Vorgabe der Werkstückoberfläche (SET_POS, surface)

Berechnung der Abweichung

Mit Hilfe der elektronischen Tastung wird in jedem Takt die Abweichung der realen Werkstückoberfläche zur vorgegebenen Sollposition (SET_POS) ermittelt. Sie ergibt sich durch:

Abweichung = Motorgeber + Sensorgeber - Sollposition (SET_POS)

                     = Istposition Werkstückoberfläche - Sollposition (SET_POS)

Um die Abweichung der Werkstückoberfläche auszugleichen, wird die Antriebsposition zusätzlich um den berechneten Offset der Abstandsregelung verschoben:

Sollwert Antrieb = Programmierter Sollwert (PCS) + Offset Abstandsregelung

Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei Höhenregelung
Abb.: Vorgabe der idealen Werkstückoberfläche bei Höhenregelung
Blockschaltbild der Abstandsregelung
Abb.: Blockschaltbild der Abstandsregelung

An- und Abwahl über das NC-Programm

Über das NC-Programm wird die Abstandsregelung ein- bzw. ausgeschaltet oder auch der aktuelle Korrekturwert eingefroren. Beispiel:

N10 Z[DIST_CTRL SET_POS=30] Position setzen

Nxx Z[DIST_CTRL ON] Anwahl

…

Nxx Z[DIST_CTRL OFF] Abwahl

N999 M30

Die vollständige CNC-Syntax ist im Kapitel Programmierung beschrieben.

Typischer Ablauf

Typischer Ablauf bei der Aktivierung der Abstandsregelung:

  1. Das Werkzeug wird eingewechselt.
  2. Die X- und Y-Achsen fahren auf Bearbeitungsposition.
  3. Die Abstandsregelung wird eingeschaltet und die Sollposition des Werkstücks wird gesetzt. Die Z-Achse muss sich dabei im Erfassungsbereich des Abstandsensors befinden.
  4. Sensor oder Tastring meldet Abstand, die Abstandsregelung korrigiert Höhenfehler.
  5. Die Z-Achse fährt nach unten.
  6. Abstandsregelung ist aktiv, Dickentoleranzen oder Lagedifferenzen werden ausgeglichen.

Deaktivierung der Abstandsregelung:

  1. Ausschalten der Abstandsregelung über das NC-Programm
  2. Abstandsregelung ist inaktiv, Dickentoleranzen oder Lagedifferenzen werden nicht mehr ausgeglichen, der aktuelle Offset bleibt bis zur nächsten Positionsanforderung aktiv.

Wirkungsweise

Mit der Abstandsregelung können Abweichungen der Position der Werkstückoberfläche (Istposition) zu einer vorgegeben Sollposition automatisch korrigiert werden:

Ideales Werkstück
Abb.: Ideales Werkstück

Abweichung

Eine Abweichung von der idealen Werkstückoberfläche (z.B. bei dünnerem Werkstück) wird durch den Sensor (Geber 2) detektiert:

Reales Werkstück ohne Abstandsregelung
Abb.: Reales Werkstück ohne Abstandsregelung

Kompensation des Versatzes

Nach Einschalten der Abstandsregelung mit SET_POS=20 mm (erwartete Werkstückhöhe) wird der Versatz durch die Abstandsregelung kompensiert. Ein Anpassen des NC-Programms (PCS-Position) ist dadurch nicht notwendig. Im NC-Programm kann von einer konstanten Werkstückoberfläche bei Z=20mm ausgegangen werden.

Reales Werkstück mit Abstandsregelung
Abb.: Reales Werkstück mit Abstandsregelung

Hinweis

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Die Abstandskontrolle wird bei einem Achsfehler oder CNC-Reset automatisch ausgeschaltet.

Am Programmende bleibt die Abstandsregelung weiterhin aktiv.

Konstante Werkstückoberfläche mit geändertem Werkzeugabstand
Abb.: Konstante Werkstückoberfläche mit geändertem Werkzeugabstand

Höhenänderungen

Änderungen der Werkstückoberfläche werden durch die Abstandsregelung korrigiert. Im NC-Programm kann daher von einem ebenen Werkstück ausgegangen werden. Höhenänderungen zur Werkstückoberfläche können durch Programmieren der Achse vorgenommen werden. Bei Z=SET_POS berührt die TCP-Spitze die Werkstückoberfläche.