DE2134356C3 - Numerisch arbeitende Programmsteuerung für Werkzeugmaschinen - Google Patents
Numerisch arbeitende Programmsteuerung für WerkzeugmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine numerisch arbeitende Programmsteuerung für Werkzeugmaschinen,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sowohl bei numerischen Kopier- als auch bei Lagesteuerungssystemen — wie z. B. aus der US-PS
75 997 bekannt — erfolgt die Steuerung der Maschinenbewegung in Abhängigkeit von einem
Programm mit einer Befehlsfolge, in welcher jeder Befehl für eine bestimmte Bewegung des spanabhebenden
Werkzeugs gegenüber dem Werkstück steht. In solchen Anlagen sind Einrichtungen vorgesehen, die
feststellen, wann ein von der Maschine ausgeführter Befehl vollzogen ist, und die dann die Durchführung des
nachfolgenden Befehls auslösen. Bei mit Regelkreisen arbeitenden numerischen Punktsteuerungen wird die
Ausführung eines gerade anliegenden Befehls durch den Vergleich zwischen der Ist- und der Sollstellung erfaßt.
Sind beide Stellungen gleich, so gilt der Befehl als ausgeführt, und der nächste Befehl in der Folge wird
ausgelöst.
Wenn am Werkstück Schnitte mit einer bestimmten Güte ausgeführt werden sollen, sind diese Verfahren zur
Feststellung des Endes eines Schnittganges nicht genau genug, um die Ausformung des programmierten
Schnitts sicherzustellen. Wenn beispielsweise ein Absatz an einem Werkstück durch ein Drehwerkzeug
ausgeformt werden soll, läßt sich kein vollkommen rechtwinkliger Absatz erreichen, wenn das Werkzeug
abgehoben wird, sobald die programmierte axiale Werkzeugstellung erreicht ist. Hier muß das Werkzeug
in seiner befohlenen Endstellung für die Dauer von mindestens einer vollen Umdrehung des Werkstücks
verbleiben, um die Rechtwinkligkeit d.es Absatzes zu
gewährleisten. Beim Aufbohren und beim Vollbohren auf ein Festmaß, beim Fräsen eiver Fase bzw. eines
Stegs usw. iiegt der Fall ähnlich.
Um nun eine genügende Verweilzeit des Werkzeugs zur gewünschten Formgebung des Werkstücks bei
Schnitten dieser Art zu erreichen, ist hier bei Programmsteuerungen der eingangs genannten Art als !0
bereits bekannt vorausgesetzt, für die numerischen Programmsteuerungen eine Verweilzeitsteuerung vorzusehen,
mit deren Hilfe der Programmierer eine Verweilzeit festlegen kann, während der nach nomineller
Ausführung eines Befehls, d.h. nach Erreichen der befohlenen Endposition, das Werkzeug in dieser
Endposition verbleibt und der nachfolgende Befehl solange blockiert bleibt Bei bestimmten Anlagen wird
die Dauer dieser Verweilzeit als Teil des Programms vorgegeben, während bei anderen Anlagen das
Programm eine Verweilzeit anfordert, die dann vom Steuerpult aus manuell vorgegeben wird. In beiden
Fällen übersetzt die Maschine diese Verweilzeiten in Signale ihres internen Taktgebersystems und erreicht
damit die vorgegebenen Verzögerungen.
Bei solchen Anlagen muß eine genügend lange Verweilzeit vorgegeben werden, um die Sollabmessung
unter allen Bedingungen zu gewährleisten. Unter normalen Betriebsbedingungen überschreitet diese
vorsichtig gewählte Verweilzeit erheblich die Zeit, die das spanabhebende Werkzeug wirklich benötigt, um das
Werkstück in der gewünschten Weise vollständig auszuformen. Während der restlichen Verweilzeit
drückt das Werkzeug lediglich gegen die Werkstückoberfläche. Dadurch wird das Werkzeug unnötig
verschlissen und das Werkstück an der Berührungsstelle mit dem Werkzeug durch Verfestigung kaltgehärtet.
Der Grad dieser Kalthärtung hängt vom metallischen Aufbau des Werkstücks ab, und bei bestimmten
Metallen, z. B. kalt gehärtetem rostfreiem Stahl, ist diese Wirkung besonders nachteilig. Ist der mit überlanger
Verweilzeit ausgeführte Schnitt ein Grobschnitt, so kann dieser kaltgehärtete Teil des Werkstücks die
richtige Arbeit der Anlage bei den nachfolgenden Schlichtdurchgängen störend beeinflussen und sogar
verhindern, daß das Sollmaß erreicht wird. Wenn außerdem eine Reihe solcher Verweilzeiten bei der
Bearbeitung eines Werkstücks einprogrammiert werden, so verlängert sich die für die Ausführung eines
Programms erforderliche Zeit erheblich.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine numerische Programmsteuerung gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs zu schaffen, bei der die Verweilzeit die erforderliche Größe nicht überschreitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs
gelöst.
Allgemein wird also diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verweilzeit eine Funktion der relativen
Bewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück ist und nicht durch den Programmierer bzw.
das Programm direkt vorgegeben wird, wie dies bei den bekannten Anlagen der Fall ist. Somit ist bei der
erfindungsgemäßen Steuerung für eine optimale Verweilzeit unter den jeweiligen Umständen gesorgt, damit
der gewünschte Schnitt ohne Schleifen des Werkzeugs auf dem Werkstück durchgeführt werden kann.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Figuren näher erläutert. Es stellt
dar
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Drehmaschinensteuerung,
F i g. 2 die Beziehung zwischen dem Drehwerkzeug und einem Werkstück beim numerisch gesteuerten
Ausformen eines Absatzes,
F i g. 3a eine erste logische Schaltung der Verweilzeitsteuerung
zur Erfassung des Folgefehlers,
F i g. 3b ein Kurvenbild zur Darstellung von Phasenbeziehungen
im Regelkreis für die Verstellung des Werkzeugs,
F i g. 4 eine zweite logische Schaltung der Verweilzeitsteuerung
zur Auszählung der Impulse eines Wandlers.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 die numerisch
arbeitende Programmsteuerung für eine Drehmaschine beschrieben. Auf der Drehmaschine wird ein zylinderförmiges
Werkstück 12 von einem Drehwerkzeug 14 bearbeitet. Das Werkstück 12 ist in einem Spannfutter
16 zur Drehung gelagert, das durch einen Spindeltrieb 18 über eine Spindel 20 angetrieben wird.
Das Werkzeug 14 ist in einem Werkzeughalter 22 gelagert und bewegt sich senkrecht zur Drehachse der
Spindel auf zwei parallelen Führungsbahnen 24 entlang einer X-Achse. Die Drehung einer durch einen Antrieb
28 für die X-Achse angetriebenen Leitspindel 26 bewirkt einen Vorschub des Werkzeughalters 22
entlang den Führungsbahnen 24. Die Führungsbahnen 24 und der Antrieb 28 sind auf einem Schlitten 21
befestigt, der wiederum so gelagert ist, daß er auf zwei Führungsbahnen 32 entlang einer Z-Achse eine
parallele Bewegung zur Drehachse der Spindel 20 ausführen kann. Der Schlitten 21 wird durch eine
Leitspindel 34 entlang den Führungsbahnen 32 bewegt, wobei die Leitspindel 34 durch einen Antrieb 36 für die
Z-Achse angetrieben wird.
Der Spindeltrieb 18, der Antrieb 28 für die X-Achse und der Antrieb 36 für die Z-Achse werden gesteuert,
um das Werkstück 12 nach einem auf einem Lochstreifen 42 gespeicherten Programm zu bearbeiten.
Das Programm zur Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks ist auf dem Lochstreifen 42 als Folge von
Datenblöcken kodiert, wobei sich bestimmte Datenblöcke auf die befohlenen Teilabschnitte der Bewegung
des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück beziehen und andere Datenblöcke für bestimmte von der
Werkzeugmaschine auszuführende Hilfsfunktionen stehen wie z. B. für die Zufuhr und die Unterbrechung des
Kühlmittelflusses usw.
Die Datenblöcke auf dem Lochstreifen 42 werden von einem Lochstreifenleser 44 der Reihe nach
abgelesen und in elektrische Signale umgesetzt, und diese gelangen an ein Steuerwerk 46.
Dieses wird als bekannt vorausgesetzt und dient zur Erzeugung der Steuersignale für die Werkzeugmaschine,
die erforderlich sind, um die auf dem Lochstreifen 42 kodierten Befehle auszuführen. Wie in Fig. 1 schematisch
gezeigt ist, gelangen die Signale des Steuerwerkes an den Spindeltrieb 18, an den dem Antrieb 28 für die
X-Achse zugeordneten X-Achsensteuerteil 48 sowie an den dem Antrieb 36 für die Z-Achse zugeordneten
Z-Achsensteuerteil 50. Das Signal für den Spindeltrieb 18 kann direkt von den auf dem Lochstreifen 42
gespeicherten Befehlen abgeleitet werden. Die Signale für die Steuerteile 48 und 50 der X- und Z-Achse
erscheinen in Form von Impulszügen, und die
Steuerteile dienen zur Steuerung der Antriebe, damit ein Bewegungsschritt für jeden empfangenen Impuls
ausgeführt werden kann. Die Steuerteile 48 und 50 für die X- und Z-Achse sind einander vollkommen gleich,
und der allgemeine innere Aufbau des ,Y-Achsenstcucrteiles
ist in Fig. I dargestellt. Diese phasenanalog arbeitenden Steuerleile sind bekannt. Ihre Arbeitsweise
wird soweit beschrieben, daß sie zum Verständnis der Anlage erforderlich sind.
Jeder Steuerteil 48,50 enthält einen Taktgeber 52, der
Impulse sowohl an einen Bczugszähler 54 als auch an einen Befehlszähler 56 abgibt. Beide Zähler besitzen den
gleichen Inhalt bzw. die gleiche Länge, so daß sich an ihren Ausgängen der Schaltzustand ändert, nachdem die
gleiche Anzahl von Eingangsimpulsen in jeden eingespeist wurde. Der Befehlszähler 56 empfängt aber auch
über eine Leitung 58 Befehlsimpulse vom Steuerwerk 46. Diese Impulse können entweder positiv sein, wobei
sie die Zählung durch Ergänzung der Taktgeberimpulse erhöhen, oder negativ, so daß die Zählung durch
Sperrung eines Taktgeberimpulses verzögert wird. Wenn keine Befehlsimpulse von der Leitung 58 am
Befehlszähler 56 anliegen, so gibt er eine im wesentlichen mit der Ausgangsspannung des Bezugszählers 54 gleiche Rechteckspannung ab. Die Befehlsim-
pulse auf der Leitung 58 bewirken eine Änderung der Übergangszeit der letzten Stufe des Befehlszählers 56,
wodurch eine Phasenverschiebung seiner Ausgangssignale gegenüber den Ausgangssignalen des Bezugszählers
entsteht.
Die Ausgangssignale des Bezugszählers 54 werden durch ein Filter 60 gefiltert und verstärkt und gelangen
an eine Wicklung eines Funktionsdrehmelders 62, dessen Welle mechanisch an die Abtriebsseite des
Antriebs 28 für die -Y-Achse gekuppelt ist. Die andere Wicklung des Funktionsdrehmelders 62 ist mit einem
Phasendiskriminator 64 gekoppelt, an dem ebenfalls das Ausgangssignal des Befehlszählers 56 anliegt. Die
Ausgangsspannung des Phascndiskriminators 64 ist proportional zu der um den Winkel des Funktionsdrehmeiders
62 verschobenen Phasendifferenz zwischen der Rechteckspannung des Befehlszählers 56 und der des
Bezugszählers 54. Diese Spannung gelangt an den Antrieb 28 und bewegt ihn in einer solchen Weise, daß
der Funktionsdrehmelder 62 so verschoben wird, daß die beiden Eingangsspannungen des Phasendiskriminators
64 phasengleich werden. Auf diese Weise vollzieht der Antrieb 28 für die X-Achse die durch die Impulse auf
der Leitung 58 befohlenen Bewegungen.
Wenn vom Lochstreifenleser 44 die aufeinanderfolgcnden
Datenblöcke vom Lochstreifen 42 ausgelesen werden, so gibt das Steuerwerk 46 die entsprechenden
Signale an die Ausgangsleitungen ab und sorgt dafür, daß die Drehmaschine diese Befehle ausführt. Das
Steuerwerk umfaßt interne Einrichtungen zur Feststellung, ob und wann genügend Impulse an die Antriebe 28,
36 zur Ausführung eines Befehles abgegeben worden sind, um dann den nächsten Befehl auszulösen. Unter
bestimmten Umständen wird jedoch bei diesem herkömmlichen Verfahren von seriellen Befehlen nicht
die genaue Sollform des Werkstücks ausgearbeitet. Es sei angenommen, daß sich das in F i g. 2 gezeigte
Werkzeug 14 längs der Z-Achse parallel zur Mittellinie des Werkstücks 12 bewege und daß ein in radialer
Richtung symmetrischer Absatz durch Abheben des Werkzeugs 14 auf der X-Achse an einem geeigneten
Punkt in der Folge ausgeformt werden soll. Es ist offensichtlich, daß kein wahrer radialer Absatz ausgebildet
wird, wenn das Werkzeug in dem Moment abgehoben wird, in welchem es die entsprechende
Abmessung der Z-Achsc erreicht. Es verbleibt ein unbearbeiteter spiralförmiger Abschnitt am Werkstück.
Somit muß das Werkzeug an seiner entsprechenden Stelle in der Z-Achse verweilen, ehe der Befehl für das
Abheben ausgeführt wird.
In der erfindungsgemäßen Ausführung ist dafür eine spezielle Verweilzeitsteuerung 72 vorgesehen. Diese
wird ausgelöst, sobald sie über eine Leitung 74 ein entsprechendes Codewort empfängt. Dieses Codewort
erscheint, nachdem es der Lochstreifenleser 44 als Teil eines Datenblocks auf dem Lochstreifen 42 abgetastet
hat. Bei Empfang dieses Codeworts gibt die Verweilzeitsteuerung 72 einen Sperrbefehl an das Steuerwerk 46
über eine Leitung 76 ab, wodurch die Ausführung des nächsten Befehls in der Programmfolge blockiert wird.
Somit behält nach Vollendung des gegenwärtig durchgeführten Befehls das Werkzeug seine Befehlsstellung
bis zur Aufhebung des Sperrbefehls bei und führt dann erst den nächsten Befehl aus. Die allgemeine
Aufgabe der Verweilzeitsteuerung 72 besteht nun darin, für einen Bearbeitungsvorgang die richtige Zeitdauer zu
bestimmen und den Sperrbefehl auf der Leitung 76 zu löschen, wodurch der nächste Befehl ausgeführt werden
kann. Zur Bestimmung dieser Zeitdauer sind jeweils zwei Eingänge der Verweilzeitsteuerung mit den
Steuerteilen 48 und 50 verbunden sowie ein weilerer Eingang mit einem Wandler 80, der über ein Vorgelege
82 mit der Spindel 20 verbunden ist und einen Ausgangsimpuls für jede kleine inkrementale Drehbewegung
der Spindel erzeugt. Somit verwendet die Verweilzeitsteuerung 72 die Signale der Steuerteile 48
und 50 für die X- und Z-Achsen um festzustellen, wann das Werkzeug die Sollstellung erreicht hat, worauf das
Werkzeug durch die Verweilzeitsteuerung 72 für eine volle durch die Impulse des Wandlers 80 bestimmte
Umdrehung des Werkstücks 12 in seiner Stellung gehalten wird, um die richtige Ausformung des
programmierten Schnitts zu gewährleisten.
Die von den beiden Steuerteilen 48 und 50 kommenden Eingangssignale der Verweilzeitsteuerung
72 werden von den Ausgängen ihrer Befehlszähler und Funktionsdrehmelder abgegriffen. Jedes dieser Signale
stellt eine Rechteckspannung dar, und wenn sie einander genau phasengleich sind, dann hat der Schlitten 21 bzw.
der Werkzeughalter 22 die Sollstellung entlang der zugeordneten Achse erreicht. Ein Vergleich ihrer
Phasen ergibt ein Maß für den Folge- oder Schleppfehler, d.h. für den Fehler, um den die Ist-Stellung des
Werkzeugs von der Soll-Stellung differiert. Bei einem Nachfahr- oder Kopiersystem beginnt sich dieser Fehler
aufzubauen, wenn ein Befehl ausgelöst wird und verringert sich gegen Ende des Befehls. Fig.3A zeigt
das Blockschaltbild der Verweilzeitsteuerung 72, die die Bezugs- und Funktionsdrehmeldersignale von der
beiden Steuerteilen 48 und 50 empfängt und feststellt wann das Werkzeug eine hinreichend nahe an die
Soll-Stellung herankommende Stellung erreicht hat damit eine Verweilperiode von einer Umdrehung
ausgelöst werden kann.
In F i g. 3a wird die Bezugsrechteckspannung, die da:
Ausgangssignal des Bezugszählers 54 ist, und da; Ausgangssignal des X-Funktionsdrehmelders 62 einennegierten ODER-Tor 90 eingespeist, das dann eir
Ausgangssignal abgibt, wenn entweder am Ausgang de! Funktionsdrehmelders 62 oder am Ausgang de:
Bezugszählers 54 ein Signal mit einer logischen Ein:
anliegt und am anderen Ausgang ein niederpegliges Signal. Dieses Signal wird durch einen Inverter 92
invertiert und gelangt an ein UND-Tor 94 zusammen mit dem Ausgangssignal eines negierten UND-Tors 96.
an dessen einem Eingang ein Taktgebersignal anliegt. Das Taktgebersignal erscheint mit etwa der tausendfachen
Geschwindigkeit der Rechteckspannung des Bezugszählers 54, so daß jede Taktsignalperiode ein
kleines Bruchstück der Phasenverschiebung der Ausgangssignale des Funktionsdrehmelder 62 gegenüber
dem Ausgangssignal des Bezugszählers 54 darstellt. Das Ausgangssignal des UND-Tors 94 gelangt an einen
Zähler 98, der seinerseits ein Ausgangssignal abgibt,
wenn eine Zählung von 12 oder mehr erreicht ist. Nach F i g. 3B gelangen die Taktgeberimpulse an den Zähler
98 solange das Ausgangssignal des Funktionsdrehmelders hochpegelig, aber die Bezugsrechteckspannung
noch nicht hochpegelig ist sowie in der Zeit, in der die Bezugsrechteckspannung hochpegelig, die Ausgangsspannung
des Funktionsdrehmelders 62 niederpegelig ist. Somit ist die Anzahl der vom Zähler 98 empfangenen
Impulse gleich der doppelten Zahl der Taktgeberperioden für die Phasenverschiebung zwischen der Ausgangsspannung
des Funktionsdrehmelders 62 und der des Bezugszählers 54. Dieses Verfahren wird einfach
deshalb angewandt, um Bauteile zu sparen, und in anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung könnte
eine Schaltung eingesetzt sein, bei welcher in Beziehung auf die Taktgeberimpulse die an den Zähler 98
gelangende Zählung genau gleich ist der Phasenver-Schiebung zwischen der Bezugsrechteckspannung und
der Ausgangsspannung des Funktionsdrehmelders.
Wenn der Zähler 98 seine volle Zählung erreicht, so gelangt sein Ausgangssignal über einen Inverter 97 an
das negierte UND-Tor % und sperrt die Einspeisung weiterer Taktgeberimpulse. Wenn die in Fig. 3B
gezeigte Bezugstastzeit eintritt, in welcher die Bezugsrechteckspannung einen negativen Wert annimmt, wird
der Zähler über eine Torschaltung 100 gelöscht, welches das invertierte Bezugstaktsignal von einem Inverter 102
empfängt. Auf diese Weise wird vom Zähler 98 ein Ausgangssignal jedesmal nach dem Bezugstaktsignal
abgegeben, wenn ein bestimmter Zählstand erreicht wird, der anzeigt, daß ein Schleppfehler eine bestimmte
Periode überschreitet. In der gleichen Weise wird das Ausgangssignal des Funktionscirehmelders für die
Z-Achse einer gleichartigen Schaltung, deren einzelne Bausteine die gleichen, jedoch mit einem Strich
versehenen Bezeichnungen tragen, eingespeist, die einen Zähler 104 bedient. Die Ausgangssignale der
Zähler 98 und 104 gelangen Ober Inverter an das negierte UND-Tor 106, das seinerseits wieder ein
Ausgangssignal abgibt, wenn der Schleppfehler in der X- oder Z-Achse einen bestimmten Grenzwert überschreitet.
F i g. 4 zeigt die Schaltungsanordnung zur Zählung der durch den Wandler 80 erzeugten Spindelimpulse,
nachdem das Tor 106 festgestellt hat, daß die Vorschübe entlang der beiden Achsen im vorgegebenen Schleppfehlerbereich
liegen. Der Wandler 80 mit seiner zugeordneten logischen Schaltung ist bekannt; für jede
inkrementale Rotation im Uhrzeigersinn gibt der Wandler Ausgangsimpulse über eine Leitung 115 und
über eine andere Leitung 119 für jede inkrementale Rotation im Gegenuhrzeigersinn.
Beide Leitungen sind einem negierten ODER-Tor 110
zugeführt, das über ein negiertes ODER-Tor 114 einen
Flip-Flop 112 anschaltet. Jedesmal, wenn der Flip-Flop
112 durch einen Taktgeberimpuls gelöscht wird, gelangt
ein Impuls an den Eingang für die Vorwärtszählung eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 116. Ein negiertes
UND-Tor 118 empfängt (über 115) die Impulse für Drehungen im Uhrzeigersinn sowie (über 113) ein
Signal vom Steuerwerk zur Anzeige, daß die befohlene Bewegung des Spindelantriebs entgegen dem Uhrzeigersinn
verläuft. In gleicher Weise empfängt ein negiertes UND-Tor 120 die Impulse für Drehungen im
Gegenuhrzeigersinn (über 119) sowie (über 111) ein Signal zur Anzeige, daß die Drehung im Uhrzeigersinn
verlaufen sollte. Eines dieser beiden Ausgangssignale gelangt über ein negiertes ODER-Tor 122 an einen
Flip-Flop 124, der einen Impuls zur Rückwärtszählung an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 116 jedesmal dann
abgibt, wenn er gelöscht wird. Diese durch die negierten UND-Tore 118 und 120 abgegriffenen Impulse stellen
ein Zittern oder eine Instabilität der Spindel dar und
verringern somit die Zahlung. Sie gelangen ebenfalls an das negierte ODER-Tor 114, um die Abgabe von
Impulsen vom negierten ODER-Tor 110 an den Zähler zu sperren.
Wenn das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 116 seinen bestimmten Pegel erreicht, so
gelangt über ein UND-Tor 126 ein Löschsignal an die Flip-Flop-Schaltungen 112 und 124, wodurch weitere
Eingangszählungen unterbunden werden. Das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 116 gelangt
an ein negiertes UND-Tor 128; es tritt auf, nachdem eine genügende Anzahl von Zählungen
vorgenommen wurde, um zu gewährleisten, daß die Spindel 20 eine volle Umdrehung ausgeführt hat. Wenn
nicht beide Vorschübe nahezu ihren Sollwert erreichen, dann löscht das Signal des negierten UND-Tores 106
der Fig.3A den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 116, bevor dieser die volle Zählung über das ODER-Tor 117
erreicht.
Wenn dei Vorwärts-Rückwärts-Zähler 116 die volle Zählung erreicht und damit anzeigt, daß eine ganze
Spindelumdrehung ausgeführt wurde, da auf beide Achsen der kritische Abstand von den Soll-Stellunger
erreicht worden ist, dann wird ein Ausgangssignal durch das negierte UND-Tor 128 abgegeben. Dieses Ausgangssignal
löscht einen Flip-Flop 130, der vorher durcl· das Codewort auf der Leitung 74 angesteuert wurde
wodurch kein Sperrbefehl mehr auf der Leitung 7( anliegt, der die Durchführung des nachfolgender
Befehls sperrt und wodurch auch der Vorwärts Rückwärts-Zähler 116 über das ODER-Tor I17geiösch
wird. Die durch die Zähler 98 und 104 (F i g. 3a vorgenommene Zählung wird kritischer Schleppfehlei
genannt, der auftritt, kurz bevor das Werkzeug di<
Soll-Stellung wirklich erreicht hat. Die geringe Werk stoffmenge, die an diesem Punkt übrigbleibt, wird leich
durch eine volle Umdrehung des Werkstücks entfern! Erfindungsgemäß wird die Verweilzeit ausgelöst, wem
in den beiden Zählern 98 und 104 eine Zählung voi weniger als 12 enthalten ist; da sie die doppelt
Schleppfehlerperiode zählen, kann die Gesamtzähluni nicht größer sein als 5.
Die erfindungsgemäße Anlage überwacht somit bein Lesen eines Codeworts vom Lochstreifen den Schlepp
fehler in beiden Achsen, und wenn er in beiden Achsei unter einen bestimmten Wert fällt, erfolgt die Zählun
der Spindelimpulse, um eine entsprechend lang Verweilzeit zu gewährleisten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609 616/17
Claims (7)
1. Numerisch arbeitende Programmsteuerung für Werkzeugmaschinen zur Steuerung der von eir-em s
spanabhebenden Werkzeug gegenüber einem Werkstück nacheinander eingenommenen Stellungen
in Abhängigkeit von einer Felge von auf einem Datenträger gespeicherten numerischen Befehlen,
mit einem Steuerwerk, das aus den von dem w Datenträger ausgelesenen numerischen Befehlen
Befehlssignale für die Antriebe der Werkzeugmaschine erzeugt, einem Wandler, der für jede
inkrementale Drehung der Spindel der WerkzeugmascTHne~einen
Impuls aogibt, Äntrießen, die das Werkzeug längs den Vorschubachsen der Werkzeugmaschine
bewegen, und mit einer Verweilzeitflteuerung, durch die nach Durchführung des einen
•umerischen Befehles über einen an das Steuerwerk abgegebenen Sperrbefehl der nächstfolgende numefische
Befehl blockiert wird, dadurch gekenn-I e i c h η e t, daß die Verweilzeitsteuerung (72) eine
erste logische Schaltungsanordnung (90 bis 106) mit den Steuerteilen (48, 50) der Antriebe (28, 36)
zugeordneten Zählern (98, 104) zur Abgabe eines Ausgangssignals aufweist, daß das Ausgangssignal
luftritt, nachdem die Zähler (98, 104) eine vorbevtimmte Anzahl von Impulsen entsprechend der
Differenz zwischen der Ist-Stellung und der Soll-Stellung des Werkzeuges (14) gezählt haben,
sowie eine zweite logische Schaltungsanordnung (110 bis 130), die über eine Leitung (74) zum
Empfang eines Codewortes und über eine Leitung (76) zur Abgabe des Sperrbefehls nach Empfang des
Codewortes mit dem Steuerwerk (46) verbunden ist, welche zweite logische Schaltungsanordnung (110
bis 130) einen Zähler (116) aufweist, der die Impulse
des Wandlers (80) zählt, durch das Ausgangssignal von der ersten logischen Schaltungsanordnung (90
bis 106) gelöscht wird und bei Erreichen eines vorgegebenen Zählstandes den Sperrbefehl aufhebt.
2. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
der ersten logischen Schaltungsanordnung (90 bis 106) jeweils ein Eingang der Zähler (98,104) über ein
UND-Tor (94, 94') einerseits mit einem, mit einem Taktgeber (48, 50, 52) verbundenen negierten
UND-Tor (96, 96') und andererseits mit einem negierten ODER-Tor (90,90') verbunden ist. welches
seinerseits mit einem der Steuerteile (48, 50) verbunden ist, und daß in der ersten logischen
Schaltungsanordnung (90 bis 106) jeweils der Ausgang der Zähler ("J8, 104) mit dem zweiten
Eingang des negierten L)N D-Tores (96, %') verbunden
ist und daß der zweite Eingang der Zähler (98, 104) über eine mit einem Inverter (102) in Reihe
liegende Torschaltung (100, 100') mit einer Bezugstaktquelle verbunden ist ( F i g. 3a).
3. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet.
daß die Ausgänge der Zähler (98. 104) parallel zueinander über je einen zwischengeschalteten
Inverter (97,97') mit den entsprechenden Eingängen eines negierten L)ND-Tores (106) verbunden sind.
4. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g; kennzeichnet,
daß der Zähler (116) der zweiten logischen Schaltung (110 bis 130) ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler
ist, daß zwei Flip-Flop-Schaltungen (112,124
vorgesehen sind, die mit dem Eingang für di«
Vorwärts- bzw. für die Rückwärtszählung de Zählers (116) verbunden sind, und daß dei
Vorwärts-Rückwärts-Zähler ebenfalb einen dritter Eingang aufweist, welcher über ein ODER-Tor (117
mit dem negierten UND-Tor (106) verbunden ist.
5. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurcr
gekennzeichnet, daß der Wandler (80) für jedt inkrementale Rotation der Spindel (20) der Werk
zeugmaschine im Uhrzeigersinn einen Impuls übei eins Leitung (115), und für jede inkremental«
Rotation der Spindel (20) gegen den Uhrzeigersinr einen Impuls über eine andere Leitung (119) abgibt
und daß beide Leitungen (115, 119) paralle zueinander über ein negiertes ODER-Tor (110,122
jeweils mit dem ersten Eingang der Flip-Flop-Schaltung(112,124)
verbunden sind.
6. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zähler (116) über ein UND-Tor (126), dessen zweiter Eingang mit dem
Taktgeber (52) verbunden ist, mit je einem Eingang dir Flip-Flop-Schaltungen(112,124) verbunden ist.
7. Numerisch arbeitende Programmsteuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zählers (116] außerdem über ein UND-Tor (128), mit dem
Rückstelleingang einer Flip-Flop-Schaltung (130] verbunden ist, deren Einstelleingang und deren
Ausgang mit dem Steuerwerk (46), und deren Rückstellausgang mit dem Eingang des ODER-Tores
(117) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6222970A | 1970-08-05 | 1970-08-05 | |
US6222970 | 1970-08-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2134356A1 DE2134356A1 (de) | 1972-02-10 |
DE2134356B2 DE2134356B2 (de) | 1975-08-28 |
DE2134356C3 true DE2134356C3 (de) | 1976-04-15 |
Family
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