DE9218437U1 - Positionsanzeige - Google Patents
PositionsanzeigeInfo
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Description
ACU-RITE GmbH 22. September 1992
Positionsanzeige
Die Erfindung betrifft eine Positionsanzeige und ein Verfahren zum Betrieb einer Positionsanzeige
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Handbediente Werkzeugmaschinen haben auch heute noch ihren festen Platz in der Produktion. Der Begriff
"handbedient" soll auf diese Art von Werkzeugmaschinen bezogen sein, die keine Antriebe für
Positionierung und Vorschubbewegungen haben, bei 0 denen also weiterhin der Mensch die treibende Kraft
für das Verfahret der Maschinenelemente darstellt. Lange Nebenzeiten entstehen bei diesen Maschinen
insbesondere durch das vom Bedienungsmann vorzunehmende Umsetzen der Zeichnungsmaße in Verfahrwege
und das bei jedem Werkstück neu notwendig werdende Aufsuchen von Positionen.
Für diese Werkzeugmaschinen sind bereits Positionsanzeigen bekannt, bei denen über eine Eingabeein-
• ·
heit in Form einer Tastatur die Soll-Koordinatenwerte
direkt von einer Werkstückzeichnung übernommen und eingegeben werden. Die Positionsanzeige
weist hierzu mehrere Anzeigefelder zur Anzeige der eingegebenen Werte sowie der bei der Bearbeitung
noch zu verfahrenden Wege auf. Bei bekannten Positionsanzeigen werden die eingegebenen und noch zu
verfahrenden Wege stets als Koordinatenwerte eines, auf das Werkstück bezogenen Koordinatensystems angezeigt.
Bei der Bedienung von Werkzeugmaschinen mit einem um eine Achse verschwenkbaren Ausleger,
an dessen Ende ein längs des Auslegers verschiebbares Werkzeug angeordnet ist, hat dies den großen
Nachteil, daß die angezeigten Soll-Koordinatenwerte nicht mit den vom Werkzeug zu verfahrenden Wegen
übereinstimmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positionsanzeige und ein Verfahren zum Betrieb einer
0 Positionsanzeige anzugeben, mit der/dem die Bedienperson die in der Werkstückzeichnung angegebenen,
auf das Werkstück bezogenen Soll-Koordinatenwerte direkt als Eingabewerte übernehmen kann und bei der
Bearbeitung die Positionsanzeige auf das Maschinenkoordinatensystem
bezogene Werte anzeigt, mit denen ein sicheres und schnelles Anfahren der Zielposition
ermöglicht wird, ohne daß die Bedienperson Umrechnungen durchrühren muß.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Positionsanzeige gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Positionsanzeige Werte anzeigt,
die an die Bewegungsachsen der Werkzeugmaschine, das sind die Linear- und/oder Drehachsen, an-
• · · —· O · —
gepaßt sind. Bei Radialbohrmaschinen können die Soll-Koordinatenwerte als X/Y-Werte direkt von der
Werkstückzeichnung in die Positionsanzeige eingegeben werden, bei der Werkstückbearbeitung werden dagegen
ein Winkelwert zum Verschwenken der Rundsäule sowie ein Radiuswert zum Verschieben des Auslegers
angezeigt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigt
Figur 1 schematisch eine Radialbohrmaschine
mit einer Positionsanzeige,
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Figur 2 eine Bedien- und Anzeigetafel der Positionsanzeige,
Figur 3 ein zu bearbeitendes Werkstück,
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Figur 4 Anzeigefelder der Positionsanzeige bei der Eingabe,
Figur 5 Anzeigefelder der Positionsanzeige bei der Bearbeitung
Figur 6 ein Ablaufdiagramm zum Betrieb der Positionsanzeige.
Die erfindungsgemäße Positionsanzeige 1 ist besonders vorteilhaft bei einer handbedienten Radial-
bohrmaschine, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, einsetzbar.
Ein Spindelstock 2 mit einem Werkzeug 3 ist bei dieser Art von Werkzeugmaschine an einem
Ausleger 4 befestigt, der um die Achse A einer Rundsäule 5 schwenkbar ist. Der Spindelstock 2 ist
radial längs des Auslegers 4 verschiebbar. Der Schwenkwinkel &THgr; des Auslegers 4 wird von einem
Drehgeber 6 erfaßt, der in die Rundsäule 5 integriert ist oder außen nachträglich angebaut ist und
von einem am Umfang der Rundsäule 5 abrollenden Reibrad 7 angetrieben wird. Die Verschiebung R des
Spindelstockes 2 wird mit Hilfe eines Längenmeßsystems 7 erfaßt. Die positionsabhängigen Signale des
Drehgebers 7 und des Längenmeßsystems 8 werden der Positionsanzeige 1 zugeführt.
Die Positionsanzeige 1, deren Bedien- und Anzeigetafel in Figur 2 im Detail dargestellt ist, weist
eine Vielzahl von Tasten 10 auf, von denen nur die wichtigsten dargestellt und erläutert werden. Soll
beispielsweise das in Figur 3 dargestellte Werkstück 9 bearbeitet werden, indem im Punkt P eine
Bohrung eingebracht wird, so werden als erster Schritt die Soll-Koordinaten X, Y des Punktes P
eingegeben. Diese Eingabe erfolgt über die Tasten 10 der Positionsanzeige 1. Die Soll-Koordinaten
X=50mm und Y=20mm können direkt von einer Werkstückzeichnung üb'ernommen werden und beziehen sich
auf ein kartesisches Koordinatensystem, dessen Ursprung der Werkstücknullpunkt WNP ist. Die eingegebenen
Koordinatenwerte werden einer Speichereinheit der Positionsanzeige 1 zugeführt und an Anzeigefeldern
11, 12 angezeigt (Figur 4). Die Koordinatenwerte X, Y werden in einem Koordinatenwandler in
Polarkoordinaten R, &THgr; umgewandelt, die sich auf das Koordinatensystem der Radialbohrmaschine beziehen.
Der Ursprung dieses Koordinatensystems ist der Ma-
• ·
schinennullpunkt MNP auf der Drehachse A der Rundsäule 5.
Diese Polarkoordinaten R, &THgr; werden bei der Bearbeitung
in Form von noch zu verfahrenden Radius- und Winkelwerte in den Anzeigefeldern 11, 12 angezeigt
(Figur 5). Die Bedienperson führt das Werkzeug 3 zum Punkt P, indem sie den Ausleger 4 um den im Anzeigefeld
12 sichtbaren Winkelwert &THgr; schwenkt, bis im Anzeigefeld 12 der Restweg "0" erscheint. Danach
erfolgt die Verschiebung des Auslegers 4 um den angezeigten Restweg R. Es ist auch möglich, zuerst
den Ausleger 4 zu verschieben und nachfolgend zu verschwenken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
eine Bewegung jeweils nur in einer Achse möglich ist, indem eine der Achsen blockiert wird. Nach Erreichen
der Zielposition P werden beide Achsen, also die Schwenk- und Radialbewegung des Werkzeuges 3
blockiert und eine Längsbewegung des Werkzeuges 3 nach Maßgabe eines eingegebenen Z-Koordinatenwertes
durchgeführt.
Der Bezugspunkt MNP kann durch Antasten eines Prüfkörpers mit bekannten Abmessungen ermittelt werden.
Der Bezugspunkt WNP wird in bekannter Weise durch die Antastung des Werkstückes 9 ermittelt. Hierzu
sind die Funktionstasten 101, 102 vorgesehen.
In Figur 6 ist ein Ablaufdiagramm zum Betrieb der Positionsanzeige 1 gezeigt. Vor der Eingabe eines
der Soll-Koordinatenwerte X, Y wird zuerst eine der Funktionstasten 103 oder 104 gedrückt. Die Funktionstaste
103 bedeutet, daß der nachfolgende Wert als Absolutwert einzugeben ist. Die Funktionstaste
104 bedeutet, daß der nachfolgende Wert ein Inkrementalwert
ist. Nach Drücken der Funktionstaste 103 wird die Achstaste 105 zur Eingabe des X-Koordina-
tenwertes gedrückt und danach der Zahlenwert "50" für X=50 mm eingegeben. Dieser Zahlenwert erscheint
im Anzeigefeld 11. Danach erfolgt die Eingabe des Soll-Koordinatenwertes Y=20mm indem die Achstaste
106 gedrückt wird und nachfolgend der Zahlenwert "20" eingegeben wird. Dieser Zahlenwert erscheint
im Anzeigefeld 12. Die Eingabe der Soll-Koordinatenwerte X, Y wird durch Drücken der Bestätigungstaste 107 abgeschlossen, woraufhin die in der Posi-
tionsanzeige 1 abgespeicherten Eingabewerte X, Y in Polarkoordinaten R, &THgr; umgerechnet werden und die,
auf das Koordinatensystem der Maschine bezogenen, bis zum Punkt P noch zu verfahrenden Restwege R, &THgr;
in den Anzeigefeldern 11 und 12 angezeigt werden.
Bei der Bearbeitung kann die Anzeige 11, 12 durch Drücken der Funktionstaste , 108 zwischen den Restwegen
in Polarkoordinaten R, &THgr;, bezogen auf den Maschinennullpunkt MNP und den Restwegen in kartesischen
Koordinaten X, Y,bezogen auf das Werkstück 9, umgeschalten werden.
Das Anzeigefeld 13 ist für Bedienerhinweise vorgesehen, was besonders im Programmbetrieb der Positionsanzeige
1 vorteilhaft ist. Der Programmbetrieb wird durch Drücken der Taste 109 aktiviert, wobei
die eingegebene Sequenz von Sollpositionen abgespeichert wird und für nachfolgende Bearbeitungen
wie Bohren, Aufweiten, Senken und Gewindeschneiden zur Verfügung steht. Beim Abfahren eines eingespeicherten
Programms kann der Bedienungsmann die Positionswerte aus dem Speicher einzeln abrufen und
nacheinander abarbeiten.
Die Soll-Koordinatenwerte können über die Tastatur 10 eingegeben werden, als Eingabeeinheit kann aber
auch ein Datenträger Verwendung finden. Ebenso ist die Eingabe über Teach In-Verfahren möglich.
Durch Drücken der Taste 110 wird die Lochkreisfunktion
gewählt und ein Lochkreisrechner aktiviert. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn mehrere Bohrlöcher
auf einem gemeinsamen Kreis hergestellt werden sollen. Als Eingabewerte sind hierzu der Mittelpunkt
des Lochkreises bezogen auf den Werkstücknullpunkt WNP, der Radius, die Anzahl der Löcher sowie der
Ablagewinkel zum ersten Loch einzugeben. Aus den Eingabewerten berechnet die Positionsanzeige 1 die
von der Radialbohrmaschine zu verfahrenden Wege in Polarkoordinaten R, &THgr;, bezogen auf den Maschinennullpunkt
MNP. Bei der Bohrung der einzelnen Löcher des Lochkreises werden die Restwege in den Anzeigefeldern
11, 12 in Polarkoordinaten R, &THgr; angezeigt.
Claims (6)
1. Positionsanzeige für eine handbediente Werkzeugmaschine mit zumindest zwei Anzeigefeldern für
Koordinatenwerte und einer Eingabeeinheit zur Eingabe von Soll-Koordinatenwerten für eine
Zielposition eines kartesischen, auf ein Werkstück bezogenen Koordinatensystems, dadurch gekennzeichnet,
daß die kartesischen Koordinaten (X, Y) in einem Koordinatenwandler der Positionsanzeige
(1) in Polarkoordinaten (R7 &THgr;) umgewandelt werden, die sich auf das Koordinatensystem
der Werkzeugmaschine beziehen, und daß bei der manuellen Bearbeitung des Werkstückes (9)
die noch zu verfahrenden Restwege bis zur Zielposition (P) in Polarkoordinaten (R, &THgr;) angezeigt
werden.
2. Positionsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anzeigefelder (11, 12)
zur Anzeige** von eingegebenen kartesischen X/Y-Koordinaten einer Zielposition (P) vorgesehen
sind und diese gleichen Anzeigefelder (11, 12) bei der Bearbeitung des Werkstückes (9) zur
Anzeige von Polarkoordinaten (R, &THgr;) vorgesehen sind.
• ·
3. Positionsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei
der Bearbeitung angezeigten Polarkoordinaten (R, &THgr;) die mit einem Werkzeug (3) einer Radialbohrmaschine
zu verfahrenden Restwege bis zur Zielposition (P) sind, wobei ein in einem Anzeigefeld
(11) angezeigter Radiuswert (R) den erforderlichen Verschiebeweg des Werkzeugs (3) in
Längsrichtung eines Auslegers (4) bestimmt und ein in einem anderen Anzeigefeld (12) angezeigter
Winkelwert (©) den erforderlichen Schwenkwinkel "des Auslegers (4) um die Achse (A) einer
Rundsäule (5) bestimmt.
4. Positionsanzeige nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt (MNP) des Koordinatensystems
der Radialbohrmaschine auf der Drehachse (A) der Rundsäule (5) liegt.
5. Positionsanzeige nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des
Schwenkwinkels (&THgr;) des Auslegers (4) ein über ein Reibrad (7) angetriebener Drehgeber (6) vorgesehen
ist.
6. Positionsanzeige nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibrad (7) am Umfang der
Rundsäule (5)*'abrollt.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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1992
- 1992-10-08 DE DE9218437U patent/DE9218437U1/de not_active Expired - Lifetime
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