DD266864A1

DD266864A1 - Schaltungsanordnung zur numerischen steuerung von stanz- und nibbelmaschinen

Info

Publication number: DD266864A1
Application number: DD30891987A
Authority: DD
Inventors: Albrecht Donner; Ruediger Haufert; Juergen Obst; Lothar Zerbe
Original assignee: Numerik Karl Marx Veb
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-04-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur numerischen Steuerung von Stanz- und Nibbelmaschinen, unter Verwendung einer Wegesteuerung fuer die Werkstueckachsen mit den entsprechenden Achsmesswertaufnehmern sowie einer programmierbaren Steuerung, wobei ein Zusatzmodul die Verbindung zwischen der Wegesteuerung und der programmierbaren Steuerung herstellt und die Messwerte des von dem Stanzstempel zurueckgelegten Weges auswertet, um die Arbeitsgeschwindigkeit des Stanzwerkzeuges und die Verfahrgeschwindigkeit der zu bearbeitenden Werkstuecke zu bestimmen.

Description

-2- 266 864 Darlegung des Weson· der Erfindung

Aufgabe der Erfindung Ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur numerischen Steuerung von Stanz- und Nibbelmaschinen, unter Verwendung elnor Wegosteuerung für die Werkstückachsen mit den entsprechenden Achsmeßwertaufnehmern sowie einer programmierbaren logischen Steuerung, wobei die Bewegung des Stonzwerkzougos erfaßt und in Abhängigkeit von dessen Position und Geschwindigkeit die Bewegung dor Werkstückachsen beinflußt wird, und weiterhin die Arbeitsgeschwindigkeit dos Stanzwerkzougos entsprechend den Prozeßbedingungen gesteuert wird, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwlschon der Wogosteuerung dor numerischen Steuerung und der programmierbaren Steuorung ein Zusatzmodul angeordnet Ist, an den eino Wogmeßwortoufnohmer für den Stanzstempel und eine Eingabeeinrichtung für technologische Größen angeschlossen sind. Von dem Zusatzmodul ist eino Start/Stop-Leitung zu dem Stanzstempel geführt.

Die Ausführung der Erfindung sieht vor, daß in dom Zusatzmodul die Wogmoßworto von dem Wegmeßwertaufnohmer für don Stanzstompel auf eine Recheneinheit sowie einen ersten und zweiten Vergleicher geführt sind. Von der Eingabeeinrichtung für technologische Größen sind Verbindungsleitungen für die Positionsgeschwindigkoit auf die Rocheneinheit, für dio Materialstärke und die Werkzeuglänge auf ein erstes Summlergllod und für don Vorhaltewert auf ein zweites Summierglied geführt. Ein Maschlnenkonstantenspoicher Ist mit dem ersten und zweiten Summlerglied vorbundon. Der orsto Vorgloichor ist an das orste Summierglied und der zweite Vergleicher an das zweite Summiergliod angeschlossen. Von der Recheneinheit führt eine Leitung für die Positioniergeschwindigkeit und von dem ersten Vergloichor eino Leitung für den Bowogungsbnginn Positionierung auf die Wegnstouerung. Auf ein dom zweiten Vergleicher nachgoschaltetes UND-Glied gelangt eine Stop-Slgnalloitung von der programmierbaren Steuorung und vom Ausgang dos UND-Gliodos ist dio Start/Stop-Leituno zu dem Stenzstempel geführt.

Ausfuhrungsbelsplel

Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemüße Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, Figur 2 zeigt die Ausgestaltung dor Erfindung nach Anspruch 2.

Die Wegesteuerung 1 der numerischen Steuerung erhält Meßwerte von den Achsmeßwertaufnehmorn 3.1,3.2...3n von den jeweils zu steuornden Achsen oines Werkstückes. Zwischen der Wegesteuerung 1 und der programmierbaren Steuerung 2 ist ein Zusatzmodul 4 angeordnet, der mit einem Wegmeßwertaufnehmer für den Stanzstompel 5 und rr It einer Eingabeeinrichtung für technologische Größen β verbunden ist. Von dem Zusatzmodul 4 ist eine Start/Stop-Loitung S1 zu dom Stnnzstempel geführt.

In dem Zusatzmodul 4 ist eine Recheneinheit 4.1 über Vorbindungsloitungon MW mit dom Wegmeßwertaufnehmer 5 verbunden, ebenso ein erster und zweiter Vergleicher 4.3,4.4. Von dor Eingabeeinrichtung für technologische Größen 6 sind Verbindungsleitungen für die Positionsgeschwindigkeit PV auf die Recheneinheit 4.1, für die Materialstärke MS und die Werkzeuglänge WL auf ein erstes Summierglied 4.5 und für den Vorh&ltowort VW auf ein zweites Summierglied 4.6 geführt. Ein Maschinenkonstanter^pelcher 4.2 ist mit dom ersten und zweiten Summierglied 4.5,4.6 verbunden. Der erste Vergleicher 4,3 ist an das erste Summlerglied 4.5, der zweite Verglelchor 4.4 ist an das zweite Summierglied 4.6 angeschlossen. Von der Recheneinheit 4.1 Ist eine Leitung für die Positioniergeschwindigkeit PV und von dom ersten Vergloichor 4.3 eine Leitung für don Bewegungsbeginn Positionierung PB auf die Wegestouorung 1 gaführt. Dom zweiten Vergleicher 4.4 ist ein UND-Glied 4.7 nachgeschaltet, an dessen zweiten Eingang eine Stop-Slgnalleitung STOP von der programmierbaren Steuerung 2 anliegt und von dessen Ausgang die Start/Stop-Leitung S1 zu dem Stanzstempel geführt ist.

Die Wirkungsweise der Anordnung Ist wie folgt:

Der Wegmeßwertaufnehmer für den Stan:stempol 5 erfaßt die intermittierende Bewegung des Stanzworkzeuges, die über den Zusatzmodul 4 der Wegesteuerung 1 gemeldet wird, Über die Eingabeeinrichtung für die technologischen Größen 6 gelangen Informationen zur Materialstärke MS, zum Positionierweg PW, für den Vorhalteweg VW und zur Länge des Werkzeuges WL an den Zusatzmodul 4. Im Maschinenkonstantenspeicher 4.2 sind Informationen über die Position des oberen Totpunktes, des unteren Totpunktes und den Maschinentisch enthalten. Die Recheneinheit im Zusatzmodul errechnet aus dem vorgegebenen Positionierweg des Werkstückes PW und dem Signal des Meßwertaufnehmers 5 die erforderliche Positioniergeschwindigkeit PV. Der ersto Vorgleicher 4.3 vergleicht das Signal des Meßwortaufnehmers 5 mit der Summe aus Materialstärke MS, Maschinenkonstanten des Speichers 4.2 und der Länge des Werkzeuges WL und bildet das Signal für den Bewegungsbeginn dor Positionierung PB. Der zweite Vergleicher 4.4 vergleicht das Signal des Meßwertaufnohmers 5 mit dor Summe aus dem Vorhaltewert VW und den Maschinenkonstanten des Speichers 4.2 und bildet den Stop-Aufruf S1 für den Stanzstempel, der mit dem Stop-Signal STOP von der programmierbaren Steuerung 2 über das UND-Glied 4.7 verknüpft wird. Durch die Lösung wird der Ein- und Austrittszeitpunkt des Werkzeuges in das bzw. aus dem Material genau bestimmt. Die Positionierung wird nur so schnell wie nötig ausgeführt, nicht in jedem Fall so schnell wie ,nöglich, wodurch die Maschine und insbesondere auch Werkzeuge geschont werden,

Die Verrechnung der Maschinenkonstanten, der Materialstärke und der Werkzeuglänge ermöglicht eine optimale Ausnutzung der zur Positionierung möglichen Zelt. Die vorwählbaren Vorhaltewerte für den Stop des Stanzstempels führen zur Vereinfachung der Maschinenkonstruktion.

Auch in Nähmaschlnon erfolgen intermittierende Bewegungen des Werkzeuges. Die Anwendung der Schaltungsanordnung kann somit auch auf diesem Sachgebiet erfolgen.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur numerischen Steuerung von Stanz- und Nibbelmaschinen, unter Verwendung einer Wegesteuerung für die Werkstückachsen mit den entsprechenden Achsmeßwertaufnehmern sowie einer programmierbaren logischen Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wegesteuerung (1) der numerischen Steuerung und der programmierbaren Steuerung (2) ein Zusatzmodul (4) angeordnet ist, an den ein Wegmeßwertaufnehmer für den Stanzstempel (5) und eine Eingabeeinrichtung für technologische Größen (6) angeschlossen sind, und daß von dem Zusatzmodul (4) eine Start/Stop-Leitung (S 1) zu dem Stanzstempel geführt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Zusatzmodul (4) die Wegmeßwerte (MW) von dem Wegmeßwertaufnehmer für den Sianzstempel (5) auf eine Recheneinheit (4.1) sowie einen ersten und zweiten Vergleicher (4.3,4.4) geführt sind, daß von der Eingabeeinrichtung für technologische Größen (6) Verbindungsleitungen für die PoBitionsgeschwindigkoit (PV) auf die Recheneinneit (4.1), für die Materialstärke (MS) und die Werkzeuglänge (WL) auf ein erstes Summierglied (4.5) und für den Voi haltewert (VW) auf ein zwoites Summierglied (4.6) geführt sind, daß ein Maschinenkonstantenspeicher (4.2) mit dem ersten und zweiten Summieryüed (4.5,4.6) verbunden ist, daß der erste Vergleicher (4.3) an das erste Summierglied (4.5) und der zweite Vergleicher (4.4) an das zweite Summierglied (4.6) angeschlossen sind, daß von der Recheneinheit (4.1) eine Leitung für die Positioniergeschwindigkeit (PV) und von dem ersten Vergleicher (4.3) eine Leitung für den Bewegungsb9ginn Positionierung (PB) auf die Wegesteuerung (I)geführtsindunddaßaufeindem zweiten Vergleicher (4.4) nachgeschaltetes UND-Glied (4.7) eine Stop-Signalloitung (STOP) von der programmierbaren Steuerung (2) gelangt und vom Ausgang des UND-Gliedes (4.7) die Start/Stop-Leitung (S 1) zu dem Stanzstempel geführt lsi.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet dar Erfindung sind Steuerungen für Stanz- und Nibbelmaschinen, bei denen die Bewegung der numerisch gesteuerten Achsen eines Werkstückes in Abhängigkeit von der nicht numerisch gesteuerten intermittiei«nden Bewegung eines Stanzwerkzeuges erfolgen soll.

Charakterlttik des bekannton Standet der Technik

Bekannt ist eine numerisch gesteuerte Stanz- und Nibbelmaschine, die zum Herstellen von Blechen beliebiger Form dient. Ausschnitte, deren Form der Werkzeugform entspricht, werden durch Stanzen, beliebige Ausschnitte bzw. Konturen durch Nibbeln von Geraden und Kreisbögen hergestellt. Geometrische Berechnungen und die Anordnung mehrerer Teile auf einer Platte werden von einem NC-Prozessor, die technologischen Berechnungen von einem Postprozessor erledigt. Für die technologischen Berechnungen ist es erforderlich, daß ein Programmierer verschiedene Daten angibt. Dazu gehören die Blechdicke, aus der dar Postprozossor die Vorschubunterbrechung beim Nibbeln ermittelt, den minimalen Vorschub je Hub und die minimal und maximal zulässigen Workzougabmossungen. Das Maß „Vorschub/Hub" ist oim Nibbeln als die Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stanzungen definiert. Bei quadratischen Nibbelstempeln ist dieses Maß durch die Kantenlänge bestimmt, bei Rundstempeln errechnet es sich aus der gowünschten Rauhtiefe und dem Stempeldurchmessor. Diese Größen werden vom Programmierer ermittelt und vorgegeben. Kann eine dieser Bedingungen nicht eingehalten werclon, wird vom Postprozessor ein Vorschubwert ermittelt, der die angegebenen technologischen Bedingungen möglichst gut erreicht. In diesem Fall wird eine Fehlermeldung ausgedruckt, die dem Programmierer eine entsprechende Programmäodorung ermöglicht. Die Hubzahl, d.h. die Geschwindigkeit, mit der beim Nibbeln einer Kontur die Stanzungen aufeinanderfolgen, richtet sich nach der Blechdicke, dem Workzeuggewicht und dem Werkzeug. Nur zwei verschiedene Geschwindigkeiten sind zulässig, die ebenfalls durch das Programm testgelegt werden (Siomens-zeitschrift 44 [1970] Beiheft „Numerische Steuerungen"), Bekannt ist weiterhin, die Stellung eines Stanzwerkzouges mittels einer programmierbaren logischen Steuerung zu bestimmen. Von Nachteil ist, daß die dafür auszuwertenden diskreten Signale, z. B. über den Totpunkt eines Stanzwerkzeuges, aus dem Prozeß nicht ausreichend schnell durch eine numerische Steuerung verarbeitet und weitergeleitet werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und numerische Steuerungen für Stanz- und Nibbelmaschinen derart einzusetzen, daß die Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. der Hub/Minute, diesor Maschinen unabhängig von der Programmierung optimal den Bedingungen im Prozeß angepaßt werden kann.