DE3823102A1 - Verfahren zum betrieb einer numerischen steuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer numerischen Steuerung, die Bearbeitungsvorgänge, insbesondere eines Roboters, gemäß einem jeweils vorgebbaren Programm und gemäß diesem Programm zugeordneten Daten auslöst.

Bei derartigen handelsüblichen Verfahren wird die Bewegungsbahn eines Roboters programmgesteuert vorgegeben. Wenn dabei ein Roboter für komplexe Technologien, z. B. MIG/MAG-Schutzgasschwei­ ßen, eingesetzt wird, ist es erforderlich, zusätzliche Technolo­ giedaten für externe Geräte, z. B. die jeweiligen Schweißgeräte, zu berücksichtigen. Technologiedaten erfordern jedoch häufig während des Betriebes Korrekturen, die spezielle Betätigungs­ handlungen bedingen. Außer dem eigentlichen Industrieroboter, der über eine Bedientafel bzw. ein Handprogrammiergerät bedien­ bar ist, muß dann auch die für die jeweilige Technologie erfor­ derliche Peripherie bedient werden. Diese Problematik mehrerer Bedienoberflächen ist beispielsweise dem Bild 1 des Aufsatzes "Entwicklungstendenzen beim Einsatz von Industrierobotern zum Schweißen", G. Kolbe in "Werkstatt und Betrieb" 119 (1986), S. 369 entnehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genann­ ten Art so auszubilden, daß Korrektureingriffe für Technologie­ daten während der Programmbearbeitung, d. h. online, über die Be­ dienelemente der numerischen Steuerung ermöglicht werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei laufendem Programm zwischen vorgebbaren Programmschritten durch jeweils eine erste Befehlseingabe ein jeweils aktueller Techno­ logiestatus anwählbar ist, daß durch jeweils eine zweite Be­ fehlseingabe jeder diesem Status jeweils zugeordnete Technologie­ wert anwählbar ist, daß Technologiestatus und Technologiewert mittels einer Sichtanzeige visualisierbar sind und daß bedarfs­ weise ein jeweils angezeigter Technologiewert mit einer jeweils dritten Befehlseingabe korrigierbar ist.

Dadurch, daß die Befehlseingabe und die Sichteingabe mit einem Handbediengerät vorgenommen werden, wird die Handhabung für den Bediener ausgesprochen erleichtert.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Bediensignal durch zwei Tasten auslösbar ist, wobei die eine Taste entsprechend der Dauer ihrer Betätigung einer Technologiewerterhöhung und die andere Taste entsprechend der Dauer ihrer Betätigung eine Technologiewert­ verringerung bewirkt. Eine derartige Bedienung hat sich für das Einstellen von Override-Werten bereits als ergonomisch gün­ stig erwiesen.

Dadurch, daß für jeden Technologiewert jeweils mindestens ein Grenzwert vorgebbar ist, kann sichergestellt werden, daß durch den Bediener keine gefährlichen Prozeßabläufe ausgelöst werden. Dabei wäre es auch möglich, daß die Grenzwerte auf dem Hand­ bediengerät anzeigbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsschaubild und

Fig. 2 und 3 Programmdarstellungen.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist im Rahmen eines Blockschau­ bildes eine Steuerung ST angedeutet, die einen der Übersicht­ lichkeit halber nicht gezeigten Schweißroboter hinsichtlich sei­ ner Bewegung und seiner Schweißparameter steuert. Dazu wird der Steuerung ST ein jeweils in einem Programmspeicher P abgespei­ chertes Programm zugeführt. Ferner werden im jeweiligen Programm relevante Daten aus einem Datenspeicher D ebenfalls der Steue­ rung ST zugeleitet.

Es hat sich nun gezeigt, daß insbesondere die technologieorien­ tierten Daten während des Betriebes manchmal in ihrer Größe um eine gewisse Bandbreite variiert werden müssen. So kann bei­ spielsweise während eines Schweißvorganges durch einen Bediener ein Korrektureingriff hinsichtlich der gewählten Schweißstrom­ stärke erforderlich sein. Um dies zu ermöglichen, sind Techno­ logiespeicher (Technologietafeln) TEC 1, TEC 2 bis TECn vorge­ sehen, denen für vorgegebene Technologien, bei denen sich außer dem Schweißen beispielsweise um das Kleben, Beschichten, Lackie­ ren oder Wasserstrahlschneiden handeln kann, jeweils bestimmte Technologiewerte TW 1 bis TWn zugeordnet sind, für die der Be­ diener die Möglichkeit haben soll, über ein Handbediengerät HG (gestrichelt angedeutet), wie dieses zur Programmierung der Bewegungsbahn des Roboters vorgesehen ist, die einzelnen Tech­ nologiewerte TW 1 bis TWn der jeweils aktuellen Technologietafeln TEC 1 bis TECn, d. h. den jeweiligen Technologiestatus, aufzu­ rufen. Die Anwahl des Technologiestatus, also der aktuellen Technologietafeln TEC 1 bis TECn, kann dabei durch Betätigen von zwei Tasten T 1, beispielsweise der Taste D und T 2, beispiels­ weise der Taste "3", erfolgen, woraufhin nach Betätigen einer Taste T 3 als Quittungstaste die aktuelle Technologietafel TEC 7 angesprochen wird. Diese Technologietafel TEC 7 mag beispiels­ weise einem Schweißvorgang zugeordnet sein. Diesem sind jeweils eine Reihe von durch den Bediener beeinflußbaren Technologie­ werten zugeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel angenommen ist, daß ein Technologiewert TW 5 eine Vorhaltezeit (VH-Zeit) dar­ stellen soll. Ein Betätigen einer Taste T 4, in diesem Fall der Taste "5" für den Technologiewert TW 5, und ein Quittieren mit Hilfe einer Taste T 5 führt dazu, daß beim Handbediengerät HG auf dessen zugehöriger Sichtanzeige S angezeigt wird, welche augen­ blickliche Technologietafel im Programm relevant ist, und daß es sich beim angewählten Technologiewert TW 5 um die VZ-Zeit han­ delt, wobei die Steuerung ST z. Zt. eine VH-Zeit von +20,0 (Sekun­ den) annimmt. Der Bediener hat nun die Möglichkeit, den jeweils angezeigten Technologiewert mit Hilfe von auf dem Handbedien­ gerät BG vorgesehenen Tasten T 6 und T 7, nämlich den Override- Tasten "+" und "-" zu vergrößern oder zu verkleinern. Ersteres geschieht durch Drücken der Taste T 6, ein Verringern erfolgt durch Betätigen der Taste T 7. Die Dauer der Betätigung ist dabei ein Maß für die Größe der jeweils gewünschten Veränderung. Die Veränderung kann dabei durch vorprogrammierte Daten begrenzt werden.

Durch eine erste Bedienhandlung wird also die jeweils aktuelle Technologietafel aufgerufen, eine zweite Bedienhandlung ermög­ licht ein gezieltes Aufrufen der der aktuellen Technologietafel zugeordneten Technologiewerte TW 1 bis TWn, und eine dritte Be­ dienhandlung ermöglicht eine Variation der von der Sichtanzeige S angezeigten jeweiligen Technologiewerte TW 1 bis TWn. Andere Daten aus dem Datenspeicher, als die über die Technologietafel bezeichneten, können vom Bediener nicht ohne weiteres beeinflußt werden. Um diesen Sachverhalt noch zu verdeutlichen, ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 in drei nebeneinander angeordneten Blöcken für das oben gezeigte Beispiel das Zusammenwirken von Programmspeicher P, Datenspeicher D und Technologietafeln TEC 1 bis TECn gezeigt.

Es wird dabei davon ausgegangen, daß mit einem Befehl DEF HP 1 ein Hauptprogramm HP 1 gestartet wird. In diesem Hauptprogramm mag beispielsweise nach einer gewissen Anzahl von Programmschrit­ ten ein Befehl TEC 7 EIN eingeführt sein, der eine Technologie­ tafel TEC 7 wirksam werden läßt, bis diese Wirksamkeit beispiels­ weise durch Aufruf einer anderen Technologietafel zurückgenommen wird. Während des Bearbeitens der Technologietafel TEC 7 wird eben diese Technologietafel TEC 7 eingeschaltet, sofern vom Be­ diener, wie oben angegeben, mit Betätigen der Taste T 1, T 2 und T 3 eine erste Befehlseingabe zum Aufruf der jeweils aktuellen Technologietafel ausgelöst wird. Ein Befehl LAD P 3 V 2, der be­ sagt, daß ein Parameter P 3 zu laden ist, indem eine Variable V 2 mit der Größe +20 aus dem Datenspeicher D übernommen wird, führt dazu, daß eben diese Variable V 2 als Wert +20 aus dem Datenspeicher übernommen wird, wie dies durch einen gebogenen Pfeil angedeutet wird. Beginn und Ende des Speicherbereichs des Datenspeichers D sind im Ausführungsbeispiel durch DEF VD und END VD symbolisiert, wobei VD die Abkürzung für variable Daten sein soll. Der geladene Parameter P 3 kann beispielsweise im Hauptprogramm gemäß einem Befehl WRT Z P 3 eine Wartezeit von 20 (sec) auslösen, bevor eine Bewegung Punkt zu Punkt nach ei­ nem Raumpunkt 1 erfolgt, wie die durch PTP RP 1 angedeutet ist. Die Technologietafel TEC 7 kann dann im Programm beispielsweise durch einen Befehl TEC 7 AUS unwirksam geschaltet werden. Das Hauptprogramm HP 1 findet eine Beendigung in einem Befehl END HP 1.

Zwischen den Befehlen TEC 7 EIN und TEC 7 AUS führt ein Betäti­ gen der Tasten T 1 "D" und T 2 "3" sowie Quittieren mit Hilfe einer Taste T 3 dazu, daß die gespeicherten Technologiewerte TW 1 bis TWn über Betätigen einer Taste T 4 "1" bis "n" und Quittieren mit der Taste T 5 auf der Sichtanzeige S des Handbe­ diengerätes erscheinen. Die Technologiewerte TW 1 bis TWn sind dazu in den Technologietafeln TEC 1 bis TECn abgespeichert. Der Technologiewert T 5 der Technologietafel TEC 7 wird dazu bei­ spielsweise mit seiner Bezeichnung "VH-Zeit", seiner unteren Grenze UG = + 0,0 und seiner oberen Grenze OG = + 50,0 abge­ speichert. Ferner wird festgelegt, welcher Variablen V der Technologiewert TW 5 zuzuordnen ist. Im Ausführungsbeispiel wird der Technologiewert TW 5 der Variablen V 2 zugeordnet, wie dies durch einen Pfeil angedeutet ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel ge­ zeigt, bei dem ein Hauptprogramm HP 1 zwei Unterprogramme UP 1 und UP 2 beinhaltet, die für jeweils eine Naht 1 bzw. 2 eines Schweißvorganges vorgesehen sind. Jeder Naht ist dabei eine Technologietafel TEC 1 bzw. TEC 2 zugeordnet, wobei als Techno­ logiewert TW 1 jeweils der Strom, als Technologiewert TW 2 jeweils die Spannung, als Technologiewert TW 3 jeweils der Vorschub und als Technologiewert TW 4 jeweils die Gasmenge eines Schutzgas­ schweißvorganges angegeben wird. Für die Technologietafel TEC 1 werden die Technologiewerte TW 1 bis TW 4 den Variablen V 1 bis V 4 des Datenspeichers D zugeordnet, während die Technologiewerte TW 1 bzw. TW 4 der Technologietafel TEC 2, Variablen V 5 bis V 6 zu­ geleitet werden. Diese Variablen V 1 bis V 8 finden sich im Daten­ speicher D mit zugehörigen vorgegebenen Werten für Strom, Span­ nung usw.

Es möge zunächst das im Programmspeicher P befindliche Haupt­ programm HP 1 starten (DEF HP 1), woraufhin durch einen Befehl GES BAN die Geschwindigkeit einer Bahn vorgegeben wird und woraufhin dann ein Sprung in das Unterprogramm UP 1 über einen Befehl SPG UP 1 erfolgt. Damit wird das Unterprogramm UP 1 ausgehend vom Be­ fehl DEF UP 1 HP 1 wirksam, an diesen kann sich beispielsweise ein Befehl KOM NAHT NR 1 als Kommentarbefehl ausschließen, worauf­ hin durch einen Befehl TEC EIN 1 (andere mögliche Schreibweise für TEC 1 EIN) die Technologietafel TEC 1 zum Einsatz kommt. Durch Befehle ANA KN 1 bis KN 4 werden Analogausgaben der Steuerung ST wirksam, die Steuersignale entsprechend den Größen der variablen Daten V 1 bis V 4, wie diese im Datenspeicher D vorliegen, an Ausgänge der Steuerung ST liefern, von wo sie der eigentlichen Schweißsteuerung zugeführt werden. Mit dem Ende des Unterpro­ gramms UP 1, d. h. dem Befehl END UP 1 HP 1, endet das Unterprogramm UP 1.

Daraufhin kann beispielsweise im Hauptprogramm ein Point to Point-Befehl PTP RP 1 erfolgen und nach einer Reihe von der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigten Befehlen ein Sprung in ein Unterprogramm UP 2 über einen Befehl SPG UP 2 veranlaßt wer­ den. Dieses Unterprogramm UP 2 ist im Ausführungsbeispiel prin­ zipiell gleich aufgebaut wie das Unterprogramm UP 1. Nach Ende des Unterprogrammes UP 2 mit dem Befehl END UP 2 HP 1 kann dann beispielsweise über LIN RP 19 ein Linearsatz zu einem Raumpunkt 19 ausgelöst werden, woraufhin das Hauptprogramm mit einem Befehl END HP 1 endet.

Durch einen offenen Pfeil ist angedeutet, daß während des Unter­ programms UP 1 ab Befehl TEC EIN 1 jede erste Befehlseingabe in das Handbediengerät HG durch Betätigen der Tasten T 1 und T 2 und Quittieren der Taste T 3 eben diese Technologietafel TEC 1 hin­ sichtlich ihrer Technologiewerte TW 1 bis TW 4 auf der Sichtan­ zeige S visualisiert werden kann. Beim gewählten Beispiel wird durch Betätigen der Taste T 8, der Taste "1", und Quittieren dieser Handlung mit Hilfe der Taste T 5 der Technologiewert TW 1 der Technologietafel TEC 1, d. h. der Strom, auf der Sichtanzeige S als TEC 1 STROM TW 1 + 100,0 angezeigt. Ein Betätigen der Override-Tasten T 6 bzw. T 7 kann diesen Wert variieren. Dies ist in der Zeichnung jeweils durch Pfeile angedeutet.

Eine Variation eines Technologiewertes kann dabei je nach Pro­ grammausgestaltung dazu führen, daß dieser variierte Techno­ logiewert für künftige Bearbeitungen übernommen wird oder aber daß diese Variation eines Technologiewertes nur als einmaliger Vorgang zu sehen ist.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb einer numerischen Steuerung, die Bear­ beitungsvorgänge, insbesondere eines Roboters, gemäß einem je­ weils vorgebbaren Programm und gemäß diesem Programm zugeordne­ ten Daten auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß bei laufendem Programm zwischen vorgebbaren Programmschrit­ ten durch jeweils eine erste Befehlseingabe ein jeweils aktuel­ ler Technologiestatus (TEC 1 bis TECn) anwählbar ist, daß durch jeweils eine zweite Befehlseingabe jeder diesem Status jeweils zugeordnete Technologiewert (TW 1 bis TWn) anwählbar ist, daß Technologiestatus (TEC 1 bis TECn) und Technologiewert (TW 1 bis TWn) mittels einer Sichtanzeige (S) visualisierbar sind, und daß bedarfsweise ein jeweils angezeigter Technologiewert (TW 1 bis TWn) mit einer jeweils dritten Befehlseingabe korrigierbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befehlseingaben und die Sichtanzei­ gen mit einem Handbediengerät (HG) vorgenommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dritte Bediensignal durch zwei Tasten (T 6, T 7) auslösbar ist, wobei die eine Taste (T 6) entsprechend der Dauer ihrer Betätigung eine Technologiewert­ erhöhung und die andere Taste (T 7) entsprechend der Dauer ihrer Betätigung eine Technologiewertverringerung bewirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für jeden Technologiewert (TW 1 bis TWn) mindestens ein Grenzwert vorgebbar ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte auf dem Handbediengerät (HG) anzeigbar sind.