DE3786753T2 - Verfahren und vorrichtung zum vorbeugen eines zusammenstosses von werkzeugen. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum vorbeugen eines zusammenstosses von werkzeugen.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden von Werkzeugkollisionen, wobei automatisch beim Auftreten einer derartigen Störung ein Maschinenprogramm geändert wird, so daß sich Bewegungsteile wie die Werkzeugständer nicht gegenseitig behindern.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Werkstücke werden mittels numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen automatisch bearbeitet. Wird ein Werkstück so nach einer Entwurfszeichnung bearbeitet, so erfolgen die numerischen Schaltbefehle in einem vorgeschriebenen Format. D.h., ein Werkstückprogramm wird in eine numerische Steuervorrichtung eingegeben.
  • Ein solches Werkstückprogramm in einer numerischen Steuereinrichtung erlaubt die Steuerung einer mehrachsigen Drehbank und damit zwei bewegte Werkzeugständer. D.h., die Werkzeugträger sind unabhängig voneinander, so daß das Werkstück von beiden gleichzeitig bearbeitbar ist. Die in Fig. 2 gezeigte vierachsige Drehbank besitzt beispielsweise zwei Werkzeugträger TP1, TP2, die unabhängig voneinander beim Bearbeiten eines Werkstücks WK auf X- und Z-Achsen bewegt werden. Werden die Werkzeugträger TP1, TP2 nach einem Werkstückprogramm positions- und weggesteuert, das für jeden einzelnen Werkzeugträger jeweils ein unabhängiges Programm aufweist, so läßt sich das Werkstück WK in viel kürzerer Zeit als mit einer gewöhnlichen zweiachsigen Drehbank auf die gewünschte Form bearbeiten.
  • Wird das einzelne Werkstück WK gleichzeitig von zwei Werkzeugträgern TP1, TP2 bearbeitet, so können diese sich behindern und ein Unfall auftreten. Das Werkstückprogramm für den jeweiligen Werkzeugträger muß daher so beschaffen sein, daß Kollisionen zwischen den Werkzeugträgern TP1, TP2 vermieden sind. Daher wird zum Auffinden einer solchen Störung das tatsächliche Bearbeitungsverfahren mit den zu prüfenden Werkstückprogrammen zunächst auf einem Trick-Bildschirm simuliert. Das Werkzeug-Störungsprüfverfahren erfolgt so, daß man die Simulation beobachtet. Eine Kollision oder Störung liegt vor, wenn sich die Wegstrecken der zwei Werkzeugträger kreuzen. Das Werkstückprogramm umfaßt wie in Fig. 3(a) ein Programm für den Werkzeugträger 1 und eines für den Werkzeugträger 2. N100, N101, N102, N103, ... in Fig. 3(a) benennen die Zeitpunkte, wo eine numerische Bewegungssteuerung des Werkzeugträgers 1 erfolgt; d.h., dies sind Formatblöcke mit numerischen Schaltbefehlen. N200, N201, N202, N203, ... sind Formatsteuerblöcke mit numerischen Schaltbefehlen für eine numerische Bewegungssteuerung des Werkzeugträgers 2. Die Fig. 3(b) zeigt die Wegstrecken der Werkzeugträger 1, 2, wie sie sich bei der Simulation der tatsächlichen Bearbeitung mit den Werkzeugträgerprogrammen auf der Trick-Bildschirmeinheit darstellen. Fig. 3(b) zeigt, daß im Block N102 der Werkzeugträger 1 den Weg des Werkzeugträgers 2 kreuzt und zwar in dessen Block N202. Der Bildschirm bestätigt somit, daß tatsächlich die Werkzeugträger 1, 2, wie Fig. 4 zeigt, an der Kreuzung kollidieren.
  • Werkzeug-Störprüfverfahren werden bekanntlich bislang so durchgeführt, daß der tatsächliche Bearbeitungsprozeß eines Werkstückprogramms auf einem Bildschirm simuliert wird. Dabei wird geprüft, ob sich die Werkzeugträger gegenseitig behindern. Tritt bei diesem Werkzeug-Störprüfverfahren eine Störung auf, so wird das Programm vom Bedienungsmann manuell geändert und korrigiert. Der Bedienungsmann muß also bei jeder auftretenden Störung wissen und verstehen, welcher Teil des Werkstückprogramms zu überholen ist, und wie es zu ändern ist. Die Herstellung eines Werkstückprogramms ist daher sehr mühsam und zeitaufwendig.
  • Die GB-A-2 117 929 offenbart Programme für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen, bei denen Werkzeugkollision zwischen den beiden gesteuerten Werkzeugträgern vermieden sind. Hierbei werden vorab einer tatsächlichen Bearbeitung die Wegstrecken der zwei Werkzeugträger simuliert und dargestellt. Der Bedienungsmann beurteilt am Bildschirm, ob die Gefahr einer Störung gegeben ist. Er kann ferner einen Werkzeugträger wählen und ihm anordnen, zeitweilig anzuhalten, wobei dann der andere Werkzeugträger mit der Simulation fortfährt. Dabei wird in das Programm für den anzuhaltenden Werkzeugträger ein Wartebefehl eingebaut. Sieht dann der Operator am Bildschirm, daß die Gefahr einer Störung beseitigt ist, kann er den angehaltenen Werkzeugträger wieder freigeben. Dabei wird dann in das Steuerprogramm für den angehaltenen Werkzeugträger ein Warte-Aufhebe-Befehl eingebaut.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Vermeiden von Werkzeugkollisionen zur Verfügung zu stellen und zwar durch ein vorab Vermeiden von Werkzeugstörungen, wobei automatisch die Werkstückprogramme geändert werden, falls sich auf dem Trick- Bildschirm die Werkzeugträger bei der Bearbeitungssimulation behindern, wobei ein herkömmliches Werkzeug-Störprüfverfahren für Trick-Bildschirme eingesetzt werden soll.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Vermeiden von Werkzeugkollisionen zur Verfügung gestellt und zwar ein Verfahren für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen mit durch entsprechende Steuerprogramme gesteuerten ersten und zweiten Bewegungsteilen. Das Verfahren umfaßt:
  • Simulieren und Darstellen der Wegstrecken des ersten und zweiten Bewegungsteiles vorab eines tatsächlichen Bearbeitungsprozesses;
  • tritt bei der Simulation auf den Wegstrecken zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsteil eine Störung auf, Setzen einer Priorität zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsteil, wobei das Teil mit der höheren Priorität bewegt wird, das Teil mit der geringer Priorität zeitweilig angehalten wird,
  • Berichtigen des Steuerprogramms für das erste und das zweite Bewegungsteil und Beheben der Störung, wobei in das Steuerprogramm für das Bewegungsteil geringerer Priorität ein Befehl zum zeitweiligen Anhalten dieses Teiles eingebaut wird, dadurch gekennzeichnet,
  • daß der Befehl zum zeitweiligen Anhalten des Bewegungsteiles geringerer Priorität ein Rastcode ist, der den Zeitraum festlegt, den das Teil angehalten wird, und der automatisch in das Steuerprogramm für dieses Teil eingebaut wird, und
  • daß anschließend automatisch ein entsprechender Rastcode für eine ähnliche Zeitdauer in dem Steuerprogramm für das Bewegungsteil höherer Priorität vorgesehen ist, so daß das Bewegungsteil höherer Priorität angehalten wird, und somit die Programme synchron bleiben.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum automatischen Vermeiden von Werkzeugkollisionen in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen mit einem ersten und einem zweiten durch entsprechende Programme gesteuerten Bewegungsteilen zur Verfügung gestellt; die Vorrichtung umfaßt:
  • einen Simulator zum Simulieren und Darstellen der wegstrecken des ersten und zweiten Bewegungsteiles vorab eines tatsächlichen Bearbeitungsprozesses,
  • Prioritäts-Wahlmittel zum Zuordnung von Prioritäten zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsteil, wobei das Teil mit der höher gewählten Priorität bewegt wird, das Teil mit der niedriger gewählten Priorität zeitweilig angehalten wird, tritt bei der Simulation eine Störung auf den Wegstrecken des ersten und des zweiten Bewegungsteiles auf,
  • Programm-Korrekturmittel zum Berichtigen der Programme zur Steuerung des ersten und des zweiten Bewegungsteiles und zur Vermeidung von Störungen durch Einbau eines Befehls zum zeitweiligen Anhalten des Teiles in das Steuerprogramm für das Bewegungsteil geringerer Priorität, dadurch gekennzeichnet,
  • daß die Programmkorrektureinrichtungen so betreibbar sind, daß ein Befehl zum zeitweiligen Anhalten des Bewegungsteiles geringerer Priorität einen Rastcode bereitstellt, der die Zeitdauer des anzuhaltenden Teiles bestimmt und der automatisch in das Steuerprogramm für dieses Teil eingebaut wird, und
  • die weiter so betreibbar sind, daß anschließend automatisch ein entsprechender Rastcode bereitgestellt wird, der das Anhalten des Bewegungsteiles höherer Priorität für eine ähnliche Zeitdauer befiehlt und zwar im Programm zur Steuerung des Bewegungsteiles höherer Priorität, wodurch zwischen den Programmen die Synchronität aufrechterhalten bleibt.
  • Die bisherigen Probleme werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermeidung von Werkzeugkollisionen gelöst. Es umfaßt die Schritte des Simulierens und Darstellens der Wegstrecken von mehreren unabhängig programmgesteuerten Bewegungsteilen vorab eines tatsächlichen Bearbeitungsprozesses; Wahl des zuerst zu bewegenden Bewegungsteiles und des anzuhaltenden Bewegungsteiles, tritt eine Störung auf; und Berichtigung der Programme durch Einbau von Rastcodes, wodurch ein wechselseitiges Stören der Bewegungsteile vermieden ist.
  • Stören sich die Werkzeugträger bei der Bearbeitungssimulation auf dem Trick-Bildschirm, so werden automatisch die Werkstückprogramme erfindungsgemäß geändert und eine solche Störung vermieden. Dadurch wird für den Bedienungsmann der Arbeits- und Zeitaufwand für die Änderung der Werkstückprogramme geringer. Und es wird auch eine tatsächliche Beschädigung der Werkzeuge vermieden, die bei der tatsächlichen Durchführung der Werkstückprogramme sonst auftrete.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen Es zeigt:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht einer vierachsigen Drehbank;
  • Fig. 3(a) ein Diagramm von einem beispielhaften Werkstückprogramm für eine vierachsige Drehbank;
  • Fig. 3(b) ein Diagramm auf einem Trick-Bildschirm, das die Wegstrecken der zwei Werkzeugträger darstellt;
  • Fig. 4 eine Ansicht, die eine Störung zwischen Werkzeugträgern in einem tatsächlichen Bearbeitungsprozeß beschreibt;
  • Fig. 5 ein Diagramm der Systemparameter, die in einem automatischen Kollisionenvermeidungprogrammbenötigt werden;
  • Fig. 6 ein Flußdiagramm der Arbeitsschritte in einem automatischen Kollisions-Vermeidungsprogramm;
  • Fig. 7(a), 7(b), 7(c) und 7(d) Diagramme mit beispielhaften Änderungen des Werkstückprogramms durch M- Rastcodes; und
  • Fig. 8 eine Ansicht, die eine Störung zwischen den Werkzeugträgern in einem tatsächlichen Bearbeitungsprozeß beschreibt.
    • Beste Ausführungsform für die Durchführung der Erfindung
  • Es wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben:
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm mit einem beispielhaften NC-System zur Steuerung einer vierachsigen Drehbank. In Fig. 1 ist 10 der Prozessor zur numerischen Steuerung der Ausführungsprogramme; 11 ist ein programmierbarer Kontroller zur Ausführung des Arbeitsprogramms eines elektrischen Schaltkreises, der eine Folgekontrolle der vierachsigen Drehbank durchführt; und 12 ist ein Programmspeicher, der die verschiedenen vom Prozessor 10 auszuführenden Steuerprogramme speichert. Der Speicher 12 enthält ferner das erfindungsgemäße automatische Kollisionsvermeidungsprogramm, das automatisch die Werkstückprogramme gemäß der Erfindung ändert. Ein Datenspeicher 13 speichert die Daten, die der Prozessor 10 benötigt zur Durchführung des Programms, beispielsweise des Werkstückprogramms, das sich aus Dateiformaten der numerischen Schaltbefehle zusammensetzt. Der Arbeitsspeicher 14 dient zum zeitweiligen Speichern der Ergebnisse aus den arithmetischen Operationen, die der Prozessor 10 durchführt. Der Papierstreifenlocher 15 zeichnet die Daten durch Lochen eines Papierstreifens auf. Der Papierstreifenleser 16 liest die in einem NC-Streifen gelochten numerischen Steuerbefehle (NC-Befehle). Ein Signalverteiler 17 führt arithmetische Operationen durch, verteilt die Signale gemäß der Bewegungsbefehle des Prozessors 10 und liefert zur vorgegebenen Größe passende Signale. Mit 18x1, 18z1, 18x2 und 18z2 werden Servo-Schaltungen bezeichnet, wodurch die Werkzeugträger TP1, TP2 in Richtung der X- und Z-Achsen durch Steuerung der X1-, Z1-Achsen und der X2-, Z2-Achsen der vierachsigen Drehbank 19 bewegt werden. Ein Parameterspeicher 20 speichert die für die Ausführung des automatischen Kollisionsvermeidungsprogrammes notwendigen Systemparameter. Ein Darstellungs- Kontroller 21 besitzt Eingabeschlüssel zum Festlegen der Systemparameter, etc. Eine Darstellungseinheit 22 dient zur Darstellung der Wegstrecken der Werkzeugträger auf einem Trick-Bildschirm; siehe Fig. 3(b). Ein Adress-Datenbus (nachstehend als "Bus" bezeichnet) 23 erlaubt, daß zwischen dem Prozessor 10 und den Speichern 12, 13, 14, 20 und einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung Daten ausgetauscht werden können.
  • Es wird nunmehr unter Bezug auf die Fig. 4 bis 6 das im Programmspeicher 12 gespeicherte automatische Kollisionsvermeidungsprogramm beschrieben.
  • Tritt wie in Fig. 4 gezeigt bei der Simulation des tatsächlichen Bearbeitungsprozesses durch die Werkzeugprogramme eine Störung zwischen den Werkzeugträgern 1, 2 auf - im Block N102 für den Werkzeugträger 1 und im Block N202 für den Werkzeugträger 2 -, so baut das automatische Kollisionsvermeidungsprogramm automatisch Rastcodes M an den vorgegebenen Positionen M der Werkstückprogramme ein, so daß zunächst der Werkzeugträger höherer Priorität bewegt wird und der Werkzeugträger geringerer Priorität zeitweilig angehalten wird. Zu Beginn müssen bei der Durchführung des automatischen Kollisionsvermeidungsprogrammes aber, wie in Fig. 5 gezeigt, die Systemparameter vorgegeben werden.
  • Die Systemparameter umfassen einen Werkzeugträger-Prioritätsparameter, einen Rastcode-M-Parameter, der die Bewegung eines Werkzeugträgers anhält und das Stoppintervall des Werkzeugträger vorgibt sowie einen Ausführungs-Wiederholungsparameter, der vorgibt, ob ein Werkstückprogramm so oft wiederholt werden muß, bis keine Störung auftritt. Der Anfangswert für den Werkzeugträger-Prioritätsparameter ist "O". Ist der Werkzeugträger-Prioritätsparameter "0", so kann ihn der Bedienungsmann auf "1" oder "2" setzen, tritt eine wechselseitige Störung zwischen den Werkzeugträgern bei der Durchführung der Werkstückprogramme auf. Ist der Prioritätsparameter "1", so besitzt der Werkzeugträger 1 höhere Priorität. Ist der Prioritätsparameter "2", so besitzt Werkzeug 2 die höhere Priorität. Das Stoppintervall des M-Code-Parameters besitzt als Anfangswert "200"; er in einem Bereich zwischen "100" und "999" liegen. Der Ausführungs-Wiederholungsparameter besitzt als Anfangswert "0". Ist der Ausführungs-Wiederholungsparameter "0", so werden in dem Werkstückprogramm an den vorgegebenen Positionen automatisch Rastcodes M eingebaut. Dann werden die Werkstückprogramme zurückgespult und von Anfang an neu gestartet. Ist der Ausführungs-Wiederholungsparameter "1", so wird in den Werkstückprogrammen automatisch an den vorgegebenen Positionen ein Code M eingebaut. Die Werkstückprogramme werden dann zurückgespult, und die Programmausführung wird gestoppt.
  • Sind die obigen Systemparameter ordnungsgemäß eingerichtet, so läßt sich das automatische Kollisionsvermeidungsprogramm gemäß dem in Fig. 6 gezeigten Flußdiagramm ausführen.
  • Die zu prüfenden Werkstückprogramme werden in Stufe (1) durch Eingabe des Werkstückprogrammes, beispielsweise über den Streifenleser 16, in den Datenspeicher 13 eingelesen. bie vierachsige Drehbank 19 wird dann auf Speichermodus geschaltet. Dies ist der Modus, wo der programmierbare Kontroller 11 und der Signalverteiler 17 vom in Fig. 1 gezeigten Bus 23 für den Datenaustausch abgeschnitten sind und nur eine Verbindung zwischen dem Datenspeicher 13 und dem Darstellungskontroller 21 der Stufe (2) besteht. Dann wird auf der Darstellungseinheit 22 ein Trickdarstellung erzeugt und in Stufe (4) die Werkstückprogramme des tatsächlichen Bearbeitungsprozesses von der ersten Adresse an simuliert. In Stufe (4) werden die Werkstückprogramme blockweise nacheinander ausgeführt. In Stufe (5) wird überprüft, ob bei der Ausführung der Werkstückprogramme sich die Werkzeugträger wechselseitige stören. Tritt keine Störung auf, so geht die Kontrolle zu Stufe (4) zurück und die Werkstückprogramme werden gestartet. Tritt eine Störung auf, so geht die Kontrolle zur Stufe (6). Dort wird überprüft, ob der Prioritätsparameter "0" ist oder nicht. Ist der Prioritätsparameter nicht "0", dann ist er "1" oder "2". In Stufe (7) werden dann in den Werkstückprogrammen an den vorgeschriebenen Positionen je nach Wert des Prioritätsparameters M-Rastcodes - wie nachstehend im einzelnen beschrieben - eingebaut. Ist in Stufe (6) der Prioritätsparameter "0", so wird in Stufe (8) auf der Darstellungseinheit eine Anfrage zur Werkzeug-Prioritätsbasis dargestellt. In Stufe (9) gibt der Bedienungsmann dann über einen Schlüssel den Werkzeugträger-Prioritätsparameter "1" oder "2" ein. Dann geht die Kontrolle wieder zur Stufe (7). Wurde in Stufe (7) nun ein Rastcode M eingebaut, so werden in Stufe (10) die Werkstückprogramme zurück zu den Anfangsadressen gespult. In Stufe (11) wird überprüft, ob der Ausführungs-Wiederholungsparameter "0" oder "1" ist. Ist er "0", so ist in Stufe (12) die Ausführung der Werkstückprogramme beendet. Ist er "1", so geht die Kontrolle zurück zu Stufe (3) und führt die Werkstückprogramme erneut aus.
  • Es wird nunmehr die Stufe (7) unter Bezug auf die Fig. 7(a) bis 7(d) im einzelnen beschrieben.
  • Bei der in Fig. 4 gezeigten wechselseitigen Störung besitzt Werkzeugträger 1 gegenüber Werkzeugträger 2 eine höhere Priorität (der Prioritätsparameter ist nämlich "1"). In diesem Fall baut das automatische Kollisionsvermeidungsprogramm, wie in Fig. 7(a) gezeigt, einen M-Rastcode M210 nach dem Block N102 des Werkstückprograuimes für den Werkzeugträger 1 und vor dem Block N202 des Werkstückprogrammes für den Werkzeugträger 2 ein. Wird das so berichtigte Werkstückprogramm erneut laufen gelassen, so stoppt der Werkzeugträger 2 für die im M-Wartecode M201 bestimmte Zeit und der Werkzeugträger 1 wird nach einem numerischen Schaltbefehl N102 weiterbewegt. Dadurch wird verhindert, daß die Werkzeugträger miteinander kollidieren. Der Rastcode M wird nach dem Werkstückprogramm-Block N102 des Werkzeugträgers 1 eingebaut, damit der Werkstückprogramm-Block N103 des Werkzeugträgers 1 und der Werkstückprogramm-Block N202 des Werkzeugträgers 2 synchron ablaufen.
  • Besitzt umgekehrt der Werkzeugträger 2 gegenüber den Werkzeugträger 1 eine höhere Priorität, ist der Prioritätsparameter "2", so wird automatisch, wie in Fig. 7(b) gezeigt, vor dem Werkstückprogramm-Block N102 des Werkzeugträgers 1 und nach dem Werkstückprogramm-Block N202 des Werkzeugträgers 2 ein M-Rastcode M201 eingebaut.
  • Wird ein M-Rastcode M201 eingebaut, ist der Prioritätsparameter wie in Fig. 7(a) gezeigt gleich "1" und tritt im Werkstückprogramm-Block N103 des Werkzeugträgers 1 sowie im Werkstückprogramm-Block N202 des Werkzeugträgers 2 eine Störung auf - nach dem die Werkstückprogramme von ihren ersten Adressen an laufen gelassen wurden - so wird wie Fig. 7(c) gezeigt ein Rastcode M von anderer Länge als der M-Wartecode M201 eingebaut. Beispielsweise wird nach Block N103 und vor Block N202 ein Rastcode M202 eingebaut und der Rastcode M201 wird entfernt. Bei dieser Modifikation wird der Werkzeugträger 1 für eine vom anderen M-Rastcode 202 bestimmte Länge angehalten; dabei werden dann die Blöcke N102 und N103 ausgeführt. Dadurch wird eine Kollision der Werkzeugträger vermieden.
  • Ist ein Rastcode M201 mit dem Prioritätsparameter "1", eingebaut und tritt beim Lauf der Werkstückprogramme von der ersten Adresse an erneut eine Störung auf, wie in Fig. 8 gezeigt, und zwar zwischen dem Werkzeugträger 2, der nach Ausführung des Blockes N201 angehaltenen wurde, und dem bewegten Werkzeugträger 1 bei der Ausführung des Blockes N102, so wird der inserierte M-Rastmodus M201 entfernt und ein M-Rastmodus anderer Länge als M-Rastmodus 201 verwendet. Es wird beispielsweise nach Block N102 und vor Block N201 ein M-Rastmodus M202 eingebaut. Wird dann der Werkzeugträger 1 gemäß den Blöcken N101, N202 bewegt, so verbleibt der Werkzeugträger 2 in seiner Ausgangsposition. Dadurch wird vermieden, daß er den Werkzeugträger 1 behindert.
  • Das automatische Kollisionsvermeidungsprogramm kann automatisch ein Werkstückprogramm erstellen, das beim tatsächlichen Bearbeitungsprozeß frei der Gefahr wechselseitiger Störungen ist. Dies erfolgt durch automatisches Einbauen von Rastcodes M an vorgegebenen Positionen in den Werkstückprogrammen, wobei ein Werkzeugkollisions-Prüfprozeß an einem Trick-Bildschirm verwendet wird.
  • Die Erfindung eignet sich auch zum Herstellen eines Werkstückprogrammes, das Kollisionen zwischen Bewegungsteilen einer allgemeinen NC-Werkzeugmaschine verhindert und zwar zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen vierachsigen Drehbank.
    • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Wegstrecken von Bewegungsteilen wie mehreren Werkzeugträgern werden erfindungsgemäß wie vorstehend auf einem Trick-Bildschirm dargestellt, wobei der tatsächliche Bearbeitungsvorgang simuliert und darauf überprüft wird, ob sich die Werkzeugträger gegenseitig stören. Tritt auf dem Bildschirm eine wechselseitige Störung auf, werden die Werkstückprogramme automatisch geändert und so eine jede Störung im tatsächlichen Bearbeitungsprozeß vermieden. Die Werkstückprogramme lassen sich deshalb mit größter Leichtigkeit umschreiben. Ferner wird zuverlässig verhindert, daß sich die Werkzeuge beschädigen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Vermeiden von Werkzeugkollisionen, falls eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (19) von entsprechenden Programmen gesteuerte, erste und zweite Bewegungsteile (TP1, TP2) aufweist; das Verfahren umfaßt:
Simulieren und Darstellen der Wegstrecken des ersten und des zweiten Bewegungsteiles (TP1, TP2) vorab des tatsächlichen Bearbeitungsprozesses;
tritt bei der Simulation eine Störung zwischen den Wegstrecken des ersten und des zweiten Bewegungsteiles (TP1, TP2) auf, Wählen von Prioritäten für das erste und das zweite Bewegungsteil (TP1, TP2), wobei dann das Bewegungsteil mit der höheren Priorität bewegt und das Teil mit der niedrigeren Priorität zeitweilig gestoppt wird,
Berichtigen der Programmsteuerung des ersten und des zweiten Bewegungsteiles (TP1, TP2), so daß die Störung vermieden ist, wobei in das Steuerprogramm für das Bewegungsteil geringerer Priorität ein Rastcode (M201, M202) zum zeitweiligen Anhalten dieses Teiles eingebaut wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Befehl zum zeitweiligen Anhalten des Bewegungsteiles geringerer Priorität ein Wartecode (M201, M202) ist, der die Ze.itdauer bestimmt, die das Bewegungsteil anzuhalten ist und der automatisch in das Steuerprogramm für dieses Teiles eingebaut wird,
und daß ein entsprechender Wartecode (M201, M202), der das Anhalten des Bewegungsteiles höherer Priorität für eine ähnliche Zeitdauer anordnet, anschließend automatisch in das Steuerprogramm für das Bewegungsteil höherer Priorität eingebaut wird, so daß die Programme synchron bleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Programme laufend berichtigt werden durch Einbauen und/oder Wegnehmen von Rastcodes bis alle Störungen zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsteil (TP1, TP2) behoben sind.
3. Vorrichtung zum automatischen Vermeiden von Werkzeugkollisionen bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, die von entsprechenden Programmen gesteuerte erste und zweite Bewegungsteile (TP1, TP2) aufweist; die Vorrichtung umfaßt:
einen Simulator zum Simulieren (10 - 14) und Darstellen (21, 22) der Wegstrecken des ersten und zweiten Bewegungsteiles (TP1, TP2) vorab des tatsächlichen Bearbeitungsprozesses,
Prioritäts-Wahleinrichtungen (20, 21), so daß zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsteil (TP1, TP2) die Priorität festgelegt werden kann, so daß, tritt bei der Simulation der Wegstrecken des ersten und zweiten Bewegungsteiles (TP1, TP2) eine Störung auf, das Teil mit der höheren Priorität bewegt wird und das Teil mit der niedrigeren Priorität zeitweilig angehalten wird,
Programm-Korrekturmittel (12) zum Berichtigen der Steuerprogramme für das erste und zweite Bewegungsteil (TP1, TP2), wobei zur Behebung der Störung in das Steuerprogramm für das Bewegungsteil geringerer Priorität ein Befehl (M201, M202) zum zeitweiligen Anhalten dieses Teiles eingebaut wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Programmkorrekturmittel (12) so betreibbar sind, daß der Befehl zum zeitweiligen Anhalten des Bewegungsteiles geringerer Priorität ein Rastcode (M201, M202) ist, der eine Zeitdauer bestimmt, die das Teil anzuhalten ist und der automatisch in das Steuerprogramm für dieses Teiles eingebaut wird,
und die ferner so betreibbar sind, daß anschließend automatisch in das Steuerprograinm für das Bewegungsteil höherer Priorität ein entsprechender Rastcode (M201, M202) eingebaut wird, der anordnet, das Bewegungsteil höherer Priorität für eine ähnliche Zeitdauer anzuhalten, so daß die Programme synchron bleiben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Simulator Darstellungseinrichtungen (21, 22) aufweist, welche die Wegstrecken der Werkzeug-Stirnenden auf den Bewegungsteilen darstellen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Prioritätswahlmittel (20, 21) jedesmal beim Auftreten einer Störung die Wahl von Prioritäten für das erste und zweite Bewegungsteilen (TP1, TP2) erlauben.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9002500B2 (en) 2010-04-27 2015-04-07 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62136340A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Fanuc Ltd ４軸旋盤用ｎｃプログラムの修正方法
JPH0774972B2 (ja) * 1988-09-19 1995-08-09 トヨタ自動車株式会社 ロボットの教示用データ作成方法
JPH03196310A (ja) * 1989-12-26 1991-08-27 Fanuc Ltd 数値制御装置の表示方式
US5304906A (en) * 1989-12-26 1994-04-19 Fanuc Ltd. Collision detecting method using an observer
JP2642211B2 (ja) * 1990-01-31 1997-08-20 オ−クマ株式会社 重畳制御機能を有する数値制御装置
JP2608161B2 (ja) * 1990-03-29 1997-05-07 ファナック株式会社 産業用ロボットの停止制御方法
JP3072920B2 (ja) * 1991-06-14 2000-08-07 オークマ株式会社 加工シミュレーション装置
JP2974183B2 (ja) * 1991-11-07 1999-11-08 オークマ株式会社 数値制御工作機械における干渉チェック装置
JPH06114679A (ja) * 1992-10-06 1994-04-26 Fanuc Ltd 数値制御装置の加工プログラムチェック方法
EP0606649B1 (de) * 1992-12-28 1998-03-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine und Verfahren zur Fortsetzung eines Bearbeitungsprogramms nach dessen Unterbrechung
DE4330218A1 (de) * 1993-09-07 1995-03-09 Traub Ag Synchronisationsverfahren und Vorrichtung zum Abgleich von Bearbeitungsabläufen auf einem dialogorientierten Programmiergerät zur Erstellung von Funktions- und Steuerdaten für eine CNC-Maschine mit n-Teilsystemen
US5453933A (en) * 1993-09-08 1995-09-26 Hurco Companies, Inc. CNC control system
ATE201777T1 (de) * 1995-03-31 2001-06-15 Siemens Ag Verfahren zum betrieb einer werkzeugmaschine oder eines roboters
DE19731116A1 (de) * 1997-07-19 1999-01-28 Bosch Gmbh Robert Steuergerät für ein System und Verfahren zum Betrieb eines Steuergerätes
AU4008097A (en) * 1997-09-09 1999-03-29 Schaublin Sa Method for generating a part-programme for digital control of a machine tool
US6208357B1 (en) * 1998-04-14 2001-03-27 Avid Technology, Inc. Method and apparatus for creating and animating characters having associated behavior
KR100582993B1 (ko) * 1998-12-31 2006-08-23 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 충돌방지 방법
DE10039970B4 (de) * 2000-08-16 2007-06-21 Homag Maschinenbau Ag Bearbeitungszentrum und Verfahren zum Bearbeiten von mehreren Werkstücken
US7318767B2 (en) * 2004-10-05 2008-01-15 Ruger, Barthelt & Abel Device and method for machine control
EP2058717B1 (de) * 2007-11-12 2011-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Werkzeugmaschine
JP4986840B2 (ja) * 2007-12-28 2012-07-25 一般財団法人機械振興協会 工具衝突防止装置、工具衝突防止方法、およびｎｃプログラム
JP5129064B2 (ja) * 2008-08-26 2013-01-23 新日本工機株式会社 工作機械の数値制御装置
EP2538295B1 (de) * 2011-06-22 2021-05-26 Tornos SA Ausführung eines vom Bediener gesteuerten Programms
ITMI20111868A1 (it) * 2011-10-13 2013-04-14 Gima Spa Procedimento per il controllo dell'interferenza e/o collisione d'organi meccanici e sistema connesso
TWI500474B (zh) 2012-11-09 2015-09-21 Ind Tech Res Inst 工具機刀具的補償量測方法及其系統
EP3416006B1 (de) * 2016-02-10 2021-12-15 Fujitsu Limited Vorrichtung, verfahren und programm zur herstellung von zahntechnischen objekten
JP6444969B2 (ja) * 2016-12-21 2018-12-26 ファナック株式会社 数値制御装置
JP6568152B2 (ja) * 2017-06-30 2019-08-28 ファナック株式会社 数値制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155150A (ja) * 1982-03-11 1983-09-14 Yamazaki Mazak Corp ４軸数値制御旋盤
JPS58163001A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Toyoda Mach Works Ltd 干渉チエツク機能を備えた数値制御装置
JPS58168105A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Yamazaki Mazak Corp ４軸数値制御旋盤用数値制御装置
JPS59152042A (ja) * 1983-02-16 1984-08-30 Mitsubishi Electric Corp 数値制御加工方式
JPS59229615A (ja) * 1983-05-23 1984-12-24 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9002500B2 (en) 2010-04-27 2015-04-07 Mitsubishi Electric Corporation Numerical control device
DE112010005521B4 (de) * 2010-04-27 2017-09-21 Mitsubishi Electric Corporation Numerische Steuervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
KR930001910B1 (ko) 1993-03-20
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EP0269738B1 (de) 1993-07-28
EP0269738A1 (de) 1988-06-08
KR880700712A (ko) 1988-04-11
US5079713A (en) 1992-01-07
JPS62199338A (ja) 1987-09-03
JPH0350659B2 (de) 1991-08-02
DE3786753D1 (de) 1993-09-02

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