DE3226448C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines das zu bearbeitende Werkstück aufnehmenden Tisches und/oder eines mit einer Tasteinrichtung und einer Laserschneideinrichtung versehenen Kopfes einer nume­ risch arbeitenden Laserschneidmaschine, wie es aus der Firmenschrift "SICOMAT" 1973 der Fa. Messer, Griesheim bekannt ist.

Bei dem Bearbeiten von Werkstücken mit einer Laser­ schneideinrichtung müssen Kopf und der das zu bearbei­ tende Werkstück aufnehmende Tisch so relativ zueinander geführt werden, daß der Kopf der Laserschneideinrich­ tung exakt entlang der zu schneidenden Linie des zu bearbeitenden Werkstücks geführt wird.

Der in der genannten Firmenschrift vorgestellte, mit einer Tasteinrichtung versehene Kopf einer Laser­ schneidmaschine ermöglicht zwar das Einhalten eines bestimmten Abstandes der Laserschneideinrichtung von dem zu bearbeitenden Werkstück, ein Verfahren zum Er­ stellen von dreidimensionalen Steuerdaten ist dieser Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen; der Tastkopf wird nach der Lehre dieser Druckschrift zweidimensional über das Werkstück geführt, wobei die Höhenausrichtung erst bei dem Schneiden durch den Tastkopf bestimmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer numerisch arbeitenden Laserschneid­ maschine zu schaffen, bei der der Schneidkopf mit einer hohen Genauigkeit über das zu bearbeitende Werkstück geführt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Erstel­ len von der X- und Y-Richtung der zu schneidenden Linie entsprechenden ersten Steuerdaten, Führen des Tisches und/oder des Kopfes entsprechend der ersten Steuerdaten unter Abtasten des Werkstücks mittels des Abtastkopfs zur Gewinnung von Z-Richtungsdaten, Erstellen von zwei­ ten Steuerdaten aus den ersten Steuerdaten und den durch Abtasten gewonnenen Steuerdaten für die Z -Rich­ tung und Steuern des Kopfes und/oder des Tisches ent­ sprechend der zweiten Steuerdaten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen erläutert, in der der vorgeschlagene Verfahrensablauf dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, in dem eine numerisch arbeitende Laserschneidmaschine 10 mit unterbrochener Linie dargestellt ist. Die Laserschneidmaschine 10 weist eine Recheneinheit 11 mit CMC - und CTC Funktio­ nen sowie eine dreidimensional bewegliche Vorrichtung 12, beispielsweise eine Fräsvorrichtung, auf. Die Re­ cheneinheit 11 erstellt einen NC-Lochstreifen 24 mit Daten zur Steuerung der Vorrichtung in den drei Dimen­ sionen durch Verknüpfung eines NC-Lochstreifens 13, der Daten bezüglich zwei Dimensionen trägt mit NC-Daten bezüglich der Z-Achse, welche von einem Tastkopf 23 ermittelt werden, her. Der NC-Lochstreifen 13 wird in einen Lochstreifen-Leser 14 eingegeben. Die Rechenein­ heit 11 prüft mittels eines Analysators 11 a das Aus­ gangssignal des Lochstreifens-Lesers 14, trennt dieses mittels eines Impuls­ wandlers 11b auf und liefert zweidimensionale Steuer­ signale (nämlich Steuersignale der X- und Y-Richtung), welche einen X-Achsen-Gleichstrom-Servormotor 15 bzw. einen Y- Achsen-Gleichstrom-Servomotor 16 betätigen, die wiederum einen Tastkopf 23 der Vorrichtung 12 bewegen. Durch den Tast­ kopf 23 ermittelte Daten bezüglich der Z-Achse werden über einen Tastprüfkreis 18 und einen Z-Achsen-Gleichstrom- Servomotor 17 zu der Recheneinheit 11 gegeben. Die Recheneinheit prüft das Eingangssignal des Servomotors 17 mittels eines Schaltkreises 11 c und das Ausgangssig­ nal des Impulswandlers 11 b mittels eines Analysators 11 d und zwar unter Bezug auf ein Eingangssignal eines Toleranzeinstellkreises 19. Sodann wird der NC -Loch­ streifen 24 mit Daten in den drei Dimensionen von einem Lochstreifenstanzer 20 hergestellt. Dieser NC-Loch­ streifen wird in einen weiteren Lochstreifen-Leser 25 gegeben, die dabei gewonnenen Daten werden in die Rechen­ einheit 11 eingegeben, mittels eines Analysators 11 e analysiert und mittels einem Impulswandlers 11 f aufge­ trennt. Die Recheneinheit 11 liefert nun dreidimensio­ nale Steuersignale (in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung), welche einen Laserkopf 21 der Vorrichtung 12 derart antreiben, daß ein dreidimensio­ nales Werkstück 110, welches auf dem Tisch der Vorrich­ tung aufliegt, geschnitten wird. Nach dem Abtasten der Schnittlinie des dreidimensionalen Werkstücks durch den Tastkopf 23 wird der Laserkopf 21 mit der Querschiene in die Position parallel verschoben, in der der Tast­ kopf 23 war. Wenn statt eines Laserschneidens ein me­ chanischer Fräsvorgang vorgenommen werden soll, werden die Ausgangssignale der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z- Achsen-Gleichstrom-Servomotor 15, 16, 17 auf einen Hochgeschwin­ digkeits-Spindelkopf 22 gegeben.

Zur Erleichterung des Verständnisses zeigt Fig. 1 X- Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsen-Gleichstrom-Servomotoren sowohl bei dem Verfahrensschritt der Herstellung eines NC- Lochstreifens bezüglich zwei Dimensionen und der Her­ stellung eines NC-Lochstreifens mit Daten für die drei Dimensionen. Tatsächlich wird jedoch lediglich ein Gleichstrom- Servomotor je für die X -Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung verwendet.

Der rechte Teil von Fig. 1 verdeutlicht ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Werkstücks. Ein Muster oder eine Zeichnung 26 des zu erstellenden Werk­ stücks wird mittels eines Digitalisierers 27 ausgemes­ sen, die ermittelten Werte werden in einen Lochstrei­ fen-Stanzer 28 zur Herstellung eines NC -Lochstreifens 13, der lediglich zweidimensionale Daten beinhaltet, eingegeben. Eine Presse 29 stellt eine gezogene Platte 30 her, diese wird auf den Tisch der numerisch arbei­ tenden Laserschneidmaschine 12 gelegt. Der NC-Loch­ streifen 13 wird sodann in einen Lochstreifenleser 14 gelegt, die ermittelten Daten werden von der Rechenein­ heit 11, welche CNC- und CTC Funktionen aufweisen, verrechnet. Eine Ausrichtlinie der gezogenen Platte 30 wird mittels des Tastkopfes 23 abgetastet um Daten bezüglich der Z-Richtung zu erhalten. Dementsprechend wird ein NC-Lochstreifen 24 mit den Daten der drei Dimensionen hergestellt.

Der NC-Lochstreifen 24 wird in einen Lochstreifenleser 25 eingegeben, die gewonnenen Daten werden von der Recheneinheit 11 verrechnet. Der Laserkopf 12 wird mittels der X-Achsen-, der Y-Achsen- und Z-Achsen-Gleichstrom- Servomotoren 15, 16, 17 bewegt, um die dreidimensionale gezogene Platte 30 abzurichten.

Sodann wird das Werkstück auf eine andere Presse 32 zum Bördeln oder Richten 33 gelegt. Das gebördelte oder abgerichtete Probestück wird einer Prüfung 35 durch eine Probestück-Prüfeinrichtung 34 unterworfen, die ermittelten Daten werden auf den Lochstreifenstanzer 28 zurückgeführt.

Wenn das Probestück die Prüfung 35 bestanden hat, wird der NC-Lochstreifen 13 in einen NC-Lochstreifen 13 a unter Verwendung des Lochstreifenstanzers 28 herge­ stellt. Dieser Lochstreifen 13 a dient sodann dazu, eine NC-Vorrichtung zu steuern.

Wenn das Probestück die Prüfung 35 nicht bestanden hat, wird ein Prüfband 39 erstellt und dem Digitalisierer 27 zugeführt, um eine Korrektur der Daten zu bewirken. Die Daten werden ausgewertet und ein neuer NC-Lochstreifen wird hergestellt, mittels dessen sodann das zu erstel­ lende Werkstück hergestellt wird.

Claims (2)

1. Verfahren zum Steuern eines das zu bearbeitende Werkstück aufnehmenden Tisches und/oder eines mit einer Tasteinrichtung und einer Laserschneideinrichtung ver­ sehenen Kopfes einer numerisch arbeitenden Laser­ schneidmaschine, gekennzeichnet durch Erstellen von der X- und Y-Richtung der zu schneidenden Linie entspre­ chenden ersten Steuerdaten, Führen des Tisches und/oder des Kopfes entsprechend der ersten Steuerdaten unter Abtasten des Werkstücks mittels des Abtastkopfs zur Gewinnung von Z-Richtungsdaten, Erstellen von zweiten Steuerdaten aus den ersten Steuerdaten und den durch Abtasten gewonnenen Steuerdaten für die Z-Richtung und Steuern des Kopfes und/oder des Tisches entsprechend den zweiten Steuerdaten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Prü­ fen des entsprechend der zweiten Steuerdaten geschnit­ tenen Werkstücks durch Abtasten der Oberfläche, - falls erforderlich - Korrigieren der zweiten Steuerdaten und Herstellen eines weiteren Werkstückes.