DE3146342A1

DE3146342A1 - Nc-daten-teil- und -aufbereitungseinrichtung fuer nc-werkzeugmaschinensystem

Info

Publication number: DE3146342A1
Application number: DE19813146342
Authority: DE
Inventors: Yoshinao Yokohamato Arai; Kanji Kymakura Takeda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1981-11-23
Publication date: 1982-06-16
Also published as: JPS5789106A; US4580207A; JPS6225202B2; DE3146342C3

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

NC-Daten-Teil- und -Aufbereitungseinrichtung für NC-Werkzeugmaschine η system

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teil- und Aufbereitungseinrichtung, die sehr schnell NC-Daten für die Steuerung einer NC-Werkzeugmaschine aufbereiten kann.

In den letzten Oahren wurden in Werkzeugmaschinen-Betrieben viele Mehrfach-Werkzeugmaschinen wie Bearbeitungs- und Drehzentren eingeführt. Diese Werkzeugmaschinen verbessern die Produktivität durch die Vielzahl ihrer Funktionen, die bekannte Werkzeugmaschinen mit jeweils nur einer Funktion nicht aufweisen.

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines solchen Werkzeugmaschinen-Betriebs mit drei NC-Werkzeugmaschinen M,-M-., mit den jeweiligen NC-Werkzeugmaschinen zugeordneten NC-Einheiten l-3₉ mit einem automatischen Förderkarren 4, mit einem Beschicker 5 und mit einem Steuercomputer 6. Die NC-Wer kzeugmaschinen M, -M., weisen jeweils automatische Werkzeugwechsler (ATC) 7-9 auf, die Werkzeuge automatisch entsprechend den Anweisungen von den zugeordneten NC-Einheiten 1-3 wechseln, und ferner weisen sie automatische Schlittenwechsler 11-13 auf, die automatisch Schlitten 10 auswechseln, auf denen Werkstücke montiert sind.

Nachstehend wird kurz ein Bearbeitungsvorgang in dem Werkzeugmaschinen-Betrieb erläutert. Ein auf dem Beschicker 5 angeordnetes Werkstück wird der Maschine (Μ,-Μ,), von der es zu bearbeiten ist, von dem automatischen Förderkarren 4 zugeführt und auf den Schlittenwechsler (11-13) verbracht. Wenn der Bearbeitungsvorgang des von den Werkzeugmaschinen (M,-M,) bis dahin bearbeiteten Werkstücks beendet ist, wird der Schlittenwechsler (11-13) automatisch verfahren, so daß das geförderte Werkstück vom Steuercomputer 6 zugeführt wird, und dann beginnt der Bearbeitungsvorgang. Das von der Werkzeugmaschine bearbeitete Werkstück wird von dem automatischen Förderkarren 4· zum Beschicker 5 zurückgebracht. Auf diese Weise werden die auf dem Beschicker 5 angeordneten Werkstücke sequentiell bearbeitet.

Bei der Aufbereitung der NC-Daten werden automatische Programmsprachen wie APT und EXAPT (erweitertes Unterprogramm von APT) verwendet. Bei diesem System schreibt ein Teileprogrammierer ein Teileprogramm nach Maßgabe einer Konstruktionszeichnung, und dieses Programm wird dann von einer automatischen Programmiereinrichtung ausgeführt, so daß erforderliche NC-Daten erzeugt werden. Beim Schreiben des Teileprogramms setzt der Programmierer eine bestimmte Werkzeugmaschine für die Bearbeitung bestimmter Teile und eine bestimmte NC-Einheit voraus.

Da die NC-Werkzeugmaschinen Mr-M, verschiedene Bearbeitungsoperationen ausführen können, können für die eingesetzte Werkzeugmaschine und die Operationsfolge zur Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks verschiedene Alternativen existieren. Um eine Optimierung des Werkstattbetriebs zu erzielen, ist es erwünscht, je nach den Werkstattbedingungen wie Änderung der Werkstückarten, Vorhandensein von dringend benötigten Werkstücken, Überlastungs- oder Nichtauslastungszustand, Versagen einer Werkzeugmaschine oder Bruch

eines Werkzeugs, sofort eine richtige Zuweisung von Aufträgen durchzuführen.

Wenn aber bei dem bekannten NC-Daten-Aufbereitungssystem die Bearbeitungsschritte oder die Werkzeugmaschinen geändert werden, muß das Teileprogramm neu geschrieben werden, um die erforderlichen NC-Daten zu erhalten, was sehr lang dauert.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer NC-Daten-Auf bereitungseinrichtung für eine NC-Werkzeugmaschine, wobei die Auftragszuweisung für jedes Bearbeitungselement sowie die sofortige Aufbereitung erforderlicher NC-Daten ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung wird ein NC-Daten-Teilungsprozessor vorgesehen, der von einem Hauptprozessor ausgegebene Werkzeugort-Information in Bearbeitungselemente teilt, und ferner ist ein NC-Daten-Aufbereitungsprozessor vorgesehen, der die dividierten Unterdaten nach Maßgabe eines Momentanzustands der Werkstatt verknüpft und aufbereitet.

Wenn also ein Teile programm ohne feste Zuordnung einer Werkzeugmaschine und einer NC-Einheit zu einem bestimmten Werkstück geschrieben ist, kann bei einer Änderung der Auftragszuweisung nach Maßgabe der Werkstattbedingungen die NC-Information sofort erhalten werden. Somit wird der Nutzungsfaktor der Werkstatt verbessert, die Teilelesezeit wird verkürzt, und damit wird die Produktivität erhöht.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer bekannten Werkzeugmaschinen-Werkstatt;

Fig. 2 das Blockdiagramm einer Werkzeugmaschinen-Werkstatt, in der eine NC-Daten-Teil- und -Aufbereitungseinrichtung nach der Erfindung eingesetzt wird;

ein Datenformat sowie ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Operation eines NC-Daten-Teilprozessors nach Fig. 2; ein Auftr agsVorrang-Beziehuηgsd iagramm; Auftragszuweisungs-Diagramme;

ein Datenformat und ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Operation des NC-Daten-Aufbereitungsprozessors von Fig. 2.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2-8 erläutert. Die dabei verwendeten Bezeichnungen werden wie folgt definiert:

(1) Bearbeitungselement:

Eine kleinste Einheit für eine Auftragszuweisung an die Werkzeugmaschine; d. h., das Bearbeitungselement ist definiert als ein Auftrag, der von einem Werkzeug ausführbar ist. Eine NC-Information für das Bearbeitungselement wird als Bearbeitungselement-Information bezeichnet.

(2) Auftragsvorrang-Beziehung:

Die Beziehung zwischen einem momentan auszuführenden Bearbeitungselement (dem im Vorrang untergeordneten Element)

Fig	. 3
und	h
Fig	. 5
Fig	. 6k
6B,	6C
Fig	. 7
und	8

und einem vor diesem auszuführenden Bearbeitungselement (dem Vorrang erhaltenden Element). Wenn z. B. in eine Bohrung ein Gewinde zu schneiden ist, hat das Bohren Vorrang vor dem Bearbeitungselement des Gewindeschneidens. Bearbeitungsschritte zum Abgraten können ebenfalls durch die Auftragsvorrang-Beziehung dargestellt werden.

(3) Auftragssatz:

Ein Satz von geordneten Bearbeitungselementen für einen einer Maschine zugewiesenen Auftrag nach Maßgabe der Belastung, des Arbeitsplans und des Nutzungsfaktors.

(4) Datensatz;

NC-Daten , V/er kzeugweginf ormation und Befehlsinformation für die Funktionen der Maschine, die vorübergehend in einem Speicher gespeichert sind, um die NC-Daten zu erzeugen. Der Datensatz ist einem Bestimmungssatz oder einer Operationsinformation zugruppiert.

(5) Bestimmungssatz:

Er bezeichnet den Namen eines Teileprogramms, einer verwendeten Maschine und eines verwendeten Werkzeugs.

(6) Operationsdaten:

Sie bezeichnen eine Operation des Werkzeugs und umfassen Information über die Bewegungsrichtung des Werkzeugs, Geschwindigkeitsinformation und Stoppinformation. Ferner umfassen sie Information über die Lage des Werkzeugwechsels, den Rotationswinke 1 eines ein Werkstück tragenden Tischs, den Spielraum zwischen dem Vorderende des Werkzeugs und dem Werkstück, die Art des Schneidmittels und den Ein-/Aus-Zustand des SchneidmitteIs.

Fig. 2 zeigt den Gesamtaufbau einer Auftragsverarbeitungs-Werkzeugmaschinenwerkstatt mit NC-Werkzeugmaschinen M,-M,, wobei die Einrichtung nach der Erfindung eingesetzt wird. Ein Teileprogramm 21, das entsprechend einer Konstruktionszeichnung geschrieben ist, ohne daß dabei eine bestimmte Werkzeugmaschine und NC-Einheit angegeben ist, wird von einem Hauptprozessor 22 einer automatischen Programmiervorrichtung ausgeführt, und eine Serie von Daten für den ersten bis letzten Bearbeitungsschritt ist in einer Bearbeitungsinformations-Datei 23 gespeichert.

Ein NC-Daten-Divisionsprozessor 24· teilt die Bearbeitungsdaten in Bearbeitungselemente, und zwar jeweils eines für jedes eingesetzte Werkzeug, und speichert die Bearbeitungselemente in einer Bearbeitungselement-Datei 25. Ein Auftragszuweisungs-Prozessor 34 liest oder erfaßt die Bedingungen der Werkstatt mittels Fühlern oder Dateneingängen 33 und bestimmt die Auftragszuweisung dementsprechend und gibt einen Aufbereitungsbefehl an einen NC-Daten-Aufbereitungsprozessor 26.

Der NC-Daten-Aufbereitungsprozessor 26 führt eine Verknüpfung und Aufbereitung eines vorbestimmten Satzes von Bearbeitungselementen für jede Werkzeugmaschine durch. Nachgeschaltete Prozessoren 27-29, von denen jeweils einer für jede Werkzeugmaschine vorgesehen ist, verarbeiten die aufbereiteten Bearbeitungselemente und erzeugen NC-Daten 30-32, die an die Werkzeugmaschinen M, -M-, weitergegeben werden.

Nachstehend wird der NC-Daten-Teilprozeß erläutert unter Bezugnahme auf das Datenformat nach Fig. 3 und das Ablaufdiagramm nach Fig. k-. Nach Fig. 3 oben umfaßt eine Bearbei-

tungsinformation 40, die zum Bearbeiten eines bestimmten Werkstücks erforderlich ist, eine Teileprogrammnummer 41 für das Werkstück, einen Bestimmungssatz 42, mehrere Gruppen von Werkzeugbestimmungsinformation 43a, 43b, 43c, 4 3d, ..., Operationsinformation 44a, 44b, 44c, 44d, ... einschließlich Operationen und Bedingungen der angegebenen Werkzeuge und einen FINI-Code 45, der das Ende der Information bezeichnet. Die Hehrzahl Gruppen von Werkzeugbestimmungsinformation und die Mehrzahl Gruppen von Operationsinformation sind vorgesehen, weil normalerweise eine Mehrzahl Werkzeuge zum Bearbeiten eines Werkstücks eingesetzt werden.

Der NC-Daten-Divisionsprozessor 24 teilt die Bearbeitungsinformation 40 für das Werkstück in Bearbeitungselementinformation, deren jede von einem Werkzeug abwickelbar ist, und speichert die Bearbeitungselement-Information in Form der Bearbeitungselement-Datei 25 in einem Platten- oder Trommelspeicher. Die Bearbeitungselement-Information ist mit 50, 60 und 70 links in Fig. 3 dargestellt. 3ede Bearbeitungselement-Information 50, 60 und 70 umfaßt eine Bearbeitungselement-Nummer, einen Bestimmungssatz, eine Startzustandsinformation, eine Werkzeugbezeichaungsinformation, eine Operationsinformation und eine Endzustandsinformation .

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird die Art und Weise der Unterteilung der Bearbeitungsinformation 40 entsprechend Fig. 3 zur Erzeugung der Bearbeitungselement-Information 50, 60, 70, ··· erläutert.

Mit 80 ist auf der rechten Seite von Fig. 3 ein Speicherbereich bezeichnet, der eine Zustands-Tabelle 81, eine Teileprogrammnummer-Tabelle 82 und eine Bestimmungssatz-Tabelle 83 enthält. Dieser Bereich kann ein Teil des Spei-

chers sein, in dem die Bearbeitungselement-Datei 25 gespeichert ist, oder er kann ein Teil eines Speichers sein, der in dem NC-Daten-Divisionsprozessor 24- enthalten ist.

Wenn die Information 4-1-4-5 der Bearbeitungsinformation 4-0 gelesen werden soll, werden in einem Schritt 90 die Tabellen 81-83 im Speicherbereich 80 gelöscht. In den Schritten 91 und 92 werden die Bearbeitungsdaten 4-0 datensatzweise gelesen, und die gelesenen Datensätze werden diskriminiert. 3e nach dem Unterscheidungsergebnis wird jede Information in einem der Schritte 93, 94·, 95, 97 und 98 verarbeitet.

Dabei wird die Teileprogrammnummer 4-1, z. B. "POOOl", in Schritt gelesen, die in der Tabelle 82 im Speicherbereich 80 gespeichert ist.

Der Bestimmungssatz 4-2 wird in Schritt 94- in der Tabelle im Speicherbereich 80 gespeichert.

In Schritt 95 wird die Werkzeugbestimmungsinformation 4-3a daraufhin geprüft, wie oft sie eingegeben wurde. Da es sich um eine erste Eingabe der Werkzeugbestimmungsinformation handelt, wird die Information 4-3a in Schritt 96 verarbeitet. In Schritt 96 wird an die Teileprogrammnummer 4-1 "POOOl", die in der Tabelle 82 gespeichert ist, erst eine Seriennummer zugefügt, so daß eine Bearbeitungselementnummer 51, z. B. "POOOl-I", gebildet wird. Die Bearbeitungselementnummer 51 wird in einer ersten Stufe der Bearbeitungselement-Datei 25 gespeichert. Zweitens wird der in der Tabelle 83 gespeicherte Bestimmungssatz 4-2 als auf die Bearbeitungselementnummer 51 folgender Bestimmungssatz 4-2a gespeichert. Drittens wird die in der Tabelle 81 gespeicherte Zustandsinformation als Startzustandsinfor mat ion 52 anschließend an den Bestimmungssatz 4-2a gespeichert.

Viertens wird die eingehende Werkzeugbestimmungsinformation 43a anschließend an die Startzustandsinformation 52 gespeichert.

Die Operationsinformation 44a umfaßt eine Mehrzahl Datensätze, deren jeder die reine Werkzeugoperationsinformation und die Zustandsinformation zur Angabe der Bearbeitungszustände umfaßt. Die Operations- und die Zustandsinformation werden datensatzweise in Schritt 92 bestimmt und in den Schritten 97 oder 98 verarbeitet. In Schritt 97 wird die Operationsinformation erzeugt und nach der Werkzeugbestimmungsinformation 43a gespeichert. In Schritt 98 wird die Zustandsinformation erzeugt und anschließend an die Operationsinformation gespeichert. Die Zustandsinformation aktualisiert den Inhalt der Zustands-TabeHe 81 im Speicherbereich 80. Die Operationsinformation 44a der Bearbeitungsdaten 40 wird so verschoben, daß sie auf die Werkzeugbestimmungsinformation 43a der Bearbeitungselementdaten 50 folgt, und der Inhalt der Tabelle 81 wird jedesmal, wenn die Zustandsinformation extrahiert wird, fortgeschrieben.

Dann wird in Schritt 95 durch die Schritte 91 und 92 die Werkzeugbestimmungsinformation 43b gelesen. Da diese Werkzeugbestimmungsinformation eine auf die vorhergehende Werkzeugbestimmungsinformation 43a folgende zweite Eingabe ist, wird die Werkzeugbestimmungsinformation 43b in Schritt 99 verarbeitet. In Schritt 99 wird der Inhalt der Zustands-Tabelle 81, der in den vorhergehenden Schritten aktualisiert wurde, als Endzustandsinformat ion für das erste Bearbeitungselement erzeugt und an das Ende der Bearbeitungselementinformation 50 als Endzustandsinformation 53 angefügt. Dadurch wird die Erzeugung der ersten Bearbeitungselementinformation 50 beendet.

Die Beendigung der Erzeugung der ersten Bearbeitungselementinformation 50 bedeutet den Beginn der Erzeugung der zweiten Bearbeitungselementinformation 60. Schritt 96 wird nach Schritt 99 ausgeführt.

In Schritt" 96 werden - wie im Fall der ersten Bearbeitungselementinformation 50 - die Bearbeitungselementnummer 61 "P0001-2", der Bestimmungssatz A-Zb, die Startzustandsinformation 62 und die Werkzeugbestimmungsinformation 43b erzeugt, und sie werden nacheinander in der zweiten Stufe der Bearbeitungselement-Datei 25 gespeichert. Der Inhalt der Tabelle 81 wird als Startzustandsinformation 62 gespeichert, und die zweite Werkzeugbestimmungsinformation wird als Werkzeugbestimmungsinformation 43b gespeichert. Ebenso werden die zweite Bearbeitungselement information 60 (61, 42b, 62, 43b, 63), die dritte Bearbeitungseelementinformation 70 (ul, 42c, 72, 43c, 73) usw. nacheinander erzeugt.

Wenn schließlich der FINI-Code 45 gelesen wird, wird der Inhalt der Zustands-Tabe He 81 an das Ende der Bearbeitungselementinformation in der letzten Stufe als Endzustandsinformation angefügt. Damit ist die Aufteilung der Bearbeitungsinformation 40 beendet.

Der Auftragszuweisungs-Prozessor 34 weist, die Aufträge nach Maßgabe der Information von den Fühlern oder von den Dateneingängen 33 zu, d. h. in Abhängigkeit von den Belastungszuständen der Werkzeugmaschinen M,, M- und M..,. der An- oder Abwesenheit eines Maschinenversagens, den Werkzeugeinspannbedingungen und den Auftragsvorrang-Beziehungen der Bearbeitungselemente. Wenn eine Mehrzahl Werkzeugmaschinen mit jeweils mehreren Werkzeugen vorgesehen ist, wird eine bekannte Suchtheorie wie BBM (Branch and Bound Method = Sprung/Grenze-Verfahren) oder

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BP (Backtrack Programming = Rücklaufprogrammierung) angewandt, um den besten Weg zu finden, wie bestimmte Aufträge einer bestimmten Werkzeugmaschine zuzuweisen sind.

Z. B. sei angenommen, daß jedes Werkstück sechs Bearbeitungselemente benötigt, daß die Werkzeugmaschinen M,, M-, und M^ Bearbeitungskapazitäten entsprechend der Tabelle haben, und daß die Auftragsvorrang-Beziehungen zwischen den Bearbeitungselementen denjenigen von Fig. 5 entsprechen. In der Tabelle 1 bezeichnen die Symbole O die Bearbeitungselemente "POOOl-I" bis "POOOl-6", deren jedes von den Werkzeugmaschinen M₁-M^ ausgeführt werden kann, und die Symbole X bezeichnen die Bearbeitungselemente, die nicht ausgeführt werden können. Ob sie ausgeführt werden können, hängt davon ab, ob die Werkzeuge K102, K215, ... für die Durchführung der Bearbeitungselemente an den Werkzeugmaschinen montiert sind. In der Tabelle 1 bezeichnet die Spalte ganz rechts die Bearbeitungszeit des Bearbeitungselements.

TABELLE

Bearbeitungs element	Werkzeug- nummer	M₁	^M2	^M3	Bearbeitungs zeit
POOOl-I	K102	O	O	X	4-0 min
k)001-2	K215	X	O	O	20 min
POOOl-3	K008	O	X	X	40 min
³OOOl-A-	K092	O	X	O	20 min
POOOl-5	K114	X	O	O	30 min
POOO1-6	K182	X	O	O	30 min

Die Pfeile in dem Auftragsvorrang-Beziehungsdiagramm von Fig. 5 weisen darauf hin, daß das Bearbeitungselement POOOl-4 z. B. nicht ausgeführt werden kann, bevor die Bearbeitungselemente POOOl-2 und POOOl-3 ausgeführt sind.

Die in der Tabelle 1 und Fig. 5 gezeigte Information wird dem Auftragszuweisungs-Prozessor 34 von den Fühlern oder Dateneingängen 33 zugeführt, und der Auftragszuweisungs-Prozessor 34 weist den jeweiligen Werkzeugmaschinen M₁-M-, die Aufträge entsprechend der bekannten Suchtheorie zu. Wenn bei dem gezeigten Beispiel die Werkzeugmaschine M-die Bearbeitungselemente POOOl-I und POOOl-2 durchführt, die Werkzeugmaschine M-, die Bearbeitungselemente P0001-3 und POOOl-4 und die Werkzeugmaschine M₃ die Bearbeitungselemente P0001-5 und POOOl-6 durchführt, betragen die Arbeitszeiten der jeweiligen Werkzeugmaschinen 60 min, und die Arbeit ist in optimaler Weise ausführbar. Fig. 6A zeigt ein Auftragszuweisungsdiagramm, bei dem die Werkzeugmaschinennummern in Kreisen angegeben sind.

Es sei nun angenommen, daß die Werkzeugmaschine M- ausfällt. In diesem Fall müssen die ihr zugewiesenen Aufträge den Werkzeugmaschinen M, und M, zugewiesen werden, und die Bearbeitungszeiten dieser Werkzeugmaschinen M, und M., müssen geändert werden.

Indem in der Tabelle 2 die Symbole O für die Werkzeugmaschine M₂ entsprechend Tabelle 1 durch die Symbole X ersetzt werden, sind diejenigen Bearbeitungselemente, die nur von den Werkzeugmaschinen M, und M, ausgeführt werden können, automatisch so wie in Tabelle 2 angegeben.

TABELLE

Werkzeug maschine	Bearbeitungselementnummer	Bearbeitungs zeit
M₁	POOOl-I, POOOl-3	80 min
M₃	POOOl-2, POOOl-5, POOOl-6	80 min I

Die Bearbeitungszeiten der Werkzeugmaschinen M, und M-. betragen jeweils 80 min, und das verbleibende Bearbeitungselement P0001-4 kann einer der beiden Werkzeugmaschinen M, bzw. M^ zugewiesen werden. In diesem Fall muß jedoch die Anzahl Überführungszeiten des Werkstücks von einer Werkzeugmaschine zur anderen in Betracht gezogen werden. 3e langer die Übertragungszeit, um so wichtiger ist sie als ein zu berücksichtigender Faktor. Die Fig. 6B und 6C zeigen Auftragszuweisungs-Diagramme für den Fall, daß das Bearbeitungselement P0001-4- der Werkzeugmaschine M, bzw. der Werkzeugmaschine M~ zugewiesen wird. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, ist die Zuweisung entsprechend Fig. 6C , bei der eine geringere Anzahl Übertragungszeiten des Werkstücks vorliegt, vorteilhafter als die Zuweisung nach Fig. 6B.

Die Aufbereitung der NC-Daten erfolgt in den NC-Daten-Aufbereitungsprozessor 26 nach Maßgabe des Auftragszuweisungs-Befehls vom Auftragszuweisungs-Prozessor 34. Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die Aufbereitung, und Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm des NC-Daten-Aufbereitungsprozessors 26 für die Durchführung der Aufbereitung.

Der obere Teil von Fig. 7 zeigt sechs Bearbeitungselemente 50, 60, 70, 110, 120 und 130, die durch den Divisionsprozeß entsprechend Fig. 3 gebildet wurden. Die jeweiligen Nummern der Bearbeitungselemente entsprechen denjenigen nach der Tabelle 1. Ein Beispiel des Aufbereitungsvorgangs wird nachstehend erläutert, wobei angenommen wird, daß wie im Fall von Fig. 6C die Werkzeugmaschine M_? ausfällt.

Die NC-Daten für die Werkzeugmaschine M, werden aus den Bearbeitungselement-Informationen 50 und 70 und die NC-Daten für die Werkzeugmaschine M₃ aus den Bearbeitungselement-Informationen 60, 110, 120 und 130 aufbereitet.

Da die Werkzeugmaschine M₂ ausfällt, wird dem Auftragszuweisungs-Prozessor 34 von dem der Werkzeugmaschine M~ zugeordneten Fühler oder Dateneingang 33 eine Ausfallinformation zugeführt. Der Prozessor 34 weist dann die Aufträge in der vorher erläuterten Weise zu und liefert das Ergebnis der Auftragszuweisung und einen Aufbereitungsbefehl an den NC-Daten-Aufbereitungsprozessor 26. In einem Schritt 160 liest der NC-Daten-Aufbereitungsprozessor 26 das Ergebnis der Auftragszuweisung und den Aufbereitungsbefehl ein. In Schritt 161 liest der NC-Daten-Auf bereitungsprozessor 26 vorbestimmte Bearbeitungselementinformation (einen Auftragssatz 140, der die Bearbeitungselementinformation 50 und 70 umfaßt, und einen Auftragssatz 150, der die Bearbeitungselementinformation 60, 110, 120 und 130 umfaßt) aus der Bearbeitungselement-Datei 25 (vgl. die Fig. 2 und 3) aus und ordnet diese .

Der erste Auftragssatz 140 wird nachstehend erläutert. In Schritt 162 werden die Startzustandsinformation der Bearbeitungselementinformation 50 und die Endzustandsinformation der unmittelbar vorhergehenden Bearbeitungselementinformation verglichen* Da keine der Bearbeitungselementinformation 50 vorhergehende Information vorhanden ist, wird die Endzustandsinformation als Anfangszustandsinformation gesetzt.

Dann werden die Startzustandsinformation der Bearbeitungselementinformation 70 und die Endzustandsinformation 53 der unmittelbar vorhergehenden Bearbeitungselementinformation 50 verglichen. Wenn sie nicht gleich sind, wird die ungleiche Information als Zustandsaktualisierungsinformation 141 anschließend an die Startzustandsinfor mat ion eingegeben; wenn in einem Auftragssatz mehrere Bearbeitungselemente enthalten sind, wird die Zustandsaktualisierungsinformation sequentiell eingegeben.

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Dann wird in einem Schritt 163 die Startzustandsinformation 52, 72, die Endzustandsinformation 53, 73, die zweite und folgende Teileprogrammnummern 71 und Bestimmungssätze 42c entfernt.

In Schritt 164 wird der FINI-Code 142 an das Informationsende angefügt, um die Bearbeitungsinformation des ersten Auftragssatzes zu vervollständigen.

Der zweite Auftragssatz wird in gleicher Weise verarbeitet, und die Zustandsaktualisierungsinformation 151 und 152 wird eingefügt, und der FINI-Code 153 wird angefügt, um die Bearbeitungsinformation 150 des zweiten Auftragssatzes zu beenden.

Die Bearbeitungsinformation 40 kann auf verschiedene Weise in Bearbeitungselementinformation aufgeteilt werden. Z. B. kann die Bearbeitungselementinformation die Startzustandsinf ormation 52, 62, 72, ..., die Werkzeugbezeichnungsinformation 43a, 43b, 43c, ..., die Operationsinformation 44a, 44b, 44c, ... und die Endzustandsinformation 53, 63, 73, ... umfassen, und die Teileprogrammnummern und die Bestimmungssätze können in einer gesonderten Datei gespeichert werden. In diesem Fall wird der Aufbereitungsprozeß vereinfacht.

Die NC-Daten-Divisions- und -Aufbereitungseinrichtung kann dazu verwendet werden, die Ausgewogenheit auf einer Transferstraße für kombinierte Fertigung zu verbessern.

In einem bediener losen automatisierten Bearbeitungssystem kann die angegebene Einrichtung dazu eingesetzt werden, die Aufträge für Maschinen mit festen Werkzeugen zuzuweisen, um eine ausgewogene Belastung zu erzielen. Wenn während des Bearbeitungsvorgangs ein Werkzeug an einer Werkzeug-

maschine zu Bruch geht, kann die Operation fortgesetzt werden, indem das gleiche Werkzeug an einer anderen Werkzeugmaschine verwendet wird (wenn es an dieser eingespannt ist).

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf NC-Werkzeugmaschinen erläutert; sie ist jedoch auch in Verbindung mit Montagearbeiten durch Industrieroboter einsetzbar, wobei dann die Werkzeuge durch maschinelle Greifwerkzeuge eines Industrieroboters ersetzt werden. Somit umfaßt die Bezeichnung Bearbeitungsvorgang auch die Montagearbeit, und die Bezeichnung Werkzeugmaschine umfaßt den Industrieroboter.

Da gemäß der Erfindung die NC-Daten erzeugt werden können, indem die Bearbeitungselemente, deren jedes von einem Werkzeug durchführbar ist, verknüpft werden, können die Aufträge in der Bearbeitungselement-Einheit für veränderliche Zustände der Werkstatt zugewiesen werden. Somit ist die Erfindung vorteilhaft, da sie die Produktionsleistung durch Verbesserung des Nutzungsfaktors der Anlagen und die Verringerung einer Teilelesezeit erhöht.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

( 1. l^C-Daten-Teil- und -Aufbereitungseinrichtung für ein NC-Werkzeugmaschinensystem mit einer Mehrzahl NC-Werkzeugmaschinen, deren Operationen von NC-Daten steuerbar sind,
gekennzeichnet durch

- einen NC-Daten-Divisionsprozessor (24>), der eine Serie von Bearbeitungsdaten, die durch Verarbeitung eines Teileprogramms in einem Hauptprozessor (22) erhalten werden, in eine Mehrzahl Bearbeitungselementinformationen teilt, deren jede von einem einzelnen Werkzeug ausführbar ist, und die Bearbeitungselementinformationen speichert;

- eine Auftragszuweisungseinheit (34), die den Werkzeugmaschinen (Μ,-Μ,) nach Maßgabe der Belastungszustände an den Werkzeugmaschinen, der an den Werkzeugmaschinen angeordneten Werkzeuge und der unter den Werkzeugmaschinen bestehenden Auftragsvorrang-Beziehungen Aufträge _zuweist; und

- einen NC-Daten-Äufbereitungsprozessor (26), der aufgrund der Auftragszuweisung durch die Auftragszuweisungseinheit (3A·) ausgewählte der vom NC-Daten-Divisionsprozessor (24-) aufgeteilten Bearbeitungselementinformationen für jede der Werkzeugmaschinen (Mn-M₃) verknüpft und aufbereitet.

8.1-A 6217-02-Schö
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der. NC-Daten-Divisionsprozessor (24) einen Speicher (25) zum Speichern der Mehrzahl Bearbeitungselementinformationen aufweist,

wobei der Speicher (25) einen Speicherbereich (80) enthält, in dem mindestens Startzustandsinformation, Endzustandsinformation und Operationsinformation für die zur Durchführung der Bearbeitungselementinformationen eingesetzten Werkzeuge gespeichert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Endzustandsinformat ion jedesmal aktualisiert wird, wenn in der Operationsinformation enthaltene Zustandsinformation extrahiert wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der NC-Daten-Aufbereitungsprozessor (26), wenn er die ausgewählten der vom NC-Daten-Divisionsprozessor (Zk) geteilten Bearbeitungselementinformationen verknüpft und aufbereitet, die Startzustandsinformation der Bearbeitungselementinformation nach Maßgabe der Endzustandsinformation der unmittelbar vorhergehenden Bearbeitungselementinformation aktualisiert.