DE19541011C1 - Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube und Werkzeugmaschine - Google Patents
Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube und WerkzeugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer
Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines flächigen Werkstücks nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder dem Oberbegriff des
Anspruchs 2. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine
Werkzeugmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Als Werkzeug kann bei einer Werkzeugmaschine, wie sie in dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 definiert ist, ein rotie
rendes Werkzeug, wie beispielsweise ein Fräser vorgesehen sein.
Es kann sich bei dem Werkzeug aber auch um einen nicht rotie
renden Gravierstichel oder ein Messer handeln. Ebenso kann das
Werkzeug ein Laser sein. In allen Fällen ist es aus Gründen der
Arbeitssicherheit erforderlich, daß das aktive Werkzeug abge
schirmt wird, um Verletzungen des Bedienpersonals der Werkzeug
maschine auszuschließen. Die Verletzungen können durch das
Werkzeug selbst, durch sich von dem Werkzeug ablösende Teile des
Werkzeugs, durch freigesetzte Teile des Werkstücks und derglei
chen hervorgerufen werden. Zur Abschirmung des Werkzeugs ist bei
Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2
die Schutzhaube vorgesehen. Die Schutzhaube weist im Vergleich
zu einer Haube, die den gesamten Arbeitsbereich der Werkzeug
maschine abdeckt, die Vorteile einer größeren Bedienerfreundlichkeit
und deutlich geringere Herstellungskosten für die
Werkzeugmaschine auf. Im Gegensatz zu einer Abdeckhaube, deren
geschlossener Zustand sehr leicht von der Steuerung der Werk
zeugmaschine feststellbar ist, bereitet es jedoch Schwierigkei
ten, zuverlässig zu ermitteln, ob sich die Schutzhaube in ihrer
Arbeitsstellung befindet. Dies beruht darauf, daß die Arbeits
stellung der Schutzhaube über dem Werkstück von der Höhe des
Werkstücks abhängt. Weiterhin ist die Schutzhaube üblicherweise
an einem Werkzeughalter für das Werkzeug gelagert, wobei sie in
Richtung senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks relativ zu dem
Werkzeughalter verschiebbar ist. Da der Werkzeughalter bei
unterschiedlichen Eingriffstiefen des Werkzeugs in das Werkstück
unterschiedliche Höhen über dem Werkstück einnimmt, kann aus der
Relativlage der Schutzhaube zu dem Werkzeughalter nicht fest
gestellt werden, ob sie sich in ihrer Arbeitsstellung befindet.
Ein Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 38 80 047 bekannt.
Ein mit dem Werkzeug verbundener Schaltarm betätigt einen
Schalter, sobald das Werkzeug eine vorgegebene Höhe über einer
Aufspannfläche für das Werkstück erreicht hat. Mit dem Schalter
wird die Absaugung der Luft aus der Schutzhaube gesteuert. Bei
Werkstücken unterschiedlicher Dicke über der Aufspannfläche muß
der Schaltarm jeweils neu eingestellt werden, damit er durch das
Betätigen des Schalters, tatsächlich die Arbeitsstellung der
Schutzhaube über dem jeweiligen Werkstück anzeigt, weil sich
diese Arbeitsstellung auf unterschiedlicher Höhe über der
Auspannfläche befindet.
Ein Verfahren zur Steuerung einer Werkzeugmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 2 ist aus der DE 42 18 247 C2 bekannt.
Sie schreibt eine Graviermaschine bei der eine Überdruckquelle
vorgesehen ist, um mit dem Gaspolster das Werkstück auf einem
Auflager zu fixieren, und bei der eine Unterdruckquelle vorgesehen
ist, um Luft und Späne des Werkstücks aus der Schutzhaube
abzusaugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Steuerung einer Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des
Anspruch 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 2 aufzuzeigen, bei
dem die Einhaltung der Arbeitsstellung der Schutzhaube unabhän
gig von dem Werkstück und der Eingriffstiefe des Werkzeugs in
das Werkstück ermittelbar ist. Weiterhin soll eine Werkzeug
maschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens aufgezeigt
werden.
Diese Aufgabe wird von den Verfahren mit den Merkmalen der
Ansprüche 1 und 2 und den Werkzeugmaschinen mit den Merkmalen
der Ansprüche 4 und 7 gelöst.
Ein Verfahren für die Steuerung der Werkzeugmaschine, bei dem
Luft aus der Schutzhaube abgesaugt wird, löst die erfindungs
gemäße Aufgabe dadurch, daß der in der Schutzhaube herrschende
Unterdruck gemessen wird, um festzustellen, ob sich die Schutz
haube in der Arbeitsstellung befindet. Entsprechend wird die
erfindungsgemäße Aufgabe bei dem Verfahren für die Steuerung der
Werkzeugmaschine, bei dem zwischen der Schutzhaube und dem
Werkstück ein Gaspolster ausgebildet ist, dadurch gelöst, daß
der unter der Schutzhaube in dem Gaspolster herrschende Über
druck gemessen wird, um festzustellen, ob sich die Schutzhaube
in der Arbeitsstellung befindet. Das Verfahren führt zu einer
besonders hohen Betriebssicherheit, wenn sowohl Luft abgesaugt
wird als auch zwischen der Schutzhaube und dem Werkstück ein
Gaspolster ausgebildet wird und gleichzeitig das Werkzeug nur
dann freigegeben wird, wenn sowohl der Unterdruck in der Schutz
haube als auch der Überdruck in dem Gaspolster anzeigt, daß sich
die Schutzhaube in der Arbeitsstellung befindet.
Wenn eine Werkzeugmaschine mit einer Unterdruckquelle vorgesehen
ist, die Luft aus der Schutzhaube absaugt, wird die erfindungs
gemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Unterdrucksensor für den
in der Schutzhaube herrschenden Unterdruck vorgesehen ist,
dessen Unterdrucksignal der Steuerung anzeigt, ob sich die
Schutzhaube in der Arbeitsstellung befindet. Nur wenn die
Unterseite der Schutzhaube durch das Werkstück verschlossen
wird, kann die Unterdruckquelle einen nennenswerten Unterdruck
innerhalb der Schutzhaube aufbauen. D. h., wenn ein signifikan
ter Unterdruck in der Schutzhaube vorliegt, befindet sich die
Schutzhaube auch in ihrer Arbeitsstellung. Außerhalb der
Arbeitsstellung ist die Unterseite der Schutzhaube offen und
Umgebungsluft kann in die Schutzhaube einströmen, so daß kein
Unterdruck in der Schutzhaube von der Unterdruckquelle aufbaubar
ist. Damit ist der Unterdruck in der Schutzhaube ein zuverlässiges
Kriterium für das Einhalten der Arbeitsstellung der Schutz
haube.
Der Unterdrucksensor kann ein Differenzdruckmesser sein, der
einen Druckabfall über einer Drossel zwischen der Schutzhaube
und der Unterdruckquelle anzeigt. Bei dieser Anordnung ist zu
beachten, daß ein Druckabfall über der Drossel nicht etwa auf
den die Arbeitsstellung der Schutzhaube bestätigenden Unterdruck
hinweist, sondern im Gegenteil darauf hindeutet, daß kein
nennenswerter Unterdruck in der Schutzhaube vorliegt. Umgekehrt
bedeutet ein nur geringer Druckabfall über der Drossel, daß der
gewünschte Unterdruck in der Schutzhaube gegeben ist und sich
diese in ihrer Arbeitsstellung befindet.
Mit dem Unterdrucksensor für den in der Schutzhaube herrschenden
Unterdruck ist noch ein weiterer Sicherheitsaspekt überwachbar.
Wenn ein Werkzeughalter vorgesehen ist, der mit dem Werkzeug
noch oben aus der Schutzhaube heraus verfahrbar ist, wird auch
dann kein Unterdruck in der Schutzhaube von dem Unterdrucksensor
festgestellt, wenn sich die Schutzhaube zwar in der korrekten
Höhe über dem Werkstück befindet, das Werkzeug aber noch nicht
in die Schutzhaube hinein abgesenkt ist. Diese Situation ist
ebenso unsicher, wie eine nicht auf dem Werkstück aufliegende
Schutzhaube, da das Werkzeug außerhalb der Schutzhaube nicht von
dieser abgeschirmt wird. D. h., die Arbeitsstellung der Schutz
haube ist dann bezüglich des Werkzeugs nicht eingehalten, was
mit dem Unterdrucksensor für den Unterdruck in der Schutzhaube
jedoch ebenfalls registriert wird.
Wenn eine Werkzeugmaschine mit einer Überdruckquelle vorgesehen
ist, die ein Gaspolster zwischen der Schutzhaube und dem
Werkstück speist, wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch
gelöst, daß ein Überdrucksensor für den unter der Schutzhaube in
dem Gaspolster herrschenden Überdruck vorgesehen ist, dessen
Überdrucksignal der Steuerung anzeigt, ob sich die Schutzhaube
in der Arbeitsstellung befindet. Der Überdruck in dem Gaspolster
verhält sich weitgehend analog zu dem Unterdruck im Inneren der
Schutzhaube, wenn aus dieser Luft mit einer Unterdruckquelle
abgesaugt wird, nur daß im Falle des Gaspolsters ein sich
einstellender Überdruck signalisiert, daß die Schutzhaube ihre
Arbeitsstellung einhält, während es bedeutet, daß die Arbeits
stellung nicht eingehalten ist, wenn die Überdruckquelle keinen
nennenswerten Überdruck in dem Gaspolster aufbaut.
Auch der Überdrucksensor kann ein Differenzdruckmesser sein, der
in diesem Fall einen Druckabfall über einer Drossel zwischen dem
Gaspolster und der Überdruckquelle anzeigt. Wieder bedeutet das
Auftreten eines Druckabfalls, daß die Arbeitsstellung der
Schutzhaube nicht eingehalten wird, während ein nur geringer
Druckabfall auf die Einhaltung der Arbeitsstellung hindeutet.
Vorzugsweise sind bei einer Werkzeugmaschine sowohl eine
Unterdruckquelle und ein Unterdrucksensor als auch eine Überdruckquelle
und Überdrucksensor vorgesehen, wobei die Steuerung
das Werkzeug nur dann frei gibt, wenn sowohl das Unterdrucksig
nal als auch das Überdrucksignal anzeigt, daß sich die Schutz
haube in der Arbeitsstellung befindet. Hierdurch wird eine
erhöhte, d. h. doppelte Sicherheit bei dem Betrieb der Werkzeug
maschine erreicht.
Die Schutzhaube kann an ihrer Unterseite bis auf eine Aus
trittsöffnung für das Werkzeug, deren Innendurchmesser auf dem
Außendurchmesser des Werkzeugs abgestimmt ist, geschlossen aus
gebildet sein. Eine solche Ausbildung der Schutzhaube entspricht
derjenigen, wie sie für Absaugungen an Werkzeugmaschinen für
freigesetzte Späne und/oder Dämpfe bekannt ist. Dort soll eine
Beeinträchtigung der Oberfläche des Werkstücks durch die Späne
oder Dämpfe möglichst weitgehend verhindert werden. Bei der
neuen Werkzeugmaschine hat die vergleichsweise kleine
Austrittsöffnung an der Unterseite der Schutzhaube noch eine
weitere Funktion. Ein Werkzeug, das über die Austrittsöffnung
der Schutzhaube nach unten vorsteht, kann vor dem Erreichen der
Arbeitsstellung nicht gefahrlos in Rotation versetzt werden.
Gleichzeitig ist ein Erreichen der Arbeitsstellung bei nicht
rotierendem Werkzeug in der Regel unmöglich, da das Werkzeug zum
Erreichen der Arbeitsstellung der Schutzhaube zwangsläufig um
seinen Überstand über die Schutzhaube in das Werkstück ein
dringen müßte. Ein gefahrloser Betrieb der Werkzeugmaschine ist
vielmehr nur möglich, wenn sich das Werkzeug außerhalb der
Arbeitsstellung der Schutzhaube vollständig im Inneren der bis
auf die Austrittsöffnung geschlossenen Schutzhaube befindet. Der
Unterdrucksensor für den Unterdruck im Inneren der Schutzhaube
ist in der Lage, den gefährlichen Betriebszustand, bei dem das
Werkzeug durch die Austrittsöffnung an der Unterseite der
Schutzhaube vorsteht, zu erkennen. In diesem Fall wird die
vergleichsweise kleine Austrittsöffnung teilweise verschlossen,
so daß sich ein begrenzter Unterdruck in der Schutzhaube aus
bildet. Dieser Unterdruck ist normalerweise kleiner als in der
Arbeitsstellung der Schutzhaube, aber bereits deutlich höher als
in dem Fall, in dem sich das Werkzeug vollständig im Inneren der
Schutzhaube befindet. Insbesondere bei gleichzeitiger Berück
sichtigung des Überdrucksignals durch die Steuerung ist so nicht
nur feststellbar, ob die Arbeitsstellung der Schutzhaube einge
halten wird, sondern auch, ob ein außerhalb der Arbeitsstellung
der Schutzhaube aus der Schutzhaube herausragendes Werkzeug
verwendet wird, mit dem kein sicherer Betrieb der Werkzeug
maschine möglich ist.
Die Schutzhaube weist an ihrer Unterseite vorzugsweise von dem
Werkstück weg ansteigende Randbereiche auf, die die Schutzhaube
beim Auftreffen auf ein Hindernis anheben. Das Anheben der
Schutzhaube führt dazu, daß diese ihre Arbeitsstellung verläßt,
was wiederum von der Steuerung über den Unterdrucksensor bzw.
Überdrucksensor festgestellt wird. Dies ist sinnvoll, weil Hin
dernisse im Bereich der Schutzhaube auf ungünstige Betriebsbedi
ngungen hinweisen. So können die Hindernisse zu einer Beschädi
gung der Schutzhaube und auch des Werkstücks führen, wenn sie
sich in dem Weg befinden, in dem die Schutzhaube und das Werkzeug
relativ zu dem Werkstück verfahren werden. Hindernisse im
vorliegendem Sinne treten für die Schutzhaube aber beispiels
weise auch dann auf, wenn das Werkzeug ein bereits stumpf gewor
dener Fräser ist. In diesem Fall ergeben sich Aufwerfungen vom
Material des Werkstücks an dessen Oberfläche, die als Hindernis
se die Schutzhaube anheben und auf diese Weise erkannt werden.
Da die Hindernisse sowohl innerhalb als auch außerhalb der
Schutzhaube auftreten können, ist es bevorzugt, daß die anstei
genden Randbereiche der Schutzhaube in beiden Richtungen
vorgesehen sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungsbei
spielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 einen teilweise schematisierten Querschnitt durch eine
erste Ausführungsform der Werkzeugmaschine,
Fig. 2 einen teilweise schematisierten Querschnitt durch eine
zweite Ausführungsform der Werkzeugmaschine und
Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau eines bei der Werkzeug
maschine gemäß Fig. 2 verwendbaren Differenzdruck
messers.
Die in Fig. 1 teilweise wiedergegebene Werkzeugmaschine für ein
Werkstück 1 weist einen Werkzeughalter 2 auf, an dem in einem
rotierbaren Spannfutter 3 ein Werkzeug 4 gelagert ist. Bei dem
Werkzeug 4 handelt es sich hier um einen Fräser. Eine Steuerung
5 ist dazu vorgesehen, den Werkzeughalter 2 in der Ebene des
flächig ausgebildeten Werkstücks 1 und senkrecht dazu zu
verfahren. Weiterhin bestimmt die Steuerung 5 die Rotation des
Werkzeugs 4 mit dem Spannfutter 3. An dem Werkzeughalter 2 ist
eine Schutzhaube 6 zwischen zwei vertikalen Anschlägen 7 und 8
verschiebbar gelagert. Die Schutzhaube 6 ist in Fig. 1 in ihrer
Arbeitsstellung dargestellt, in der sie das Werkzeug 4 oberhalb
des Werkstücks 1 abschirmt, so daß freigesetzte Teile des
Werkzeugs 4 und des Werkstücks 1 nicht über die Schutzhaube 6
hinaus austreten können. Die Schutzhaube 6 liegt aufgrund ihrer
Schwerkraft auf dem Werkstück 1 auf. Die Auflage ist jedoch
nicht direkt. Vielmehr befindet sich zwischen der Schutzhaube 6
und dem Werkstück 1 ein Gaspolster 9. Das Gaspolster 9 wird von
einer Überdruckquelle 10 gespeist. Wenn die Überdruckquelle 10
für Druckluft vorgesehen ist, handelt es sich bei dem Gaspolster
9 um ein Luftkissen zwischen der Schutzhaube 6 und dem Werkstück
1. Eine Unterdruckquelle 11 saugt Luft aus dem Inneren der
Schutzhaube 6 ab, um mit dem Werkzeug 4 von dem Werkstück abge
tragenes Material zu entfernen. In der in Fig. 1 dargestellten
Arbeitsstellung der Schutzhaube 6 ruft die Unterdruckquelle 11
einen Unterdruck im Inneren der Schutzhaube 6 hervor. Um diesen
Unterdruck zu registrieren ist ein Unterdrucksensor 12 vorge
sehen, der ein Unterdrucksignal 13 an die Steuerung 5 abgibt.
Die Überdruckquelle 10 ruft in der Arbeitsstellung der Schutz
haube 6 in dem Gaspolster 9 einen Überdruck hervor, der von
einem Überdrucksensor 14 registriert wird. Der Überdrucksensor
14 gibt ein Überdrucksignal 15 an die Steuerung 5 ab. Der
Unterdrucksensor 12 und der Überdrucksensor 14 sind möglichst
weit von den Punkten entfernt, an denen die Unterdruckquelle 11
Luft aus der Schutzhaube 6 absaugt bzw. an der die Überdruck
quelle 10 das Gaspolster 9 speist. Auf diese Weise macht sich
der Abfall des Unterdrucks im Inneren der Schutzhaube 6 bzw. des
Überdrucks in dem Gaspolster 9 besonders stark bemerkbar, wenn
die Schutzhaube 6 ihre Arbeitsstellung verläßt. Außerhalb der
Arbeitsstellung der Schutzhaube 6 tritt Luft von außen in das
Innere der Schutzhaube ein, so daß der Unterdruck dort zusammen
bricht. Gleichzeitig entweicht das Gas ungehindert aus dem
Gaspolster 9, so daß hier der Überdruck zusammenbricht. Wenn wie
in Fig. 1 sowohl ein Überdruck- als auch ein Unterdruckbereich
gegeben ist, kommt es zudem zu einem Kurzschluß dieser beiden
Bereiche, wenn die Schutzhaube 6 ihre Arbeitsstellung verläßt.
Beide beschriebenen Druckabfälle werden von der Steuerung 5
anhand des Unterdrucksignals 13 und des Überdrucksignals 15
registriert und bei der Ansteuerung des Werkzeughalters 2
dahingehend berücksichtigt, daß eine Gefährdung des Betriebs
personals der Werkzeugmaschine ausgeschlossen ist. Dies kann
bedeuten, daß die Rotation des Werkzeugs 4 mit dem Spannfutter
3 gestoppt wird, daß ein weiteres Verfahren des Werkzeughalters
2 in der Ebene des Werkstücks 1 gestoppt wird und/oder daß ein
Verfahren des Werkzeughalters 2 senkrecht zu dem Werkstück 1
gestoppt wird. Vorzugsweise gibt die Steuerung 5 die Rotation
des Werkzeugs 4 und ein Verfahren des Werkstückhalters 2 nur
dann frei, wenn sowohl das Überdrucksignal 13 als auch das
Unterdrucksignal 15 einen eindeutigen Hinweis darauf geben, daß
sich die Schutzhaube 6 in der Arbeitsstellung befindet.
Fig. 2 zeigt dieselben Details wie Fig. 1 bei einer abgewan
delten Ausführungsform der Werkzeugmaschine. Hier ist die
Schutzhaube 16 an ihrer Unterseite bis auf eine kleine Aus
trittsöffnung 16 geschlossen ausgebildet. Der Innendurchmesser
der Austrittsöffnung 16 ist auf den Außendurchmesser des Werk
zeugs 4 abgestimmt. Auf diese Weise ist anhand des Unterdruck
signals 13 feststellbar, ob sich das Werkzeug 4 außerhalb der
Arbeitsstellung der Schutzhaube 6 vollständig in der Schutzhaube
6 befindet. Ist dies nicht der Fall, verschließt das Werkzeug 4
die Austrittsöffnung 16 zumindest teilweise, wodurch sich auch
außerhalb der Arbeitsstellung der Schutzhaube 6 ein gewisser
Unterdruck im Inneren der Schutzhaube 6 einstellt. Es ist nicht
erwünscht, daß das Werkzeug 4 außerhalb der Arbeitsstellung der
Schutzhaube 6 aus der Austrittsöffnung 16 hervorsteht, da dies
zu unsicheren Betriebszuständen der Werkzeugmaschine führt.
Solche unsicheren Betriebszustände der Werkzeugmaschine können
sich auch dann ergeben, wenn der Werkzeughalter 2 mit dem
Werkzeug 4, beispielsweise zum Wechseln des Werkzeugs 4 mit der
Steuerung 5 nach oben aus der Schutzhaube 6 herausgefahren wird.
Dies ist bei der Ausführungsform der Werkzeugmaschine gemäß
Fig. 2 möglich, da die Schutzhaube 6 hier über eine separate,
wenn auch nicht dargestellte Lagerung verfügt und nicht zwischen
Anschlägen an dem Werkzeughalter 2 geführt ist. Wenn der
Werkzeughalter 2 mit dem Werkzeug 4 nach oben aus der
Schutzhaube herausgefahren wird, bricht der Unterdruck im
Inneren der Schutzhaube 6 vollständig zusammen. Es verbleibt
nicht einmal mehr der geringe Unterdruck, den die Unterdruck
quelle 11 aufgrund der nur kleinen Austrittsöffnung 16 der
Schutzhaube 6 auch außerhalb der Arbeitsstellung der Schutzhaube
6 aufzubauen in der Lage ist. Auf diese Weise kann der unsichere
Betriebszustand der Werkzeugmaschine bei aus der Schutzhaube 6
nach oben herausgefahrenem Werkzeug 4 von der Steuerung 5
erkannt werden. Gemäß Fig. 2 speist die Überdruckquelle 10 Gas
in einen Ringraum 17 ein, der über Bohrungen 18 mit dem Gas
polster 9 in Verbindung steht. Die Drucksensoren 12 und 14 sind
gemäß Fig. 2 nicht direkt im Inneren der Schutzhaube 6 bzw. in
dem Gaspolster 9 vorgesehen. Sie sind vielmehr als Differenz
druckmesser ausgebildet, die den über einer Drossel 19 bzw. 20
abfallenden Druck registrieren. Der Druckabfall über der Drossel
19 bzw. 20 ist jeweils maximal, wenn kein Unterdruck im Inneren
der Schutzhaube 6 bzw. kein Überdruck in dem Gaspolster 9
vorliegt. Es ist hingegen nur sehr klein, wenn die Arbeitsstel
lung der Schutzhaube 6 eingehalten wird.
An der dem Werkstück zugewandten Unterseite weist die Schutz
haube 6 gemäß Fig. 2 von dem Werkstück weg ansteigende Rand
bereiche 28 und 29 auf. Vom Werkstück aus betrachtet steigt der
radial innenliegende Randbereich 29 nach innen an, während der
radial außenliegende Randbereich 28 nach außen hin ansteigt. Die
ansteigenden Randbereiche 28 und 29 bewirken, daß die auf ein
Hindernis an der Oberfläche des Werkstücks 1 treffende Schutz
haube 6 von dem Hindernis angehoben wird. Es versteht sich, daß
zu diesem Zweck die Lagerung der Schutzhaube 6 ein solches Anhe
ben ermöglichen muß. Mit dem Anheben der Schutzhaube 6 durch das
Hindernis verläßt diese ihre Arbeitsstellung. Dies wird von den
Drucksensoren 12 und 14 registriert und über die Drucksignale 13
und 15 der Steuerung 5 mitgeteilt. Die Steuerung 5 erhält so
Informationen auch über Hindernisse im Weg der Schutzhaube 6
über dem Werkstück 1. Bei solchen Hindernissen kann es sich um
starre Hindernisse, Teile des Werkstücks 1 oder auch um Auf
werfungen vom Material des Werkstücks 1 infolge eines stumpfen
Fräsers als Werkzeug 4 handeln. In jedem Fall ist ein unsicherer
Betriebszustand gegeben, den die Steuerung 5 zu berücksichtigen
hat.
Ein prinzipielles Ausführungsbeispiel für einen Differenzdruck
messer ist in Fig. 3 wiedergegeben. In einem Rohr 21 ist ein
mit geringem Reibungswiderstand verschiebbarer, aber den Quer
schnitt des Rohrs 21 verschließender Stopfen 22 angeordnet. Wenn
der Innendruck in dem Rohr 21 links des Stopfens 22 größer ist
als rechts des Stopfens 22, verschiebt sich der Stopfen 22 in
Richtung des Pfeils 23. Dabei drückt der Stopfen 22 eine Feder
24 gegen einen Anschlag 25 an dem Rohr 21. Die Federkonstante
der Feder 24 bestimmt das Maß der Verschiebung des Stopfens 22
aufgrund eines bestimmten Differenzdrucks. Wenn der Innendruck
des Rohrs 21 rechts des Stopfens 22 größer ist als links des
Stopfens 22, verschiebt sich der Stopfen 22 in Richtung des
Pfeils 26 und drückt dabei eine Feder 27 gegen einen Anschlag 28
an dem Rohr 21. Hier bestimmt die Federkonstante der Feder 27
das Maß der Verschiebung des Stopfens 22 in Richtung des Pfeils
26 aufgrund eines bestimmten Differenzdrucks. Natürlich geht
auch die Federkonstante der jeweils anderen Feder 24 bzw. 27 in
die Verschiebung mit ein, sofern diese andere Feder in der neu
tralen Stellung des Stopfens 22 eine Vorspannung aufweist. Zur
Feststellung eines Differenzdrucks bei dem Differenzdruckmesser
gemäß Fig. 3 reicht es aus, daß der Stopfen 22 beim Verlassen
seiner neutralen Lage einen Schalter betätigt. Darüberhinaus
kann er bei Erreichen verschiedener Auslenkungen in Richtung der
Pfeile 23 und 26 weitere Schalter betätigen. Statt dessen kann
auch das Maß der Auslenkung des Stopfens 22 kontinuierlich er
mittelt werden.
Bezugszeichenliste
1 - Werkstück
2 - Werkzeughalter
3 - Spannfutter
4 - Werkzeug
5 - Steuerung
6 - Schutzhaube
7 - Anschlag
8 - Anschlag
9 - Gaspolster
10 - Überdruckquelle
11 - Unterdruckquelle
12 - Unterdrucksensor
13 - Unterdrucksignal
14 - Überdrucksensor
15 - Überdrucksignal
16 - Austrittsöffnung
17 - Ringraum
18 - Bohrung
19 - Drossel
20 - Drossel
21 - Rohr
22 - Stopfen
23 - Pfeil
24 - Feder
25 - Anschlag
26 - Pfeil
27 - Feder
28 - Anschlag
29 - Randbereich
30 - Randbereich
2 - Werkzeughalter
3 - Spannfutter
4 - Werkzeug
5 - Steuerung
6 - Schutzhaube
7 - Anschlag
8 - Anschlag
9 - Gaspolster
10 - Überdruckquelle
11 - Unterdruckquelle
12 - Unterdrucksensor
13 - Unterdrucksignal
14 - Überdrucksensor
15 - Überdrucksignal
16 - Austrittsöffnung
17 - Ringraum
18 - Bohrung
19 - Drossel
20 - Drossel
21 - Rohr
22 - Stopfen
23 - Pfeil
24 - Feder
25 - Anschlag
26 - Pfeil
27 - Feder
28 - Anschlag
29 - Randbereich
30 - Randbereich
Claims (11)
1. Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine zur
Bearbeitung eines flächigen Werkstücks, mit einem Werkzeug, das
an dem Werkstück angreift und das gegenüber dem Werkstück
verfahren wird, mit einer Steuerung und mit einer Schutzhaube,
die in ihrer Arbeitsstellung das Werkzeug oberhalb des
Werkstücks um,schließt, so daß freigesetzte Teile des Werkzeugs
oder des Werkstücks von der Schutzhaube zurückgehalten werden,
bei dem festgestellt wird, ob sich die Schutzhaube in der
Arbeitsstellung befindet, und bei dem Luft aus der Schutzhaube
abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in der
Schutzhaube (6) herrschende Unterdruck gemessen wird, um die
Arbeitsstellung der Schutzhaube (6) festzustellen.
2. Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine zur
Bearbeitung eines flächigen Werkstücks, mit einem Werkzeug, das
an dem Werkstück angreift und gegenüber dem Werkstück verfahren
wird, mit einer Steuerung und mit einer Schutzhaube, die in
ihrer Arbeitsstellung das Werkzeug oberhalb des Werkstücks
umschließt, so daß freigesetzte Teile des Werkzeugs oder des
Werkstücks von der Schutzhaube zurückgehalten werden, bei dem
zwischen der Schutzhaube und dem Werkstück ein Gaspolster
ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der
Schutzhaube (6) in dem Gaspolster (9) herrschende Überdruck
gemessen wird, um die Arbeitsstellung der Schutzhaube (6)
festzustellen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug (4) nur dann freigegeben wird, wenn sowohl der
Unterdruck in der Schutzhaube (6) als auch der Überdruck in dem
Gaspolster (9) anzeigt, daß sich die Schutzhaube (6) in der
Arbeitsstellung befindet.
4. Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, mit einer Unterdruckquelle, die die Luft aus der
Schutzhaube absaugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unter
drucksensor (12) vorgesehen ist, dessen Unterdrucksignal (13)
der Steuerung (5) für das Werkzeug (4) die Arbeitsstellung der
Schutzhaube (6) anzeigt.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Unterdrucksensor (12) ein Differenzdruckmesser ist, der
einen Druckabfall über einer Drossel (19) zwischen der Schutz
haube (6) und der Unterdruckquelle (11) anzeigt.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Werkzeughalter (2) vorgesehen ist, der mit dem
Werkzeug (4) nach oben aus der Schutzhaube (6) heraus verfahrbar
ist.
7. Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 2 mit einer Überdruckquelle, die das Gaspolster
zwischen der Schutzhaube und dem Werkstück speist, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Überdrucksensor (14) vorgesehen ist,
dessen Überdrucksignal (15) der Steuerung (5) für das Werkzeug
(4) anzeigt, ob sich die Schutzhaube (6) in der Arbeitsstellung
befindet.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Überdrucksensor (14) ein Differenzdruckmesser ist, der
einen Druckabfall über einer Drossel (20) zwischen dem
Gaspolster (9) und der Überdruckquelle (10) anzeigt.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und einem
der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung
(5) das Werkzeug (4) nur dann freigibt, wenn sowohl das Unter
drucksignal (13) als auch das Überdrucksignal (15) anzeigt, daß
sich die Schutzhaube (6) in der Arbeitsstellung befindet.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzhaube (6) an ihrer Unterseite bis auf eine Aus
trittsöffnung (16) für das Werkzeug (4), deren Innendurchmesser
auf den Außendurchmesser des Werkzeugs (4) abgestimmt ist,
geschlossen ausgebildet ist.
11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schutzhaube (6) an ihrer Unterseite von
dem Werkstück weg ansteigende Randbereiche (28 und 29) aufweist,
die die Schutzhaube (6) beim Auftreffen auf ein Hindernis
anheben.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541011A DE19541011C1 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube und Werkzeugmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19541011A DE19541011C1 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube und Werkzeugmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19541011C1 true DE19541011C1 (de) | 1997-04-24 |
Family
ID=7776546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19541011A Expired - Lifetime DE19541011C1 (de) | 1995-11-03 | 1995-11-03 | Verfahren für die Steuerung einer Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube und Werkzeugmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19541011C1 (de) |
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