WO1997025174A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer funkenerosionsmaschine - Google Patents

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WO1997025174A1
WO1997025174A1 PCT/EP1997/000071 EP9700071W WO9725174A1 WO 1997025174 A1 WO1997025174 A1 WO 1997025174A1 EP 9700071 W EP9700071 W EP 9700071W WO 9725174 A1 WO9725174 A1 WO 9725174A1
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WO
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workpiece
areas
driving
area
collision
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PCT/EP1997/000071
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English (en)
French (fr)
Inventor
Raffaele Loreti
Renzo De Maria
Original Assignee
A.G. Für Industrielle Elektronik
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
    • B23H7/065—Electric circuits specially adapted therefor

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling a spark erosion machine with a processing electrode guided in at least one electrode guide or a guide head, in which the control data necessary for processing one or more workpieces are input into a control device.
  • cutting and sinking erosion devices In practice, two types of spark erosion machines have prevailed: cutting and sinking erosion devices. These generally have the following construction elements: a machine frame with drive devices and a guide system for a wire or countersunk electrode; a flushing system; a generator; as well as a numerical control, a so-called NC or CNC control.
  • a cutting erosion device starting from a starting bore with a first electrode (the wire electrode), a contour is cut into or from a second electrode (the workpiece). So that the wire electrode has a clear and geometrically controllable position relative to the workpiece, this is precisely guided in an electrode guide - also called a guide head - above and possibly also below the workpiece and placed under axial tension.
  • the workpiece to be machined is in the working area of the cutting erosion device on an arm clamped on the table.
  • the relative movement between the workpiece and the wire electrode necessary for machining the workpiece and determining the desired cutting contour is provided by an X / Y drive, usually coupled to the work table and movable in the X / Y main axis direction.
  • a U / V drive usually coupled to the upper electrode guide head and movable in the U / V direction, is additionally provided; sometimes also a sterndrive that can be moved in the Z main axis direction.
  • a particular problem when operating such a system is that the electrode guide or the guide head collides with objects in the vicinity of the workpiece or workpieces to be machined if the system is operated improperly.
  • collision objects can be: clamping means for fastening the workpiece to the work table; exposed parts in the work area of the spark erosion system, for example parts of the work table or the machine frame; Means for supplying power to the workpiece; uneven sections of the workpiece to be machined itself or other workpieces also to be machined clamped on the workpiece.
  • the clamping means mentioned are particularly disruptive and restrictive for the freedom of movement of the electrode guide.
  • the clamping means are arranged in such a way that, as a rule, no collision occurs during the execution of the machining; nevertheless, collisions can never be excluded.
  • the greatest risk of collision is in the start-up or adjustment phase of the system, that is, before the actual machining of the workpiece, and when changing from one working zone to the other on one and the same workpiece or when changing from one workpiece to another .
  • Kol- Lisions in the work area for the adjustment of the electrode guide heads there can also be major damage which adversely affects the machine geometry. Certain machine elements can be stressed to such an extent that they are destroyed or irreparably deformed, so that downtimes have to be accepted.
  • the machining process is initially interrupted and can - if at all - only be continued after a complex recalibration of the electrode guide. This leads to undesired downtimes, combined with an economic loss when using the spark erosion machine.
  • the invention aims to provide effective collision protection in the electrical discharge machining of workpieces.
  • one or more areas in the work area of the spark erosion machine are / are entered into a control device, in particular an NC or CNC control, taking into account any obstacles in the immediate workpiece environment - hereinafter referred to as "driving ranges" - defined within which the electrode guide can move without collision.
  • the control device contains a user interface for defining the driving area or areas mentioned and a computing unit for converting the driving area or areas characteristic inputs in control data for the control device of the spark erosion machine.
  • precautions are taken to avoid any collisions before the actual machining of a workpiece. Areas at risk of collision within the machining zone are already taken into account when the spark erosion machine is set up by entering the control data specific to the respective work cycle in the numerical control. It is a preventive measure, so that collisions during processing are largely excluded from the outset. It is therefore largely possible to dispense with the complex conventional collision protection systems. An interruption in processing with any necessary readjustment of the electrode guide is also avoided. It is now possible, on the one hand, to move the electrode guide or the guide head (s) safely on the predetermined target contour, but on the other hand also collision-free from one work zone to another work zone to one and the same workpiece or from one workpiece to another workpiece switch.
  • the feed movement is preferably continuously monitored in a comparator of the control device by comparing the current path or feed data of the electrode guide with the control data corresponding to the collision-free travel areas during processing and / or during the transition between individual processing steps to determine whether the electrode guide is within the collision-free driving areas. As soon as the electrode guide leaves such a travel area, the feed movement of the electrode guide and / or the workpiece table is preferably abruptly interrupted.
  • the operator preferably defines one or more travel areas between the work zones on a workpiece and / or between several workpieces spanned in the work area of the EDM machine, in such a way that the travel areas are related to immediately adjacent travel areas.
  • the electrode guide and / or the workpiece table can be moved without collision into any work zone on any workpiece in the work area.
  • the collision-free driving areas can be determined by entering the exact location data of any obstacles in the work area, for example the fixing data the clamping device or the current contacts on the workpiece.
  • This position data can easily be taken by the operator from CAD workpiece drawings or a so-called workpiece plan, which contains the data of the workpiece to be processed as well as all position and course data of the desired workpiece contour and possibly also the position data of the workpiece environment in the work space .
  • workpiece plan which contains the data of the workpiece to be processed as well as all position and course data of the desired workpiece contour and possibly also the position data of the workpiece environment in the work space .
  • only the "approximate" position of any collision objects in the workpiece environment is preferably taken into account.
  • the collision-free driving areas are then selected as one-, two- or three-dimensional and contiguous areas in the work area, in such a way that the electrode guide is in the shortest way from each work zone on a workpiece to every other work zone and / or can move freely from any workpiece to any other workpiece.
  • these are preferably linear travel areas (so-called travel rails) or flat travel areas (so-called travel areas).
  • the shortest path in each case within these driving ranges is determined by a control unit of the control according to known numerical methods. The costly sequential programming of the travel paths between different work zones in current spark erosion machines by the operator can therefore be omitted.
  • the strategy of taking into account the "approximate" obstacle data excludes the solution of all conceivable collision cases, but the time saved for the operator when setting up the system is considerable.
  • the method described here is preferably combined with an active collision protection system of the type mentioned at the outset in order to protect the machine from the remaining remainder of possible collision cases. This enables you to take advantage of both methods and work even more economically.
  • the electrode guide and / or the workpiece table is preferably controlled in such a way that the electrode guide extends from a working zone of the workpiece Workpiece moved by the shortest route to the next driving area, within this driving area by the shortest route to that point of this driving area which is closer to the work zone / workpiece to be subsequently worked. In this way, hardly any time is lost for possible travels in the work area.
  • the operator need not monitor the feed movement, since collisions during machining are largely excluded according to the invention.
  • the input of the mentioned obstacle data - be it in the form of exact values or in the form of "approximate" values - is particularly easy with a graphical user interface.
  • the workpiece plan is displayed on a display device and the collision-free travel areas, for example a travel rail on a workpiece or a travel surface between two workpieces, are defined by the operator via an input unit of the interface mentioned.
  • the arithmetic unit of the numerical control creates a complete workpiece plan with the position and course data of the cutting paths and / or lowering contours as well as the traversing paths between the individual working zones on a workpiece and between the workpieces.
  • the complete workpiece plan is shown on the display device.
  • representative graphic symbols can be assigned to the areas in the work area that are at risk of collision and cannot be driven, via an input unit, which can be converted into corresponding control data via the computing unit of the numerical control.
  • a grid or grid is assigned to the work space as a whole or to individual workpieces, the fields of which are identified as driving areas or non-driving areas via the input unit of the graphical user interface, taking into account any obstacles in the working area.
  • the driving ranges can be defined as precisely as desired.
  • 1 shows a schematic representation of a workpiece plan with a travel rail for the transition between the working zones; 2 and 3 a schematic representation of a workpiece plan, each with a driving surface; and
  • Fig. 4 is a workpiece plan of several workpieces with a travel area for the transition between the workpieces.
  • FIGS. 1-4 show different variants of the invention.
  • the invention is described below with the aid of a cutting osmosis device.
  • a cutting erosion machine has a CNC control which controls the relative movement between the workpiece and the wire electrode which is necessary for cutting and which determines the cutting contours.
  • an X / Y drive which is coupled to the workpiece table and is movable in the X / Y main axis direction and which receives the control signals of the CNC control, is provided.
  • one of the electrode guides or one of the guide heads can also be pivoted in the U / V direction via a U / V drive.
  • the CNC control needs control data, e.g. Position and course coordinates of the desired cutting contours, which it converts into control signals for the operation of the X / Y or U / V drives.
  • the control data are entered into the CNC control via a suitable interface. In the present case, this can be a graphical user interface, in the form of a display device and an associated input device, or a menu interface.
  • a workpiece plan is created about the dimension and the position of one or more workpieces on the workpiece table, the position of one or more starting points and the course of the desired cutting contours on the workpiece or parts.
  • FIG. 1 shows, in a highly simplified manner, such a workpiece plan of a workpiece 10 clamped on a workpiece table (not shown here).
  • the circles 12 indicate several starting points, each of which represents the starting position and usually also the end position of a cutting contour to be carried out in the region of the respective starting point.
  • a work zone is assigned to each starting point 12, within which a processing operation is carried out becomes.
  • the sections 14 indicate areas in which the workpiece 10 is fastened to the workpiece table by means of clamping means.
  • the clamping means 14 are only mentioned here as examples of obstacles which pose a risk of collision with the electrode guide heads of the spark erosion machine in the immediate vicinity of the workpiece.
  • FIG. 1 a variant of the invention is shown in FIG. 1, in which only the "approximate" position of the holding means 14 in the form of the straight line 16 drawn with a bold line is taken into account.
  • the operator When setting up the system, the operator merely enters the coordinates of the straight line 16 into the CNC control.
  • the straight lines 16 are entered via the above input device, that is to say via a graphic or a menu interface.
  • the straight line 16 is optically displayed on a display device of the CNC control in the manner shown in FIG. 1. The operator can change the length and the position of the straight line 16 on the workpiece 10 as desired.
  • the straight line 16 now serves the CNC control as the preferred travel rail, i.e. as a feed path of the electrode guide heads or the workpiece table between the individual work zones on the workpiece 10, in which there is certainly no risk of a collision with any obstacles in the work space, here the clamping means 14.
  • the feed or travel path from one work zone to another is determined as follows: In principle, a perpendicular is selected for this from the starting point 12 in the direction of the travel rail 16. In the event that this perpendicular does not intersect the travel rail 16, a straight line is selected as the feed path s from the respective starting point 12 to the nearest end point of the travel rail 16. In this way, the pre- push tracks s in order to get from one working zone into another working zone on the workpiece 10 without collision.
  • FIG. 2 shows a further variant of the invention, taking into account the "approximate" position of any obstacles, here holding means 14, in the surrounding of the workpiece.
  • the operator inputs coordinates of a rectangular area 16 to the CNC control via the input device mentioned.
  • the dimension and the position of the area 16 on the workpiece 10 can be changed as desired.
  • the rectangle area 16 is dimensioned and arranged with regard to the position of the holding means 14 that the electrode guide heads can be moved from one working zone into another without collision.
  • a computer of the CNC control determines the feed movement as follows: First, a vertical line is drawn from the starting point 12 towards one side of the rectangular area 16. If this perpendicular does not intersect the rectangular area 16, a feed path s is selected as a straight line from the starting point 12 to the nearest corner of the rectangular area 16. Within the driving surface thus obtained, that is to say the rectangular region 16, the computer of the CNC controller selects the shortest route to the nearest work zone on the workpiece 10, in the case shown, the edge region of the driving surface 16. After setting up the spark erosion machine either via a graphic or via a menu interface to the CNC control.
  • the collision-free driving surface 16 is determined by the operator himself and the control data conveyed therefrom is related to the workpiece plan data by the CNC control itself in such a way that the electrode guide is within the driving surface 16 during machining and when setting up the machine. in fact on the shortest route.
  • the permissible driving ranges By preselecting the permissible driving ranges, the work and time required for the preparation of the electrical discharge machining for the operator in a spark erosion machine controlled according to the invention is considerably minimized.
  • FIG. 3 shows a further variant for determining the driving areas.
  • the workpiece plan shown in FIG. 3 is displayed on a screen of the CNC control.
  • the user defines areas in which experience has shown that there are obstacles in the immediate vicinity of the workpiece 10, such as clamping means 14.
  • a grid or grid R is defined with the aid of an input unit of the graphic interface, whose grid spacing can be adjusted as required.
  • the grid R thus obtained is placed over the workpiece 10 in the manner shown.
  • the operator marks the grid fields at risk of collision with the aid of the input unit mentioned.
  • the remaining, non-marked area on the workpiece 10 is used by the CNC control as a collision-free driving area 16.
  • FIGS. 4a and 4b illustrate a method for avoiding collisions of the electrode guide heads during the transition from one workpiece 10 to another workpiece 10 '.
  • the workpieces 10 and 10 ' are each fixed on a tool table (not shown here) via clamping means 14 and 14' and each provided with starting points 12 and 12 'in the respective working zones.)
  • the areas 16 and 16 'on the workpieces 10 and 10' indicate collision-free travel areas for the movement of the electrode guide heads on the workpieces 10 and 10 ', respectively.
  • the travel ranges 16 and 16 ' are determined according to one of the variants described in FIGS. 1-3.
  • the travel planes are additionally indicated with a broken line, within which the electrode guide heads move relative to the workpieces 10 and 10 '.
  • This is a plane H1, in which the upper electrode guide head carries out a feed movement from one working zone of the workpiece 10 or 10 'into another working zone, and a plane H2, in which the upper one carries out a feed movement from the workpiece 10 to performs another workpiece 10 '.
  • FIG. 4a shows a feed path V of the electrode guide head from the workpiece 10 to the workpiece 10 'without taking into account the obstacles represented by the clamping means 14, 14' in the work area.
  • the result of this feed movement is a collision at the points marked K and K 'between the guide head and clamping means 14 and 14', which can lead to considerable damage to the guide head.
  • a collision-free travel area 26 is defined between workpieces 10 and 10 'according to the invention, as shown in FIG.
  • the collision-free travel area 26 can in principle also be determined according to one of the variants described in FIGS. 1-3. This applies in particular under the simplifying assumption that any obstacles, in particular holding means, are to be found in most cases in the edge area of the work area. Then the above variants can also be used for the definition the travel areas between different workpieces are taken over. It is preferred here to define a driving surface according to the variant in FIG. 2. Such a driving surface can namely be determined by determining the side distances for the respective limitation of the working space (so-called offset), the dimension of which is already known to the CNC control. This leads to a further simplification of the interface between the operator and the CNC control.
  • the computer of the CNC control is designed such that the shortest path to the adjacent workpiece 10 'is selected when the electrode guide head enters the travel area 26.

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Abstract

Die Erfindung zielt darauf ab, Kollisionen im Arbeitsraum einer Funkenerosionsmaschine zu verhindern, insbesondere wenn auf einem Werkstück mehrere Bearbeitungen mit verschieden positionierten Startlöchern (12) vorgesehen sind. Hierzu definiert der Operateur einen Fahrbereich (16) pro Werkstück (10), innerhalb dessen sich die Elektrodenführung kollisionsfrei bewegen kann. Ebenso legt der Operateur kollisionsfreie Fahrflächen für den Übergang von einem Werkstück zu einem weiteren auf einem Werkstücktisch eingespannten Werkstück fest.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine mit einer in wenigstens einer Elektrodenführung bzw. einem Füh¬ rungskopf geführten Bearbeitungselektrode, bei welchem die zur Bearbeitung eines oder mehrerer Werkstücke notwendigen Steuerdaten in eine Steuervorrichtung eingegeben werden.
In der Praxis haben sich vor allem zwei Typen von Funke¬ nerosionsmaschinen durchgesetzt: Schneid- und Senkerosions- vorrichtungen. Diese weisen im allgemeinen folgende Kon¬ struktionselemente auf: ein Maschinengestell mit Antriebs- einrichtungen und einem Führungssystem für eine Draht- oder Senkelektrode; ein Spülsystem; einen Generator; sowie eine numerische Steuerung, eine sog. NC- oder CNC-Steuerung. Im Falle einer Schneiderosionsvorrichtung wird ausgehend von einer Startbohrung mit einer ersten Elektrode (der Draht- elektrode) eine Kontur in eine bzw. aus einer zweiten Elek¬ trode (dem Werkstück) geschnitten. Damit die Drahtelektrode gegenüber dem Werkstück eine eindeutige und geometrisch be¬ herrschbare Lage erhält, wird diese in einer Elektroden¬ führung - auch Führungskopf genannt - oberhalb und ggf. auch unterhalb des Werkstückes präzise geführt und unter axialen Zug gesetzt. Das zu bearbeitende Werkstück ist im Arbeitsraum der Schneiderosionsvorrichtung auf einem Ar- beitstisch eingespannt. Die zum Bearbeiten des Werkstücks notwendige, die gewünschte Schnittkontur bestimmende Rela¬ tivbewegung zwischen Werkstück und Drahtelektrode besorgt ein - meist mit dem Arbeitstisch gekoppelter und in X/Y- Hauptachsenrichtung bewegbarer - X/Y-Antrieb. Zum Schneiden konischer Schnitte ist zusätzlich ein meist mit dem oberen Elektrodenführungskopf gekoppelter, in U/V-Richtung beweg¬ barer U/V-Antrieb vorgesehen; bisweilen auch noch ein in Z- Hauptachsenrichtung bewegbarer Z-Antrieb.
Ein Problem besonderer Art beim Betreiben einer derartigen Anlage besteht darin, daß die Elektrodenführung bzw. der Führungskopf bei unsachgemäßer Bedienung der Anlage mit Gegenständen in der Umgebung des oder der zu bearbeitenden Werkstücke kollidiert. Solche Kollisionsgegenstände können sein: Spannmittel zur Befestigung des Werkstücks auf dem Arbeitstisch; exponierte Teile im Arbeitsraum der Funkene¬ rosionsanlage, z.B. Teile des Arbeitstisches oder des Ma¬ schinengestells; Mittel zur Stromzufuhr an das Werkstück; unebene Abschnitte des zu bearbeitenden Werkstückes selbst oder andere auf dem Werkstück eingespannte, ebenfalls zu bearbeitende Werkstücke. Besonders störend und einschrän¬ kend für die Bewegungsfreiheit der Elektrodenführung sind die genannten Spannmittel. Hierzu werden je nach Größe und Ausbildung des Werkstücks unterschiedlich geformte und unterschiedlich viele Spannmittel verwendet, deren Ab¬ schnitt unterhalb des Werkstücks für das Bedienpersonal nicht einsehbar ist und daher eine große Kollisionsgefahr in sich birgt. Zwar werden die Spannmittel so angeordnet, daß während der Ausführung der Bearbeitung in der Regel keine Kollision auftritt; dennoch können Kollisionen nie¬ mals ausgeschlossen werden. Am größten ist die Kollisions¬ gefahr aber in der Anfahr- oder Justierphase der Anlage, also vor der eigentlichen Bearbeitung des Werkstücks, sowie beim Wechseln von einer Arbeitszone in die andere auf ein und demselben Werkstück oder beim Wechseln von einem auf ein weiteres zu bearbeitendes Werkstück. Meist führen Kol- lisionen im Arbeitsraum zur Dejustierung der Elektroden¬ führungsköpfe. Es können jedoch auch grossere Schäden auf¬ treten, welche die Maschinengeometrie beeinträchtigen. Gewisse Maschinenelemente können derart stark beansprucht werden, dass sie zerstört oder irreparabel deformiert wer¬ den, so daß Stillstandzeiten in kauf genommen werden müs¬ sen.
Es sind bereits sog. aktive Kollisionsschutzsysteme für Schneiderosionsvorrichtungen bekannt, bei denen der Bear¬ beitungsvorgang auf etwaige Kollisionen hin überwacht und im Falle einer Kollision eine Schnellabschaltung der Vor¬ schubbewegung der Elektrodenführung erfolgt. Die JP-64206 und die US 5,118,914 schlagen dazu eine elektronische Kol- lisionserkennung mit Hilfe eines Kollisionssensors unmit¬ telbar am Elektrodenführungskopf vor. Nach der DE-GM 94 21 085 ist der Elektrodenführungskopf federelaεtisch gelagert, so daß er im Falle einer Kollision zurückweicht und die Vorschubbewegung unterbricht. Zwar schützen derartige akti- ve Kollisionsschutzsysteme die Elektrodenführung vor Kolli¬ sion unabhängig von der Anordnung des oder der Werkstücke im Arbeitsraum. Jedoch wird bei jedem Kollisionsfall der Bearbeitungsvorgang zunächst unterbrochen und kann - wenn überhaupt - erst nach einer aufwendigen Neukalibrierung der Elektrodenführung fortgesetzt werden. Dies führt zu unge¬ wünschten Standzeiten, verbunden mit einem wirtschaftlichen Verlust bei der Nutzung der Funkenerosionsmaschine.
Erwähnt sei auch das in der EP 0 450 113 AI beschriebene Kollisionsschutzverfahren für eine Universal-Fräsmaschine. Dabei wird mit Hilfe einer besonderen Abtastvorrichtung, die üblicherweise zur Bestimmung der Werkstücksgeometrie verwendet wird, auch die unmittelbare Werkstücksumgebung im Arbeitsraum der Fräsmaschine abgetastet. Durch Vergleich mit den auf dieselbe Weise gewonnenen Geometriedaten des Werkstücks lassen sich dann Kollisionsbetrachtungen durch¬ führen. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren einem ent- fernten technischen Gebiet angehört, und bereits deshalb nicht ohne weiteres auf die Funkenerosion übertragbar ist, ist dieses Verfahren in der Funkenerosion auch nicht prak¬ tikabel: Bei den herkömmlichen Funkenerosionsmaschinen müß- ten aufwendige elektronische oder optische Detektionssyste- me zur Abtastung der Werkstücksumgebung installiert werden. Geeignete Abtastvorrichtungen sind sehr teuer. Dazu kommt eine aufwendige Anpassung der Steuerung, welche einzelne Messzyklen steuert und die gewünschten Daten erfaßt und auswertet. Auch die Durchführung entsprechender Messzyklen ist selbst bei einem Mindestsicherheitsstandard mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden. Ferner ist das notwendi¬ ge Abfahren langer Verfahrwege nachteilig für die Präzision der Maschine, da die Reibung in Spindeln und Lagern eine spührbare lokale Erwärmung bewirkt, die sich auf die Genau¬ igkeit der Werkstücksbearbeitung negativ auswirken kann.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen effektiven Kollisions¬ schutz bei der funkenerosiven Bearbeitung von Werkstücken zu schaffen.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9. Weitere Ausgestaltungen der Erfin¬ dung sind in den Unteransprüchen 1 bis 8 sowie 10 und 12 beschrieben.
Danach wird/werden bei einem Verfahren der eingangs genann¬ ten Art durch Eingabe von Steuerdaten in eine Steuerungvor¬ richtung, insbesondere NC- oder CNC-Steuerung, unter Be- rücksichtigung etwaiger Hindernisse in unmittelbarer Werk¬ stücksumgebung ein oder mehrere Bereiche im Arbeitsraum der Funkenerosionamaschine - nachfolgend "Fahrbereiche" genannt - festgelegt, innerhalb derer sich die Elektrodenführung kollisionsfrei bewegen kann. Die erfindungsgemäße Steuer- Vorrichtung enthält eine Benutzerschnittstelle zur Festle¬ gung des oder der genannten Fahrbereiche und eine Rechen¬ einheit zur Umwandlung der für den oder die Fahrbereiche charakteristischen Eingaben in Steuerdaten für die Steuer¬ vorrichtung der Funkenerosionsmaschine.
Nach der Erfindung werden im Vorfeld der eigentlichen Be- arbeitung eines Werkstückes Vorkehrungen zur Vermeidung etwaiger Kollisionen getroffen. Bereits bei der Einrichtung der Funkenerosionsmaschine durch Eingabe der für den jewei¬ ligen Arbeitsdurchlauf spezifischen Steuerdaten in die numerische Steuerung werden kollisionsgefährdete Bereiche innerhalb der Bearbeitungszone berücksichtigt. Es handelt sich um eine präventive Maßnahme, so daß Kollisionen wäh¬ rend der Bearbeitung von vornherein weitgehend ausgeschlos¬ sen sind. Somit kann weitgehend auf die aufwendigen kon¬ ventionellen Kollisionsschutzsysteme verzichtet werden. Ebenso wird eine Unterbrechung der Bearbeitung mit ggf. notwendiger NachJustierung der Elektrodenführung vermieden. Es ist nunmehr möglich, die Elektrodenführung bzw. den oder die Führungsköpfe sicher einerseits auf der vorgegebenen Sollkontur zu bewegen, andererseits aber auch kollisions- frei von einer Arbeitszone in eine andere Arbeitszone auf ein und denselbem Werkstück oder von einem Werkstück zu einem anderen Werkstück kollisionsfrei zu wechseln.
Neben den genannten Hindernissen in unmittelbarer Umgebung des oder der Werkstücke im Arbeitsraum kommt speziell bei einer Schneiderosionsvorrichtung ein weiteres "Hindernis" hinzu: Bei der Bearbeitung von Matrizen entstehen stempei¬ förmige Ausfallstücke, die bei einem unkontrollierten Trennschnitt auf den darunter befindlichen Elektrodenfüh- rungskopf herabfallen und diesen hiermit beschädigen kön¬ nen. Auch diese Kollisionsgefahr kann im erfindungsgemäßen Verfahren ausgeschaltet werden, indem bei der Festlegung der kollisionsfreien Fahrbereiche auch solche Schnittbahnen berücksichttig werden, die zu einem unkontrolliert herab- fallenden Ausfallstück führen können. Vorzugsweise wird die Vorschubbewegung in einem Vergleicher der Steuervorrichtung durch Vergleich der momentanen Bahn¬ bzw. Vorschubdaten der Elektrodenführung mit den den kolli- sonsfreien Fahrbereichen entsprechenden Steuerdaten während der Bearbeitung und/oder beim Übergang zwischen einzelnen Bearbeitungsschritten laufend dahingehend überwacht, ob sich die Elektrodenführung innerhalb der kollisionsfreien Fahrbereiche befindet. Sobald die Elektrodenführung einen solchen Fahrbereich verläßt, wird die Vorschubbewegung der Elektrodenführung und/oder des Werkstücktisches vorzugs¬ weise abrupt unterbrochen. Es bietet sich an, den X/Y- bzw. U/V-Antrieb des Führungskopfes und/oder des Werkstückti¬ sches in dieser Situation in ähnlicher Weise zu steuern, wie es bei Kurzschlußsituationen zwischen der Bearbeitungs- lektrode und dem Werkstück üblich ist: Nach Übertreten des vorgegebenen Fahrbereiches fährt der Führungskopf und/oder des Werkstücktisches entlang der unmittelbar vor dem Über¬ schreiten zurückgelegten Verfahrstrecke in den erlaubten Fahrbereich zurück. Danach ist der Führungskopf für die Wiederholung der ursprünglich vorgesehenen Vorschubbewegung wieder einsatzbereit, und zwar in einer eindeutig definier¬ ten Lage.
Vorzugsweise legt der Operateur in der Einrichtsphase der Funkenerosionsmaschine einen oder mehrere Fahrbereiche zwischen den Arbeitszonen auf einem Werkstück und/oder zwischen mehreren im Arbeitsraum der Funkenerosionsmaschine aufgespannten Werkstücken fest, und zwar derart, daß die Fahrbereiche mit unmittelbar benachbarten Fahrbereichen zusammenhängen. Auf diese Weise läßt sich die Elektodenfüh¬ rung und/oder der Werkstückstisch kollisionsfrei in jede beliebige Arbeitszone auf jedem Werkstück im Arbeitsraum bewegen.
Die Festlegung der kollisionsfreien Fahrbereiche kann grundsätzlich durch Eingabe der exakten Lagedaten etwaiger Hindernisse im Arbeitsraum geschehen, z.B. der Fixierdaten der Spannmittel oder der Stromkontakte am Werkstück. Diese Lagedaten können vom Operateur ohne weiteres von CAD-Werk¬ stückszeichnungen oder einem sog. Werkstücksplan entnommen werden, welcher die Daten des zu bearbeitenden Werstuckes sowie sämtliche Lage- und Verlaufsdaten der gewünschten Werkstückskontur und ggf. auch die Lagedaten der Werk¬ stücksumgebung im Arbeitsraum enthält. Aus arbeitsökonomi¬ schen Gründen wird vorzugsweise nur die "ungefähre" Lage etwaiger Kollisionsgegenstände in Werkstücksumgebung be- rücksichtigt. Danach werden die kollisionsfreien Fahrberei¬ che als ein-, zwei- oder dreidimensionale und zusammenhän¬ gende Bereiche im Arbeitsraum gewählt, und zwar derart, daß sich die Elektrodenführung jeweils auf dem kürzesten Weg von jeder Arbeitszone auf einem Werkstück in jede andere Arbeitszone und/oder von jedem Werkstück auf jedes andere Werkstück frei bewegen kann. Je nach Anordnung der Arbeits¬ zonen auf einem Arbeitsstück und ggf. mehrerer Werstücke im Arbeitsraum sind dies bevorzugt lineare Fahrbereiche (sog. Fahrschienen) oder ebene Fahrbereiche (sog. Fahrflächen) . Der jeweils kürzeste Verfahrweg innerhalb dieser Fahrbe¬ reiche wird von einer Recheneinheit der Steuerung nach bekannten numerischen Verfahren bestimmt. Die aufwendige sequentielle Programmierung der Verfahrwege zwischen ver¬ schiedenen Arbeitszonen bei gegenwärtigen Funkenerosions- maschinen durch den Operateur kann demnach entfallen. Letz- lich schließt die Strategie der Berücksichtigung der "unge¬ fähren" Hindernisdaten zwar die Lösung aller nur denkbaren Kollisionsfälle aus, jedoch ist die Zeitersparnis für den Operateur beim Einrichten der Anlage beträchtlich. Vorzugs- weise wird das hier beschriebene Verfahren mit einem akti¬ ven Kollisionsschutzsystem der eingangs genannten Art kom¬ biniert, um die Maschine vor dem verbleibenden Rest an noch möglichen Kollisionsfällen zu schützen. Dadurch kann man die Vorteile beider Vefahren nutzen und noch wirtschaft- licher arbeiten. Unter Berücksichtigung der zur Bearbeitung eines oder meh¬ rerer Werkstücke notwendigen Steuerdaten, insbesondere Lagedaten von Schnittbahnen und/oder Senkkonturen sowie der Lagedaten der Werkstücksumgebung, wird die Elektrodenfüh- rung und/oder der Werstückstisch bevorzugt so gesteuert, da sich die Elektrodenführung aus einer Arbeitszone des Werk¬ stückes auf kürzestem Weg in den nächstliegenden Fahrbe¬ reich bewegt, innerhalb dieses Fahrbereiches auf kürzestem Weg an denjenigen Punkt dieses Fahrbereiches bewegt, wel- eher der/dem nachfolgend zu bearbeitenden Arbeitszone/Werk¬ stück am nächsten liegt. Auf diese Weise wird kaum Zeit für etwaige Verfahrstrecken im Arbeitsraum verloren. Dazu kommt, daß der Operateur die Vorschubbewegung nicht zu überwachen braucht, da erfindungsgemäß Kollisionen während der Bearbeitung weitgehend ausgeschlossen sind.
Die Eingabe der genannten Hindernisdaten - sei es in Form exakter Werte oder in Form "ungefährer" Werte - gestaltet sich bei einer grafischen Benutzerschnittstelle besonders einfach. Dort wird der Werkstücksplan auf einer Anzeigeein¬ richtung angezeigt und die kollisionsfreien Fahrbereiche, z.B. eine Fahrschiene auf einem Werkstück oder eine Fahr¬ fläche zwischen zwei Werstücken, werden durch den Operateur über eine Eingabeeinheit der genannten Schnittstelle fest- gelegt. Die Recheneinheit der numerischen Steuerung er¬ stellt schließlich einen vollständigen Werkstücksplan mit den Lage- und Verlaufsdaten der Schnittbahnen und/oder Senkkonturen sowie der Verfahrbahnen zwischen den einzelnen Arbeitszonen auf einem Werkstück und zwischen den Werstük- ken. Der vollständige Werkstücksplan wird auf der Anzeige¬ einrichtung dargestellt. Auf diese Weise kann bereits durch den Betrachter eine unmittelbare visuelle Überprüfung des Bewegungsablaufes der Elektrodenführung während der gesam¬ ten Bearbeitung auf etwaige Kollisionen hin erfolgen. Falls die visuelle Überprüfung nicht zufriedenstellend ist, kön¬ nen die kollisionsfreien Zonen neu definiert werden. Auf einen sog. Trockenlauf zur Simulation der durchzuführenden Bearbeitung, wie er bei der Bearbeitung von besonders auf¬ wendigen und daher teueren Werkstücken häufig durchgeführt wird, kann somit weitgehend verzichtet werden.
Anhand der genannten grafische Benutzerschnittstelle können den kollisionsgefährdeten, nicht befahrbaren Bereichen im Arbeitsraum über eine Eingabeeinheit auch repräsentative grafische Symbole zugeordnet werden, welche über die Re¬ cheneinheit der numerischen Steuerung in entsprechende Steuerdaten umwandelbar sind. Vorzugsweise wird dem Ar¬ beitsraum insgesamt oder einzelnen Werkstücken ein Raster bzw. Gitter zugeordnet, dessen Felder über die Eingabeein¬ heit der grafische Benutzerschnittstelle unter Berücksich¬ tigung etwaiger Hindernisse im Arbeitsraum als Fahrbereiche oder Nicht-Fahrberiche gekennzeichnet werden. Je nach Ra¬ sterauflösung können die Fahrbereiche beliebig genau fest¬ gelegt werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus¬ führungsbeispiele. In der Beschreibung wird auf die bei¬ gefügte schematische Zeichnung bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Werk¬ stücksplanes mit einer Fahrschiene für den Übergang zwischen den Arbeitszonen; Fig. 2 und 3 eine schematische Darstellung eines Werk¬ stückplanes jeweils mit einer Fahrfläche; und
Fig. 4 einen Werkstücksplan mehrerer Werkstücke mit einem Fahrbereich für den Übergang zwischen den Werkstücken.
Die Figuren 1-4 zeigen verschiedene Varianten der Erfin¬ dung. Dabei sind gleiche technische Merkmale der Übersicht halber mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Schneidero¬ sionsvorrichtung beschrieben. Dies bedeutet jedoch keiner¬ lei Einschränkung der Erfindung, die in der Funkenerosion einen breiten Anwendungsbereich, sowohl in der Schneid- bzw. Drahterosion, als auch in der Senkerosion hat. Eine solche Schneiderosionsmaschine verfügt über eine CNC-Steue- rung, welche die zum Schneiden notwendige, die Schnittkon¬ turen bestimmende Relativbewegung zwischen Werkstück und Drahtelektrode steuert. Hierfür ist ein mit dem Werkstücks- tisch gekoppelter in X/Y-Hauptachsenrichtung bewegbarer X/Y-Antrieb vorgesehen, der die Stellsignale der CNC-Steue- rung empfängt. Zum Schneiden konischer Schnitte ist ferner eine der Elektrodenführungen bzw. einer der Führungsköpfe über einen U/V-Antrieb in U/V-Richtung verschwenkbar.
Die CNC-Steuerung benötigt Steuerdaten, wie z.B. Lage- und Verlaufskoordinaten der gewünschten Schnittkonturen, welche sie in Stellsignale für den Betrieb der X/Y- bzw. U/V-An- triebe umwandelt. Die Eingabe der Steuerdaten an die CNC- Steuerung erfolgt über eine geeignete Schnittstelle. Diese kann im vorliegenden Fall eine grafische Benutzerschnitt¬ stelle, in Form einer Anzeige- und einer dazugehörigen Eingabeeinrichtung, oder eine Menüschnittstelle sein. An¬ hand der Steuerdaten wird ein Werkstücksplan über die Ab- messung und die Lage eines oder mehrerer Werkstücke auf dem Werkstückstisch, die Lage einer oder mehrerer Startpunkte sowie der Verlauf der erwünschten Schnittkonturen auf dem oder den Werkstücken erstellt.
Fig. 1 zeigt stark vereinfacht einen solchen Werkstücksplan eines - auf einem hier nicht dargestellten Werkstückstisch eingespannten - Werkstücks 10. Mit den Kreisen 12 sind mehrere Startpunkte angedeutet, die jeweils Ausgangslage und meist auch Endlage einer im Bereich des jeweiligen Startpunktes durchzuführenden Schnittkontur darstellen. Jedem Startpunkt 12 ist eine Arbeitszone zugeordnet, inner¬ halb welcher jeweils ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt wird. Die Abschnitte 14 deuten Bereiche an, in denen das Werkstück 10 über Spannmittel auf dem Werkstückstisch befe¬ stigt ist. Die Spannmittel 14 seien hier nur exemplarisch für Hindernisse genannt, die in unmittelbarer Werkstücks- Umgebung eine Kollisionsgefahr mit den Elektrodenführungs¬ köpfen der Funkenerosionsmaschine darstellen.
Erfahrungsgemäß ist die Eingabe der exakten Lagedaten der Haltemittel 14 an die CNC-Steuerung mit einem recht hohen Zeitaufwand verbunden. Daher ist in Fig. 1 eine Variante der Erfindung dargestellt, bei der nur die "ungefähre" Lage der Haltemittel 14 in Form der mit fetter Linie gezeich¬ neten Geraden 16 berücksichtigt wird. Der Operateur gibt beim Einrichten der Anlage lediglich die Koordinaten der Geraden 16 in die CNC-Steuerung ein. Die Eingabe der Gera¬ den 16 erfolgt über die obige Eingabeeinrichtung, also über eine grafische oder eine Menüschnittstelle. Die Gerade 16 wird über eine Anzeigeeinrichtung der CNC-Steuerung in der in Fig. 1 dargestellten Weise optisch angezeigt. Der Opera- teur kann die Länge und die Position der Geraden 16 auf dem Werkstück 10 beliebig verändern. Die Gerade 16 dient nun der CNC-Steuerung als bevorzugte Fahrschiene, d.h. als Vorschubbahn der Elektrodenführungsköpfe bzw. des Werk¬ stücktisches zwischen einzelnen Arbeitszonen auf dem Wer- stück 10, bei der sicher keine Kollision mit etwaigen Hin¬ dernissen im Arbeitsraum, hier der Spannmittel 14, zu be¬ fürchten ist.
Ausgehend von einer der dargestellten Startpunkte 12 wird die Vorschub- bzw. Verfahrbahn von einer Arbeitszone in eine andere wie folgt bestimmt: Grundsätzlich wird hierfür von dem Startpunkt 12 aus eine Senkrechte in Richtung der Fahrschiene 16 gewählt. Für den Fall, daß diese Senkrechte die Fahrschiene 16 nicht schneidet, wird als Vorschubbahn s eine Gerade von dem jeweiligen Startpunkt 12 bis zum nächstliegenden Endpunkt der Fahrschiene 16 gewählt. Auf diese Weise erhält man die in Fig. 1 dargestellten Vor- schubbahnen s, um kollisionsfrei von einer Arbeitszone in eine andere Arbeitszone auf dem Werkstück 10 zu gelangen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Variante der Erfindung unter Berücksichtigung der "ungefähren" Lage etwaiger Hindernis¬ se, hier Haltemittel 14, in WerStücksumgebung. Für die Festlegung eines kollisionsfreien Fahrbereiches auf einem Werstück 10 gibt der Operateur über die genannte Eingabe¬ einrichtung Koordinaten eines Rechteckbereiches 16 an die CNC-Steuerung ein. Dabei kann die Abmessung und die Posi¬ tion des Bereiches 16 auf dem Werkstück 10 beliebig ver¬ ändert werden. Im dargestellten Fall ist der Rechteckbe¬ reich 16 so dimensioniert und mit Rücksicht auf die Lage der Haltemittel 14 angeordnet, daß die Elektrodenführungs- köpfe kollisionsfrei von einer Arbeitszone in eine andere bewegt werden können.
Ausgehend von einem der Startpunkte 12 bestimmt em Rechner der CNC-Steuerung die Vorschubbewegung wie folgt: Zunächst wird vom Startpunkt 12 eine Senkrechte in Richtung auf eine Seite des Rechteckbereiches 16 gezogen. Falls diese Senk¬ rechte den Rechteckbereich 16 nicht schneidet, wird eine Vorschubbahn s als Gerade vom Startpunkt 12 zur nächstlie¬ genden Ecke des Rechteckbereiches 16 gewählt. Innerhalb der so erhaltenen Fahrfläche, also des Rechteckbereiches 16, wählt der Rechner der CNC-Steuerung die kürzeste Strecke zur nächstliegenden Arbeitszone auf dem Werkstück 10, im dargestellten Fall also jeweils den Randbereich der Fahr¬ fläche 16. Auch hier erfolgt die Eingabe vorzugsweise wäh- rend dem Einrichten der Funkenerosionsmaschine entweder über eine grafische oder über eine Menüschnittε;telle zur CNC-Steuerung. Die kollisionsfreie Fahrfläche 16 wird durch den Operateur selbst bestimmt und die hieraus vermittelten Steuerdaten mit den Werkstücks-plandaten durch die CNC- Steuerung selbst derart in Beziehung gesetzt, daß sich die Elektrodenführung während der Bearbeitung sowie beim Ein¬ richten der Maschine innerhalb der Fahrfläche 16, und zwar auf dem jeweils kürzesten Weg, bewegt. Durch Vorauswahl der zulässigen Fahrbereiche wird der Arbeits- und Zeitaufwand für die Vorbereitung der funkenerosiven Bearbeitung für den Operateur bei einer nach der Erfindung gesteuerten Funkene- rosionsmaschine erheblich minimiert.
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante zur Festlegung der Fahr¬ bereiche. Dabei wird über einen Bildschirm der CNC-Steue¬ rung der in Fig. 3 dargestellte Werkstücksplan angezeigt. Über eine grafische Schnittstelle legt der Benutzer Berei¬ che fest, in denen sich erfahrungsgemäß Hindernisse in unmittelbarer Umgebung des Werkstücks 10 befinden, wie hier Spannmittel 14. Mit Hilfe einer Eingabeeinheit der grafi¬ schen Schnittstelle wird ein Raster bzw. Gitter R defi- niert, dessen Gitterabstand beliebig einstellbar ist. Das so erhaltene Raster R wird in der dargestellten Weise über das Werkstück 10 gelegt. Sodann werden die kollisionsge- fährdeten Rasterfelder vom Operateur mit Hilfe der genann¬ ten Eingabeeinheit markiert. Die verbleibende, nicht mar- kierte Fläche auf dem Werkstück 10 dient der CNC-Steuerung als kollisionsfreie Fahrfläche 16. Bei der Auswahl der kollisionsfreien Rasterfelder ist darauf zu achten, daß jeder Startpunkt 12 in einem nicht markierten Feld und die nichtmarkierten Felder stets zusammenhängen. Durch Erhöhung der Rasterauflösung können die kollisionsgefährdeten Berei¬ che beliebig genau definiert und damit eine etwaige Kolli¬ sionsgefahr auf ein Minimum reduziert werden.
Die Figuren 4a und 4b veranschaulichen ein Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen der Elektrodenführungsköpfe beim Übergang von einem Werkstück 10 zu einem anderen Werkstück 10'. Die Werkstücke 10 und 10' sind jeweils über Spannmit¬ tel 14 bzw. 14' auf einem - hier nicht dargestellten - Werkzeugtisch fixiert und jeweils mit Startpunkten 12 bzw. 12' in den jeweiligen Arbeitszonen versehen.) Die Bereiche 16 und 16' auf den Werkstücken 10 und 10' kennzeichnen kollisionsfreie Fahrbereiche für die Bewegung der Elektrodenführungsköpfe jeweils auf den Werkstücken 10 bzw. 10'. Die Fahrbereiche 16 und 16' werden nach einer der in den Figuren 1-3 beschriebenen Varianten festgelegt. In Fig. 4a und 4b sind zusätzlich die Verfahrebenen mit unter¬ brochener Linie angedeuted, innerhalb welcher sich die Elektrodenführungsköpfe relativ zu den Werkstücken 10 und 10' bewegen. Hierbei handelt es sich um eine Ebene Hl, in welcher der obere Elektrodenführungskopf eine Vorschubbewe¬ gung von einer Arbeitszone des Werstuckes 10 bzw. 10' in eine andere Arbeitszone durchführt, und um eine Ebene H2, in welcher der obere eine Vorschubbewegung vom Werkstück 10 zum anderen Werkstück 10' durchführt.
Fig. 4a zeigt eine Vorschubbahn V des Elektrodenführungs¬ kopfes vom Werkstück 10 zum Werkstück 10' ohne Berücksich¬ tigung der durch die Spannmittel 14, 14' dargestellten Hin¬ dernisse im Arbeitsraum. Die Folge dieser Vorschubbewegung ist eine Kollision an den mit K und K' gekennzeichneten Stellen zwischen Führungskopf und Spannmittel 14 bzw. 14', die zu einer erheblichen Beschädigung des Führungskopfes führen kann. Zur Vermeidung derartiger Kollisionen wird erfindungsgemäß ein kollisionsfreier Fahrbereich 26 zwi- sehen den Werkstücken 10 und 10' festgelegt, so wie in Fig.
4b dargestellt.
Da die Problemstellung beim Übergang zwischen verschiedenen Werkstücken mit derjenigen zwischen verschiedenen Arbeits- zonen auf ein und demselben Werkstück vergleichbar ist, kann die Festlegung des kollisionsfreien Fahrbereichs 26 grundsätzlich auch nach einer der in den Figuren 1-3 be¬ schriebenen Varianten durchgeführt werden. Dies gilt ins¬ besondere unter der vereinfachenden Annahme, daß etwaige Hindernisse, insbesondere Haltemittel, in den meisten Fäl¬ len im Randbereich des Arbeitsraumes anzutreffen sind. Dann können obige Varianten unmittelbar auch für die Festlegung der Fahrbereiche zwischen unterschiedlichen Werkstücken übernommen werden. Bevorzugt wird hierbei die Festlegung einer Fahrfläche nach der Variante in Fig. 2. Eine solche Fahrfläche kann nämlich durch Bestimmung der Seitenabstände zur jeweiligen Begrenzung des Arbeitsraumes (sog. Offset) , dessen Abmessung der CNC-Steuerung ohnehin bekannt ist. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung der Schnittstel¬ le zwischen Operateur und CNC-Steuerung.
Bei der Festlegung des Fahrbereiches 26 in Fig. 4b ist lediglich zu beachten, daß dieser mit den einzelnen Fahr¬ bereichen 16, 16' auf den jeweiligen Werkstücken 10, 10' an zumindest einem Punkt zusammenhängt. Wiederum ist der Rech¬ ner der CNC-Steuerung derart ausgestaltet, daß bei Eintritt des Elektrodenführungskopfes in den Fahrbereich 26 der kürzeste Weg zum benachbarten Werkstück 10' ausgewählt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Funkenerosionsmaschine mit einer in wenigstens einer(m) Elektrodenführung bzw. Führungskopf geführten Bearbeitungselektrode, bei welchem die zur Bearbeitung eines oder mehrerer Werk¬ stücke (10) notwendigen Steuerdaten in eine Steuervor¬ richtung eingegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß dabei ein oder mehrere Bereiche (16; 26) im Ar- beitsraum der Funkenerosionsmaschine (Fahrbereiche) festgelegt werden, innerhalb derer sich die. Elektro¬ denführung kollisionsfrei bewegen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung der ungefähren Lage etwaiger
Hindernisse (14) im Arbeitsraum als Fahrbereich(e) (16; 26) ein-, zwei- oder dreidimensionale Bereiche im Arbeitsraum gewählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenführung aus einer Arbeitszone eines Werkstückes (10) auf kürzestem Weg (s) in den nächst- liegenden Fahrbereich (16) und innerhalb dieses Fahr¬ bereiches (16) auf kürzestem Weg an denjenigen Punkt des Fahrbereiches (16) bewegt wird, welcher der/dem nachfolgend zu bearbeitenden Arbeitszone oder Werk¬ stück am nächsten liegt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung der Elektrodenführung durch Vergleich der momentanen Bahn¬ bzw. Vorschubdaten mit den - dem oder den Fahrberei- chen (16; 26) entsprechenden - Steuerdaten laufend überwacht wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Fahrberei- ehe (16) zwischen mehreren Arbeitszonen auf einem
Werkstück (10) und/oder ein oder mehrere Fahrbereiche (26) zwischen mehreren Werkstücken (10, 10') derart gewählt werden, daß die Fahrbereiche (16; 26) mitein¬ ander zusammenhängen.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß ein Werkstücksplan auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird und der oder die Fahrbereiche (16; 26) über eine Eingabeeinheit einer grafischen Schnittstelle festgelegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Fahrbereichen (16; 26) über die Eingabe¬ einheit grafische Symbole zugeordnet werden, welche durch eine Recheneinheit der CNC-Steuerung in entspre¬ chende Lagedaten umgewandelt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß dem Arbeitsraum insgesamt oder einzelnen Werkstücken ein Raster bzw. Gitter (R) zugeordnet wird, dessen Felder über die Eingabeeinheit als Fahr¬ bereiche oder Nicht-Fahrbereiche gekennzeichnet wer¬ den.
9. Steuervorrichtung für eine Funkenerosionsmaschine mit einem in wenigstens einer Elektrodenführung bzw. Füh¬ rungskopf geführten Bearbeitungselektrode, insbesonde- re zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einer Benutzerschnittstelle zur Festlegung von einem oder mehreren Bereichen (16; 26) im Ar- beitsraum der Funkenerosionsmaschine (Fahrberei¬ che) , innerhalb derer sich die Elektrodenführung kollisionsfrei bewegen kann; und einer Recheneinheit zur Umwandlung der für die Fahrbereiche charakteristischen Eingaben in Steu- erdaten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Vergleicher zum laufenden Vergleich der momenta¬ nen Bahn- bzw. Vorschubdaten mit den - dem oder den Fahrbereichen (16; 26) entsprechenden - Steuerdaten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Benutzerschnittstelle eine grafische Schnittstelle ist mit einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines Werkstückplanes und einer Eingabeein¬ heit zum Festlegen der Fahrbereiche (16; 26) im Ar¬ beitsraum.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein aktives Kollisionsschutz¬ system vorgesehen ist.
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