Spannmittel in die Kollisionsüberwachung einbinden (Option #140)

Anwendung

Mithilfe der Funktion Spannmittel einrichten ermitteln Sie die Lage eines 3D-Modells im Arbeitsbereich Simulation passend zum realen Spannmittel im Maschinenraum. Wenn Sie das Spannmittel eingerichtet haben, berücksichtigt es die Steuerung in der Dynamischen Kollisionsüberwachung DCM.

Voraussetzungen

  • Software-Option #140 Dynamische Kollisionsüberwachung DCM Version 2
  • Werkstück-Tastsystem
  • Zulässige Spannmitteldatei entsprechend des realen Spannmittels
  • Möglichkeiten für Spannmitteldateien

Funktionsbeschreibung

Die Funktion Spannmittel einrichten steht als Tastsystemfunktion in der Anwendung Einrichten der Betriebsart Manuell zur Verfügung.

Mit der Funktion Spannmittel einrichten bestimmen Sie mithilfe verschiedener Antastungen die Positionen des Spannmittels. Sie tasten zuerst in jeder Linearachse einen Punkt am Spannmittel an. Dadurch legen Sie die Position des Spannmittels fest. Nachdem Sie einen Punkt in allen Linearachsen angetastet haben, können Sie weitere Punkte aufnehmen um die Genauigkeit der Positionierung zu erhöhen. Wenn Sie die Position in einer Achsrichtung bestimmt haben, wechselt die Steuerung den Status der jeweiligen Achse von rot auf grün.

Das Fehlerschätzungsdiagramm zeigt für jeden Antastpunkt, wie weit das 3D-Modell schätzungsweise vom realen Spannmittel entfernt ist.

Fehlerschätzungsdiagramm

Erweiterungen des Arbeitsbereichs Simulation

Zusätzlich zum Arbeitsbereich Antastfunktion bietet der Arbeitsbereich Simulation grafische Unterstützung beim Einrichten des Spannmittels.

VB_5_29_19_Spannmittel_Einrichten_Und_Arbeitsbereich_Simulation_Geoeffnet
Funktion Spannmittel einrichten mit geöffnetem Arbeitsbereich Simulation
  • Wenn die Funktion Spannmittel einrichten aktiv ist, zeigt der Arbeitsbereich Simulation folgende Inhalte:
  • Aktuelle Position des Spannmittels aus Sicht der Steuerung
  • Angetastete Punkte am Spannmittel
  • Mögliche Antastrichtung mithilfe eines Pfeils:
    • Kein Pfeil
    • Das Antasten ist nicht möglich. Das Werkstück-Tastsystem ist zu weit vom Spannmittel entfernt oder das Werkstück-Tastsystem steht aus Sicht der Steuerung im Spannmittel.

      In diesem Fall können Sie ggf. die Position des 3D-Modells in der Simulation korrigieren.

    • Roter Pfeil
    • Das Antasten in Pfeilrichtung ist nicht möglich.

       
      Tip

      Das Antasten auf Kanten, Ecken oder stark gekrümmten Bereichen des Spannmittels liefert keine genauen Messergebnisse. Deshalb sperrt die Steuerung das Antasten in diesen Bereichen.

    • Gelber Pfeil
    • Das Antasten in Pfeilrichtung ist bedingt möglich. Das Antasten erfolgt in einer abgewählten Richtung oder könnte Kollisionen verursachen.

    • Grüner Pfeil
    • Das Antasten in Pfeilrichtung ist möglich.

Symbole und Schaltflächen

Die Funktion Spannmittel einrichten bietet folgende Symbole und Schaltflächen:

Symbol oder Schaltfläche

Funktion

XY Aufspannebene

Mit diesem Auswahlmenü definieren Sie, in welcher Ebene das Spannmittel auf der Maschine aufliegt.

  • Die Steuerung bietet folgende Ebenen:
  • XY-Aufspannebene
  • XZ-Aufspannebene
  • YZ-Aufspannebene
 
Tip

Die Steuerung zeigt abhängig von der gewählten Aufspannebene die entsprechenden Achsrichtungen. Die Steuerung zeigt z. B. in der XY Aufspannebene die Achsrichtungen X, Y, Z und C.

AS_5_Tastsystemzyklen_Name_Des_Spannmittels

Name der Spannmitteldatei

Die Steuerung speichert die Spannmitteldatei automatisch in den Ursprungsordner.

Sie können den Namen der Spannmitteldatei vor dem Speichern editieren.

fixtureSetUp_2minus

Position des virtuellen Spannmittels 10 mm oder 10° in negativer Achsrichtung verschieben

 
Tip

Sie verschieben das Spannmittel in einer Linearachse in mm und in einer Drehachse in Grad.

fixtureSetUp_minus

Position des virtuellen Spannmittels 1 mm oder 1° in negativer Achsrichtung verschieben

AS_5_Tastsystemzyklen_Position_Und_Abweichung
  • Position des virtuellen Spannmittels direkt eingeben
  • Wert und geschätzte Genauigkeit nach dem Antasten
fixtureSetUp_plus

Position des virtuellen Spannmittels 1 mm oder 1° in positiver Achsrichtung verschieben

fixtureSetUp_2plus

Position des virtuellen Spannmittels 10 mm oder 10° in positiver Achsrichtung verschieben

AS_5_Tastsystemzyklen_Status_Grau
AS_5_Tastsystemzyklen_Status_Weiss
AS_5_Tastsystemzyklen_Status_Rot
AS_5_Tastsystemzyklen_Status_Gelb
AS_5_Tastsystemzyklen_Status_Gruen

Status der Achse

  • Die Steuerung zeigt folgende Farben:
  • Grau
  • Die Achsrichtung ist in diesem Einrichtvorgang abgewählt und wird nicht berücksichtigt.

  • Weiß
  • Es wurden noch keine Antastpunkte ermittelt.

  • Rot
  • Die Steuerung kann die Position des Spannmittels in dieser Achsrichtung nicht bestimmen.

  • Gelb
  • Die Position des Spannmittels enthält in dieser Achsrichtung bereits Informationen. Die Informationen sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht aussagekräftig.

  • Grün
  • Die Steuerung kann die Position des Spannmittels in dieser Achsrichtung bestimmen.

Speichern und Aktivieren

Die Funktion speichert alle ermittelten Daten in einer CFG-Datei und aktiviert das eingemessene Spannmittel in der Dynamischen Kollisionsüberwachung DCM.

 
Tip

Wenn Sie als Datenquelle für den Einmessvorgang eine CFG-Datei verwenden, können Sie die bestehende CFG-Datei am Ende des Einmessvorgangs mit Speichern und Aktivieren überschreiben.

Wenn Sie eine neue CFG-Datei erstellen, geben Sie neben der Schaltfläche einen anderen Dateinamen ein.

Wenn Sie ein Nullpunkt-Spannsystem nutzen und deshalb eine Achsrichtung, z. B. Z beim Einrichten des Spannmittels nicht berücksichtigen wollen, können Sie die entsprechende Achsrichtung mit einem Schalter abwählen. Die Steuerung berücksichtigt abgewählte Achsrichtungen nicht beim Einrichtvorgang und platziert das Spannmittel nur unter Berücksichtigung der restlichen Achsrichtungen.

Fehlerschätzungsdiagramm

Mit jedem Antastpunkt schränken Sie die mögliche Platzierung des Spannmittels mehr ein und setzen das 3D-Modell näher an die reale Position in der Maschine.

Das Fehlerschätzungsdiagramm zeigt den geschätzten Wert, wie weit das 3D-Modell vom realen Spannmittel entfernt ist. Dabei betrachtet die Steuerung das komplette Spannmittel, nicht nur die Tastpunkte.

Wenn das Fehlerschätzungsdiagramm grüne Kreise und die gewünschte Genauigkeit zeigt, ist der Einrichtvorgang abgeschlossen.

  • Folgende Faktoren beeinflussen, wie genau Sie Spannmittel einmessen können:
  • Genauigkeit des Werkstück-Tastsystems
  • Wiederholgenauigkeit des Werkstück-Tastsystems
  • Genauigkeit des 3D-Modells
  • Zustand des realen Spannmittels, z. B. vorhandene Abnutzungen oder Einfräsungen
AS_5_29_19_Aenderungsdiagramm
Fehlerschätzungsdiagramm in der Funktion Spannmittel einrichten
  • Das Fehlerschätzungsdiagramm der Funktion Spannmittel einrichten zeigt folgende Informationen:
  • Mittlere Abweichung (RMS)
  • Dieser Bereich zeigt den durchschnittlichen Abstand der gemessenen Tastpunkte zum 3D-Modell in mm.

  • Fehlerschätzung [mm]
  • Diese Achse zeigt den Verlauf der veränderten Modelllage mithilfe der einzelnen Antastpunkte. Die Steuerung zeigt rote Kreise, bis sie alle Achsrichtungen bestimmen kann. Ab diesem Punkt zeigt die Steuerung grüne Kreise.

  • Tastpunktnummer
  • Diese Achse zeigt die Nummern der einzelnen Tastpunkte.

Beispielreihenfolge von Antastpunkten für Spannmittel

Für verschiedene Spannmittel können Sie z. B. folgende Antastpunkte setzen:

Spannmittel

Mögliche Reihenfolge

Schraubstock
Antastpunkte bei einem Schraubstock mit fester Schraubstockbacke
  1. Sie können beim Einmessen eines Schraubstocks folgende Antastpunkte setzen:
  2. Feste Schraubstockbacke in Z– antasten
  3. Feste Schraubstockbacke in X+ antasten
  4. Feste Schraubstockbacke in Y+ antasten
  5. Zweiten Wert in Y+ für Drehung antasten
  6. Zur Erhöhung der Genauigkeit Kontrollpunkt in X– antasten
Backenfutter
Antastpunkte bei einem Dreibackenfutter
  1. Sie können beim Einmessen eines Dreibackenfutters folgende Antastpunkte setzen:
  2. Korpus des Backenfutters in Z– antasten
  3. Korpus des Backenfutters in X+ antasten
  4. Korpus des Backenfutters in Y+ antasten
  5. Backe in Y+ für Drehung antasten
  6. Zweiten Wert an Backe in Y+ für Drehung antasten

Schraubstock mit fester Backe einmessen

 
Tip

Das gewünschte 3D-Modell muss die Anforderungen der Steuerung erfüllen.

Möglichkeiten für Spannmitteldateien

  1. Sie messen einen Schraubstock mit der Funktion Spannmittel einrichten wie folgt ein:
  2. Realen Schraubstock im Maschinenraum befestigen
ManualMainIcon

  1. Betriebsart Manuell wählen

  1. Werkstück-Tastsystem einwechseln
  2. Werkstück-Tastsystem manuell oberhalb der festen Schraubstockbacke an einem markanten Punkt positionieren
  3.  
    Tip

    Dieser Schritt erleichtert das nachfolgende Vorgehen.

  1. Anwendung Einrichten wählen
ffa

  1. Spannmittel einrichten wählen
  2. Die Steuerung öffnet das Menü Spannmittel einrichten.

  1. Zum realen Schraubstock passendes 3D-Modell wählen
SF_4_Datei_Oeffnen_Oeffnen

  1. Öffnen wählen
  2. Die Steuerung öffnet das gewählte 3D-Modell in der Simulation.
fixtureSetUp_2plus

  1. 3D-Modell mithilfe der Schaltflächen für die einzelnen Achsen innerhalb des virtuellen Maschinenraums vorpositionieren
  2.  
    Tip

    Verwenden Sie beim Vorpositionieren des Schraubstocks das Werkstück-Tastsystem als Anhaltspunkt.

    Die Steuerung kennt zu diesem Zeitpunkt nicht die genaue Position des Spannmittels, jedoch des Werkstück-Tastsystems. Wenn Sie das 3D-Modell anhand der Lage des Werkstück-Tastsystems und an z. B. Tischnuten vorpositionieren, erhalten Sie Werte nah an der Position des realen Schraubstocks.

    Sie können auch nachdem Sie erste Messpunkte aufgenommen haben, weiterhin mit den Funktionen zur Verschiebung eingreifen und die Position des Spannmittels manuell korrigieren.

  1. Spannebene festlegen, z. B. XY
  2. Werkstück-Tastsystem positionieren, bis ein grüner Pfeil nach unten erscheint
  3.  
    Tip

    Da Sie zu diesem Zeitpunkt das 3D-Modell nur vorpositioniert haben, kann der grüne Pfeil keine sichere Auskunft darüber geben, ob Sie beim Antasten auch den gewünschten Bereich des Spannmittels antasten. Prüfen Sie, ob die Position des Spannmittels in der Simulation und der Maschine einander entsprechen und ob das Antasten in Pfeilrichtung auf der Maschine möglich ist.

    Tasten Sie nicht in unmittelbarer Nähe von Kanten, Fasen oder Verrundungen an.

679843_56

  1. Taste NC-Start drücken
  2. Die Steuerung tastet in Pfeilrichtung an.
  3. Die Steuerung färbt den Status der Achse Z grün und verschiebt das Spannmittel auf die angetastete Position. Die Steuerung markiert die angetastete Position in der Simulation mit einem Punkt.

  1. Vorgang in Achsrichtungen X+ und Y+ wiederholen
  2. Der Status der Achsen färbt sich grün.

  1. Weiteren Punkt in Achsrichtung Y+ für Grunddrehung antasten
  2.  
    Tip

    Um beim Antasten der Grunddrehung die größtmögliche Genauigkeit zu erhalten, setzen Sie die Antastpunkte so weit wie möglich voneinander entfernt.

  3. Die Steuerung färbt den Status der Achse C grün.

  1. Kontrollpunkt in Achsrichtung X- antasten
  2.  
    Tip

    Zusätzliche Kontrollpunkte am Ende des Einmessvorgangs erhöhen die Genauigkeit der Übereinstimmung und minimieren die Fehler zwischen 3D-Modell und realem Spannmittel.

SF_5_Tastsystemzyklen_Speichern_Und_Aktivieren

  1. Speichern und Aktivieren wählen
  2. Die Steuerung schließt die Funktion Spannmittel einrichten, speichert eine CFG-Datei mit den eingemessenen Werten unter dem gezeigten Pfad und bindet das vermessene Spannmittel in die Dynamische Kollisionsüberwachung DCM ein.

Hinweise

 
Hinweis
Achtung Kollisionsgefahr!
Um die Aufspannsituation in der Maschine exakt anzutasten, müssen Sie das Werkstück-Tastsystem richtig kalibrieren und den Wert R2 in der Werkzeugverwaltung richtig definieren. Andernfalls können falsche Werkzeugdaten des Werkstück-Tastsystems zu Messungenauigkeiten und ggf. zu einer Kollision führen.
  1. Werkstück-Tastsystem in regelmäßigen Abständen kalibrieren
  2. Parameter R2 in der Werkzeugverwaltung eintragen
  • Die Steuerung kann Unterschiede in der Modellierung zwischen 3D-Modell und dem realen Spannmittel nicht erkennen.
  • Zum Zeitpunkt des Einrichtens kennt die Dynamische Kollisionsüberwachung DCM die exakte Lage des Spannmittels nicht. In diesem Zustand sind Kollisionen mit dem Spannmittel, Werkzeug oder anderen Vorrichtungsbestandteilen im Maschinenraum möglich, z. B. mit Spannpratzen. Sie können Vorrichtungsbestandteile mithilfe einer CFG-Datei auf der Steuerung modellieren.
  • CFG-Dateien editieren mit KinematicsDesign

  • Wenn Sie die Funktion Spannmittel einrichten abbrechen, überwacht DCM das Spannmittel nicht. Zuvor eingerichtete Spannmittel sind in diesem Fall ebenfalls aus der Überwachung entfernt. Die Steuerung zeigt eine Warnung.
  • Sie können jeweils nur ein Spannmittel einmessen. Um mehrere Spannmittel gleichzeitig mit DCM zu überwachen, müssen Sie die Spannmittel in eine CFG-Datei einbinden.
  • CFG-Dateien editieren mit KinematicsDesign

  • Wenn Sie ein Backenfutter einmessen, bestimmen Sie wie beim Vermessen eines Schraubstocks die Koordinaten der Achsen Z, X und Y. Die Drehung ermitteln Sie anhand einer einzelnen Backe.
  • Sie können die gespeicherte Spannmitteldatei mit der Funktion FIXTURE SELECT in das NC-Programm einbinden. Sie können damit das NC-Programm unter Berücksichtigung der reellen Aufspannsituation simulieren und abarbeiten.
  • Spannmittel laden und entfernen mit der Funktion FIXTURE (Option #40)