DE4411263C2

DE4411263C2 - Method for checking the guiding accuracy of a flame cutting machine and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE4411263C2
Application number: DE19944411263
Authority: DE
Inventors: Alfred Istel; Manfred Dr Beyer; Klaus Decker; Claus Friedrich
Original assignee: ESAB Hancock GmbH
Current assignee: ESAB Welding and Cutting GmbH
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2014-04-01
Also published as: DE4411263A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Füh rungsgenauigkeit einer Brennschneidmaschine nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1. Ein weiterer Aspekt der Erfindung be trifft eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrich tung nach Anspruch 11.The invention relates to a method for checking the Füh accuracy of a flame cutting machine according to the Oberbe handle of claim 1. Another aspect of the invention be meets a suitable for the procedure tion according to claim 11.

Der Begriff "Brennschneidmaschine" umfaßt hier Maschinen, die ein Werkzeug zum Brennschneiden, Laserschneiden, Plasma schmelzschneiden oder Wasserstrahlschneiden aufweisen und generell eine Führungsmaschine, die einer solchen Brenn schneidmaschine zugrunde liegt. Solche Führungsmaschinen wer den typischerweise numerisch gesteuert. Eine wesentliche An forderung an numerisch gesteuerte Führungsmaschinen ist, daß sie stets eine hohe Positionier- und Schneidgenauigkeit ein halten. Davon hängt die Genauigkeit der gefertigten Produkte unmittelbar ab. Der über längere Zeitspannen konstanten Füh rungsgenauigkeit stehen auch bei aufwendig gestalteten Füh rungsmaschinen eine Reihe von störenden Einflüssen entgegen. Ein wesentlicher Störeinfluß ist durch die Konstruktion dieser Art von Maschinen vorgegeben, deren Führungsbahnen für die Längsrichtung auf einem Fundament, dem Hallenfundament, befe stigt werden. Die Führungsbahnen können beschädigt werden und sich auch ohne direkte mechanische Beeinflussung, beispiels weise durch Temperatureinfluß, verformen. Darüber hinaus kön nen sich ungünstig anhäufende Ungenauigkeiten und Störungen in der Führungsmaschine selbst auftreten, welche Maßungenauigkei ten an den geschnittenen Teilen zur Folge haben.The term "flame cutting machine" here includes machines that a tool for flame cutting, laser cutting, plasma have melt cutting or water jet cutting and generally a leading machine that such a Brenn cutting machine is based. Such leadership machines who typically controlled numerically. An essential part The requirement for numerically controlled guidance machines is that they always have high positioning and cutting accuracy hold. The accuracy of the manufactured products depends on this immediately. The constant leadership over longer periods of time accuracy are also available with elaborately designed guides machines a number of disruptive influences. A significant interference is due to the construction of this Specified type of machines whose guideways for the Longitudinal direction on a foundation, the hall foundation, befe be increased. The guideways can be damaged and itself without direct mechanical interference, for example wise by the influence of temperature, deform. In addition, unfavorably accumulating inaccuracies and disturbances the leading machine itself, what inaccuracy 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 will. 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.

Zum Stand der Technik gehört ein Verfahren zur Verringerung der durch thermische Deformationen entstehenden Fertigungs ungenauigkeiten an automatischen Schneidanlagen für den Blech schnitt mit einer an die Schneidanlage angebauten Markierein richtung und mit einem fest mit einem Brenner gekoppelten Aufnahmekopf, bei dem vor dem Schneiden bei bestimmten Posi tionen der Schneidanlage eine zu schneidende Blechplatte mit Markierungen bezüglich des Schneidwegs versehen wird und beim Schneiden jeder der bestimmten Positionen die jeweilige Mar kierung in ihrer Lage vermessen wird sowie daraus ein Vektor der Lageabweichung einer jeden Markierung gegenüber der Aus gangslage ermittelt wird (DD 288 334). Weil die Markierein richtung mit der Schneidanlage, nämlich der Führungsmaschine, positioniert wird und ebenso eine Meßeinrichtung, welche die Lagen der Markierungen vermißt, werden bei einer ungenauen Führungsmaschine sowohl die Markiereinrichtung als auch in ähnlicher Weise die Meßeinrichtung falsch positioniert. Damit läßt sich die tatsächliche Führungsgenauigkeit nicht richtig messen.A reduction method is part of the prior art the production resulting from thermal deformations inaccuracies in automatic sheet metal cutting systems cut with a marking attached to the cutting system direction and with one firmly coupled to a burner Pick-up head, in which prior to cutting at certain positions cutting system with a sheet metal plate to be cut Markings regarding the cutting path is provided and at Cutting each of the specific positions the respective mar location is measured and a vector is derived from it the positional deviation of each marking from the off current situation is determined (DD 288 334). Because the marking direction with the cutting system, namely the guiding machine, is positioned and also a measuring device which the Positions of the markings are missing, will be inaccurate Guide machine both the marking device and in Similarly, the measuring device is incorrectly positioned. In order to the actual guidance accuracy cannot be correct measure up.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur optisch-elektronischen Steuerung einer Brennschneidmaschine mit fotoelektrischen Sensoren, die mit einer Auswerteeinrichtung in Verbindung stehen, um aus Ausgangssignalen der Sensoren eindeutige Krite rien zur Bildung von Steuer- und Überwachungssignalen ohne verfälschende Störeinflüsse selbständig zu erzeugen (DE-PS 39 30 610). Im einzelnen soll mit den Sensoren die Temperatur einer auf ein Werkstück gerichteten Flamme bzw. des zu schnei denden Werkstücks erfaßt werden, aber keine Lageabweichung.A device for optical-electronic is also known Control of a flame cutting machine with photoelectric Sensors in connection with an evaluation device stand to unambiguous criteria from output signals of the sensors to form control and monitoring signals without to generate distorting interferences independently (DE-PS 39 30 610). In detail, the temperature should be with the sensors a flame directed to a workpiece or to be cut end workpiece, but no position deviation.

Weiterhin ist eine Nachlaufsteuerung für eine Brennschneidma schine bekannt, die mit einer insbesondere optischen Ab tasteinrichtung und einer auf einem Träger aufgebrachten Leit linie arbeitet (DE-GM 73 15 788). Der Träger ist insbesondere eine zusammenrollbare Kunststoff-Folie, die auf einen Arbeits tisch einer Brennschneidmaschine auflegbar ist. Mit einer solchen Nachlaufsteuerung wird lediglich die Leitlinie auf dem Träger nachgefahren, es wird aber kein Kriterium für eine Führungsgenauigkeit gebildet und erst recht die Führungsgenau igkeit nicht überprüft.There is also a follow-up control for a flame cutting machine known machine with a particular optical Ab probe device and a guide attached to a carrier line works (DE-GM 73 15 788). The carrier is special a rollable plastic film that works on one table of a flame cutting machine can be placed. With a Such tracking control is only the guideline on the Carrier followed, but there is no criterion for one Leadership accuracy formed, and especially leadership accuracy not checked.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überprüfung der Führungsgenauig keit, die von vielen Einflußgrößen abhängt, bzw. der Genau igkeit der Brennschneidmaschine zu schaffen, welches schnell durchführbar ist und eine hohe Genauigkeit über lange Zeiträu me realisierbar macht. Durch dieses Testverfahren soll aber die Wirtschaftlichkeit der Brennschneidmaschine nicht gefähr det werden. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Bereitstellung einer entsprechenden Anordnung zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit bzw. der Positionen der Werkzeuge.In contrast, the present invention has the object based on a procedure for checking the leadership accuracy speed, which depends on many influencing factors, or the exactness ity to create the flame cutting machine, which quickly is feasible and high accuracy over long periods of time makes me realizable. Through this test procedure, however the economy of the flame cutting machine is not endangered be det. Another aspect of the invention relates to the Provision of an appropriate order for review the guidance accuracy or the positions of the tools.

Das Verfahren zur Überprüfung der Führungsgenauigkeit der Brennschneidmaschine, mit dem diese Aufgabe gelöst wird, zeichnet sich dadurch aus, daß vor einem Arbeitsgang die Füh rungsgenauigkeit in Längsrichtung und in Querrichtung mittels fundamentbezogener, maschinenunabhängiger Meßmarken überprüft wird. Mit diesem Verfahren wird mit den stationären Meßmarken, die somit unabhängig von Führungsbahnen der Brennschneidma schine oder der Brennschneidmaschine selbst stationär auf dem Fundament angeordnet sind, eine insofern unabhängige Prüfung der Führungsgenauigkeit erreicht. 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 ein zelnen verhältnismäßig kleinen Meßpunkte im Unterschied zu den Führungsbahnen der Brennschneidmaschine verhältnismäßig ein fach so ausbilden und geschützt anordnen lassen, daß sie durch mechanische oder thermische Einflüsse kaum verändert werden. Infolge der Anordnung der Meßmarken auf dem Fundament, auf dem der Brenntisch der Brennschneidmaschine ruht, werden auch Verformungen der Führungsbahnen der Brennschneidmaschine er faßt.The procedure for checking the leadership accuracy of the Flame cutting machine, with which this task is solved, is characterized in that the Füh approximately in the longitudinal and transverse directions foundation-related, machine-independent measuring marks checked becomes. With this procedure the stationary measuring marks, which are therefore independent of guideways of the flame cutting machine machine or the flame cutting machine itself stationary on the Foundation are arranged, an independent test in this respect of leadership accuracy achieved. The measuring marks, their exact Position for checking the leadership accuracy of the Flame cutting machine is essential, can be very high Accuracy determined in particular by laser interferometry will. It can also be of long-term constancy of these determined values are assumed because the one individual relatively small measuring points in contrast to the Guideways of the flame cutting machine relatively trained in such a way and arranged to be protected so that they can mechanical or thermal influences can hardly be changed. Due to the arrangement of the measuring marks on the foundation on which the burning table of the flame cutting machine is also at rest Deformation of the guideways of the flame cutting machine sums up.

Die Überprüfung der Führungsgenauigkeit erfolgt mit dem Sen sor, vorzugsweise der optoelektronischen Kamera, die mit der Querbewegungsachse der Brennschneidmaschine in Verbindung steht und bei einem Durchfahren eines Prüfprogramms bzw. Test laufs die Annäherung der Meßposition, in welche die Kamera durch die Prüf-Führungsgrößen gefahren wird, und der Meßmarke in Längsrichtung und in Querrichtung automatisch erfaßt. Die erfaßte Annäherung wird weiter ausgewertet, nachdem die Posi tionsabweichungen gewünschtenfalls abgespeichert wurden. Letz teres dient insbesondere zur Herstellung eines Protokolls über die Qualitätseigenschaften der Maschine.The control accuracy is checked with the Sen sor, preferably the optoelectronic camera with the Transverse axis of the cutting machine in connection stands and when going through a test program or test run the approach of the measuring position in which the camera is driven through the test command variables, and the measuring mark automatically detected in the longitudinal and transverse directions. The detected approximation is further evaluated after the Posi deviations were saved if desired. Last teres is used in particular to produce a protocol 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 Anordnung, mit welcher das geschilderte Verfahren vor teilhaft durchgeführt werden kann, ist in Anspruch 11 angege ben. Diese Anordnung macht weitgehend von den zu üblichen Brennschneidmaschinen gehörenden Einrichtungen, insbesondere der numerischen Steuereinrichtung und einem Leitstandrechner, Gebrauch, welche zur Durchführung der Verfahren zur Überprü fung der Führungsgenauigkeit anhand der fundamentbezogenen Meßmarken sinvoll abgewandelt sind.An arrangement with which the described method before can be carried out in part, is specified in claim 11 ben. This arrangement largely makes them too common Equipment belonging to flame cutting machines, in particular the numerical control device and a control center computer, Use which are used to carry out the procedures for checking management accuracy based on the foundation Measuring marks are sensibly modified.

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 one carriage, which is why these two carriages are connected with a broken line 11 in the drawing. 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 gekoppelt.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 particularly 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 prior to a particular operation. To determine the guiding accuracy, the individual measuring points or their target positions are initially moved along the programmed test run or measuring path with the sensor or the optoelectronic camera 17 , which after 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. "Sy 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 substantially 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.

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 support ( 1 ) and the carriage ( 9 , 10 ) being positionable in each case controlled by a reference variable, with measuring marks ( 21-26 ) in succession by test reference variables Controlled approach, each with a with the carriage ( 9 ) in fixed connection sensor ( 17 ) with an evaluation electronics ( 39 ) can be detected, and position deviations between the set with the test lead sizes and the associated gene measuring mark are formed numerically in the longitudinal direction and in the transverse direction , characterized in that the guiding accuracy in the longitudinal direction and in the transverse direction is checked by means of foundation-related, machine-independent measuring marks ( 21-26 ) before an operation.

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. Arrangement for carrying out the method according to one of claims 1-10, in which the longitudinally longitudinal guide tracks ( 4 , 5 ), which are mounted on a foundation, guided carrier ( 1 ) of a flame cutting machine with a first drive device ( 6 , 7 ) is coupled, in which at least one carriage guided on the carrier ( 1 ) is coupled to a second drive device ( 12 ), the tool ( 16 ) for flame cutting, laser cutting or water jet cutting being connected to the carriage ( 10 ), and in which a numerical control device ( 35 ) is provided which the carrier ( 1 ) and the carriage ( 9 , 10 ) by means of the most drive device ( 6 , 7 ) or the second drive device ( 13 ) according to the respective command variable positioned, and in which measuring marks ( 21-26 ) are arranged on the fun damat outside a work area ( 19 ), and in which on the carriage ( 9 ) a Sen sensor ( 17 ) is brought, which is movable on the measuring marks ( 21-26 ) by the drive devices ( 6 , 7 , 12 ) by the numerical control device ( 35 ) corresponding test guide sizes can be activated, and in which the Sensor ( 17 ) comprises a numerical evaluation device ( 39 ) which forms position deviations between the measurement positions set with the test guide variables and the measurement marks ( 21-26 ).

12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the sensor ( 17 ) and the evaluation device ( 39 ) comprise an optoelectronic camera.

13. Arrangement according to one of claims 11 or 12, characterized in that the numerical evaluation device ( 39 ) acts on a correction computer ( 40 ) which influences the numerical control device ( 35 ) correctively.

14. Arrangement according to one of claims 11-13, characterized in that the evaluation device ( 39 ) is connected to a display device and / or a printer ( 41 ) for displaying the determined deviation.