DE2704388A1

DE2704388A1 - Selbstanpassendes bearbeitungszentrum fuer programmierbare automation

Info

Publication number: DE2704388A1
Application number: DE19772704388
Authority: DE
Inventors: Mario Dr Ing Salmon
Original assignee: Olivetti SpA
Current assignee: Olivetti SpA
Priority date: 1976-09-14
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2364091A2; IT1078641B; US4139888A; JPS6354499B2; SE7700241L; GB1566445A; SE442862B; FR2364091B2; JPS5336084A

Description

PATENTANWÄLTE

fferkörner&. Qtfey 2 7 O λ 3 8 8

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE D-B MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49

Ing. C. Olivetti & C, S.p.A.

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BORNER

MÜNCHEN: DIPL.-INQ. HANS-HEINRICH WEY DIPL.-ING. EKKEHARO KÖRNER

Berlin, den 31. Januar 1977

Selbstanpassendes Bearbeitungszentrum für programmierbare Automation

Zusatz zu patent

(Anmeldung P 26 40 257.3) vom 3. September 1976

(Italien,Nr. 69228-A/76 vom 14. September 1976)

30 Seiten Beschreibung 20 Patentansprüche 7 Blatt zeichnungen

Em - 27 077

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BERLIN: TELEFON (03O) 8312088 KABEL: PROPINDUS TELEX OI 84O57 MÜNCHEN: TELEFON (089) 29S585
KABEL: PROPINDUS · TELEX 0524244

Ira Hauptpatent 26 40 257 ist ein selbstanpassendes Bearbeitungszentrum für programmierbare Automation mit einer Fühleinrichtung, die einen Satz von verschiedenen Situationen des Bearbeitungsvorgangs erkennen kann, wobei eine Programmeinrichtung zum Speichern eines Programms vorgesehen ist, das aus einem Satz Unterroutinen besteht, die den Situationen entsprechen, und wobei die Fühleinrichtung in Erwiderung der Erkennung einer vorgegebenen Situation des Bearbeitungsvorgangs die entsprechende Unterroutine des Programms adressieren kann, beschrieben.

In Weiterausbildung dieser Erfindung wird zusätzlich vorgeschlagen, daß die Fühleinrichtung ein Kraftumformer ist, der eine Wand des Werkstücks, das entlang einer entsprechenden Bahn einer programmierbaren selbstanpassenden Einrichtung angeordnet ist, erfühlen kann, wobei die Programmeinrichtung eine Suchen-Wand-Instruktion erkennen und die folgende Instruktion als Funktion des Ergebnisses dieser Suche adressieren kann.

Weiterbildungen dieser Zusatzerfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten, Anwendungen und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines die vorliegende Erfindung verkörpernden Bearbeitungszentrums;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Steuersystems des Zentrums in Fig.

Fig. 3 ein Diagramm einer Instruktion in der Maschinensprache des Systems in Fig. 2;

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Fig. 4a und 4b ausführliche, in Fig. 4 zusammengefügte Diagramme

der Hardware-Einheit des Systems in Fig. 2;

Fig. 5 ein Diagramm einer Anzahl von Funktionen der Hardware-Einheit;

Fig. 6 ein Diagramm des Steuerpultes des Systems in Fig. 2; und Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Ausführung eines Arbeitsprogramms.

BearbeitungsZentrum

Das Bearbeitungszentrum kann kurz gesagt als System beschrieben werden, das mit zwei Arbeitsköpfen ausgerüstet ist, von denen jeder drei Freiheits- und Übersetzungsgrade X, Y, Z aufweist, die durch eine einzige aus bestimmter elektronischer Hardware zusammengesetzte Steuereinheit und durch einen Minicomputer gesteuert werden.

Fig. 1 zeigt ein Bearbeitungszentrum, dessen Gestell 11 einen feststehenden Arbeitstisch 12 trägt, auf dem ein zu bearbeitendes Werkstück oder Teil 10 befestigt ist. Am Gestell 11 sind zwei Paare von aufrechten Pfosten 13 und 14 befestigt, die über zwei in Querrichtung verlaufende Querstücke oder Schienen 15 miteinander verbunden sind. Die hintere Schiene 15 trägt eine feststehende Zahnstange 16. Entlang den beiden Schienen 15 können zwei Längsträger 22 verlaufen« von denen jeder ein Antriebsritzel trägt, das mit der feststehenden Zahnstange 16 in Eingriff steht und durch einen Schrittschaltmotor 20 gedreht werden kann. Die Trägerenden weisen die Form von auf den Schienen 15 laufenden Schlitten auf. Jeder Schrittschaltmotor 20 wird durch eine Steuereinheit 21 mittels einer Anzahl von proportional zu derjenigen Bewegung verlaufenden Impulsen befehligt, die der Träger entlang der X-Achse ausfuhren muß.

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Jeder Träger 22 trägt einen auf Rollen montierten Schlitten 24, der einen entsprechenden Arbeitskopf 25 trägt. Jeder Schlitten ist außerdem mit einem Antriebsritzel 27 versehen, das mit einer Zahnstange 26 kämmt, die an dem entsprechenden Träger 22 befestigt ist, und das von einem zweiten durch die Einheit 21 gesteuerten Schrittschaltmotor 28 zum Bewegen des Arbeitskopfes 25 entlang der Y-Achse angetrieben wird.

Jeder Schlitten 24 ist mit einem dritten Antriebsritzel 31 versehen, das von einem dritten Schrittschaltmotor 32 gedreht wird, der ebenfalls durch die Einheit 21 gesteuert wird. Das Antriebsritzel 31 kämmt mit einer auf einem Mantel 34 des Arbeitskopfes 25 ausgebildeten Zahnstange 33 zum Bewegen des Kopfes entlang der z-Achse.

Mit dem Mantel 34 ist ein Werkzeughalter 40 abnehmbar verbunden.

Der Wechsel des Werkzeughalters 40 gemäß den auszuführenden Bearbeitungsvorgängen wird automatisch vorgenommen. Zu diesem Zweck ist an einer Rückwand 160 (Fig. 1) ein Werkzeugrahmen 41 angebracht, in dem die verschiedenen zu verwendenden Werkzeughalter 40 in vorbestimmten Stellungen angeordnet sind. Der Werkzeugrahmen 41 kann durch einen Drehtisch ersetzt werden, bei dem die verschiedenen Werkzeuge dermaßen angeordnet sind, daß sie durch die Köpfe 25 aus einer festgelegten Stellung heraus aufgenommen werden können.

Das Absetzen des Werkzeugs, das in seiner betreffenden Stellung gearbeitet hat, (gegebenenfalls das Drehen des Tisches zum Suchen nach dem neuen Werkzeug) und das Aufnehmen des neuen Werkzeugs werden auf an sich bekannte Weise gesteuert.

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Der Werkzeughalter 40 wird mit dem Arbeitskopf 25 mittels einer Kupplung 45 verbunden, die einen Elektromagneten 49 (Fig. 2) mit einer Wicklung aufweist, die unter Steuerung durch die Einheit 21 mit zwei unterschiedlichen Spannungen erregt werden kann: Einer ersten Spannung von 8 Volt und einer zweiten Spannung von 24 Volt. Wenn die Steuereinheit 21 die Erregung des Elektromagneten 49 mit der Spannung von 8 Volt hervorruft, hält der Elektromagnet 49 den Werkzeughalter 40 (Fig. 1) zurück, während er ihm eine gewisse Radialbewegung, unterstützt von einem pneumatischen Puffer gestattet. Sobald die gewünschte Stellung durch den Werkzeughalter 40 erreicht ist, ruft die Steuereinheit eine Erregung des Elektromagneten 49 mit der Spannung von 24 Volt hervor, wodurch der Werkzeughalter 40 starr am Kopf 25 befestigt bleibt.

Der Werkzeughalter jedes Arbeitskopfes kann mit verschiedenen Werkzeugen ausgerüstet sein, wie einem Schneidwerkzeug, beispielsweise einem Bohrer, oder einem Einpaß- oder Zusammenbauwerkzeug, beispielsweise Greifzwingen oder einem Schraubenzieher. Das Einpaß- oder Zusanunenbauwerkzeug ist mit einem Kraftumformer 97 (Fig. 2), der auf die entlang der Z-Achse wirkenden Kräfte feinfühlig reagiert, und mit zwei Umformern 126 versehen, die auf die Kräfte feinfühlig reagieren, die, wie im Hauptpatent beschrieben« entlang der X- und Y-Achse wirken.

Das Bearbeitungszentrum kann außerdem für andere Arten von Bearbeitungsvorgängen hergerichtet werden. Einer dieser Vorgänge kann das Heißvernieten von Warzen oder Stiften auf Blechteilen sein. Die zu vernietenden Teile werden von einem Drehtisch getragen, um eine vollständige Anpassung der menschlichen Arbeitszeiten an die Maschinenzeiten zu erlangen. Durch Verwendung der gleichen Maschine unter Weglassung lediglich des Drehtisches

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ist es auch möglich, Punktschweißarbeiten zwischen ebenen Metalltafeln oder -platten auszuführen.

Die Intensität des Vernietens wird durch die Steuereinheit 21 unter Zwischenwirkung eines D/A-Umwandlers geregelt, der eine Schnittstelle mit den herkömmlichen Vernietungssteuerungen unter Steuerung besonderer Instruktionen zum Steuern der Intensität des Vernietungsstroms und zum Takten der verschiedenen Arbeitsstufen bildet.

Steuerung des Bearbeitungszentrums

Die Steuereinheit 21 besteht aus einer bestimmten Hardware-Einheit 161 des Systems (Fig. 2) für den Einzelantrieb der Schrittschaltmotoren 20, 28, 32 jedes Arbeitskopfes 25. Die Hardware-Einheit 161 sorgt außerdem für das Betreiben jedes Elektromagneten 49 mit zwei unterschiedlichen Spannungen, wodurch die Selbstanpassung jedes Arbeitskopfes 25 gewährleistet wird. Die Hardware-Einheit 161 sorgt weiterhin für das Steuern anderer zusätzlicher Funktionen des Bearbeitungszentrums, die für die Art des Bearbeitungsvorgangs charakteristisch sein können, wie beispielsweise des Vorschiebens des Schneidwerkzeugs, des Schließens der Greifzwingen, der Schweißelektroden, der Vorwärm- und Vernietungseinheiten usw.

Die Hardware-Einheit 161 wird außerdem durch die drei Kraftumformer 97, 126 jedes Arbeitskopfes und durch drei Achsensteuerungs-Mikroschalter 162 konditioniert, von denen jeder einer der drei Achsen X, Y und Z zugeordnet ist und durch den betreffenden Kopf 25 geschlossen wird, wenn er in Übereinstimmung mit dem Null der jeweiligen Achse gebracht ist. Schließlich wird die Einheit 161 durch eine Reihe von Extra lauf-Mikroschaltern 163 des Kopfes 25

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AZ

entlang der verschiedenen Achsen konditioniert. In Fig. 2 sind der Einfachheit halber nur einige der von der Einheit 161 angesteuerten Teile dargestellt.

Die Einheit 161 wird ihrerseits durch eine Recheneinheit 164 angesteuert, die im wesentlichen von einem Minicomputer gebildet ist, der wenigstens einen Arbeitsspeicher RAM mit einer Kapazität von achttausend 16-Bit-Wörtern, einen Nur-Lese-Speicher ROM, eine zentrale Einheit CPU und eine 16-Bit-Parallelschnittstelle P zum Eingeben in die und Ausgeben aus der Einheit 161 aufweist. Eine Serienschnittstelle S verbindet den Minicomputer 164 mit einer Eingabe- und Ausgabeeinheit für Daten, Befehle und Programme, die beispielsweise durch einen Fernschreiber 166 dargestellt ist, der seinerseits eine alphanumerische Tastatur, ein Druckwerk, einen Lochstempel und einen Lochstreifenleser besitzt. Schließlich weist das System ein Pult 167 auf, das eine unmittelbare Steuerung einer Anzahl von Funktionen der Einheit 161 gestattet, wie nachstehend näher erläutert werden wird.

Insbesondere weist die Einheit 161 einen Multiplexer 168 für aus der Recheneinheit 164 empfangene Daten auf, wobei dieser Multiplexer für das Decodieren der verschiedenen aus der Recheneinheit 164 erhaltenen Instruktionen sorgt, um sie auf die verschiedenen Benutzereinheiten, Motoren, Umformer, HilfsSteuerungen etc. zu verteilen. Die Einheit 161 umfaßt außerdem für jeden Motor eine entsprechende Steuerschaltung 169, die sowohl die Geschwindigkeit als auch die Bewegung bestimmen kann, welche entlang der betreffenden Achse befohlen werden sollen. Wie nachstehend näher beschrieben ist, kann jede Schaltung 169 ein Ankunftssignal des betreffenden Motors erzeugen, das auf einen Puffer 170 geschickt wird, der zur übertragung auf oder Eingabe

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in die Recheneinheit 164 dient. Der Puffer 170 empfängt außerdem die Ende-des-Laufs-Signale der Steuereinrichtungen des Pults und die von einem Multiplexer 171 für Analogdaten empfangenen Signale, die durch einen Analog/Digital (A/D)-Umwandler 172 in 8-Bit-Digitalsignale umgewandelt werden. Die Analogdaten werden durch die Umformer 97, 126 geliefert, die von Zeit zu Zeit durch die Recheneinheit 164 über den Multiplexer 168 ausgewählt werden.

Zwischen dem Multiplexer 168 und dem Puffer 170 sind außerdem zwei Steuerschaltungen 179 für zwei Zeitgeber 180 angeordnet, die zum Begrenzen der Dauer bestimmter Arbeiten jedes Kopfes 25, beispielsweise des Vorwärmens beim Heißvernieten, verwendet werden. Der Multiplexer 168 ist weiterhin mit dem Puffer 170 verbunden, um das Signalisieren der Annahme der Daten zu ermöglichen, die vom Minicomputer 164 durch die verschiedenen Bestimmungseinheiten geschickt werden.

Der Minicomputer 164 führt einen Dialog mit der Einheit 161 über zwei 16-Bit-Klemmentafein, von denen die eine 173 zum Empfangen der Daten durch den Multiplexer 168 und die andere 174 zum übertragen der Daten aus dem Puffer 170 eingerichtet ist. Der Empfangs-Übertragungs-Dialog wird durch den Minicomputer 164 über zwei Anschlußstellen RI und RO überwacht, die der Klemmentafel 173 zugeordnet sind. Wenn die Anschlußstelle RI erregt ist (RI=I), bereitet sie die Einheit 161 auf den Datenempfang aus dem Minicomputer 164 vor, während sie in entregtem Zustand (RI=O) den Minicomputer 164 auf den Empfang der durch die Einheit 161 übertragenen Signale vorbereitet. Wenn die Anschlußstelle RO erregt ist (RO=I), wird der Einheit 161 der Startbefehl zum Lesen der Signale aus der Klemmentafel 173 erteilt. Daher werden durch das Format jeder vom Minicomputer 164 auf die Einheit 161 geschickten Instruktion zwei Signale RO und RI

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(Fig. 3) und eine Gruppe von sechzehn Bits O bis 15 vorgelegt.

Der Multiplexer 168 weist eine Gruppe von Toren 175 (Fig. 4b), die den Signalen aus dem Minicomputer 164 eine Schnittstelle verleihen können, eine Taktquelle CK, die fortwährend bei einer Frequenz von 10 KHz umläuft, ein Speicher- und Decodierregister 176, das die Bits 11 bis 14 jeder Instruktion zur Erzeugung von acht unterschiedlichen Funktionen FUO bis FU7 decodieren kann, und einen Zähler 177 auf, der jeweils um vier oder um drei Einheiten + drei unter Steuerung des Taktgebers und bei Empfang einer Folge der Freigebesignale RI und RO aus dem Minicomputer weiterzählen kann.

Der Zähler 177 zählt um vier Einheiten weiter, wenn die Funktionen FUl bis FU7 decodiert werden, und um drei Einheiten + drei, wenn die Funktion FUO decodiert wird, wie durch das Signal RO im Diagramm in Fig. 5 angezeigt ist. Im ersten Fall werden die Signale qO, ql, q4 und q5 sowie qA erzeugt; im zweiten Fall die Signale QO, Ql, Q2, Q3, Q4, Q5 und QA.

Die Funktion FUO zeigt das Auswählen eines der sechs Motoren £0, 28, 32 und der beiden Zeitgeber 180 an und bereitet den Empfang von zwei Instruktionen durch die Einheit 161 vor. Die erste Instruktion besteht aus dem Code der Funktion FUO und der Adresse des Motors oder des Zeitgebers, die von den Bits 0 bis 3 (Fig. 3) gegeben wird. Diese Adresse wird in einem Register 178 (Fig. 4b) des Multiplexers 168 im Augenblick Ql (Fig. 5) gespeichert, während das Register 178 (Fig. 4b) auf das Speichern der zweiten Instruktion vorbereitet wird.

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Das folgende Signal QA (Fig. 5) wird auf den Puffer 170 geschickt, wodurch dem Minicomputer 164 die Annahme der Instruktion durch die Einheit 161 bestätigt und von diesem die zweite Instruktion der Funktion FUO angefordert wird, wie nachstehend näher beschrieben ist. Diese zweite Instruktion liefert als Bits 0 bis 14 die Anzahl der Schritte, die der adressierte Motor ausführen muß, und die Drehrichtung dieses Motors. Diese Daten werden ebenfalls im Register 178 (Fig. 4b) gespeichert. Im folgenden Augenblick Q4 wird die gespeicherte Adresse decodiert, und diese decodierte Adresse wählt die entsprechende Steuerschaltung 169, 179 (Fig. 2) aus.

Jede Motor-Steuerschaltung 169 (Fig. 4a) beinhaltet ein Schrittregister 181, das nun die Anzahl der bereits im Register 178 gespeicherten Schritte und die Drehrichtung speichert, wodurch das Register 178 dann andere Daten annehmen kann. Sobald das Register 181 geladen ist, sendet es ein Signal COM aus, das zum In-Betrieb-Setzen eines Impulsgenerators 182 verwendet wird, der den ausgewählten Motor speist. Ein Zähler 183 zählt jetzt die durch den Generator 182 zum Speisen des Motors geschickten Impulse und kann die Anzahl der vom Generator 182 ausgesendeten Impulse mit der vom Register 181 gespeicherten Anzahl vergleichen. Wenn der Zähler 183 diese gespeicherte Anzahl erreicht, schickt er einerseits ein Stoppsignal auf den Generator 182 und andererseits ein Koinzidenz-hat-stattgefunden-Signal auf ein im Puffer 170 enthaltenes Register 184.

Der Impulsgenerator 182 kann die Impulse mit veränderlicher Frequenz erzeugen. Insbesondere entspricht eine minimale Frequenz der minimalen Geschwindigkeit, die der betreffende Motor zum Starten oder Stoppen der Bewegung entlang der jeweiligen Achse annehmen kann. Diese Geschwindigkeit wird in der Aufbaustufe

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leistungsmäßig abgestimmt, wobei verschiedene F ktoren lArt des Motors, Eigenschaften, Trägheit, Achse) berücksichtigt werden. Eine maximale Frequenz der Impulse des Generators 182, die ebenfalls vorher leistungsmäßig abgestimmt wird, entspricht der maximalen Geschwindigkeit, die auf der Achse mittels Beschleunigung und Verlangsamung bei einem schnellen Vorschub oder Vorrücken erreicht werden kann. Zwischen diesen beiden Frequenzen können Zwischenfrequenzen erzeugt werden, um einen Beschleunigungsanstieg oder ein Verlangsamungsyefalle entlang der Achse zu schaffen mit einem ebenfalls vorher leistungsmäßig abgestimmten Gradienten. Zu diesem Zweck weist jede Schaltung 169 außerdem eine Vergleicherschaltung 186 auf, die die im Register 181 gespeicherte Anzahl der Schritte mit einer Schwellenzahl vergleichen kann, die eine Minimalbewegung anzeigt, unter der ein schnelles Vorschieben oder Vorrücken nicht notwendig ist. Wenn die Schwellenzahl größer ist als die gespeicherte Zahl, übt die Schaltung 186 auf den Generator 182 keine Wirkung aus, der dann die Signale bei minimaler Frequenz aussendet. Wenn andererseits die Schwellenzahl kleiner ist als die gespeicherte Zahl, sendet die Schaltung 186 ein Signal aus, das eine lineare Erhöhung der Frequenz des Generators 182 bis auf die vorgesehene maximale Frequenz bewirkt. Schließlich weist die Schaltung 186 ein Suttrahierwerk auf, das fortlaufend die Schrittzahl im Zähler 183 mit der im Register 181 gespeicherten Zahl vergleicht. Wenn der Unterschied gleich der Schwellenzahl wird, schickt die Schaltung 186 ein Verlangsamungsbefehlssignal auf den Generator 182.

Die vom Generator 182 ausgesendeten Impulse speisen den beteffenden Schrittschaltmotor über eine Folgeschaltung 187, die durch das Signal konditioniert wird, das die im Register 181 gespeicherte Drehrichtung anzeigt, um die eine oder die andere von zwei

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Erregungsfolgen der Wicklungen des Motors in Übereinstimrnunt mit dem an sich bekannten Halbschrittsystem festzulegen. Die Folgeschaltung steuert eine Ketzschaltung 188 an, die für das Verstärken der Folgesignale und das Begrenzen des Stroms in den Motorphasen auf den Wert sorgt, der für die Zufuhr in Übereinstimmung mit dem an sich bekannten bipolaren Zerhackersystem erforderlich ist.

Die Steuerschaltung 179 jedes Zeitgebers 180 ist der Steuerschaltung 169 jedes Motors ähnlich mit dem Unterschied, daß Frequenzänderungen nicht notwendig sind. Sie beinhaltet ein Register 189, das die Zahl, welche die Dauer anzeigt und durch die zweite Instruktion der betreffenden Funktion FUO geliefert wird, speichern und ein Signal COM aussenden kann, das einen Impulsgenerator 191 mit einer konstanten Frequenz von 5 KHz erregt. Diese Impulse werden von einem Zähler 192 gezählt, der, wenn er eine Anzahl von Impulsen angesammelt hat, die der im Register 189 gespeicherten entspricht, ein Stoppsignal für den Generator 191 aussendet und ein Koinzidenz-hat-stattgefunden-Signal auf das Register 184 schickt.

Die Funktion FUl zeigt die Auswahl eines der sechs Kraftumformer 97, 126 (Fig. 2) an. Wenn der Decoder 176 (Fig. 4b) die Funktion FUl aus den Bits 11 bis 14 einer Instruktion decodiert, wird diese Funktion auf den Analogdaten-Multiplexer 171 geschickt, der einen Block 196 aus sechs Registern beinhaltet, von denen jedes einem entsprechenden Umformer zugeordnet ist. Die Auswahl des Umformers wird durch ein Setzen des betreffenden Registers des Blocks 196 auf der Grundlage der Adresse bewirkt, die durch die Bits 0, 1, 2 der Instruktion dargestellt wird. Das gesetzte Register erregt dann den betreffenden Umformer zum

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Lesen. Zu diesem Zweck sorgt eine Verstärkereinheit 197 für das Verstärken des Analogsignals, das durch den ausgewählten umformer 97, 126 iFig. 2) ausgegeben wird. Dieses durch den Umwandler 172 in Digitalform umgewandelte Signal wird auf den Puffer 170 übertragen, um auf das Übertragen auf den Minicomputer 164 zu warten. Diese Übertragung wird unter Zwischenwirkung des Puffers 170 bei Ausführung einer Instruktion bewirkt, deren Bits 11 bis 14 durch den Decoder 176 als Funktion FU2 decodiert werden. Die durch die Bits 0, 1, 2 dargestellte Adresse dieser Instruktion muß gleich der der Funktion FUl sein, die das Lesen angeordnet hat, um zu bestätigen, daß die benötigten Daten wirklich die gelesenen sind.

Die Funktion FU3 dient zum Auswählen der Hilfseinrichtungen, d.h. der Selbstanpassungselektromagneten 49 (Fig. 2), der Greifzwingen des Arbeitskopfes 25 usw. Wenn der Decoder 176 die Funktion FU3 ι Fig. 4b) aus den Bits 11 bis 14 einer Instruktion tFig. 3) decodiert, wird die betreffende durch die Bits 0 bis 8 dargestellte Adresse auf einen logischen Block 198 geschickt, der den Betrieb der jeweiligen Hilfseinrichtung über einen Energiezufuhrblock 199 vorbereitet. Die Ausführung der Operation der Hilfseinrichtungen wird dem Minicomputer 164 nicht signalisiert.

Die Funktionen FU4 und FU5 dienen zum Auswählen der Mikroschalter 162 und 163 (Fig. 2) bzw. der Zustimmungen, d.h. der an sich bekannten Grenzindikatoren, die zum Beseitigen fehlerhafter mechanischer Betriebsvorgänge vorgesehen sind. Wenn der Decoder 176 eine der vorerwähnten beiden Funktionen aus den Bits 11 bis 14 einer Instruktion decodiert, schickt er die Adresse, die in den Bits geringeren Gewichts der gleichen In-

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struktion enthalten ist, auf einen logischen Block 200, der das Lesen des ausgewählten Mikroschalters oder der ausgewählten Zustimmung bewirkt. Dieses Lesen wird dann auf den Puffer 170 geschickt.

Schließlich dient die Funktion FU6 zum allgemeinen Rücksetzen und braucht nicht weiter erläutert zu werden, während die Funktion FU7 zum Vorbereiten des Systems auf die Selbstinstruktion dient, wie im folgenden näher beschrieben wird.

Wenn RI gleich 0 ist, während RO gleich 1 ist, ist der Minicomputer 164 zum Empfang der durch die Einheit 161 übertragenen Information bereit. Diese Übertragung wird über den Puffer 170 (Fig. 4a) bewirkt, der zusätzlich zum Register 184 eine Gruppe von Toren 193, die eine Schnittstellenverleihung der dem Minicomputer 164 zugeführten Signale ermöglichen, eine Taktquelle CK, die fortwährend bei einer Frequenz von lO KHz umläuft, ein Schnittstellenregister 194 und einen um vier Einheiten weiterzählenden Zähler 195 aufweist, der durch eine Übertragungsfolge der Einheit 161 befehligt wird, wie noch nachstehend erläutert werden wird. Dann werden die Übertragungssignale TO, Tl, T2_# T3 (Fig. 5) und das Signal QB, das anzeigt, daß die Einheit zur Übertragung bereit ist, erzeugt.

Während der Übertragung werden die im Register 194 vorbereiteten Daten dem Minicomputer 164 vorgelesen und gehen dann auf den Speicher RAM desselben über. Das Signal QA Fig. 5), das durch ein Tor 210 (Fig. 4b) bei Empfang der Funktion FUO gegeben und an das Register 194 angelegt wird, ermöglicht es der Einheit 161, dem Computer die Annahme der empfangenen Instruktion FUO zu bestätigen. Gleichzeitig mit dem Signal Q2 ruft es den zweiten Teil der Instruktion FUO, und gleichzeitig mit dem Signal Q5

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versetzt es das Register 194 in die Lage, die Signale aus dem Register 184 zu empfangen. Dieses Register, das die aus den Zählern 183 und 192 empfangenen Ende-der-Operation-SignaIe speichert, bereitet im Register 194 von Zeit zu Zeit die Anforderung auf Übertragung dieser Signale aus dem Puffer 170 auf den Minicomputer 164 vor, sobald letzterer seine Verfügbarkeit (RI=O) signalisiert.

Auf ähnliche Weise bereitet das Signal QA iFig. 5), das durch das Tor 210 bei Empfang der Funktionen FU2, FU4 und FU5 gegeben wird, das Register 194 auf das Speichern der Situation des Umformers, der Mikroschalter und der Zustimmungen in diesem Augenblick vor. Diese Situation wird somit auf den Minicomputer übertragen.

Aus Vorstehendem wird ersichtlich, daß das System mit punktweiser Steuerung.der verschiedenen Simultanachsen unter Zwischenwirkung der Antriebe durch Schrittschaltmotoren ohne Stellungsrückkoppelung, d.h. mit offener Schleife, funktioniert. Die Einheit 161 ermöglicht den Parallelbetrieb sämtlicher leistungserbringender Einheiten (Motoren, Umformer etc.) durch Erwiderung von Hardware, während die Funktionen des Steuerns, des Speicherns usw. im Inneren des Minicomputers in Reihe ausgeführt werden, wodurch der Minicomputer aller Aufgaben enthoben wird, die sehr kurze Antwortzeiten erfordern.

SelbstInstruktion

Die Selbstinstruktion des Systems wird im wesentlichen über das Pult 167 befehligt. Dieses weist eine Auswähleinrichtung 2ol (Fig. 6) mit zwei Stellungen MAK und AUT auf. In Stellung AUT

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bereitet die Auswähleinrichtung 20l das System auf den automatischen Betrieb unter Steuerung des Minicomputers 164 vor. In Stellung MAN erregt die Auswähleinrichtung 2Ol eine Reihe von Handsteuereinrichtungen des Pults 167, die auf die Einheit 161 Signale schicken können, die den entsprechenden vom Minicomputer 164 auf die vorerwähnte Weise erzeugten Instruktionen gleichwertig sind. Insbesondere dient eine Zwei-Stellungs-Auswähleinrichtung 202 zum Auswählen des linken oder rechten Arbeitskopfes 25. Eine Auswähleinrichtung 203 in Form eines Steuerknüppels befiehlt die Bewegung entlang der X- und Y-Achse des Kopfes 25, der mittels der Auswähleinrichtung 202 ausgewählt wurde. Zwei Druckknöfpe 204 und 206 gestatten das Hinab- bzw. Heraufbewegen des Mantels 34 (Fig. 1) des ausgewählten Kopfes Ein Druckknopf 207 ermöglicht das Speichern der Stellung der sechs Achsen im RAM des Minicomputers (Fig. 2). Ein Druckknopf 208 (Fig. 6) dient dazu, dem Minicomputer 164 das Ende der Selbstinstruktionsstufe und daher des Programms mitzuteilen.

Die vorerwähnten Druckknöpfe und Auswähleinrichtunc-en dienen im allgemeinen zum manuellen Befehligen der Bewegung der Arbeitsköpfe 25. Damit die Selbstinstruktion befehligt werden kann, wird folgendermaßen vorgegangen:

Unter Zwischenwirkung des Fernschreibers 166 (Fig. 2) fordert der Benutzer aus dem Minicomputer 164 die Funktion FU7 zur Vorbereitung auf die Selbstinstruktion an. Der Minicomputer 164 sendet die sachbezogene Instruktion aus, die durch den Decoder 176 decodiert wird, wodurch ein logischer Block 209 (Fig. 2 und 4b) zum Empfangen der manuellen Befehle vorbereitet wird.

Der Benutzer stellt nun die Auswähleinrichtung 2Ol (Fig. 6) auf die Stellung MAN ein und befiehlt über die Auswähleinrichtungen 202 und 203 sowie die Druckknöpfe 204 und 206 die Bewegung der Köpfe 25 in der gewünschten Reihenfolge. Die Befehle wirken auf

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die betreffenden Folgeschaltungen 187 und Netzschaltungen 188, die die jeweiligen Motoren befehligen. Die gleichen Befehle werden an das Register 194 des Puffers 170 angelegt, wodurch der Minicomputer 164 die entlang jeder Achse ausgeführten Schritte zählen kann. Nachdem das gewünschte Setzen erreicht worden ist, drückt der Benutzer den Druckknopf 207 (Fig. 6). Der Minicomputer 164 speichert jetzt die Koordinaten der erreichten Stelle. Nachdem sämtliche gewünschten Operationen ausgeführt worden sind, wird der Druckknopf 208 gedrückt, wodurch das Programmende signalisiert wird.

Das Pult 167 weist außerdem die folgenden zusätzlichen Steuereinrichtungen auf, die die Steuerung des Bearbeitunszentrums durch den Minicomputer 164 vervollständigen können. Ein Druckknopf 211 dient zum sofortigen Unterbrechen des Betriebs der Einheit in Notfällen. Da die Schrittschaltmotoren ohne Rückkoppelungssteuerung arbeiten, wird es dann notwendig, mit der Operation noch einmal von vorn zu beginnen. Ein Start-Druckknopf 212 kann die Ausführung eines Arbeits- oder Bearbeitungszyklus mit der Auswähleinrichtung 2Ol in Stellung AUT starten. Ein Unterbrecher-Druckknopf 213 dient zum Konditionieren des Minicomputers 164, um den Zyklus am Ende einer gerade ausgeführten Instruktion zu stoppen, ohne daß Information verlorengeht. Dann wird eine Unterbrechungsprozedur im Dialog zwischen dem Minicomputer 164 und der Einheit 161 ausgeführt. Damit der Zyklus wiederaufgenommen werden kann, wird der Druckknopf 212 von neuem betätigt.

Das Pult 167 ist außerdem mit einer Eingabevorrichtung 214 versehen, die numerische Werte mit zwei Dezimalziffernstellen eingeben kann. Durch das Drücken eines Druckknopfes 215 wird, nachdem die gewünschte Zahl auf der Eingabevorrichtung 214 ein-

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gegeben worden ist, ein logischer Block 216 (Fig. 4a) in die Lage versetzt, den Wert der Eingabevorrichtung 214 zu lesen und ihn im Register 194 zur Verfügung des Minicomputers 164 zu speichern. Dieses Datum kann von Zeit zu Zeit die Bedeutung eines Laufs entlang einer Achse oder der Adresse einer Hilfseinrichtung annehmen. Die Bedeutung wird durch den Minicomputer bestimmt, der an einer vorbestimmten Stelle des Zyklus anhalten kann, um den Benutzer um veränderbare Daten oder zusätzliche Information zu bitten.

Schließlich weist das Pult 167 ein Potentiometer 217 (Fig. 6) zum Einstellen des Vorschubgrads eines Schneidwerkzeugs, beispielsweise einer Bohreinrichtung, auf.

Programmierung des Bearbeitungszentrums

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß, vom logischen Standpunkt aus gesehen, sich die Hardware-Einheit 161 (Fig. 2) mit Bezug auf den Minicomputer 164 transparent verhält, weil jede aus dem Bearbeitungszentrum kommende oder auf dasselbe gerichtete Information durch die Einheit 161 nicht verarbeitet, sondern durch den Minicomputer auf das Bearbeitungszentrum und umgekehrt übertragen wird. Der Minicomputer 164 kann komplexe Programme ausführen, die sich aus zahlreichen Unterprogrammen oder Unterroutinen zusammensetzen. Diese werden auf synthetische Weise durch eine Sprache bestimmt, die aus einigen zehn von bestimmten Instruktionen gebildet wird, von denen jede über den Fernschreiber 166 mittels mnemotechnischer Symbole oder Etiketten eingegeben werden kann. Jedes Symbol oder Etikett wird von einem Buchstabenpaar des Alphabets gebildet, dem ein oder mehrere Parameter in Übereinstimmung mit der Formel KW/Parameter

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folgen, bei der KW das mnemotechnische Symbol ist.

Diese Sprache gestattet die Verbindung der verschiedenen Unterroutinen zu einer komplexeren Routine und das Rufen von eventuell vorhandenen Routinen, die bereits mittels einer einzigen Adresse oder eines Etiketts aufgezeichnet worden sind. Außerdem gestattet die Sprache das unabhängige Programmieren jedes Arbeitskopfes zu unterschiedlichen Zeiten.

Die Arbeiten der beiden Köpfe 2 5 werden dann lediglich im Augenblick der Ausführung logisch und zeitlich in Wechselbeziehung zueinander gebracht, und zwar unter Steuerung von geeigneten in der Sprache vorgesehenen Instruktionen. Mit anderen Worten: Der Minicomputer handhabt die wechselseitigen Stellungen der beiden Arbeitsköpfe 2 5 auf dynamische Weise, damit jedwede Kollision dauerhaft vermieden wird.

Die folgenden Instruktionen dienen zur überwachung der verschiedenen Funktionen des Systems (Arbeitskontrolle) und können durch eine sehr einfache Prozedur über den Fernschreiber gerufen werden.

MD = Speicher verfügbar: Dient zum Erhalten des Ausdrucks des

immer noch für das programmieren zur Verfugung stehenden Speichers;

IN = Instruktion: Dient zum Vorbereiten des Systems auf

die Instruktion, d.h. auf das Aufzeichnen von einer oder mehreren Routinen;

LI = Liste: Dient zum Auffordern des Minicomputers,

die programmierten Instruktionen auf dem Fernschreiber aufzulisten;

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DU = Zwischenspeichern: Befiehlt das Lochen der programmierten

Instruktionen auf Band;

ST = Speichern:

Befiehlt das Aufzeichnen des auf das Band gelochten Programms in dem RAM;

MA = Manuell:

Dient zum Ausführen eines Arbeitszyklus, der sich aus einer Vielzahl von Routinen zusammensetzt, deren Name den Parameter der Instruktion darstellt; am Ende der Ausführung muß der Fernschreiber 166 (Fig. 2) zur Initiierung eines neuen Zyklus betätigt werden ;

SA = Halbautomatisch j Diese ist der Instruktion MA ähnlich, jedoch wird am Ende der Ausführung mit dem Start-Druckknopf 212 (Fig. 6) des Pults 167 von neuem gestartet;

AU = Automatisch:

Dient zum wiederholten Ausführen von Zyklen ohne Intervention des Fernschreibers, der dann abgeschaltet werden kann.

Nach dem Rufen der Instruktion IN - Instruktion ist das System in der Lage, die echten und eigentlichen Programmierinstruktionen zu empfangen, die entsprechend der von ihnen befohlenen Funktion in die folgenden Gruppen unterteilt werden können:

BetatigungsInstruktionen

Dies sind die Instruktionen, die sofort eine Antwort des Bear-

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beitungszentrums hervorrufen,

OR = Ursprung:

MO = Bewegung:

Dient zum Nullsetzen der Achsen der beiden Arbeitsköpfe und gegebenenfalls der Drehtische, wie vom Parameter angegebenj

Ermöglicht den vom Parameter angegebenen Bewegungsbefehl der Achsen;

AX «= Hilfseinrichtungen: Befehligt die vom Parameter angegebenen

Hilfseinrichtungen;

HL = Halten:

Befiehlt das Anhalten des Arbeitskopfes, auf den sie programmiert ist; der Kopf fährt durch ein Drücken des Start-Druckknopfes 212 des Pults 167 in seiner Bewegung fort;

WA = Warten; Befiehlt das Anhalten des Arbeitskopfes, auf den sie programmiert ist, über eine vom Parameter angegebene Zeitspanne, beispielsweise, um die Betätigung einer Hilfseinrichtung nach Befehlserteilung zu gestatten.

Folgen-SteuerInstruktionen

Dies sind die Instruktionen, die Vergleiche ausführen, logische Entscheidungen treffen und die Reihenfolge der Ausführung der Instruktionen festlegen.

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NU = Nummer: Erzeugt eine vom Parameter angegebene

Etiketten- oder Sprungadresse, wodurch das Verbinden einer Vielzahl von Instruktionen einer Routine ermöglicht wird;

JU = Sprung: Befiehlt einen unbedingten Sprung auf die

von der folgenden Instruktion NU angegebene Adresse;

BL, BE, BG = Verzweigen, wenn weniyer, gleichgroßer: Befehlen

eines Sprunges, der durch den Vergleich von zwei Parametern oder eines Parameters mit einem zähler konditioniert wird;

EX *= Ausführung: Ermöglicht das Rufen einer vom Programmierer vorbereiteten und vom Parameter angegebenen Routine, wobei in dieselbe die im Parameter selbst angegebenen bestimmten Daten eingefügt werden.

WechselbeziehungsInstruktionen

Diese bringen die Bewegung der beiden Arbeitsköpfe in Wechselbeziehung zueinander.

KO = Koordination: Dient zum Konditionieren des Arbeitsvorgangs des einen Arbeitskopfes mit dem des anderen Arbeitskopfes, wobei Zusammenkünfte oder Zusammentreffen

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2* .

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zwischen ihnen während der Ausführung dieser Arbeitsvorgänge festgelegt werden;

LB = Koordinationsetikett: Dient zum Geben der Adresse einer

Koordinationsinstruktion KO; daher entspricht einer Instruktion LB auf dem einen Arbeitskopf eine Instruktion KO auf dem anderen Arbeitskopf, der dann angehalten wird, bis die Funktion LB auf dem ersten Kopf ausgeführt worden ist;

QA ■= Antikollisionseinstellung:

Dient zum Speichern der Abmessungen der beiden Arbeitsköpfe, die durch den Parameter angegeben werden, und gibt den maximalen Lauf an, den ein Kopf entlang der X-Achse ausführen kann, wobei sich der andere Kopf in Nullstellung befindet, ohne daß ein Aneinanderschlagen der beiden Köpfe stattfindet; die dynamische Verwendung einer veränderbaren Antikollisionseinstellung oder -größe kann Zeiteinsparungen erlauben, wenn in bestimmten Fällen ein Kopf gestartet werden kann, ohne daß gewartet zu werden braucht, bis der andere Kopf in dieser Stufe seine Endstellung erreicht hat; der parameter gibt außerdem an, welcher der beiden sich in Bewegung befindlichen Arbeitsköpfe Vorrang vor dem anderen hat, wenn eine wechselseitige

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Entfernung erfühlt wird, die unter dieser Antikollisionseinstellung liegt.

Geometrische BezugsInstruktionen

Diese erlauben die geometrische Bestimmung der Bewegung der Arbeitsköpfe.

RI = Bezugnahme:

II * InkrementaIbeginn:

Ermöglicht die Bestimmung neuer Bezugssysteme, beispielsweise der Nullkoordinaten eines Ausrüstungsteils, mit Bezug auf das maschinentechnische Null, wodurch das gesamte sich auf die Ausrüstung beziehende programmieren vereinfacht wird;

Gestattet die Ausführung und Speicherung in Form eines Inkrementalwertes von sämtlichen Bewegungsinstruktionen, die den Motoren nach dieser Instruktion erteilt werden;

IF = Inkrementa!ende:

Gestattet die Ausführung in Form eines absoluten Wertes der Bewegungsinstruktionen und löscht die Instruktion II.

Instruktionen zum Abfragen externer Bedingungen

Diese liefern Information über externe Zustimmungssignale zur Fortsetzung der Ausführung.

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RP «= Suchen Wand:

Bewirkt das Bewegen eines Arbeitskopfes entlang einer Achse, bis er auf eine Wand trifft, und das Ausführen des Zyklus, der von einer bestimmten Stufe oder einer anderen ab fortgesetzt werden soll, je nachdem, ob die Wand aufgefunden wurde oder nicht; das Vorhandensein der Wand wird durch die Umformer 97 und 126 (Fig. 2) signalisiert;

RF = Suchen Bohrung:

Bewirkt eine Bewegung eines Arbeitskopfes entlang einer vorbestimmten Bahn, beispielsweise einer Spirale, um nach einer Bohrung in einem Werkstück zu suchen;

CF ^β Vergleich:

Die von einem Arbeitskopf auf der Grundlage der durch die Schrittschaltmotoren
erfolgten Antriebe erreichte Stellung
wird durch den Minicomputer mit der vorgesehenen Stellung verglichen;

PP = Vorliegen des Werkstücks:

Ermöglicht das Erfühlen eines externen
Signals (üblicherweise eines Mikroschalters); der Zyklus setzt sich automatisch fort, wenn die gewünschte Bedingung auftritt; im gegenteiligen Fall springt
er auf die vom Parameter angegebene
Adresse.

Aus vorstehend Gesagtem ist es klar, daß beispielsweise die Suchen-Wand-Instruktion es dem Minicomputer ermöglicht, ein

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Fortfahren der Folge als Funktion des Ergebnisses der betreffenden Operation zu bewirken.

AufbereitungsInstruktionen

Diese gestatten das Korrigieren von bereits programmierten Instruktionen.

RE - Ersetzen: Gestattet ein Ersetzen sämtlicher In

struktionen, die zwischen zwei im Parameter angegebenen Instruktionen enthalten sind, durch neue auf dem Fernschreiber eingegebene Instruktionen;

PL = Einsetzen: Gestattet ein Einfügen von einer oder

mehreren neuen Instruktionen vor der im parameter angegebenen Instruktion?

DE ^β Löschen: Gestattet ein Löschen sämtlicher In

struktionen, die zwischen zwei vom Parameter angegebenen Instruktionen enthalten sind.

Für besondere Anwendungen typische Instruktionen

Diese dienen als bestimmte Befehle für besondere Einrichtungen und bedürfen keiner speziellen Beschreibung, weshalb sie hier lediglich aufgelistet sind.

SP = Eingabe der Drehgeschwindigkeit der Bohrerspindel;

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MN - Drehbefehl für die Spindel;

FR = Vorschubgrad (Eingabe des Vorschubgrads der Spindel);

TR = Drehung des Werkzeugtisches, um das gewünschte Werkzeug immer in den gleichen Wechselbereich zu verbringen;

RB = Nieten: Bewirkt die Ausführung eines vollständigen Vernietungszyklus.

Betriebsbeispiel

Fig. 7 veranschaulicht in Form eines Flußdiagramms die vollständige Folge für den Zusammenbau einer Gruppe oder Einheit, wobei von den zwei Arbeitsköpfen 2 5 Gebrauch gemacht werden muß. Der linke Arbeitskopf 25 ist mit Greifzwingen ausgerüstet und der rechte Arbeitskopf mit einem Schraubenzieher, der mit einer automatischen Ladeeinrichtung für die Schrauben versehen ist. Der Arbeitsvorgang besteht darin, daß auf einem mit einem Feststellstift 154 versehenen Teil 153 mittels des linken Kopfes ein Block 155 mit einer Bohrung 155' für den Stift und zwei Gewindebohrungen 156 und auf diesem eine Platte 157 mit zwei Bohrungen 157*angeordnet wird. Es müssen zwei Schrauben 158 und 159 durch die Platte in den Block 155 mittels des rechten Kopfes 25 geschraubt werden.

Für den linken Arbeitskopf 25 beginnt das Programm mit einer Block-ergreifen-Operation, die durch das Bezugszeichen 2 30 angedeutet ist und unter Steuerung einer Instruktion MO zum Erreichen der Stelle des Blocks 155 und einer Instruktion AX für den Ergreif en-Block -Befehl ausgeführt wird. Es folgt eine Transportoperation 231 des Blocks 155 bei Ausführung einer weiteren In-

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2k

struktion MO zum Erreichen der Stelle des Teils 153. Dann erfolgt eine Absetzoperation 2 32 des Blocks 155 bei Ausführung einer Instruktion RF zum Zentrieren des Stifts 154 mit der Bohrung 155' des Blocks.

Auf der Grundlage des Signals des Umformers 97 (Fig. 2) gestattet es die Einheit 161 dem Minicomputer 164, eine logische Operation 2 33 bei Ausführung einer Vergleichsinstruktion CF auszuführen, um festzustellen, ob die vorgesehene Endstellung mit dem Arbeitskopf erreicht worden ist. Wenn die Antwort "Nein" lautet, unterbricht das Bearbeitungszentrum seinen Betrieb, und der Benutzer muß die Ursache dieser Unterbrechung feststellen. Wenn die Antwort "Ja" lautet, führt der Minicomputer 164 auf der Grundlage des Lesens der Fühlelemente eine Vorliegen-des-Teils-oder-Werkstücks-Instruktion PP (logische Operation 234) aus, um festzustellen, ob der Block 155 tatsächlich auf dem Teil 153 positioniert wurde. Wenn das Ergebnis dieser Operation negativ ist, führt das programm eine Sprunginstruktion (Sprungbefehl) JU aus und beginnt noch einmal von vorn.

Wenn andererseits dieses Ergebnis positiv ist, wird eine Operation 236 des Ergreifens der platte 157 gestartet, der eine Transportoperation 237, eine Absetzoperation 238 und eine Stellung-erreicht-Operation 239 folgt, wobei diese Operationen den Operationen 230, 231, 232 und 233 ähnlich sind. Wenn die Endstellung nicht erreicht worden ist, unterbricht auch in diesem Fall das Bearbeitungszentrum seinen Betrieb, während, wenn die Endstellung erreicht worden ist, eine Vorliegen-des-Teils-Operation 241 bei Ausführung einer Instruktion PP ausgeführt wird, um nachzuprüfen, ob die Platte 157 in Stellung gebracht worden ist. Wenn das Ergebnis dieser prüfung negativ ausfällt, wird ein Sprung auf Operation 236 ausgeführt und die Operation auf der platte 157

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wiederholt. Wenn andererseits das Ergebnis der prüfung positiv ausfällt, erfolgt eine Koordinationsoperation mit dem programm des rechten Arbeitskopfes 25 bei Ausführung einer Instruktion LB für den linken Kopf 25, der zeitweilig anhält, und einer Instruktion KO auf dem rechten Kopf 2 5 (Stelle 242 des Diagramms in Fig. 7).

Das programm des rechten Kopfes 25 wird unabhängig von dem des linken Kopfes 2 5 eingegeben und beginnt mit der Instruktion KO. Darauf folgt eine Schraube-ergreifen-Operation bei Ausführung einer Instruktion AX zum Hervorrufen des Zuführens der Schraube 158 (Operation 243). Es folgt eine Operation 244 des Prüfens der vorangegangenen Operation, und wenn das Ergebnis derselben negativ ist, wird die Operation 243 wiederholt. Wenn andererseits das Ergebnis der Operation 244 positiv ist, erfolgt ein Nachprüfen 246 der Programmsituation des linken Kopfes 25, um festzustellen, ob die Platte 157 abgesetzt worden ist. Wenn diese Platte noch nicht abgesetzt worden sein sollte, wird das Nachprüfen 246 wiederholt, bis das Ergebnis dieser Operation positiv ausfällt, wodurch die Ausführung der beiden programme weiter koordiniert wird.

Wenn das Vorhandensein der Platte 157 auf diese Weise erfühlt wird, wird durch den Minicomputer 164 mittels zweier aufeinanderfolgender Nachprüfoperationen 247 und 248 festgestellt, ob eine Bohrung 157' in der Winkelplatte 157 bzw. ob eine Gewindebohrung 156 im Block 155 vorhanden ist. Wenn das Ergebnis einer dieser Nachprüfungen negativ ausfällt, unterbricht das Bearbeitungszentrum seinen Betrieb, und der Benutzer sucht nach der Ursache der Unterbrechung. Wenn andererseits das Ergebnis positiv ausfällt, wird nach der Nachprüfoperation die Operation 249 des Einschraubens der Schraube 158 bei Ausführung einer Instruktion

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MN gestartet. Der Minicomputer stellt nun durch die in Fig. des Haupt patents dargestellten Verfahrensweisen durch einen Test 251 fest, ob das Einschrauben abgeschlossen worden ist. Wenn das Ergebnis dieses Tests negativ ausfällt, erfolgt das Auswerfen (Operation 2 52) des zurückgewiesenen Teils mittels der Ausführung einer Instruktion AX, die einen an sich bekannten Ladearm befehligt.

Wenn andererseits das Ergebnis des Tests positiv ausfällt, wird die Routine von der Stelle 242 ab bis zum Test 251 für die zweite Schraube 159 wiederholt. In der Zwischenzeit hat nach dem Signalisieren des Vorliegens der Platte 157 der linke Kopf 25 das Signalisieren des eventuellen Vorliegens der zweiten Schraube unter Steuerung einer Instruktion PP (Operation 253) gestartet. Bis diese Schraube 159 vorliegt, wird das Nachprüfen fortlaufend wiederholt. Wenn andererseits das Vorhandensein der Schraube erfühlt wird, und zwar gleichzeitig mit dem Einschrauben-beendet-Signal (Operation 251), wird durch eine Instruktion AX das Ergreifen der fertigen zusammengebauten Einheit und durch eine Instruktion MO der Transport und das Auswerfen (Operation 2 54) dieser Einheit befohlen.

Es ist daher klar, daß die Instruktion der Koordination zwischen den beiden Arbeitsköpfen ein Auswerfen der Einheit durch die Zwingen des linken Kopfes 25 vermeidet, ehe der rechte Kopf die Einschrauboperationen abgeschlossen hat. Außerdem würde es sonst nicht möglich sein, wegen der Rettungswiederumläufe in denjenigen Fällen, in denen die erforderliche Situation nicht bestätigt ist, den Synchronismus der Operationen der beiden Köpfe sicherzustellen.

Ma/Era - 27 077 Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

f 1. ,Selbstanpassendes Bearbeitungszentrum für programmierbare ^-^ Automation nach Patent 26 40 257 mit einer Fühleinrichtung, die einen Satz von verschiedenen Situationen des Bearbeitungsvorgangs erkennen kann, wobei eine Programmeinrichtung zum Speichern eines Programms vorgesehen ist, das aus einem Satz Unterroutinen besteht, die den Situationen entsprechen, und wobei die Fühleinrichtung in Erwiderung der Erkennung einer vorgegebenen Situation des Bearbeitungsvorgangs die entsprechende Unterroutine des Programms adressieren kann, dadurch gekennzeichnet, daßdie Fühleinrichtung ein Kraftumformer ist, der eine Wand des Werkstücks, das entlang einer entsprechenden Bahn einer programmierbaren selbstanpassenden Einrichtung angeordnet ist, erfühlen kann, wobei die Programmeinrichtung eine Suchen-Wand-Instruktion erkennen und die folgende Instruktion als Funktion des Ergebnisses dieser Suche adressieren kann.
2. Zentrum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung eine Einrichtung zum Signalisieren externer Bedingungen ist, wobei die Programmeinrichtung eine Einrichtung zur Erkennung einer Zustimmungsinstruktion auf Fortsetzung der Ausführung als Funktion des Ergebnisses dieses Signalisierens aufweist.
3. Zentrum nach Anspruch 1 oder 2 mit wenigstens einer zweiten programmierbaren selbstanpassenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen unabhängig programmierbar sind und die Programmeinrichtung eine Einrichtung zum Erkennen von Wechselbeziehungsinstruktionen aufweist, um die Bewegung

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der entsprechenden Einrichtung mit der der anderen in Wechselbeziehung zu bringen.
4. Zentrum nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erkennen der Wechselbeziehungsinstruktionen eine Koordinationsinstruktion erkennen kann, um die Bewegung der entsprechenden Einrichtung anzuhalten, bis die Ausführung einer Koordinations-Etiketteninstruktion auf der anderen Einrichtung beendet ist.
5. Zentrum nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e kennzeichn et, daß die Einrichtung zum Erkennen der Wechselbeziehungsinstruktionen eine Antikollisions-Einstellungsinstruktion erkennen kann, die die Abmessungen der beiden Einrichtungen bestimmt, um die Bewegung einer der Einrichtungen anzuhalten, wenn während ihrer Simultanbewegung eine Entfernung zwischen den Einrichtungen erfühlt wird, die unter der der Antikollisionseinstellung liegt.

6. Zentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinrichtung aus einem Lese/Schreib-Speicher mit wahlfreiem Zugriff besteht, der in einem Minicomputer eingebaut ist, wobei eine Eingabeeinheit im Speicher vorgesehen ist zum Aufzeichnen eines gegebenen Programms von Zeit zu Zeit.

7. Zentrum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit mit dem Minicomputer in Übereinstimmung mit Dialogprozeduren zwischen einer zentralen Einheit und einer Datenübertragungsendstation zusammenwirkt, um aus den Speicher die von Zeit zu Zeit oenötigten Routinen zur Abänderung der aufgezeichneten Routinen und

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Vervollständigung der Daten abzurufen, die für den Bearbeitungsvorgang notwendig sind und vom Minicomputer benötigt werden.

8. Zentrum nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmeinheit eine permanente Aufzeichnungsinstruktion erkennen kann, um es der Einheit zu ermöglichen, auf einem permanenten Träger das in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff aufgezeichnete Programm aufzuzeichnen.

9. Zentrum nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit eine zum Eingeben geeignete Einrichtung aufweist, um verschiedene Unterroutinen miteinander zu verbinden, so daß sie mit dieser Verbindung aufgezeichnet und der Reihe nach mittels einer einzigen Adresse gerufen werden können.

lO. Zentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede selbstanpassende Tasteinrichtung entlang jeder von wenigstens zwei Koordinaten durch eine Einheit mit numerischer Steuerung über einen entsprechenden Schrittschaltmotor bewegt werden kann, der von einer Anzahl elektrischer Impulse gespeist wird, die zu dem auszuführenden Lauf proportional sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit mit numerischer Steuerung in einer einzigen Hardware-Einheit enthalten sind, die eine einzige Schnittstelle mit einer zentralen Verarbeitungseinheit für die für den Bearbeitungsvorgang notwendige Information besitzt, wobei die Hardware-Einheit die Information auf die zentrale Einheit übertragen und aus letzterer die verarbeiteten

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Daten zur Betätigung der Schrittschaltmotoren empfangen kann.

11. Zentrum nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Hardware-Einheit einen Decoder für die von der zentralen Einheit ausgesandten Instruktionen und die Adresse des zu betätigenden Schrittschaltmotors sowie einen Puffer zur Übertragung der Daten auf die Programmeinheit aufweist, wobei die Einheit mit numerischer Steuerung zwischen dem Decoder und dem Puffer parallelgeschaltet ist.

12. Zentrum nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformer und externen Zustimmungseinrichtungen zwischen dem Decoder und dem Puffer parallelgeschaltet sind.

13. Zentrum nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit mit numerischer Steuerung ein Register für die Anzahl der beim jeweiligen Schrittschaltmotor zu befehligenden Schritte, einen Impulsgenerator und einen Komparator für die Anzahl der auf den Motor gesandten Impulse und die Anzahl der Schritte aufweist, wobei der Komparator der Programmeinheit das Ergebnis des Vergleichs unter Zwischenwirkung des Puffers signalisieren kann.

14. Zentrum nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Folgeschaltung, die üblicherweise die Impulse konditionieren kann, um ein Drehen des betreffenden Motors in einer bestimmten Richtung zu bewirken, wobei ein vom Decoder gesandtes Signal die Folgeschaltung derart ansteuern kann, daß die Impulse zum Bewirken eines Drehens des Motors in entgegengesetzter Richtung kondioniert werden.

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1.5. Zentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer von Hand betätigbaren Einrichtung, die wahlweise betätigt werden kann, um ein Steuern des Zentrums durch den Benutzer und Aufzeichnen einer Reihe von Instruktionen in der Programmeinrichtung zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lehrinstruktion gerufen werden kann, um die von Hand betätigbare Einrichtung zu aktivieren.

16. Zentrum nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand betätigbare Einrichtung ein Teil zum vorherigen Einstellen der manuellen Bewegung, ein Teil zum Auswählen der zu bewegenden Einrichtung und eine Einrichtung zum Befehlen der Bewegung entlang der verschiedenen Bewegungsachsen der Einrichtung aufweist.

17. Zentrum nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen entlang wenigstens zweier Koordinaten über einen einzigen Hebel befohlen werden können, der entlang genauso vieler Koordinaten bewegbar ist.

18. Zentrum nach Ansprüchen 13 und 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befehlen der Bewegung auf eine Schaltung wirken kann, die die Folgeschaltungen ansteuert und zwischen dem Decoder und dem Puffer geschaltet ist.

19. Zentrum nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Aufzeichnen befehligendes Teil betätigt werden kann, um den Puffer zu konditionieren, damit er die Übertragung der Anzahl der vom

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Motor ausgeführten Schritte auf den Speicher befiehlt.

20. Zentrum nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil und die Einrichtung zum Befehlen der Bewegung von einem Pult getragen sind, das auch eine Einrichtung zum Eingeben veränderlicher Daten und Befehle enthält, die unmittelbar auf die Programmeinrichtung wirken können.

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