DE3706291A1

DE3706291A1 - Arbeitsprogrammpruefvorrichtung

Info

Publication number: DE3706291A1
Application number: DE19873706291
Authority: DE
Inventors: Yukari Tsubaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1987-09-03
Also published as: GB2187308B; JPS62198906A; GB8704516D0; GB2187308A

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung, insbesondere zum Prüfen eines Arbeitsprogramms zum Steuern eines Werkzeuges wie beispielsweise eines Bohrers an einer gesteuerten Werkzeugmaschine, indem der Bearbeitungsweg oder die Ortskurve der Schneidkante des Werkzeuges an einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.

Numerische Steuervorrichtungen werden im allgemeinen auf verschiedenen Gebieten der Herstellungstechnik, beispielsweise bei Industrierobotern, automatischen Montagemaschinen und automatischen Zeichenmaschinen einschließlich dem Gebiet der Werkzeugmaschinen zum Abrichten, Schneiden, Bohren, Gewindeschneiden und Schleifen verwandt. Numerische Steuervorrichtungen werden hauptsächlich zur automatischen Steuerung von Werkzeugmaschinen und ähnlichem angewandt. Eine numerische Steuervorrichtung steuert die Arbeit der Maschine dadurch, daß sie eine numerische Information gibt, die dem Maß an Bewegung der Maschine, beispielsweise dem Drehwinkel und der Laufstrecke entspricht. Die Entwicklung auf dem Gebiet der Computertechnik und der Digitaltechnik hat in der letzten Zeit zu einem merklichen Fortschritt bei der Zusammensetzung und dem Aufbau von Bearbeitungsprogrammen, der Ausführung von Steuerprogrammen und der Steuerung der Antriebssysteme geführt.

Für die numerische Steuervorrichtung wird ein Arbeitsprogramm zum Steuern eines gesteuerten Systems über eine bestimmte numerische Information erstellt und nach dem folgenden Verfahren überprüft.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht des Anzeigeschirmes einer Sichtanzeigevorrichtung einer herkömmlichen Programmprüfvorrichtung zum Prüfen des Bearbeitungsprogrammes für eine numerische Steuervorrichtung. In Fig. 1 sind ein Anzeigeschirm 1 und der Weg 2 einer Schneidkante dargestellt, der am Anzeigeschirm 1 dadurch angezeigt wird, daß das folgende Bearbeitungsprogramm I analysiert wird.

Bearbeitungsprogramm I:

Im folgenden wird der Arbeitsablauf beim Prüfen des Arbeitsprogrammes einer Bearbeitungsprogrammprüfvorrichtung näher beschrieben. Die Bearbeitungsprogrammprüfvorrichtung zum Prüfen des Bearbeitungsprogrammes I umfaßt als Hauptbauteil eine Leseeinheit, eine Recheneinheit und eine Anzeigeeinheit. Das Bearbeitungsprogramm I wird durch die Leseeinheit gelesen und in einem Speicher gespeichert, woraufhin das Bearbeitungsprogramm durch die Recheneinheit analysiert wird. Wenn die Bewegung bezüglich der Achsen durch Befehle des Inkrementalsystems gesteuert wird, werden die Bewegungsbefehle des absoluten Systems in diejenigen des Inkrementalsystems umgewandelt. Das heißt, daß die Befehle des Bearbeitungsprogrammes I der Reihe nach analysiert werden, um die Richtung und die Strecke der Bewegung von der laufenden Position zur nächsten Position zu bestimmen. Die Ergebnisse der Analyse werden als Weg 2 der Schneidkante am Anzeigeschirm 1 angezeigt.

Die herkömmliche Bearbeitungsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung zeigt nur den Weg 2 der Schneidkante am Anzeigeschirm 1 an. Es ist daher unmöglich, die Position der Schneidkante relativ zum Werkstück optisch zu erkennen, so daß bei dem tatsächlichen Bearbeitungsbetrieb eine fehlerhafte Bearbeitung, die einem falschen Bearbeitungsprogramm zuzuschreiben ist, beispielsweise eine Bewegung der Schneidkante zu einer Position, an der sich kein Werkstück befindet, oder ein zu großer Vorschub des Schneidwerkzeuges auftreten kann.

Durch die Erfindung soll daher eine Arbeitsprogrammprüfvorrichtung geschaffen werden, die eine optische Bestätigung der relativen Lage zwischen einer Form, in der ein Werkstück zu bearbeiten ist und eines Weges erlaubt, über den die Schneidkante des Werkstückes zu bewegen ist, um ein Arbeitsprogramm zu prüfen, das den Weg der Bewegung eines gesteuerten Systems, beispielsweise eines Werkzeuges bestimmt, derart, daß der Weg der Bewegung des gesteuerten Systems genau mit der Form zusammenfällt, in der das Werkstück zu bearbeiten ist.

Dazu wird bei der erfindungsgemäßen Arbeitsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung ein Arbeitsprogramm dadurch geprüft, daß das Arbeitsprogramm und ein Werkstückformprogramm, das die Form eines gesteuerten Gegenstandes, d. h. eines Werkstückes angibt, in der Speichereinrichtung einer numerischen Steuereinheit gespeichert werden, beide Programme durch die Recheneinheit der numerischen Steuereinheit gelesen werden, beide Programme durch die Recheneinheit analysiert werden und gleichzeitig und zum Vergleich die Ortskurve des Werkzeuges und die Form des gesteuerten Gegenstandes, d. h. des Werkstückes, an einem Anzeigeschirm angezeigt werden.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Anzeigeschirmes, an dem die Ortskurve eines Werkzeuges angezeigt ist, zur Erläuterung der herkömmlichen Bearbeitungsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Anzeigeschirmes, an dem sowohl die Ortskurve eines Werkzeuges als auch die Form eines Werkstückes dargestellt sind zur Erläuterung einer Bearbeitungsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 3 in einem Blockschaltbild den Algorithmus des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Arbeitsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Arbeitsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung bei einer numerischen Steuervorrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Schneiden beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines Anzeigeschirmes, an dem die Ergebnisse der Prüfung eines Arbeitsprogrammes, d. h. eines Bearbeitungsprogrammes nach einem Prüfverfahren gemäß eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. In Fig. 2 sind der Anzeigeschirm 1 einer Anzeigeeinheit, der Weg, d. h. die Ortskurve 2 der Schneidkante eines Werkzeuges, der bzw. die über eine Analyse eines Bearbeitungsprogramms I erhalten ist, und eine Werkstückform 3 dargestellt, die über eine Analyse eines Werkstückformanzeigeprogramms II erhalten wird.

Bearbeitungsprogramm I: Werkstückformanzeigeprogramm II:

Im folgenden wird anhand von Fig. 3 der Algorithmus der Prüfeinrichtung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Arbeitsprogrammprüfvorrichtung beschrieben.

Das Bearbeitungsprogramm I wird zunächst in herkömmlicher Weise aufgebaut und es wird auch das Werkstückformanzeigeprogramm II erstellt. Die beiden Programme I und II werden von einem Leseteil 51 einer Lese-Speichereinrichtung 5 gelesen und in einem Speicherteil 52 der Lese-Speichereinrichtung 5 gespeichert.

Die Verarbeitung, die von der Recheneinrichtung 6 ausgeführt wird, schließt einen zusätzlichen Wählschritt zum Wählen entweder des Bearbeitungsprogrammes I oder des Werkstückformanzeigeprogrammes II ein. Die Recheneinrichtung 6 besteht aus einem Wählteil 61 und einem Analyseteil 62. Ein Eingangssignal zum Wählen der Anzeige entweder der Werkstückform 3 oder des Weges 2 der Schneidkante muß von einer Befehlseinrichtung 7 zum Anzeigen einer Werkstückform oder des Weges der Schneidkante eingegeben werden.

Wenn beispielsweise sowohl der Weg 2 der Schneidkante als auch die Werkstückform 3 angezeigt werden sollen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird zunächst ein Eingangssignal eingegeben, das die Anzeige der Werkstückform 3 fordert und wählt dann der Wählteil 61 der Recheneinrichtung 6 das Werkstückformanzeigeprogramm II. Dieses Programm II wird vom Analyseteil 62 analysiert, um Bewegungsbefehlsdaten zu bekommen. Dann zeigt die Anzeigeausgabeeinheit 9 die Werkstückform 3 am Anzeigeschirm 1 auf der Grundlage der Bewegungsbefehlsdaten an. Die Bewegungsbefehlsdaten müssen nur für die Anzeige herangezogen werden und für die tatsächliche Bearbeitung ohne Bedeutung sein.

Anschließend wird ein Anzeigebefehl durch die Anzeigebefehlseinrichtung 7 gegeben, der die Anzeige des Weges 2 der Schneidkante fordert. Dann wählt die Recheneinheit 6 das Bearbeitungsprogramm I und werden Bewegungsbefehlsdaten für das Bearbeitungsprogramm I zum Anzeigen des Weges 2 der Schneidkante gewonnen.

In dieser Weise werden die Werkstückform 3 und der Weg 2 der Schneidkante gleichzeitig am Anzeigeschirm 1 miteinander verglichen, um zu prüfen, ob das Bearbeitungsprogramm I fehlerfrei ist.

Da gemäß der Erfindung eine Information über den Gegenstand der Einwirkung, nämlich die Werkstückform, zusammen mit der Ortskurve des gesteuerten Systems, nämlich dem Weg der Schneidkante angezeigt werden, kann die relative Lage zwischen dem Werkstück und der Schneidkante optisch erkannt werden und kann somit ein Fehler im Bearbeitungsprogramm am Anzeigeschirm gefunden werden, der beispielsweise darin besteht, daß die Schneidkante zu einer Stelle bewegt wird, an der sich kein Werkstück befindet.

Die Lese-Speichereinrichtung zum Speichern und Lesen der beiden Programme und die Recheneinrichtung zum Wählen und Analysieren der Programme bei dem obigen Ausführungsbeispiel können durch einen Zentralprozessor CPU mit einem Mikroprozessor oder ähnlichem ersetzt werden, und der oben beschriebene vorbestimmte Arbeitsvorgang kann dadurch ausgeführt werden, daß eine Eingabeeinrichtung zum Betreiben der Zentraleinheit CPU betätigt wird. Obwohl im obigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine numerische Steuereinheit zum Steuern einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zum Schneiden beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Ausbildung auf diesen Anwendungszweck nicht beschränkt. Sie kann beispielsweise bei einer numerisch gesteuerten Maschine für einen anderen Bearbeitungsvorgang, beispielsweise zum Abrichten, Gewindeschneiden oder Schleifen angewandt werden. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin nicht nur auf numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen beschränkt, die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch bei anderen verschiedenen Herstellungsmaschinen und Anlagen, die numerisch gesteuert werden, wie beispielsweise bei Industrierobotern, automatischen Montagemaschinen und automatischen Zeichenmaschinen anwendbar.

Da in der oben beschriebenen Weise gemäß der Erfindung die Werkstückform zusammen mit dem Weg der Schneidkante an einer Anzeige angezeigt wird, ist eine optische Prüfung des Bearbeitungsprogrammes möglich. Fehler im Bearbeitungsprogramm, die zu einer Fehlbearbeitung führen könnten, werden in der Phase der Arbeitsprogrammprüfung ermittelt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden somit Zeitverluste bei der Bearbeitung und Materialverschwendungen aufgrund einer Fehlbearbeitung vermieden.

Claims

1. Arbeitsprogrammprüfvorrichtung für eine numerische Steuervorrichtung zum Prüfen eines Arbeitsprogrammes, indem die Ortskurve eines gesteuerten Systems, dessen Bewegung nach Maßgabe des Arbeitsprogrammes gesteuert wird, am Anzeigeschirm einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, gekennzeichnet durch
eine Lese-Speichereinrichtung (5) mit einem Speicherteil (52) zum Speichern des Arbeitsprogrammes und eines Programmes über den Gegenstand, auf den einzuwirken ist, einschließlich der verschiedenen Informationen des gesteuerten Systems, wie beispielsweise des Gegenstandes, auf den einzuwirken ist, und mit einem Leseteil (51) zum Lesen des Programms, das im Speicherteil (52) gespeichert ist, und
eine Recheneinrichtung (6), die wenigstens aus einem Wählteil (61), der über den Empfang eines äußeren Befehls das Programm der beiden von der Lese-Speichereinrichtung (5) gelesenen Programme wählt, das zu analysieren ist und aus einem Analyseteil (62) besteht, der das vom Wählteil (61) gewählte Programm analysiert und Bewegungsbefehlsdaten bestimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (6) zum Wählen und Analysieren der Programme in einem zentralen Prozessor (CPU) enthalten ist, der wenigstens den Leseteil (51) der Lese-Speichereinrichtung (5) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsprogramm, das in der Lese-Speichereinrichtung (5) gespeichert ist und von der Lese- Speichereinrichtung (5) gelesen wird, ein Bearbeitungsprogramm ist, das sich mit den verschiedenen Bearbeitungsschritten einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, beispielsweise eines Bearbeitungszentrums befaßt, das Programm über den Gegenstand, auf den einzuwirken ist, ein Positions-Formprogramm ist, das sich mit dem Werkstück befaßt, das durch die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine zu bearbeiten ist und das Bearbeitungsprogramm und das Positions-Formprogramm am Anzeigeschirm (1) gleichzeitig im Kontrast zueinander angezeigt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsprogramm ein Roboterarbeitsprogramm eines Industrieroboters ist, das Programm über den Gegenstand, auf den einzuwirken ist, ein Positions- Formprogramm ist, das sich mit dem Gegenstand der Roboterarbeit befaßt und das Roboterarbeitsprogramm und Positions-Formprogramm am Anzeigeschirm (1) gleichzeitig im Kontrast zueinander angezeigt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsprogramm ein Montageprogramm einer automatischen Montagemaschine ist, das Programm für den Gegenstand, auf den einzuwirken ist, ein Positions- Formprogramm ist, das sich mit den Einrichtungen und Bauteilen, die zu montieren sind, als Gegenstand des Montagevorganges der automatischen Montagemaschine befaßt und das Montageprogramm und das Positions-Formprogramm am Anzeigeschirm (1) gleichzeitig in Kontrast zueinander angezeigt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsprogramm ein Zeichenprogramm einer automatischen Zeichenmaschine ist, das Programm über den Gegenstand, auf den einzuwirken ist, ein Positionsgrößenprogramm ist, das sich mit Zeichenpapieren befaßt, auf die die automatische Zeichenmaschine ein Diagramm zeichnet und das Zeichenprogramm und das Positions-Größenprogramm am Anzeigeschirm (1) gleichzeitig im Kontrast zueinander angezeigt werden.