DE2264238A1 - EQUIPMENT ON MACHINE TOOLS WITH POWERED TOOL SLIDES - Google Patents

EQUIPMENT ON MACHINE TOOLS WITH POWERED TOOL SLIDES

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DE2264238A1 DE19722264238 DE2264238A DE2264238A1 DE 2264238 A1 DE2264238 A1 DE 2264238A1 DE 19722264238 DE19722264238 DE 19722264238 DE 2264238 A DE2264238 A DE 2264238A DE 2264238 A1 DE2264238 A1 DE 2264238A1
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Description

Werkzeugmaschinenfabrik Gilderaeister & Comp.,Aktiengesellschaft,Machine tool factory Gilderaeister & Comp., Aktiengesellschaft,

48 Bielefeld, Am Hauptbahnhof48 Bielefeld, Am Hauptbahnhof

Einrichtung an Werkzeugmaschinen mit kraftbetätigten WerkzeugschlittenInstallation on machine tools with power-operated tool slides

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Werkzeugmaschinen mit kraftbetätigten Werkzeugschlitten, denen zur Steuerung des Bewegungsablaufes Mittel für wegabhängige Informationen, wie verstellbare Anschläge, Schalter od.dgl. zugeordnet sind.The invention relates to a device on machine tools with power-operated tool slides, which are used for control the movement sequence means for path-dependent information, such as adjustable stops, switches or the like. assigned.

Bei den meisten bekannten Haschinen dieser Art müssen diese Mittel beim Einrichten oder beim Umrüsten der Maschine durch manuelle Tätigkeit verstellt werden. Aus diesem Grundszie erfordert das Einrichten und Umrüsten von Werkzeugmaschinen, die mit einer größeren Anzahl von Werkzeugschlitten ausgestattet sind, beispielsweise von Mehrspindel-Drehautomaten, einen beträchtlichen Zeitaufwand. Wegen dieser beträchtlichen Einricht- und Umrüstzeiten werden Mehrspindel-Drehautomaten bisher vorweigend in der Großserienfertigung eingesetzt.Most known machines of this type must have these Means can be adjusted by manual activity when setting up or converting the machine. For this reason it requires the setting up and retooling of machine tools that are equipped with a larger number of tool slides are, for example, of multi-spindle automatic lathes, a considerable amount of time. Because of this sizeable Set-up and changeover times become multi-spindle automatic lathes previously mainly used in large-scale production.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung an Werkzeugmaschinen mit kraftgesteuerten Werkzeugschlitten zu schaffen, die ein schnelles Ein- und Verstellen der zur Steuerung des Bewegungsablaufs der Schlitten benötigten Mittel für wegabhängige Informationen, wie Anschläge, Schalter od.dgl., ermöglicht.The invention is based on the object of providing a device on machine tools with force-controlled tool slides to create that a quick setting and adjustment of the required to control the movement of the slide Means for path-dependent information, such as stops, switches or the like., Allows.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß im wesentlichen darin, daß zum Ein- und Verstellen dieser Mittel mindestens ein numerisch gesteuerter Hilfsantrieb vorgesehen ist. Vorzugsweise verwendet man zu diesem Zweck numerisch steuerbare Schrittmotoren, die mit den genannten Mitteln in Wirkverbindung stehen oder in Wirkverbindung gebracht werden können und die diese Mittel entsprechend einem in die numerische Steuerung eingegebenen Hilfsbefehl verstellen.According to the invention, the solution to this problem is essentially that for setting and adjusting these means at least one numerically controlled auxiliary drive is provided. It is preferable to use numeric for this purpose controllable stepper motors which are in operative connection with the means mentioned or which are brought into operative connection can be and adjust these means in accordance with an auxiliary command entered in the numerical control.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ergeben sich folgende Vorteile:The device according to the invention has the following advantages:

a) Das Einrichten und Umrüsten der Maschine auf ein anderes Werkstück erfordert nur einen geringen Zeitaufwand,a) Setting up and converting the machine to a different workpiece only takes a little time,

b) zum Ein- und Verstellen der Inforeintionsmittel aller Schlitten einer Maschine ist nur eine einzige, einfach ausgeführte und daher kostengünstige numerische Steuerung erforderlich,b) for setting and adjusting the information means of all The slide of a machine is just a single, simply executed and therefore inexpensive numerical control necessary,

c) infolge der kurzen Einricht- und Umrüstzeiten können auf Maschinen mit mehreren Werkzeugschlitten, beispielsweise auf Mehrspindel-Drehautomaten, auch kleinere Losgrößen von Werkstücken mit hohem Schwierigkeitsgrad wirtschaftlich gefertigt werden.c) as a result of the short set-up and changeover times, machines with several tool slides, for example on multi-spindle automatic lathes, even smaller batch sizes of workpieces with a high degree of difficulty are economical are manufactured.

Es sind zwar schon programmgesteuerte Werkzeugmaschinen mit einem Kreuzschlitten, d.h. mit einem Längs- und einem Querschlitten bekannt, bei denen die Informationen für die Schlittenwege mittels Lochstreifen eingegeben und in einerThere are already program-controlled machine tools a cross slide, i.e. with a longitudinal and a cross slide, in which the information for the Carriage paths entered by means of punched tape and in a

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numerischen Steuerung verarbeitet werden, jedoch würde die Anwendung solcher Programmsteuerungen bei Werkzeugmaschinen mit einer größeren Anzahl von Werkzeugschlitten einen enormen Kostenaufwand erfordern. Außerdem würden dabei die Leser- und Informationsträger der Steuerung einem starken Verschleiß unterliegen.numerical control, however, the application of such program controls to machine tools would require an enormous expense with a larger number of tool slides. Besides, would the reader and information carriers of the control are subject to severe wear and tear.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention Facility shown. Show it:

Fig. 1 eine an der Stirnseite des Spindelständers eines Mehrspindel-Drehautomaten zu befestigende Konsole mit einem darauf angeordneten Werkzeugschlitten im Längsschnitt,1 shows a console to be attached to the end face of the spindle stand of a multi-spindle automatic lathe with a tool slide arranged on it in longitudinal section,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line II - II in FIG. 1.

Bei einem Mehrspindel-Drehautomaten wird üblicherweise jeder Spindellage mindestens ein auf einer Konsole 1 verschieblich angeordneter Werkzeugschlitten 2 zugeordnet, auf dem mindestens ein Werkzeug festgespannt wird. Der Antrieb des Werkzeugschlittens 2 erfolgt gemäß Fig. 1 durch einen in einem Druckmittelzylinder 3 angeordneten Kolben, dessen Stange 4 fest mit dem Schlitten 2 verbunden ist. Der Vor— schubweg des Schlittens 2 wird durch eine mit einem Anschlagring 51 versehene Schraube 5 begrenzt, die mit der Spindel 6 eines am hinteren Ende der Konsole 1 befestigten Schrittmotors 7 verdrehsicher in Verbindung steht und durch eine fest mit der Konsole 1 verbundene Klemmvorrichtung in ihrer jeweiligen Lage festklemmbar ist.In a multi-spindle automatic lathe, at least one spindle position is usually displaceable on a bracket 1 assigned tool slide 2, on which at least one tool is clamped. The drive of the Tool slide 2 takes place according to FIG. 1 by a piston arranged in a pressure medium cylinder 3, whose Rod 4 is firmly connected to slide 2. The feed path of the slide 2 is controlled by a stop ring 51 provided screw 5 limited, which is attached to the spindle 6 of a stepping motor attached to the rear end of the console 1 7 is rotatably connected and by a firmly connected to the console 1 clamping device in their respective Position can be clamped.

Gemäß Fig. 2 ist an der Konsole 1 noch ein zweiter Schrittmotor 9 befestigt, dessen Ausgangswelle als Gewindespindel ausgebildet ist. Auf dieser Gewindespindel ist ein mit entsprechendem Innengewinde versehener Nocken 11 angeordnet, derAccording to FIG. 2, a second stepper motor is also attached to the console 1 9 attached, the output shaft is designed as a threaded spindle. On this threaded spindle is a corresponding Internally threaded cam 11 arranged, the

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in der Konsole 1 verdrehsicher geführt ist. Der Nocken 11 betätigt einen Schalter 16, der am Schlitten 2 befestigt ist und der nur beim Anstoßen in einer Richtung anspricht, während er durch den Schlitten 2 am Nocken 11 vorbeibewegt wird, wobei er die Vorschubgeschwindigkeit von Eilgang auf Arbeitsgang umschaltet.is guided in the console 1 against rotation. The cam 11 actuates a switch 16 which is attached to the carriage 2 and which only responds when bumped in one direction while it is moved past the cam 11 by the carriage 2, wherein he switches the feed rate from rapid traverse to working mode.

In der Konsole 1 sind ferner zwei Bezugspunktschalter 12 und 13 befestigt, von denen einer (12) im Bewegungsbereich des Anschlagringes 51 der Schraube 5 und der andere (13) im Bewegungsbereich des Nockens 11 liegt.In the console 1, two reference point switches 12 and 13 are also attached, one of which (12) in the range of motion of the stop ring 51 of the screw 5 and the other (13) is in the range of motion of the cam 11.

Die Schalter 12 und 13 werden beim erstmaligen Einrichten von dem Anschlagring 51 bzw. vom Nocken 11 angefahren, um der numerischen Steuerung eine Wegmeßbasis zu geben. Im Betriebszustand wird die Gewindespindel 10 durch eine Klemmvorrichtung 14 in ihrer Lage fixiert.The switches 12 and 13 are approached by the stop ring 51 or by the cam 11 when they are set up for the first time to give the numerical control a measuring basis. In the operating state, the threaded spindle 10 is secured by a clamping device 14 fixed in place.

Beim Einstellen der Maschine auf ein Werkstück wird zunächst eine einachsige, vom Schlitten 1 getrennt angeordnete numerische Steuerung mit den Schrittmotoren 7 und 9, den Schaltern 12, und 16 und den Klemmvorrichtungen 8 und 14 in Wirkverbindung gebracht.When setting the machine to a workpiece, a uniaxial numeric, which is arranged separately from the slide 1, is first used Control with the stepper motors 7 and 9, the switches 12 and 16 and the clamping devices 8 and 14 in operative connection brought.

Vom Bedienungspult der nicht gezeigten numerischen Steuerung aus werden zunächst die Klemmvorrichtungen 8 und 14 gelöst. Anschließend wird durch Einschalten des Stellmotors 7 die Schraube 5 bis zum Auftreffen auf den Schalter 12 und durch Einschalten des Stellmotors 9 der Nocken 11 bis zum Auftreffen auf den Schalter 13 verschoben. Die dabei von den Schaltern 12 und 13 ausgehenden Impulse werden von der njnumerischen Steuerung interpretiert und d^ienen als Ausgangsbasis für die Wegmessung.From the control panel of the numerical control (not shown), the clamping devices 8 and 14 are first released. Subsequently, by switching on the servomotor 7, the screw 5 until it hits the switch 12 and through Switching on the servomotor 9, the cam 11 is shifted until it hits the switch 13. The one from the counters 12 and 13 outgoing pulses are determined by the numeric The controller interprets it and serves as the starting point for the distance measurement.

Danach werden die Anschlagschraube 5 und der Nocken 11, ausgehend von dieser Ausgangsbasis, durch Betätigung einer Steuerungstaste "Verstellung ausführen" und das dadurch bewirkteThen the stop screw 5 and the cam 11, starting from this starting point, by actuating a control key "Carry out adjustment" and that caused by it

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Einschalten der Stellmotoren 7 und 9 entsprechend den am Bedienungspult, beispielsweise an Dekadenschaltern der
Steuerung eingestellten Wegmaßen verstellt. Anschließend werden die Schraube 5 und die Spindel 10 mittels der
Vorrichtungen 8 bzw. 14 in den eingestellten Lagen festgeklemmt. Danach kann die Wirkverbindung zwischen der numerischen Steuerung und dem Schlitten aufgehoben und die Steuerung zum Umrüsten eines v/eiteren 'Werkzeugschlittens derselben oder einer anderen Maschine benutzt werden.Switching on the servomotors 7 and 9 according to the control panel, for example on the decade switches
Control adjusted distance measurements. Then the screw 5 and the spindle 10 by means of the
Devices 8 or 14 clamped in the set positions. The operative connection between the numerical control and the slide can then be canceled and the control can be used to convert a further tool slide of the same or a different machine.

Nach der Einstellung der Mittel für wegabhängige Informationen ergibt sich folgender Bewegungsablauf für den Schlitten:After setting the means for path-dependent information, the following sequence of movements results for the slide:

Verfahren des Schlittens von der Ausgangsstellung bis zur Betätigung des Schalters 16 durch die Nocke 11 im Eilgang. Durch die Betätigung des Schalters 16 wird von Eilgang auf Arbeitsgang umgeschaltet. Der v/eitere Schlittenvorschub im Arbeitsgang wird durch den Anschlagring 51 begrenzt. Gleichzeitig mit der Anlage des Schlittens 2 an dem Anschlagring 51 wird ein Ventil durch eine nicht dargestellte Einrichtung so umgesteuert, daß der Rücklauf des Schlittens im Eilgang bis in seine Ausgangsstellung erfolgt. Damit ist ein Bew^egungszyklus des Schlittens beendet.Moving the slide from the initial position to actuation of the switch 16 by the cam 11 in rapid traverse. Pressing the switch 16 switches from rapid traverse to working mode switched. The further slide advance in the operation is limited by the stop ring 51. At the same time with the contact of the slide 2 on the stop ring 51, a valve is reversed by a device, not shown, so that that the return of the slide takes place in rapid traverse to its starting position. This is a cycle of motion of the End of the slide.

Soll während der Bearbeitung, beispielsweise zum Ausgleich von Werkzeugverschleiß, eine Verstellung der Anschlag—
schraube 5 erfolgen, so entfällt das Fahren zum Schalter 12, da die vorherige Stellung der Schraube 5 bekannt und damit Bezugspunkt ist. Es wird lediglich das gewünschte
Verstellmaß in die Steuerung eingegeben und ein Programm wirksam, das zunächst ein Lösen der Klemmvorrichtung 8,
anschließend ein Einschalten des Stellmotors 7 bis zum
Verstellen der Schraube 5 um das eingegebene Maß und anschließend ein Festklemmen der Schraube 5 durch die Vorrichtung 8 bewirkt.Should the stop be adjusted during machining, for example to compensate for tool wear.
If screw 5 takes place, then there is no need to drive to switch 12, since the previous position of screw 5 is known and is therefore a reference point. It just becomes what you want
Adjustment dimension entered into the control and a program is effective, which initially requires releasing the clamping device 8,
then switching on the servomotor 7 to
Adjusting the screw 5 by the entered amount and then clamping the screw 5 by the device 8 causes.

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Naturgemäß sind die Ausführungsmöglichkeiten durch das dargestellte und beschriebene Beispiel nicht erschöpft.Naturally, the execution options are due to the shown and described example not exhausted.

50 ist es beispielsweise möglich, die Anschlagschraube 5,50 it is possible, for example, the stop screw 5,

51 durch einen elektrischen Endabschalter zu ersetzen. Ferner ist es möglich, anstelle der beiden Schrittmotoren 7 und nur einen einzigen Schrittmotor vorzusehen, der wahlweise mit der Spindel 6 oder der Spindel 10 kuppelbar ist.51 to be replaced by an electrical limit switch. Further it is possible to provide instead of the two stepper motors 7 and only a single stepper motor, the optional with the spindle 6 or the spindle 10 can be coupled.

Bei Verwendung von Schrittmotoren müssen Bezugspunkte für die von der numerischen Steuerung einzugebenden Weginformationen vorgesehen werden. Das ist beim Einsatz von Stellmotoren und absoluten direkten und indirekten Wegmeßsystemen nicht erforderlich; vielmehr genügt bei einem direkten Wegmeßsystem für das Verstellen der Anschlagschraube 5,51 eine Meßlänge entsprechend dem maximalen Vorstellweg, für die Verstellung des Schaltnockens 11 ein Wegmeßsystem mit grober Auflösung, beispielsweise 0,1 mm.When using stepper motors, reference points must be used for the path information to be entered by the numerical control are provided. This is not necessary when using servomotors and absolute direct and indirect measuring systems; on the contrary, in the case of a direct measuring system, one measuring length is sufficient for adjusting the stop screw 5.51 according to the maximum advance travel, for the adjustment of the switching cam 11 a measuring system with coarse resolution, for example 0.1 mm.

Das vorerwähnte Eingeben der Weginformationen am Bedienungspult der numerischen Steuerung erfolgt für die einzelnen Schlitten manuell, beispielsweise über Dekadenschalter. Es ist aber auch möglich, die Daten in einer Lochkarte oder einem Lochstreifen zu speichern und sie so in die Numerik einzugeben.The aforementioned input of the route information on the control panel the numerical control is carried out manually for the individual slides, for example using a decade switch. It however, it is also possible to save the data in a punch card or a punched tape and transfer them to the numerics to enter.

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Claims (8)

PatentansprücheClaims 1.J Einrichtung an Werkzeugmaschinen mit kraftbetätigten Werkzeugschlitten, denen zur Steuerung des Bewegungsablaufs Mittel für wegabhängige Informationen, wie verstellbare Anschläge, Schalter od.dgl. zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Verstellen dieser Mittel mindestens ein numerisch gesteuerter Hilfsantrieb vorgesehen ist.1.J Equipment on machine tools with power-operated Tool slide, which means for path-dependent information, such as adjustable stops, switches or the like. are assigned, characterized that at least one numerically controlled auxiliary drive is provided for setting and adjusting these means. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder numerische Hilfsantrieb aus einem numerisch steuerbaren Schrittmotor (7,9) besteht—2. Device according to claim 1, characterized in that the or each numerical auxiliary drive consists of one numerically controllable stepper motor (7,9) consists 3.Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aäs Hilfsantriebe Stellantriebe in Verbindung mit Wegmeßsystemen vorgesehen sind.3. Device according to claim 1, characterized in that aäs auxiliary drives, actuators in connection with measuring systems are provided. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Schrittmotor (7,9) mit einem verstellbaren Anschlag (51 bzw. 11)in Wirkverbindung steht.4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the or each stepping motor (7,9) with a adjustable stop (51 or 11) is in operative connection. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Anschläge (5,51) oder deren Träger (10) in jeder Lage festklemmbar sind.5. Device according to claim 1 and 4, characterized in that the adjustable stops (5.51) or their Carrier (10) can be clamped in any position. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bewegungsbahnen der verstellbaren Anschläge (51 und 11) je ein Schalter (12 bzw. 13) angeordnet ist.6. Device according to claim 1 and 4, characterized in that in the movement paths of the adjustable stops (51 and 11) each has a switch (12 or 13) is arranged. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlitten (2) ein Endabschalter (16) vorgesehen ist, der beim Vor- und Rücklauf des Schlittens (2) an dem verstellbaren Anschlag (11) vorbeibewegt, aber nur in einer Bewegungsrichtung des Schlittens (2) betätigt wird,7. Device according to claim 1 and 4, characterized in that a limit switch (16) is provided on the carriage (2), which moves past the adjustable stop (11) when the carriage (2) moves forward and backward, but only is actuated in one direction of movement of the slide (2), 409832/0007409832/0007 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Werkzeugschlitten (2) nur ein Hilfsantrieb zugeordnet ist, der durch Kupplungen wahlweise mit der Antriebsspindel 6 des Anschlages (5,51) oder der Gewindespindel (10) des Anschlages (11) kuppelbar ist.8. Device according to claim 1 to 3, characterized in that each tool slide (2) has only one auxiliary drive is assigned, which by couplings either with the drive spindle 6 of the stop (5.51) or the threaded spindle (10) of the stop (11) can be coupled. 409832/0007409832/0007 LeerseiteBlank page
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