机床的运行方法、计算机程序产品、控制单元和机床技术

本发明专利技术涉及一种用于运行机床(50)的方法(100)，该方法包括多个步骤。在第一步骤(110)中为工具(10)提供控制命令集(12)。在第二步骤(120)中提供工件(20)的实际轮廓(22)。该方法(100)还包括第三步骤(130)，其中确定工具(10)进入工件(20)中的第一材料进入点(31)。随后是第四步骤(140)，其中生成用于接近第一材料进入点(31)的第一定位命令(32)。根据本发明专利技术，由第一定位命令(32)预设轨迹路径(15)，其不同于由控制命令集(12)预设的轨迹路径(15)。可替代地或补充地，由第一定位命令(32)预设工具(10)的和/或工件(20)的夹具(52)的快速移动(18)。本发明专利技术还涉及设计用于执行该方法(100)的计算机程序产品(70)以及设计用于实施该方法(100)的控制单元(40)。本发明专利技术还涉及一种设计用于执行方法(100)的机床(50)。行方法(100)的机床(50)。行方法(100)的机床(50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机床的运行方法、计算机程序产品、控制单元和机床


[0001]本专利技术涉及用于运行机床的方法和用于实施该方法的计算机程序产品。本专利技术还涉及设计用于执行这种方法的控制单元以及具有这种控制单元的机床。

技术介绍

[0002]从公开文献DE 10 2018 002 660 A1中已知一种信息处理器，其设计用于基于加工程序模拟工具的移动。信息处理器具有空切路径确定单元，通过空切路径确定单元可以在加工工件时鉴别空切。
[0003]文献DE 33 48 159 C2公开一种用于机床的控制系统，该控制系统设计用于利用工具以增加的位移速度来接近工件。通过识别驱动器功耗的增加来检测与工件的接触。如果检测到与工件接触，则设置位移速度减小。
[0004]在对工件进行机械切削加工时，快速、低磨损且低成本地执行加工。尤其在如多轴铣床的机床中存在的目标是：减少非生产性机器移动、即所谓的非生产时间移动。同时需要精确且工艺可靠的工件加工。本专利技术所基于的目的是提供一种对已概述的要求中的至少一个进行改进的可行方案。

技术实现思路

[0005]该目的通过根据本专利技术的用于运行设计用于加工工件的机床的方法来实现。为此，机床包括至少一个工具，工具可以经由至少一个驱动机构移动，以便在工件处执行切削加工。该工具可以经由可属于控制命令集的控制命令移动。在第一步骤中，为工具提供控制命令集。控制命令集包括多个控制命令，控制命令能够以一定顺序输出和实施，使得可以经由机床调用轨迹路径。控制命令集设计用于：在切削加工工件的过程中，将工件切削成所期望的轮廓。在第二步骤中提供工件的实际轮廓。在此，实际轮廓可以描绘整个工件或描绘要通过机床加工的至少一个区域。在此，工件的实际轮廓以数据的形式提供，数据可结合控制命令集例如通过机床的控制单元进行评估。该方法还包括第三步骤，在第三步骤中基于工件的实际轮廓计算工具进入工件中的第一材料进入点。在此，可将材料进入点理解为如下位置，在该位置处在控制命令集的流程、即顺序执行时工具与工件接触，并且着手对工件进行切削加工。为了确定第一材料进入点，机械计算，例如通过模拟进行计算，计算基于工件的实际轮廓和控制命令集。从第一材料进入点的确定中互补地得到在由控制命令集预设的轨迹路径上的部段，该部段没有被切削加工。这种部段也称为空切。随后是第四步骤，在第四步骤中例如通过控制单元自主地计算第一定位命令，经由定位命令用工具接近第一材料进入点。
[0006]根据本专利技术，通过第一定位命令为工具、特别是其工具参考点预设如下轨迹路径，该轨迹路径不同于最初经由控制命令集预设的轨迹路径。第一定位命令设计用于：支配控制命令集并且在流程中至少部分地替换控制命令集。因此，第一个定位命令在控制命令集中将捷径插入到其中预设的轨迹路径中。这允许：减少工具的空切的长度，进而加速工件的
加工。可替代地或补充地，可以通过第一定位命令预设工具的和/或工件的夹具的快速移动。可将快速移动理解为高于可用以切削加工工件的进给速度的工件移动。可以将第一材料进入点接近用作为缩小的不同的轨迹路径和呈快速移动的形式的接近组合，由此实现提高的时间节约量。在此，第一个材料进入点被以如下工具的以下速度和转速经过，所述速度和转速会在处理原始控制命令集时形成。根据本专利技术的方法在没有附加传感装置的情况下胜任进而能够以简单且低成本的方式实施。此外，该方法可以通过用户经由控制命令集来编程，即例如确定接通/断开或工作模式。独立于控制单元，可以在制造环境中快速准确地执行实际轮廓的检测。在此，控制单元仅接受检测的结果。可替代地，实际轮廓的检测可以集成到控制单元中。因此，集成到控制单元中的方法适合于在检测工件实际轮廓时例如在3D(三维)扫描仪或计算机辅助图像处理中使用未来的改进。根据本专利技术的方法整体上实现在对工件进行切削加工时减少加工时间并且有助于提高经济效率。
[0007]在要求保护的方法的一个实施方式中，工件的实际轮廓通过检测工件来提供。例如，借助于与图像评估单元连接的3D扫描仪和/或相机执行检测。可替代地或补充地，可以借助激光测量设备、超声波传感器或X射线设备来检测实际轮廓。因此，要求保护的方法可以集成大量现有的生产链中，生产链具有适合于检测工件实际轮廓的不同设备。因此，要求保护的方法具有高度的灵活性。
[0008]此外，在要求保护的方法中，用于确定第一材料进入点的第三步骤可以借助于机床的避免碰撞单元来执行。为此，避免碰撞单元例如可以设计为软件模块，该软件模块设计用于识别物体(例如工具)与静止物体(例如工件或环境)之间即将发生的碰撞。这种避免碰撞单元总归已经存在于大量机床中，并允许对工具或机器部件即将发生的碰撞进行可靠和精确的预测。
[0009]为此，避免碰撞单元具有描述工具以及相关的机器体部、例如机器轴、主轴、盖板、机器工作套、工件夹紧系统的形状、尺寸和方位的数据。如果避免碰撞单元用于计算第一材料进入点，则为避免碰撞单元提供工件的实际轮廓的数据。因此，要求保护的方法采用已经存在于机床中的部件，进而可以快速且低成本地实施。此外，避免碰撞单元通常设计为，使得在识别到不期望的碰撞时可以安全地停止工具的移动和/或工件的夹具的移动。避免碰撞单元的使用整体上使所提出的方法更加有效，因为可以对由控制单元自动计算的缩小的工具路径检查是否没有碰撞。
[0010]此外，要求保护的方法可以有其他步骤，通过其他步骤可以进一步充分利用上面概述的技术优点。在第五步骤中，可以确定第一材料离开点。第一材料离开点对应于第一材料进入点使工具失去与工件接触并且又存在所谓的空切。在第五步骤中还确定第二材料进入点，第二材料进入点在工具根据控制命令集移动时跟随第一材料离开点。在第二材料进入点处，工具在所谓的空切之后再次与工件接触。接下来是第六步骤，在其中生成第二定位命令。第二定位命令设计用于：将工具基本上从第一材料离开点移动到第二材料进入点。在此，第二定位命令可以类似于第一定位命令设计用于：为工具预设与由控制命令集预设的轨迹路径偏差的轨迹路径。可替代地或补充地，第二定位命令也可以设计用于预设工具的快速移动，特别是用于从第一材料离开点到第二材料进入点的移动。对应于第一个定位命令，其功能原理可以转移给在工件切削加工期间会出现的其他空切。由此不仅在工件的切削加工开始时实现时间节约，而且也在此期间实现时间节约。第五步骤和第六步骤也可以
类似地应用于在切削加工工件时要接近的其他材料进入点。与之相应地，第五步骤和第六步骤可以根据工件任意频繁地重复。因此，进一步增加了要求保护的方法的技术优点。
[0011]在要求保护的方法的另一实施方式中，可以基于工件毛坯的最大轮廓、即处于初始状态下的具有最大加工余量的工件构成用于制造所寻求期望的成品部件的控制命令集。最大轮廓为对于切削加工最大存在的允许的或可预期的工件毛坯尺寸。因此，工件毛坯为用于加工工件的起点。与之相应地，通过控制命令集预设的轨迹路径对于工具在最大轮廓之外开始，并且确保：要求保护的方法在没有碰撞的情况下启动。结果是，控制命令集在其预设的轨迹路径中具有如下部段，所述部段在工件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运行机床(50)的方法(100)，所述方法包括以下步骤：a)提供控制命令集(12)；b)提供工件(20)的实际轮廓(22)；c)基于所述工件(20)的所述实际轮廓(22)来计算工具(10)进入所述工件(20)中的第一材料进入点(31)；d)生成用于接近所述第一材料进入点(31)的第一定位命令(32)；其中，所述第一定位命令(32)预设轨迹路径(15)，所述轨迹路径不同于由所述控制命令集(12)预设的轨迹路径(15)，和/或由所述第一定位命令(32)预设所述工具(10)的和/或所述工件(20)的夹具的快速移动(18)，其特征在于，借助于所述机床(50)的避免碰撞单元(45)执行步骤c)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其特征在于，通过检测所述工件(20)来制造所述工件(20)的所述实际轮廓(22)。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其特征在于，所述方法(100)还包括以下步骤：e)确定第一材料离开点(33)和第二材料进入点(35)；f)生成从所述第一材料离开点(33)出发接近所述第二材料进入点(35)的第二定位命令(34)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(100)，其特征在于，基于所述工件(20)的最大轮廓(28)形成所述控制命令集(12)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(100)，其特征在于，在切削加工期间重复地检测所述工件(20)的所述实际轮廓(22)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其特征在于，直接或以能调节的安全间距接近所述第一材料进入点和/或第二材料进入点(31，33)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：约亨，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：