WO2017202401A1 - Verfahren zum sprachgeführten steuern von werkzeugmaschinen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for voice-controlled control of machine tools.
- a control method for machine tools or robots is known, being entered by an operator voice commands a signal generator.
- the signal generator derives a transmission signal from the voice command and transmits this line-free to the machine control.
- the transmission signal consists of a basic signal and an additional signal. For safety's sake, both signals are compared with each other and executed only with proper transmission.
- the method according to the invention for the voice-controlled control of machine tools is intended in particular to facilitate the work of operators who are involved in the assembly, installation or repair of machine tools, and with them
- Speech control may be motions or e.g. On and off operations are initiated in the machine tool without touching the keyboard, the touch screen or other input means. The annoying cleaning of the hands can be omitted.
- Fig. 1 shows a machine tool 1 in a schematic representation.
- the workpiece spindles 3, 4 arranged to be movable in the direction of the Z-axis.
- the drive takes place via ball screws and motors 5.
- the workpiece spindles 3, 4 carry at the bottom of clamping means for receiving and driving workpieces 6.
- Tool carrier 7 with the tools 8 is movable in the direction of the X-axis and is moved by a motor 9.
- the tools 8 are used, for example, for turning drilling, milling or grinding.
- the tool carrier 7 is the tool carrier 7 with the tools 8 movable in the direction of the X-axis and is moved by a motor 9.
- the tools 8 are used, for example, for turning drilling, milling or grinding.
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- Transport device 10 is arranged, which brings unprocessed workpieces 6 in loading positions and machined workpieces 6 transported away again.
- the workpiece spindle 4 is in a working position.
- a tool 8 is engaged on the workpiece 6.
- Control device 12 has a sound transducer 1 1 and may optionally be equipped with a voice output module 13. According to the inventive method for voice-controlled taxes of
- Machine tool state changes are performed by articulating a control word and an execution code.
- all units of the machine tool can each be identified with a control word:
- Moving axes especially moving carriages, e.g. in the direction of the X, Y, Z axis swivel assemblies, e.g. Tool revolver disc, swivel spindle
- Ancillaries e.g. Hydraulic and cooling unit, oil pump
- execution codes are for example:
- Commands for moving the main spindle are, for example:
- This command moves the main spindle 160 mm in the positive X direction.
- complex execution sequences can also be combined in a single instruction via the execution code.
- the voice control itself can also be used with one
- control device 12 has a voice output module 13. This repeats the commands articulated by the operator and executes them only after confirmation by the operator.
- voice-based control is that both simple and complex operations without programming knowledge can be initiated with simple self-explanatory expressions.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen (1) durch eine Bedienperson, die Steuerworte artikuliert, wobei die artikulierten Steuerworte von einem Schallwandler (11) erfasst und von einer Sprachverarbeitungseinheit in Steuerbefehle für die Werkzeugmaschine (1) umgewandelt werden, wobei mindestens einem Aggregat der Werkzeugmaschine (1) ein Steuerwort zugeordnet ist und wobei der mindestens eine Aggregat durch Artikulieren des Steuerwortes in Verbindung mit einem Ausführungscode aktiviert wird.
Description
Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen. Aus der DE 10 26 263 A1 ist ein Steuerungsverfahren für Werkzeugmaschinen oder Roboter bekannt, wobei von einer Bedienperson Sprachbefehle einem Signalgeber eingegeben werden. Der Signalgeber leitet aus dem Sprachbefehl ein Transmissionssignal ab und übermittelt dies leitungsfrei an die Maschinensteuerung. Das Transmissionssignal besteht aus einem Grundsignal und einem Zusatzsignal. Beide Signale werden sicherheitshalber miteinander verglichen und nur bei ordnungsgemäßer Übertragung ausgeführt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein vereinfachtes Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen soll insbesondere die Arbeit von Bedienpersonen erleichtern, die mit der Montage, dem Einrichten oder Reparieren von Werkzeugmaschinen befasst sind und dabei mit
Betriebsstoffen wie Kühlschmierstoff oder Öl in Berührung kommen. Mit der
Sprachsteuerung können Bewegungsabläufe oder z.B. Ein- und Ausschaltvorgänge in der Werkzeugmaschine initiiert werden, ohne dabei die Tastatur, den Touchscreen oder andere Eingabemittel zu berühren. Das lästige Reinigen der Hände kann dadurch entfallen.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Werkzeugmaschine 1 in schematischer Darstellung. Am Maschinengestell 2 sind die Werkstückspindeln 3, 4 in Richtung der Z-Achse verfahrbar angeordnet. Der Antrieb erfolgt über Kugelrollspindeln und Motoren 5. Die Werkstückspindeln 3, 4 tragen an der Unterseite Spannmittel zum Aufnehmen und Antreiben von Werkstücken 6. Der
Werkzeugträger 7 mit den Werkzeugen 8 ist in Richtung der X-Achse verfahrbar und wird von einem Motor 9 bewegt. Die Werkzeuge 8 dienen beispielsweise zum Drehen Bohren, Fräsen oder Schleifen. Unmittelbar unterhalb des Werkzeugträgers 7 ist die
Transporteinrichtung 10 angeordnet, welche unbearbeitete Werkstücke 6 in Ladepositionen bringt und bearbeitete Werkstücke 6 wieder abtransportiert. Die Werkstückspindel 4 befindet sich in einer Arbeitsposition. Ein Werkzeug 8 ist am Werkstück 6 in Eingriff. Die
automatisierten Abläufe sind in einer Steuerungseinrichtung 12 gespeichert. Die
Steuerungseinrichtung 12 weist einen Schallwandler 1 1 auf und kann optional mit einem Sprachausgabemodul 13 ausgestattet sein.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum sprachgeführten Steuern der
Werkzeugmaschine werden Zustandsänderungen durch Artikulieren eines Steuerwortes und eines Ausführungscodes ausgeführt. Vorteilhaft sind alle Aggregate der Werkzeugmaschine jeweils mit einem Steuerwort identifizierbar:
-Antriebsmotoren
-Bewegungsachsen, insbesondere bewegliche Schlitten, z.B. in Richtung der X, Y, Z Achsen -Schwenkaggregate, z.B. Werkzeugrevolverscheibe, Schwenkspindel
-Nebenaggregate, z.B. Hydraulik- und Kühlaggregat, Ölpumpe
-Automationsaggregate, z.B. selbsttätige Spannfutter, Transporteinrichtungen,
Werkzeugmagazine
Die Art der jeweiligen Zustandsänderungen wird über Ausführungscodes festgelegt. Diese lauten zum Beispiel:
-Ein/AUS z.B. für Antriebsmotoren und Nebenaggregate
- Angabe in Millimetern für Bewegungen entlang der X, Y, Z-Achsen
-Angabe in Grad für Schwenkbewegungen, z.B. um die A, B, C Achsen
-Umdrehungen pro Minute, z.B. für die Drehzahl der Motorspindel
-Angabe einer vordefinierten Position, z.B. Lade- und Arbeitsposition für eine Motorspindel oder Arbeitsposition für ein Werkzeug in der Werkzeugrevolverscheibe
Befehle zum Bewegen der Hauptspindel lauten z.B.:
„Hauptspindel - X-Achse +160"
Mit diesem Befehl wird die Hauptspindel um 160 mm in positiver X-Richtung bewegt.
„Hauptspindel - C-Achse +44°"
Mit diesem Befehl wird die Hauptspindel um 40° in positiver Richtung geschwenkt.
Beispiel für einen Positionierbefehl:
„Werkzeugrevolver - Nummer 7 in Arbeitsposition"
Mit diesem Befehl wird das Werkzeug Nr. 7 durch Drehen der Revolverscheibe in die
Arbeitsposition geschwenkt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können über den Ausführungscode auch komplexe Abläufe in einem Befehl zusammengefasst werden.
Der Befehl„Hauptspindel - wechsle Werkstück" bewirkt beispielsweise dass sich die
Hauptspindel aus der Arbeitsposition in die Ladeposition bewegt, das bearbeitete Werkstück ablegt, ein unbearbeitetes Werkstück aufnimmt und wieder zurück in die Arbeitsposition fährt. Um Fehlfunktionen zu vermeiden kann auch die Sprachsteuerung selbst mit einem
Sprachbefehl aus dem Aktivmodus in einen Stand-by-Modus und umgekehrt geschaltet werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Steuerungseinrichtung 12 einen Sprachausgabemodul 13 auf. Dieser wiederholt die von der Bedienperson artikulierten Befehle und führt sie erst nach Bestätigung durch die Bedienperson aus. Ein Vorteil der sprachgeführten Steuerung liegt darin, dass sowohl einfache als komplexe Abläufe ohne Programmierkenntnisse mit einfachen selbsterklärenden Ausdrücken initiiert werden können.
Bezugszeichenliste
1 Werkzeugmaschine
2 Maschinengestell
3 Werkstückspindel
4 Werkstückspindel
5 Motor
6 Werkstück
7 Werkzeugträger
8 Werkzeug
9 Motor
10 Transporteinrichtung
1 1 Schallwandler
12 Steuerungseinrichtung
13 Sprachausgabemodul
Claims
Patentansprüche
Verfahren zum sprachgeführten Steuern von Werkzeugmaschinen (1 ) durch eine Bedienperson, die Steuerworte artikuliert, wobei die artikulierten Steuerworte von einem Schallwandler (11 ) erfasst und von einer Sprachverarbeitungseinheit in Steuerbefehle für die Werkzeugmaschine (1 ) umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Aggregat der Werkzeugmaschine (1 ) ein Steuerwort zugeordnet ist und dass das mindestens eine Aggregat durch Artikulieren des Steuerwortes in Verbindung mit einem Ausführungscode aktiviert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 , wobei als Ausführungscode die Zustände „EIN" und„AUS" definiert wurden, dadurch gekennzeichnet, dass durch Artikulieren eines Steuerwortes und des gewünschten Aktivierungscodes ein Einschalt- oder Ausschaltvorgang ausgelöst wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 , wobei das mindestens eine Aggregat eine Bewegung in Verbindung mit einer der Werkzeugmaschinenachsen bewirkt und wobei als Ausführungscode ein wählbares Wegmaß definiert ist, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren eines Steuerwortes und Angabe des Wegmaßes eine Bewegung um die gewünschte Wegstrecke bewirkt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 , wobei mindestens einer Motorspindel (3, 4) ein Steuerwort zugeordnet ist und wobei als Ausführungscode eine wählbare
Spindeldrehzahl definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe einer gewünschten Spindeldrehzahl die Motorspindel (3, 4) entsprechend in Rotation versetzt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 , wobei als Aktivierungscode eine Position definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe der Position bewirkt, dass das entsprechende Aggregat die gewünschte Position einnimmt.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, wobei einem Aktivierungscode mindestens zwei Aktionen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (12) durch Artikulieren des Steuerwortes und Angabe des
Aktivierungscodes die mindestens zwei Aktionen ausführt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei der Steuerungseinrichtung (12) ein Sprachausgabemodul (13) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Artikulieren eines Steuerwortes und eines Ausführungscodes diese über das Sprachausgabemodul (13) wiederholt werden und dass das entsprechende Aggregat erst nach Bestätigung der Bedienperson von der Steuerungseinrichtung (12) aktiviert wird.
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