DE3855722T2 - Cnc-regelungssystem - Google Patents

Cnc-regelungssystem

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine rechnergestützte, numerische Steuerung (CNC-System) zur Achsensteuerung einer numerisch gesteuerten Maschine mit einer programmierbaren Maschinen- Steuerung (PMC), die an die numerische Steuerung angeschlossen ist, und betrifft insbesondere ein numerisches Steuersystem zum Steuern der Achsen einer numerisch gesteuerten Maschine mit Hilfe linearer Interpolation.
  • Zahlreiche Systeme zum Steuern von Maschinen mit rechnergestützten numerischen Steuereinrichtungen (CNC) sind bekannt, an die programmierbare Maschinensteuerungen (PMC) angeschlossen sind. Die Achsen der rechnergestützten numerischen Steuereinrichtung werden mit Befehlssignalen aus einem gewöhnlichen RAM von der PMC aus gesteuert. Bei dieser Anordnung können die Achsen der CNC-Maschine nur von einem im PMC gespeicherten Bedienerprogramm gesteuert werden.
  • Die Befehlssignale aus der PMC werden aber jeweils für die einzelnen Achsen zugeführt und damit können die Achsen der CNC-Maschine nur asynchron gesteuert werden. Es fehlt eine Information hinsichtlich der Gruppierung der Achsen usw. Deshalb war man bisher nicht in der Lage, die Achsen der CNC-Einrichtung im Verhältnis zueinander zu steuern und den Durchlauf der Achsen zu spezifizieren.
  • EP-A-0103714 schildert ein Verfahren zum Steuern mehrerer Achsen einer Werkzeugmaschine. DE-A-3145894 schildert eine programmierbare Steuerung für eine Werkzeugmaschine.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein rechnergestütztes, numerisches Steuersystem zu schaffen, das die genannten Probleme bekannter CNC-Verfahren meistert und die Achsen einer CNC-Maschine mit Hilfe einer linearen Interpolation von Befehlssignalen einer PMC steuert.
  • Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß starten die Achsen in den Gruppen nunmehr gleichzeitig in Antwort auf die Information bezüglich der Gruppierung der Achsen, die von der PMC ausgegeben wird. Darüber hinaus sind die Ausführungszeiten den Achsen in den Gruppen vorgegeben und die Impulse werden innerhalb der Ausführungszeiten verteilt, um eine lineare Interpolation bezüglich der Achsen der CNC-Maschine zu bewirken.
  • Die Zeichnung zeigt:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild eines CNC-Systems in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und
  • Fig. 2 ein Schaltbild der Achsengruppierung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. In Fig. 1 ist eine programmierbare Maschinensteuerung (PMC) 10 an eine rechnergestützte, numerisch gesteuerte Maschine (CNC) 20 angeschlossen und liefert Befehlssignale zum Steuern der drei Achsen der CNC 20.
  • Bewegungsbefehle werden von der PMC 10 aus einem RAM den Achsenbefehlsschnittstellen 31, 32 und 33 zugeführt. Die Befehlswerte und Ausführungszeiten aus der PMC 10 werden zeitweise in den Speichern 21, 22 und 23 abgespeichert. Achsensteuerschaltungen 24, 25, 26 erhalten die Befehle aus den Speichern 21, 22, 23 zum Ansteuern von Servomotoren o.ä. (nicht dargestellt).
  • In Fig.1 gehört eine erste Achse zu einer Gruppe A und die zweite und dritte Achse zu einer Gruppe B. Befehlswerte für die zweite und dritte Achse sind in den Speichern 22 und 23 gespeichert und ihre Verteilung startet gleichzeitig, so daß die zweite und dritte Achse zur gleichen Zeit ihre Bewegung beginnt. Der ersten Achse der Gruppe A wird eine Ausführungszeit Ta zugeordnet, während die zweite und dritte Achse der Gruppe B eine Ausführungszeit Te erhalten. Da deshalb die zweite und dritte Achse der Gruppe B während der vorbestimmten Zeit Te die anbefohlenen Bewegungen ausführen, erfolgt eine lineare Interpolation in Bezugauf die zweite und dritte Achse.
  • Die Gruppierung der Achsen bzw. die Ausführungszeiten können entsprechend den Befehlen aus der PMC 10 verändert werden. Somit kann eine lineare Interpolation mit jeder gewünschten Achsenkombination der CNC-Maschine 20 durchgeführt werden.
  • Fig. 2 zeigt die Achsengruppierung. Die Gruppe A wird mit einer Markierung 41 gekennzeichnet und die Gruppe B mit einer Markierung 42. Die Position des 0-ten Bits in jeder Markierung 41, 42 markiert die erste Achse der CNC-Maschine 20. In der 0-ten Bit-Position wird ein "1"-Bit in die Markierung 41 für die Gruppe A gesetzt und damit wird die erste Achse der Gruppe A zugeordnet. Die Position des 1-ten Bits kennzeichnet die zweite Achse der CNC-Maschine. In der Position des 1-ten Bits wird ein "1"-Bit in der Markierung 22 für die Gruppe B gesetzt und damit wird die zweite Achse der Gruppe B zugeteilt. Die Position des 2-ten Bits kennzeichnet die dritte Achse der CNC-Maschine 20. Die dritte Achse wird der Gruppe B zugeteilt, da ein "1"-Bit in die 2-te Bitposition der Markierung 42 gesetzt wird.
  • Somit gehört die erste Achse der CNC-Maschine 20 zur Gruppe A, dagegen die zweite und dritte Achse zur Gruppe B und die zweite und dritte Achse erfährt eine lineare Interpolation.
  • Die CNC-Maschine ist vorstehend als Maschine mit drei Achsen beschrieben worden. Es kann aber jede Anzahl von Achsen in ähnlicher Weise behandelt werden. Ferner ist es möglich, eine lineare Interpolatin für drei oder mehrere Achsen durchzuführen. Wenn auch Markierungen zur Achsengruppierung benutzt worden sind, so lassen sich auch andere Mittel verwenden, um unmittelbar die Gruppen für die Achsen festzulegen.
  • Erfindungsgemäß werden Bewegungsbefehle, Gruppierinformationen und Ausführungszeiten für die Achsen als Befehle von der PMC an die CNC-Maschine geführt, um in Bezug auf die Achsen der CNC-Maschine eine lineare Interpolation durchzuführen, so daß diese bei jeder gewünschten Kombination der Achsen der CNC-Maschine ausgeführt werden kann. Auf diese Weise können gegenseitige Störungen vermieden werden, die sonst zwischen den Achsen auftreten, wenn von der PMC ein automatischer Werkzeugwechsel durchgeführt wird.

Claims (1)

  1. Rechnergestütztes, numerisch gesteuertes (CNC) System zum Steuern der Achsen einer rechnergestüzten, numerisch gesteuerten Maschine (20) mit einer programmierbaren Maschinensteuerung (10), die an die Maschine angeschlossen ist, wobei das System aufweist:
    Mittel zum Zuführen von Befehlswerten für die Achsen bezüglich der jeweiligen Achsengruppen und Ausführungszeiten für die Achsen in den jeweiligen Gruppen aus der programmierbaren Maschinensteuerung zu der rechnergestützten, numerisch gesteuerten Maschine in der programmierbaren Maschinensteuerungsinformation und
    Mittel (21, 22, 23) zum Starten der Impulsverteilung für die Achsen der rechnergestützen, numerisch gesteuerten Maschine, wenn alle Befehle für die Achsen in den jeweiligen Gruppen von der rechnergestützen, numerisch gesteuerten Maschine empfangen sind und zum Verteilen der Impulse innerhalb der Ausführungszeiten, um bezüglich der Achsen eine lineare Interpolation durchzuführen.
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