DE4039506C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Programmüberprüfung und Programmkorrektur in einer durch eine numerische Steuerung gesteuerten Werkzeugmaschine sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2.

Herkömmliche numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen (z. B. NC-Stanzmaschinen), deren Bearbeitungsablauf in Übereinstimmung mit einem NC-Programm durchgeführt wird, weisen eine Funktion auf, bei der das NC-Programm vorübergehend auf einem Bildschirm angezeigt wird und der Stand der Bearbeitung gemäß dem NC-Programm überprüfbar ist. Wird jedoch bei dieser herkömmlichen Maschine festgestellt, daß das NC-Programm einen ungeeigneten Abschnitt bzw. ungeeignete Programmschritte enthält, so ist es erforderlich, die einzelnen Schritte des NC-Programmes am Bildschirm darzustellen, so daß ein Maschinenwärter die einzelnen Programmschritte ablesen und so nach dem ungeeigneten Programmschritt suchen kann. An einer herkömmlichen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine ist es somit schwierig, einen ungeeigneten NC-Programmabschnitt zu suchen.

Aus der EP 03 32 712 A1 geht ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art hervor. Bei dem bekannten Verfahren wird das zu ändernde geometrische Element auf dem Bildschirm durch Farbänderung kenntlich gemacht und anschließend durch Eingabe neuer Koordinaten verändert. Dem Maschinenwärter wird hierbei das Programm selbst nicht angezeigt, sondern lediglich die geometrische Form markiert und durch Eingabe der neuen Koordinaten eine neue Fornm erzeugt. Der Maschinenwärter erkennt also nicht, an welcher Stelle er in das Programm eingreift und welche Auswirkung dieser Eingriff gegebenenfalls hat. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn die Koordinaten eines geometrischen Elementes die Ursprungskoordinaten für andere geometrische Elemente bilden. Wird beispielsweise einer der Mittelpunktskoordinaten eines Bohrungsloches auf eine Kante eines Bauteiles bezogen und damit auf die Koordinaten dieser Kante, so hat eine Veränderung der Kante hinsichtlich deren Vergrößerung oder Verkleinerung bzw. Verschiebung zur Folge, daß sich auch die Mittelpunktskoordinaten verschieben. Somit kann bei dem bekannten Verfahren ein einfacher Eingriff des Maschinenwärters hinsichtlich eines Teilabschnittes des dargestellten Bauteiles zu einer erheblichen Veränderung des Bauteiles führen, ohne daß der Maschinenwärter dies vor dem Auslösebefehl abschätzen kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zu schaffen, bei welchem der Maschinenwärter die Auswirkung einer Programmkorrektur auf andere Programmteile vor der Durchführung der Programmkorrektur abschätzen kann.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der neu überreichten Ansprüche 1 und 2 gelöst. Durch die unmittelbare Darstellung des Programmabschnittes, welcher dem zu verändernden Bauteil entspricht, besteht für den Maschinenwärter die Möglichkeit, zu überwachen, ob gegebenenfalls durch die vorzunehmende Modifikation Sprungbefehle zu anderen Teilen des Programmes ebenfalls betroffen sind, so daß er auch dort dann Veränderungen vornehmen kann. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren kann der Maschinenwärter eine Veränderung bereits bei der Eingabe der Korrektur erkennen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Überprüfung des Programms die gemäß dem NC-Programm erhaltene Werkstückform von der entsprechenden Darstellungseinrichtung auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt. Der Maschinenwärter benutzt die Kennzeichnungseinrichtung, um einen zu überprüfenden Abschnitt bzw. Bereich zu kennzeichnen, während er die dargestellte Werkstückform betrachtet. Anschließend zeigt die Anzeigeeinrichtung zur Überwachung der Programmschritte auf der Anzeigeeinrichtung den Schritt des NC-Programmes an, der dem durch die Kennzeichnungseinrichtung gekennzeichneten Werkstückabschnitt entspricht. Dadurch kann der Maschinenwärter ohne weiteres erkennen, welcher Schritt des NC-Programmes dem zu überprüfenden Abschnitt bzw. Bereich der Werkstückform entspricht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überprüfen von Programmen wird in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine bzw. Bearbeitungsmaschine eingesetzt, deren Bearbeitungsschritte gemäß einem NC-Programm ablaufen. Diese Vorrichtung umfaßt eine Anzeigeeinrichtung, eine Formüberwachungs- Anzeigeeinrichtung zur Anzeige bzw. Darstellung einer gemäß einem NC-Programm erhaltenen Werkstückform auf der Anzeigeeinrichtung, eine Kennzeichnungseinrichtung zur Kennzeichnung bzw. Markierung eines zu überprüfenden Werkstückbereiches auf der Anzeigeeinrichtung, auf der die Werkstückform angezeigt bzw. dargestellt wird, und eine Einrichtung zur Anzeige bzw. Darstellung und Überwachung von Programmschritten, die einen dem von der Kennzeichnungseinrichtung auf der Anzeigeeinrichtung gekennzeichneten Werkstückbereich entsprechenden Schritt des NC-Programmes anzeigt:

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Stanzmaschine, in der eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommt;

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Steuerungsabschnitts;

Fig. 3A und 3B jeweils Steuerungsflußdiagramme; und

Fig. 4A und 4B jeweils Darstellungen einer Bildschirmanzeige.

Fig. 1 zeigt eine Stanzmaschine als ein Beispiel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, an der eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht eine Stanzmaschine 1 im wesentlichen aus einem unteren Rahmen 2, einem oberen Rahmen 3, der über dem unteren Rahmen 2 angeordnet ist, und einem Ständer 4, der die beiden Rahmen an ihren Rückseiten verbindet. Im mittleren Abschnitt an der oberen Fläche des unteren Rahmens 2 ist ein feststehender Tisch 10 angeordnet. An zwei Seiten des feststehenden Tisches 10 sind zwei Führungsschienen 5 und 6 an der oberen Fläche des unteren Rahmens 2 angeordnet. Ein in seitlicher Richtung (in Richtung der X-Achse) sich erstreckender Wagen 7 ist quer zu seiner Ausrichtung (in Richtung der Y-Achse) beweglich auf den Führungsschienen 5 und 6 vorgesehen. An beiden Seiten des feststehenden Tisches 10 sind zwei bewegliche Tische 8 und 9 angeordnet, die am Wagen 7 befestigt sind. Auf dem Wagen 7 befindet sich ein nicht gezeigter Querschlitten, der mit einer Werkstückaufnahme zum Festhalten einer hier als Werkstück vorgesehenen Platte 11 versehen ist. Der Querschlitten ist in Richtung der X-Achse bewegbar. Ein im wesentlichen scheibenförmiger oberer Revolverkopf 12, der mehrere Oberstempel trägt, ist drehbar am oberen Rahmen 3 angebracht. Unter dem oberen Revolverkopf 12 ist koaxial mit diesem ein im wesentlichen scheibenförmiger unterer Revolverkopf 13 am unteren Rahmen 2 gehaltert. Eine der Anzahl von Oberstempeln entsprechende Anzahl von Unterstempeln ist am unteren Revolverkopf 13 angeordnet.

Seitlich am Ständer 4 ist eine Steuertafel 30 angebracht. Die Steuertafel 30 umfaßt eine Tastatur 31 für Tasteneingaben durch einen Maschinenwärter, einen Bildschirm 32, einen IC-Kartenleser 33 zur Eingabe von ganzen NC-Programmen sowie weitere entsprechende Einrichtungen. Die Tastatur 31 enthält eine Starttaste für die Bearbeitung, eine Starttaste für die Programmüberprüfung, Cursortasten, eine Taste zum Beenden des Prüfvorganges, eine Beendigungstaste sowie alphanumerische und weitere Tasten.

Fig. 2 zeigt eine Steuereinrichtung 20 der Stanzmaschine 1. Die Steuereinrichtung 20 enthält einen Microcomputer mit einer Zentraleinheit (CPU) 21, einem Nurlesespeicher (ROM) 22, einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 23 und ähnlichem. Der Bildschirm 32 ist über einen Graphikadapter 25 mit einer Datenbusleitung 24 der Steuereinrichtung 20 verbunden. Weiter sind mit der Datenbusleitung 24 der Kartenleser 33 und die Tastatur 31 verbunden. Eine Gruppe von Servomotoren 27 zum Antrieb des Wagens 7, der Revolverköpfe 12 und 13 und weiterer Einrichtungen sind über eine Servosteuereinrichtung 26 ebenfalls mit der Datenbusleitung 24 verbunden. Die Steuereinrichtung 20 hat neben ihrer Steuerfunktion auch eine Programmüberprüfungsfunktion, die nachfolgend erläutert wird.

Der Betrieb der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird im folgenden unter Bezug auf die in Fig. 3A und 3B dargestellten Flußdiagramme beschrieben.

Beim Programmstart wird in Schritt S1 eine Grundeinstellung durchgeführt, bei der die beweglichen Tische 8 und 9, die Revolverköpfe 12 und 13 und weitere Einrichtungen in ihre Ausgangsposition gebracht werden, und die Daten der zuzuführenden bzw. zu bearbeitenden Platte 11 werden eingegeben.

In Schritt S2 wird unter Verwendung des Kartenlesers 33 das NC-Programm eingelesen.

Anschließend wird in Schritt S3 festgestellt, ob die Taste für den Bearbeitungsbeginn an der Tastatur 31 betätigt wurde. Wurde diese Taste nicht betätigt, so geht das Programm zu Schritt S4 weiter. In diesem Schritt wird festgestellt, ob die Taste zum Beginn der Programmüberprüfung betätigt wurde. Wurde auch diese Taste nicht gedrückt, so kehrt das Programm zu Schritt S3 zurück.

Wurde die Taste für den Beginn der Bearbeitung gedrückt, so läuft das Programm von Schritt S3 zu Schritt S5 weiter. In Schritt S5 werden der Wagen 7, die beweglichen Tische 8 und 9, die Revolverköpfe 12 und 13 und weitere Einrichtungen gemäß dem eingelesenen NC-Programm gesteuert, um so das zugeführte Werkstück in einer vorher bestimmten Art und Weise zu bearbeiten. Diese Bearbeitung wird nicht im Detail wiedergegeben. Nach Beendigung aller vom NC-Programm vorgegebenen Bearbeitungsschritte kehrt die Steuerung zu ihrem Hauptprogramm zurück.

Wird zur Überprüfung und Korrektur des NC-Programmes die Starttaste für die Programmüberprüfung gedrückt, so läuft das Programm von Schritt S4 zu Schritt S6 weiter, und ein Programmüberprüfungs-Unterprogramm, wie in Fig. 3B dargestellt, wird ausgeführt. In dem in Fig. 3B gezeigten Schritt S7 wird die Form der Platte 11 nach der Bearbeitung, die nach dem Bearbeitungsablauf gemäß der in Schritt S1 eingegebenen Platten- bzw. Werkstückdaten und dem in Schritt S2 eingegebenen NC-Programm abläuft, am Bildschirm 32 dargestellt. Dabei werden die Tische 8 und 9, Revolverköpfe 12 und 13 usw. nicht tatsächlich betätigt, sondern der Bearbeitungsablauf gemäß dem NC-Programm läuft nur auf dem Bildschirm 32 ab.

Fig. 4A zeigt ein Beispiel dieser Darstellung. An einem Werkstück bzw. einer Platte 11a nach der Bearbeitung sind Formen wie z. B. Rechtecke, Kreise und ähnliches gemäß dem NC-Programm ausgebildet.

In Schritt S8 wird festgestellt, ob die Korrekturausschalttaste gedrückt ist, die anzeigt, daß keine Korrektur erforderlich ist. In Schritt S9 wird beurteilt, ob die Cursortaste gedrückt ist. Weiter wird in Schritt S10 festgestellt, ob der Markierungsvorgang bzw. das Bewegen eines Cursors 29 beendet ist (vgl. Fig. 4A). Dabei werden die Schritte S8 bis S10 wiederholt abgearbeitet, so daß das Programm auf die Betätigung einer der Tasten wartet.

Hat der Maschinenwärter, der die Bilddarstellung am Bildschirm 32 überprüft hat, festgestellt, daß der Bearbeitungsstatus bzw. die zu erstellende Form richtig ist, so drückt er die Taste zum Beenden des Prüfprogrammes. Dadurch kehrt das Programm von Schritt S8 zum in Fig. 3A dargestellten Hauptprogramm zurück. Erkennt der Maschinenwärter jedoch eine in ungeeigneter Weise bearbeitete bzw. geformte Werkstückstelle, so wird der Cursor 29 zu dieser Stelle bzw. zu diesem Bereich bewegt. Dies geschieht unter Verwendung der Cursortasten. Werden die Cursortasten betätigt, so läuft das Programm von Schritt S9 zu Schritt S11 weiter, wo die entsprechenden Abläufe für die Bewegung des Cursors 29 durchgeführt werden. Dadurch bewegt sich der Cursor 29 am Bildschirm 32. Ist der Cursor 29 mittels der Tasten zur gewünschten Stelle bewegt worden, so drückt der Maschinenwärter die Taste zur Beendigung der Kennzeichnung bzw. Markierung. Dadurch geht das Programm von Schritt S10 zu Schritt S12 weiter.

In Schritt S12 wird festgestellt, ob im NC-Programm der als nächstes zu lesende Schritt vorhanden ist. Da bei Beginn des Ablaufes dieser Schritt vorhanden ist, geht das Programm zu Schritt S13 weiter. In Schritt S13 wird der erste Schritt des NC-Programmes in der Zentraleinheit 21 unabhängig von der am Bildschirm 32 dargestellten Anzeige und dem tatsächlichen Betriebszustand kurzzeitig durchgeführt. In Schritt S14 wird beurteilt, ob der von diesem kurzzeitig ausgeführten Programmschritt bearbeitete Werkstückbereich mit dem vom Cursor 29 gekennzeichneten Werkstückbereich identisch ist. Ist dies nicht der Fall, so kehrt das Programm zu Schritt S12 zurück, wodurch die nachfolgenden Programmschritte des NC-Programms weiter ablaufen. Wird der dem vom Cursor 29 gekennzeichneten Werkstückabschnitt entsprechende Schritt des NC-Programms auch nach dem Ablauf aller NC-Programmschritte nicht gefunden, so geht das Programm von Schritt S12 zu Schritt S15 weiter. In Schritt S15 erscheint am Bildschirm 32 eine Anzeige, daß der gesuchte Bearbeitungsschritt nicht vorhanden ist, und das Programm kehrt zum in Fig. 3A dargestellten Hauptprogramm zurück.

Wird als Ergebnis des Abarbeitens des Programmschrittes in Schritt S13 der Programmschritt gefunden, der dem vom Cursor 29 gekennzeichneten Werkstückabschnitt entspricht, so geht das Programm von Schritt S14 zu Schritt S16 weiter. In Schritt S16 wird der Teil des NC-Programms mit dem der gekennzeichneten Werkstückstelle entsprechenden Bearbeitungsschritt am Bildschirm 32 dargestellt. Ein Beispiel dieser Bildschirmdarstellung zeigt Fig. 4B. Dabei blinkt die Anzeige des Programmschrittes, der der vom Cursor 29 gekennzeichneten Werkstückstelle entspricht. Dieser Schritt ist in Fig. 4B von einer unterbrochenen Linie P umrahmt. Dadurch kann der Maschinenwärter ohne weiteres feststellen, welcher der zu korrigierende Programmschritt ist. In Schritt S17 wird mit Hilfe der alphanumerischen Tasten auf der Tastatur 31 das Programm korrigiert. Mit dieser Korrektur ändert sich die Anzeige des Programms am Bildschirm 32. Ist die Korrektur des Programms in Schritt S17 beendet, so geht das Programm zu Schritt S18 über. In Schritt S18 werden die NC-Programme, die auf im Kartenleser 33 befindlichen IC-Karten gespeichert sind, ebenfalls korrigiert. Ist diese Korrektur in Schritt S18 beendet, so kehrt das Programm zum in Fig. 3A gezeigten Hauptprogramm zurück.

Auf diese Weise wird bei dieser Ausführungsform die problemlose Korrektur eines NC-Programmes ermöglicht, ohne daß eine automatische Programmiereinrichtung vorhanden ist, die mit einer nicht standardisierten, speziellen Programmiersprache arbeitet.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

Das in Schritt S2 einzulesende NC-Programm kann nicht nur auf IC-Karten gespeichert sein, sondern beispielsweise auch auf Lochstreifen. Werden Lochstreifen verwendet, so kann nach dem Auffinden eines ungeeigneten Programmschrittes am Bildschirm 32 eine eigene Lochstreifenstanzeinrichtung verwendet werden, um das NC-Programm am Lochstreifen zu korrigieren.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein unpassender bzw. ungeeigneter Programmschritt nur am Bildschirm angezeigt wird, ist es auch möglich, gleichzeitig die Bedeutung bzw. die Auswirkung der Befehle des ungeeigneten Programmschrittes anzuzeigen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird zunächst eine in unerwünschter bzw. ungeeigneter Weise bearbeitete Werkstückstelle mit dem Cursor gekennzeichnet und anschließend der dieser Stelle entsprechende Programmschritt aus dem NC-Programm gesucht. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf diese Vorgehensweise. Alternativ sind in der Darstellung in Schritt S7 die Beziehungen zwischen den Schritten des NC-Programmes und den Koordinaten auf dem bearbeiteten Werkstück 11a insgesamt im RAM-Speicher 23 speicherbar, so daß in Übereinstimmung mit den gespeicherten Informationen feststellbar ist, welcher Programmschritt der gekennzeichneten Bearbeitungsstelle des Werkstücks entspricht. In diesem Fall sind die Schritte S12 bis S14 nicht erforderlich.

Die Erfindung ist nicht nur für Revolverkopf-Stanzmaschinen verwendbar, sondern kann auch an anderen Werkzeugmaschinen, wie z. B. Bearbeitungszentren, eingesetzt werden.

Stellt eine Veränderung der Bearbeitungszeit einen wichtigen Faktor der Bearbeitung dar, so kann die Darstellung in Schritt S7 eine Anzeigeeinrichtung umfassen, deren Bildschirmdarstellungen sich mit der Zeit ändern. In diesem Fall erkennt der Maschinenwärter die in ständigem Wechsel am Bildschirm 32 angezeigten Darstellungen und betätigt die Taste zur Beendigung der Kennzeichnung, wenn ein unerwünschter bzw. ungeeigneter Abschnitt am Bildschirm erscheint. Der zur Zeit der Tastenbetätigung dargestellte bzw. durchgeführte Programmschritt kann als ungeeignet erkannt werden und damit der dem ungeeigneten Bearbeitungsschritt entsprechende Programmschritt des NC-Programmes von der Steuereinrichtung 20 aufgefunden werden. In diesem Fall ist eine Kennzeichnung mit dem Cursor 29 oder einer ähnlichen Kennzeichnungseinrichtung nicht erforderlich.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überprüfung eines NC-Programmes enthält eine Anzeigeeinrichtung zur Überwachung der Form, ein Kennzeichnungsmittel und eine Anzeigeeinrichtung zur Überwachung der Programmschritte. Entsprechend kann ein Programmschritt eines NC-Programmes, der einem unerwünschten bzw. ungeeigneten Bearbeitungsschritt entspricht, mit Leichtigkeit aufgefunden werden, ohne daß eine automatische Programmiereinrichtung erforderlich ist, die mit speziellen Programmiersprachen arbeitet.

Claims (3)

1. Verfahren zur Programmüberprüfung und Programmkorrektur in einer durch eine numerische Steuerung gesteuerten Werkzeugmaschine, bei dem von einer Anzeigeeinrichtung eine durch das zu überprüfende Programm bestimmte Werkstückform auf einem Bildschirm dargestellt wird und ein bestimmter Abschnitt dieser Form mit einem Kennzeichnungsmittel gekennzeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kennzeichnung eines Werkstückabschnittes die numerische Steuerung veranlaßt wird, den dem so gekennzeichneten Werkstückabschnitt entsprechenden Programmschnitt am Bildschirm anzuzeigen, wonach dieser gegebenenfalls korrigiert werden kann.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Anzeigeeinrichtung (32) zur Darstellung einer gemäß einem NC-Programm erhaltenen Werkstückform (11) und einer Kennzeichnungs- bzw. Markierungseinrichtung (29) zum Kennzeichnen eines zu korrigierenden Werkstückbereiches der auf der Anzeigeeinrichtung (32) dargestellten Werkstückform, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (32) ebenfalls zur Anzeige von Programmschritten dient, die dem von der Kennzeichnungseinrichtung (29) gekennzeichneten Werkstückabschnitt entsprechen.

3. Vorichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine eine Stanzmaschine (1) mit einer Steuereinrichtung (20) ist, daß die Steuereinrichtung (20) einen Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU) (21), einen Nurlesespeicher (ROM) (22) und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) (23) enthält und daß eine Datenbusleitung (24) der Steuereinrichtung (20) über einen Graphikadapter (25) mit einem Bildschirm (32), mit einem Kartenlesegerät (33), einer Tastatur (31) und über eine Servosteuereinrichtung (26) mit einer Gruppe von Servomotoren (27) zum Antrieb eines Wagens (7), von Revolverköpfen (12, 13) und ähnlichen Einrichtungen verbunden ist.