CS217766B1

CS217766B1 - Especially for automatic cycle control of modular machining centers with automatic rotary table and several working units

Info

Publication number: CS217766B1
Application number: CS348680A
Authority: CS
Inventors: Josef Smisek; Josef Drazdil
Original assignee: Josef Smisek; Josef Drazdil
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1980-05-19
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Na ovládací prvky obráběcího centra jsou napojena krokovaci zařízení, na něž navazují jednotlivé řádky maticové paměti, která je programovatelná a na jejíž jeden sloupec je připojen blok porovnávacích obvodů pro vyhodnocení polohy otočného· stolu, Na něj navazuje blok porovnávacích obvodů pro start otáčení otočného stolu. Na něj navazuje bloik logických obvodů pro řízení cyklu otočného stolu, který je spojen jednak zpětnou vazbou s automatickým otočným stolem, jednak s blokem porovnávacích obvodů pro· vyhodnocení polohy otočného stolu, připojený na blok logických obvodů pro řízení cyklu příslušné pracovní jednotky, na který navazují všechny ostatní sloupce maticové paměti, blok logických obvodů pro řízení cyklu otočného· stolu, krokovací zařízení a zpětnovazebně pracovní jednotka. Toto zapojení umožňuje pružně sestavit řídící systém pro stavebnicová obráběcí centra podle počtu pracovních jednotek. Jednotky pracují nezávisle na sobě a řídicím prvkem cyklu stroje se stává automatický otočný stůl, jehož poloha je kontrolována.The control elements of the machining center are connected to the stepping devices, to which individual rows of the matrix memory are connected, which is programmable and to one column of which is connected a block of comparison circuits for evaluating the position of the rotary table. This is followed by a block of comparison circuits for starting the rotation of the rotary table. This is followed by a block of logic circuits for controlling the rotary table cycle, which is connected both by feedback with the automatic rotary table and by a block of comparison circuits for evaluating the position of the rotary table, connected to the block of logic circuits for controlling the cycle of the relevant working unit, to which all other columns of the matrix memory, the block of logic circuits for controlling the rotary table cycle, the stepping device and the feedback working unit are connected. This connection allows a flexible assembly of the control system for modular machining centers according to the number of working units. The units operate independently of each other and the automatic rotary table, whose position is monitored, becomes the control element of the machine cycle.

Description

Na ovládací prvky obráběcího centra jsou napojena krokovaci zařízení, na něž navazují jednotlivé řádky maticové paměti, která je programovatelná a na jejíž jeden sloupec je připojen blok porovnávacích obvodů pro vyhodnocení polohy otočného· stolu, Na něj navazuje blok porovnávacích obvodů pro start otáčení otočného stolu. Na něj navazuje bloik logických obvodů pro řízení cyklu otočného stolu, který je spojen jednak zpětnou vazbou s automatickým otočným stolem, jednak s blokem porovnávacích obvodů pro· vyhodnocení polohy otočného stolu, připojený na blok logických obvodů pro řízení cyklu příslušné pracovní jednotky, na který navazují všechny ostatní sloupce maticové paměti, blok logických obvodů pro řízení cyklu otočného· stolu, krokovací zařízení a zpětnovazebně pracovní jednotka.There are stepping devices connected to the machining center controls, which are connected by individual rows of matrix memory, which is programmable and on which one column is connected a block of comparative circuits for evaluating the position of the turntable, followed by a block of comparative circuits for starting rotation of the turntable. This is followed by a turntable cycle control logic block that is connected both by feedback to the automatic turntable and a comparator circuit block for evaluating the turntable position connected to the workbench cycle control logical block to which they are connected all other matrix memory columns, the logic circuit block to control the turntable cycle, the jogging device, and the feedback processing unit.

Toto zapojení umožňuje pružně sestavit řídící systém pro stavebnicová obráběcí centra podle počtu pracovních jednotek.This connection allows to flexibly assemble the control system for modular machining centers according to the number of working units.

Jednotky pracují nezávisle na sobě a řídicím prvkem cyklu stroje se stává automatický otočný stůl, jehož poloha je kontrolována.The units operate independently of each other, and the control of the machine cycle becomes an automatic turntable whose position is controlled.

Vynález se týká zapojení pro řízení automatického cyklu stavebnicových obráběcích center s automatickým otočným stolem a několika pracovními jednotkami, která jsou zpravidla vybavena automatickou výměnou víeevřetenových operačních hlav.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic cycle control system for modular machining centers with an automatic rotary table and a plurality of processing units, which are generally equipped with automatic replacement of multi-spindle operating heads.

Stavebnicová obráběcí centra se ustavují podle požadované technologie obrobku z jednotlivých typizovaných uzlů. Obrobek se obrábí zpravidla vícevřetenovými operačními hlavami na jedno upnutí. Zvláštní skupinu tvoří obráběcí centra s otočným, stolem. Ta představují soustavu několika řízených souřadnic, které musejí pracovat navzájem nezávisle, aby produktivita byla co největší. Počet řízených souřadnic stavebnicových obráběcích center se mění podle obrobku. Automatický cyklus stavebnicových obráběcích center tohoto- typu nelze řídit žádným, dosud průmyslově vyráběným- řídicím systémem domácí nebo zahraniční výroby. Současné řídicí systémy pro současné nezávislé řízení několika -souřadnic jsou určeny speciálně pro frézovací stro-je a jejich použití u obráběcích center by bylo- neekonomické. Pro řízení stavebnicových obráběcích center s automatickým otočným stolem a několika pracovními jednotkami nelze s výhodou použít ani nové řady jednoduchých řídicích systémů CNC. Systémy jsou určeny pro jednoduché vrtačky a frézky, mají malý počet funkcí a neumožňují navzájem nezávislé řízení souřadnic. Vzájemná závislost řízených souřadnic má za následek snížení produktivity stroje.Modular machining centers are set up according to the required workpiece technology from individual standardized nodes. As a rule, the workpiece is machined by multi-spindle operating heads per clamping. A special group consists of machining centers with a rotary table. These represent a set of several coordinate coordinates that must work independently of each other for maximum productivity. The number of controlled coordinates of the modular machining centers varies with the workpiece. The automatic cycle of modular machining centers of this type cannot be controlled by any previously manufactured control system of domestic or foreign production. Current control systems for simultaneous independent multi-coordinate control are specially designed for milling machines and their use in machining centers would be uneconomical. For the control of modular machining centers with an automatic rotary table and several working units, even new series of simple CNC control systems cannot be used. The systems are designed for simple drills and milling machines, have a small number of functions and do not allow independent coordinate control. The interdependence of the controlled coordinates results in a reduction in machine productivity.

Uvedené nedostatky odstraňuje ve velké míře zapojení, zejména pro řízení automatického cyklu stavebnicových obráběcích center s automatickým otočným stolem a několika pracovními jednotkami, podle vynálezu, jehož podstatou je, že na ovládací prvky obráběcího centra jsou napojena krokovací zařízení, na něž navazují jednotlivé řádky maticové paměti, která je programovatelná a na jejíž jeden sloupec je připojen blok porovnávacích -obvodů pro vyhodnocení polohy otočného stolu, na něž navazuje blok porovnávacích obvodů, pro start otáčení -otočného stolu, na nějž je napojen blok logických obvodů pro řízení cyklu otočného stolu, který je spojen jednak zpětnou vazbou s automatickým otočným stolem, jednak s blokem porovnávacích obvodů pro vyhodnocení polohy otočného stolu, připojeným na blok logických obvodů pro řízení cyklu příslušné pracovní jednotky, přičemž na ten o blok navazují jednak všechny ostatní sloupce maticové paměti, jednak blok logických obvodů pro řízení cyklu- otočného stolu, jednak krokovací zařízení a jednak zpětnovazebně pracovní jednotka. Toto zapojení umožňuje pružně sestavit řídicí systém pro stavebnicová obráběcí centra podle počtu pracovních jednotek. Do programovatelné maticové paměti, zvláště sestavené pro každou pracovní jednotku, lze zapsat program celého cyklu jednotky. Jeden sloupec maticové paměti určuje polohu otočného stolu, ve které má pracovní jednotka vykonat operaci, jednotky pracují navzájem nezávisle a řídicím prvkem celého cyklu stroje se stává automatický -otočný stůl. Poloha stolu je automaticky kontrolována a vyhodnocována, a proto nemůže dojít k časovým ztrátám ani k výrobě zmetků.These drawbacks are largely eliminated by the connection, in particular for controlling the automatic cycle of modular machining centers with an automatic rotary table and several working units, according to the invention, which is based on the fact that the control elements of the machining center are connected with jogging devices followed by individual rows of matrix memory which is programmable and on which one comparator circuit block is connected to evaluate the position of the turntable followed by the comparator circuit block to start the rotation of the turntable, to which the logic circuit block for controlling the turntable cycle is connected connected by feedback to the automatic rotary table and partly by the comparative circuit block for evaluating the position of the rotary table connected to the block of logical circuits for the cycle control of the respective working unit, which all the other columns of matrix memory, both the logic circuit block for the control of the rotary table, the stepping device and the feedback unit. This connection makes it possible to flexibly assemble a control system for modular machining centers according to the number of working units. A programmable entire cycle of the unit can be written to a programmable matrix memory, specially designed for each work unit. One matrix memory column determines the position of the turntable in which the work unit is to perform the operation, the units operate independently of each other, and the automatic turntable becomes the control element of the entire machine cycle. The position of the table is automatically checked and evaluated, so there is no time loss or scrap production.

Příkladné provedení zapojení, zejména pro řízení automatického cyklu stavebnicových obráběcích center s automatickým otočným stolem a několika pracovními jednotkami, podle vynálezu, je schematicky zakresleno na výkresu.An exemplary embodiment of the invention, in particular for controlling the automatic cycle of modular machining centers with an automatic rotary table and several working units according to the invention, is schematically represented in the drawing.

Na ovládací prvky 1 obráběcího- centra jsou napojena kr-okovací zařízení 2, na něž jsou napojeny jednotlivé řádky -maticové paměti 3, která je pro- každou pracovní jednotku jiná. Na jeden- s-loupec -maticové paměti 3 je připojen blok 4 porovnávacích obvodů pro vyhodnocení polohy otočného stolu. Blok 4 porovnávacích -obvodů je připojen na blok 5 porovnávacích obvodů pro start -otáčení otočného stolu. Na bl-ok 5 porovnávacích obvodů navazuje blok 6 logických obvodů pro řízení cyklu otočného stolu. Blok 6 je jednak zpětnou vazbou spojen s automatickým otočným- stolem a jednak připojen na blok 4 porovnávacích -obvodů pro vyhodnocení polohy otočného stolu. Na ostatní sloupce maticové paměti 3 je připojen vstup bloku 8 logických obvodů p-ro řízení cyklu příslušné pracovní jednotky, který je zpětnovazebně spojen s pracovní jednotkou 9. Na další vstupy bloku 8 logických obvodů pro řízení cyklu příslušné pracovní jednotky je připojen výstup bloku 4 porovnávacích obvodů polohy otočného stolu a na výstup bloku 8 je připojen jednak blok 6 logických obvodů řízení cyklu otočného stolu a krokovací zařízení 2.The control elements 1 of the machining center are connected to the crimping devices 2, to which the individual lines of the nut memory 3, which are different for each working unit, are connected. A comparison circuit block 4 for evaluating the position of the turntable is connected to a single-column matrix memory 3. The comparator circuit block 4 is connected to the comparator circuit block 5 for starting the rotation of the turntable. A block 6 of logic circuits for controlling the turntable cycle is connected to the comparative circuit blocks bl-ok. Block 6 is connected to the automatic turntable by feedback and connected to block 4 of comparative circuits to evaluate the position of the turntable. The other columns of the matrix memory 3 are connected to the input block 8 of the p-ro cycle control circuit of the respective working unit, which is feedback coupled to the processing unit 9. The output of the comparative block 4 is connected to the other inputs of the block 8 of the logical circuit. The turntable position control block 6 and the turntable cycle control logic block 6 and the jogging device 2 are connected to the output of block 8.

Počet sloupců a řádků maticové paměti 3 je závislý na druhu -obrobku a¹ určuje se individuálně při- konstrukci stroje.The number of columns and rows of matrix memory 3 depends on the type of workpiece and ¹ is determined individually by the machine design.

Sepnutím ovládacích prvků 1 -obráběcího centra se přivede napětí do krokovacíh-o zařízení 2. To připojí na síť první řádek každé z maticových pamětí 3, z jejichž sloupců jsou programové instrukce ve formě elektrických signálů přiváděny do bloku 8 pro řízení cyklu pracovní jednotky a do- bloku 4 porovnávacích ohv-odů polohy otočného stolu. Do- bloku 4 jsou současně přiváděny signály o skutečné poloze -otočného stolu z bloku 6 logických obvodů pro- řízení cyklu otočného stolu. Obojí signály, tj. signály oprogramové a skutečné poloze otočného stolu- jsou v bloku 4 vyhodnoceny. V případě souhlasu je z bloku 4 do bloku 8 vydán- silgnál, -aby pracovní jednotka vykonala pracovní operaci. Po dokončení operace-, naprogramované v prvním řádku maticové paměti 3 a během návratu pracovní jednotky do -výchozí polohy je dán z bloku 8 impuls k-r-okovacímu zařízení 2, které připojí druhý řádek maticové paměti 3. Na pracovní jednotce se podle programu příslušného- řádku vymění operační hlava, nastaví otáčky vřetena, velikost posuvu a provedou se všechny naprogramované instrukce. Po provedení kontroly polohy otočného· stolu vykoná jednotka další operaci.By energizing the controls 1 of the machining center, voltage is applied to the stepping device 2. This connects to the network the first row of each of the matrix memories 3, from whose columns the program instructions in the form of electrical signals are fed to the work unit cycle control block 8 and a block 4 of comparative ohms of the rotary table position. Block 4 receives simultaneously the actual turntable position signals from block 6 of the turntable cycle control circuit. Both signals, ie the programmed and actual rotary table signals, are evaluated in block 4. In case of agreement, a block is issued from block 4 to block 8 if the work unit has performed the work operation. Upon completion of the operation programmed in the first row of matrix memory 3 and during the return of the processing unit to the default position, a blocking pulse is provided from block 8 to connect the second row of matrix memory 3. replaces the operating head, adjusts the spindle speed, feed rate and executes all programmed instructions. After checking the turntable position, the unit performs another operation.

V případě, že poloha otočného· stolu není v souladu s polohou naprogramovanou, čeká pracovní jednotka na otočení otočného stolu. Elektrický signál o¹ nesouladu je přiveden do bloku 5 porovnávacích obvodů pro start otáčení otočného stolu ze všech bloků 4 porovnávacích obvodů polohy otočného stolu a je ve formě signálu pro start otáčení otočného stolu přiveden do· bloku 6 logických obvodů pre řízení cyklu otočného stolu, do nějž jsou současně přiváděny blokovací signály v bloku 8 o poloze pracovní jednotky. Jakmile poloha pracovní jednotky umožní otáčení stolu, je přiveden elektrický signál z bloku 6 na pohonovou část otočného stolu 7 a stůl 7 se otočí do programované polohy. Je-li skutečná poloha stolu v souladu s programovanou, je blokem· 5 po vyhodnocení signálů v bloku 4, vydán impuls k zastavení a zpevnění otočného stolu. Současně po· vyhodnocení je dán z bloku 4 impuls bloku 8, aby pracovní jednotka vykonala operaci. Každá jednotka tak pokračuje v obrábění podle programu, souhlasí-li poloha stolu s polohou naprogramovanou v příslušné maticové paměti. Po skončení poslední pracovní operace se krokovací zařízení 2 podle instrukce v posledním programovém řádku maticové paměti 3 vynuluje.If the turntable position is not in accordance with the programmed position, the working unit waits for the turntable to rotate. The ¹ mismatch electrical signal is applied to the turntable rotation comparison block 5 of all turntable position comparison blocks 4 and is in the form of a turntable rotation start signal to a block 6 of the turntable cycle control circuit, The blocking signals in block 8 of the working unit position are simultaneously supplied. As soon as the position of the working unit allows the table to rotate, an electrical signal from block 6 is applied to the drive portion of the turntable 7 and the table 7 is rotated to the programmed position. If the actual position of the table is in accordance with the programmed position, the block · 5, after evaluating the signals in block 4, gives an impulse to stop and solidify the turntable. At the same time, after the evaluation, block 8 is given a pulse from block 8 so that the processing unit performs the operation. Each unit thus continues machining according to the program if the position of the table matches the position programmed in the respective matrix memory. After the last operation, the jogging device 2 is reset as instructed in the last program line of the matrix memory 3.

Claims

Particularly for controlling the automatic cycle of modular machining centers with an automatic rotary table and several working units, characterized in that stepping devices (2) are connected to the control elements (1) of the machining center, followed by individual rows of matrix memory (3) which is programmable and to which one comparator circuit block (4) is connected to one column, to which the position of the turntable is evaluated, followed by a comparator circuit block (5) for the start of rotation of the turntable to which the block (6) is connected a turntable cycle control logic circuit, which is coupled with feedback to the automatic turntable (7) and to a turntable position evaluation block (4) connected to the cycle control circuit block (8j) of the respective turntable working units, whereby all other col the matrix memory columns (3), the logic circuit block (6) for controlling the turntable cycle, the stepping device (2) and the feedback processing unit (9).