DE4411263A1

DE4411263A1 - Method and appts. for checking the accuracy of a thermal cutting machine

Info

Publication number: DE4411263A1
Application number: DE19944411263
Authority: DE
Original assignee: ESAB Hancock GmbH
Current assignee: ESAB Welding and Cutting GmbH
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2014-04-01
Also published as: DE4411263C2

Abstract

The method concerns checking of the accuracy of movement of a thermal cutting machine incorporating a carrier structure (1) which is driven along longitudinal guideways (4,5), and is provided with a transversely driven trolley (9,10) equipped with a tool (16). Before a working cycle, the accuracy of movement in the longitudinal and transverse directions is checked by means of stationary measurement marks and a sensor (17) rigidly attached to the trolley (9). The deviations from the true positions are determined by an electronic unit (39) which numerically evaluates the data from the sensor. The measurement marks are located on the machine foundation outside the workspace. The test movements are activated by means of a numerical control unit (35). Work is stopped when deviations from true values exceed a predetermined limit. An optoelectronic camera can be used in the role of the sensor (17). The evaluation unit (39) provides input to computer unit (40) which correctively influences the numerical control unit (35). The appts. also includes a printer (41) for recording the deviations of the machine movement from the true positions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Füh rungsgenauigkeit einer Brennschneidmaschine nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1 bzw. eine Anordnung zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit einer Brennschneidmaschine nach dem Ober begriff des Anspruchs 13.The invention relates to a method for checking the Füh accuracy of a flame cutting machine according to the Oberbe handle of claim 1 or an arrangement for checking the Guiding accuracy of a flame cutting machine according to the upper concept of claim 13.

Der Begriff "Brennschneidmaschine" umfaßt hier Maschinen, die ein Werkzeug zum Brennschneiden, Laserschneiden, Plasmasch melzschneiden oder Wasserstrahlschneiden aufweisen und gene rell eine Führungsmaschine, die einer solchen Brennschneidma schine zugrunde liegt. Solche Führungsmaschinen werden typi scherweise numerisch gesteuert. Eine wesentliche Anforderung an numerisch gesteuerte Führungsmaschinen ist, daß sie stets eine hohe Positionier- und Schneidgenauigkeit einhalten. Davon hängt die Genauigkeit der gefertigten Produkte unmittelbar ab. Der über längere Zeit spannen konstanten Führungsgenauigkeit stehen auch bei aufwendig gestalteten Führungsmaschinen eine Reihe von störenden Einflüssen entgegen. Ein wesentlicher Störeinfluß ist durch die Konstruktion dieser Art von Maschi nen vorgegeben, deren Führungsbahnen für die Längsrichtung auf einem Fundament, dem Hallenfundament, befestigt werden. Die Führungsbahnen können beschädigt werden und sich auch ohne direkte mechanische Beeinflussung, beispielsweise durch Tempe ratureinfluß, verformen. Darüber hinaus können sich ungünstig anhäufende Ungenauigkeiten und Störungen in der Führungsma schine selbst auftreten, welche Maßungenauigkeiten an den geschnittenen Teilen zur Folge haben.The term "flame cutting machine" here includes machines that a tool for flame cutting, laser cutting, plasma cutting Melt cutting or water jet cutting and gene rell a guiding machine that such a flame cutting machine underlying the machine. Such guidance machines are typi numerically controlled. An essential requirement with numerically controlled guiding machines is that they always maintain high positioning and cutting accuracy. From that the accuracy of the manufactured products depends directly. The constant guiding accuracy over a long period of time are also available for complex guiding machines Series of interfering influences. An essential one Interference is due to the construction of this type of machine NEN specified, the guideways for the longitudinal direction one foundation, the hall foundation. The Guideways can be damaged and even without direct mechanical influence, for example by tempe influence, deform. They can also be unfavorable accumulating inaccuracies and disruptions in management seem to occur, which inaccuracies in the dimensions cut parts.

Zum Stand der Technik gehörende Führungsmaschinen, insbesonde re Brennschneidmaschinen der eingangs definierten Gattung, weisen zwar geschlossene Lageregler für die Längs- und Quer achse bzw. eine dritte, dazu rechtwinklige Achse auf, in die zurückgelegte Weginkremente in diesen Richtungen rückgemeldet werden. Dies erfolgt insbesondere durch Impulsgeber, die Zähl impulse entsprechend der Aktivierung von Antrieben, mit denen die Geber gekuppelt sind, in eine numerische Steuereinrichtung einspeisen, wo die Zählimpulse gezählt werden, so daß die Zahl im Idealfall die Position eines definierten Punkts, insbeson dere des Werkszeugs der Brennschneidmaschine gegenüber einem Brenntisch, wiedergeben. Die dieser Errechnung der Werkzeug position aus der Bewegung der Antriebe zugrunde liegenden Annahmen sind jedoch, wie herausgefunden wurde, über längere Zeiträume nicht erfüllt und können somit auch durch eine ein malige Justierung der Führungsmaschinen nicht behoben werden. Eine häufigere Justierung herkömmlicher Art ist zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität der mit der Brennschneidma schine hergestellten Produkte, auch Qualitätsfähigkeit der Maschine genannt, schon wegen des damit verbundenen Zeitauf wandes kaum praktikabel.Leading machines belonging to the state of the art, in particular Right flame cutting machines of the type defined at the outset, have closed position controllers for the longitudinal and transverse axis or a third, right-angled axis in which Path increments covered are reported in these directions become. This is done in particular by pulse generator, the count impulses corresponding to the activation of drives with which the sensors are coupled in a numerical control device feed where the counts are counted so that the number ideally the position of a defined point, in particular the tool of the flame cutting machine compared to one Burn table, play. This calculation of the tool position based on the movement of the drives However, assumptions have been found to be longer Periods are not fulfilled and can therefore also be replaced by a adjustment of the guiding machines cannot be eliminated. A more frequent adjustment of the conventional type is to be achieved a constant quality with the flame cutting machine manufactured products, also quality capability of Called machine, because of the time involved hardly practical.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit bzw. Genauigkeit der Brennschneidmaschine schlechthin zu schaffen, welches schnell durchführbar ist und eine hohe Genauigkeit über lange Zeiträume realisierbar macht. Durch dieses Testver fahren soll aber die Wirtschaftlichkeit der Brennschneidma schine nicht gefährdet werden. Ein weiterer Aspekt der Erfin dung betrifft die Entwicklung einer entsprechenden Anordnung zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit bzw. der Positionen der Werkzeuge.The present invention is therefore based on the object a method for checking the leadership accuracy or To create accuracy of the cutting machine par excellence, which can be carried out quickly and is highly accurate feasible over long periods. Through this test ver but should drive the economy of flame cutting seem not to be endangered. Another aspect of the inven dung concerns the development of a corresponding arrangement to check the leadership accuracy or the positions of tools.

Das Verfahren zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit der Brennschneidmaschine, mit dem diese Aufgabe gelöst wird, zeichnet sich in der ersten Variante durch die in dem kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Dieses Verfahren schafft mit den stationären Meßmarken, die unabhängig von Führungsbahnen der Brennschneidmaschine oder der Brennschneidmaschine selbst stationär auf dem Fundament angeordnet sind, die Voraussetzung für ein unabhängiges Prüf- bzw. Meßsystem. Die Meßmarken, deren genaue Position für die Überprüfung der Führungsgenauigkeit der Brennschneidmaschine wesentlich ist, können mit sehr hoher Genauigkeit insbesondere durch Laserinterferometrie ermittelt werden. Es kann darüber hinaus von einer Langzeitkonstanz dieser ermittelten Werte ausgegangen werden, da sich die einzelnen verhältnismäßig kleinen Meßpunkte im Unterschied zu den Führungsbahnen der Brennschneidmaschine verhältnismäßig einfach so ausbilden und geschützt anordnen lassen, daß sie durch mechanische oder thermische Einflüsse kaum verändert werden. Infolge der Anord nung der Meßmarken auf dem Fundament, auf dem der Brenntisch der Brennschneidmaschine ruht, werden auch Verformungen der Führungsbahnen der Brennschneidmaschine erfaßt.The procedure for checking the leadership accuracy of the Flame cutting machine, with which this task is solved, is characterized in the first variant by the in the kenn characterizing part of claim 1 specified features. With the stationary measuring marks, this procedure creates the regardless of the guideways of the flame cutting machine or the flame cutting machine itself stationary on the foundation are arranged, the prerequisite for an independent test or measuring system. The measuring marks, their exact position for the Check the guiding accuracy of the flame cutting machine is essential can in particular with very high accuracy can be determined by laser interferometry. It can about that a long-term constancy of these values be assumed because the individual is proportionate small measuring points in contrast to the guideways of the Flame cutting machine relatively easy to train and order protected so that they are protected by mechanical or thermal influences can hardly be changed. As a result of the arrangement measurement marks on the foundation on which the firing table the flame cutting machine is at rest, deformations of the Guideways of the flame cutting machine detected.

Erfindungsgemäß wird mit dem Sensor, vorzugsweise der opto elektronischen Kamera, die mit der Querbewegungsachse der Brennschneidmaschine in Verbindung steht, bei einem Durchfah ren eines Prüfprogramms bzw. Testlaufs die Annäherung der Meßposition, in welche die Kamera durch die Prüf-Führungsgrö ßen gefahren wird, und der Meßmarke in Längsrichtung und in Querrichtung automatisch ermittelt und weiter ausgewertet, nachdem die Positionsabweichungen gewünschtenfalls abgespei chert wurden. Letzteres dient insbesondere zur Herstellung eines Protokolls über die Qualitätseigenschaften der Maschine.According to the invention, the sensor, preferably the opto electronic camera with the transverse axis of motion Flame cutting machine communicates at one pass a test program or test run the approximation of the Measuring position in which the camera is guided by the test guide size is driven, and the measuring mark in the longitudinal direction and in Transverse direction automatically determined and further evaluated, after the position deviations are saved if desired were saved. The latter is used in particular for production a record of the quality characteristics of the machine.

Die weitere Auswertung der festgestellten Positionsabweichun gen kann insbesondere nach Anspruch 2 eine entsprechende Kor rektur oder Kompensation der Führungsgrößen für den anschlie ßenden Arbeitsgang oder eine Vielzahl von anschließenden Ar beitsgängen bzw. Brennprogrammen beinhalten.The further evaluation of the determined position deviation gene can in particular according to claim 2 a corresponding Kor correction or compensation of the reference variables for the subsequent eating operation or a variety of subsequent ar contain passageways or firing programs.

Zusätzliche weitere Nutzungen der Prüfungsabweichungen sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben.Additional additional uses of the test deviations are in claims 3 and 4 indicated.

Der bevorzugte Aufbau der Meßmarken ergibt sich aus Anspruch 6, wonach im Zentrum eines Feldes ein definierter, in seiner Helligkeit kontrastierender Meßpunkt angeordnet ist. The preferred structure of the measuring marks results from claim 6, after which in the center of a field a defined one, in its Brightness contrasting measuring point is arranged.

Gemäß Anspruch 7 können die Meßmarken je eine zusätzliche Kennung aufweisen, welche eine Identifizierung bzw. eine Kon trolle der Identität der zugehörigen Meßmarke ermöglichen, die nach einem Programm, welches gegebenenfalls aus einem Satz mehr oder weniger umfassender Prüfprogrammen ausgewählt wurde, gemäß Anspruch 8 angefahren und erfaßt werden. Die Kennungen können insbesondere absolute Positionen - Sollpositionen - der Meßmarken beinhalten.According to claim 7, the measuring marks can each have an additional one Have identification, which an identification or a Kon trolls enable the identity of the associated measurement mark, the according to a program, which may consist of one sentence more or less comprehensive test programs were selected, be started and detected according to claim 8. The identifiers can in particular absolute positions - target positions - the Include measuring marks.

Die Meßmarken begrenzen nach Anspruch 9 eine Prüflaufstrecke um ein Arbeitsfeld der Brennschneidmaschine herum und diagonal durch das Arbeitsfeld. Damit kann der gesamte Verfahrbereich der Brennschneidmaschine mit verhältnismäßig wenigen Meßmarken vollständig mit genügender Genauigkeit erfaßt werden.According to claim 9, the measuring marks limit a test run around a working area of the flame cutting machine and diagonally through the work area. This allows the entire travel range the flame cutting machine with relatively few measuring marks be completely grasped with sufficient accuracy.

Um insbesondere das Umkehrspiel der Antriebe zu überprüfen, werden nach Anspruch 10 wenigstens zwei identische Prüflauf strecken aufeinanderfolgend entgegengesetzt durchfahren, d. h. ein Abschnitt wird in beiden zueinander entgegengesetzten Richtungen durchfahren. Diese Prüflaufstrecken liegen zweckmä ßig in der höchstbelasteten Arbeitszone der Brennschneidma schine. Auf diese Weise kann die Notwendigkeit von Instandhal tungsmaßnahmen zuverlässig ermittelt werden.In particular, to check the backlash of the drives are according to claim 10 at least two identical test runs Drive through each other in reverse order, d. H. one section is opposite in both Follow directions. These test runs are appropriate ßig in the most stressed working zone of the flame cutting machine seem. In this way, the need for maintenance measures can be reliably determined.

Eine Variante des Verfahrens zur Überprüfung der Führungsge nauigkeit, die ohne stationäre Meßmarken außerhalb der Brenn schneidmaschine und deren Führungsbahnen auskommt und die dem Umstand Rechnung trägt, daß der Sensor nicht zugleich die Position des Werkzeugs innehaben kann, ist in Anspruch 11 angegeben. Dieses Verfahren geht davon aus, daß in ein Werk stück mit dem Werkzeug nach einem Prüfprogramm ein Schnitt spalt geschnitten bzw. eine Marke markiert wird, deren Breite bzw. Lage mit dem Sensor, insbesondere der optoelektronischen Kamera, zunächst erfaßt und dann mit den zugehörigen Führungs größen bzw. Sollgrößen für die zu überprüfenden Richtungen - Längsrichtung, Querrichtung und Richtung der Werkzeugbewegung - verglichen werden. Durch Auswertung dieser Abweichungen ist eine völlige Überprüfung der Führungsgenauigkeit der Brenn schneidmaschine einschließlich des Werkzeugs und dessen Posi tion realisiert.A variant of the procedure for checking the management ge accuracy, without stationary measuring marks outside the focal cutting machine and its guideways and the Fact takes into account that the sensor does not simultaneously Position of the tool can be in claim 11 specified. This procedure assumes that in a plant cut with the tool according to a test program cut a gap or mark a brand whose width or position with the sensor, in particular the optoelectronic Camera, first captured and then with the associated guide sizes or target sizes for the directions to be checked - Longitudinal direction, transverse direction and direction of the tool movement - be compared. By evaluating these deviations a complete check of the guiding accuracy of the burning cutting machine including the tool and its posi tion realized.

In Anspruch 13 ist angegeben, daß vorteilhaft mit dem Markier werkzeug als Marke ein Kreuz markiert wird, dessen zentraler Schnittpunkt exakt erfaßt und ausgewertet werden kann.In claim 13 it is stated that advantageous with the marker a cross is marked as a tool, the central one Intersection point can be recorded and evaluated exactly.

Anordnungen, mit welchen die geschilderten Verfahren vorteil haft durchgeführt werden können, sind in den Ansprüchen 14 bis 18 angegeben. Diese Anordnungen machen weitgehend von den zu üblichen Brennschneidmaschinen gehörenden Einrichtungen, ins besondere der numerischen Steuereinrichtung und einem Leit standrechner, Gebrauch, welche sie zur Durchführung der Ver fahren zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit sinnvoll ergän zen.Arrangements with which the described method is advantageous can be carried out are in claims 14 to 18 specified. These arrangements largely make up for that facilities belonging to conventional flame cutting machines, ins special of the numerical control device and a guide stand calculator, use, which you to carry out the Ver drive to check the accuracy of guidance meaningfully supplement Zen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit drei Figuren erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to a drawing three figures explained. Show it:

Fig. 1 eine vereinfachte schaubildliche Darstellung einer Brennschneidmaschine mit zugehöriger numerischer Steuerungseinrichtung und zugehörigem Leitstandrech ner in einer schaubildlichen Darstellung, Fig. 1 is a simplified perspective view of a cutting machine with associated numerical control device and the associated control station computing ner in a diagrammatical representation,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Verfahrbereich der Brenn schneidmaschine, in welchem deren Arbeitsfeld liegt und an deren Rand Meßmarken angeordnet sind, die auch als Testmarken bezeichnet werden können, und Fig. 2 is a plan view of a traversing range of the cutting machine, in which its working field is located and measuring marks are arranged on the edge thereof, which can also be referred to as test marks, and

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 größer dargestellte einzelne Meßmarke, ebenfalls in Draufsicht. Fig. 3 is a single measuring mark shown larger than Fig. 2, also in plan view.

In Fig. 1 weist eine Brennschneidmaschine einen portalförmigen Träger 1 auf, dessen Schenkel 2, 3 mittels nicht dargestellten Laufrädern oder Gleitlagern auf Schienen geführt sind, welche Führungsbahnen 4 und 5 bilden. Die Schienen bzw. Führungsbah nen sind auf einem nicht bezeichneten Fundament befestigt. Zum Bewegen des Trägers in Längsrichtung auf den Führungsbahnen 4 und 5 dienen Antriebe 6, 7, die einen Motor, ein Getriebe sowie ein Ritzel umfassen, welches in eine an den Schienen bzw. Führungsbahnen 4, 5 befestigte Zahnstange, z. B. 8, ein greift. Die Antriebe 6 und 7, welche die beiden Schenkel 2, 3 des Trägers synchron in gleicher Weise antreiben, werden auch als erste Antriebseinrichtung bezeichnet, welche den Träger in Längsrichtung antreibt.In Fig. 1, an internal cutting machine has a portal-shaped carrier 1 , the legs 2 , 3 of which are guided on rails by means of wheels or plain bearings, not shown, which form guideways 4 and 5 . The rails or guideways are attached to an unspecified foundation. For moving the carrier in the longitudinal direction on the guideways 4 and 5 are drives 6 , 7 , which comprise a motor, a gear and a pinion, which in a rack attached to the rails or guideways 4 , 5 , z. B. 8 , one picks up. The drives 6 and 7 , which drive the two legs 2 , 3 of the carrier synchronously in the same way, are also referred to as the first drive device which drives the carrier in the longitudinal direction.

In Querrichtung der Brennschneidmaschine ist auf dem Träger mindestens ein Laufwagen 9 geführt, gemäß Fig. 1 ist ein zwei ter in gleicher Weise geführter Laufwagen 10 vorgesehen. Die beiden Laufwagen 9, 10 können voneinander unabhängig bewegbar sein aber auch auch als ein Laufwagen zusammengefaßt gedacht werden, weshalb diese beiden Laufwagen in der Zeichnung mit einer unterbrochenen Linie 11 verbunden sind. In Fig. 1 ist die Längsrichtung mit X bezeichnet und die Querrichtung mit Y.In the transverse direction of the flame cutting machine, at least one carriage 9 is guided on the carrier; according to FIG. 1, a carriage 10 guided in the same manner is provided. The two carriages 9 , 10 can be moved independently of one another but can also be thought of as a carriage, which is why these two carriages are connected in the drawing with a broken line 11 . In Fig. 1 the longitudinal direction is denoted by X and the transverse direction by Y.

Die Laufwagen 9, 10 sind mit einem Antrieb ausgestattet, der ähnlich wie der Antrieb 7 bzw. 8 aufgebaut sein kann. Der Antrieb oder die Antriebe zum Transport des Laufwagens 9 bzw. 10 in Querrichtung werden auch als zweite Antriebseinrichtung bezeichnet.The carriages 9 , 10 are equipped with a drive which can be constructed similarly to the drive 7 or 8 . The drive or drives for transporting the carriage 9 or 10 in the transverse direction are also referred to as the second drive device.

Zu jedem der Antriebe 6, 7, 12 gehört ein Impulsgeber 13 bzw. 14 bzw. 15, welcher der Bewegung des zugeordneten Antriebs proportionale Zählimpulse abgibt. Die Impulsgeber sind ins besondere mit dem Getriebe des zugehörigen Antriebs gekuppelt.Each of the drives 6 , 7 , 12 has a pulse generator 13 or 14 or 15 , which emits counting pulses proportional to the movement of the associated drive. The pulse generators are in particular coupled to the gearbox of the associated drive.

Der Laufwagen 10 trägt ein Werkzeug 16, insbesondere einen Brenner, welches mit einem nicht dargestellten Stellantrieb in einer dritten, zu der Längsrichtung und der Querrichtung senk rechten Richtung Z verstellbar ist. Der Laufwagen 9 trägt außer einem nicht bezeigten Werkzeug eine optoelektronische Kamera als Sensor 17, die nach unten gerichtet ist. The carriage 10 carries a tool 16 , in particular a burner, which is adjustable with an actuator (not shown) in a third direction Z, which is perpendicular to the longitudinal direction and the transverse direction. In addition to a tool (not shown), the carriage 9 carries an optoelectronic camera as a sensor 17 , which is directed downward.

Die Laufwagen 9, 10, der Träger 1 und deren Antriebe bilden zusammen mit den Führungsbahnen 4, 5 generell eine Führungs maschine.The carriage 9 , 10 , the carrier 1 and their drives together with the guideways 4 , 5 generally form a guide machine.

Zwischen den Führungsbahnen 4, 5 ruht auf dem Fundament ein Arbeitstisch 18, auf den ein zu bearbeitendes Werkstück, ein Blech, aufgelegt werden kann, welches in Fig. 1 nicht darge stellt ist.Between the guideways 4 , 5, a work table 18 rests on the foundation, on which a workpiece to be machined, a sheet metal, can be placed, which is not shown in FIG. 1.

Aus Fig. 2 ergibt sich in einer Draufsicht ein Arbeitsfeld 19 der Brennschneidmaschine, welches den Arbeitstisch 18 in Fig. 1 quasi überdeckt und innerhalb eines Verfahrbereichs 20 der Brennschneidmaschine - siehe wieder Fig. 2 - liegt. Der Ver fahrbereich kann also mit dem Werkzeug 16, vor allem aber mit dem Sensor 17, durch Aktivierung der Antriebe 6, 7 und 12 durchfahren werden. .. Referring again to Figure 2 - -. Is shown in Figure 2, a working area 19 of the cutting machine, which virtually covers the work table 18 in Fig 1, and within a traverse 20 of the cutting machine resulting in a plan view. The travel range can thus be traversed with the tool 16 , but especially with the sensor 17 , by activating the drives 6 , 7 and 12 .

Weiterhin ist aus Fig. 2 ersichtlich, wie außerhalb des Ar beitsfelds 19, aber innerhalb des Verfahrbereichs 20 der Brennschneidmaschine, eine Anzahl von Meßmarken 21-26 statio när angeordnet sind, die auch als Testmarken bezeichnet werden können. Die Meßmarken stehen mit dem Fundament, einem Hallen fundament, unabhängig von den Führungsbahnen 4, 5 direkt in fester Verbindung.Furthermore, it can be seen from Fig. 2, how outside the Ar beitsfelds 19 , but within the travel range 20 of the cutting machine, a number of measuring marks 21-26 are arranged statio nally, which can also be referred to as test marks. The measuring marks are directly connected to the foundation, a hall foundation, regardless of the guideways 4 , 5 .

Die Meßmarken sind nach Fig. 2 in einer Prüflaufstrecke an geordnet, die mit dem Sensor bzw. einer nicht dargestellten optischen Achse der optoelektronischen Kamera durch Steuerung der Bewegung des Laufwagens 9 durchfahren werden kann, und zwar um das Arbeitsfeld 19 herum und durch dieses Arbeitsfeld diagonal hindurch. Prüflaufteilstrecken, die nacheinander in Pfeilrichtung durchfahren werden, sind in Fig. 2 mit 27-32 bezeichnet, wobei eine nicht bezeichnete diagonale Prüflauf strecke zwischen den Teilstrecken 28 und 29 liegt. Die beiden Prüflaufteilstrecken 31 und 32 werden aufeinanderfolgend ent gegengesetzt durchfahren, siehe Pfeilrichtung. The measuring marks are arranged according to FIG. 2 in a test run, which can be traversed with the sensor or an optical axis (not shown) of the optoelectronic camera by controlling the movement of the carriage 9 , specifically around the working area 19 and through this working area diagonally through it. Test run sections, which are traversed one after the other in the direction of the arrow, are designated in FIG. 2 by 27-32 , a diagonal test run section not shown lying between the sections 28 and 29 . The two test run sections 31 and 32 are successively passed through in opposite directions, see arrow direction.

Eine Darstellung einer optischen Meßmarke, die sich für die Erfassung mit einer optoelektronischen Kamera als Sensor be sonders eignet, ist mit Fig. 3 gegeben. Die Meßmarke weist im Zentrum eines quadratischen Feldes 33 einen in der Helligkeit stark kontrastierenden kleineren runden Meßpunkt 34 auf.A representation of an optical measurement mark, which is particularly suitable for detection with an optoelectronic camera as a sensor, is given in FIG. 3. In the center of a square field 33, the measuring mark has a smaller round measuring point 34 which contrasts strongly in brightness.

Zur Steuerung der Antriebe 6, 7, 12 dient eine numerische Steuereinrichtung 35 an dem Träger 1. Die numerische Steuer einrichtung enthält elektronische Mittel, um entsprechend dem gewünschten Bewegungsverlauf des Werkzeugs 16 gegenüber dem Werkstück eingegebene Führungsgrößen numerisch zu verarbeiten und elektrische Stellgrößen an die Elektromotoren der Antriebe 6, 7 und 12 abzugeben. Die numerische Verarbeitung der Füh rungsgrößen für die X-, Y- und Z-Richtung umfaßt insbesondere einen Vergleich bzw. eine Subtraktion mit bzw. von einer Ist- Größe, die für jede Bewegungsrichtung durch einen Zähler nach Maßgabe der von den Antrieben 6, 7 und 12 abgegebenen Zähl impulse gebildet wird. Die Ist-Größe der Position in jeder der drei Richtungen wird also aus Bewegungsinkrementen der Bewe gungen der Antriebe in diesen Richtungen ermittelt und ent spricht deswegen nur unter idealisierten Voraussetzungen (spielfreie Antriebe und exakte Führungen des Trägers und der Laufwagen) der Position des Laufwagens bzw. des Werkzeugs bezüglich des Trägers in Querrichtung und der Führungsbahnen in Längsrichtung.A numerical control device 35 on the carrier 1 serves to control the drives 6 , 7 , 12 . The numerical control device contains electronic means to numerically process command variables entered relative to the workpiece in accordance with the desired course of movement of the tool 16 and to output electrical manipulated variables to the electric motors of the drives 6 , 7 and 12 . The numerical processing of the guide variables for the X, Y and Z directions comprises in particular a comparison or a subtraction with or from an actual variable, which is carried out for each direction of movement by a counter in accordance with that of the drives 6 , 7 and 12 emitted counting pulses is formed. The actual size of the position in each of the three directions is thus determined from increments of movement of the movements of the drives in these directions and therefore only corresponds to the position of the carriage or under idealized conditions (play-free drives and exact guidance of the carrier and the carriage). of the tool with respect to the carrier in the transverse direction and the guideways in the longitudinal direction.

Die numerische Steuereinrichtung steht mit einem externen Leitstandsrechner 36 in Verbindung, der insbesondere über eine Leitung 37 Führungsgrößen bzw. Korrekturen von Führungsgrößen in die numerische Steuerung einspeisen kann.The numerical control device is connected to an external control center computer 36 , which can in particular feed command variables or corrections of command variables into the numerical control via a line 37 .

Zu letzterem Zweck ist ein Ausgang des Sensors 17, insbesonde re der optoelektronischen Kamera, über eine Leitung 38 mit einer Auswerteeinrichtung, d. h. einer Auswerteelektronik 39, in dem Leitstandsrechner verbunden, dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Die Auswerteeinrichtung kann in einer Alternative gegebenenfalls auch direkt in der Nähe des Sensors bzw. in der optoelektronischen Kamera angeordnet sein. Die Auswerteelektronik speist einen Korrekturrechner 40 in dem Leitstandsrechner, der numerisch ermittelt, wie die normaler weise in die numerische Steuereinrichtung eingegebenen Füh rungsgrößen für einen Arbeitsvorgang in Abhängigkeit von der überprüften Führungsgenauigkeit des Trägers 1 und der Laufwa gen 9, 10 zu verändern sind. Diese Abweichungen können mit einem Drucker 41, der zu dem Leitstandsrechner gehört, proto kolliert werden.For the latter purpose, an output of the sensor 17 , in particular the optoelectronic camera, is connected via a line 38 to an evaluation device, ie evaluation electronics 39 , in the control center computer, the function of which is explained below. In an alternative, the evaluation device can optionally also be arranged directly in the vicinity of the sensor or in the optoelectronic camera. The evaluation electronics feeds a correction computer 40 in the control center computer, which numerically determines how the guide values normally input into the numerical control device for a work process are to be changed as a function of the checked guiding accuracy of the carrier 1 and of the carriage 9 , 10 . These deviations can be recorded with a printer 41 belonging to the control center computer.

Nach Montage des beschriebenen Systems werden zunächst die Distanzen zwischen den Meßmarken 25-26 oder deren absolute Positionen exakt z. B. mit einem Laserinterferometer gemessen. Unter Verwendung dieser Meßdaten wird ein Programm für die numerische Steuereinrichtung erstellt, mit dem die Brenn schneidmaschine bzw. die ihr zugrunde liegende Führungsmaschi ne die Meßmarken 21-26 unter Berücksichtigung des Umlenkspiels der Getriebe in den Antrieben anfährt. Anstelle der Messung der Lage der Meßmarken mit einer separaten Meßeinrichtung kann auch der Sensor mit der Auswertelektronik verwendet werden, um in Verbindung mit der numerischen Steuereinrichtung die Lage der Meßmarken erstmals zu erfassen und zur Programmierung der numerischen Steuereinrichtung zu speichern und auszuwerten.After assembling the system described, the distances between the measuring marks 25-26 or their absolute positions are exactly z. B. measured with a laser interferometer. Using this measurement data, a program is created for the numerical control device, with which the internal cutting machine or the guide machine on which it is based starts the measuring marks 21-26 , taking into account the deflection play of the gears in the drives. Instead of measuring the position of the measuring marks with a separate measuring device, the sensor with the evaluation electronics can also be used to record the position of the measuring marks for the first time in connection with the numerical control device and to store and evaluate them for programming the numerical control device.

Damit kann eine Überprüfung der Führungsgenauigkeit z. B. in regelmäßigen Abständen vor einem jeweiligen Arbeitsgang erfol gen. Zur Ermittlung der Führungsgenauigkeit werden entlang der programmierten Prüflaufstrecke bzw. Meßstrecke die einzelnen Meßpunkte bzw. deren Sollpositionen gleich ursprünglich er mittelten Positionen mit dem Sensor bzw. der optoelektroni schen Kamera 17 angefahren, welche nach Anhalten des Laufwa gens in Verbindung mit der Auswerteeinrichtung an jeder Meß marke die Abweichung der durch eine Prüf-Führungsgröße - gleich der ursprünglich ermittelten absoluten Position - ein gestellten Meßposition von der zugehörigen Meßmarke in Längs richtung und in Querrichtung numerisch ermittelt. Diese Er mittlung erfolgt z. B. nach der Methode der Schwerpunktbestim mung der Meßmarke in dem von dem Sensor erfaßten Sensorfeld. Die Abweichungen bzw. Differenzen werden von dem Drucker 41 an dem Leitstandsrechner 36 protokolliert und/oder mit dem Kor rekturrechner 40 in der Weise weiter ausgewertet, daß die gemessenen Führungsfehler zur entgegengesetzten Korrektur der Führungsgrößen für die nachfolgenden Arbeitsgänge der Brenn schneidmaschine verwendet werden. Damit können Lageveränderun gen der Führungsbahnen in Längsrichtung und andere systemati sche Positionsfehler der Brennschneidmaschine bzw. der ihr zugrunde liegenden Führungsmaschine kompensiert werden. "Sy stematisch" bedeutet dabei, daß die Abweichungen in den Zeit intervallen zwischen dem beschriebenen Prüflauf und den Ar beitsgängen, bei denen die während des Prüflaufs ermittelten Positionsabweichungen berücksichtigt werden, im wesentlichen konstant sind.This can be a check of the leadership accuracy z. B. at regular intervals before a respective operation. To determine the guiding accuracy, the individual measuring points or their target positions, along the programmed test run or measuring path, are initially the same as the mean positions with the sensor or the optoelectronic camera 17 , which are approached Stopping the carriage in connection with the evaluation device at each measurement mark determines the deviation of a set measurement position from the associated measurement mark in the longitudinal direction and in the transverse direction by a test command variable - equal to the originally determined absolute position. This determination is made z. B. by the method of focal point determination of the measuring mark in the sensor field detected by the sensor. The deviations or differences are logged by the printer 41 on the control center computer 36 and / or further evaluated with the correction computer 40 in such a way that the measured guide errors are used for the opposite correction of the command variables for the subsequent operations of the internal cutting machine. This can compensate for changes in position of the guideways in the longitudinal direction and other systematic position errors of the flame cutting machine or the guiding machine on which it is based. "Systematic" means that the deviations in the time intervals between the test run described and the work processes, in which the position deviations determined during the test run are taken into account, are essentially constant.

Über die Korrektur der Führungsabweichungen hinaus und unab hängig von dieser können die Positionsabweichungen nicht nur mit dem Drucker protokolliert werden, sondern gegebenenfalls auch auf einem Bildschirm 42 der numerischen Steuereinrichtung sinnfällig angezeigt werden. Schließlich kann die Brenn schneidmaschine gesperrt werden, wenn die Abweichungen ein vorbestimmtes Maß bzw. zulässige Grenzwerte überschreiten.In addition to correcting the guide deviations and independently of them, the position deviations can not only be logged with the printer, but also, if appropriate, also displayed on a screen 42 of the numerical control device. Finally, the flame cutting machine can be blocked if the deviations exceed a predetermined dimension or permissible limit values.

Eine Variante des Überprüfungsverfahrens, die unabhängig von den stationären Meßmarken auf dem Hallenfundament arbeitet, wertet die Breite und die Lage eines Schnittspaltes oder einer Marke, die insbesondere kreuzförmig geformt sein kann, aus, nachdem der Spalt bzw. die Marke nach einem Prüfprogramm ge schnitten bzw. markiert wurde, und zwar mit dem Werkzeug, welches für den anschließenden Arbeitsgang verwendet wird. Der Spalt bzw. die Markierung kann auf festen oder wählbaren Posi tionen auf dem Brenntisch positioniert werden. Nach dem zu Prüfzwecken geschnittenen Spalt bzw. der markierten Marke wird statt des Werkzeugs 16 der Sensor 17 bzw. die optoelektroni sche Kamera in die Position des Spalts bzw. der Marke gefah ren. Dabei kann nicht nur die Lage des Spalts bzw. der Marke sondern auch die Spaltbreite erfaßt werden, um anschließend einen numerischen Vergleich mit zugehörigen Führungsgrößen bzw. Sollgrößen aus dem Prüfprogramm durchzuführen. Die fest gestellten Differenzen können bei einem späteren Arbeitsgang mittels eines Korrekturrechners kompensiert werden.A variant of the verification process, which works independently of the stationary measurement marks on the hall foundation, evaluates the width and the position of a cutting gap or a mark, which can in particular be cruciform, after the gap or the mark has been cut or cut according to a test program . has been marked with the tool that will be used for the subsequent work step. The gap or the marking can be positioned in fixed or selectable positions on the firing table. After the gap or the marked mark cut for testing purposes, the sensor 17 or the optoelectronic camera is moved into the position of the gap or the mark instead of the tool 16. It is not only the position of the gap or the mark but also the gap width can also be recorded in order to subsequently carry out a numerical comparison with associated reference variables or target variables from the test program. The differences found can be compensated for in a later step using a correction calculator.

Claims

1. Method for checking the guiding accuracy of a flame cutting machine with a longitudinally longitudinal guideways ( 4 , 5 ), which are mounted on a foundation, guided driven carrier ( 1 ) and at least one carriage ( 9 , 10 ) driven on this in the transverse direction a tool ( 16 ) for flame cutting, laser cutting, plasma fusion cutting or water jet cutting, the carrier ( 1 ) and the carriage ( 9 , 10 ) being controlled by a reference variable, each positionable, characterized in that the guide accuracy in the longitudinal direction before an operation and is checked in the transverse direction by means of stationary measuring marks ( 21-26 ) on the foundation, in that the measuring marks ( 21-26 ) are approached in succession by test guide variables, in each case with a fixed connection to the carriage ( 9 ) Sensor ( 17 ) with evaluation electronics ( 39 ) can be detected in this way, d ate position deviations are each formed numerically between the measurement position set with the test command variables and the associated measurement mark in the longitudinal and transverse directions.

2. The method according to claim 1, characterized, that a further evaluation of the position deviations a corresponding correction of the benchmarks for the subsequent operation (firing program) includes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the position deviations are displayed and / or with be recorded in a protocol.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the working operation of the flame cutting machine is blocked becomes, if the determined position deviation one before exceeds the given limit.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an optoelectronic camera is used as the sensor ( 17 ) ver.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that measuring marks ( 21-26 ) are used which have a defined, contrasting measuring point ( 34 ) in the center of a field.

7. The method according to claim 6, characterized in that measuring marks ( 21-26 ) are used which have an additional union identifier ( 43 ).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring marks ( 21-26 ) are approached and detected one after the other in a preprogrammed sequence.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the measuring marks limit a test run around a working area ( 19 ) of the flame cutting machine and diagonally through the working area ( 19 ).

10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that at least two identical test run sections ( 31 , 32 ) successively pass through in opposite directions.

11. Method for checking the guiding accuracy of a flame cutting machine with a longitudinally longitudinal guideways ( 4 , 5 ), which are mounted on a foundation, guided driven carrier ( 1 ) and at least one carriage ( 9 , 10 ) driven on this in the transverse direction an adjustable tool in a further direction ( 16 ) for cutting or marking, the carrier ( 1 ), the carriage ( 9 , 10 ) and the tool ( 16 ) being controlled by a reference variable, in particular according to one of the preceding ones Claims, characterized,
that a cutting gap or a mark is marked as a test process in a workpiece with the tool according to a test program,
that the cutting gap or the mark is then approached with a sensor ( 17 ), preferably an optoelectronic camera which is connected to the carriage ( 9 ), and detects the width and position of the cutting gap or the position of the mark and a comparison with (difference to) associated reference variables or reference variables from the test program is formed numerically and preferably further evaluated by means of a correction computer ( 40 ).

12. The method according to claim 11, characterized, that the testing process at least once before a job course takes place.

13. The method according to claim 11 or 12, characterized, that marks a cross as a mark with the marking tool whose central intersection is recorded and evaluated is tested.

14. Arrangement for checking the guiding accuracy of a cutting machine with a longitudinally along guideways ( 4 , 5 ), which are mounted on a foundation, guided carrier ( 1 ), which is coupled to a first drive device ( 6 , 7 ), and at least a carriage guided on the carrier ( 1 ), which is coupled to a second drive device ( 12 ), a tool ( 16 ) for flame cutting, laser cutting or water jet cutting being connected to the carriage ( 10 ) and a numerical control device ( 35 ) is provided which positions the carrier ( 1 ) and the carriage ( 9 , 10 ) by means of the first drive device ( 6 , 7 ) or the second drive device ( 12 ) in accordance with a respective guide variable, characterized in that measuring marks ( 21 -26 ) are arranged on the foundation outside of a working area ( 19 ), that a sensor ( 17 ) is attached to the carriage ( 9 ), the au f the measuring marks ( 21-26 ) can be moved by activating the drive devices ( 6 , 7 , 12 ) by means of the numerical control device ( 35 ) in accordance with test reference variables, that the sensor ( 17 ) comprises a numerical evaluation device ( 39 ), forms the position deviations between the measurement positions set with the test reference variables and the measurement marks ( 21-26 ).

15. The arrangement according to claim 14, characterized in that the sensor ( 17 ) and the evaluation device ( 39 ) comprise an optoelectronic camera.

16. Arrangement for checking the guiding accuracy of a cutting machine with an actuator of the tool ( 16 ), which in particular controls the height of the tool ( 16 ) over a workpiece in a direction perpendicular to the longitudinal direction and the transverse direction by the numerical control device ( 35 ) adjusts according to claim 13, characterized in that the numerical control device ( 35 ) includes a test program with test command variables, according to their stipulation in addition to the first and the second drive device ( 6 , 7 , 12 ) the actuator of the tool can be activated bar , in such a way that a cut gap is cut into the workpiece or a mark is marked, that the test program-controlled sensor ( 17 ) on the carriage ( 9 ) with the evaluation device ( 39 ) can be activated, thus deviating the position and cutting width te of the cutting gap or the mark from a target position and target cutting width become.

17. Arrangement according to one of claims 14 to 16, characterized in that the numerical evaluation device ( 39 ) acts on a correction computer ( 40 ) which has a correcting effect on the numerical control device ( 35 ).

18. Arrangement according to one of claims 14 to 17, characterized in that the evaluation device ( 39 ) is connected to a display device and / or a printer ( 41 ) for displaying the determined deviations.