WO2019052597A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern einer werkzeugmaschine - Google Patents

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WO2019052597A1
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movement
control device
program
operator
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PCT/DE2018/100755
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Benjamin Kormann
Stefan Wilhelm
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Grob-Werke Gmbh & Co. Kg
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B23Q15/225—Control or regulation of position of tool or workpiece in feed control, i.e. approaching of tool or work in successive decreasing velocity steps
    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/23—Pc programming
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35447—Potentiometer

Definitions

  • the invention relates to a control method for controlling a machine tool, in which a program sequence, which comprises a sequence of movements of a tool and / or a workpiece, is started by an operator, and wherein the program sequence is controlled by a control device of the Machine tool is stopped.
  • the invention further relates to a control device for controlling a
  • NC machine When entering a computer-controlled machine tool (CNC machine) is a computer program (NC program), in which, inter alia, by the
  • Machine tool to be performed on a workpiece to be performed processing steps, performed by an operator step by step to the program in terms of its correctness and feasibility for the desired
  • the controls of machine tools usually offer the possibility of running the NC program in a single block mode.
  • the program sequence is stopped after each individual program step, and the
  • Control device can trigger the continuation of the program flow without requiring additional controls.
  • This task is accomplished by a control method for controlling a
  • a program sequence is first started by an operator, wherein the program sequence comprises a sequence of movements of a tool and / or a workpiece at different speeds.
  • the program sequence is then controlled by a control device of
  • Machine tool stopped, for example, in single-set mode after the
  • a plurality of steps may also be performed contiguously, and only at certain steps, e.g. rapid rapid traverse or
  • Positioning movements it is necessary to stop before executing the program and to trigger the corresponding step by a separate operator input.
  • Particularly critical situations are places in the program where the following sentence, i. the movement in the subsequent program step is considerably faster than the previous sentence. In such situations, the operator has little opportunity to respond to erroneous movement.
  • feed override potentiometer usually refers to speeds of advancing movements, that is to say movements of a generally low speed, which the tool, the workpiece or both perform relative to one another when the tool processes the workpiece.
  • Setting the first override potentiometer can be the feedrate that is applied when executing a program step in the NC program for the respective
  • the second override potentiometer (rapid traverse override potentiometer) affects speeds at rapid traverse, i. the movements compared to feed movements usually high speed, which perform the tool, the workpiece or both relative to each other when the tool is positioned relative to the workpiece.
  • rapid traverse or positioning speed that can be achieved when executing a
  • Positioning movement is specified by the NC program, adapted,
  • the operator In order to be surprised by rapid traverse motion, but rather to control the rapid traverse motion and to execute it at a speed not specified by the program but by the operator, the operator first sets the rapid traverse potentiometer to 0%. If, after a sequence of program steps with feed motion, then a
  • Program step follows with a rapid traverse movement, the machine tool, i. First stand the tool and / or the workpiece until the operator deliberately turns on the rapid traverse potentiometer. Thereby, the rapid traverse motion can be triggered in a controlled manner by the operator, and the execution speed can be influenced by the operator.
  • the rapid traverse motion does not start with the current setting of the feed override potentiometer, which is usually set very fast at this moment, but can be started slowly and in a controlled manner with the separate rapid traverse override potentiometer.
  • Feed movements move the rapid traverse potentiometer back to position 0%
  • a control method and a control device for a machine tool are known in which when changing from a movement at a first speed to a movement at a second speed (2) the tool or the workpiece before carrying out the movement is first stopped at the second speed when the second speed is greater than the first speed by at least a predetermined factor, whereupon the subsequent execution of the movement at the second speed (2) by an operator input at a
  • Input device is triggered.
  • Control method is therefore the program flow through the
  • Control device of the machine tool when changing from a movement with a first speed in a subsequent movement with a second
  • Speed stopped before moving at the second speed is executed when the second speed is greater than the first speed by at least a predetermined factor.
  • Speed following movement at least a factor higher, i. if the second movement is faster than the first movement at least by the predetermined factor, then execution of the program, i. the implementation of the subsequent movement of the tool and / or workpiece, initially stopped.
  • the factor can have any desired values, in particular values greater than 1.
  • the stopping can take place, in particular, if the speed during the
  • Movement at the second speed is at least a factor of 2 higher than the speed at the first speed.
  • factors may be used, for example the factor 10 or any factors from the interval between 2 and 10.
  • the factor may be at the
  • Control device can be entered, for example by key input or a potentiometer, or permanently programmed in the controller and / or be selectable by a selection menu or a touch screen.
  • the technical implementation of the program does not necessarily have to be carried out programmatically by providing a factor between the two speeds in order to carry out the invention.
  • the criterion of interrupting the program prior to performing the second movement may also be implemented programmatically, for example, by interrupting the program prior to performing the second movement when the second speed is greater than the first speed by an (eg additive) threshold. Even then lies in the
  • the second speed movement may be a rapid traverse
  • the first speed may be one
  • control method when changing from a movement at a first speed in a subsequent movement with a second
  • Speed always stops the motion before the second speed is performed, when the second speed is greater than the first speed at least by a predetermined factor, it is ensured that faster movements are not accidentally performed when the second speed is exceeded
  • a control device for controlling a machine tool
  • the machine tool and the control device are designed such that a tool arranged on the machine tool and / or a workpiece arranged on the machine tool according to a through the
  • Control device executed program sequence is movable.
  • the control device has a potentiometer for speed control.
  • the control device is designed so that after a stop of the program flow by the control device, a continuation of the execution of the program sequence can be triggered by the potentiometer is first brought by the operator to its zero position and then to a different position from zero.
  • additional control element for example, a button for performing the
  • Control device the tool and / or the workpiece with at least a first speed and at least a second speed are movable.
  • the control device is further designed so that when changing from a movement at the first speed to a movement at the second speed, the tool or the workpiece is stopped before performing the movement at the second speed, when the second speed at least a predetermined factor is greater than the first speed.
  • the control device has a potentiometer for Cruise control on, and the subsequent execution of the movement at the second speed can be triggered by the potentiometer is first brought by the operator to its zero position and then in a non-zero position.
  • Control device for controlling a machine tool is characterized in particular by the fact that a movement with a higher speed, i. a rapid movement, can be stopped automatically each time it responds to a previous movement at a lower speed, i. a slower movement follows, without requiring special intervention by the operator. This ensures that the machine tool or the NC program automatically stops each time before performing a fast movement, so that an inadvertent execution of a fast movement, and thereby possibly
  • Potentiometer must first be returned to its zero position, no additional operator intervention required, and no additional controls or a structural redesign of existing controls.
  • the movements can be controlled with a single, existing control element and with the already familiar operating interventions, without the operator's attention being diverted by searching for the operating elements (the operator mainly focuses his attention on the workpiece and the tool itself, rather than on the workpiece) the controls of the control, which he operates largely blind, especially preferably the familiar to him potentiometer).
  • the function according to the invention can be made deactivatable so that the operator can select whether he wants to use the function or whether he wants the conventional one described above
  • the movement at the first speed is a feed movement and the movement at the second speed is a rapid traverse movement.
  • a rapid traverse is
  • fast positioning movement in which a tool is not engaged on a workpiece.
  • the movement during the machining of a workpiece by the tool is usually referred to as feed.
  • the rapid traverse movement is usually considerably faster than that
  • Feed movement While during a feed motion errors by the operator due to the slow speed usually can be detected in time, the reaction to false rapid traverse movement, such as the detection of collisions, usually not possible. Therefore, it is necessary for the operator to stop before a rapid traverse movement first, to check the position of the tool and workpiece relative to each other, in particular their distance, then look in the program, which path should be covered in the subsequent rapid traverse movement, then assess whether This path can be traveled without collision, and only then trigger the rapid traverse movement. This is made possible by the control device according to the invention. An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
  • the basic idea of the invention is shown to continue the program flow after stopping by the controller after each program step in single-block mode by turning back the potentiometer to its zero position, and on the other hand, the particular embodiment in which the control device does not stop the program after every single sentence, but in which the stopping of the program flow occurs only when
  • Fig. 1 shows a sequence of feed and rapid traverse movements and the respective movement interruptions in an inventive sequence of successive movements in single-set mode.
  • Movement 1 for example, a feed movement, or a fast, shown in Fig. 1 and 2 with dashed arrows movement 2, for example a
  • Speed control serving potentiometer is brought to its zero position and then blown up again.
  • flow is a
  • Embodiment of the invention only if, after a slow movement 1, for example, a feed movement, immediately follows a rapid movement 2, for example, a rapid traverse movement. Only at speed differences between successive movements, where the speed of the subsequent movement by a predetermined factor is greater than the speed of the previous movement, the movement is interrupted until the subsequent movement is triggered by the intervention of the operator by bringing the potentiometer in zero position and then turning it up again. This makes it possible to use several program steps in which
  • REFERENCE LIST slow motion e.g. Feed motion rapid movement, e.g. Rapid move

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Abstract

Es wird ein Steuerungsverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine beschrieben, bei dem ein Programmablauf durch einen Bediener gestartet wird, der Programmablauf durch eine Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine angehalten wird, und ein Fortsetzen des Programmablaufs erfolgt, indem ein zur Geschwindigkeitsregelung dienendes Potentiometer der Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird. Es wird ferner eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine beschrieben.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine, bei dem ein Programmablauf, der eine Abfolge von Bewegungen eines Werkzeugs und/oder eines Werkstücks aufweist, durch einen Bediener gestartet wird, und wobei der Programmablaufs durch eine Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine angehalten wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer
Werkzeugmaschine.
Beim Einfahren einer computergesteuerten Werkzeugmaschine (CNC-Maschine) wird ein Computerprogramm (NC-Programm), in dem unter anderem die durch die
Werkzeugmaschine an einem Werkstück durchzuführenden Bearbeitungsschritte festgelegt sind, durch einen Bediener schrittweise durchgeführt, um das Programm bezüglich seiner Korrektheit und Ausführbarkeit für den gewünschten
Bearbeitungsvorgang zu überprüfen. Dadurch können beispielsweise fehlerhafte Bearbeitungsschritte erkannt oder Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück bei einer Vorschub- oder Positionierbewegung verhindert werden.
Hierzu bieten die Steuerungen von Werkzeugmaschinen in der Regel die Möglichkeit, das NC-Programm in einem Einzelsatzmodus ablaufen zu lassen. Hierbei wird der Programmablauf nach jedem einzelnen Programmschritt angehalten, und die
Fortführung des Programms, d.h. das Ausführen des nachfolgenden Programmschritts, wird durch eine Bedienereingabe ausgelöst. Nachteilig ist hier, dass eine Bedienereingabe insbesondere mittels einer Tastatureingabe, in der Regel an einer speziell dafür vorgesehenen Taste, zum
Ausführen des nachfolgenden Programmschritts nach jedem einzelnen
Programmschritt erforderlich ist. Um das gesamte NC-Programm in allen Einzelschritten zu testen, ist daher ein erheblicher Umfang an Bedienereingaben erforderlich. Dies verlängert den Zeitbedarf zum Einfahren erheblich. Des Weiteren sind hierfür wie angemerkt gesonderte Tasten bzw. anderweitige Bedienelemente vorzusehen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung und ein Steuerungsverfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit denen der Bediener nach einem Anhalten des Programmablaufs durch die
Steuerungsvorrichtung das Fortsetzen des Programmablaufs auslösen kann, ohne zusätzliche Bedienelemente zu benötigen.
Diese Aufgabe wird durch durch ein Steuerungsverfahren zum Steuern einer
Werkzeugmaschine mit den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 sowie durch eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Bei einem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren zum Steuern einer
Werkzeugmaschine wird zunächst ein Programmablauf durch einen Bediener gestartet, wobei der Programmablauf eine Abfolge von Bewegungen eines Werkzeugs und/oder eines Werkstücks mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufweist. Der Programmablauf wird dann durch eine Steuerungsvorrichtung der
Werkzeugmaschine angehalten, beispielsweise im Einzelsatzmodus nach dem
Ausführen eines Satzes eines NC-Programms.
Erfindungsgemäß wird dann der Programmablauf fortgesetzt, indem ein zur
Geschwindigkeitsregelung dienendes Potentiometer der Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und
anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird. Dadurch kann der Bediener den Programmablauf fortsetzen, ohne dass ein zusätzliches Bedienelement, beispielsweise eine Taste zum Durchführen des
Einzelsatzmodus, benötigt wird. Dadurch, dass er während des Ausführens des
Programmablaufs im Einzelsatzmodus ohnehin seine Hand in der Regel am
Potentiometer hat, um stets die Geschwindigkeit kontrollieren zu können, muss er darüber hinaus bei der vorliegenden Erfindung nicht umgreifen bzw. die
Bedienelemente wechseln, um den Programmablauf fortzusetzen. Vielmehr kann er den Programmablauf "blind" fortsetzen, ohne zunächst ein dafür speziell vorgesehenes Bedienelement suchen zu müssen.
Oftmals ist es beim Testen eines NC-Programms nicht erforderlich, alle Schritte einzeln auszuführen. Eine Vielzahl von Schritten kann auch zusammenhängend ausgeführt werden, und nur bei bestimmten Schritten, z.B. schnellen Eilgang- bzw.
Positionierbewegungen, ist es erforderlich, vor der Ausführung des Programms anzuhalten und den entsprechenden Schritt durch eine gesonderte Bedienereingabe auszulösen. Besonders kritische Situationen sind dabei Stellen im Programm, bei denen der Folgesatz, d.h. die Bewegung im nachfolgenden Programmschritt, erheblich schneller ist als der vorhergehende Satz. Bei derartigen Situationen hat der Bediener kaum die Möglichkeit, auf eine fehlerhafte Bewegung zu reagieren.
Beim Einfahren eines NC-Programms möchte der Bediener häufig eine Reihe von Vorschubbewegungen, die in aufeinanderfolgenden Programmschritten festgelegt sind, zusammenhängend durchführen, ohne jedoch von einer anschließend folgenden Eilgangbewegung mit hoher Geschwindigkeit überrascht zu werden. Vielmehr möchte er die anschließende Eilgangbewegung kontrolliert durchführen und ggf. durch eine gesonderte Bedienereingabe auslösen, um beispielsweise zu vermeiden, dass das Werkzeug mit hoher Geschwindigkeit mit dem Werkstück kollidiert. Um dieses zu ermöglichen, sind Werkzeugmaschinensteuerungen bekannt, deren Bedienelemente über sog. Override-Potentiometer verfügen. Häufig sind dabei zwei getrennte Override-Potentiometer vorhanden. Das erste Override-Potentiometer, auch als Vorschub-Override-Potentiometer bezeichnet, beeinflußt dabei üblicherweise Geschwindigkeiten von Vorschubbewegungen, d.h. den Bewegungen mit in der Regel niedriger Geschwindigkeit, die das Werkzeug, das Werkstück oder beide relativ zueinander durchführen, wenn das Werkzeug das Werkstück bearbeitet. Durch
Einstellen des ersten Override-Potentiometers kann die Vorschubgeschwindigkeit, die bei Ausführen eines Programmschritts im NC-Programm für den jeweiligen
Bearbeitungsschritt festgelegt wurde, angepaßt, und dabei insbesondere herabgesetzt werden. Das zweite Override-Potentiometer (Eilgang-Override-Potentiometer) beeinflußt Geschwindigkeiten im Eilgang, d.h. den Bewegungen mit im Vergleich zu Vorschubbewegungen in der Regel hoher Geschwindigkeit, die das Werkzeug, das Werkstück oder beide relativ zueinander durchführen, wenn das Werkzeug relativ zum Werkstück positioniert wird. Durch Einstellen des zweiten Override-Potentiometers kann die Eilgang- bzw. Positioniergeschwindigkeit, die bei Ausführen einer
Positionierbewegung durch das NC-Programm vorgegeben wird, angepaßt,
insbesondere herabgesetzt werden.
Um nicht von einer auf eine Abfolge von Vorschubbewegungen folgende
Eilgangbewegung überrascht zu werden, sondern die Eilgangbewegung kontrolliert und mit nicht vom Programm, sondern vom Bediener vorgegebener Geschwindigkeit auszuführen, stellt der Bediener zunächst das Eilgang-Potentiometer auf 0%. Wenn nach einer Abfolge von Programmschritten mit Vorschubbewegung dann ein
Programmschritt mit einer Eilgangbewegung folgt, bleibt die Werkzeugmaschine, d.h. das Werkzeug und/oder das Werkstück, zunächst so lange stehen, bis der Bediener das Eilgang-Potentiometer bewußt aufdreht. Dadurch kann die Eilgangbewegung durch den Bediener kontrolliert ausgelöst werden, und die Ausführungsgeschwindigkeit kann durch den Bediener beeinflußt werden. Die Eilgang-Bewegung startet nicht mit der aktuellen Einstellung des Vorschub-Override-Potentiometers, das in diesem Moment in der Regel sehr schnell eingestellt ist, sondern kann langsam und kontrolliert mit dem separaten Eilgang-Override-Potentiometer gestartet werden.
Nachteilig ist hier einerseits, dass zusätzliche Bauteile in Form von Override- Potentiometern bzw. zumindest ein zweites Override-Potentiometer benötigt werden. Nachteilig ist hier jedoch insbesondere, dass es für den Bediener erforderlich ist, nach Ausführung jeder einzelnen Eilgangbewegung während nachfolgenden
Vorschubbewegungen das Eilgangpotentiometer wieder auf die Position 0%
zurückzustellen, damit auch nachfolgende Eilgangbewegungen zunächst wieder angehalten und dann vom Bediener kontrolliert ausgeführt werden können. Vergißt er dies, so wird eine spätere Eilgangbewegung automatisch durch das Programm mit der von diesem vorgegebenen Geschwindigkeit durchgeführt, so dass der Bediener hierüber keine Kontrolle mehr hat und eventuelle Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück deshalb ggf. nicht mehr vermeiden kann.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2017 001 701 sind ein Steuerungsverfahren sowie eine Steuerungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der beim Wechsel von einer Bewegung mit einer ersten Geschwindigkeit auf eine Bewegung mit einer zweiten Geschwindigkeit (2) das Werkzeug oder das Werkstück vor dem Ausführen der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit zunächst angehalten wird, wenn die zweite Geschwindigkeit mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit ist, woraufhin dann das nachfolgende Ausführen der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit (2) durch eine Bedienereingabe an einer
Eingabevorrichtung ausgelöst wird. Jedoch ist es hier erforderlich, eine gesonderte Eingabevorrichtung bzw. eine besondere Ausgestaltung vorhandener
Eingabevorrichtungen vorzusehen, beispielsweise die Potentiometer mit einer Zug-oder Druckschalterfunktion zu versehen, um die Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit nach dem durch die Maschinensteuerung erfolgten automatischen Anhalten
auszulösen. Des Weiteren ist eine gesonderte Bedienereingabe zum Auslösen der Bewegung erforderlich.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Steuerungsverfahrens wird deshalb der Programmablauf durch die
Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine beim Wechsel von einer Bewegung mit einer ersten Geschwindigkeit in eine nachfolgende Bewegung mit einer zweiten
Geschwindigkeit angehalten, bevor die Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit ausgeführt wird, wenn die zweite Geschwindigkeit mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit ist.
Liegt die Geschwindigkeit der zweiten, auf die Bewegung mit der ersten
Geschwindigkeit folgenden Bewegung mindestens um einen Faktor höher, d.h. ist die zweite Bewegung mindestens um den vorgegebenen Faktor schneller als die erste Bewegung, dann wird die Ausführung des Programms, d.h. die Durchführung der nachfolgenden Bewegung von Werkzeug und/oder Werkstück, zunächst angehalten. Der Faktor kann beliebige Werte aufweisen, insbesondere Werte größer als 1. Das Anhalten kann insbesondere dann erfolgen, wenn die Geschwindigkeit bei der
Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit mindestens um den Faktor 2 höher ist als die Geschwindigkeit bei der Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit. Jedoch können auch andere Faktoren verwendet werden, beispielsweise der Faktor 10 oder beliebige Faktoren aus dem Intervall zwischen 2 und 10. Der Faktor kann an der
Steuerungsvorrichtung eingegeben werden, beispielsweise durch Tasteneingabe oder ein Potentiometer, oder auch in der Steuerung fest einprogrammiert und/oder durch ein Auswahlmenü oder einen Berührbildschirm auswählbar sein.
Die programmtechnische Umsetzung muss zur Ausführung der Erfindung nicht zwangsläufig programmtechnisch durch Vorsehen eines Faktors zwischen den beiden Geschwindigkeiten erfolgen. Das Kriterium, das Programm vor Ausführen der zweiten Bewegung zu unterbrechen, kann programmtechnisch auch beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass das Programm vor Ausführen der zweiten Bewegung unterbrochen wird, wenn die zweite Geschwindigkeit um einen (beispielsweise additiven) Schwellwert größer als die erste Geschwindigkeit ist. Auch dann liegt im
Ergebnis ein Faktor zwischen der ersten und der zweiten Geschwindigkeit vor, so dass dieselbe Wirkung erzeugt wird wie bei der tatsächlichen Implementierung unter Verwendung eines multiplikativen Faktors, so dass auch eine derartige Umsetzung unter den beanspruchten Schutzbereich fällt. Dasselbe gilt, wenn als Kriterium für die Programmunterbrechung die zweite Geschwindigkeit lediglich mit einem absoluten Schwellwert verglichen wird, ohne hierbei die erste Geschwindigkeit in den Vergleich einzubeziehen. Auch dann liegt trotzdem im Ergebnis zwischen den beiden Geschwindigkeiten stets ein Faktor vor, und wenn die erste Geschwindigkeit kleiner als der Schwellwert ist, dann ist der Faktor, der sich aus dem Quotienten der zweiten Geschwindigkeit bei Programmunterbrechung und der ersten Geschwindigkeit ergibt, stets größer als 1 .
Bei der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit kann es sich beispielsweise um einen Eilgang und bei der Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit um eine
Vorschubbewegung handeln. Ein Auslösen des Ausführens der zweiten Bewegung erfolgt dann, indem ein zur Geschwindigkeitsregelung dienendes Potentiometer der Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und
anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird. Dadurch, dass das Steuerungsverfahren beim Wechsel von einer Bewegung mit einer ersten Geschwindigkeit in eine nachfolgende Bewegung mit einer zweiten
Geschwindigkeit die Bewegung stets anhält, bevor die Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit ausgeführt wird, wenn die zweite Geschwindigkeit mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit ist, ist sichergestellt, dass schnellere Bewegungen nicht versehentlich durchgeführt werden, wenn der
Bediener beispielsweise vergessen hat, das Eilgang-Potentiometer in die Nullstellung zu bringen.
Dadurch, dass das Auslösen der nachfolgenden Bewegung durch Drehen des
Potentiometers in Nullstellung erfolgt, sind keine zusätzlichen Bedienereingaben, z.B. durch Drücken einer Eilgang-Freigabetaste o.ä. erforderlich.
Dadurch, dass der Bediener das Potentiometer zunächst in die Nullstellung bringen muss, um die nachfolgende Bewegung auszulösen, ist stets sichergestellt, dass die nachfolgende Bewegung zunächst mit einer geringen Geschwindigkeit begonnen wird, die durch das Hochdrehen des Potentiometers dann sukzessive und durch den
Bediener kontrolliert gesteigert wird. Bei einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine sind die Werkzeugmaschine und die Steuerungsvorichtung so gestaltet, dass ein an der Werkzeugmaschine angeordnetes Werkzeug und/oder ein an der Werkzeugmaschine angeordnetes Werkstück gemäß einem durch die
Steuerungsvorrichtung ausgeführten Programmablauf bewegbar ist.
Die Steuerungsvorrichtung weist ein Potentiometer zur Geschwindigkeitsregelung auf. Die Steuerungsvorrichtung ist dabei so gestaltet, dass nach einem Anhalten des Programmablaufs durch die Steuerungsvorrichtung ein Fortsetzen der Ausführung des Programmablaufs auslösbar ist, indem das Potentiometer durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird.
Dadurch kann der Bediener den Programmablauf fortsetzen, ohne dass ein
zusätzliches Bedienelement, beispielsweise eine Taste zum Durchführen des
Einzelsatzmodus, benötigt wird. Dadurch, dass er während des Ausführens des
Programmablaufs im Einzelsatzmodus ohnehin seine Hand in der Regel am
Potentiometer hat, um stets die Geschwindigkeit kontrollieren zu können, muss er darüber hinaus bei der vorliegenden Erfindung nicht umgreifen bzw. die
Bedienelemente wechseln, um den Programmablauf fortzusetzen. Vielmehr kann er den Programmablauf "blind" fortsetzen, ohne zunächst ein dafür speziell vorgesehenes Bedienelement suchen zu müssen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Steuerungsvorrichtung sind das Werkzeug und/oder das Werkstück mit wenigstens einer ersten Geschwindigkeit sowie mit wenigstens einer zweiten Geschwindigkeit bewegbar. Die Steuerungsvorrichtung ist dabei des Weiteren so gestaltet, dass beim Wechsel von einer Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit auf eine Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit das Werkzeug oder das Werkstück vor dem Ausführen der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit zunächst angehalten wird, wenn die zweite Geschwindigkeit mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit ist. Die Steuerungsvorrichtung weist ein Potentiometer zur Geschwindigkeitsregelung auf, und das nachfolgende Ausführen der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit ist auslösbar, indem das Potentiometer durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird.
Eine gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ausgebildete
Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass eine Bewegung mit einer höheren Geschwindigkeit, d.h. eine schnelle Bewegung, jedes Mal automatisch angehalten werden kann, wenn sie auf eine vorangehende Bewegung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, d.h. eine langsamere Bewegung, folgt, ohne dass es hierfür besonderer Eingriffe durch den Bediener bedarf. Dadurch ist sichergestellt, dass die Werkzeugmaschine bzw. das NC-Programm jedes Mal vor dem Durchführen einer schnellen Bewegung zunächst automatisch anhält, so dass ein versehentliches Ausführen einer schnellen Bewegung, und dadurch ggf.
verursachte Kollisionen, sicher verhindert werden können. Das anschließende
Ausführen der Bewegung erfordert hierbei stets eine Bestätigung durch den Bediener. Hierfür ist jedoch erfindungsgemäß, indem lediglich das bereits vorhandene
Potentiometer zunächst in seine Nullstellung zurückgebracht werden muss, kein zusätzlicher Bedieneingriff erforderlich, und auch keine zusätzlichen Bedienelemente oder eine konstruktive Umgestaltung vorhandener Bedienelemente. Dadurch können die Bewegungen mit einem einzigen, bereits vorhandenen Bedienelement und mit den bereits vertrauten Bedieneingriffen gesteuert werden, ohne dass die Aufmerksamkeit des Bedieners durch Suchen der Bedienelemente abgelenkt wird (der Bediener richtet beim Einfahren seine Aufmerksamkeit überwiegend auf Werkstück und Werkzeug selbst, und nicht auf die Bedienelemente der Steuerung, die er weitgehend blind bedient, insbesondere vorzugsweise das ihm vertraute Potentiometer).
In der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung kann die erfindungsgemäße Funktion deaktivierbar gestaltet werden, so dasss der Bediener auswählen kann, ob er die Funktion nutzen möchte, oder ob er die eingangs beschriebene herkömmliche
Einzelgang-Funktion nutzen möchte. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Steuerungsvorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens ist die Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit eine Vorschubbewegung und die Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit ist eine Eilgangbewegung. Als Eilgang wird
üblicherweise eine schnelle Positionierbewegung bezeichnet, bei der sich ein Werkzeug nicht im Eingriff an einem Werkstück befindet. Die Bewegung während der Bearbeitung eines Werkstücks durch das Werkzeug wird hingegen üblicherweise als Vorschub bezeichnet. Die Eilgangbewegung ist üblicherweise erheblich schneller als die
Vorschubbewegung. Während bei einer Vorschubbewegung Fehler durch den Bediener aufgrund der langsamen Geschwindigkeit in der Regel rechtzeitig erkannt werden können, ist die Reaktion auf falsche Eilgangbewegung, beispielsweise die Erkennung von Kollisionen, in der Regel nicht möglich. Deshalb ist es für den Bediener erforderlich, vor einer Eilgangbewegung zunächst anzuhalten, die Stellung von Werkzeug und Werkstück relativ zueinander, insbesondere ihren Abstand, zu überprüfen, dann im Programm nachzusehen, welcher Weg bei der nachfolgenden Eilgangbewegung zurückgelegt werden soll, anschließend zu beurteilen, ob dieser Weg kollisionsfrei zurückgelegt werden kann, und erst anschließend die Eilgangbewegung auszulösen. Dies wird durch die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung ermöglicht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei wird hier einerseits die Grundidee der Erfindung dargestellt, den Programmablauf nach einem Anhalten durch die Steuerung nach jedem Programmschritt im Einzelsatzmodus durch Zurückdrehen des Potentiometers in seine Nullstellung fortzusetzen, und andererseits die besondere Ausgestaltung, bei der die Steuerungsvorrichtung den Programmablauf nicht nach jedem Einzelsatz anhält, sondern bei der das Anhalten des Programmablaufs lediglich dann erfolgt, wenn
Geschwindigkeitsunterschiede der in aufeinanderfolgenden Sätzen des Programms vorgegebenen Geschwindigkeiten bestehen. Es zeigen: eine Abfolge von Vorschub- und Eilgangbewegungen und den jeweiligen Bewegungsunterbrechungen in einem erfindungsgemäßen Ablauf bei Einzelsatzmodus, eine Abfolge von Vorschub- und Eingangbewegungen mit
Bewegungsunterbrechungen in einem Ablauf, bei dem das Anhalten des Programmablaufs lediglich dann erfolgt, wenn
Geschwindigkeitsunterschiede der in aufeinanderfolgenden Sätzen des Programms vorgegebenen Geschwindigkeiten bestehen.
Fig. 1 zeigt eine Abfolge von Vorschub- und Eilgangbewegungen und den jeweiligen Bewegungsunterbrechungen in einem erfindungsgemäßen Ablauf aufeinanderfolgender Bewegungen bei Einzelsatzmodus. Nach dem Durchführen eines ersten
Programmsatzes des NC-Programms, in dem eine Bewegung 1 oder 2, unabhängig davon ob eine langsame, in Fig. 1 und 2 mit durchgezogenen Pfeilen dargestellte
Bewegung 1 , beispielsweise eine Vorschubbewegung, oder eine schnelle, in Fig. 1 und 2 mit gestrichelten Pfeilen dargestellte Bewegung 2, beispielsweise eine
Eilgangbewegung durchgeführt wird, wird zunächst stets eine Programmunterbrechung bzw. eine Bewegungsunterbrechung 3 durchgeführt. Die nachfolgende Bewegung muss somit stets durch eine Bedienereingabe ausgelöst werden. Dies erfolgt
erfindungsgemäß, indem durch den Bediener zunächst das zur
Geschwindigkeitsregelung dienende Potentiometer in seine Nullstellung gebracht und anschließend wieder hochgedeht wird. In der in Fig. 2 dargestellten Abfolge von Vorschub- und Eingangbewegungen 1 , 2 mit Bewegungsunterbrechungen bzw. Programmunterbrechungen 3 in einem durch eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gesteuerten Ablauf erfolgt eine
Unterbrechung 3 des Bewegungsablaufs hingegen gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung nur dann, wenn nach einer langsamen Bewegung 1 , beispielsweise einer Vorschubbewegung, unmittelbar eine schnelle Bewegung 2, beispielsweise eine Eilgangbewegung folgt. Nur bei Geschwindigkeitsunterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Bewegungen, bei denen die Geschwindigkeit der nachfolgenden Bewegung um einen vorgegebenen Faktor größer ist als die Geschwindigkeit der vorangegehenden Bewegung, wird die Bewegung solange unterbrochen, bis die nachfolgende Bewegung durch den Eingriff des Bedieners, indem er das Potentiometer in Nullstellung bringt und anschließend wieder hochdreht, ausgelöst wird. Dadurch ist es möglich, mehrere Programmschritte, bei denen
Bewegungen mit niedrigeren Geschwindigkeiten 1 durchgeführt werden,
zusammenhängend ohne Unterbrechungen auszuführen, und den Programmablauf lediglich vor Programmschritten zu unterbrechen, bei denen Bewegungen mit höheren Geschwindigkeiten 2 durchgeführt werden, um dem Bediener hierfür eine
Kontrollmöglichkeit zu geben und eine anschließende gesonderte Freigabe der Bewegung zu ermöglichen. Folgt auf eine Bewegung mit hoher Geschwindigkeit hingegen eine Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit, so wird keine
Programmunterbrechung vorgenommen, und die Bewegung mit niedriger
Geschwindigkeit 1 erfolgt unterbrechungsfrei unmittelbar im Anschluß an die
Bewegung mit hoher Geschwindigkeit 2.
BEZUGSZEICHENLISTE langsame Bewegung, z.B. Vorschubbewegung schnelle Bewegung, z.B. Eilgangbewegung
Programmunterbrechung bzw. Bewegungsunterbrechung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Steuern einer Werkzeugmaschine mit den Schritten:
- Starten eines Programmablaufs durch einen Bediener, wobei der Programmablauf eine Abfolge von Bewegungen eines Werkzeugs und/oder eines Werkstücks aufweist,
- Anhalten des Programmablaufs durch eine Steuerungsvorrichtung der
Werkzeugmaschine,
- Fortsetzen des Programmablaufs, indem ein zur Geschwindigkeitsregelung dienendes Potentiometer der Steuerungsvorrichtung der Werkzeugmaschine durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird. 2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 ,
wobei der Programmablauf eine Abfolge von Bewegungen des Werkzeugs und/oder des Werkstücks mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten (1 ,
2) aufweist, und
wobei der Programmablauf durch die Steuerungsvorrichtung der
Werkzeugmaschine beim Wechsel von einer Bewegung mit einer ersten
Geschwindigkeit (1 ) in eine nachfolgende Bewegung mit einer zweiten
Geschwindigkeit (2) angehalten wird, bevor die Bewegung mit der zweiten
Geschwindigkeit (2) ausgeführt wird, wenn die zweite Geschwindigkeit (2) mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit (1 ) ist, und wobei das Auslösen des Ausführens der zweiten Bewegung (2) erfolgt, indem das Potentiometer durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird.
3. Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Werkzeugmaschine,
wobei die Werkzeugmaschine und die Steuerungsvorichtung so gestaltet sind, dass ein an der Werkzeugmaschine angeordnetes Werkzeug und/oder Werkstück gemäß einem durch die Steuerungsvorrichtung ausgeführten Programmablauf bewegbar ist,
und wobei die Steuerungsvorrichtung ein Potentiometer zur
Geschwindigkeitsregelung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungsvorrichtung so gestaltet ist, dass nach einem Anhalten des
Programmablaufs durch die Steuerungsvorrichtung ein Fortsetzen der Ausführung des Programmablaufs auslösbar ist, indem das Potentiometer durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und anschließend in eine von Null verschiedene
Stellung gebracht wird.
4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3,
wobei die Steuerungsvorrichtung des Weiteren so gestaltet ist, dass beim
Wechsel von einer Bewegung mit einer ersten Geschwindigkeit (1 ) auf eine
Bewegung mit einer zweiten Geschwindigkeit (2) der Programmablauf durch die Steuerungsvorrichtung vor dem Ausführen der Bewegung mit der zweiten
Geschwindigkeit (2) zunächst angehalten (3) wird, wenn die zweite Geschwindigkeit (2) mindestens um einen vorgegebenen Faktor größer als die erste Geschwindigkeit (1 ) ist,
und wobei die Steuerungsvorrichtung so gestaltet ist, dass das nachfolgende Ausführen der Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit (2) auslösbar ist, indem das Potentiometer durch den Bediener zunächst in seine Nullstellung und
anschließend in eine von Null verschiedene Stellung gebracht wird. Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4 oder
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bewegung mit der ersten Geschwindigkeit (1 ) eine Vorschubbewegung und die Bewegung mit der zweiten Geschwindigkeit (2) eine Eilgangbewegung ist.
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