchereignisse überwacht und die Werkzeugtasterkennung zum Messen von Teilen oder neuen Werkzeugen zwischen Schnitten benutzt werden kann. Zweitens, die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung kann Werkzeugbruchoder Werkzeugberührungsereignisinformation direkt zu der Werkzeugmaschinensteuerung liefern, die so programmiert sein kann,

daß sie ohne menschliche Intervention die richtige Antwort auf das erkannte Ereignis gibt. Drittens, Information aus dem Teileprogramm in der Werkzeugmaschinensteuerung kann benutzt werden, um die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtungsparameter für die Bearbeitungsbedingungen zu optimieren, die bei jedem einzelnen Schnitt zu erwarten sind.

Fig. 1 zeigt eine Horizontalrevolverdrehmaschine, an der eine verbesserte Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung installiert ist. Die überwachungseinrichtung ist bei Vertikalrevolverdrehmaschinen und bei anderen Typen von Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren und Bohrmaschinen, verwendbar. Die dargestellten Drehmaschinenteile sind ein Maschinengestell 10, ein Z-Schlitten 11, ein Spindelstock 12, ein Spannfutter 13, ein Werkstück 14 und ein X-Kreuzschlitten 15. Ein drehbarer Werkzeugrevolverkopf 16 hat mehrere Werkzeugblöcke 17 (nur einer ist gezeigt), die jeweils einen Werkzeughalter 18 und einen Schneideinsatz 19 tragen. Die Werkzeugmaschinensteuerung 20 wird auch als numerische Steuerung (NC) oder als rechnergeführte numerische Steuerung (CNC) bezeichnet. Die Hauptkomponenten der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung sind: ein Schwingungssensor 21, beispielsweise ein Breitbandbeschleunigungsmesser, der auf dem Drehmaschinenrevolverkopf oder an dem Revolverkopffuß an einer Stelle mit guter Kopplung für Schwingungen, die an der Werkzeug/Werkstück-Grenzfläche erzeugt werden, befestigt ist; ein Analogvorprozessor 22, der vorzugsweise auf der Drehmaschine nahe dem Revolverkopf angeordnet ist, um die Aufnahme von elektronischem Rauschen zu minimieren; und ein entfernt angeordneter Digitalprozessor 23.

Die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung benutzt einen einzelnen Sensor, der klein und robust ist und in einer zweckmäßigen Entfernung von der Werkzeug/Werkstück-Grenzfläche befestigt werden kann. Ein geeigneter Schwingungssensor ist der

-7m,

Beschleunigungsmesser Vibrametric VM1000 (Vibra-Metrics, Inc., Hamden, CT), der in einem Bereich relativ amplitudenkonstanten Frequenzganges unterhalb seiner Resonanzfrequenz benutzt wird. Er wird üblicherweise auf dem drehbaren Revolverkopf angeordnet, und ein Miniaturschleifring und eine Koaxialleitung verbinden ihn mit dem Analogvorprozessor. Ein anderer Anbringungsort, der von der Drehmaschinenkonstruktion abhängig ist, befindet sich entfernt von dem Revolverkopf, wobei kein Drehkoppler erforderlich ist. Im Rahmen der oben erwähnten weiteren Patentanmeldungen ist dargelegt worden, daß der Werkzeugberührungs- und Werkzeugbruchdetektor Schallschwingungen in dem Bereich von 30 bis 100 kHz benutzt; es ist nicht erforderlich, Maschinengeräusch hoher Amplitude zu dämpfen, das sich bei niedrigeren Frequenzen konzentriert, und Schwingungen oberhalb von 100 kHz werden stark gedämpft, wenn sich der Sensor nicht auf dem Werkzeughalter befindet.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, die die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 links, die numerische Werkzeugmaschinensteuerung 20 (beispielsweise eine MC2000 von General Electric) rechts und die Übertragungsleitungen zwischen diesen beiden Einrichtungen zeigt. Die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 hat einen Analogsignalkanal 25 und ein digitales Untersystem 26. Der Analogsignalkanal 25 verarbeitet das von dem Schwingungssensor 21 abgegebene Rohschwingungssignal und erzeugt eine Wellenform der Ausgangssignalamplitude über der Zeit, die zu der Energie in dem begrenzten Band des Rohschwingungssignals proportional ist. Zum Halten des Schwingungssignalpegels in dem bevorzugten Betriebsbereich enthält der Analogsignalkanal eine Verstärkungssteuerung, die in der Lage ist, die Verstärkung des Kanals über einem großen Bereich unter der Steuerung des digitalen Untersystems 26 zu ändern. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist dem Schwingungssensor 21 eine Einrichtung 27 mit fester Verstärkung zugeordnet. Das verstärkte Sensorsignal

wird an ein einstellbares Dämpfungsglied oder eine einstellbare Verstärkungssteuereinrichtung 28 angelegt, um die Signale in dem Dynamikbereich der Anordnung zu halten. Anschließend wird das Analogsignal zu einer Filter- und Energieerfassungsschaltung sanordnung 29 geleitet (in der der Filterung eine feste Verstärkung zugeordnet ist). Wenn der Beschleunigungsmesser VM1000 der Schwingungssensor 21 ist, kann der Analog-Signalverarbeitungskanal 25 ein Bandpaßfilter enthalten, um das Signal auf einem Bereich von 35 kHz bis 60 kHz zu begrenzen, und der Energiedetektor besteht aus einem Vollwellengleichrichter und einem 500-Hz-Tiefpaß-Anti-Aliasing-Filter (zur Verhinderung von Faltungsfrequenzen), um die analoge Wellenform der Signalenergie über der Zeit zu erzeugen. Andere Beschleunigungsmesser und Analogsignalverarbeitungsanordnungen sind in den oben erwähnten weiteren Patentanmeldungen beschrieben.

Das digitale üntersystem 26 hat einen Probenentnehmer oder Sampler 30 und einen Analog/Digital-Wandler 31 zum Abtasten des Analogkanalausgangssignals und zum Umwandeln von analogen Abtastproben in Digitalformat. Es hat eine digitale Mustererkennungslogik 32 zum Erkennen von Signalmustern, die Werkzeugbruchereignissen zugeordnet sind, wenn in der Werkzeugbrucherkennungsbetriebsart gearbeitet wird, oder von Mustern, die Werkzeugberührungsereignissen zugeordnet sind, wenn in der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart gearbeitet wird. Sie testet auf charakteristische akustische Kennzeichnungen, die diesen Ereignissen zugeordnet sind. Eingeschlossen in diese Funktion ist die Unterdrückung von anderen Signalmustern, die nicht den zu erkennenden Ereignissen zugeordnet sind, obgleich derartige Muster einige Merkmale mit denjenigen gemeinsam haben können, die zu erfassenden Ereignissen zugeordnet sind. Es gibt daher ein grundlegendes Problem des Erzielens von ausreichender Empfindlichkeit für die Muster, welche zu erkennenden Ereignissen zugeordnet sind, ohne zu viele Fehl-

alarme bei anderen ähnlichen Signalmustern zu erzeugen.

Ein weiteres grundlegendes Problem bei Schwingungsüberwachungsianordnungen sind der große Dynamikbereich von möglichen Signalamplituden, mit denen sich derartige Anordnungen befassen müssen, und die Grenzen des Dynamikbereiches von elektronischen Anordnungen. Im Falle der Werkzeugmaschinenüberwachungsanordnung gibt es den zusätzlichen Faktor, daß die Leistungsfähigkeit der Werkzeugbrucherkennungslogik hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit der Erfassung und der Wahrscheinlichkeit von Fehlalarm am besten ist, wenn der mittlere Schwingungssignalpegel bei MetallSchneidbedingungen vor dem Werkzeugbruchereignis ungefähr 20 dB unter dem oberen Grenzwert des Dynamikbereiches der Elektronik ist. Die Leistungsfähigkeit wird entweder bei viel höheren oder bei viel niedrigeren Signalpegeln schlechter. Um den Schwingungssignalpegel in dem bevorzugten Arbeitsbereich zu halten, hat daher der Analogsignalkanal 25 eine Verstärkungssteuereinrichtung, die aus dem einstellbaren Dämpfungsglied 28 und einer Dämpfungsgliedsteuereinrichtung 33 besteht, welche in der Lage ist, die Verstärkung des Kanals über dem Bereich von 60 dB unter der Steuerung des digitalen Untersystems 26 zu verändern. Eine besondere Verstärkungssteuereinrichtung ist ein multiplizierender D/A-Wandler plus einem Zähler; das Dämpfungssteuerwort wird aus dem Zähler parallel ausgelesen und bestimmt die Dämpfung des multiplizierenden D/A-Wandlers.

Der Signalpegel, der aus dem Schwingungssensor 21 empfangen wird, und somit die optimale Einstellung der Analogkanalverstärkung hängt von einer Kombination von Faktoren ab, zu denen die Empfindlichkeit des Sensors, der Ausbreitungsverlust zwischen der Schwingungsquelle (nahe der Werkzeug/Werkstück-Grenzfläche) und dem Sensor, der Werkzeugtyp, das Werkstückmaterial, die Werkstück- oder Werkzeugschnittgeschwindigkeit, die Schnittiefe und die Werkzeugvorschubgeschwindigkeit gehören.

Selbst bei einem besonderen Sensor, der an einer besonderen Stelle relativ zu der Schwingungssignalquelle befestigt ist/ können die verbleibenden Faktoren bewirken, daß sich das Signal über einem Bereich von mehr als 40 dB bei herkömmlichen maschinellen Bearbeitungsvorgängen verändert. Infolgedessen kann es notwendig sein, die AnalogkanalverStärkung einzustellen, wenn bedeutende Änderungen in irgendeinem der anderen aufgelisteten Faktoren des Bearbeitungsvorganges gemacht werden.

In Fig. 2 ist das Teileprogramm mit 34 bezeichnet, und Teileprogramminformation, die sich in der Werkzeugmaschinensteuerung 20 befindet, ist gezeigt. Das Teileprogramm 34 ist ein Softwareprogramm, das den Computer in der Werkzeugmaschinensteuerung 20 leitet, die ihrerseits die Spindel- und Werkzeugvorschubantriebe steuert, um die gewünschte Schnittiefe, Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit zu erzielen, und die Auswahl des Werkzeugs steuert, mit dem die spanabhebende Bearbeitung ausgeführt wird. Das Teileprogramm 34 steuert außerdem Teilevermessungs- und Werkzeugverschiebungs- oder Werkzeugkorrekturenmeßzyklen zusätzlich zu den Schneidvorgängen. Infolgedessen kann sich die Information, die die beste Einstellung der Verstärkung des Analogsignalkanals 25 bestimmt, in dem Teileprogramm 34 in der Werkzeugmaschinensteuerung 20 befinden (und das meiste von ihr muß sich darin befinden). Diese Bearbeitungsparameterinformation wird der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 übermittelt, die sie benutzt, um die beste Einstellung der Analogkanalverstärkung zu berechnen.

Die quantitativen Auswirkungen der verschiedenen Bearbeitungsparameter auf den Schwingungssignalpegel sind aus umfangreichen Laborversuchen bekannt, die Daten ergeben haben, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind. Die Auswirkung der Schnittiefe und der Schnittgeschwindigkeit auf den Schneidsignalpegel ist für eine Kombination von Werkzeugtyp, Werkstückmaterial und Vorschubgeschwindigkeit dargestellt. Experimente haben gezeigt, daß diese

Information die Berechnung der optimalen Verstärkung des Analogsignalkanals 25 innerhalb von einigen dB gestattet, bevor jeder Schnitt in dem Teileprogramm beginnt.

Das digitale Untersystem 26 enthält in der Ausführungsform nach Fig. 2 eine Verstärkungseinstellungsberechnungseinrichtung 35, der die folgenden Bearbeitungsparameter aus dem Teileprogramm 34 übermittelt werden: die Schnittgeschwindigkeit, die Schnitttiefe, die Vorschubgeschwindigkeit sowie die Werkstück- und Werkzeugbeschreibung. Der berechnete Verstärkungswert bei jedem Schnitt, der entweder durch eine Tabellensuchprozedur oder durch Lösung einer einfachen mathematischen Formel bestimmt wird, wird der Verstärkungssteuereinrichtung übermittelt. Ein Wählsignal wird an die Dämpfungsgliedsteuereinrichtung 33 angelegt, die ihrerseits die Einstellung des einstellbaren Dämpfungsglieds 28 bestimmt. Die digitale Schaltungsanordnung in dem Digitalprozessor hat typisch die Form eines programmierbaren Universalcomputers.

In der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart wird das Schwingungssignal durch eine leichte Reibberührung des Werkzeuges und des Werkstückes erzeugt, von denen sich das eine oder das andere dreht. Das steht im Gegensatz zu dem Schneidvorgang bei der Werkzeugbrucherkennungsbetriebsart. Deshalb ist der Schwingungssignalpegel, der in der Werkzeugtasterkennungsbetriebsart abgefühlt wird, niedriger als in der Werkzeugbrucherkennungsbetriebsart, und eine höhere Analogkanalverstärkung ist erforderlich. Daher beeinflußt die Auswahl der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtungsbetriebsart durch das Werkzeugmaschinensteuerungsteileprogramm auch die Wahl der Analogkanalverstärkung. Ein Tast-/Bruchbetriebsart-Wählsignal wird von dem Teileprogramm 34 zu der Verstärkungseinstellungsberechnungseinrichtung 35 und zu der Mustererkennungslogik 32 gesendet.

-jar-

Fig. 4 zeigt das unipolare Signal an dem Ausgang des Analogvorprozessors 22 und ein Verfahren der Werkzeugberührungserkennung durch die Auslöse- und Bestätigungsmethode. Das niedrige, kontinuierliche Plan-Rauschsignal 36 wird erzeugt, wenn keine Berührung zwischen Werkzeug und Werkstück vorhanden ist und sich das Werkzeug langsam vorwärts zu dem Werkstück bewegt. Eine Rauschspitze 37 hoher Amplitude erhebt sich über einen Amplitudenschwellenwert 38, sie ist aber von kurzer Dauer und wird als Fehlalarm außer Betracht gelassen. Einige Drehmaschinen und Werkzeugmaschinen haben Vortastschwingungssignale, die solche Rauschspitzen nicht aufweisen. Ein gültiges, allmählich ansteigendes Werkzeugberührungssignal 39 durchquert den Amplitudenerkennungsschwellenwert 38 und löst den Detektor aus. Während der Bestätigungsperiode prüft die Erkennungslogik 32 ständig, ob Signalabtastproben oberhalb des Amplitudenschwellenwertes vorhanden sind, und es wird ein Werkzeugberührungsalarm erzeugt, wenn eine voreingestellte Anzahl von oberhalb des Schwellenwertes liegenden Abtastproben gezählt wird, bevor die Bestätigungsperiode zu Ende ist. Statt dessen können unterhalb des Schwellenwertes liegende Abtastproben benutzt und die Erkennungslogik umgekehrt werden. Die digitale Mustererkennungslogik 32 nach Fig. 2 hat einen zweifachen Weg, und das Betriebsartwählsignal wählt die Werkzeugtast- oder -berührungslogik.

Die Mustererkennungslogik 32 in der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 kann durch Auswählen von Sätzen von Parametern, die im folgenden als Logikparameter bezeichnet werden, eingestellt werden, um die Leistung für sich ändernde Bearbeitungsbedingungen zu optimieren. Die Werkzeugbrucherkennungslogik kann für unterschiedliche Schneidbedingungen optimiert werden, indem Werte gewählt werden, beispielsweise für 24 Parameter. Umfangreiche Tests haben gezeigt, daß signifikante Werkzeugbruchereignisse, die in der Lage sind, das Werkstück oder das Werkzeug zu beschädigen oder einen erneuten Schnitt

zu erzwingen, erkannt werden können und daß das normale Schneidgeräusch außer Betracht gelassen werden kann, indem die Parameter richtig gewählt werden, welche bestimmen: die zulässigen Geschwindigkeiten der Signalpegeländerung; die zulässigen prozentualen Änderungen im Signalpegel relativ zu einem mittleren Signalpegel vor dem Ereignis; und die Zeiten der Dauer dieser PegelverSchiebungen, bevor ein Werkzeugbruchalarm erzeugt wird. Darüber hinaus gibt es einige Zeitfensterparameter in der Werkzeugbrucherkennungslogik, deren Optimalwerte in Beziehung zu der Zeitspanne einer Umdrehung der Werkzeugmaschinenspindel stehen. Der Grund dafür ist, daß es notwendig sein kann, das Signalmuster über einer vollen Umdrehung zu untersuchen, um zwischen isolierten Werkzeugbruchereignissignalmustern und normalen Schneidereignissignalmustern, die sich einmal oder mehrmals pro Umdrehung wiederholen, zu unterscheiden. Dieses Problem tritt am wahrscheinlichsten auf, wenn die Werkzeugoberfläche rauh ist oder ein Loch oder einen Schlitz enthält, der vorher spanabhebend hergestellt worden ist. Infolgedessen sendet gemäß Fig. 2 das Teileprogramm 34 zu der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 auch Information über die Werkstückoberfläche, d.h. Fertig-ZVorbearbeitungsschnittinformation, und über die Werkzeugmaschinenspindeldrehzahl.

Unter den meisten Bedingungen der spanabhebenden Bearbeitung erzeugen signifikante Werkzeugbruchereignisse wesentliche abrupte, andauernde Verschiebungen im Pegel des *Schwingungssignals. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei übliche Typen von Werkzeugbruchschallkennzeichnungen, welche eine abrupte, wesentliche, andauernde Pegelverkleinerung bzw. -vergrößerung aufweisen. Das Erkennen dieser PegelverSchiebungen ist die prinzipielle Funktion der Werkzeugbrucherkennungslogik, die den anderen Teil der Mustererkennungslogik 32 nach Fig. 2 bildet. Die Analyse der digitalisierten Signalabtastproben erfolgt in zwei grundlegenden Phasen. Jede neue Signalabtastprobe wird mit einem laufenden mittleren Signalpegel verglichen. In der ersten Phase

wird eine abrupte, große transiente Vergrößerung oder Verringerung im Schwingunssignalpegel erfaßt, und die zweite Phase ist ein Test auf das Andauern des Mittelwerts für eine bestimmte Bestätigungszeitspanne außerhalb der Schwellenwertgrenzen, die vom Benutzer wählbar sind. Das Vorhandensein einer abrupten und anhaltenden Vergrößerung oder Verringerung im Schwingungssignal kann eine abrupte Änderung im Schneidgeräusch anzeigen, die aus einer Änderung in den Schneidbedingungen resultiert, und kann ihre Quelle in einem signifikanten Werkzeugbruchereignis haben.

Unter einigen Bedingungen der spanabhebenden Bearbeitung kann jedoch die wesentliche Signalpegelverschiebung mehr allmählich auftreten, was eine Werkzeugbruchschallkennzeichnung erzeugt, die schwieriger vom normalen Schneidgeräuschsignal zu unterscheiden ist. Gemäß Fig. 7 fällt der Signalpegel des verarbeiteten Analogschwingungssignals 40 bei (1),(2) und (3) abrupt ab, wobei jedem Abfall ein kleines Werkzeugbruchereignis zugeordnet ist. Jede Signalpegeländerung ist zu klein, um das Kriterium der Brucherfassung aufgrund einer abrupten Signaländerung zu erfüllen, der Gesamteffekt ist aber signifikant. Wenn der mittlere Signalpegelwert unter einen voreingestellten niedrigeren BrucherkennungsSchwellenwert 41 sinkt, beginnt der Werkzeugbruchdetektor, Signalabtastproben zu zählen. Wenn der mittlere Signalpegel für eine Mindesbetätigungszeitspanne unter dem Schwellenwert bleibt, wird ein Werkzeugbruchalarm erzeugt. Die Werkzeugbrucherkennungslogik kann so eingestellt werden, daß sie diese weniger üblichen Werkzeugbruchereignissignalmuster erkennt, allerdings unter Inkaufnahme einer gewissen Vergrösserung der Fehlalarmrate. Die Wahrscheinlichkeit, daß diese allmählichen Pegeländerungswerkzeugbruchmuster auftreten, ist unter einigen Bearbeitungsbedingungen größer als unter anderen. Es besteht die Tendenz, daß dieser Typ von Muster gewissen Arten von Werkzeugen und Werkstückbedingungen zugeordnet ist. Deshalb liefert gemäß Fig. 2 das Teileprogramm 34 Information über diese Faktoren an die digitale Mustererkennungslogik 32,

die sie benutzt, um ihre Logikparameter so einzustellen, daß diese Muster entweder erfaßt oder außer Betracht gelassen werden, je jnach der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens. Andere Typen von Werkzeugbruchkennzeichnungen sind in den oben erwähnte" weiteren Anmeldungen erläutert.

Ein übliches normales Schneidsignalartefakt, das die Brucherkennungslogik ignoriert, ist in Fig. 8 gezeigt. Dieses Signal wird während des Schneidens einer rauhen Oberfläche erzeugt, das durch abwechselndes Metall-Schneiden und Luft-Schneiden gekennzeichnet ist. Der Test auf eine abrupte und wesentliche PegelverSchiebung wird erfüllt, der Test auf die Bestätigungszeitspanne der anhaltenden mittleren Verschiebung wird aber nicht erfüllt, weil die Pegeländerungszeiten (zwischen den Pfeilen) kürzer sind als eine Werkstückumdrehung. Signalpegelverschiebungen werden unterdrückt, die nicht wenigstens eine volle Umdrehung andauern. Ein weiteres normales Schneidsignalmuster, das keinen Alarm für ein gebrochenes Werkzeug auslöst, ist ein transienter Schneidbeginnvorgang, weil die Geschwindigkeit des Signalanstiegs zu langsam ist. Ein drittes ist Spandynamikrauschen, das aus einer Reihe von Rauschspitzen hoher Amplitude (wie in Fig. 4) resultiert, weil es keine anhaltende wesentliche Signalpegelverschiebung gibt. Diese verarbeiteten Analogschwingungssignale bestehen nicht die vorher festgelegten Tests hinsichtlich charakteristischen Werkzeugbruchschallkennzeichnungen .

Fig. 2 zeigt auch, daß die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 dem Werkzeugmaschinensteuerungsteileprogramm 34 die Werkzeugbruch- und Werkzeugberührungsalarmsignale zu der Zeit liefert, zu der diese Ereignisse auftreten. Die numerische Werkzeugmaschinensteuereinrichtung 20 benutzt diese Alarme, um spezielle Werkzeugpositionssteuersequenzen einzuleiten, die für die erkannten Ereignisse geeignet sind. Bei einigen Werkzeugmaschinensteuerungen erfolgt das Ansprechen der Steu-

erung auf ein Werkzeugberührungsereignis nicht ausreichend schnell, um ein Verkratzen des Werkstückes durch die Werkzeugschneidkante zu vermeiden. In diesem Fall ist es notwendig, wie in Fig. 2 angegeben, den Werkzeugberührungsalarm direkt zu der Werkzeugvorschubachsenpositionssteuerung sowie zu dem Teileprogramm zu übertragen.

Eine andere Übertragungsanordnung, bei der dieselben Grundideen benutzt werden, ist in Fig. 9 gezeigt. In dieser Anordnung werden sämtliche Werkzeugbruch- und Werkzeugberührungsdetektorparameter über dieselbe Gruppe von Übertragungsleitungen von dem Teileprogramm 34 zu der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 gesendet. Diese enthält das Verstärkungssteuerwort oder vorberechnete Analogkanaldigitalverstärkungswerte, die in der Werkzeugmaschinensteuereinrichtung 20 (z.B. durch ein APT-Makroprogramm) statt in der Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtung 24 bestimmt werden. Die Werkzeugmaschinenüberwachungseinrichtungsparameter werden von dem Teileprogramm 34 zu der Parameteridentifizierungs- und -übertragungslogik 42 in dem digitalen Untersystem 26 übertragen. Das Verstärkungssteuerwort wird zu der Dämpfungsgliedsteuereinrichtung 33 übertragen und bestimmt den Signaldämpfungsfaktor, den das einstellbare Dämpfungsglied 28 für den Signalkanal festlegt, und stellt so die gesamte Kanalverstärkung ein. Die Logikparameter werden zu der Mustererkennungslogik 32 übertragen; diese Parameter sind beispielsweise die Fertig-/Vorbearbeitungsschneidinformation, die Verstärkung und die Werkzeugmaschinenspindeldrehzahl, aus denen die Mustererkennungslogik die geeigneten internen Parametereinstellungen macht.

Fig. 9 zeigt zusätzliche Übertragungsleitungen, welche für Quittieranordnungen benutzt werden, die prüfen, ob die gesendeten Signale tatsächlich empfangen werden. Dieses sind Freigabe-Bruchbetriebsart- und Freigabe-Tastbetriebsart-Signale

sowie Quittierbetriebsart-Freigabe-Empfang- und Quittieren-Datenempfang-Signale. Wie zuvor werden Bruchalarm- und Beruhrungsalarmsignale zu der Werkzeugmaschinensteuereinrichtung 20 und von letzterer zu der Werkzeugvorschubachsenpositionssteuerung gesendet, um das Zurückziehen des Werkzeuges zu beschleunigen.

Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß die Verwendung von Teileprogramminformation über Bearbeitungsparameter zum Berechnen und Einstellen der Verstärkung des Werkzeugbruch- und Werkzeugberührungsdetektors diesen für die Schneidbedingungen optimiert, welche durch die Werkzeugmascftinensteuerung verlangt werden. Darüber hinaus wird die Teileprogramminformation über Bearbeitungsparameter benutzt, um Parameter auszuwählen und einzustellen, welche die Werkzeugbrucherkennungslogik steuern, um sie für die Schneidbedingungen zu optimieren, welche durch die Werkzeugmaschinensteuerung verlangt werden. Die gewünschte Betriebsart, nämlich Werkzeugbrucherkennung oder Werkzeugtasterkennung, wird durch die Werkzeugmaschinensteuerung gewählt.

Claims

GENERAL ELECTRIC COMPANY

Patentansprüche:

1 * überwachungseinrichtung zur Verwendung bei einer Werkzeugmaschine und einer Werkzeugmaschinensteuerung,

gekennzeichnet durch:

einen Schwingungssensor (21) zum Erzeugen eines Signals, das Schwingungen an der Schneidwerkzeug/Werkstück-Grenzfläche und anderen Werkzeugmaschinengeräuschen entspricht; einen Analogsignalkanal (25), der eine Verstärkungssteuereinrichtung (28) und eine Einrichtung (29) zum Filtern des Schwingungssignals hat, um Maschinengeräusch niedrigerer Frequenz zu dämpfen und die Signalenergie in einem begrenzten akustischen Frequenzband zu erfassen;

ein digitales üntersystem (26) mit Einrichtungen (30, 31) zum Abtasten und Umwandeln von Abtastproben des Analogkanalausgangssignals in Digitalformat und mit einer Mustererkennungslogik (32) zum Testen auf charakteristische Werkzeugbruch- und Werkzeugberührungsschallkennzeichnungen sowie zum Erzeugen von Alarmen; und

Einrichtungen (33, 35) zum Einstellen der Analogkanalverstärkungssteuereinrichtung (28), um den Betrieb der überwachungseinrichtung (24) für sich verändernde Schneidbedingungen auf der Basis von Werkzeugmaschinensteuerinformation zu optimieren.
2. überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugmaschinensteuerinformation Bearbeitungsparameter wie die Schnittgeschwindigkeit, die

Schneidtiefe, die Vorschubgeschwindigkeit und die Werkstück- und Werkzeugbeschreibung sowie ein Tast-ZBruchbetriebsart-Wählsignal beinhaltet.
3. überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungssteuerungseinstelleinrichtungen (33, 35) eine Einrichtung (35) in der Überwachungseinrichtung (24) zum Berechnen der Verstärkung aus den Bearbeitungsparametern aufweisen.
4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugmaschinensteuerinformation vorberechnete Verstärkungswerte beinhaltet, die aus Bearbeitungsparametern gewonnen werden, und eine Einrichtung (42) zum Übertragen derselben zu der Verstärkungssteuereinrichtung (28) .
5. überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (35) zum Auswählen und Einstellen von Parametern, die die Mustererkennungslogik (32) steuern, unter Verwendung von anderer Werkzeugmaschinensteuerinformation.
6. überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Werkzeugmaschinensteuerinformation Bearbeitungsparameter wie die Werkzeugbeschreibung, die Spindelumdrehungen pro Minute und die Fertig-ZVorbearbeitungsschnittbeschreibung beinhaltet.
7. überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Werkzeugmaschineninformation Logikparameter beinhaltet und daß eine Einrichtung (34, 42) zum übertragen derselben zu der Mustererkennungslogik (32) vorgesehen ist.
8. Werkzeugbruchdetektor zur Verwendung bei einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Werkzeugmaschinensteuereinrichtung gesteuert wird, welche ein Teileprogramm hat, gekennzeichnet durch:

einen Beschleunigungsmesser (21) zum Erzeugen eines Signals, das Schwingungen an der Schneidwerkzeug/Werkstück-Grenzfläche entspricht;

einen Analogsignalkanal (25), der ein einstellbares Dämpfungsglied (28) und eine Einrichtung (29) zum Bandpaßfiltern des Schwingungssignals und zum Erfassen der Energie in einem Band zwischen 30 kHz und 100 kHz hat; ein digitales Untersystem (26), das aus Einrichtungen (30, 31) zum Abtasten des Analogkanalausgangssignals und zum Umwandeln der analogen Abtastproben in Digitalformat sowie aus einer Werkzeugbruchmustererkennungslogik (32) zum Erkennen eines signifikanten Werkzeugbruchereignisses und zum Erzeugen eines Alarms besteht; und

eine Einrichtung (35) zum Benutzen der Information in dem Teileprogramm (34) , die zu dem Detektor (24) übertragen wird, um die Verstärkung des Analogkanals (25) zu bestimmen und die Parameter auszuwählen und einzustellen, welche die Werkzeugbrucherkennungslogik (32) steuern, um dadurch den Detektor für die Schneidbedingungen zu optimieren, welche durch die numerische Steuereinrichtung (20) verlangt werden.
9. Werkzeugbruchdetektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileprogramminformation Bearbeitungsparameter beinhaltet, zu denen die Werkstückschnittgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit, die Schnittiefe, die Werkstück- und WerζeugbeSchreibung, die Spindeldrehzahl pro Minute und die Fertig-ZVorbearbeitungsschnittbeschreibung gehören, wobei die letztgenannte Einrichtung aus einer Verstärkungseinstellungsberechnungseinrichtung (35) besteht, die ausgewählte Maschinenparameter empfängt und berechnete Verstärkungswerte zu dem Analogkanaldämpfungsglied (28) sendet.
10. Werkzeugbruchdetektor nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die Teileprogramminformation aus vorberechneten Analogkanalverstärkungswerten und Mustererkennungslogikparametern besteht, die aus bekannten Bearbeitungsparametern gewonnen werden.
11. Verfahren zum Optimieren der Leistung einer Überwachungseinrichtung, die an einer Werkzeugmaschine installiert ist, welche durch eine Werkzeugmaschinensteuereinrichtung gesteuert wird, die ein Teileprogramm hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Abfühlen von Schwingungen, die aus der Wechselwirkung eines Schneidwerkzeuges mit einem Werkstück und aus anderen Werkzeugmaschinengeräuschquellen resultieren, und Erzeugen eines Schwingungssignals;

Vorverarbeiten des Signals in einem Analogkanal, der eine einstellbare Verstärkung hat, Maschinengeräusch niedrigerer Frequenz dämpft und eine analoge Wellenform erzeugt, die die Amplitude von Schwingungen in einem gewählten Band unter 100 kHz darstellt;

Analysieren von Abtastproben der analogen Wellenform in einem Digitalprozessor, um mittels einer Signalerkennungslogik Schallkennzeichnungen zu erkennen, die für signifikanten Werkzeugbruch und leichte Reibberührung des Werkzeuges und des Werkstückes charakteristisch sind, und Erzeugen von Werkzeugbruch- und Werkzeugberührungsalarmen, welche zu der Werkzeugmaschinensteuereinrichtung gesendet werden; und Einstellen der Verstärkung des Analogkanals unter Verwendung von Teileprogramminformation über Bearbeitungsparameter, um den Betrieb der überwachungseinrichtung für die Schneidbedingungen zu optimieren, welche durch die Werkzeugmaschinensteuereinrichtung verlangt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch den Schritt des Benutzens der Teileprogramminformation über Bearbeitungsparameter, um andere Parameter zu bestimmen, die die Brucherkennungslogik steuern, welche Teil der Mustererkennungslogik ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch den Schritt des Auswählens der Werkzeugbruch- oder Werkzeugtastbetriebsart der überwachungseinrichtung aus der Information in dem Teileprogramm.
14. Verfahren zum Optimieren einer überwachungseinrichtung zum Erkennen von Werkzeugbruch an einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Werkzeugmaschinensteuereinrichtung gesteuert wird, welche ein Teileprogramm hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Abfühlen von Schwingungen, die aus der Wechselwirkung eines Schneidwerkzeuges mit einem Werkstück resultieren, und Erzeugen eines elektrischen Signals;

Vorverarbeiten des Signals in einem Analogkanal durch Einstellen der Kanalverstärkung in einer Verstärkungsstufe, Bandpaßfiltern und Erfassen der Signalernergie in einem gewählten Band zwischen 30 kHz und 100 kHz;

Analysieren der Abtastproben in einem digitalen üntersystem, um unter Verwendung einer Signalmustererkennungslogik Schallkennzeichnungen zu erkennen, die für einen signifikanten Werkzeugbruch charakteristisch sind, welcher in der Lage ist, das Schneidwerkzeug oder das Werkstück zu beschädigen, und Erzeugen eines Werkzeugbruchalarms, der zu der numerischen Steuereinrichtung gesendet wird;

Übertragen von Information aus dem Teileprogramm zu der überwachungseinrichtung; und

Einstellen der Analogkanalverstärkung und Auswählen und Einstellen von Logikparametern, die die Mustererkennungslogik

steuern, unter Verwendung der Teileprogramminformation, um dadurch die Leistung der Überwachungseinrichtung für die Schneidbedingungen zu optimieren, welche durch die numerische Steuereinrichtung verlangt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileprogramminformation, die zu der überwachungseinrichtung übertragen wird, gewählte Arbeitsparameter beinhaltet, und daß der zusätzliche Schritt vorgesehen ist, die Verstärkungswerte in dem digitalen Untersystem zu berechnen, die zu der Analogka-* nalverstärkungsstufe gesendet werden, und andere Bearbeitungsparameter zu der Mustererkennungslogik zu übertragen.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileprogramminformation, die zu der überwachungseinrichtung übertragen wird, vorberechnete Verstärkungswerte beinhaltet, die zu der Analogkanalverstärkungsstufe übertragen werden, und vorbestimmte Logikparameter, die zu der Musterkennungslogik übertragen werden.