DE3620422C1 - Method for correcting the processing programme of a tool of a numerically controlled machine tool - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur des Bearbeitungsprogrammes einer numerisch gesteuerten Werk­ zeugmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist im Indu­ strie-Anzeiger Nr. 56 vom 13. 7. 84/Jg. 106 auf den Sei­ ten 113 bis 114 geschildert.

Gemäß Bild 3 der Literaturstelle wird ein in einer Pro­ duktionsmaschine bearbeitetes Werkstück in eine Meßsta­ tion übertragen, die von einem Rechner gesteuert wird. Die Meßstation liefert die Istmaße eines Werkstücks an den Rechner, wobei die Steuerung jeden Meßwert mit der Information über die Meßstelle oder das Meßelement ver­ knüpft. Der Prozeßablauf ist in einem Meßprogramm vor­ gegeben, nach welchem der Meßrechner die Korrekturwerte ermittelt und an die Steuerung der Produktionsmaschine übergibt. Der Meßrechner kann in die Steuerung der Produktionsmaschine integriert sein.

Eine derartige Einrichtung ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Zwischen Meßstation und Meßrechner müssen Daten in beiden Richtungen übertragen werden, so daß die interne Datenverwaltung umfangreich wird. Auch die Meßstation selbst ist relativ teuer. Bei einem Werkstück­ wechsel muß sowohl das Meßprogramm erstetzt, als auch die Meßstation umgerüstet werden.

Dieselbe Literaturstelle zeigt auch den Prozeßablauf bei manueller Meßtechnik. Hier wird das bearbeitete Werkstück aus der Maschine entnommen; das Istmaß durch den Bedienungsmann mit einer Schieblehre gemessen; der so ermittelte Wert mit einem in einer Zeichnung vorgege­ benen verglichen; die Abweichung festgestellt und daraus die Korrekturwerte für die Maschinensteuerung berechnet. Diese Korrekturwerte müssen über die Bedienungstastatur der Maschinensteuerung eingegeben werden. Das manuelle Meßverfahren ist zwar sehr flexibel und bedarf fast keines zusätzlichen apparativen Aufwandes, sowohl bei der Ablesung als auch bei der Berechnung und Übertragung der Daten können jedoch Fehler auftreten. Die Berech­ nungsvorgänge kosten Zeit, so daß nur stichprobenhafte Prüfungen durchgeführt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms eines Werkzeugs vorzuschlagen, das ohne wesentlich erhöhten Aufwand oder verringerte Flexibilität die Fehlermöglichkeit durch das Bedienungspersonal verringert.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das Istmaß wird in der bei manuell gesteuerten Dreh­ maschinen üblichen Weise mit einem Handmeßgerät ermit­ telt. Die Messung kann an dem noch in der Maschine in Bearbeitung befindlichen Werkstück vorgenommen werden oder an einem bereits fertig bearbeiteten Werkstück. Im 2. Fall kommt die Werkzeugkorrektur dem nachfolgen­ den Werkstück zugute. Der Maschinenbediener braucht also nur zu wissen, welche Werkstückabmessung überprüft werden soll. Eine weitergehende Überlegung ist nicht erforderlich, da die Meßwerte automatisch zur Werkzeug­ maschinensteuerung übertragen und die Korrekturwerte durch diese errechnet und gespeichert werden. Es wer­ den damit Ablesefehler am Meßmittel und Eingabefehler an der Maschinensteuerung vermieden und Fehler bei der Berechnung der Korrekturwerte verhindert.

Werden mehrere Meßwerte in bestimmter Reihenfolge er­ mittelt, so kann der Beginn des Meßzyklus der Steuerung auf einfache Weise durch einen Steuermeßwert mitgeteilt werden. Vorzugsweise sollte dieser Steuermeßwert "0" sein, da ein Istmaß 0 nicht vorkommen kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung können die Meßwerte auch in beliebiger Reihen­ folge ermittelt werden, so daß der Maschinenbediener auch von der Beachtung einer bestimmten Reihenfolge der Messungen entbunden ist. Die von der Steuerung empfange­ nen Meßwerte werden dann darauf überprüft, ob sie inner­ halb vorgegebener Toleranzen mit einem Sollmaß überein­ stimmen. Die Meßwerte werden dem Werkzeugkorrektur­ speicher übergeben, der diesem Sollmaß zugeordnet ist. Stimmt ein Meßwert mit keinem Sollmaß überein, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

Während der Durchführung des Meßzyklus kann dieser je­ derzeit abgebrochen und von neuem gestartet werden, ohne daß sich dadurch Fehler ergeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung und eines Ablaufdiagramms näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Meßeinrichtung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm.

Als Meßmittel kommt jedes Handmeßgerät in Frage. In Fig. 1 sind eine Schiebelehre 1 und eine Mikrometerscheibe 2 dargestellt. Die Handmeßgeräte 1, 2 besitzen eine inkre­ mentale Anzeige 3 für den Meßwert und einen Datenaus­ gang 4 für die Datenübertragung. Die Übertragung des Meßwertes wird durch eine Taste 5 veranlaßt. An dem Meßgerät kann eine weitere Taste 6 zur Wahl der Meßein­ heit vorgesehen sein. Die Datenübertragung vom Meßge­ rät 1, 2 zum Meßsignalumformer 7 geschieht über eine Datenleitung 8, die mit einem Stecker 9 mit dem Meßgerät verbunden ist. Der Meßsignalumformer 7 verändert die Meßsignale so, daß sie von der Steuerung 10 empfangen und weiterverarbeitet werden können. Als Eingang für die Meßsignale eignet sich beispielsweise der Leser-/ Stanzeranschluß 11 der Werkzeugmaschinensteuerung 10 mit der Schnittstelle 12. Die Steuerung prüft die ein­ gehenden Meßsignale auf einen Steuermeßwert, der die Verbindung des Eingangs 11 mit dem 1. Meßwertspeicher 13 verursacht. Jedes neue Meßsignal, das nicht ein Steuer­ meßwert ist, wird dann in den nächstfolgenden Meßwert­ speicher 14, 15, 16 abgelegt. Wird eine bestimmte Reihen­ folge bei der Ermittlung mehrerer Meßwerte eines Werk­ stücks vorgeschrieben, so kann jeder Meßwertspeicher unmittelbar einem Werkzeugkorrekturspeicher zugeordnet werden. Um Fehlmessungen zu erkennen und falsche Kor­ rekturzuweisungen auszuschließen, kann kontrolliert werden, ob der Meßwert innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Bei Überschreitung des Toleranz­ bereichs wird keine Verrechnung des Meßergebnisses auf die Werkzeugkorrektur durchgeführt, sondern ein Hinweis auf dem Bildschirm der Steuerung angezeigt.

Die Verrechnung aller Meßergebnisse eines Meßzyklus er­ folgt erst, nachdem alle an einem Werkstück vorzuneh­ menden Messungen übermittelt sind. Dadurch ist es dem Maschinenbediener möglich, jedem Meßzyklus abzubrechen und neu zu beginnen.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm für einen Steuerungsteil, der es erlaubt, die Istmaße in beliebiger Reihenfolge zu ermitteln. Die Istmaße werden in der ermittelten Reihenfolge, wie vorstehend beschrieben, in die Meßwert­ speicher eingelesen. Nachdem alle Meßwerte eines Meß­ zyklus ermittelt sind, werden die Inhalte der Meßwert­ speicher nacheinander abgerufen und jeder Meßwert darauf überprüft, ob er im Toleranzfeld des Sollmaßes A liegt. Bei positiver Entscheidung wird das Istmaß zur Berechnung und Auswertung der Werkzeugkorrektur des zugeordneten Werkzeugs 1 zu einem hierfür vorgesehenen Steuerbaustein 17 übertragen. Der Steuerbaustein 17 gibt ein Signal ab, das den Aufruf des nächsten Meß­ wertspeichers veranlaßt.

Wird das Istmaß als nicht im Toleranzfeld des Sollmaßes A liegend erkannt, wird es zu den folgenden Vergleichs­ einrichtungen 18 übertragen solange bis eine Zuordnung stattgefunden hat. Kann keine Zuordnung vorgenommen werden, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Nach Ab­ schluß der Werkzeugkorrektur werden die Inhalte der Meßwertspeicher gelöscht.

Claims (8)

1. Verfahren zur Korrektur des Bearbeitungsprogramms eines Werkzeugs einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, in Abhängigkeit von mindestens einem Istmaß eines mindestens teilweise be­ arbeiteten Werkstücks, mit einer Meßvorrichtung, die ihre Meßdaten zur Steuerung der Werkzeugmaschine überträgt, in der die Abweichung des übertragenen Istmaßes von einem Sollwert ermittelt und die Korrektur des Bearbeitungs­ programms in Abhängigkeit von der Abweichung des Ist­ maßes vom Sollmaß vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des Istmaßes mittels eines Handmeßgerätes (1, 2), das einen Daten­ ausgang (4) aufweist, erfolgt, daß der Meßwert über den Datenausgang (4) ausgegeben wird, wenn die Messung durch einen Schalter (5) quittiert wird, daß das ausgegebene Datum auf das Spannungsniveau der Werkzeugmaschinen­ steuerung (10) umgesetzt und in einem Meßwertspeicher (13, 14, 15, 16) der Steuerung zur weiteren Verarbeitung zwischengespei­ chert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Werkstück (19) mehrere Istmaße mit dem Hand­ meßgerät (1, 2) ermittelt werden, die jeder für sich in einem eigenen Meßwertspeicher (13, 14, 15, 16 ) zwischen­ gespeichert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Istmaße in vorbestimmter Reihenfolge ermittelt und übertragen werden, nachdem der Werkzeug­ maschinensteuerung (10) durch die Übertragung eines Steuermeßwertes der Beginn der Reihenfolge von Istmaßen mitgeteilt wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermeßwert durch das Istmaß <256 µm gegeben ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sollmaß in der Werkzeugmaschinensteuerung ein Toleranzbereich überlagert wird und jedes übertragene Istmaß daraufhin überprüft wird, ob es innerhalb des To­ leranzbereichs liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Istmaße in beliebiger Reihenfolge er­ mittelt, in dieser Reihenfolge in die Meßwertspeicher (13, 14, 15, 16) eingelesen werden und daß eine Zuweisung von Istmaßen zu jeweiligen Korrekturspeichern (17) in Abhängigkeit von mit Toleranzbereichen versehenen Sollmaßen erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wert eines Istmaßes zusammen mit einer zuge­ hörigen Meßwertspeichernummer auf einem Bildschirm der Werkzeugmaschinensteuerung (10) angezeigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe der Daten aus den Meßwertspeichern (13, 14, 15, 16) zur weiteren Verarbeitung erst erfolgt, wenn alle Meßdaten eines Meßzyklus in die Meßwertspeicher über­ tragen sind.