DE3823102C2 - 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 Technologiewerten auslöst und wobei bei laufenden Programm durch Befehleingaben diese Technologiewerte korrigierbar sind.

Bei derartigen handelsüblichen Verfahren wird die Bewegungsbahn eines Roboters programmgesteuert vorgegeben. Wenn dabei ein Roboter für komplexe Technologien, z. B. Schutzgasschweißen, eingesetzt wird, ist es erforderlich, zusätzliche Technologiedaten für externe Geräte, z. B. die jeweiligen Schweißgeräte, zu berücksichtigen. Technologiedaten erfordern jedoch häufig während des Betriebes Korrekturen, die spezielle Betätigungshandlungen bedingen. Außer dem eigentlichen Industrieroboter, der über eine Bedientafel bzw. ein Handprogrammiergerät bedienbar ist, muß dann auch die für die jeweilige Technologie erforderliche 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.

Aus der DE-PS 33 03 456 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Betrieb einer numerischen Steuerung bekannt, die Bearbeitungsvorgänge gemäß einem jeweils vorgebbaren Programm und gemäß diesem Programm zugeordneten Daten auslöst. Dabei kann bei laufenden Programm ein Technologiestatus ausgewählt werden, bei dem ein Technologiewert vom Bediener frei korrigiert werden kann. Damit besteht jedoch die Gefahr, daß der Bediener auch völlig außerhalb der Zulässigkeit liegende Technologiewerte in das System eingibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Korrektureingriffe für Technologiedaten während der Programmbearbeitung, d. h. online, über die Bedienelemente der numerischen Steuerung ermöglicht werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Programm jeweils zwischen vorgebbaren Programmschritten auch jeweils eine vorgegebene Technologietafel wirksam ist, die angibt, welche Technologiewerte jeweils momentan überhaupt verändert werden dürfen, daß durch eine erste vom Bediener ausgelöste Befehlseingabe während des laufenden Programms die jeweils aktuelle Technologietafel mit den momentan veränderbaren Technologiewerten dem Bediener mittels einer Sichtanzeige visualisiert wird, daß dann in einer jeweils zweiten Befehlseingabe die vom Bediener hinsichtlich ihres Wertes zu verändernden Technologiewerte angewählt werden können und daß dann mit einer dritten Eingabe diese Werte korrigiert werden.

Dadurch, daß die Befehlseingabe und die Sichtanzeigen auf 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) TEC1, TEC2 bis TECn vorge­ sehen, denen für vorgegebene Technologien, bei denen es sich außer dem Schweißen beispielsweise um das Kleben, Beschichten, Lackie­ ren oder Wasserstrahlschneiden handeln kann, jeweils bestimmte Technologiewerte TW1 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 TW1 bis TWn der jeweils aktuellen Technologietafeln TEC1 bis TECn, d. h. den jeweiligen Technologiestatus, aufzu­ rufen. Die Anwahl des Technologiestatus, also der aktuellen Technologietafeln TEC1 bis TECn, kann dabei durch Betätigen von zwei Tasten T1 (beispielsweise der Taste D) und T2 (beispiels­ weise der Taste "3") erfolgen, woraufhin nach Betätigen einer Taste T3 als Quittungstaste die aktuelle Technologietafel TEC7 angesprochen wird. Diese Technologietafel TEC7 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 TW5 eine Vorhaltezeit (VH-Zeit) dar­ stellen soll. Ein Betätigen einer Taste T4 (in diesem Fall der Taste "5" für den Technologiewert TW5) und ein Quittieren mit Hilfe einer Taste T5 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 TW5 um die VH-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 HG vorgesehenen Tasten T6 und T7, nämlich den Override- Tasten "+" und "-" zu vergrößern oder zu verkleinern. Ersteres geschieht durch Drücken der Taste T6, ein Verringern erfolgt durch Betätigen der Taste T7. 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 TW1 bis TWn, und eine dritte Be­ dienhandlung ermöglicht eine Variation der von der Sichtanzeige S angezeigten jeweiligen Technologiewerte TW1 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 TEC1 bis TECn gezeigt.

Es wird dabei davon ausgegangen, daß mit einem Befehl DEF HP1 ein Hauptprogramm HP1 gestartet wird. In diesem Hauptprogramm mag beispielsweise nach einer gewissen Anzahl von Programmschrit­ ten ein Befehl TEC7 EIN eingeführt sein, der eine Technologie­ tafel TEC7 wirksam werden läßt, bis diese Wirksamkeit beispiels­ weise durch Aufruf einer anderen Technologietafel zurückgenommen wird. Während der Wirksamkeit der Technologietafel TEC7 wird eben diese Technologietafel TEC7 durch Betätigen der Taste T1, T2 und T3 visualisiert (erste Befehlseingabe zum Aufruf der jeweils aktuellen Technologietafel). Ein Befehl LAD P3 V2, der be­ sagt, daß ein Parameter P3 zu laden ist, indem eine Variable V2 mit der Größe +20 aus dem Datenspeicher D übernommen 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 P3 kann beispielsweise im Hauptprogramm gemäß einem Befehl WRT Z P3 eine Wartezeit von 20 (sec) auslösen, bevor eine Bewegung Punkt zu Punkt nach ei­ nem Raumpunkt 1 erfolgt, wie dies durch PTP RP1 angedeutet ist. Die Technologietafel TEC7 kann dann im Programm beispielsweise durch einen Befehl TEC7 AUS unwirksam geschaltet werden. Das Hauptprogramm HP1 findet eine Beendigung in einem Befehl END HP1.

Zwischen den Befehlen TEC7 EIN und TEC7 AUS führt ein Betäti­ gen der Tasten T1 "D" und T2 "3" sowie Quittieren mit Hilfe einer Taste T3 dazu, daß die gespeicherten Technologiewerte TW1 bis TWn über Betätigen einer Taste T4 "1" bis "n" und Quittieren mit der Taste T5 auf der Sichtanzeige S des Handbe­ diengerätes erscheinen. Die Technologiewerte TW1 bis TWn sind dazu in den Technologietafeln TEC1 bis TECn abgespeichert. Der Technologiewert T5 der Technologietafel TEC7 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 TW5 zuzuordnen ist. Im Ausführungsbeispiel wird der Technologiewert TW5 der Variablen V2 zugeordnet, wie dies durch einen Pfeil angedeutet ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel ge­ zeigt, bei dem ein Hauptprogramm HP1 zwei Unterprogramme UP1 und UP2 beinhaltet, die für jeweils eine Naht 1 bzw. 2 eines Schweißvorganges vorgesehen sind. Jeder Naht ist dabei eine Technologietafel TEC1 bzw. TEC2 zugeordnet, wobei als Techno­ logiewert TW1 jeweils der Strom, als Technologiewert TW2 jeweils die Spannung, als Technologiewert TW3 jeweils der Vorschub und als Technologiewert TW4 jeweils die Gasmenge eines Schutzgas­ schweißvorganges angegeben wird. Für die Technologietafel TEC1 werden die Technologiewerte TW1 bis TW4 den Variablen V1 bis V4 des Datenspeichers D zugeordnet, während die Technologiewerte TW1 bis TW4 der Technologietafel TEC2, Variablen V5 bis V8 zu­ geleitet werden. Diese Variablen V1 bis V8 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 HP1 starten (DEF HP1), woraufhin durch einen Befehl GES BAN die Geschwindigkeit einer Bahn vorgegeben wird und woraufhin dann ein Sprung in das Unterprogramm UP1 über einen Befehl SPG UP1 erfolgt. Damit wird das Unterprogramm UP1 ausgehend vom Be­ fehl DEF UP1 HP1 wirksam, an diesen kann sich beispielsweise ein Befehl KOM NAHT NR1 als Kommentarbefehl ausschließen, worauf­ hin durch einen Befehl TEC EIN1 (andere mögliche Schreibweise für TEC1 EIN) die Technologietafel TEC1 zum Einsatz kommt. Durch Befehle ANA KN1 bis KN4 werden Analogausgaben der Steuerung ST wirksam, die Steuersignale entsprechend den Größen der variablen Daten V1 bis V4, 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 UP1, d. h. dem Befehl END UP1 HP1, endet das Unterprogramm UP1.

Daraufhin kann beispielsweise im Hauptprogramm ein Point to Point-Befehl PTP RP1 erfolgen und nach einer Reihe von der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigten Befehlen ein Sprung in ein Unterprogramm UP2 über einen Befehl SPG UP2 veranlaßt wer­ den. Dieses Unterprogramm UP2 ist im Ausführungsbeispiel prin­ zipiell gleich aufgebaut wie das Unterprogramm UP1. Nach Ende des Unterprogrammes UP2 mit dem Befehl END UP2 HP1 kann dann beispielsweise über LIN RP19 ein Linearsatz zu einem Raumpunkt 19 ausgelöst werden, woraufhin das Hauptprogramm mit einem Befehl END HP1 endet.

Durch einen offenen Pfeil ist angedeutet, daß während des Unter­ programms UP1 ab Befehl TEC EIN1 jede erste Bedienhandlung durch Betätigen der Tasten T1 und T2 und Quittieren der Taste T3 eben diese Technologietafel TEC1 hin­ sichtlich ihrer Technologiewerte TW1 bis TW4 auf der Sichtan­ zeige S visualisiert werden kann. Beim gewählten Beispiel wird durch Betätigen der Taste T8, der Taste "1", und Quittieren dieser Handlung mit Hilfe der Taste T5 der Technologiewert TW1 der Technologietafel TEC1, d. h. der Strom, auf der Sichtanzeige S als TEC1 STROM TW1 + 100,0 angezeigt. Ein Betätigen der Override-Tasten T6 bzw. T7 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 Bearbeitungsvorgänge, insbesondere eines Roboters, gemäß einem jeweils vorgebbaren Programm und gemäß diesem Programm zugeordneten Technologiewerten auslöst und wobei bei laufendem Programm durch Befehlseingaben diese Technologiewerte korrigierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Programm jeweils zwischen vorgebbaren Programmschritten auch jeweils eine vorgegebene Technologietafel (TEC1 bis TECn) wirksam ist, die angibt, welche Technologiewerte (TW1 bis TWn) jeweils momentan überhaupt verändert werden dürfen, daß durch eine erste vom Bediener ausgelöste Befehlseingabe während des laufenden Programms die jeweils aktuelle Technologietafel (TEC1 bis TECn) mit den momentan veränderbaren Technologiewerten (TW1 bis TWn) dem Bediener mittels einer Sichtanzeige (S) visualisiert wird, daß dann in einer jeweils zweiten Befehlseingabe die vom Bediener hinsichtlich ihres Wertes zu verändernden Technologiewerte (TW1 bis TWn) angewählt werden können und daß dann mit einer dritten Eingabe diese Werte korrigiert werden.

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

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dritte Bediensignal durch zwei Tasten (T6, T7) auslösbar ist, wobei die eine Taste (T6) entsprechend der Dauer ihrer Betätigung eine Technologiewert­ erhöhung und die andere Taste (T7) entsprechend der Dauer ihrer Betätigung eine Technologiewertverringerung bewirkt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für jeden Technologiewert (TW1 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.