CH656823A5

CH656823A5 - Verfahren und vorrichtung zum positionieren von werkzeugen.

Info

Publication number: CH656823A5
Application number: CH7320/81A
Authority: CH
Inventors: Masateru Tokuno; Tetsuya Sawata; Yasuharu Mori
Original assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1986-07-31
Also published as: SE450225B; IT8168466A0; NL8105152A; ATA486681A; AT394822B; FR2496926A1; GB2089269B; DE3144468A1; US4548109A; CA1180428A; IT1145722B; DE3144468C2; NZ198918A; GB2089269A; US4798110A; FR2496926B1; SE8106661L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von mehreren Werkzeugen oder Werkzeugpaaren, die auf einer Tragachse oder einem Paar

Tragachsen verschiebbar gelagert sind, längs der Tragachse oder -achsen in gewünschten Positionen.

Unter herkömmlichen Vorrichtungen zum Durchführen von Verfahren dieser Art zum Positionieren von Werkzeugen ist eine Vorrichtung bekannt, die in Schneid-Kerb-Vorrichtungen bei der Herstellung von Wellpappen benutzt wird, um Schneid- und Kerbwerkzeuge gemäss Aufträgen an Wellpappen, die nacheinander herzustellen sind, zu verstellen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung für Schneid-Kerb-Vorrichtungen beschränkt, sondern ist bei Maschinen zum Verarbeiten von Papier, Gewebe, Kunststoffolien und -platten und dünnem Metallblech anwendbar. In der folgenden Beschreibung wird jedoch auf Schneid-Kerb-Vorrichtungen Bezug genommen.

Die US-PS 3 646 418 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von Schneid- und Kerbwerkzeugen in einer herkömmlichen Schneid-Kerb-Vorrichtung.

Die Vorrichtung zum Positionieren von Schneid- und Kerbwerkzeugen, die aus dieser US-Patentschrift bekannt ist, ist für den üblichen Gebrauch für vier Schneid-Kerb-Einheiten gebaut, und demgemäss hat die Vorrichtung einen Teil, der für diesen Zweck notwendig ist. Wenn eine Vorrichtung zum Positionieren von Schneid- und Kerbwerkzeugen für eine der vier Schneid-Kerb-Einheiten angenommen wird, dann ist deshalb die Vorrichtung mit Verschiebeeinrichtungen versehen, deren Anzahl gleich der Gesamtzahl der Paare von Schneid- und Kerbwerkzeugen der Einheit ist, wobei jede Verschiebeeinrichtung in der Lage ist, ein Paar Schneid- und Kerbwerkzeuge zu erfassen und sich von demselben zu trennen. Die Vorrichtung ist ausserdem mit einer umlaufenden Welle versehen, bei der es sich um eine angetriebene Spindel handelt, mittels welcher die Verschiebeeinrichtungen bewegt werden. Jede Verschiebeeinrichtung wird so gesteuert, dass die Verschiebeeinrichtung bewegt oder nicht bewegt werden kann, wenn die umlaufende Welle gedreht wird, und die Werkzeugpaare werden gleichzeitig mittels der Verschiebeeinrichtungen längs eines Tragachsenpaares gleichzeitig bewegt, wenn die Werkzeuge in derselben Richtung bewegt werden sollen, und dann in gewünschten Positionen positioniert.

Da jede Verschiebeeinrichtung mit einem Signalgenerator versehen ist, der deren Istlage einem Steuersystem meldet, kann das Steuersystem Signale aus jedem Signalgenerator mit Signalen vergleichen, die einer Istlage eines Werkzeugpaares entsprechen, welches die Verschiebeeinrichtung erfassen soll, oder mit Signalen, die einer Sollage eines Werkzeugpaares entsprechen, welches die Verschiebeeinrichtung erfasst hat, und jede Verschiebeeinrichtung betätigen, damit diese sich gemäss der Drehung der umlaufenden Welle bewegt oder nicht bewegt. Demgemäss können die mehreren Verschiebeeinrichtungen gleichzeitig bewegt werden, wenn diese in derselben Richtung bewegt werden sollen.

In dem Steuersystem werden als Signale, die Istlagen von Werkzeugen entsprechen, von denen sich zugeordnete Verschiebeeinrichtungen getrennt haben, Signale registriert, die dem Steuersystem als Istlagen der Verschiebeeinrichtungen übermittelt worden sind, nachdem die Werkzeuge von den Verschiebeeinrichtungen getrennt worden waren.

Die Istlage jedes Werkzeuges und jeder Verschiebeeinrichtung wird als eine Strecke ab einem Ursprung gezählt, den jedes Werkzeug und jede Verschiebeeinrichtung passiert, wenn sie aus einer von zwei Bereitschaftsbereichen, die sich nahe bei den beiden Enden der Tragachsen befinden, in einen Positionierbereich bewegt werden, der sich über die Mittelteile der Tragachsen erstreckt.

Ein Nachteil des aus dieser US-Patentschrift bekannten Verfahrens zum Positionieren von Werkzeugen besteht darin, dass Signale, die einer Istlage eines Werkzeuges oder ei2

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ner Verschiebeeinrichtung entsprechen, Signale sind, die entsprechend einer Gesamtstrecke erzeugt worden sind, auf der die Verschiebeeinrichtung bewegt wird, nachdem sie den Ursprung passiert hat. Selbstverständlich wird eine Strecke, auf der die Verschiebeeinrichtung in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird, als eine negative Strecke gezählt. Demgemäss ergeben sich aufgrund der Genauigkeit des Mechanismus der Vorrichtung unvermeidliche Fehler zwischen einer Istlage der Verschiebeeinrichtung und einer Lage, die den Signalen entspricht, welche durch den Signalgenerator der Verschiebeeinrichtung erzeugt werden, und die Fehler wachsen im Verhältnis zu der Gesamtstrecke, auf der die Verschiebeeinrichtung bewegt worden ist, und der Frequenz der Bewegung der Verschiebeeinrichtung stark an. Zum Beseitigen der Fehler ist es notwendig, die Verschiebeeinrichtungen in den Bereitschaftsbereich zu bewegen, so dass die in dem Steuersystem registrierten Daten gelöscht werden können.

Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass jede Verschiebeeinrichtung mit einem ihr zugeordneten Signalgenerator versehen ist, dass es demgemäss viele Arten von Signalen gibt und dass das Steuersystem deshalb kompliziert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Positionieren von Werkzeugen zu schaffen, durch das die Nachteile des oben erwähnten Verfahrens beseitigt und die Werkzeuge genau positioniert werden.

Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Positionieren von Werkzeugen zu schaffen, durch die die Nachteile der oben erwähnten Vorrichtung beseitigt werden und das Steuersystem einen einfachen Aufbau erhält.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Schritte bzw. Merkmale gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erläuternde Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung, die das Verständnis des Verfahrens nach der Erfindung erleichtert,

Fig. 2 ein Diagramm eines ersten Verfahrensteils eines ersten Beispiels des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Diagramm eines zweiten Verfahrensteils des ersten Beispiels,

Fig. 4 ein Diagramm eines zweiten Verfahrensteils eines zweiten Beispiels des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 5 in Draufsicht eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Verschiebeeinrichtung der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform und

Fig. 8 ein Diagramm eines Steuersystems der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.

Bevor das Verfahren beschrieben wird, wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Vorrichtung im folgenden kurz erläutert.

Gemäss Fig. 1 wird ein Bereich, der sich auf der rechten Seite einer Grenzlinie BL erstreckt, die ungefähr in der Mitte gezogen ist, als Positionierbereich PR bezeichnet, in welchem Werkzeuge zu positionieren sind, und der andere Bereich, der sich auf der linken Seite der Grenzlinie erstreckt, wird als Bereitschaftsbereich SR bezeichnet, in welchem die Werkzeuge in Bereitschaft gehalten werden. Ein Ursprung, der ein Standardpunkt zum Positionieren der Werkzeuge ist, ist auf der Grenzlinie BL angeordnet.

Bezugszahlen 1 bis 7 bezeichnen ein erstes, ein zweites, ein drittes, ein viertes, ein fünftes, ein sechstes bzw. ein siebentes Werkzeug, und die Bezugszahl 10 bezeichnet eine Tragachse. Die Werkzeuge 1 bis 7 sind auf der Tragachse 10

verschiebbar gelagert. Bezugszahlen 11 bis 17 bezeichnen eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte, eine fünfte, eine sechste bzw. eine siebente Verschiebeeinrichtung. Die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 sind in Eingriff mit den Werkzeugen 1 bis 7 gezeigt. Die Bezugszahl 20 bezeichnet eine umlaufende Welle zum Bewegen der Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17.

An ein Ende der umlaufenden Welle 20 ist ein Motor 30 zum Antreiben der umlaufenden Welle angeschlossen, und ein Signalgenerator 40 ist angeschlossen, der Signale synchron mit der Drehung der umlaufenden Welle oder des Motors erzeugt. Der Signalgenerator 40 wird über einen Treibriemen 41 (Fig. 6) angetrieben. Der Motor 30 ist in der Lage, seine Drehzahlen zwischen einer hohen Drehzahl und einer niedrigen Drehzahl zu ändern und seine Drehrichtung von einer normalen Richtung in eine umgekehrte Richtung zu ändern. Weiter wird der Umdrehungszustand der umlaufenden Welle einem Steuersystem (Fig. 8) mittels Signalen übermittelt, die durch den Signalgenerator 40 erzeugt werden.

Die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 sind jeweils mit einer Kupplungsvorrichtung 70 (Fig. 7) versehen, so dass sie bewegt oder nicht bewegt werden können, wenn sich die Welle 20 dreht. Demgemäss werden in einem Zustand, in welchem die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 so eingestellt sind, dass sie gemäss der Drehung der Welle 20 bewegt werden, und in welchem die Welle 20 in der normalen Richtung gedreht wird, die Werkzeuge 1 bis 7 zusammen mit den Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 längs der Tragachse 10 in der Richtung von dem Bereitschaftsbereich zu dem Positionierbereich bewegt, wobei sie den sich auf der Grenzlinie BL befindlichen Ausgangsort überqueren.

Das Verfahren nach der Erfindung beinhaltet einen ersten Verfahrensteil zum Bewegen sämtlicher Werkzeuge in den Bereitschaftsbereich mit Hilfe der zugeordneten Verschiebeeinrichtungen, und einen zweiten Verfahrensteil zum Bewegen der unter sämtlichen Werkzeugen gewünschten Anzahl von Werkzeugen aus dem Bereitschaftsbereich in den Positionierbereich mit Hilfe der zugeordneten Verschiebeeinrichtungen.

Im folgenden werden zwei Beispiele des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben.

In dem ersten Beispiel werden sieben Werkzeuge, wobei angenommen wird, dass es sich in diesem Fall um sämtliche Werkzeuge handelt, positioniert. Zum bequemeren Erläutern wird der zweite Verfahrensteil zuerst beschrieben. Dazu wird auf Fig. 3 Bezug genommen.

Zuerst wird der Motor 30 mit einer hohen Drehzahl in der normalen Drehrichtung gestartet und die Welle 20 wird mit einer hohen Drehzahl in der normalen Drehrichtung gedreht. Dann werden die Werkzeuge 1 bis 7, die in den Bereitschaftsbereich bewegt worden sind, wie bei R in Fig. 3 gezeigt, mit einer hohen Geschwindigkeit zu dem Ausgangsort bewegt. In einer kurzen Zeit, wenn das Werkzeug 1 eine Stopplinie ST erreicht, wird der Motor umgeschaltet, so dass er mit einer niedrigen Drehzahl läuft, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 bis 7 mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Dann werden die Werkzeuge 1 bis 7 in Übereinstimmung mit dem Stoppen des Motors gestoppt, wenn das Werkzeug 1 den Ausgangsort erreicht, wie bei S in Fig. 3 gezeigt. Zu dieser Zeit wird, mit anderen Worten, nachdem das Werkzeug 1 den Augangsort erreicht hat und der Motor gestoppt worden ist, der Motor umgeschaltet, so dass er mit der hohen Drehzahl läuft, und ausserdem wird das Steuersystem umgeschaltet, so dass es Signale zählen kann, die aus dem Signalgenerator 40 kommen.

Danach, wenn der Motor wieder mit der hohen Drehzahl gestartet wird, wird das Werkzeug 1 in dem Positionierbereich bewegt, während die Werkzeuge 2 bis 7 in dem Bereit5

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schaftsbereich bewegt werden. Gemäss der Darstellung bei T in Fig. 3 werden, wenn das Werkzeug 2 die Stopplinie erreicht, die Werkzeuge in Übereinstimmung mit dem Anhalten der Verschiebeeinrichtungen 12 bis 17 aufgrund des Ausrückens sämtlicher Kupplungsvorrichtungen dieser Verschiebeeinrichtungen gestoppt, während das Werkzeug 1 bewegt wird. Gemäss der Darstellung bei U in Fig. 3 wird,

wenn das Werkzeug 1 ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt wird, die gleich einer Sollstrecke a zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkzeug 2 in dem Positionierbereich ist, durch das Steuersystem, welches der Sollstrecke entsprechende Signale gezählt hat, der Motor zum Stoppen veranlasst und demgemäss der Motor gestoppt. Das Stoppen des Motors erfolgt, nachdem der Motor umgeschaltet worden ist, so dass er mit der niedrigen Drehzahl läuft, wenn das Werkzeug 1 um eine Strecke bewegt worden ist, die etwas kleiner ist als die Sollstrecke a. Da der Abstand zwischen der Stopplinie und dem Ausgangsort klein ist, kann das Werkzeug 2 die Stopplinie erreichen, bevor das Werkzeug 1 um die Sollstrecke a bewegt wird, d.h., das Werkzeug 2 kann die Stopplinie erreichen, während der Motor läuft.

Während der Motor gestoppt ist, wird er umgeschaltet, so dass er mit der langsamen Drehzahl läuft, und die Verschiebeeinrichtung 11 wird umgeschaltet, so dass sie nicht in Übereinstimmung mit der Drehung der umlaufenden Welle oder des Motors bewegt wird, während die Verschiebeeinrichtungen 12 bis 17 umgeschaltet werden, so dass sie bewegt werden können. Darüber hinaus wird das Steuersystem umgeschaltet, so dass es die Signale aus dem Signalgenerator nicht zählt. Anschliessend wird der Motor mit der niedrigen Drehzahl gestartet und demgemäss werden die Werkzeuge 2 bis 7 mit der niedrigen Geschwindigkeit bewegt, während das Werkzeug 1 nicht bewegt wird. Gemäss der Darstellung bei V in Fig. 3 wird, wenn das Werkzeug 2 den Ausgangsort erreicht, der Motor gestoppt, und demgemäss werden die Werkzeuge 2 bis 7 gestoppt. Da das Werkzeug 2 im Ausgangsort angeordnet ist, wird eine Strecke zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkzeug 2 gleich der Sollstrecke a. Während des Stillstands des Motors werden die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 umgeschaltet, so dass sie bewegt werden können, und das'Steuersystem wird umgeschaltet, so dass es Signale zählen kann.

Anschliessend läuft der Motor mit der hohen Drehzahl, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 und 2 in dem Positionierbereich bewegt, während die Werkzeuge 3 bis 7 in dem Bereitschaftsbereich bewegt werden. Die Werkzeuge 1 und 2 bewegen sich, wobei sie die Strecke a zwischen sich aufrechterhalten. Gemäss der Darstellung bei W in Fig. 3 wird, wenn das Werkzeug 2 ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt wird, die gleich einer Sollstrecke b zwischen dem Werkzeug 2 und dem Werkzeug 3 ist, der Motor unter dem Befehl des Steuersystems gestoppt, welches Signale empfangen hat, die der Sollstrecke b entsprechen, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 und 2 gestoppt. Das Stoppen des Motors erfolgt, nachdem der Motor umgeschaltet worden ist, so dass er sich mit der niedrigen Drehzahl dreht, und zwar auf dieselbe Weise wie mit Bezug auf die Darstellung bei U in Fig. 3 erläutert. Wenn dagegen das Werkzeug 3 die Stopplinie erreicht, werden die Verschiebeeinrichtungen 13 bis 17 umgeschaltet, so dass sie nicht in Übereinstimmung mit der Drehung des Motors bewegt werden, und demgemäss werden die Werkzeuge 3 bis 7 gestoppt, und zwar auf dieselbe Weise wie mit Bezug auf die Darstellung bei U in Fig. 3 erläutert.

Während der Motor gestoppt ist, wird er umgeschaltet, so dass er mit der niedrigen Drehzahl laufen kann, und die Verschiebeeinrichtungen 11 und 12 werden umgeschaltet, so dass sie nicht gemäss der Drehung des Motors bewegt werden, während die Verschiebeeinrichtungen 13 bis 17 umgeschaltet werden, so dass sie bewegt werden können. Ausserdem wird das Steuersystem umgeschaltet, so dass es Signale nicht zählt. Anschliessend wird der Motor mit der niedrigen Drehzahl gestartet, und demgemäss werden die Werkzeuge 3 bis 7 mit der niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Die Werkzeuge 3 bis 7 werden, wie bei X in Fig. 3 gezeigt, in Übereinstimmung mit dem Stoppen des Motors gestoppt, wenn das Werkzeug 3 den Ausgangsort erreicht,,. Die Strecke zwischen dem Werkzeug 2 und dem Werkzeug 3 wird gleich der Sollstrecke b, wenn das Werkzeug 3 den Ausgangsort erreicht.

Auf dieselbe Weise, wie es bei Y in Fig. 3 dargestellt ist, werden die Strecke zwischen dem Werkzeug 3 und dem Werkzeug 4, die Strecke zwischen dem Werkzeug 4 und dem Werkzeug 5, die Strecke zwischen dem Werkzeug 5 und dem Werkzeug 6 und die Strecke zwischen dem Werkzeug 6 und dem Werkzeug 7 gleich Sollstrecken c, d, e bzw. f gemacht. Anschliessend werden, wie bei Z in Fig. 3 dargestellt, die Werkzeuge 1 bis 7 bewegt und zusammen mit dem Stoppen des Motors gestoppt, wenn das Werkzeug 7 um eine Strecke bewegt worden ist, die gleich einer Sollstrecke g zwischen dem Werkzeug 7 und dem Ursprung ist.

Die gewünschte Anzahl von Werkzeugen wird, wie oben beschrieben, längs der Tragachse positioniert, wobei der Abstand zwischen den Werkzeugen jeweils gleich der Sollstrek-ke ist.

Anschliessend wird nun ein erster Verfahrensteil, d.h. ein Verfahrensteil zum Bewegen der Werkzeuge aus dem Positionierbereich in den Bereitschaftsbereich erläutert. In dem ersten Verfahrensteil müssen die Werkzeuge, die für einen Auftrag einer früheren Operation in dem Positionierbereich positioniert waren, in den Bereitschaftsbereich bewegt werden. Ein anschliessender erster Verfahrensteil wird jedoch nach dem zweiten Verfahrensteil, wie zuvor erläutert, zweckmässig ausgeführt.

Bei R in Fig. 2 sind die Lagen der Werkzeuge 1 bis 7 zu der Zeit gezeigt, zu der der zweite Verfahrensteil vorüber ist. Demgemäss stimmen die Lagen mit den bei Z in Fig. 3 gezeigten Lagen überein. Zuerst werden die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 umgeschaltet, so dass sie mit der Drehung des Motors bewegt werden können, und der Motor wird gestartet, so dass er mit einer hohen Drehzahl in der umgekehrten Richtung läuft. Demgemäss werden die Werkzeuge 1 bis 7 zu dem Bereitschaftsbereich bewegt, wobei deren gegenseitige Abstände aufrechterhalten werden. Gemäss der Darstellung bei S in Fig. 2 wird, wenn das Werkzeug 7 seine Bereitschaftsposition erreicht, die Verschiebeeinrichtung 17 umgeschaltet, so dass sie nicht zusammen mit der Drehung des Motors bewegt und gestoppt wird. Ebenso wird, wie bei T in Fig. 2 gezeigt, wenn das Werkzeug 6 seine Bereitschaftsposition erreicht, die Verschiebeeinrichtung 16 umgeschaltet, so dass sie nicht mit der Drehung des Motors bewegt wird. Bei U in Fig. 2 ist eine Situation zu der Zeit gezeigt, zu der das Werkzeug 2 seine Bereitschaftsposition erreicht, und bei Vin Fig. 2 ist eine Situation zu der Zeit gezeigt, zu der das Werkzeug 1 seine Bereitschaftsposition erreicht. Daran anschliessend wird der Motor gestoppt und der erste Verfahrensteil ist abgeschlossen.

Ein zweites Beispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 erläutert.

Der erste Verfahrensteil zum Bewegen der Werkzeuge aus dem Positionierbereich in den Bereitschaftsbereich stimmt mit dem in dem ersten Beispiel erläuterten ersten Verfahrensteil überein.

Gemäss der Darstellung bei R in Fig. 2 bleiben die Werkzeuge 1 bis 7 in dem Positionierbereich. Wenn der Motor mit einer hohen Drehzahl in der umgekehrten Richtung gestartet

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wird, werden die Werkzeuge 1 bis 7 mit Hilfe der Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 gleichzeitig zu dem Bereitschaftsbereich bewegt. Die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 werden umgeschaltet, so dass sie nicht mit der Drehung des Motors bewegt werden, und demgemäss werden die Verschiebeeinrichtungen gestoppt, wenn sie ihre jeweilige Bereitschaftsposition erreichen. Schliesslich wird der Motor gestoppt. Die Situation zu der Zeit, zu der der Motor gestoppt wird, ist bei V in Fig. 2 gezeigt.

Der zweite Verfahrensteil wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert.

Gemäss Fig. 4 werden in dem zweiten Beispiel vier Werkzeuge positioniert. Gemäss der Darstellung bei R in Fig. 4 werden die Verschiebeeinrichtungen 11 bis 14, die den Werkzeugen 1 bis 4 entsprechen, umgeschaltet, so dass sie mit der Drehung des Motors bewegt werden können, während die Verschiebeeinrichtungen 15 bis 17, die den Werkzeugen 5 bis 7 entsprechen, so eingestellt gelassen werden, dass sie nicht mit der Drehung des Motors bewegt werden können. Anschliessend wird der Motor mit einer hohen Drehzahl in der normalen Drehrichtung gestartet, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 bis 4 mit hoher Geschwindigkeit zu dem Ausgangsort bewegt. Wenn das Werkzeug 1 eine Position kurz vor dem Ausgangsort erreicht, wird der Motor umgeschaltet, so dass er sich mit niedriger Drehzahl dreht. Dann wird gemäss der Darstellung bei S in Fig. 4, wenn das Werkzeug 1 den Ausgangsort erreicht, der Motor gestoppt. Selbstverständlich werden die Werkzeuge 5 bis 7 nicht bewegt und bleiben in ihren Bereitschaftspositionen.

Nachdem das Steuersystem umgeschaltet worden ist, so dass es Signale zählen kann, die durch den Signalgenerator erzeugt werden, wird der Motor mit der hohen Drehzahl gestartet, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 bis 4 mit der hohen Geschwindigkeit bewegt. Wenn das Werkzeug 2 eine Position kurz vor dem Ausgangsort erreicht, wird der Motor umgeschaltet, so dass er mit einer niedrigen Drehzahl läuft. Anschliessend wird, wenn das Werkzeug 2 den Ausgangsort erreicht, wie bei T in Fig. 4 gezeigt, der Motor gestoppt und demgemäss werden die Werkzeuge 1 bis 4 gestoppt.

Anschliessend werden die Verschiebeeinrichtungen 12 bis 14, die den Werkzeugen 2 bis 4 entsprechen, umgeschaltet, so dass sie nicht mit der Drehung des Motors bewegt werden können. Wenn der Motor mit der hohen Drehzahl gestartet wird, wird allein das Werkzeug 1 mit der hohen Geschwindigkeit in den Positionierbereich bewegt. Gemäss der Darstellung bei U in Fig. 4 wird, wenn das Werkzeug 1 ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt worden ist, die gleich einer Sollstrecke a' zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkzeug 2 ist, der Motor aufgrund eines Befehls aus dem Steuersystem gestoppt, das Signale empfangen hat, welche der Sollstrecke entsprechen. Das Stoppen des Motors erfolgt, nachdem der Motor umgeschaltet worden ist, so dass er sich mit der niedrigen Drehzahl dreht, wenn das Werkzeug 1 um eine Strecke bewegt worden ist, die etwas kleiner als die Sollstrecke a' ist.

Anschliessend werden die Verschiebeeinrichtungen 12 bis 14, die den Werkzeugen 2 bis 4 entsprechen, umgeschaltet, so dass sie mit der Drehung des Motors bewegt werden können, und das Steuersystem wird umgeschaltet, so dass es erneut Signale zählen kann, die durch den Signalgenerator erzeugt werden. Wenn der Motor mit der hohen Drehzahl gestartet wird, werden die Werkzeuge 1 bis 4 bewegt, und dann, wenn das Werkzeug 3 eine Position kurz vor dem Ausgangsort erreicht, wird der Motor umgeschaltet, so dass er mit der niedrigen Drehzahl läuft. Gemäss der Darstellung bei V in Fig. 4 wird, wenn das Werkzeug 3 den Ausgangsort erreicht, der Motor gestoppt, und demgemäss werden die

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Werkzeuge 1 bis 4 gestoppt. Da jeder Abstand zwischen den vier Werkzeugen beibehalten wird, bleibt der Abstand zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkzeug 2 gleich der Sollstrecke a'.

5 Danach werden die Verschiebeeinrichtungen 13 und 14, die den Werkzeugen 3 und 4 entsprechen, umgeschaltet, so dass sie nicht mit der Drehung des Motors bewegt werden können, und der Motor wird mit der hohen Drehzahl gestartet, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 und 2 bewegt, io Der Motor wird umgeschaltet, so dass er mit der niedrigen Drehzahl läuft, wenn das Werkzeug 2 ab dem Ausgangsort, nämlich ab dem Werkzeug 3, das sich im Ausgangsort befindet, um eine Strecke bewegt worden ist, die etwas kleiner als eine Sollstrecke b' zwischen dem Werkzeug 2 und dem 15 Werkzeug 3 ist. Gemäss der Darstellung bei W in Fig. 4 wird, wenn das Werkzeug 2 ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt worden ist, die gleich der Sollstrecke ist, der Motor gestoppt, und demgemäss werden die Werkzeuge 1 und 2 gestoppt.

20 Auf dieselbe Weise werden, wie bei X in Fig. 4 gezeigt, die Werkzeuge 1 bis 4 bewegt, wobei ihre gegenseitigen Positionsbeziehungen beibehalten werden, bis das Werkzeug 4 zu dem Ausgangsort bewegt ist. Anschliessend werden gemäss der Darstellung bei Y in Fig. 4 die Werkzeuge 1 bis 3 bewegt, 25 bis das Werkzeug 3 ab dem im Ausgangsort angeordneten Werkzeug 4 um eine Strecke bewegt worden ist, die gleich einer Sollstrecke c' ist. Schliesslich werden gemäss der Darstellung bei Z in Fig. 4 die Werkzeuge 1 bis 4 bewegt, bis das Werkzeug 4 ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt 30 worden ist, die gleich einer Sollstrecke d' ist. Auf diese Weise werden die vier Werkzeuge schliesslich positioniert.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung zum Positionieren von Werkzeugen werden, wie in den obigen beiden Beispielen erläutert, die Werkzeuge aus dem Positionierbereich 35 in den Bereitschaftsbereich bewegt, und dann werden die Werkzeuge aus dem Bereitschaftsbereich in den Positionierbereich bewegt, wobei sie auf dem Weg den Ausgangsort passieren. Weiter werden folgende besondere Schritte in dem zweiten Verfahrensteil durchgeführt. Wie in dem ersten Bei-40 spiel erläutert, wird, nachdem ein Werkzeug, das sich unter den Werkzeugen, die in dem Bereitschaftsbereich angeordnet sind, am nächsten bei dem Ausgangsort befindet, zu dem Ausgangsort bewegt worden ist, das Werkzeug um eine Strecke in den Positionierbereich bewegt, die gleich einem 45 gewünschten Abstand zwischen dem Werkzeug und einem folgenden Werkzeug in dem Bereitschaftsbereich ist. Falls einige Werkzeuge bereits in den Positionierbereich bewegt worden sind, werden das Werkzeug im Ausgangsort und die sich in dem Positionierbereich befindlichen Werkzeuge ge-50 meinsam bewegt, wobei jeder Abstand zwischen ihnen aufrechterhalten wird. Oder, wie in dem zweiten Beispiel erläutert, wird, nachdem ein Werkzeug, das sich unter den in dem Bereitschaftsbereich befindlichen Werkzeugen am nächsten beim Ausgangsort befindet, das Werkzeug und ein folgendes 55 Werkzeug, das in dem Bereitschaftsbereich angeordnet ist, zu dem Positionierbereich bewegt, bis das folgende Werkzeug den Ausgangsort erreicht und dort bleibt. Anschliessend wird das erstgenannte Werkzeug um eine Strecke bewegt, die gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem 60 erstgenannten Werkzeug und dem folgenden Werkzeug ist. Falls einige Werkzeuge bereits in den Positionierbereich bewegt worden sind, werden die Werkzeuge und das erstgenannte Werkzeug zusammen bewegt, wobei ihre gegenseitigen Abstände aufrechterhalten werden.

65 Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird von einer gewünschten Anzahl von Werkzeugen eines nach dem anderen bewegt, so dass jedes Werkzeug einen gewünschten Abstand zwischen sich und einem ihm folgenden Werkzeug ha-

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ben kann. Schliesslich werden sämtliche Werkzeuge um eine Strecke bewegt, die gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem letzten Werkzeug und dem Ausgangsort ist, während die gegenseitigen Werkzeugabstände aufrechterhalten werden. Damit sind sämtliche Schritte zum Positionieren der gewünschten Anzahl von Werkzeugen abgeschlossen. Demgemäss werden Zählungen der durch den Signalgenerator erzeugten Signale nur ausgeführt, wenn jedes Werkzeug ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt wird, die gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem Werkzeug und einem folgenden Werkzeug oder dem Ausgangsort ist.

Demgemäss kann das Aufsummieren von Fehlern, wie es im Stand der Technik der Fall ist, bei dem Verfahren nach der Erfindung nie erfolgen. Ausserdem ist das Steuersystem im Vergleich zu dem bekannten Steuersystem extrem einfach, weil durch den Signalgenerator nur eine Art von Signalen erzeugt wird.

In den Beispielen wird der Motor gestoppt, nachdem er umgeschaltet worden ist, so dass er mit einer niedrigen Drehzahl läuft. Das ist jedoch kein unerlässlicher, sondern ein bevorzugter Schritt. Weiter wird in den Beispielen der Motor gestoppt, wenn ein Werkzeug, das sich unter den in dem Bereitschaftsbereich befindlichen Werkzeugen dem Ausgangsort am nächsten befindet, zu dem Ausgangsort bewegt worden ist und wenn ein Werkzeug ab dem Ausgangsort um eine Strecke bewegt worden ist, die gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem Werkzeug und einem folgenden Werkzeug ist. Die Beispiele können jedoch auch so ausgeführt werden, dass die Verschiebeeinrichtung, die dem Werkzeug entspricht, umgeschaltet wird, so dass es nicht mit der Drehung des Motors bewegt wird, während dieser läuft, mit anderen Worten, der Motor braucht nicht gestoppt zu werden. Das Stoppen des Motors ist nämlich ebenfalls kein unerlässlicher Schritt, sondern ein bevorzugter Schritt.

Es wird nun eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, die sieben Verschiebeeinrichtungen aufweist, unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben.

Der prinzipielle Aufbau der Ausführungsform ist bereits in Verbindung mit den Beispielen des Verfahrens erläutert worden.

In der Vorrichtung nach der Erfindung befindet sich ein Ausgangsort, der eine Standardposition zum Positionieren der Werkzeuge 1 bis 7 längs einer Tragachse 10 und zum Positionieren der Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 längs einer umlaufenden Welle 20 ist, auf einer Grenzlinie zwischen einem Positionierbereich, in welchem die Werkzeuge 1 bis 7 positioniert werden sollen und einem Bereitschaftsbereich, der sich nur auf einer Seite des Positionierbereiches befindet, so dass sämtliche Werkzeuge aus dem Positionierbereich hinausbewegt werden. Ein Detektor 60 zum Anzeigen des Ausgangsorts ist auf der Grenzlinie angeordnet, während jede Verschiebeeinrichtung mit einem erfassbaren Teil 61 für den Ausgangsort versehen ist, sodass das erfassbare Teil dem Detektor 60 gegenüberliegen kann, wenn das erfassbare Teil den Detektor passiert. Ausserdem sind Detektoren 62 zum Anzeigen der Bereitschaftspositionen in dem Bereitschaftsbereich angeordnet, in welchem sich die Werkzeuge 1 bis 7 zusammen mit den zugeordneten Verschiebeeinrichtungen in Bereitschaft befinden, wobei jede Verschiebeeinrichtung mit einem erfassbaren Teil 63 für die Bereitschaftsposition versehen ist, so dass das erfassbare Teil dem Detektor in dem Bereitschaftsbereich gegenüberliegen kann.

Der oben erwähnte Detektor 60 und die erfassbaren Teile 61 sowie die Detektoren 62 und die erfassbaren Teile 63 sind entsprechend eingebaut. Es ist demgemäss selbstverständlich, dass ein Detektor anstelle des erfassbaren Teils eingebaut werden kann, während ein erfassbares Teil anstelle des Detektors eingebaut werden kann.

Weiter ist eine Stopplinie parallel zu der Grenzlinie in dem Bereitschaftsbereich unmittelbar neben der Grenzlinie angeordnet und ein Detektor 64 zum Anzeigen der Stopplinie ist auf der Linie eingebaut. Die Stopplinie braucht jedoch nicht vorgesehen zu sein.

Gemäss Fig. 8 enthält das Steuersystem der Vorrichtung nach der Erfindung einen Signalgenerator 40, den Detektor 60 zum Anzeigen des Ausgangsorts, die erfassbaren Teile 61 für den Ausgangsort (vgl. Fig. 6), die Detektoren 62 zum Anzeigen der Bereitschaftspositionen, die erfassbaren Teile 63 für die Bereitschaftspositionen (vgl. Fig. 6) und den Detektor 64 zum Anzeigen der Stopplinie, wie dargelegt. Das Steuersystem enthält weiter einen Kartenleser 65 und Steueranordnungen 66.

Der Kartenleser 65 liest Daten über Werkzeugpositionen von Karten ab, auf denen die Daten eingetragen worden sind, und überträgt die Daten in die Steueranordnungen. Die Steueranordnungen veranlassen den Motor zu starten oder zu stoppen, sich entweder in der normalen oder in der umgekehrten Richtung zu drehen und entweder mit der niedrigen oder mit der hohen Drehzahl zu laufen, und zwar gemäss den Daten, den Signalen aus den Detektoren 60 und 62 und den Signalen aus dem Signalgenerator. Die Steueranordnungen betätigen ausserdem das Magnetventil 750 der Kupplungsvorrichtung 70 jeder Verschiebeeinrichtung 11 bis 17, so dass die Verschiebeeinrichtung gemäss der Drehung der umlaufenden Welle bewegt werden kann oder nicht. Weiter werden durch die Steueranordnungen die Signale aus dem Signalgenerator gemäss den Daten und den Signalen aus dem Detektor 60 zum Anzeigen des Ausgangsorts gezählt oder nicht gezählt.

Zusätzlich wird der mechanische Aufbau der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 erläutert.

Die umlaufende Welle 20 ist auf einem Gestell oder Schlitten 200 gelagert und parallel zu einer Tragachse 10 angeordnet. Beide Enden der umlaufenden Welle 20 sind an Seitenplatten 201 des Schlittens 200 drehbar gelagert. An einem Endteil, der aus der Seitenplatte 201 hervorsteht, ist die umlaufende Welle 20 mit einem Kegelrad 21, das mit einem Kegelrad 31 in Eingriff ist, welches auf der Welle eines Motors 30 befestigt ist, und mit einer Riemenscheibe 22 versehen, die über einen Treibriemen 41 den Signalgenerator 40 antreibt. Weiter ist die umlaufende Welle 20 mit einer Keilnut 23 versehen, die auf der Mantelfläche der Welle zwischen den beiden Seitenplatten 201 verläuft.

Der Motor 30 ist ein Gleichstrommotor, der üblicherweise benutzt wird und in der Lage ist, sich in einer gewöhnlichen Richtung und in einer umgekehrten Richtung zu drehen und sowohl mit einer hohen als auch mit einer niedrigen Drehzahl zu laufen. Der Motor 30 und der Signalgenerator 40 sind an einer der Seitenplatten 201 befestigt.

Auf dem Schlitten 200 sind drei feststehende Spindeln 24 und ein rohrförmiger Träger 25 angebracht. Sie sind parallel zu der umlaufenden Welle 20 angeordnet, und beide Enden von ihnen sind an der einen bzw. der anderen Seitenplatte 201 befestigt. Die drei feststehenden Spindeln haben jeweils den gleichen Aufbau und sind zwischen den beiden Seitenplatten 201 mit einem durchgehenden Gewinde versehen. Der rohrförmige Träger 25 ist mit zwei Schienen 26 versehen, die eine vertikale Fläche 261 und eine obere und eine untere horizontale Fläche 262 parallel zu der Tragachse 10 haben.

Die sieben Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 haben jeweils den gleichen Aufbau und sind jeweils mit einem Körper 100, einer an dem Körper 100 befestigten Platte 101,

zwei Gleitflächen 102, zwei Paar Rollen 103, drei umlaufenden Muttern 104, einem Antriebszahnrad 107, einer Kupplungsvorrichtung 70, einem erfassbaren Teil 61 für den Aus5

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gangsort und einem erfassbaren Teil 63 für die Bereitschaftsposition versehen.

Jede Platte 101 ist so geformt, dass sie mit einer Um-fangsnut 81 in Engriff kommen kann, die in der Umfangsflä-che eines Halters 80 für jedes Werkzeug gebildet ist. Jede der beiden Gleitflächen 102 ist so angeordnet, dass sie mit einer der vertikalen Flächen 261 der beiden Schienen 26 in Berührung kommen kann. Jedes Paar Rollen der beiden Rollenpaare 103 ist so angeordnet, dass das Rollenpaar mit der oberen bzw. unteren horizontalen Fläche 262 der Schienen 26 in Berührung kommen kann. Die umlaufenden Muttern 104 sind jeweils an dem Körper 100 drehbar gelagert und so angeordnet, dass sie mit einer der feststehenden Spindeln 24 in Gewindeeingriff gebracht werden können. Jede umlaufende Mutter 104 ist mit einem Kettenrad 105 versehen, welches an ihr konzentrisch befestigt ist, und eine Kette 106 ist um die drei Kettenräder 105 geschert.

Das Antriebszahnrad 107 ist auf einer Seitenfläche des Körpers 100 drehbar gehaltert, so dass es auf der umlaufenden Welle 20 verschiebbar ist, und mit einem Keil 108 versehen, der in die Keilnut 23 der umlaufenden Welle 20 einfasst.

Die Kupplungseinrichtung 70 enthält einen Hebel 71, der an einem Lagergehäuse des Antriebszahnrades 107 drehbar aufgehängt ist, eine Zwischenwelle 72, die den Hebel 71 durchdringt, so dass er auf ihr drehbar abgestützt ist, und ein Zwischenzahnrad 73, das an einem Ende der Zwischenwelle 72 befestigt ist, wobei das Zwischenzahnrad 73 mit dem Antriebszahnrad 107 in Eingriff ist, ein Kupplungszahnrad 74, das an dem anderen Ende der Zwischenwelle 72 befestigt ist, einen Luftzylinder 75, der an dem Körper 100 befestigt ist, wobei eine Stange 751 des Luftzylinders 75 an einem unteren Ende des Hebels 21 angelenkt ist, und ein angetriebenes Zahnrad 76, das mit dem Kupplungszahnrad 74 in Eingriff gebracht werden kann, wobei das angetriebene Zahnrad an einer der umlaufenden Muttern 104 zusammen mit dem Kettenrad 105 befestigt ist. Der Luftzylinder ist mit einem Magnetventil 750 versehen.

Der Schlitten 200 ist für den Zweck vorgesehen, die Platten 101 der Verschiebeeinrichtungen 11 bis 17 mit den Um-fangsnuten 81 der Halter der Werkzeuge 1 bis 7 gleichzeitig in Eingriff zu bringen und die Platten von den Umfangsnu-5 ten gleichzeitig zu trennen, und ist mit zwei Luftzylindern 203 versehen, deren Stangen mit Vorsprüngen 202 der beiden Seitenplatten 201 verbunden sind, und mit weiteren Einrichtungen, die für das Bewegen des Schlittens notwendig sind. Eine weitere Erläuterung des Schlittens 200 erübrigt io sich, weil der Schlitten nichts mit der Erfindung zu tun hat.

Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält jedoch eine Vorrichtung, die nicht mit einem Schlitten versehen ist und in welcher Teile fest eingebaut sind, die vorerwähnten Teilen 15 entsprechen, welche an dem Schlitten 200 eingebaut sind. Weiter beschreiben die oben erwähnte US-Patentschrift und die DE-OS 2 844 569 Schlitten, die dem Schlitten der hier beschriebenen Ausführungsform gleichen. Eine weitere Beschreibung des Schlittens erübrigt sich deshalb.

20 Ein weiteres besonderes Merkmal der Ausführungsform ist, dass jede Verschiebeeinrichtung mit mehreren umlaufenden Muttern versehen ist, und dass die Muttern in Gewindeeingriff mit mehreren feststehenden Spindeln sind und gedreht werden, um die zugeordnete Verschiebeeinrichtung zu 25 bewegen, und dass die Kraft zum Drehen der Muttern von einer umlaufenden Welle geliefert wird. In der hier beschriebenen Ausführungsform kann jede Verschiebeeinrichtung dank dieses Merkmals mit hoher Geschwindigkeit ruckfrei bewegt werden.

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In der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Verschiebeeinrichtungen jeweils nicht mit einem Signalgenerator versehen, während die umlaufende Welle zum Bewegen der Verschiebeeinrichtungen mit einem Signalgenerator versehen ist. 35 Demgemäss ist das Steuersystem einfach, und die Vorrichtung kann die Werkzeuge oder die Werkzeugpaare genau positionieren.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Positionieren von Werkzeugen, bei dem mehrere Werkzeuge oder Werkzeugpaare, die auf einer Tragachse oder einem Paar Tragachsen gelagert sind, längs der Tragachse oder des Tragachsenpaares mittels mehrerer Verschiebeeinrichtungen, deren Anzahl gleich der Anzahl der Werkzeuge oder der Werkzeugpaare ist, bewegt und positioniert werden, wobei die Verschiebeeinrichtungen auf einer umlaufenden Welle angebracht sind und durch ein Steuersystem so gesteuert werden, dass sie gemäss der Drehung der umlaufenden Welle längs der umlaufenden Welle bewegt oder nicht bewegt werden, welche einen ersten Verfahrensteil umfasst zum Bewegen von sämtlichen Werkzeugen oder Werkzeugpaaren, die in einem Positionierbereich angeordnet sind, in welchem Werkzeuge positioniert wurden, in einen Bereitschaftsbereich, in welchem Werkzeuge in Bereitschaft gehalten werden sollen, und einen zweiten Verfahrensteil umfasst zum Bewegen einer gewünschten Anzahl von Werkzeugen oder Werkzeugpaaren aus dem Bereitschaftsbereich in den Positionierbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verfahrensteil folgende Schritte beinhaltet:

Bewegen eines Werkzeuges oder eines Werkzeugpaares, das sich unter den in dem Bereitschaftsbereich befindlichen Werkzeugen am nächsten bei einem Ausgangsort befindet, zu dem Ausgangsort, der auf der Grenzlinie zwischen dem Positionierbereich und dem Bereitschaftsbereich liegt, und Bewegen des Werkzeuges oder des Werkzeugpaares, das zum Ausgangsort bewegt worden ist, und von Werkzeugen oder Werkzeugpaare, falls diese Werkzeuge oder Werkzeugpaare in den Positionierbereich bewegt worden sind, um eine Strecke, die gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem Werkzeug oder dem Werkzeugpaar und einem folgenden Werkzeug oder Werkzeugpaar oder gleich einem gewünschten Abstand zwischen dem Werkzeug oder dem Werkzeugpaar und dem Ausgangsort ist, wodurch die Abstände zwischen dem Werkzeug oder dem Werkzeugpaar am Ausgangsort und den Werkzeugen oder den Werkzeugpaaren in dem Positionierbereich aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem einen Signalgenerator (40) enthält, der synchron mit der Drehung der umlaufenden Welle gedreht wird; dass ein Detektor (60) oder ein vom Detektor erfassbarer Teil (61), der am Ausgangsort angeordnet ist, um diesen anzuzeigen, wobei der Ausgangsort auf einer Grenzlinie (BL) zwischen einem Positionierbereich (PR) und einem Bereitschaftsbereich (SR) angeordnet ist, und wobei der Bereitschaftsbereich auf einer Seite des Positionierbereiches angeordnet ist, so dass Werkzeuge, die in dem Positionierbereich positioniert worden sind, aus dem Positionierbereich hinaus- und in den Bereitschaftsbereich bewegt werden können; und dass mehrere Detektoren oder vom Detektor erfassbare Teile (63) an der Verschiebeeinrichtung angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Detektoren (60, 62,64) oder vom Detektor erfassbare Teile (61,63), deren Anzahl gleich der Anzahl der Verschiebeeinrichtungen (11 — 17) ist, in dem Bereitschaftsbereich eingebaut sind, um die Verschiebeeinrichtungen in Bereitschaftspositionen zu stoppen.