Excellon
Bei dem Begriff „Excellon“ handelt es sich um ein Datenformat zur maschinennahen Verwendung. Die darin aufgelisteten Daten bestehen aus den Koordinatenpunkten der Bohrungen und eventuell weiteren Maschinenbefehlen (zur Verwendung in einer NC-Maschine). Durch die standardisierte Datenstruktur wurde ein erleichterter Datenaustausch zwischen CAD und LP-Hersteller (CAM) ermöglicht. Da die Filestruktur ebenfalls Daten über eingesetzte Tools (Werkzeuge, Bohrer) enthält, ist ein Excellon nur sinnvoll in Zusammenhang mit einer entsprechenden Bohrtoolliste/Werkzeugzuordnung (wurde im Kapitel „Bohrungen“ bereits angesprochen). Der standardisierte Datentransfer erwartet das ASCII-Format. LP-Hersteller bevorzugen zumeist „Extended Excellon“-Daten aus dem einfachen Grund, das hierbei die Bohrtoollliste im Kopf des Datensatzes bereits enthalten ist. Folglich entfällt ein gesondertes Einlesen der Bohrtooldaten, Fehler beim manuellen Übertragen oder Einlesen der Toolliste werden vermieden, wie dies beim Standard-Excellon-Format der Fall sein könnte.
Neben der Angabe der Werkzeuge erfolgt ebenfalls die Auflistung der x-y-Koordinaten aller anzufahrenden Bohrkoordinaten. Die Angabe dieser Absolutkoordinatenpunkte erfolgt im m.n-Format. Besonderheit dabei ist, dass die Angabe der Koordinate ohne Kommastelle und einheitslos erfolgt. Aus dem Begriff „m.n-Format“ läasst sich bereits die Zuordnung erkennen. Das m gibt die Anzahl der Vorkommastellen, während das n die Anzahl der Nachkommastellen angibt. Summiert man m+n, erhält man die maximale Anzahl der Ziffern, welche zur Beschreibung einer Koordinate verwendet wird. Dies ist wichtig, da dies den maximalen Koordinatenraum beschreibt und Aussagen über die Genauigkeit erlaubt (natürlich nur, wenn die Einheit als bekannt vorausgesetzt werden kann.
| Koordinate (x, y) | m.n | Einheit | Aufgelöste Koordinate | Max. Auflösung | max. Koordinate |
|---|---|---|---|---|---|
| 02085421 | 4.4 | Metrisch [mm] | 208,5421 | 0,0001mm | 9999,9999 |
| 2085421 | 4.3 | Metrisch [mm] | 2085,421 | 0,001mm | 9999,999 |
| 58750 | 2.3 | Metrisch [mm] | 58,750 | 0,001mm | 99,999 |
| 112400 | 3.3 | Metrisch [mm] | 112,400 | 0,001mm | 999,999 |
| 11240 | 3.2 | Metrisch [mm] | 112,40 | 0,01mm | 999,99 |
| 28421 | 3.2 | Inch | 284,21 | 0,254mm (10mil) | 999,99 |
Der Vollständigkeit halber, sei noch darauf hingewiesen, das führende und folgende Nullen sowohl der Vorkommastelle, als auch von der Nachkommastelle entfallen können. Dies muss allerdings dem Hersteller bekannt sein. Ich halte dies für eine recht unglückliche Lösung, die durchaus Verwirrung stiften kann und empfehle daher darauf zu verzichten. Der Vorteil der Einsparung von Datenmenge spielt ohnehin heutzutage eine eher geringere Wertigkeit und steht somit allein dem Nachteil der Verwirrung gegenüber.
Der Aufbau eines solchen Excellon-Files am Beispiel:
| Block/Anweisung |
|---|
| % |
| T1 |
| X02085421 Y00983438 |
| X02085421 Y00965938 |
| X02102921 Y00983438 |
| T9 |
| X00630421 Y01480438 |
| X00740421 Y01416438 |
| X00976921 Y01416438 |
| X00866921 Y01480438 |
| T12 |
| X01780421 Y01364738 |
| X01780421 Y01390138 |
| T18 |
| X01864821 Y01933438 |
| X01914821 Y01933438 |
| X01864821 Y01983438 |
| X01914821 Y01983438 |
| T23 |
| X01715421 Y01113438 |
| X01715421 Y01043438 |
| T24 |
| X01645421 Y01826438 |
| X01495421 Y01990438 |
| T33 |
| X00655421 Y01103438 |
| X00715421 Y01103438 |
| X01115421 Y01103438 |
| X01175421 Y01103438 |
| X00655421 Y01163438 |
| X00715421 Y01163438 |
| X01115421 Y01163438 |
| T55 |
| X00535421 Y00983438 |
| X00535421 Y01163438 |
| X02235421 Y00983438 |
| X02235421 Y01163438 |
| X00535421 Y01983438 |
| X00535421 Y01861188 |
| X02235421 Y01861188 |
| X02235421 Y01983438 |
| M30 |
Symbolerklärung / Anmerkungen:
| Anweisung | Beschreibung |
|---|---|
| % | Maschine wird initialisiert, steht zu Beginn eines jeden ExcellonFiles und leitet dieses ein. Die CNC-Maschine erkennt hieran, dass es sich um CNC-Daten handelt. |
| T1, T9, ... | Hierbei handelt es sich um die in der Bohrttoolliste oder im Kopf des Files spezifizierte Werkzeugzuordnung. Stößt die CNC-Maschine auf eine „T“-Anweisung, wird ein automatischer Werkzeugwechsel initiiert. Alle nachfolgenden Koordinatenpunkte werden mit diesem Tool angefahren. |
| X, Y | Mittelpunktskoordinaten der Bohrungen, ausgehend von einem bekannten Referenzpunkt (Die Anweisung beinhaltet auch den eigentlichen Bohrvorgang – das Absenken der z-Achse / Bohren). Die Koordinaten werden im sogenannten „m.n-Format“ erwartet. Das m kennzeichnet dabei die Vorkommastellen, das n die Nachkommastellen. Die Einheit wird als bekannt vorausgesetzt und muss dem Hersteller in irgendeiner Weise überliefert werden. |
| M30 | kennzeichnet das Programmende |