DE69205079T2

DE69205079T2 - Verfahren zum wieder-in-betrieb-setzen einer stanzmaschine und numerisch gesteuertes gerät.

Info

Publication number: DE69205079T2
Application number: DE69205079T
Authority: DE
Inventors: Naoki Fanuc Manshion Ha Fujita; Keiichiro Fanuc Mansh Miyajima
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: EP0521164B1; EP0521164A4; EP0521164A1; KR950015163B1; DE69205079D1; WO1992013302A1; KR930700896A; US5298843A; JPH04237306A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Stanzmaschine, die von einer numerischen Steuereinrichtung gesteuert wird, und eine numerische Steuereinrichtung zur Steuerung der Stanzmaschine.

Stand der Technik

Beim üblichen Stanzen wird eine Vielzahl von Austausch- Stanzwerkzeugen benutzt&sub1; um die Einsatzmöglichkeiten der Stanzmaschine zu erweitern. Außerdem ist die Stanzmaschine so ausgebildet, daß sie gleichzeitig eine Vielzahl von Produkten der gleichen Stanzform aus einem zu bearbeitenden Blech maschinell herstellen kann, um die Bearbeitungseffizienz der Stanzmaschine zu erhöhen. Insbesondere ist im Falle eines kleinen Produkts ein großer Zeitaufwand erforderlich, um das Werkstück exakt zu positionieren und der Stanzmaschine zuzuführen. Dies wird allgemein eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitungsfunktion genannt. Um eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung durch Steuerung einer Stanzmaschine mit einer numerischen Steuereinrichtung (NC-Einheit) auszuführen, ist es gebräuchlich, ein Bearbeitungsprogramm vorzubereiten, welches aus einer Vielzahl von Befehlen zur maschinellen Bearbeitung eines dünnen Bleches des Produktes (Produktblech) besteht, und Befehlen, die so oft wie vorgeschrieben ausgeführt werden, während die festgelegten Referenzpunkte in dem oben erwähnten Bearbeitungsprogramm geändert werden, und dieses Programm und die Befehle vorteilhafterweise in einem Speicher zu speichern. Sobald von der NC-Einheit gefordert wird, diese Befehle auszuführen, greift die NC- Einheit auf das Bearbeitungsprogramm so oft wie in dem Programm befohlen wird, zu. Wenn das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird, wird ein Bearbeitungsbefehl zum Antrieb des Stanzkopfes an die Stanzmaschine gegeben und die vorgeschriebene Bearbeitung wird wiederholt in Folge auf dem Werkstück ausgeführt, während der Werktisch, auf dem das Werkstück befestigt ist, nacheinander bewegt wird. Dieser Typ von Programm zur Implementierung solcher Funktionen wird als Mustertyp-Programm bezeichnet.
Der Betrieb der Stanzmaschine kann jedoch gestoppt werden, während die NC-Einheit, welche die Stanzmaschine steuert, das Programm zur Vielprodukt-Maschinenbearbeitung ausführt und Maschinenbefehle an die Stanzmaschine weitergibt. Der Betrieb der Stanzmaschine wird gestoppt, wenn beispielsweise das Bohren nicht wie vorgesehen ausgeführt wird, weil ein an dem Stanzkopf montiertes Werkzeug gebrochen ist. In einem solchen Fall war es bei einer konventionellen NC-Einheit schwierig, eine Programm-Wieder-in-Betriebs-SetzungsFunktion vorzusehen, um das Ausführungsprogramm auf halbem Wege neu zu starten.
Mit anderen Worten, sollte, um die maschinelle Bearbeitung des Werkstücks auf halbem Wege neu zu starten, der Operator die Stopp-Position identifizieren und das Programm in Übereinstimmung mit der erwähnten Stopp- Position ändern. Da jedoch das Programm zur Viel-Produkt- Maschinenbearbeitung in einem Mustermodus programmiert ist, welches eine sich wiederholende Schleife wie oben beschrieben aufweist, mußte ein Programm in der Schleife modifiziert werden, um den Betrieb der sich wiederholenden Schleife auf halbem Wege neu zu starten, und eine solche Modifikation erfordert nicht nur eine geschulte Bedienung, sondern ist auch eine komplizierte Arbeit verbunden mit der Eingabe einer großen Datenmenge. Demgemäß erfordert es viel Zeit, um den Betrieb neu zu starten, und die Betriebseffizienz der Stanzmaschine wird sich verschlechtern.
In einigen Fällen wird das Bearbeitungsprogramm für ein neues Werkstück ohne Änderung des Programms neu gestartet im Hinblick auf die Bedeutung der Betriebseffizienz der Stanzpreßmaschine. In diesen Fällen war die Verschwendung aller Materialien in dem Prozeß ein Problem.

Offenbarung der Erfindung

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die oben beschriebenen Punkte ist es, ein Verfahren zum Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Stanzmaschine vorzusehen, welches dahingehend ausgelegt ist, daß es ein leichtes Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Vielprodukt-Maschinenbearbeitungsfunktion ermöglicht und eine numerische Steuereinrichtung zur Verwendung in einer Stanzmaschine.
Die vorliegende Erfindung vermittelt ein Verfahren zum Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Stanzmaschine, die durch eine numerische Steuereinrichtung gesteuert ist, welche eine Funktion aufweist, um wiederholt einen Satz von vorgeschriebenen Bearbeitungsprogrammen basierend auf verschiedenen Referenzpunkten so oft wie vorgeschrieben, auszuführen, und welches eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung zur maschinellen Bearbeitung einer Vielzahl von Produkten aus einem Werkstück ausführt, wobei die numerische Steuereinrichtung mit einer Funktion versehen ist, um die Eingabe einer Produktzahl zu erkennen, und einer Funktion zum Wieder-in-Betrieb-setzen der erwähnten wiederholten Ausführung, die auf der eingegebenen Produktzahl basiert, sobald die Eingabe der Produktzahl zu Beginn der Ausführung erkannt wird, und wobei die numerische Steuereinrichtung auch mit dem Schritt zur Eingabe der Produktzahl in die numerische Steuereinrichtung versehen ist, wenn ein Betrieb der Stanzmaschine Wieder-in-Betrieb-gesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine numerische Steuereinrichtung, die eine Stanzmaschine steuert, um eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung zur maschinellen Bearbeitung einer Vielzahl von Produkten aus einem Werkstück durch wiederholte Ausführung eines Satzes von vorgeschriebenen Bearbeitungsprogrammen basierend auf unterschiedlichen Referenzpunkten so oft wie vorgeschrieben auszuführen, und welche mit Mitteln zur Erkennung einer eingegebenen Produktzahl versehen ist, und Mittel zum Wieder-in-Betrieb-setzen der oben beschriebenen wiederholten Ausführung in Übereinstimmung mit der eingegebenen Produktzahl, sobald die Eingabe der Produktzahl zu Beginn der Ausführung erkannt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 stellt ein Flußdiagramm dar, welches ein Beispiel eines Verfahrens zum Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Stanzmaschine zeigt;
Fig. 2 ist eine Darstellung, welches eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung aus einem Blech eines Werkstücks darstellt;
Fig. 3 ist ein Darstellung, welches ein Beispiel eines Steuerprogramms zur Vielprodukt-Maschinenbearbeitung zeigt; und
Fig. 4 stellt ein Blockschaltbild der Hardware der NC-Steuerungseinheit zur Ausführung des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung dar.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben
Fig. 1 stellt ein Flußdiagramm dar, welches ein Beispiel des Verfahrens zum Wieder-in-Betrieb-Setzen der Stanzmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 bezeichnen die Zahlen, die dem Buchstaben "S" folgen, die Schrittnummer.
Es wird angenommen, daß die Stanzmaschine eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung gemäß den Bearbeitungsbefehlen ausführt, die von der NC-Einheit ausgegeben werden. (S1) In diesem Falle steuert die NC-Einheit die Stanzmaschine gemäß dem Bearbeitungsprogramm, welches in einem Mustermodus programmiert ist. Wenn ein Alarm, der beispielsweise dem Bruch eines auf dem Stanzkapf montierten Werkzeugs zuzuschreiben ist, erzeugt wird, während das Steuerprogramm zur Vielprodukt-Maschinenbearbeitung ausgeführt wird, wird der Betrieb der Stanzmaschine gestoppt.
Die NC-Einheit bestimmt, ob der Betrieb der Stanzmaschine gestoppt wird. (S2) Sobald die Stanzmaschine alle Befehle zur maschinellen Bearbeitung ausgeführt hat, oder selbst wenn der Alarm nicht erzeugt wurde, kann der Bediener den Maschinenbetrieb, sofern erwünscht, stoppen. (S3) Wenn der Maschinenbetrieb zum Stopp veranlaßt wird wegen des Alarms, wird die Stopp-Position erkannt, nachdem die Ursache eliminiert wurde. (S4) In diesem Fall wird die Maschinenposition, bei der der Maschinenbetrieb gestoppt wurde, mit der Produktzahl gleichgesetzt, die für die Bearbeitung definiert ist. Mit anderen Worten wird die Produktzahl des Produkts, für welches der Maschinenbetrieb gestoppt wurde, oder die Produktzahl des Produkts, das als nächstes maschinell bearbeitet wird, in die NC- Einheit eingegeben. (S5) Das Steuerprogramm wird modifiziert gemäß der eingegebenen Produktzahl. (S6) Die NC- Einheit, die das modifizierte Programm ausführt, gibt einen Befehl zur maschinellen Bearbeitung von einer Werkstückposition für ein Produkt, welches sich von dem Produkt unterscheidet, für das der Maschinenbetrieb gestoppt wurde, aus, und der Betrieb wird neu gestartet. (S7) Fig. 2 zeigt ein Bearbeitungsblech 10, das mittels der Stanzmaschine gestanzt werden soll, und Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Steuerprogramms 7 zur Vielprodukt- Maschinenbearbeitung.
In Fig. 2 wird ein Bearbeitungsblech 10 unterteilt in zwei Linien in longitudinaler Richtung und drei Reihen in transversaler Richtung, so daß insgesamt sechs Produkte maschinell bearbeitet werden, in der Reihenfolge der Produktzahl ausgehend von Produkt 1 bis Produkt 6. Ein Produkt, zum Beispiel Produkt 1 ist fertiggestellt durch Stanzen eines Lochs mit großem Durchmesser, 10 Löchern mit kleinem Durchmesser und vier quadratischen Löchern.
Das in Fig. 3 dargestellte Steuerprogramm 7 umfaßt die Befehle zur Position der maschinellen Bearbeitung auf dem Werkstück 10, zweimal in transversaler Richtung und einmal in longitudinaler Richtung gemäß P2 und Q1, die dem G-Code G98 folgen, und führt die gleiche maschinelle Bearbeitung sechsmal durch. In der G-Code G00-Anweisung und den nachfolgenden Anweisungen werden dazwischenliegende Bereiche ausgelassen, und sie spezifizieren die Form des Produkts, das maschinell bearbeitet werden soll. Die maschinell herzustellende Form wird gespeichert gemäß den Makro-Anweisungen U90 und V90. Eine untere linke Position des Bearbeitungsblechs 10 ist definiert als die Startposition zur Ausführung einer Vielprodukt-Maschinenbearbeitung durch Q1, welche dem G-Code G73 in der letzten Zeile folgt. Zusätzlich, wie in Fig. 3 gezeigt, stellt eine dem Buchstaben "P" folgende Zahl (3 in der Zeichnung), sofern eingegeben, die vorgeschriebene Produktzahl zum Wieder-in-Betrieb-Setzen der Stanzmaschine dar.
Angenommen, der Maschinenbetrieb wird während der maschinellen Bearbeitung eines Produkts 2 angehalten, wenn das Stanzen ausgehend von Produkt 1 fortfolgend gemäß dem Steuerpragramm 7 zur Vielprodukt -Maschinenbearbeitung ausgeführt wird, dann wird Produkt 2 als mangelhaft betrachtet gemäß der Unterbrechung des Betriebs. Dann sollte die maschinelle Bearbeitung des Produkts 3 und der folgenden Produkte ausgeführt werden. Aus diesem Grunde wird eine "3" nach "P" eingegeben gemäß dem G-Code G73 in der untersten Zeile des Steuerprogramms 7, um das Wiederin-Betrieb-setzen des Steuerprogramms 7 zu ermöglichen. Auf diese Weise können fünf andere Produkte erhalten werden, ohne das gesamte Bearbeitungsblech 10 zu verschwenden.
Die oben erwähnte Änderung des Steuerprogramms kann kurzzeitig ausgeführt werden durch Eingabe eines Signals von einem an der Seite vorgesehenen Schalter an den Prozessor der NC-Einheit durch z. B. die später beschriebene PMC. Andererseits kann die Änderung des Programms durch Auslesen des Programms und Einstieg in "3" in das Programm ausgeführt werden.
Im Falle z. B. des ersten Stanzens der großen Löcher (dargestellt mit unterbrochenen Linien in der Zeichnung) in allen Produkten 1 bis 6 und des Ausführens der anderen maschinellen Bearbeitung, nachdem das Werkstück durch ein anderes Werkstück ausgetauscht wurde, muß das Steuerprogramm durch Eingabe der Produktzahl 3, für welche die Operation gestoppt wurde, modifiziert werden, so daß die nachfolgenden Befehle der maschinellen Bearbeitung für andere Produkte außer dem Produkt 2 ausgeführt werden können.
Diese beiden Bedienungsweisen können festgelegt werden durch Einstellung der Parameter in der CNC. Speziell kann die Änderung an einem Steuerprogramm zur Eingabe der Befehle für die maschinelle Bearbeitung einer Werkstückposition für ein von einem Produkt, für welches der Maschinenbetriebszustand gestoppt wurde, unterschiedliches Produkt, oder ein Steuerprogramm zur Eingabe von Befehlen zur maschinellen Bearbeitung für andere Produkte außer für das Produkt, für welches der Maschinenbetrieb gestoppt wurde, soweit erforderlich, durch Eingabe der oben erwähnten Eingabeparameter ausgewählt werden.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm der Hardware der NC-Einheit (CNC), in welcher das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. In der Zeichnung ist der in der CNC 20 vorhandene Prozessor 21 das Zentrum der Steuerung der gesamten CNC 20. Dieser Prozessor 21 liest ein Systemprogramm über den Bus 32 aus, welches in dem ROM 22 gespeichert ist, und die Steuerung der gesamten CNC 20 wird gemäß diesem Systemprogramm ausgeführt. Rechendaten, Anzeigedaten und andere Daten werden kurzzeitig in dem RAM 23 gespeichert. Das SRAM (statisches RAM) wird als das RAM für diesen Zweck benutzt.
Der CMOS-Speicher 24 speichert das Mustersteuerprogramm 7 (Fig. 3), Parameter und Werkzeugausgleichwerte. Der CMOS-Speicher 24 ist ein nicht leistungsabhängiger Speicher, der durch eine nicht dargestellte Batterie gespeist ist, und aus diesem Grunde bleiben die gespeicherten Daten ungeändert erhalten, selbst wenn die Stromversorgung der numerischen Steuereinheit CNC 20 ausgeschaltet wird.
Ein Interface 25 ist für das äußere Equipment vorhanden und verbunden mit dem äußeren Equipment 41 wie ein Papierstreifenleser, ein Papierstreifenstanzer, ein Musterbandleser/Stanzer, und dgl. Ein Bearbeitungsprogramm wird von dem Papierstreifenleser eingelesen und das in der numerischen Steuereinheit CNC 20 editierte Bearbeitungsprogramm kann an den Papierstreifenstanzer ausgegeben werden.
Eine PMC (programmierbare Maschinensteuerung) 26 ist in der CNC 20 eingebaut und steuert die Maschine mit einem kettenartig formatierten Sequenzprogramm. Detailliert ausgedrückt, werden M-, S- und T-Funktionsbefehle des Bearbeitungsprogramms konvertiert in die Signale, die notwendig sind für die Maschine gemäß dem Sequenzprogramm, und die Signale werden an die Maschine durch die Eingabe-/Ausgabeeinheit 27 ausgegeben. Die Ausgabesignale treiben die Magnete und andere Teile der Maschine, um hydraulische Ventile, pneumatische Ventile, elektrische Stellglieder und Stanzköpfe zu betätigen. Die PMC empfängt die Signale von den Begrenzungsschaltern der Maschine und den Schaltern der Maschinenbedienungstafel und überträgt die Signale an den Prozessor 21 nach der vorgeschriebenen Bearbeitung.
Eine graphische Steuerschaltung 28 konvertiert verschiedene digitale Daten, wie z. B. laufende Positionen der Achsen, Alarm, Parameter und dgl. in Videosignale und gibt diese Signale aus. Die Videosignale werden an die Anzeige 36 der CRT/MDI-Einheit 35 übertragen und auf der Anzeige 36 angezeigt. Ein Interface 29 empfängt die Eingabedaten, wie die Produktzahl von der Tastatur 37 in der CRT/MDI-Einheit 35 und überträgt die Daten an den Prozessor 21.
Ein Interface 30 ist mit einem manuellen Pulsgenerator 42 verbunden und empfängt die Pulse von dem manuellen Pulsgenerator 42. Der manuelle Pulsgenerator 42 ist an der Maschinenbedienungstafel installiert und wird benutzt, um die sich bewegenden Komponenten der Maschine mit hoher Genauigkeit manuell zu positionieren.
Achsensteuerschaltungen 51 bis 54 empfangen die axialen Bewegungsbefehle von dem Prozessor 21 und geben die Befehle, was die Achsen betrifft, an die Servoverstärker 61 bis 64 weiter. Der Servoverstärker 61 treibt den Servomotor für die T-Achse an, welche die Rotation des Magazins steuert. Der Maschinenkopf 21 umfaßt das Magazin 4, Stanzköpfe und dgl.
Ein Servoverstärker 62 treibt einen Servomotor für die C- Achse an, die die Rotation des Vielwerkzeughalters steuert. Servoverstärker 63 und 64 treiben jeweils Servomotoren für die X- und die Y-Achsen an, die den Tisch 15 steuern. Das Werkstück 10 ist auf dem Werktisch 15 befestigt mit Werkzeughaltern 14a und 14b.
Die Maschine ist versehen mit den Schaltern (nicht dargestellt) zur Eingabe der Produktzahl. Wenn die Schalter betätigt werden, werden die eingegeben Daten der Produktzahl eingegeben in das PMC 26 durch eine Eingabe/- Ausgabeeinheit 27, und das PMC überträgt die Daten an die CPU 21. Die CPU 21 ändert, wie oben beschrieben, kurzzeitig das Steuerprogramm 7 (Fig. 3), so daß die Produktzahl nach dem P-Befehl einem G-Code G73 folgend, eingegeben wird. Es gibt zwei Betriebsweisen des Wieder- in-Betrieb- Setzens, die abhängig von den einzugebenden Parametern festgelegt werden, wie oben beschrieben. Wenn der P- Befehl nicht in dem Block, der G73 folgt, programmiert ist, legt die CPU 21 das normale Starten der maschinellen Bearbeitung fest und startet die maschinelle Bearbeitung eines Produkts, das durch den Q-Befehl bestimmt ist.

Claims

1. Verfahren zum Wieder-in-Betrieb-Setzen einer Stanzmaschine, die durch eine numerische Steuereinrichtung (20) gesteuert wird, mit einer Funktion, um wiederholt, so oft wie festgelegt, Programme zur maschinellen Bearbeitung auszuführen, die auf unterschiedlichen Referenzpunkten basieren, um dadurch eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung für eine maschinelle Bearbeitung einer Vielzahl von Produkten (1 - 6) von einem einzigen Werkstück (5) zu ermöglichen, gekennzeichnet durch die folgende, in der numerischen Steuereinrichtung vorgesehenen Sequenz von Schritten, Bestimmung einer Produktzahl, wenn der Betrieb der Stanzmaschine neu gestartet wird; Erkennung der bestimmten Produktzahl; und Wieder-in-Betrieb-setzen der wiederholten Ausführung gemäß der bestimmten Produktzahl, sobald die Festlegung der Produktzahl nach dem Start der Ausführung erkannt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wieder-in- Betrieb-Setzungsfunktion der Ausführung, die in der numerischen Steuereinrichtung vorgesehen ist, eine Funktion zum Wieder-in-Betrieb-setzen der wiederholten Ausführung der maschinellen Bearbeitung eines Produktes einer festgelegten Produktzahl ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wieder-in- Betrieb-Setzungsfunktion der Ausführung, die in der numerischen Steuereinrichtung vorgesehen ist, eine Funktion zum Wieder-in-Betrieb-setzen der wiederholten Ausführung für andere Produkte als einem Produkt der festgelegten Produktzahl ist.

4. Numerische Steuereinrichtung zur Steuerung einer Stanzmaschine, um eine Vielprodukt-Maschinenbearbeitung auszuführen, wobei eine Vielzahl von Produkten (1 - 6) aus einem einzigen Werkstück (10) hergestellt werden durch so oft wie vorgeschriebenes wiederholtes Ausführen eines Satzes von festgelegten Bearbeitungsprogrammen, die auf verschiedenen Referenzpunkten basieren, gekennzeichet durch Mittel zur Erkennung einer festgelegten Produktzahl;

und Mitteln zum Wieder-in-Betrieb-setzen der wiederholten Ausführung gemäß der festgelegten Produktzahl, sobald die Festlegung der Produktzahl nach dem Start der Ausführung erkannt wurde.

5. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 4, bei der die Mittel zum Wieder-in-Betrieb-setzen der Ausführung die wiederholte Ausführung ausgehend von der maschinellen Bearbeitung eines Produkts der festgelegten Produktzahl wieder-in-Betrieb-setzen.

6. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 4, bei der die Mittel zum Wieder-in-Betrieb-setzen der Ausführung die wiederholte Ausführung Wieder-in- Betrieb-setzen für andere Produkte als einem Produkt der festgelegten Produktzahl.

7. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 4, welche ferner Mittel zur Eingabe einer Produktzahl umfaßt, um die Produktzahl festzulegen.

8. Numerische Steuereinrichtung nach Anspruch 4, bei der die Produktzahl-Erkennungsmittel die in dem Bearbeitungsprogramm enthaltenen Zahlen erkennt.