本發(fā)明涉及一種機床，尤其是切削機床，其包括至少一個數(shù)字式的存儲器，在其中保存有處理程序代碼和監(jiān)控程序代碼，處理程序代碼對通過機床進行的工件加工進行編碼，監(jiān)控程序代碼對用于監(jiān)控加工的監(jiān)控方法進行編碼。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控機床的方法，其具有讀入監(jiān)控程序代碼的步驟，該監(jiān)控程序代碼對用于通過機床進行的工件加工的加工程序進行編碼。

背景技術(shù)：

用于機床的監(jiān)控系統(tǒng)具有的目的是，監(jiān)控通過機床進行的加工。為此，例如檢測轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動功率和/或力，并持續(xù)地與預先設定的變化曲線進行比較。如果有偏差，就能夠推斷出過程中有錯誤，并且可以輸出報警信號或停止加工過程。這種方法由de102009025167b3所公知。

為了在加工時能夠快速識別錯誤，監(jiān)控方法必須以高的采樣率進行工作，也就是說，必須每個單位時間接收并處理大量的測量值。

盡管所提供的對加工過程的監(jiān)控具有優(yōu)點，但是過程監(jiān)控迄今僅可以主要在批量制造中貫徹。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，如下地改進對機床的監(jiān)控，即，在沒有大的花費的情況下也能夠建立用于小批量加工的監(jiān)控程序。

本發(fā)明通過按類屬的機床解決問題，在其數(shù)字式的存儲器中保存有用于輸入和/或讀入改變監(jiān)控方法的修改指令的腳本編輯器，其中，在存儲器中還保存有編譯器，該編譯器被設立成用于自動生成能實施的由監(jiān)控程序代碼和修改指令構(gòu)成的過程監(jiān)控程序代碼。本發(fā)明還通過具有權(quán)利要求9的特征的機床監(jiān)控裝置解決。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明通過按類屬的方法解決問題，該方法具有借助腳本編輯器檢測至少一個修改指令的步驟、自動生成已編譯的或預編譯的由監(jiān)控程序代碼和修改指令構(gòu)成的過程監(jiān)控程序代碼的步驟、和借助過程監(jiān)控程序代碼監(jiān)控機床的步驟。換句話說，對機床的監(jiān)控被理解為對機床所執(zhí)行的加工過程的監(jiān)控。

本發(fā)明有利的是，也能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的工件加工。迄今，用于建立針對小批量加工的監(jiān)控程序的花費過于昂貴，導致監(jiān)控與過程安全性方面的收益不相符。通過本發(fā)明可以使現(xiàn)有的加工程序單獨地匹配各自的加工任務。

另外的優(yōu)點是，可以非常有效地利用具有數(shù)字式的存儲器和處理器的監(jiān)控單元。因此，監(jiān)控程序代碼可以如下地進行書寫，即，它需要特別少的資源并且可以快速完成。這通常導致監(jiān)控程序代碼很難可以被人讀取。當監(jiān)控程序代碼處于編譯時這尤其適用。通過腳本編輯器可以在運行時間方面最佳地以預制的方式預存程序模塊，并通過修改指令進行激活和去激活。以該方式，在監(jiān)控單元中只須預存過程監(jiān)控程序的如下的部分：該部分是必要的，但并不是在各自的程序中不被使用的僅防備性地編程的部分。

結(jié)合本說明書，機床具有至少一個數(shù)字式的存儲器的特征尤其被理解為，特征可以是，機床具有兩個、三個或更多個數(shù)字式的存儲器。在此可以但并不必要的是，監(jiān)控程序代碼和/或過程監(jiān)控程序代碼被保存在這些存儲器的其中一個中。尤其也可以的是，相應的程序代碼被分配在兩個或更多個存儲器中。

編譯器尤其被理解為如下的程序，該程序至少也被構(gòu)造成用于執(zhí)行對監(jiān)控程序代碼和修改指令的語法檢查并被用于生成機器代碼或中間代碼。

機器代碼被理解為如下指令的序列，該指令的序列能夠自動地被機器控制部實施而無需進一步轉(zhuǎn)換，該機器控制部是根據(jù)本發(fā)明的機床的組成部分并控制對材料的加工。

中間代碼被理解為如下字符串，其可以在沒有進行語法檢查的情況下被翻譯成機器語言。中間代碼優(yōu)選是指比特代碼，il(英文：intermediatelanguage，中文：中間語言)或msil(英文：microsoftintermediatelanguage，中文：微軟中間語言)。

監(jiān)控程序代碼被理解為如下指令的序列，該指令的序列對監(jiān)控方法進行描述，也就是說編碼。監(jiān)控程序代碼可以被編譯，也就是例如被編譯成機器語言，并且/或者可以未被編譯。

機床監(jiān)控裝置尤其被理解為如下裝置，其被構(gòu)造成用于與一個機器連接，從而使兩者一起形成根據(jù)本發(fā)明的機床。

腳本編輯器被構(gòu)造成用于輸入和/或讀入的特征尤其被理解為，可以將一個或多個指令輸入到腳本編輯器中，例如借助鍵盤和/或觸摸屏，并且可以訪問以上述方式輸入的指令。腳本編輯器也可以被構(gòu)造成用于借助圖形用戶界面來選定功能，從而使功能通過編譯器固定地連入到所實施的監(jiān)控代碼中。編譯器可以包括鏈接器。

當提及指令時，被理解為至少一個指令。

機床監(jiān)控裝置尤其被理解為如下裝置，其被構(gòu)造成用于與機床的控制單元連接，從而能夠被控制單元查詢功率特征參量。

優(yōu)選地，機床包括如下監(jiān)控單元，其包括至少一個存儲器和被設立成用于生成和完成過程監(jiān)控程序代碼的處理器。換言之，過程監(jiān)控程序代碼由相同的處理器來生成而且完成。以該方式便于改變通過過程監(jiān)控程序代碼來編碼的過程監(jiān)控方法。也就是僅需要在根據(jù)優(yōu)選的實施方式同樣在處理器中運行的腳本編輯器中改變修改指令。然后，處理器可以建立并實施過程監(jiān)控程序代碼。尤其可以的是，通過如下方式自發(fā)地對監(jiān)控的發(fā)生改變的要求做出反應，即，通過改變修改指令來改變過程監(jiān)控方法。

可以但并不必要的是，監(jiān)控單元是機器控制部的一部分。也可以的是，機器控制部包括與監(jiān)控單元的處理器不同的控制部處理器。有利的是，監(jiān)控程序代碼對檢測加速度數(shù)據(jù)的監(jiān)控方法進行編碼，加速度數(shù)據(jù)描述了刀具心軸的線性的刀具頭部加速度，其中，編譯器如下地構(gòu)造，即，借助修改指令能選定如下機器軸，這些機器軸的加速度可以引入到用于計算刀具頭部加速度的矢量和中。

根據(jù)優(yōu)選的實施方式，機床包括第一驅(qū)動器、至少一個第二驅(qū)動器、機器控制部，機器控制部被構(gòu)造成用于檢測第一功率特征參量和第二功率特征參量，第一功率特征參量描述了第一驅(qū)動器的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，第二功率特征參量描述了第二驅(qū)動器的第二驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，其中，腳本編輯器被設立成用于輸入和/或讀入形式為選定指令的修改指令，并且其中，編譯器如下地構(gòu)造，即，借助選定指令能選定如下的功率特征參量，即，基于這些功率特征參量來執(zhí)行監(jiān)控方法。

功率特征參量被理解為測量值，能夠以明確的方式從其變化推斷出各自的驅(qū)動器的轉(zhuǎn)矩的變化。例如，功率特征參量可以是指目前的驅(qū)動功率或驅(qū)動器的馬達電流。

借助選定指令能夠選定數(shù)據(jù)源。換句話說，借助選定指令能夠選定機床的如下那些部件，屬于這些部件的數(shù)據(jù)被過程監(jiān)控程序代碼檢測到并用于監(jiān)控。

因此可以實現(xiàn)，只監(jiān)控使刀具運動的那個機器軸。如果在監(jiān)控程序的范圍中，例如轉(zhuǎn)塔使刀具運動以便通過刀具容納部進行移除，那么可以借助選定指令選定轉(zhuǎn)塔的驅(qū)動器，從而僅監(jiān)控轉(zhuǎn)塔的驅(qū)動器的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。

此外有利的是，腳本編輯器被設立成用于輸入和/或讀入形式為腳本選定指令的修改指令，借助該修改指令可以調(diào)用預制的監(jiān)控模塊或腳本。于是可以的是，借助選定指令和腳本選定指令確認，應當在監(jiān)控的哪個時刻利用哪個程序模塊完成哪個數(shù)據(jù)。于是如果因為例如換入了附加的刀具而改變監(jiān)控任務，那么就能夠容易修改監(jiān)控程序。

優(yōu)選地，機床包括(a)刀具心軸，刀具心軸包括用于容納用來加工工件的刀具的刀具容納部，并且包括(b)機器控制部，借助機器控制部能檢測容納在刀具容納部中的刀具，其中(c)腳本編輯器被設立成用于輸入和/或讀入形式為條件指令的修改指令，并且其中(d)編譯器如下地構(gòu)造，即，至少也能借助條件指令地根據(jù)所容納的刀具來選定如下的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，即，基于該驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來執(zhí)行監(jiān)控方法。

條件指令實現(xiàn)，由機器控制部讀取哪個刀具容納在刀具容納部中，也就是說，用哪個刀具來執(zhí)行下一個加工。然后，根據(jù)該刀具來選擇載荷特征參量，對該載荷特征參量進行監(jiān)控。例如，如果所容納的刀具是鉆頭，那么可以有意義的是，對使鉆頭轉(zhuǎn)動的心軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩進行監(jiān)控。而如果刀具是銑頭，那么可以有利的是，對負責銑刀的進給運動的那個機器軸的轉(zhuǎn)矩進行監(jiān)控。應指明的是，也可以監(jiān)控多個機器軸，尤其是通過計算共同的功率特征參量。該功率特征參量例如可以是針對進給力的度量。條件指令也可以由多個子指令構(gòu)成。

優(yōu)選地，第一驅(qū)動器是刀具心軸，其包括用于容納用來加工工件的刀具的刀具容納部，其中，第二驅(qū)動器是推進軸，也就是引起刀具進給運動的機器軸。也可以的是，兩個驅(qū)動器中的一個是轉(zhuǎn)塔的驅(qū)動器，借助該驅(qū)動器能輸送刀具。

優(yōu)選地，機床包括第一機器軸、至少一個第二機器軸和至少一個用于容納和驅(qū)動刀具的刀具心軸。有利的是，監(jiān)控程序代碼對監(jiān)控方法進行編碼，監(jiān)控方法檢測配屬于機器軸的至少一個測量值，其中，借助測量值能夠推斷出施加在刀具頭部上的力分量，其中，編譯器如下地構(gòu)成，即，借助修改指令能選定如下的機器軸，即，配屬于這些機器軸的測量值引入到用于計算施加在刀具頭部上的力的矢量和中。

刀具頭部在此被理解為機床的如下的部件，即，該部件借助進給軸能在空間上定位并且在該部件上緊固有工件。由于可以選定其測量值被引入到矢量和中的機器軸，使得施加在刀具頭部上的力可以特別容易地計算。

優(yōu)選地，機器控制部被構(gòu)造成用于借助加工程序自動地驅(qū)控至少一個機器軸并且用于根據(jù)具有加工程序的進展的表征的進程變量來檢測來自測量值的至少一個測量值序列。該進程變量例如可以是時間或由時間乘以也可以被稱為超馳控制器(overrideregler)的全局速度控制器(globalegeschwindigkeitsregler)的各自的值得到的合計的乘積以及加工程序的完成速度。

有利的是，腳本編輯器被設立成用于輸入和/或讀入形式為過濾器指令的修改指令，其中，編譯器如下地構(gòu)造，即，借助過濾器指令能夠?qū)?shù)學過濾器應用到預先設定的測量值序列上。這種過濾器是配屬于輸入序列亦即測量值序列、以及輸出序列或矢量或刻度的映射。過濾器的示例是整平過濾器、極值過濾器、均值過濾器或卷積過濾器，極值過濾器得出在預定的時間間隔內(nèi)的序列的最大限度和/或最小限度。尤其地，過濾器是指非遞歸的過濾器。特別優(yōu)選地，過濾器是指縮減過濾器?？s減過濾器將經(jīng)縮減的序列分配給測量值序列，經(jīng)縮減的序列參照進程變量的間隔具有較少的序列鏈，尤其是具有最多十分之一的序列鏈。

優(yōu)選地，腳本編輯器被構(gòu)造成用于輸入和/或讀入形式為持續(xù)時間指令的修改指令和/或形式為從預先給定量的測量參量中進行測量參量選定的修改指令，其中，編譯器如下地構(gòu)造，即，借助持續(xù)時間指令能夠選擇用于計算最大值和/或最小值的間隔時間。在此可以是指滑動計算，在其中，計算滑動的間隔上的最大限度。替選地，也可以的是，經(jīng)由持續(xù)時間指令能確認彼此相鄰的間隔的長度。持續(xù)時間尤其被理解為在進程變量的單元內(nèi)測量到的持續(xù)時間。

優(yōu)選地，腳本編輯器被構(gòu)造成用于輸入和/或讀入形式為文檔指令和條件的修改指令，并且編譯器如下地構(gòu)造，即，借助文檔指令能夠根據(jù)條件來引起文檔生成和/或文檔修改和/或警告信號生成。文檔指令可以由多個子指令構(gòu)成。

附圖說明

下面參照附圖詳細闡述本發(fā)明。其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的機床的示意圖；

圖2示出具有根據(jù)本發(fā)明的方法的方法框圖的簡圖；并且

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的機床10的示意性的視圖，其具有第一機器軸12，其能借助第一驅(qū)動器14運動。機床10還擁有第二機器軸16，其借助示意性地繪制的、第二驅(qū)動器18驅(qū)動。第三機器軸20能借助第三驅(qū)動器22驅(qū)動。機床10還包括轉(zhuǎn)塔24，在其中容納有刀具26.1、26.2...。刀具26.4被緊固在刀具頭部28上

機床10包括機器控制部30，機器控制部與驅(qū)動器14、18、22以及轉(zhuǎn)塔24的和心軸32的驅(qū)動器電連接。機床10還包括數(shù)字式的存儲器34，數(shù)字式的存儲器在當前情況下是機器控制部30的一部分，并且在數(shù)字式的存儲器中保存有加工程序。機器控制部30的處理器36訪問數(shù)字式的存儲器34，并且如下地操控機床10的部件，即，根據(jù)存儲在數(shù)字式的存儲器34中的加工程序加工工件。

在數(shù)字式的存儲器34中還保存有監(jiān)控程序代碼，其對用于監(jiān)控該加工的監(jiān)控方法編碼。例如，監(jiān)控方法包括讀取驅(qū)動器12、16、22中的至少一個的功率并將這些驅(qū)動功率與來自先前加工周期的驅(qū)動功率作比較的步驟。機器控制部30被設立成用于檢測形式為第一驅(qū)動器14的瞬時功率的第一功率特征參量p14、來自第二驅(qū)動器18的瞬時功率的第二功率特征參量p18和形式為第三驅(qū)動器22的瞬時功率的第三功率特征參量p22。

機器控制部30借助驅(qū)動器的各自的轉(zhuǎn)速從這些功率特征參量獲知轉(zhuǎn)矩并且從中獲知施加在刀具頭部28上的力。替選或附加地，機器控制部30獲知功率特征參量的變化，并從中計算出在刀具頭部28上的力的變化。通過將力的變化進行數(shù)值積分從初始已知的力算出當前的力。

圖2示出了具有根據(jù)本發(fā)明的方法的方法框圖的簡圖。首先，接通機床監(jiān)控裝置，并且數(shù)字式的存儲器自動響應并啟動基本程序，基本程序首先檢查在一個或多個腳本編輯器中是否有代碼。如果有，從腳本編輯器(38)讀取代碼并進行編譯。如果沒有編譯錯誤，那就將已編譯的代碼添加給現(xiàn)有的監(jiān)控程序代碼。然后，阻斷針對另外的輸入的腳本編輯器。機床的加工過程借助過程監(jiān)控程序代碼來執(zhí)行，過程監(jiān)控程序代碼由未被改變的監(jiān)控程序代碼以及基于修改指令生成的代碼構(gòu)成。

按用戶請求解鎖腳本編輯器(38)，并且用戶可以改變輸入腳本編輯器中的腳本。

如果確認存在編譯錯誤，可以輸出錯誤報告，以便用戶可以修改腳本。

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的工作原理。持續(xù)地由機床10檢測測量參量，尤其是功率特征參量、以及機器參數(shù)。機器參數(shù)被理解為如下值，其描述了機器的非動態(tài)的狀態(tài)。例如，機器參數(shù)可以是運動參數(shù)或配備參數(shù)。配備參數(shù)指出的是，哪個刀具和/或哪種刀具類型被用于加工。例如，配備參數(shù)指出的是，此刻所使用的刀具是否是銑刀、鉆頭、車刀或別的刀具。運動參數(shù)指出的是，刀具在下一計劃的運動中應沿哪個軸運動。

測量參量以數(shù)字式的信號的形式獲得并首先在使用監(jiān)控程序代碼，也就是在使用通過輸入在腳本編輯器38中不會改變的程序部分的情況下進行預處理。然后，將所獲得的預處理的信號借助程序代碼進行加工，該程序代碼至少也通過輸入在腳本編輯器中來進行確定。如果機床10加工工件，那么加工過程就借助過程監(jiān)控程序代碼被監(jiān)控，該過程監(jiān)控程序代碼包含有由監(jiān)控程序代碼和修改指令構(gòu)成的部分。

在圖3中示出的是，腳本編輯器38看起來可以是怎樣的。輸入兩個條件指令，借助這些條件指令選定使用哪些功率特征參量用于監(jiān)控加工過程。利用所選擇的功率特征參量執(zhí)行的監(jiān)控的類型例如在de2009025167b3中有所描述，因此不詳細闡述。

附圖標記列表

10機床

12第一機器軸

14第一驅(qū)動器

16第二機器軸

18第二驅(qū)動器

20第三機器軸

22第三驅(qū)動器

24轉(zhuǎn)塔

26刀具

28刀具頭部

30機器控制部

32心軸

34數(shù)字式的存儲器

36處理器

38腳本編輯器

p14第一功率特征參量

p18第二功率特征參量

p22第三功率特征參量