DD266864A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR NUMERICAL CONTROL OF PUNCH AND NIBBLE MACHINES - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR NUMERICAL CONTROL OF PUNCH AND NIBBLE MACHINES Download PDF

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DD266864A1 DD30891987A DD30891987A DD266864A1 DD 266864 A1 DD266864 A1 DD 266864A1 DD 30891987 A DD30891987 A DD 30891987A DD 30891987 A DD30891987 A DD 30891987A DD 266864 A1 DD266864 A1 DD 266864A1
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Albrecht Donner
Ruediger Haufert
Juergen Obst
Lothar Zerbe
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Numerik Karl Marx Veb
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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.The invention relates to a circuit arrangement for the numerical control of punching and nibbling machines, using a path control for the workpiece axes with the corresponding Achsmesswertaufnehmern and a programmable controller, wherein an additional module establishes the connection between the route control and the programmable controller and the measured values of the punch evaluated return path to determine the working speed of the punch and the travel speed of the workpieces to be machined.

Description

-2- 266 864 Darlegung des Weson· der Erfindung-2- 266 864 Presentation by Weson of the invention

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.OBJECT OF THE INVENTION The provision of a circuit arrangement for the numerical control of punching and nibbling machines, using elnor Wegosteuerung for the workpiece axes with the corresponding Achsmeßwertaufnehmern and a programmable logic controller, wherein detects the movement of the Stonzwerkzougos and depending on its position and speed the movement According to the invention the object is achieved in that zwlschon the Wogo control numeric control and the programmable Steuerorung an additional module is arranged, to the eino Wogmeßwortoufnohmer for the punch and an input device are connected for technological sizes. From the additional module eino start / stop line is guided to the punch.

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.The embodiment of the invention provides that in Dom add-on module the Wogmoßworto are guided by the Wegmeßwertaufnohmer for don stomping on a computing unit and a first and second comparator. From the input device for technological quantities, connection lines for the position velocity on the ray unit, for the material thickness and the tool length on a first summing gate and for the lead value on a second summing element are guided. A mathematical constants accumulator is vorbundon with the first and second Summlerglied. The orsto Vorgloichor is connected to the Ors summing and the second comparator to the second Summiergliod. From the arithmetic unit leads a line for the positioning speed and from the first Vergloichor eino line for the Bowogungsbnginn positioning on the Wegnstouerung. On a dom second comparator nachgoschaltetes AND gate reaches a stop-Slgnalloitung of the programmable Steuerorung and the output dos AND Gliodos dio start / stop Leituno is led to the Stenzstempel.

AusfuhrungsbelsplelAusfuhrungsbelsplel

Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemüße Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, Figur 2 zeigt die Ausgestaltung dor Erfindung nach Anspruch 2.1 shows the inventive circuit arrangement according to claim 1, Figure 2 shows the embodiment of the invention according to claim 2 dor.

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.The path control 1 of the numerical control receives measured values from the axis measuring value pick-up 3.1.3.2... 3n from the respective axes of a workpiece to be controlled. Between the route control 1 and the programmable controller 2, an additional module 4 is arranged, which is connected to a Wegmeßwertaufnehmer for the punching stump 5 and rr It an input device for technological quantities β. From the additional module 4 is a start / stop Loitung S1 led to dom Stnnzstempel.

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.In the additional module 4, a computing unit 4.1 is connected via Vorbindungsloitungon MW with dom Wegmeßwertaufnehmer 5, as well as a first and second comparator 4.3,4.4. From the input device for technological quantities 6, connecting lines for the positional velocity PV are routed to the arithmetic unit 4.1, for the material thickness MS and the tool length WL to a first summing element 4.5 and for the preliminary valve VW to a second summing element 4.6. A machine constant section 4.2 is connected to the first and second summators 4.5, 4, 6. The first comparator 4.3 is connected to the first summing element 4.5, the second comparator 4.4 is connected to the second summing element 4.6. From the arithmetic unit 4.1 is a line for the positioning speed PV and dom of the first Vergloichor 4.3 a line for the start of movement positioning PB on the Wegestouorung 1 gaführt. Dom second comparator 4.4 is followed by an AND gate 4.7, at the second input a stop-signal line STOP of the programmable controller 2 is applied and from the output of the start / stop line S1 is guided to the punch.

Die Wirkungsweise der Anordnung Ist wie folgt:The operation of the arrangement is as follows:

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,The Wegmeßwertnehmernehmer for Stan: stempol 5 detects the intermittent movement of the punching tool, which is reported on the add-on module 4 of the route control 1, via the input device for the technological quantities 6 get information on the material thickness MS, the positioning path PW, for the Vorhalteweg VW and Length of the tool WL to the additional module 4. In the machine condensate storage 4.2 information about the position of top dead center, bottom dead center and the machine table are included. The arithmetic unit in the additional module calculates the required positioning speed PV from the predetermined positioning path of the workpiece PW and the signal of the transducer 5. The ersto Vorgleicher 4.3 compares the signal of the Meßwortaufnehmers 5 with the sum of material thickness MS, machine constants of the memory 4.2 and the length of the tool WL and forms the signal for the start of movement of the positioning PB. The second comparator 4.4 compares the signal of the Meßwertaufnohmers 5 with the sum of the Vorhaltewert VW and the machine constants of the memory 4.2 and forms the stop call S1 for the punch, which with the STOP signal from the programmable controller 2 via the AND Link 4.7 is linked. The solution determines the time of entry and exit of the tool into or out of the material. The positioning is only carried out as fast as necessary, not always as fast as possible, whereby the machine and especially tools are spared,

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.The calculation of the machine constants, the material thickness and the tool length allows an optimal utilization of the tent which is possible for the positioning. The pre-selectable lead stop stopping values simplify the machine design.

Auch in Nähmaschlnon erfolgen intermittierende Bewegungen des Werkzeuges. Die Anwendung der Schaltungsanordnung kann somit auch auf diesem Sachgebiet erfolgen.Also in Nähmaschlnon intermittent movements of the tool. The application of the circuit arrangement can thus also take place in this field.

Claims (2)

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.1. A circuit arrangement for the numerical control of punching and nibbling machines, using a path control for the workpiece axes with the corresponding Achsmeßwertaufnehmern and a programmable logic controller, characterized in that between the path control (1) of the numerical control and the programmable controller (2) Additional module (4) is arranged, to which a Wegmeßwertaufnehmer for the punch (5) and an input device for technological quantities (6) are connected, and in that of the additional module (4) a start / stop line (S 1) to the punch is guided. 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.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in the additional module (4) the Wegmeßwerte (MW) of the Wegmeßwertaufnehmer for the Sianzstempel (5) on a computing unit (4.1) and a first and second comparator (4.3,4.4) are performed in that connecting lines for the PoBitionsgeschwindigkoit (PV) on the Recheneinneit (4.1), for the material thickness (MS) and the tool length (WL) on a first summing element (4.5) and for the Voi hold value (6) of the input device for technological quantities (6) VW) are guided on a zwoites summing (4.6) that a machine condensate memory (4.2) with the first and second Summieryüed (4.5,4.6) is connected, that the first comparator (4.3) to the first summing element (4.5) and the second comparator (4.4) are connected to the second summing element (4.6) that of the arithmetic unit (4.1) a line for the positioning speed (PV) and of the first comparator (4.3) a line for the B ewegungsb9ginn positioning (PB) on the route control (I) guidedindand that on the second comparator (4.4) downstream AND gate (4.7) a STOP signal line (STOP) from the programmable controller (2) passes and from the output of the AND gate (4.7) Start / stop line (S 1) led to the punch lsi. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention 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.The field of application of the invention are controls for punching and nibbling machines in which the movement of the numerically controlled axes of a workpiece is to be effected as a function of the non-numerically controlled, intermittent movement of a punching tool. Charakterlttik des bekannton Standet der TechnikCharacteristics of the bekannton State of the art 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.Known is a numerically controlled punching and nibbling machine, which is used to produce sheets of any shape. Cutouts whose shape corresponds to the tool shape are produced by punching, any cutouts or contours by nibbling straight lines and circular arcs. Geometric calculations and the arrangement of multiple parts on a disk are handled by a NC processor, the technological calculations of a post-processor. For the technological calculations it is necessary for a programmer to specify different data. These include the sheet thickness from which the post-processor determines the feed interruption during nibbling, the minimum feed per stroke, and the minimum and maximum allowed work piece rejects. The measure "feed / stroke" is defined in nibbling as the distance between two consecutive punches For square nibbling punches, this measure is determined by the edge length, for round punches it is calculated from the desired roughness and punch diameter These values are determined by the programmer and If one of these conditions can not be met, the postprocessor determines a feedrate value that best meets the specified technological conditions, in which case an error message is printed out, which enables the programmer to program the corresponding amount of program deodorization The nibbling of a contour following the punching depends on the thickness of the sheet, the weight of the tool and the tool, and only two different speeds are allowed, which are also checked by the program (Siomens-zeitschrift 44 [1970] Beiheft "Numerisc he controls "), It is also known to determine the position of a punching unit by means of a programmable logic controller. The disadvantage is that the evaluated for discrete signals, z. B. on the dead center of a punch, can not be processed and forwarded quickly enough by a numerical control from the process. Ziel der ErfindungObject of the invention 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.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned and to use numerical controls for punching and nibbling machines such that the working speed, d. H. the lift / minute, this machine can be optimally adapted to the conditions in the process, regardless of the programming.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0436887A1 (en) * 1990-01-08 1991-07-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A numerical control unit
DE102008048991A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Lti Metalltechnik Gmbh Sheet metal, process and tool for producing sheet metal

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