DE4333201A1 - Einrichtung zur Steuerung einer mehrachsigen Werkzeugmaschine oder eines Roboters - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung einer mehrachsigen Werkzeugmaschine oder eines Roboters unter Verwendung einer mehrkanaligen numerischen Steuerung, wobei in jedem der Kanäle quasi gleichzeitig Teileprogramme ablaufen können, ohne daß dabei allerdings eine fortlaufende starre zeitliche Synchronisation zwischen den Teileprogrammen erfolgt.

Moderne numerische Steuerungen dieser Art ermöglichen quasi parallel ablaufende Teileprogramme und können dabei äußerst komplexe Bearbeitungsvorgänge mit hoher Geschwindigkeit steuern. Während des Programmablaufs sind die einzelnen Kanäle jedoch zueinander nicht völlig starr miteinander synchronisiert, daß es nicht ohne weiteres möglich ist, daß der Programmierer die Konkordanz einzelner Programmschritte der Teileprogramme der einzelnen Kanälen zueinander beur­ teilen kann. Beim Ablauf von verschiedenen Teileprogrammen tritt jedoch manchmal der Fall auf, daß diese Teileprogramme, die an sich in unterschiedlichen Kanälen laufen, aus Bear­ beitungsgründen eine exakte Synchronisation erfahren müssen. Eine solche Koordinierung von quasi simultan arbeitenden Teileprogrammen einer numerischen Steuerung war dem Anwender bislang nur eingeschränkt möglich. Es konnten allenfalls spezielle Hilfsfunktionen verwendet werden, die dann aber eine Auswertung in der Anpaßsteuerung (PLC) bedingten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß in möglichst einfacher Weise eine Koordination von quasi simultan in den verschie­ denen Kanälen einer numerischen Steuerung arbeitenden Teile­ programmen erfolgt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem allen Kanälen zugänglichen Markenspeicher ständig das Erreichen vorgegebener Programmschritte registrierbar ist und daß den Teileprogrammen Befehle einprägbar sind, deren Aus­ führung erst dann erfolgt, wenn vorbestimmte Marken vorlie­ gen.

Eine besonders einfache Koordinierung der Gesamtanordnung ist dadurch gewährleistet, daß einer der Kanäle ein Koordinie­ rungsprogramm für den Ablauf der Teileprogramme in den ande­ ren Kanälen beinhaltet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Darstellung gezeigt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 die Bearbeitung eines Werkstücks mit mehreren Werkzeu­ gen, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist angenommen, daß ein Werk­ stück WS, dem ein Werkstückkoordinatensystem zugeordnet ist, um dessen horizontale Achse gedreht wird. Dabei greifen Werk­ zeuge W1 und W2 am Werkstück WS an, wobei die Bewegung der Werkzeuge W1 und W2 durch Teileprogramme %4 und %6 gesteuert werden möge, was in der Darstellung durch entsprechende Indizes an den Bezeichnungen für die Werkstücke W1 und W2 verdeutlicht ist. Der Bearbeitungsvorgang für das Werkstück WS möge beispielsweise so ablaufen, daß das Werkzeug W1 durch einen Schruppvorgang den Durchmesser des Werkstücks WS ge­ stalten kann. Das Teileprogramm für das Werkzeug W2 möge beispielsweise so ablaufen, daß die Stirnfläche des Werk­ stücks W2 bearbeitet werden möge. Wenn nun sichergestellt sein soll, daß zunächst der Schruppvorgang - beispielsweise bis zum Einlaufen in den durch einen offenen Kreis symboli­ sierten Punkt - abgeschlossen sein soll, bevor die Weiter­ bearbeitung durch das Werkzeug W2 erfolgen möge, kann dies so erfolgen, daß während des Schruppvorganges bis zu der vorge­ sehenen Endposition die Bewegung des Werkzeugs W2 gegebenen­ falls unterbrochen wird. Wie dies steuerungstechnisch er­ folgt, ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 gezeigt.

Dort ist eine der Anschaulichkeit halber nur als dreikanalig angenommene numerische Steuerung NC vorgesehen, die diese drei Kanäle K1, K2 und K3 beinhaltet. Die Struktur einer solchen numerischen Steuerung ist beispielsweise aus der DE-OS 34 45 511 bekannt.

Beim Ausführungsbeispiel wird zunächst ein Koordinierungspro­ gramm für den Ablauf der einzelnen Teilprogramme in den Kanal K1 der numerischen Steuerung NC eingespeist. Dieses Koordi­ nierungsprogramm ist in der Darstellung als %X bezeichnet. Dieses Programm %X möge beispielsweise zunächst die Teile­ programm %4 und %6 in den Kanälen K2 und K3 initialisieren, was im Programmablauf für das Koordinierungsprogramm durch die Befehle INIT K2 %4 und INIT K3 %6 angedeutet ist. Im weiteren Ablauf können diese Kanäle K2 und K3 dann gestartet werden, was durch die Befehle START K2 und START K3 ange­ deutet ist.

Im Ausführungsbeispiel kann das Teileprogramm %4 ohne Berück­ sichtigung von Betriebszuständen im Teileprogramm %6 bis zu seinem Ende, d. h. dem zugehörigen Programmpunkt END, ablau­ fen. Das Teileprogramm %6 im Kanal K3 möge so gestaltet sein, daß zwar das Werkstück W2 beispielsweise bis in die in der Darstellung gemäß Fig. 1 gezeigte Position bewegt werden kann, daß jedoch für das Weiterbewegen des Werkzeugs W2 über die Position hinaus sichergestellt sein muß, daß das Werkzeug W1 die durch den offenen Kreis angedeutete Position erreicht hat. Das Erreichen dieser Position wird während des Ablaufs des Teileprogramms %4 im Kanal K2 nun durch die Vergabe einer entsprechenden Marke in einem Markenspeicher SP registriert. Im Markenspeicher SP ist also damit die Information abgelegt, daß im Kanal K2 die angestrebte Marke, die beispielsweise als Marke 5 definiert sein kann, vorliegt oder auch ob sie noch nicht vorliegt. Aber eben dieses Vorliegen wird vom Kanal K3 mit Hilfe eines Befehls WAIT M5 K2 im Teileprogramm %6 abge­ fragt. D.h., solange die Marke M5 noch nicht erreicht ist, wird an dieser Stelle der Ablauf des Teileprogramms %6 im Kanal K3 gestoppt.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, Wartefunktionen im Teileprogramm %4 und Kanal K2 anzulegen, die abhängig wären vom Ablauf des Teileprogramms %6 im Kanal K3.

In der Darstellung ist beispielhaft noch eine weitere Warte­ funktion angegeben. So kann das Koordinierungsprogramm %X eine solche Wartefunktion beinhalten, die an das Ende der Teileprogramme %4 in Kanal K2 und %6 in Kanal K3 gebunden ist. Diese Wartefunktion ist im Koordinierungsprogramm %X als WAIT E K2/K3 angedeutet. Mit E soll darauf hingewiesen wer­ den, daß die Bekanntgabe des Programmendes in den Kanälen K2 und K3 erfolgt sein soll. Dazu wird natürlich das Erreichen des Programmendes in den Kanälen K2 und K3 ebenfalls im Markenspeicher SP hinterlegt.

Selbstverständlich können auch die INIT und START Befehle diesbezügliche Marken im Markenspeicher SP hinterlegen, die von den beteiligten Kanälen für die Synchronisation abgefragt werden.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Steuerung einer mehrachsigen Werkzeugma­ schine oder eines Roboters unter Verwendung einer mehrkanali­ gen numerischen Steuerung, wobei in jedem der Kanäle quasi gleichzeitig Teileprogramme ablaufen können, ohne daß dabei allerdings eine fortlaufende starre zeitliche Synchronisation zwischen den Teileprogrammen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem allen Kanälen (K1, K2, K3) zugänglichen Markenspeicher (SP) ständig das Er­ reichen vorgegebener Programmschritte registrierbar ist und daß den Teileprogrammen (%4, %6) Befehle einprägbar sind, deren Ausführung erst dann erfolgt, wenn vorbestimmte Marken vorliegen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer der Kanäle (K1) ein Koordinie­ rungsprogramm (%X) für den Ablauf der Teileprogramme (%4, %6) in den anderen Kanälen (K2, K3) beinhaltet.