Verfügbarkeit: Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme

Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme: 4 Automatisierung von Maschinen und Anlagen

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Weck, Manfred (VerfasserIn), Brecher, Christian 1969- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Düsseldorf VDI-Verlag 2006
Ausgabe:	6., neu bearbeitete Auflage
Schriftenreihe:	Studium und Praxis VDI
Schlagworte:	Automation Werkzeugmaschine
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Erscheint bis zur 4. Auflage als Band 3.2
Beschreibung:	XVIII, 502 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	3540225072 9783540225072

Internformat

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	MANFRED WECK * CHRISTIAN BRECHER WERKZEUGMASCHINEN 4 AUTOMATISIERUNG VON MASCHINEN UND ANLAGEN 6., NEU BEARBEITETE AUFLAGE MIT 330 ABBILDUNGEN J SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN XVII 1 EINLEITUNG 1 1.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG 1 1.2 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG UND GRUENDE FUER DIE AUTOMATISIERUNG VON WERKZEUGMASCHINEN 2 1.3 STEUERUNGS- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK ALS TEILAUFGABE DER MASCHINENENTWICKLUNG 4 2 AUTOMATISIERBARE FUNKTIONEN DER FERTIGUNGSEINRICHTUNGEN UND IHRE REALISIERUNG 7 2.1 STEUERUNG DES FUNKTIONSABLAUFS 9 2.1.1 FUNKTIONSFOLGEN 9 2.1.2 ELEMENTE DER STEUERUNG, PROGRAMMIERUNG UND SPEICHERUNG 11 2.2 BEISPIELE AUTOMATISIERTER FUNKTIONEN 12 2.2.1 WEG- UND SCHALTINFORMATIONEN 12 2.2.1.1 NOCKEN- UND SCHALTERLEISTEN 13 2.2.1.2 ABSOLUTE UND INKREMENTALE DREHGEBER ZUR ERFASSUNG DER ISTPOSITION EINER MASCHINENBAUGRUPPE UND ZUR STEUERUNG VON SCHALTFUNKTIONEN 14 2.2.2 DREHZAHLVERSTELLUNG 14 2.2.3 WERKSTUECKTRANSPORT UND -HANDHABUNG 15 2.2.4 WERKZEUGHANDHABUNG UND -SPEICHERUNG 20 2.2.5 PROZESSUEBERWACHUNG, PROZESSREGELUNG, DIAGNOSE UND SICHERHEIT 24 2.2.6 LEITTECHNIK 25 2.2.7 ENTSORGUNG 26 3 MECHANISCHE STEUERUNGEN 2 9 3.1 EINSPINDELDREHAUTOMAT 30 3.2 MEHRSPINDELDREHAUTOMAT 40 3.3 WEITERENTWICKLUNG DES MECHANISCH GESTEUERTEN MEHRSPINDLERS... 49 X INHALTSVERZEICHNIS 4 GRUNDLAGEN DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 51 4.1 GRUNDLAGEN 51 4.1.1 ZAHLENSYSTEME 51 4.1.2 DATENCODES 55 4.1.3 BOOLSCHE ALGEBRA 56 4.1.4 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM 61 4.2 BAUSTEINE 64 4.2.1 REALISIERUNG DER GRUNDFUNKTIONEN 64 4.2.2 ERWEITERTE FUNKTIONEN 67 4.2.2.1 FLIP-FLOP 67 4.2.2.2 FLANKENGETRIGGERTE FLIP-FLOPS 67 4.2.2.3 1:2-UNTERSETZER 68 4.2.2.4 BINAERZAEHLER 69 4.2.2.5 HALBADDIERER 69 4.2.2.6 VOLLADDIERER 70 4.2.2.7 VERGLEICHER 71 4.2.2.8 DECODIERER 71 4.2.2.9 PARITYPRUEFER 73 4.2.2.10 A/D-WANDLER 73 4.2.2.11 D/A-WANDLER 77 4.2.3 INTEGRIERTE SCHALTKREISE 79 4.2.4 BEDIEN- UND ANZEIGEELEMENTE 80 4.3 RECHNER 82 4.3.1 AUFBAU UND FUNKTION 83 4.3.1.1 HARDWARE 83 4.3.1.2 SOFTWARE 86 4.3.2 PERIPHERIE 88 4.3.2.1 SPEICHERPERIPHERIE 88 4.3.2.2 BENUTZER- UND KOMMUNIKATIONSPERIPHERIE 90 4.3.2.3 PROZESSPERIPHERIE 90 4.3.3 SOFTWAREENTWICKLUNG 90 4.3.3.1 PLANUNGSPHASE 91 4.3.3.2 DEFINITIONSPHASE 91 4.3.3.3 ENTWURFSPHASE 92 4.3.3.4 IMPLEMENTIERUNGSPHASE 93 4.3.3.5 ABNAHME- UND EINFUEHRUNGSPHASE 96 4.3.3.6 WARTUNGS- UND PFLEGEPHASE 96 4.3.4 ENTWICKLUNG OBJEKTORIENTIERTER STEUERUNGSSOFTWARE 96 5 ELEKTRISCHE STEUERUNGEN 99 5.1 AUFBAU UND EINORDNUNG VON ELEKTRISCHEN STEUERUNGEN 99 5.1.1 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN 101 5.1.2 ABLAUFSTEUERUNGEN 102 5.2 VERBINDUNGSPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN (VPS) 105 5.2.1 ANWENDUNGSGEBIETE UND AUFGABEN 105 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.2.2 ANWENDUNGSBEISPIELE 106 5.3 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) 108 5.3.1 ANWENDUNGSGEBIETE UND AUFGABEN 108 5.3.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 111 5.3.2.1 AUFBAU 111 5.3.2.2 FUNKTIONSWEISE 115 5.3.3 SPS-PROGRAMMIERUNG 117 5.3.3.1 KONTAKTPLAN-PROGRAMMIERUNG 121 5.3.3.2 FUNKTIONSPLAN-PROGRAMMIERUNG 122 5.3.3.3 PROGRAMMIERUNG MIT ANWEISUNGSLISTE 122 5.3.3.4 BEISPIELE FUER KOMPLEXERE PROGRAMMANWEISUNGEN 124 5.3.3.4.1 ZEITFUNKTIONEN 124 5.3.3.4.2 ZAEHLER 125 5.3.3.4.3 WORTVERARBEITUNG 126 5.3.3.5 HOCHSPRACHEN-PROGRAMMIERUNG 128 5.3.3.6 ABLAUFSPRACHE 130 5.3.4 VORGEHENSWEISE ZUR SYSTEMATISCHEN ENTWICKLUNG VON KOMPLEXEN SPS-PROGRAMMEN 131 5.3.4.1 SPEZIFIKATION DER STEUERUNGSAUFGABE 132 5.3.4.2 PROGRAMMENTWURF UND PROGRAMMIERUNG 133 5.3.4.3 PROGRAMMTEST 135 5.3.5 FELDBUSSYSTEME FUER SPS 137 5.4 SICHERHEITSSTEUERUNGEN 141 5.4.1 ZWEIKANALIGE, FEHLERERKENNENDE STEUERUNGSSTRUKTUR 143 5.4.2 DREIKANALIGE, FEHLERTOLERANTE STEUERUNGSSTRUKTUR 144 5.4.3 KONVENTIONELLE SICHERHEITSSCHALTUNG IN RELAISTECHNIK .... 145 5.4.4 FEHLERSICHERE PROZESSANKOPPLUNG 146 5.4.4.1 SICHERE AUSWERTUNG VON PROZESSEINGAENGEN .... 146 5.4.4.2 FEHLERSICHERE UND FEHLERTOLERANTE PROZESSAUSGAENGE 149 6 NUMERISCHE STEUERUNGEN 151 6.1 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG NUMERISCHER STEUERUNGEN 151 6.2 AUFBAU UND FUNKTIONSBESCHREIBUNG NUMERISCHER STEUERUNGEN ... 154 6.2.1 ALLGEMEINE FUNKTIONSBESCHREIBUNG 154 6.2.2 HARDWARE UND SCHNITTSTELLEN EINER NC-STEUERUNG 157 6.2.2.1 KOMPONENTEN 158 6.2.2.2 INTERNER AUFBAU 160 6.2.2.3 EXTERNE SCHNITTSTELLEN 162 6.2.3 SOFTWARE EINER NC-STEUERUNG 165 6.2.4 FUNKTIONSWEISE EINER NC-STEUERUNG 167 6.2.5 FUNKTIONSUMFANG MODERNER NC-STEUERUNGEN 170 6.2.5.1 STANDARD-FUNKTIONEN 170 6.2.5.2 FUNKTIONEN ZUR STEUERUNG AUTOMATISIERTER PRODUKTIONSZELLEN 177 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.2.6 OFFENE STEUERANGSSYSTEME 182 6.2.6.1 MOTIVATION UND ZIELE OFFENER STEUERUNGSSYSTEME 182 6.2.6.2 AUSPRAEGUNGEN OFFENER STEUERUNGSSYSTEME 183 6.2.6.3 REALISIERUNG OFFENER STEUERUNGEN 185 6.2.6.4 HERSTELLERUEBERGREIFENDE STANDARDS FUER OFFENE STEUERUNGEN 190 6.2.7 ENTWICKLUNGSTENDENZEN BEI NUMERISCHEN STEUERUNGEN ... 194 6.3 WERKSTUECKPROGRAMMIERUNG IN DER NC-FERTIGUNG 196 6.3.1 AUFBAU EINES SATZBASIERTEN NC-PROGRAMMS 196 6.3.2 STEP-NC, AUFBAU EINES OBJEKTORIENTIERTEN NC-PROGRAMMS 199 6.3.3 KOORDINATENSYSTEME UND BEZUGSPUNKTE 202 6.4 NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 207 6.4.1 MANUELLE NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 207 6.4.1.1 GRUNDLAGEN UND VORGEHENSWEISE 207 6.4.1.2 PROGRAMMIERBEISPIEL (DIN 66025) 211 6.4.1.3 ZUSAETZLICHE BEFEHLE ZUR PROGRAMMEINGABE 213 6.4.1.4 GRENZEN DER PROGRAMMIERSPRACHE NACH DIN 66025 217 6.4.2 RECHNERGESTUETZTE NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 218 6.4.2.1 CAD/CAP/CAM-KOPPLUNG 223 6.4.2.2 PROGRAMMIERBEISPIEL ANHAND DES EXAPT- SYSTEMS 238 6.4.2.3 PROGRAMMIERBEISPIEL FUER EIN OBJEKTORIENTIERTES NC-PROGRAMM (STEP-NC) 246 6.4.2.4 WERKSTATTORIENTIERTE NC-PROGRAMMIERANG 247 6.4.2.5 KOSTENVERGLEICH DER PROGRAMMIERVERFAHREN .... 252 6.4.3 DIGITALISIERUNG VON WERKSTUECKGEOMETRIEN ZUR NC-DATENGENERIERUNG 254 6.4.3.1 MESSGERAETE ZUR DIGITALISIERUNG VON WERKSTUECKEN 256 6.4.3.2 ABTASTSTRATEGIEN 258 6.4.3.3 TASTSYSTEME 260 6.4.3.4 AUFBEREITUNG UND WEITERVERARBEITUNG DER MESSDATEN 266 6.5 BENUTZERSCHNITTSTELLEN AN WERKZEUGMASCHINEN 271 6.5.1 BEDIENFELDER AN WERKZEUGMASCHINEN 271 6.5.2 MANUELLE PROZESSFUEHRUNG 273 6.5.2.1 ALLGEMEINE UEBERSICHT 273 6.5.2.2 BEDIENELEMENTE ZUR PROZESSFUEHRUNG 273 6.5.2.3 MOEGLICHKEITEN FUER DIE REALISIERUNG EINER BENUTZERORIENTIERTEN PROZESSFUEHRUNG 275 6.5.2.4 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 279 6.5.3 BENUTZERORIENTIERTE DARSTELLUNG PROZESS- UND SYSTEMBEZOGENER KENNGROESSEN 280 6.5.3.1 AUSGANGSSITUATION 280 INHALTSVERZEICHNIS XIII 6.5.3.2 BENUTZERGERECHTE VERMITTLUNG DER KENNGROESSEN . 281 6.5.3.3 TECHNISCHE REALISIERUNG UND ANWENDUNGSBEISPIELE 282 7 FUEHRUNGSGROESSENERZEUGUNG UND INTERPOLATION 28 7 7.1 INTERPOLATION 289 7.1.1 FUNKTIONEN ZUR SATZORIENTIERTEN GESCHWINDIGKEITS- UND BESCHLEUNIGUNGSFUEHRUNG EINFACHER BAHNEN 290 7.1.1.1 BESCHLEUNIGUNGS- UND VERZOEGERUNGSPHASE 294 7.1.1.2 KONSTANTGESCHWINDIGKEITSPHASE 297 7.1.1.3 BREMSEINSATZPUNKTERKENNUNG 297 7.1.2 FUNKTIONEN ZUR SATZUEBERGREIFENDEN GESCHWINDIGKEITS- UND BESCHLEUNIGUNGSFUEHRUNG EINFACHER BAHNEN 299 7.1.2.1 SATZUEBERGAENGE 299 7.1.2.2 VORAUSSCHAUENDE GESCHWINDIGKEITSFUEHRUNG (LOOK AHEAD) 300 7.1.3 INTERPOLATION EINFACHER BAHNEN 303 7.1.3.1 GERADENINTERPOLATION 303 7.1.3.2 KREISINTERPOLATION 305 7.1.4 SPLINE-INTERPOLATION 307 7.1.4.1 POLYNOMSPLINES 308 7.1.4.1.1 DEFINITION 308 7.1.4.1.2 POLYNOMERMITTLUNG 309 7.1.4.1.3 BESTIMMUNG DES PARAMETERVEKTORS .. 309 7.1.4.1.4 GLOBALES VERFAHREN 310 7.1.4.1.5 LOKALES VERFAHREN NACH AKIMA 312 7.1.4.1.6 EIGENSCHAFTEN 313 7.1.4.2 B-SPLINES 314 7.1.4.2.1 DEFINITION 315 7.1.4.2.2 EIGENSCHAFTEN 317 7.1.4.3 NURBS 318 7.1.4.4 AUSWERTUNG VON SPLINES 319 7.1.5 SONSTIGE VERFAHREN 322 7.2 GEOMETRISCHE TRANSFORMATIONEN 322 7.2.1 NULLPUNKTVERSCHIEBUNGEN 322 7.2.2 WERKZEUGKORREKTUREN 324 7.2.3 KINEMATISCHE TRANSFORMATION FUER DIE 5-ACHS- FRAESBEARBEITUNG 327 7.2.3.1 SERIELLE KINEMATIKEN 328 7.2.3.2 PARALLELE KINEMATIKEN 329 7.3 EXTERNE LAGE- UND GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 332 7.3.1 KOMPENSATION GEOMETRISCHER FEHLER 332 7.3.1.1 KOMPENSATION GEOMETRISCHER FEHLER VON VORSCHUBANTRIEBEN 332 XIV INHALTSVERZEICHNIS 7.3.1.1.1 MESSUNG DER POSITIONIERUNSICHERHEIT NACH VDI/DGQ 3441 332 7.3.1.1.2 UMKEHRSPANNE 333 7.3.1.2 KOMPENSATION THERMISCHER VERLAGERUNGEN 334 7.3.1.2.1 DIREKTE KOMPENSATION 335 7.3.1.2.2 INDIREKTE KOMPENSATION 336 7.3.1.3 KOMPENSATION STATISCHER PROZESSLASTEN 341 7.3.1.4 MESSREGELUNG FUER SCHLEIFPROZESSE 347 7.3.2 VORSCHUB-OVERRIDE UND EXTERNE GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 347 7.3.2.1 OVERRIDE 347 7.3.2.2 EXTERNE GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 349 7.3.2.3 LOOK-AHEAD-FUNKTION 349 7.3.3 REFERENZPUNKTFAHRT 350 8 ROBOTERSTEUERUNGEN 353 8.1 ALLGEMEINE FUNKTIONSBESCHREIBUNG 353 8.2 KOORDINATENSYSTEME UND BEZUGSPUNKTE 356 8.3 KOORDINATENTRANSFORMATION UND BAHNGENERIERUNG 359 8.4 BEDIENUNG UND PROGRAMMIERUNG VON ROBOTERN 378 8.4.1 ONLINE-PROGRAMMIERVERFAHREN 380 8.4.1.1 LERNPROGRAMMIERVERFAHREN (PLAYBACK, TEACH-IN) 380 8.4.1.2 BEDIENELEMENTE ZUR BEWEGUNGSFUEHRUNG VON ROBOTERN 381 8.4.1.3 ERSTELLUNG EINES ROBOTERPROGRAMMS AN DER STEUERUNG 384 8.4.1.4 WERKSTATTORIENTIERTE PROGRAMMIERSYSTEME 390 8.4.2 OFFLINE-PROGRAMMIERSYSTEME 391 8.4.2.1 TEXTUELLE PROGRAMMERSTELLUNG 391 8.4.2.2 INDUSTRIAL ROBOT LANGUAGE (IRL) 393 8.4.2.3 GRAFISCHE PROGRAMMIERUNG MIT ABLAUFDIAGRAMMEN 403 8.4.2.4 STANDARDISIERUNG GRAFISCHER PROGRAMMIEROBERFLAECHEN 403 8.4.2.5 ROBOTERPROGRAMMSIMULATION 404 8.4.2.6 AUFGABENORIENTIERTE ROBOTERPROGRAMMIERUNG .. 409 8.4.3 IRL-PROGRAMMIERBEISPIEL 411 8.5 KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN FUER ROBOTERSTEUERUNGEN 411 8.6 SENSORDATENGEWINNUNG UND -VERARBEITUNG 413 8.7 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 417 9 FERTIGUNGSLEITTECHNIK 419 9.1 DIE UNTERNEHMENSSTRUKTUR IM CIM-VERBUND 420 9.1.1 CIM-KOMPONENTEN 420 9.1.1.1 PPS 422 INHALTSVERZEICHNIS XV 9.1.1.2 CAD 424 9.1.1.3 CAPUNDCAM 424 9.1.1.4 CAQ 425 9.1.1.5 AUTOMATISIERTE PRODUKTION 425 9.1.2 EBENENMODELL EINES UNTERNEHMENS DER FERTIGUNGSINDUSTRIE 425 9.1.3 KOMMUNIKATION IN DER LEITTECHNIK 428 9.1.3.1 KOMMUNIKATIONSSEGMENTE DES FERTIGUNGSBEREICHS 428 9.1.3.2 OSI-REFERENZMODELL 431 9.1.3.3 OFFENE SYSTEME 431 9.1.3.4 SCHICHTENMODELL 432 9.1.3.5 TCP/IP-PROTOKOLLE 434 9.2 FERTIGUNGSLEITSYSTEME 435 9.2.1 DNC(DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL) 436 9.2.1.1 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG 436 9.2.1.2 DNC-SYSTEM 437 9.2.2 BETRIEBSDATENERFASSUNG UND -VERARBEITUNG 439 9.2.2.1 GLIEDERUNG DER BETRIEBSDATEN UND BEGRIFFSDEFINITIONEN 440 9.2.2.2 BDE-TERMINALS 441 9.2.2.3 FUNKTIONEN DER BETRIEBSDATENVERARBEITUNG 442 9.2.3 MATERIALFLUSSSTEUERUNG 444 9.2.4 FERTIGUNGSHILFSMITTELORGANISATION 445 9.2.4.1 WERKZEUGPLANUNG 445 9.2.4.2 WERKZEUGBEWIRTSCHAFTUNG 445 9.2.4.3 WERKZEUGDISPOSITION 446 9.2.4.4 WERKZEUGVER- UND -ENTSORGUNG 447 9.2.4.5 WERKZEUGEINSATZ 447 9.2.4.6 WERKZEUGINFORMATIONSSYSTEM 447 9.2.5 ELEKTRONISCHER LEITSTAND 448 9.2.5.1 AUFGABEN VON WERKSTATTSTEUERUNGSSYSTEMEN ... 448 9.2.5.2 FUNKTIONSUMFANG ELEKTRONISCHER LEITSTAENDE .... 449 9.2.6 FERTIGUNGSLEITRECHNER 452 9.2.6.1 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME 452 9.2.6.2 FUNKTIONSUMFANG VON FERTIGUNGSLEITRECHNERN... 453 9.2.6.3 ARCHITEKTUREN 455 9.3 INTEGRIERTES FERTIGUNGS- UND MONTAGESYSTEM 458 9.3.1 SYSTEMUEBERSICHT 458 9.3.2 WERKSTUECKSPEKTRUM 460 9.3.3 DAS FERTIGUNGSLEITSYSTEM COSMOS^ * 460 9.3.3.1 COSMOS^ S -STEUERUNGSARCHITEKTUR 461 9.3.3.2 FUNKTIONEN DER LEITEBENE 464 9.3.3.3 FUNKTIONEN DER ZELLENEBENE 466 9.3.3.4 STEUERUNGSKOMPONENTEN 467 XVI INHALTSVERZEICHNIS 9.3.3.5 INDUSTRIELLER EINSATZ VON COSMOS^ 1 467 9.3.4 AUFBAU DER ZELLEN DES IFMS UND INFORMATIONSTECHNISCHE EINBINDUNG 469 9.3.4.1 LAGER 469 9.3.4.2 TRANSPORTSYSTEM 470 9.3.4.3 SAEGEZELLE 471 9.3.4.4 MONTAGEZELLE 472 9.3.4.5 DREHZELLE 475 9.3.4.6 FRAESZELLEN 478 9.3.4.7 MESSZELLE 480 LITERATUR 483 INDEX 495
adam_txt	MANFRED WECK * CHRISTIAN BRECHER WERKZEUGMASCHINEN 4 AUTOMATISIERUNG VON MASCHINEN UND ANLAGEN 6., NEU BEARBEITETE AUFLAGE MIT 330 ABBILDUNGEN J SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN XVII 1 EINLEITUNG 1 1.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG 1 1.2 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG UND GRUENDE FUER DIE AUTOMATISIERUNG VON WERKZEUGMASCHINEN 2 1.3 STEUERUNGS- UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK ALS TEILAUFGABE DER MASCHINENENTWICKLUNG 4 2 AUTOMATISIERBARE FUNKTIONEN DER FERTIGUNGSEINRICHTUNGEN UND IHRE REALISIERUNG 7 2.1 STEUERUNG DES FUNKTIONSABLAUFS 9 2.1.1 FUNKTIONSFOLGEN 9 2.1.2 ELEMENTE DER STEUERUNG, PROGRAMMIERUNG UND SPEICHERUNG 11 2.2 BEISPIELE AUTOMATISIERTER FUNKTIONEN 12 2.2.1 WEG- UND SCHALTINFORMATIONEN 12 2.2.1.1 NOCKEN- UND SCHALTERLEISTEN 13 2.2.1.2 ABSOLUTE UND INKREMENTALE DREHGEBER ZUR ERFASSUNG DER ISTPOSITION EINER MASCHINENBAUGRUPPE UND ZUR STEUERUNG VON SCHALTFUNKTIONEN 14 2.2.2 DREHZAHLVERSTELLUNG 14 2.2.3 WERKSTUECKTRANSPORT UND -HANDHABUNG 15 2.2.4 WERKZEUGHANDHABUNG UND -SPEICHERUNG 20 2.2.5 PROZESSUEBERWACHUNG, PROZESSREGELUNG, DIAGNOSE UND SICHERHEIT 24 2.2.6 LEITTECHNIK 25 2.2.7 ENTSORGUNG 26 3 MECHANISCHE STEUERUNGEN 2 9 3.1 EINSPINDELDREHAUTOMAT 30 3.2 MEHRSPINDELDREHAUTOMAT 40 3.3 WEITERENTWICKLUNG DES MECHANISCH GESTEUERTEN MEHRSPINDLERS. 49 X INHALTSVERZEICHNIS 4 GRUNDLAGEN DER INFORMATIONSVERARBEITUNG 51 4.1 GRUNDLAGEN 51 4.1.1 ZAHLENSYSTEME 51 4.1.2 DATENCODES 55 4.1.3 BOOLSCHE ALGEBRA 56 4.1.4 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM 61 4.2 BAUSTEINE 64 4.2.1 REALISIERUNG DER GRUNDFUNKTIONEN 64 4.2.2 ERWEITERTE FUNKTIONEN 67 4.2.2.1 FLIP-FLOP 67 4.2.2.2 FLANKENGETRIGGERTE FLIP-FLOPS 67 4.2.2.3 1:2-UNTERSETZER 68 4.2.2.4 BINAERZAEHLER 69 4.2.2.5 HALBADDIERER 69 4.2.2.6 VOLLADDIERER 70 4.2.2.7 VERGLEICHER 71 4.2.2.8 DECODIERER 71 4.2.2.9 PARITYPRUEFER 73 4.2.2.10 A/D-WANDLER 73 4.2.2.11 D/A-WANDLER 77 4.2.3 INTEGRIERTE SCHALTKREISE 79 4.2.4 BEDIEN- UND ANZEIGEELEMENTE 80 4.3 RECHNER 82 4.3.1 AUFBAU UND FUNKTION 83 4.3.1.1 HARDWARE 83 4.3.1.2 SOFTWARE 86 4.3.2 PERIPHERIE 88 4.3.2.1 SPEICHERPERIPHERIE 88 4.3.2.2 BENUTZER- UND KOMMUNIKATIONSPERIPHERIE 90 4.3.2.3 PROZESSPERIPHERIE 90 4.3.3 SOFTWAREENTWICKLUNG 90 4.3.3.1 PLANUNGSPHASE 91 4.3.3.2 DEFINITIONSPHASE 91 4.3.3.3 ENTWURFSPHASE 92 4.3.3.4 IMPLEMENTIERUNGSPHASE 93 4.3.3.5 ABNAHME- UND EINFUEHRUNGSPHASE 96 4.3.3.6 WARTUNGS- UND PFLEGEPHASE 96 4.3.4 ENTWICKLUNG OBJEKTORIENTIERTER STEUERUNGSSOFTWARE 96 5 ELEKTRISCHE STEUERUNGEN 99 5.1 AUFBAU UND EINORDNUNG VON ELEKTRISCHEN STEUERUNGEN 99 5.1.1 VERKNUEPFUNGSSTEUERUNGEN 101 5.1.2 ABLAUFSTEUERUNGEN 102 5.2 VERBINDUNGSPROGRAMMIERTE STEUERUNGEN (VPS) 105 5.2.1 ANWENDUNGSGEBIETE UND AUFGABEN 105 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.2.2 ANWENDUNGSBEISPIELE 106 5.3 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) 108 5.3.1 ANWENDUNGSGEBIETE UND AUFGABEN 108 5.3.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 111 5.3.2.1 AUFBAU 111 5.3.2.2 FUNKTIONSWEISE 115 5.3.3 SPS-PROGRAMMIERUNG 117 5.3.3.1 KONTAKTPLAN-PROGRAMMIERUNG 121 5.3.3.2 FUNKTIONSPLAN-PROGRAMMIERUNG 122 5.3.3.3 PROGRAMMIERUNG MIT ANWEISUNGSLISTE 122 5.3.3.4 BEISPIELE FUER KOMPLEXERE PROGRAMMANWEISUNGEN 124 5.3.3.4.1 ZEITFUNKTIONEN 124 5.3.3.4.2 ZAEHLER 125 5.3.3.4.3 WORTVERARBEITUNG 126 5.3.3.5 HOCHSPRACHEN-PROGRAMMIERUNG 128 5.3.3.6 ABLAUFSPRACHE 130 5.3.4 VORGEHENSWEISE ZUR SYSTEMATISCHEN ENTWICKLUNG VON KOMPLEXEN SPS-PROGRAMMEN 131 5.3.4.1 SPEZIFIKATION DER STEUERUNGSAUFGABE 132 5.3.4.2 PROGRAMMENTWURF UND PROGRAMMIERUNG 133 5.3.4.3 PROGRAMMTEST 135 5.3.5 FELDBUSSYSTEME FUER SPS 137 5.4 SICHERHEITSSTEUERUNGEN 141 5.4.1 ZWEIKANALIGE, FEHLERERKENNENDE STEUERUNGSSTRUKTUR 143 5.4.2 DREIKANALIGE, FEHLERTOLERANTE STEUERUNGSSTRUKTUR 144 5.4.3 KONVENTIONELLE SICHERHEITSSCHALTUNG IN RELAISTECHNIK . 145 5.4.4 FEHLERSICHERE PROZESSANKOPPLUNG 146 5.4.4.1 SICHERE AUSWERTUNG VON PROZESSEINGAENGEN . 146 5.4.4.2 FEHLERSICHERE UND FEHLERTOLERANTE PROZESSAUSGAENGE 149 6 NUMERISCHE STEUERUNGEN 151 6.1 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG NUMERISCHER STEUERUNGEN 151 6.2 AUFBAU UND FUNKTIONSBESCHREIBUNG NUMERISCHER STEUERUNGEN . 154 6.2.1 ALLGEMEINE FUNKTIONSBESCHREIBUNG 154 6.2.2 HARDWARE UND SCHNITTSTELLEN EINER NC-STEUERUNG 157 6.2.2.1 KOMPONENTEN 158 6.2.2.2 INTERNER AUFBAU 160 6.2.2.3 EXTERNE SCHNITTSTELLEN 162 6.2.3 SOFTWARE EINER NC-STEUERUNG 165 6.2.4 FUNKTIONSWEISE EINER NC-STEUERUNG 167 6.2.5 FUNKTIONSUMFANG MODERNER NC-STEUERUNGEN 170 6.2.5.1 STANDARD-FUNKTIONEN 170 6.2.5.2 FUNKTIONEN ZUR STEUERUNG AUTOMATISIERTER PRODUKTIONSZELLEN 177 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.2.6 OFFENE STEUERANGSSYSTEME 182 6.2.6.1 MOTIVATION UND ZIELE OFFENER STEUERUNGSSYSTEME 182 6.2.6.2 AUSPRAEGUNGEN OFFENER STEUERUNGSSYSTEME 183 6.2.6.3 REALISIERUNG OFFENER STEUERUNGEN 185 6.2.6.4 HERSTELLERUEBERGREIFENDE STANDARDS FUER OFFENE STEUERUNGEN 190 6.2.7 ENTWICKLUNGSTENDENZEN BEI NUMERISCHEN STEUERUNGEN . 194 6.3 WERKSTUECKPROGRAMMIERUNG IN DER NC-FERTIGUNG 196 6.3.1 AUFBAU EINES SATZBASIERTEN NC-PROGRAMMS 196 6.3.2 STEP-NC, AUFBAU EINES OBJEKTORIENTIERTEN NC-PROGRAMMS 199 6.3.3 KOORDINATENSYSTEME UND BEZUGSPUNKTE 202 6.4 NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 207 6.4.1 MANUELLE NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 207 6.4.1.1 GRUNDLAGEN UND VORGEHENSWEISE 207 6.4.1.2 PROGRAMMIERBEISPIEL (DIN 66025) 211 6.4.1.3 ZUSAETZLICHE BEFEHLE ZUR PROGRAMMEINGABE 213 6.4.1.4 GRENZEN DER PROGRAMMIERSPRACHE NACH DIN 66025 217 6.4.2 RECHNERGESTUETZTE NC-PROGRAMMIERVERFAHREN 218 6.4.2.1 CAD/CAP/CAM-KOPPLUNG 223 6.4.2.2 PROGRAMMIERBEISPIEL ANHAND DES EXAPT- SYSTEMS 238 6.4.2.3 PROGRAMMIERBEISPIEL FUER EIN OBJEKTORIENTIERTES NC-PROGRAMM (STEP-NC) 246 6.4.2.4 WERKSTATTORIENTIERTE NC-PROGRAMMIERANG 247 6.4.2.5 KOSTENVERGLEICH DER PROGRAMMIERVERFAHREN . 252 6.4.3 DIGITALISIERUNG VON WERKSTUECKGEOMETRIEN ZUR NC-DATENGENERIERUNG 254 6.4.3.1 MESSGERAETE ZUR DIGITALISIERUNG VON WERKSTUECKEN 256 6.4.3.2 ABTASTSTRATEGIEN 258 6.4.3.3 TASTSYSTEME 260 6.4.3.4 AUFBEREITUNG UND WEITERVERARBEITUNG DER MESSDATEN 266 6.5 BENUTZERSCHNITTSTELLEN AN WERKZEUGMASCHINEN 271 6.5.1 BEDIENFELDER AN WERKZEUGMASCHINEN 271 6.5.2 MANUELLE PROZESSFUEHRUNG 273 6.5.2.1 ALLGEMEINE UEBERSICHT 273 6.5.2.2 BEDIENELEMENTE ZUR PROZESSFUEHRUNG 273 6.5.2.3 MOEGLICHKEITEN FUER DIE REALISIERUNG EINER BENUTZERORIENTIERTEN PROZESSFUEHRUNG 275 6.5.2.4 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 279 6.5.3 BENUTZERORIENTIERTE DARSTELLUNG PROZESS- UND SYSTEMBEZOGENER KENNGROESSEN 280 6.5.3.1 AUSGANGSSITUATION 280 INHALTSVERZEICHNIS XIII 6.5.3.2 BENUTZERGERECHTE VERMITTLUNG DER KENNGROESSEN . 281 6.5.3.3 TECHNISCHE REALISIERUNG UND ANWENDUNGSBEISPIELE 282 7 FUEHRUNGSGROESSENERZEUGUNG UND INTERPOLATION 28 7 7.1 INTERPOLATION 289 7.1.1 FUNKTIONEN ZUR SATZORIENTIERTEN GESCHWINDIGKEITS- UND BESCHLEUNIGUNGSFUEHRUNG EINFACHER BAHNEN 290 7.1.1.1 BESCHLEUNIGUNGS- UND VERZOEGERUNGSPHASE 294 7.1.1.2 KONSTANTGESCHWINDIGKEITSPHASE 297 7.1.1.3 BREMSEINSATZPUNKTERKENNUNG 297 7.1.2 FUNKTIONEN ZUR SATZUEBERGREIFENDEN GESCHWINDIGKEITS- UND BESCHLEUNIGUNGSFUEHRUNG EINFACHER BAHNEN 299 7.1.2.1 SATZUEBERGAENGE 299 7.1.2.2 VORAUSSCHAUENDE GESCHWINDIGKEITSFUEHRUNG (LOOK AHEAD) 300 7.1.3 INTERPOLATION EINFACHER BAHNEN 303 7.1.3.1 GERADENINTERPOLATION 303 7.1.3.2 KREISINTERPOLATION 305 7.1.4 SPLINE-INTERPOLATION 307 7.1.4.1 POLYNOMSPLINES 308 7.1.4.1.1 DEFINITION 308 7.1.4.1.2 POLYNOMERMITTLUNG 309 7.1.4.1.3 BESTIMMUNG DES PARAMETERVEKTORS . 309 7.1.4.1.4 GLOBALES VERFAHREN 310 7.1.4.1.5 LOKALES VERFAHREN NACH AKIMA 312 7.1.4.1.6 EIGENSCHAFTEN 313 7.1.4.2 B-SPLINES 314 7.1.4.2.1 DEFINITION 315 7.1.4.2.2 EIGENSCHAFTEN 317 7.1.4.3 NURBS 318 7.1.4.4 AUSWERTUNG VON SPLINES 319 7.1.5 SONSTIGE VERFAHREN 322 7.2 GEOMETRISCHE TRANSFORMATIONEN 322 7.2.1 NULLPUNKTVERSCHIEBUNGEN 322 7.2.2 WERKZEUGKORREKTUREN 324 7.2.3 KINEMATISCHE TRANSFORMATION FUER DIE 5-ACHS- FRAESBEARBEITUNG 327 7.2.3.1 SERIELLE KINEMATIKEN 328 7.2.3.2 PARALLELE KINEMATIKEN 329 7.3 EXTERNE LAGE- UND GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 332 7.3.1 KOMPENSATION GEOMETRISCHER FEHLER 332 7.3.1.1 KOMPENSATION GEOMETRISCHER FEHLER VON VORSCHUBANTRIEBEN 332 XIV INHALTSVERZEICHNIS 7.3.1.1.1 MESSUNG DER POSITIONIERUNSICHERHEIT NACH VDI/DGQ 3441 332 7.3.1.1.2 UMKEHRSPANNE 333 7.3.1.2 KOMPENSATION THERMISCHER VERLAGERUNGEN 334 7.3.1.2.1 DIREKTE KOMPENSATION 335 7.3.1.2.2 INDIREKTE KOMPENSATION 336 7.3.1.3 KOMPENSATION STATISCHER PROZESSLASTEN 341 7.3.1.4 MESSREGELUNG FUER SCHLEIFPROZESSE 347 7.3.2 VORSCHUB-OVERRIDE UND EXTERNE GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 347 7.3.2.1 OVERRIDE 347 7.3.2.2 EXTERNE GESCHWINDIGKEITSBEEINFLUSSUNG 349 7.3.2.3 LOOK-AHEAD-FUNKTION 349 7.3.3 REFERENZPUNKTFAHRT 350 8 ROBOTERSTEUERUNGEN 353 8.1 ALLGEMEINE FUNKTIONSBESCHREIBUNG 353 8.2 KOORDINATENSYSTEME UND BEZUGSPUNKTE 356 8.3 KOORDINATENTRANSFORMATION UND BAHNGENERIERUNG 359 8.4 BEDIENUNG UND PROGRAMMIERUNG VON ROBOTERN 378 8.4.1 ONLINE-PROGRAMMIERVERFAHREN 380 8.4.1.1 LERNPROGRAMMIERVERFAHREN (PLAYBACK, TEACH-IN) 380 8.4.1.2 BEDIENELEMENTE ZUR BEWEGUNGSFUEHRUNG VON ROBOTERN 381 8.4.1.3 ERSTELLUNG EINES ROBOTERPROGRAMMS AN DER STEUERUNG 384 8.4.1.4 WERKSTATTORIENTIERTE PROGRAMMIERSYSTEME 390 8.4.2 OFFLINE-PROGRAMMIERSYSTEME 391 8.4.2.1 TEXTUELLE PROGRAMMERSTELLUNG 391 8.4.2.2 INDUSTRIAL ROBOT LANGUAGE (IRL) 393 8.4.2.3 GRAFISCHE PROGRAMMIERUNG MIT ABLAUFDIAGRAMMEN 403 8.4.2.4 STANDARDISIERUNG GRAFISCHER PROGRAMMIEROBERFLAECHEN 403 8.4.2.5 ROBOTERPROGRAMMSIMULATION 404 8.4.2.6 AUFGABENORIENTIERTE ROBOTERPROGRAMMIERUNG . 409 8.4.3 IRL-PROGRAMMIERBEISPIEL 411 8.5 KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLEN FUER ROBOTERSTEUERUNGEN 411 8.6 SENSORDATENGEWINNUNG UND -VERARBEITUNG 413 8.7 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 417 9 FERTIGUNGSLEITTECHNIK 419 9.1 DIE UNTERNEHMENSSTRUKTUR IM CIM-VERBUND 420 9.1.1 CIM-KOMPONENTEN 420 9.1.1.1 PPS 422 INHALTSVERZEICHNIS XV 9.1.1.2 CAD 424 9.1.1.3 CAPUNDCAM 424 9.1.1.4 CAQ 425 9.1.1.5 AUTOMATISIERTE PRODUKTION 425 9.1.2 EBENENMODELL EINES UNTERNEHMENS DER FERTIGUNGSINDUSTRIE 425 9.1.3 KOMMUNIKATION IN DER LEITTECHNIK 428 9.1.3.1 KOMMUNIKATIONSSEGMENTE DES FERTIGUNGSBEREICHS 428 9.1.3.2 OSI-REFERENZMODELL 431 9.1.3.3 OFFENE SYSTEME 431 9.1.3.4 SCHICHTENMODELL 432 9.1.3.5 TCP/IP-PROTOKOLLE 434 9.2 FERTIGUNGSLEITSYSTEME 435 9.2.1 DNC(DISTRIBUTED NUMERICAL CONTROL) 436 9.2.1.1 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG 436 9.2.1.2 DNC-SYSTEM 437 9.2.2 BETRIEBSDATENERFASSUNG UND -VERARBEITUNG 439 9.2.2.1 GLIEDERUNG DER BETRIEBSDATEN UND BEGRIFFSDEFINITIONEN 440 9.2.2.2 BDE-TERMINALS 441 9.2.2.3 FUNKTIONEN DER BETRIEBSDATENVERARBEITUNG 442 9.2.3 MATERIALFLUSSSTEUERUNG 444 9.2.4 FERTIGUNGSHILFSMITTELORGANISATION 445 9.2.4.1 WERKZEUGPLANUNG 445 9.2.4.2 WERKZEUGBEWIRTSCHAFTUNG 445 9.2.4.3 WERKZEUGDISPOSITION 446 9.2.4.4 WERKZEUGVER- UND -ENTSORGUNG 447 9.2.4.5 WERKZEUGEINSATZ 447 9.2.4.6 WERKZEUGINFORMATIONSSYSTEM 447 9.2.5 ELEKTRONISCHER LEITSTAND 448 9.2.5.1 AUFGABEN VON WERKSTATTSTEUERUNGSSYSTEMEN . 448 9.2.5.2 FUNKTIONSUMFANG ELEKTRONISCHER LEITSTAENDE . 449 9.2.6 FERTIGUNGSLEITRECHNER 452 9.2.6.1 FLEXIBLE FERTIGUNGSSYSTEME 452 9.2.6.2 FUNKTIONSUMFANG VON FERTIGUNGSLEITRECHNERN. 453 9.2.6.3 ARCHITEKTUREN 455 9.3 INTEGRIERTES FERTIGUNGS- UND MONTAGESYSTEM 458 9.3.1 SYSTEMUEBERSICHT 458 9.3.2 WERKSTUECKSPEKTRUM 460 9.3.3 DAS FERTIGUNGSLEITSYSTEM COSMOS^'"* 460 9.3.3.1 COSMOS^" S -STEUERUNGSARCHITEKTUR 461 9.3.3.2 FUNKTIONEN DER LEITEBENE 464 9.3.3.3 FUNKTIONEN DER ZELLENEBENE 466 9.3.3.4 STEUERUNGSKOMPONENTEN 467 XVI INHALTSVERZEICHNIS 9.3.3.5 INDUSTRIELLER EINSATZ VON COSMOS^' 1 " 467 9.3.4 AUFBAU DER ZELLEN DES IFMS UND INFORMATIONSTECHNISCHE EINBINDUNG 469 9.3.4.1 LAGER 469 9.3.4.2 TRANSPORTSYSTEM 470 9.3.4.3 SAEGEZELLE 471 9.3.4.4 MONTAGEZELLE 472 9.3.4.5 DREHZELLE 475 9.3.4.6 FRAESZELLEN 478 9.3.4.7 MESSZELLE 480 LITERATUR 483 INDEX 495
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