DE3513713A1 - Method and device for programming a control device - Google Patents

Method and device for programming a control device

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DE3513713A1
DE3513713A1 DE19853513713 DE3513713A DE3513713A1 DE 3513713 A1 DE3513713 A1 DE 3513713A1 DE 19853513713 DE19853513713 DE 19853513713 DE 3513713 A DE3513713 A DE 3513713A DE 3513713 A1 DE3513713 A1 DE 3513713A1
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Rolf Dipl.-Ing. 5303 Bornheim Krause
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MOELLER AUTOMATION GmbH
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters

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Abstract

A method and a device for programming a user-guided automatic CNC machine for controlling the path and the gripper movements of an automatic handling machine or industrial robot are specified which provide for user-friendly simple programming of complicated movement and work sequences without requiring long learning times. The programming is carried out by means of a graphic menu technique, the menus being selected via a simple selection device, preferably via a digitising two-coordinate displacement pick up. In this arrangement, the planes of movement of the industrial robot are displayed on a display by interrogation of the corresponding program function within the menu, and the sequence of movements can be driven in advance by the selection device by means of cursor control within the planes whereas the industrial robot simultaneously copies the sequence of movements. The sequence of movements is stored and can be called up with high accuracy of repetition for the production sequence.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Programmierung einerMethod and device for programming a

Steuereinrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 zur Programmierung einer Steuereinrichtung.Control device The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 6 for programming a control device.

Die Leistungsfähigkeit und Flexibilität von Handhabungsautomaten und Industrierobotern wird im wesentlichen durch die Steuerung bestimmt. Insbesondere die schnelle Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Arbeitsprogramme hängt von der Programmierfähigkeit der Steuerung und der Einfachheit der Programmierung der Steuerung ab. Jedoch ist auf Grund der Komplexität der Bewegungsabläufe, insbesondere bei mehrachsigen Bahnsteuerungen, ein erheblicher Programmieraufwand erfoderlich, der nur von einem Programmierer, der nach dem für diese Zwecke geeigneten Programmierverfahren arbeiten kann, zu bewältigen ist. Ein bekanntes Verfahren zur Programmierung ist die sogenannte "Teach-In" Programmierung, die in der Veröffentlichung "Industrieroboter" von Warnecke/Schraft, Krausskopf-Verlag, näher beschrieben ist. Hierbei wird bei bahngesteuerten Industrierobotern die Bewegung von Hand vorgefahren und in der Steuerung gespeichert. Dieses Verfahren läßt sich jedoch nur bedingt anwe-nden, da einerseits die kinematischen Bedingungen diese Art der Programmierung vielfach nicht erlauben und andererseits lassen sich Arbeitsgänge die eine hohe Genauigkeit erfordern nicht durch dieses Vorfahren des Arbeitsablaufes programmieren.The performance and flexibility of handling machines and Industrial robots is essentially determined by the control. In particular the ability to quickly adapt to different work programs depends on the programmability of the controller and the simplicity of programming the Control off. However, due to the complexity of the motion sequences, in particular In the case of multi-axis path controls, considerable programming effort is required, which can only be done by a programmer following the programming procedure suitable for this purpose can work, is manageable. A well-known method of programming is the so-called "Teach-In" programming, which is published in the publication "Industrial Robots" by Warnecke / Schraft, Krausskopf-Verlag, is described in more detail. Here is at path-controlled industrial robots, the movement is advanced by hand and in the control saved. However, this method can only be used to a limited extent, since on the one hand the kinematic conditions often do not allow this type of programming and on the other hand, operations that require high accuracy cannot be performed program by doing this forefront of the workflow.

In diesen Fällen ist daher ein direktes Programmieren der Steuerung von einem erfahrenen Programmierer mit erheblichem Aufwand erforderlich.In these cases, the control must be programmed directly required by an experienced programmer with considerable effort.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Programmierung eines benutzergeführten CNC-Automaten zum Steuern des Weges und der Greiferbewegungen eines Handhabungsautomaten oder Industrieroboters anzugeben, die eine benutzerfreundliche einfache Programmierung von komplizierten Bewegungs- und Arbeitsabläufen ermöglichen, ohne lange Lernzeiten zu erfordern.It is therefore the object of the invention to provide a method and a device for programming a user-guided CNC machine to control the path and indicate the gripper movements of a handling machine or industrial robot, the user-friendly, simple programming of complex movement and enable workflows without requiring long learning times.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Programmierung mittels graphischer Menütechnik durchgeführt wird und die Ansteuerung des Menüs über ein einfaches Ansteuergerät, vorzugsweise über einen digitalisierenden 2-Koordinaten-Wegaufnehmer, erfolgt.This is achieved by programming using graphical Menu technology is carried out and the control of the menu via a simple control device, preferably via a digitizing 2-coordinate displacement transducer.

Dabei werden die Bewegungsebenen des Industrieroboters durch Abfragen der entsprechenden Programmfunktion innerhalb des Menüs auf einem Display dargestellt und der Bewegungsablauf kann innerhalb der Ebenen mittels Cursorsteuerung durch das Ansteuergerät vorgefahren werden, während der Industrieroboter den Bewegungsablauf simultan nachvollzieht. Der Bewegungsablauf wird gespeichert und kann mit hoher Widerholgenauigkeit für den Fertigungsablauf abgerufen werden.The levels of motion of the industrial robot are determined by queries the corresponding program function is shown on a display within the menu and the sequence of movements can be carried out within the levels using cursor control the control device can be moved forward while the industrial robot carries out the movement simultaneously reproduces. The sequence of movements is saved and can be used with a high Repeat accuracy for the production process can be called up.

Durch Aufrufen eines weiteren Menüblattes werden die Bewegungsebenen einer Greifvorrichtung auf dem Display dargestellt, deren Bewegungsablauf mittels des Ansteuergerätes auf dem Display vorgefahren wird. Gleichzeitig werden die auf dem Display vorgefahrenen Bewegungsabläufe von der Greifvorrichtung simultan nachvollzogen und von der Steuereinrichtung gespeichert.By calling up another menu sheet, the movement levels a gripping device shown on the display, the sequence of movements by means of of the control device is moved up on the display. At the same time they are on The movement sequences driven in front of the display are reproduced simultaneously by the gripping device and stored by the control device.

Die Vorrichtung zur Programmierung einer Steuereinrichtung ist durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 gelöst, während der Anspruch 7 eine vorteilhafte Weiterbildung kennzeichnet.The device for programming a control device is through solved the characterizing part of claim 6, while claim 7 is an advantageous Marks further training.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 die Darstellung eines Menüblattes auf dem Display Fig. 2 die Darstellung des Greifers innerhalb eines Menüblattes Fig. 3 ein Blockdiagramm der Vorrichtung.They show: FIG. 1 the representation of a menu sheet on the display FIG. 2 shows the representation of the gripper within a menu sheet; FIG. 3 shows a block diagram the device.

Die Menütechnik ist im Zusammenhang mit den Mikrocomputern als benutzerfreundliches Programmiersystem entwickelt worden.The menu technology is in connection with the microcomputers as user-friendly Programming system has been developed.

Dadurch wird der Anwender in die Lage versetzt, ohne wesentliche Programmierkenntnisse komplizierte Programmverknüpfungen und Programmabläufe zu programmieren. Ein Menü besteht aus einer Anzahl von Menüblättern, die durch Ansteuern der Textzeile mittels eines Ansteuergerätes einzeln abgerufen und auf dem Display dargestellt werden können. Fig. 1 zeigt ein derartiges Menüblatt, wie es auf dem Display erscheint. In der Textzeile sind Befehle aufgeführt, die durch Tastendruck an die Steuereinrichtung gegeben werden. Außerdem werden 3 Bewegungsebenen des Industrieroboters X-Y, Z-Y, X-Z dargestellt. Innerhalb dieser Ebenen kann ein Cursor mittels des Ansteuergerätes bewegt werden. Gleichzeitig wird der Industrieroboter innerhalb dieser Bewegungsebenen simultan verfahren. Die angefahrenen Koordinaten werden gespeichert, so daß der gesamte Bewegungsablauf abgerufen und mit hoher Widerholgenauigkeit für Montage- oder Fertigungsvorgänge verwendet werden kann.This enables the user without essential programming knowledge to program complicated program links and program sequences. A menu consists of a number of menu sheets that can be accessed by activating the text line with of a control device can be called up individually and shown on the display. Fig. 1 shows such a menu sheet as it appears on the display. In the Text line lists commands that are sent to the control device by pressing a button are given. In addition, 3 planes of motion of the industrial robot X-Y, Z-Y, X-Z shown. A cursor can be used within these levels using the control device be moved. At the same time, the industrial robot is within these planes of movement proceed simultaneously. The coordinates approached are saved so that the entire sequence of movements called up and with high repeat accuracy for assembly or manufacturing operations.

Zusätzlich bietet das Menublatt die Möglichkeit, die angefahrenen Koordinaten und ggfs. weitere Funktionen darzustellen.In addition, the menu sheet offers the possibility of the approached To display coordinates and, if necessary, other functions.

In gleicher Weise können die Bewegungsachsen der Greiferbewegung im Menü als einzelne BLätter auf dem Display dargestellt werden. Beispielhaft zeigt Fig. 2 die Ebene A-B des Greifers.In the same way, the axes of movement of the gripper movement in the The menu can be shown as individual sheets on the display. Exemplary shows Fig. 2 the plane A-B of the gripper.

Dabei springt der Cursor an den Bewegungsursprung. Durch Verfahren mittels des Ansteuergerätes lassen sich die Achsen A und B in der gewünschten Form verändern und speichern.The cursor jumps to the origin of the movement. By procedure Axes A and B can be adjusted in the desired shape using the control device change and save.

Fig. 3 zeigt das Blockdiagramm der Vorrichtung und ihr Zusammenwirken mit dern CNC-Steuerung.Fig. 3 shows the block diagram of the device and its interaction with the CNC control.

Die Benutzerführung erfolgt über das Ansteuergerät 2, das über die Ein- / Ausgänge 6 mit den Mikrocomputer 4 verbunden ist.The user guidance takes place via the control device 2, which is via the Inputs / outputs 6 is connected to the microcomputer 4.

Derartige Ansteuergeräte sind in den verschiendensten Ausführungen bekannt, wobei das geläufigste die sogenannte "Maus" sein dürfte. Es können jedoch auch andere digitalisierende 2-Koordinaten-Wegaufnehmer verwendet werden. Die angesteuerten Menüblätter des in den Mikrocomputer 4 gespeicherten Menüprogramms erscheinen auf dem Display 5. Dort werden auch entsprechend dem Programm und der Ansteuerung die Bewegungsabläufe dargestellt. Der Mikrocomputer 4 gibt die Steuerbefehle an die CNC-Steuerung 7, die über den Leistungsteil 9 die Antriebe 10 des Handhabungsautomaten oder Industrieroboters ansteuert.Such control devices are in various designs known, whereby the most common one might be the so-called "mouse". It can, however other digitizing 2-coordinate displacement transducers can also be used. The controlled Menu sheets of the menu program stored in the microcomputer 4 appear the display 5. There are also the Movement sequences shown. The microcomputer 4 gives the control commands to the CNC control 7, which drives 10 of the automatic handling machine via the power unit 9 or controls industrial robots.

In der Darstellung ist die Vorrichtung 1 zur Programmierung getrennt von der Steuereinrichtung 3. Es sind jedoch auch Lösungen denkbar, bei denen die Vorrichtung 1 zur Programmierung in der Steuereinrichtung integriert ist.In the illustration, the device 1 for programming is separated from the control device 3. However, solutions are also conceivable in which the Device 1 for programming is integrated in the control device.

- Leereite -- void -

Claims (7)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Programmierung einer Steuereinrichtung beispielsweise eines benutzergeführten CNC-Automaten, zum Steuern des Weges und der Greiferbewegungen, vorzugsweise eines Handhabungsautomaten oder eines Industrieroboters mit mehrachsiger Bahnsteuerung mittels eines Mikrocomputers und geeigneter Eingabegeräte, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Programmierung mittels graphischer Menütechnik durchgeführt wird, b) die Ansteuerung des Menüs über ein einfaches Ansteuergerät, vorzugsweise über einen digitalisierenden 2-Koordinaten-Wegaufnehmer, erfolgt.Claims 1. A method for programming a control device for example a user-guided CNC machine to control the path and the gripper movements, preferably an automatic handling machine or an industrial robot with multi-axis path control by means of a microcomputer and suitable input devices, characterized in that a) the programming by means of graphic menu technology is carried out, b) the control of the menu via a simple control device, preferably via a digitizing 2-coordinate displacement transducer. 2. Verfahren zur Programmierung einer Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Bewegungsebenen des Handhabungsautomaten oder Industrieroboters durch Abfragen der entsprechenden Programmfunktion innerhalb des Menüs auf einem Display dargestellt werden, b) der Bewegungsablauf innerhalb der Bewegungsebenen mittels Cursorsteuerung durch das Ansteuergerät vorgefahren wird, wobei die Ebenen- oder Raumkoordinaten angesteuert werden, c) der Handhabungsautomat oder Industrieroboter den Bewegungsverlauf simultan nachvollzieht, d) der Bewegungsablauf durch einen Befehl gespeichert wird und mit hoher Widerholgenauigkeit für den Fertigungsablauf abgerufen werden kann.2. A method for programming a control device according to claim 1, characterized in that a) the planes of movement of the handling machine or Industrial robot by querying the corresponding program function within the Menus are shown on a display, b) the sequence of movements within the Movement levels are advanced by the control device using cursor control, whereby the plane or space coordinates are controlled, c) the handling machine or industrial robot reproduces the movement sequence simultaneously, d) the movement sequence is saved by a command and with high repeatability for the production process can be accessed. 3. Verfahren zur Programmierung einer Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß a) die Bewegungsebenen einer Greifvorrichtung des Handhabungsautomaten oder Industrieroboters durch Aufrufen eines weiteren Blattes des Menüprogramms auf dem Display dargestellt werden, b) der Bewegungsablauf sowohl translatorisch als auch rotatorisch mittels des Ansteuergerätes auf dem Display vorgefahren wird, c) die Greifvorrichtung die auf dem Display dargestellten Bewegungsabläufe simultan nachvollzieht, d) der Bewegungsablauf durch einen Befehl gespeichert wird.3. A method for programming a control device according to the claims 1 and 2 characterized in that a) the planes of movement of a gripping device of the handling machine or industrial robot by calling up another sheet of the menu program are shown on the display, b) the sequence of movements both translationally as well as rotationally by means of the control device on the display is moved forward, c) the gripping device the movement sequences shown on the display simultaneously reproduces, d) the sequence of movements is saved by a command. 4. Verfahren zur Programmierung einer Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmierung der Steuereinrichtung auch über eine Tastatur erfolgen kann.4. A method for programming a control device according to the claims 1 to 3, characterized in that the programming of the control device also can be done using a keyboard. 5. Verfahren zur Programmierung einer Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten der Peripheriegeräte erfaßt und über das Menüprogramm abgefragt werden können.5. A method for programming a control device according to the claims 1 to 4, characterized in that the data of the peripheral devices are recorded and transferred the menu program can be queried. 6. Vorrichtung zur Programmierung einer Steuereinrichtung beispeilsweise eines benutzergeführten CNC-Automaten, zum Steuern des Weges und der Greiferbewegungen, vorzugsweise eines Handhabungsautomaten oder eines Industrieroboters mit mehrachsiger Bahnsteuerung mittels eines Mikrocomputers und geeigneter Eingabegeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die CNC-Steuerung (7) mit einem Mikrocomputer (4) zusammenwirkt, der über ein Display (5)verfügt und der mit einem Ansteuergerät (2) vorzugsweise mit einem digitalisierenden 2-Koordinaten- Wegeaufnehmers ausgestattet ist.6. Apparatus for programming a control device, for example a user-guided CNC machine to control the path and the gripper movements, preferably a handling machine or an industrial robot with multi-axis Path control by means of a microcomputer and suitable input devices, thereby characterized in that the CNC control (7) interacts with a microcomputer (4), which has a display (5) and which preferably has a control device (2) is equipped with a digitizing 2-coordinate displacement transducer. 7. Vorrichtung zur Programmierung einer Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) zur Programmierung in der Steuereinrichtung (3) integriert ist.7. Apparatus for programming a control device according to claim 6, characterized in that the device (1) for programming in the control device (3) is integrated.
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