DD289353A5

DD289353A5 - Circuit arrangement for damage prevention on forcibly controlled toothing machines

Info

Publication number: DD289353A5
Authority: DD
Publication date: 1991-04-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Schadensverhuetung bei auftretenden Ausfaellen bzw. Stoerungen des Zwangslaufes im Bearbeitungsprozesz an zwangslaufgeregelten Verzahnmaschinen. Waehrend es das Ziel der Erfindung ist, die in Eingriff stehenden Elemente Werkzeug und Werkstueck so auszer Eingriff zu bringen, dasz Beschaedigungen an ihnen sowie an der Maschine verhindert werden, besteht deren Aufgabe darin, im Havariefall den Zwangslauf zwischen Werkzeug und Werkstueck so lange aufrechtzuerhalten, um alle technisch notwendigen Folgeschaltungen fuer die Einleitung bzw. Fortsetzung von Bewegungen durchfuehren zu koennen. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz ein Energieverteiler sowohl mit den netzseitig gespeisten und mit ihren Steuereingaengen- und -ausgaengen mit einer Havarieausloeseeinheit verbundenen Gleichspannungsversorgungsmodulen als auch mit dem gleichspannungspuffernden Energiespeicher einerseits sowie andererseits mit den Gleichspannungsleistungseingaengen der Achsmodule von den am Zwangslauf und Havarieschutz beteiligten NC-Achsen verbunden ist. Fig. 1{Havariefall; Schaltungsanordnung; Schadensverhuetung; zwangslaufgeregelte Verzahnmaschinen; Beschaedigungen an Werkstueck und Werkzeug; Energieverteiler; gleichspannungspuffernder Energiespeicher; CNC-Verzahnmaschine; Havarieschutz}The invention relates to a circuit arrangement for Schadenverhuetung occurring failures or disturbances of forced operation in Bearbeitungsprozesz to positively controlled gear cutting machines. While the object of the invention is to disengage the engaged tool and workpiece so as to prevent damage to them as well as to the machine, their task is to maintain the forced movement between tool and workpiece in the event of an accident, to be able to perform all technically necessary sequential circuits for the initiation or continuation of movements. According to the invention, this object is achieved in that a power distributor is connected both to the mains-powered and with their control inputs and outputs with a Havarieausloeseeinheit DC voltage supply modules and with the Gleichspannungspuffernden energy storage on the one hand and on the other hand with the Gleichspannungsleistungseingaengen the Achsmodule NC involved in the forced running and accidental protection Axes is connected. Fig. 1 {case of disaster; Circuitry; Schadensverhuetung; positively driven gear cutting machines; Damage to work and tools; Energy distribution; DC buffering energy storage; CNC gear cutting machine; Average protection}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Schadensverhütung bei auftretenden Ausfällen bzw. Störungen des Zwanglaufes im Bearbeitungsprozeß an zwanglaufgeregelten Verzahnmaschinen, insbesondere Großwälzfräsmaschinen, bei denen der separate CNC-geregelte Werkstückantrieb als Folgeachse der Bewegung von max. drei Leitachsen für die Werkzeugbewegung folgt.The invention relates to a circuit arrangement for damage prevention in case of failures or incidents of forced running in the machining process at zwanglaufgeregelten gear cutting machines, especially large hobbing machines in which the separate CNC-controlled workpiece drive as a follow-up axis of the movement of max. three master axes for tool movement follows.

-2- 289 Charakteristik des bekannten Standes der Technik-2- 289 Characteristic of the known state of the art

At present, state-of-the-art devices and methods for damage prevention are subject to closed-loop control Gear machines known, for example, when detecting disturbances of the forced-circulation system during the Bearbeitungsüngsprozesses on the one hand, the immediate separation of the tool and workpiece via hydraulic or electronic Eliminate elements and on the other hand shut down the movements of the tool and workpiece. In DD-WP 154 556 a circuit arrangement is described by the as a result of the immediate withdrawal of the tool

währepd des Bearbeitungsprozesses im Havariefall ein möglicher Schaden am Werkstück und Werkzeug verhindert wird. Die zugehörige Schaltungsanordnung setzt sich aus zwei Teilschaltungen zusammen.währepd of the machining process in the event of an accident, a possible damage to the workpiece and tool is prevented. The associated circuit arrangement is composed of two subcircuits.

The setpoint formation for the following axis! Workpiece drive is in one circuit and the second is the tool retraction

mittels einer Einrichtung innerhalb der Zwanglaufsteuerung realisiert.realized by a device within the forced-motion control.

This tool retracting means is constructed so as to be equipped with a DC main arm & b Tool drive in case of accident, e.g. in case of power failure in the control system, via appropriate switching devices with a Retraction motor is electrically connected so that the armature circuit of the tool drive with that of the retraction motor

zusammengeschaltet wird. Grundsätzlich wird dieser Rückzugsvorgang noch von einer Überwachungseinrichtung aktiviert, die insbesondere bei Netzausfällen anspricht und über Thyristoren den Havarierückzug einleitet.is interconnected. Basically, this retraction process is still activated by a monitoring device that responds especially in case of power failure and initiates the Havarierückzug thyristors.

With this solution for an analog-digital forced running is only an improvement of the leadership behavior of Following axis causes. In normal operation, the guidance of the digitally controlled forced axis (workpiece drive) according o.g. Writing by it

erzeugt, daß der aus einem digitalen Soll-Ist-Wertvergleich (abgeleitet aus den Meßsystemmeldungen) in der NC-Steuerung gebildete analoge Sollwer! durch eine Spannung eines Tachogenerators, die aus der Drehung der Leitachse (Werkzeugspindel) abgeleitet wird, zusätzlich multiplikativ beeinflußt wird.generates, that from a digital setpoint-actual-value comparison (derived from the Meßsystemmeldungen) formed in the NC control analog Sollwer! is additionally multiplicatively influenced by a voltage of a tachogenerator, which is derived from the rotation of the guide shaft (tool spindle).

This analog derived voltage of the tachogenerator also becomes a short-term for deliberate accident cases Support of forced running used. Prerequisite for this forced running support, however, is that the actuators for tool and workpiece drive with a

3phasigen Hilfsnetz verbunden sind, das von einem mit einer Schwungmasse gekoppelten Drehstromgenerator nach Netzausfall zur Wirkung kommt.3-phase auxiliary network are connected, which comes from a coupled with a flywheel alternator after power failure to effect.

The disadvantage of this solution is once that to generate an auxiliary network in case of power failure with a Flywheel coupled alternator is used. The kinetic energy reserve acting flywheel is to be interpreted so that they required in the event of an accident Can muster up energy. This leads in particular in large hobbing machines to correspondingly large dimensions of

einzusetzenden Schwungmasse.to be used flywheel.

Furthermore, the disadvantage of this solution a Havarierückzuges is justified in that z. B. in case of power failure the Forced support is maintained for a short while during the concurrent emergency withdrawal, practical

wirkungslos ist, so daß das Werkzeug während des Rückzugsvorganges an den Flanken des Werkstückes Markierungen hinterläßt, da die Auslaufgeschwindigkeiten und deren Dauer beider außer Eingriff zu bringenden Teile in keinem Verhältnisis ineffective, so that the tool leaves marks during the withdrawal process on the flanks of the workpiece, since the discharge speeds and their duration of both disengaged parts in any relationship

zueinander stehen und somit auch der Rückfahrweg nicht definierbar ist. ·♦stand each other and thus the return path is not definable. · ♦

Another disadvantage is that it at the moment of connecting the supported by the flywheel auxiliary network to Voltage dips on the actuators of the tool and workpiece drives, which inevitably leads to the response of the

internen Überwachungseinrichtungen dor Steller und damit zur sofortigen Abschaltung mit Notbremsung der beiden Antriebe von Werkstück und Werkzeug führt.internal monitoring devices dor controller and thus for immediate shutdown with emergency braking of the two drives of workpiece and tool leads.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung an zwanglaufgeregelten Verzahnmaschinen vorzuschlagen, die es ermöglicht, im Havariefall ohne in den Leistungskreisen der am Zwanglauf und Havarieschutz beteiligten Gleichstromstellantriebe Umschaltvorgänge vornehmen zu müssen, entweder die in Eingriff stehenden Elemente Werkzeug und Werkstück so außer Eingriff zu bringen, daß Beschädigungen an ihnen sowie an der Maschine verhindert werden bzw. insbesondere bei Störungen in der elektronischen Regeleinrichtung des Werkstückantriebes den jeweiligen Arbeitsprozeß zu Ende zu führen, um somit Nacharbeit, Ausschuß bzw. Werkzeug- und Maschinenschäden zu verhindern.The object of the invention is to propose a circuit arrangement to continuous-speed gear cutting machines, which makes it possible in the event of an accident without having to make switching operations in the power circuits of the DC drives involved in forced running and accident protection, either disengaging the engaging elements of tool and workpiece in that damage to them and to the machine are prevented or, in particular in the event of faults in the electronic control device of the workpiece drive, lead to completion of the respective working process, in order to prevent rework, rejects or tool and machine damage.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Schadensverhütung an zwanglaufgeregelten Verzahnmaschinenzu schaffen, die im Havariefall den Zwanglauf zwischen Werkzeug und Werkstück solange aufrechterhält, um alle technisch notwendigen Folgeschaltungen für die Einleitung bzw. Fortsetzung von Bewegungen durchführen zu können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Energieverteiler sowohl mit den netzseitig gespeisten und mit ihren Steuerein- und -ausgängen mit einer Havarieauslöseeinheit verbundenen Gleichspannungsversorgungsmodulen als auch mit dem gleichspannungspuffernden Energiespeicher einerseits sowie andererseits mit den Gleichspannungsleistungseingängen der Achsmodulo von dun am Zwanglauf und Havarieschutz beteiligten NC-Achsen verbunden ist.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for preventing damage to zwanglaufgeregelten Verzahnmaschinenzu that sustains the forced running between the tool and workpiece in case of failure to perform all technically necessary sequential circuits for the initiation or continuation of movements. According to the invention, this object is achieved in that a power distributor involved both with the grid side fed and connected to their control inputs and outputs with a Havariauslöseeinheit DC power supply modules as well as the Gleichspannungspuffernden energy storage on the one hand and on the other hand with the DC power inputs of the Achsmodulo of dun on forced running and accidental NC Axes is connected.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Elektronikspannungseingänge der Achsmodule mittels eines Elektronikspannungsversorgungsmodules über den Energieverteiler mit dem Energiespeicher verbunden. Der Motor des lagegeregelten Werkstückantriebes ist in Parallelschaltung mit den Leistungsausgängen von mindestens zwei Achsmodulen verbunden, deren Leistungseingänge mit dem Energieverteiler verknüpft und dessen Steuereingänge mit dem Ausgang des Sollwertbildners für den lagegeregelten Werkstückantrieb verschaltet sind.In an advantageous embodiment of the invention, the electronics voltage inputs of the axle modules are connected by means of a Elektronikspannungsversorgungsmodules via the power distribution with the energy storage. The motor of the position-controlled workpiece drive is connected in parallel with the power outputs of at least two axis modules whose power inputs are linked to the power distributor and whose control inputs are connected to the output of the setpoint generator for the position-controlled workpiece drive.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als Eingänge auf den Sollwertbildner des lagegeregelten Werkstückantriebes der dynamische NC-Sollwert der Werkstückachse mit Abschaltkontakt sowie wahlweise die statischen NC-Sollwerte der Leitachsen mit einem Spannungsstabilisator und Abschaltkontakten geführt werden, außerdem als weitere Eingänge der Drehzahlistwert der Werkzeugspindel und wahlwaise die Diehzahlistwerte von den am Zwanglauf beteiligten NC-Achsen, die von den jeweils zugeordneten Tachogeneratr ren gebildet werden und eine Verbindung zur ' Havarieauslöseeinheit als Steuereingang besitzen. Außerdem wird der Werkzeugzustellmotor vorteilhafterweise von einem Achsmodul angesteuert, dessen Gleichspannungsleistungseingang mit dem Energievorteiler verbunden ist, wobei dessen Sollwerteingang wiederum mit dem Ausgang des Sollwertbildners für den lagegeregelten Werkzeugzustellmotor verbunden ist.A further advantageous embodiment of the invention provides that are performed as inputs to the setpoint generator of the position-controlled workpiece drive, the dynamic NC setpoint of the workpiece axis with shutdown contact and optionally the static NC setpoints of the leading axes with a voltage stabilizer and Abschaltkontakten, also as further inputs the speed actual value the tool spindle and, optionally, the Diehzahlistwerte of NC involved in forced running NC axes, which are formed by the respective associated Tachogeneratr ren and have a connection to the 'Havariauslöseeinheit as a control input. In addition, the Werkzeugzustellmotor is advantageously controlled by an axis module whose DC power input is connected to the energy advantage, wherein the setpoint input is in turn connected to the output of the setpoint generator for the position-controlled Werkzeugzustellmotor.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, den Sollwertbildner für den lagegeregelten Werkzeugzustellmotor über seine Eingänge einerseits mit dem O/A-Wandler des NC'/PC-Steuerungssystems für den lagegeregelten NC-Sollwert eines Werkzeugzustellmotors, über einen Abschaltkontakt und zum anderen über einen Zuschaltkontakt mit dem Elektronikspannungsversorgungsmodul zu verbinden sowie zusätzlich über einen Steuereingang mit der Havarieauslöseeinheit zu verschalten.A further advantageous solution provides, the setpoint generator for the position-controlled Werkzeugzustellmotor via its inputs on the one hand to the O / A converter of the NC '/ PC control system for the position-controlled NC setpoint of a Werkzeugzustellmotors, via a shutdown contact and on the other via a make contact to connect to the electronics power supply module and also to interconnect via a control input to the emergency trip unit.

In Weiterbildung einer vorteilhaften Lösung wird der Energiespeicher aus einem separaten Gleichstrommotor gebildet, der mit einer Schwungmasse gekoppelt ist, welcher wiederum über den Energieverteiler mit den netzgespeisten Gleichspannungsversorgungsmodulen in Verbindung steht, und über ein Elektronikspannungsversorgungsmodul eine Verbindung zwischen dem Energievertoiler und der Stromversorgung des NCVPC-Steuerungssystems hergestellt wird. Die Vorteile der erfinderischen Lösung liegen darin begründet, daß bei Ansprechen der Havarieauslöseeinheit die in Eingriff stehenden Elemente Werkstück und Werkzeug ohne Beschädigung außer Eingriff gebracht werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Auftreten bestimmter Havariefälle (z. B. Ausfall eines Achsmoduls des Werkstücktischantriebes) der Arbeitsprozeß nicht unterbrochen wird und somit die Bearbeitung des Werkstückes bis zu dessen Fertigstellung fortgesetzt werden kann.In a further development of an advantageous solution, the energy store is formed from a separate DC motor which is coupled to a flywheel, which in turn is connected via the power distributor to the mains-powered DC power supply modules, and via an electronic power supply module, a connection between the power converter and the power supply of the NCVPC control system will be produced. The advantages of the inventive solution are due to the fact that in response to the accidental trip unit, the engaging elements workpiece and tool can be disengaged without damage. A further advantage is that when certain accident cases occur (eg failure of an axis module of the workpiece table drive), the working process is not interrupted and thus the machining of the workpiece can be continued until its completion.

In Sonderfällen, wie z. B. bei Netzspannungsausfall, ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung außerdem möglich, das NC-/PC-Steuerungssystem kurzzeitig zu stützen.In special cases, such as As in mains voltage failure, it is also possible with the solution according to the invention to support the NC / PC control system for a short time.

embodiment

Die Erfindung stellt einen Teil des Antriebs- und Steuerungssystems einer CNC-gesteuerten Verzahnmaschine dar und soll nachfolgend am Beispiel einer CNC-gesteuerten Großwälzfräsmaschine bei Havarieauslösung durch Netzspannungsausfall anhand zugehöriger Zeichnungen näher erläutert werdenThe invention is a part of the drive and control system of a CNC-controlled gear cutting machine and will be explained in more detail below using the example of a CNC-controlled large hobbing machine at Havarieauslösung by mains voltage failure with reference to accompanying drawings

Es zeigen Show it

Fig. 1: shows the circuit arrangement for maintaining the forced operation in case of emergency Fig. 2: shows the circuit arrangement for the energy storage Fig. 3: shows the circuit arrangement for the setpoint generator for position-controlled workpiece drive Fig. 4: shows the circuit arrangement for the setpoint generator for position-controlled Werkzeugzustellmotor In CNC-controlled large hobbing machines, the workpiece drive is realized via a planetary gear, whose Central drive via a powerful DC drive with constant speed and the web drive by a

hochdynamischen lagegeregelten Antrieb erfolgt.highly dynamic position-controlled drive takes place.

From Fig. 1, the essential elements of the drive and control system and their interconnection

erkennbar.recognizable.

Furthermore, it can be seen from Fig. 1 that the power distributor 12 forms the central assembly which supplies the mains Gleichspannungsversorgugsmodule 11 and the parallel-connected energy storage 13 with the DC voltage inputs

der Achsmodule 18 für den lagegeregelten Werkstückantrieb und dem Achsmodul 25 sowie mit den Gleichspannungseingängen des externen Elektronikspannungsversorgungsmoduls 15 verbindet.the axis modules 18 for the position-controlled workpiece drive and the axle module 25 and with the DC voltage inputs of the external electronics power supply module 15 connects.

The two axis modules 18 for the position-controlled workpiece drive are connected in parallel via an inductance with the Motor 20 of the workpiece table linked, in turn, via a gear 21, the workpiece table 22, a measuring system 23 for Position detection and a tachogenerator 24 for Drehzahlistwerterfassung of the workpiece table 22 drives. The voltage of the tachogenerator 24 is the two axis modules 18 fed in parallel as a controlled variable, but in

diesem speziellen Beispiel lediglich ein Achsmodul 18 freigeschaltet wird, während das andere Achsmodul 18 als redundanteIn this particular example, only one axle module 18 is released while the other axle module 18 is redundant

Unit runs idle and only activated in case of malfunction or failure of certain elements of the drive and control system

wird. Das Achsmodul 25 des Werkzeugzustellmotors ist diesem direkt zugeordnet. Die eingangsseitig mit dem Energieverteiler 12 verbundenen externen Elektronikspannungsversorgungsmodule 15 liefern ausgangsseitig die Versorgungsspannung für diebecomes. The axis module 25 of the Werkzeugzustellmotors this is assigned directly. The input side connected to the power distributor 12 external electronic power supply modules 15 provide the output side, the supply voltage for

CNC control and the control and control parts of the axis modules 18 and 25. The drive system of the tool drive consists of a motor 4, which kinematically via a transmission 5 the Tool spindle 7 and a measuring system 6 for their position detection and a tachogenerator 3 for speed detection

antreibt.drives.

Electrically, the motor 4 is connected to a main drive divider, which has a control input with a tachogenerator

verschaltet ist und netzgespeist wird. Das Antriebssystem ist so mit einem übergeordneten NC-/PC-Steuerungssystem 1 verbunden, daß ein Rechnersystem 1 c mit einem Eingang über eine Meßsystemauswerteeinheit 1 b mit den Meßsystemen deris interconnected and mains powered. The drive system is connected to a higher-level NC / PC control system 1, that a computer system 1 c with an input via a Meßsystemauswerteeinheit 1 b with the measuring systems of

Machine and another input via the I / O card unit 1 a linked to the binary process signals, not shown The computer system in turn is via an output of the I / O card unit 1 a with all the necessary switching elements of Drive system and the machine linked. The second output of the computer system 1 c is via a D / A converter 1 d with

den Sollwertbildners 16 und 17 sowie mit dem Sollwerteingang des Stellers 8 des Werkzeugantriebes verschaltet.the setpoint generator 16 and 17 and connected to the setpoint input of the actuator 8 of the tool drive.

Die Havarieauslöseeinheit 14 ist ein- und ausgangsseitig mit einer Netzüberwachung 9, den Überwachungseinrichtungen der netzgespeisten Gleichspannungsversorgungsmodule 11, den Achsmodulen sowie der E/A-Karteneinheit 1 a des NC-/PC-Steuerungssystems 1 verschalten.The accidental trip unit 14 is on the input and output side with a network monitoring 9, the monitoring devices of the mains-powered DC power supply modules 11, the Achsmodulen and the I / O card unit 1 a of the NC / PC control system 1 interconnect.

Des weiteren wird ein Ausgang dieser Havarieauslöseainheit 14 auf die Sollwertbildner 16 und 17 geführt. In Fig. 2 ist eine spezielle Ausführungsform des Energiespeichers 13 (mit Schwungmasse) dargestellt. Hierbei ist der über die Gleichspannungsversorgungsmodule 11 netzgespeiste Energieverteiler 12 über einen elektrischen Umschalter 13a, welcher von der E/A-Karteneinheit 1 a des NC/PC-Steuerungssystems 1 angesteuert wird, entweder ausgangsseitig über eine zwischengeschaltete Anlaufeinheit 13b mit einem Gleichstrommotor 13c oder direkt mit diesem elektrisch verbunden. Dieser Gleichstrommotor 13c ist kinematisch mit einer Schwungmasse 13d und einem Tachogenerator 13e gekoppelt.Furthermore, an output of this breakdown trigger unit 14 is fed to the setpoint formers 16 and 17. FIG. 2 shows a special embodiment of the energy accumulator 13 (with flywheel mass). In this case, via the DC power supply modules 11 network-fed power distributor 12 via an electrical switch 13a, which is controlled by the I / O card unit 1 a of the NC / PC control system 1, either on the output side via an intermediate start-up unit 13b with a DC motor 13c or directly with this electrically connected. This DC motor 13c is kinematically coupled to a flywheel 13d and a tachogenerator 13e.

Vom Tachogenerator 13e führt eine elektrische Verbindung zur E/A-Karteneinheit 1 a des NC-/PC-Steuerungssystems 1. In Fig.4 ist der Sollwertbildner 16 des lagegeregelten WerkstOckantriebes 19 in einer möglichen Ausführungsform schaltungstechnisch dargestellt. Auf eine ausführliche verbale Beschreibung dieser Schaltung soll an dieser Stelle verzichtet werden.From the tachogenerator 13e carries an electrical connection to the I / O card unit 1 a of the NC / PC control system 1. In Figure 4, the setpoint generator 16 of the position-controlled WerkstOckantriebes 19 is shown circuitry in one possible embodiment. On a detailed verbal description of this circuit should be omitted here.

Als Eingänge werden die fünf Ausgänge des D/A-Wandlers 1 d und die Drehzahlistwerte von vier Tachogeneratoren in diesen Sollwertbildner 16 geführt. Die Havarieauslöseeinheit 14 ist ausgangsseitig mit den Eingängen des Abschaltkontkates 16a und des Umschaltkontaktes 16d verbunden. Der Sollwertbildner 17, gemäß Fig.3, besteht aus einem Abschaltkontakt 17 a, der eine Verbindung zum D/A-Wandler 1 d und aus einem Zuschaltkontakt 17 b, der über einen Stellwiderstand 17c eine Verbindung zum Elektronikspannungsversorgungsmodul 15 besitzt.As inputs, the five outputs of the D / A converter 1 d and the speed actual values of four tachogenerators in this setpoint generator 16 are performed. The accidental trip unit 14 is the output side connected to the inputs of the Abschaltkontkates 16a and the changeover 16d. The setpoint generator 17, according to Figure 3, consists of a shut-off 17 a, which has a connection to the D / A converter 1 d and a Zuschaltkontakt 17 b, which has a resistor 17c to the electronic power supply module 15.

Sein Steuereingang führt wiederum zur Havarieauslöseeinheit 14. Die Ausgänge sowohl des Abschalt-, wie auch des Zuschaltkontaktes 17 a, 17 b werden dabei auf den Sollwerteingang des Achsmoduls 25 geschaltet. Die Schaltungsanordnung wirkt in Verbindung mit der Steuerung der Maschine folgendermaßen:Its control input in turn leads to the accidental trip unit 14. The outputs of both the shutdown, as well as the make contact 17 a, 17 b are switched to the setpoint input of the axis module 25. The circuitry works in conjunction with the machine control as follows:

Im havariefreien Zustand wird im Rechnersystem in Auswertung der Meßwerte der aus den an Werkzeug und Werkstück angebrachten Meßsystemen 6 und 23 entsprechend der vorgegebenen technologischen Aufgabe, über den D/A-Wandler 1 d ein Sollwert an den Sollwertbildner 16 ausgegeben, der sich aus der Differenz von berechneter Soll- und gemessener Istpostition ergibt.In the free state of the computer system in evaluation of the measured values of the attached to the tool and workpiece measuring systems 6 and 23 according to the given technological task, via the D / A converter 1 d a setpoint output to the setpoint generator 16, resulting from the difference calculated calculated target and measured actual position.

Außerdem liegen gleichzeitig am Sollwertbildner 16 die im Prozeß konstanten Übersetzungsverhältnisse der drei Leitachsen zur Werkstückachse als Folgeachse an, aus denen durch analoge Multiplikation jeder dieser Konstanten mit dem Geschwindigkeitsistwert der zugehörigen Leitachse Teilsollwerte gebildet werden.In addition, at the same time at the setpoint generator 16 are the constant in the process ratios of the three master axes to the workpiece axis as a slave axis from which partial setpoints are formed by analog multiplication of each of these constants with the actual velocity value of the associated master axis.

Vom Teilsollwert, dersich aus der Drehung der Werkzeugspindel 7 ableitet, wird eine im Prozeß konstante Spannung subtrahiert, die etwa 90% der Drehung des Werkstücktisches 22 entspricht und dadurch eine Mindestdrehzahl des lagegeregelten Antriebsmotors 19 des Werkstücktisches 22 bewirkt. Im Additionsglied 16c werden die analog gebildeten Teilsollwerte der einzelnen Achsanteile, die etwa 10% des Gesamtsollwertes für den Werkstücktisch 22 darstellen mit dem digital gebildeten Lageregelungssollwert für den Antrieb 19 überlagert.From the partial setpoint, which derives from the rotation of the tool spindle 7, a constant in the process voltage is subtracted, which corresponds to about 90% of the rotation of the workpiece table 22 and thereby causes a minimum speed of the position-controlled drive motor 19 of the workpiece table 22. In the adder 16c, the part setpoint values of the individual axis components which are formed in an analog manner and represent approximately 10% of the total setpoint value for the workpiece table 22 are superimposed on the digitally formed position control setpoint value for the drive 19.

Dieser so ermittelte Sollwert wird an die beiden Achsmodule 18 des lagegeregelten Werkstückantriebes 19 gegeben. Der Sollwert der lagegeregelten Werkzeugzustellachse wird im havariefreien Zustand direkt vom D/A-Wandler 1 d durch den Sollwertbildner 17 an den Achsmodul 25 durchgeschaltet und im Antriebssystem verarbeitet.This determined setpoint is given to the two axis modules 18 of the position-controlled workpiece drive 19. The setpoint of the position-controlled tool feed axis is switched through in the non-hazardous state directly from the D / A converter 1 d by the setpoint generator 17 to the axis module 25 and processed in the drive system.

Die aktiven Achsmodule (Im Normalfall ein Achsmodul 18 und das Achsmodul 25) werden im havariefreien Zustand über den Energieverteilter 12 durch die netzseitig gespeisten Gleichspannungsversorgungsmodule 11 betrieben. Die Versorgung der Steuer- und Regelteile der Achsmodule 18 und 25 sowie die Stromversorgung für das NCVPC-Steuerungssystem 1 erfolgt durch das aus dem Enorgieverteiler 12 gespeiste externe Elektronikspannungsversorgungsmodul 15.The active axle modules (usually an axle module 18 and the axle module 25) are operated in the non-hazardous state via the energy distributor 12 by the DC power supply modules 11 fed on the network side. The supply of the control and regulation parts of the axle modules 18 and 25 and the power supply for the NCVPC control system 1 is effected by the supplied from the Enorgieverteiler 12 external electronics power supply module 15th

Im Betriebs- bzw. havariefreien Zustand wird, gemäß Fig. 2, der Gleichstrommotor 13c für den Antrieb der Schwungmasse 13d über den Energieverteiler 12 direkt durch die netzgespeisten Gleichspannungsversorgungsmodule 11 gespeist. Die zwischen Gleichstrommotor 13c und Energieverteiler 12 befindliche zuschaltbare Anlaufeinheit 13b mit beispielsweise einer oder mehreren Widerstandsstufen sichern einen strombegrenzten Hochlauf des Antriebssystems. Zur Funktionsüberwachung des Energiespeichers 13 dient ein Tachogenerator 13e, der bei einer festgelegten Mindestdrehzahl ein Schaltsignal über die E/A-Karteneinheit 1 a an das Rechnersystem 1 c abgibt.In the operating or havariefreien state is, as shown in FIG. 2, the DC motor 13 c fed to drive the flywheel 13 d via the power distributor 12 directly through the mains-powered DC power supply modules 11. The switchable starting unit 13b, which is located between the DC motor 13c and the energy distributor 12, with, for example, one or more resistance stages, ensure a current-limited start-up of the drive system. For function monitoring of the energy storage 13 is a tachogenerator 13e, which emits a switching signal via the I / O card unit 1 a to the computer system 1 c at a specified minimum speed.

Die Überwachung der Funktion des Antriebssystems bzw. dessen Steuerung erfolgt im Betriebszustand über die E/A-Karteneinheit 1 a, und die Meßsystemauswerteeinheit 1 b des NC'/PC-Steuerungssystemo 1 sowie durch die Havarieauslöseeinheit 14.The monitoring of the function of the drive system or its control is carried out in the operating state via the I / O card unit 1 a, and the Meßsystemauswerteeinheit 1 b of the NC '/ PC-Steuerungungssystemo 1 and by the accidental release unit 14th

Bei Auftreten einer Havarie, infolge beispielsweise eines Neizspannungsausfalles, wird in der Havarieauslöseeinheit 14 das entsprechende Auslösesteuersignal an die Sollwertbildner 16 und 18 als auch an die netzgespeisten Gleichspannungsversorgungsmodule 11 abgegeben.In the event of an accident, as a result of, for example, a Neizspannungsausfalles, the corresponding trigger control signal is delivered to the set value generator 16 and 18 as well as to the mains-powered DC power supply modules 11 in the accidental trip unit 14.

Daraufhin werden nunmehr die vom Netz gespeisten Gleichspannungsversorgungsmodule 11 vom Netz getrennt sowie der Energieverteiler 12 aus dem Energiespeicher 13 versorgt. Der Gleichstrommotor 13c und die Schwungmasse 13d des Energiespeichers 13 arbeiten jetzt als Gleichstromgenerator.Thereupon, the DC power supply modules 11 fed by the mains are now disconnected from the grid and the power distributor 12 is supplied from the energy store 13. The DC motor 13c and the flywheel 13d of the energy storage 13 now operate as a DC generator.

Gleichzeitig wird auch durch Abschaltung von Steuerpotentialen der Steller des Werkzeugspindelantriebes 8 vom Netz getrennt. Die weiterhin benötigten Steuerpotentiale werden durch Realisierung einer Abfallverzögerungsschaltung zeitgleich begrenzt gehalten.At the same time the actuator of the tool spindle drive 8 is disconnected from the network by switching off control potentials. The further required control potentials are kept limited by implementing a fall-off delay circuit.

Im Sollwertbildner 16 werden die steuerungsseitig ermittelten D/A-Werte abgeschaltet. Die konstanten Spannungswerte, die die technologisch bedingten Übersetzungsverhältnisse beinhalten, werden jedoch kurzzeitig durch den Sollwertbildner 16 gestützt.In setpoint generator 16, the D / A values determined on the control side are switched off. However, the constant voltage values, which include the technologically related gear ratios, are briefly supported by the setpoint generator 16.

Gleichzeitig wird gemäß Fig.4 der Umschaltkontakt 16d betätigt, wodurch der Istwert der Drehzahl des Motors 20 des Werkstücktisches 22 auf das Additionsglcid 16c gelegt wird, so daß in diesem ein Summensollwert gebildet werden kann, der kurzzeitig eine selbständige analoge Führung des Werkstückantriebes sichert, die unabhängig vom NC-/PC-Steuerungssystems 1 wirkt.At the same time as shown in Figure 4, the changeover 16d is actuated, whereby the actual value of the rotational speed of the motor 20 of the workpiece table 22 is placed on the Additionsglcid 16c, so that in this a cumulative setpoint can be formed, which ensures a short time independent analog guidance of the workpiece drive, the regardless of the NC / PC control system 1 acts.

Voraussetzung für die Funktion dieser selbständigen analogen Führung im Havariefall ist jedoch, daß in einem bedienerunabhängigen Prüfprozeß nach Eingabe der technologischen Parameter in das NC-/PC-Steuerungssystom 1 ein PC-interner Driftabgleich der konstanten Übersetzungsverhältnisse nacheinander vorgenommen wird, indem diese Spannungen durch Korrektur der Ausgabe der Spannungswerte der D/A-Wandler 1 d so justiert werden, daß der digitale NC-Sollwert ohne Berücksichtigung des Sollwertes des Motors 20 des Werkstücktisches 22 auf Null abgeglichen wird. Der SollwertbiMner 17 schaltet bei Havarieauslösung auf einen fest voreingestellten gestützten Sollwert um, der eine radiale Trennung von Werkstück und Werkzeug mit vorgegebener Geschwindigkeit bewirkt.However, a prerequisite for the function of this independent analogue management in the event of an accident is that in a user-independent test process after entering the technological parameters in the NC / PC-Steuerungsystom 1 a PC-internal drift compensation of the constant ratios is performed successively by these voltages by correcting the Output of the voltage values of the D / A converter 1 d are adjusted so that the digital NC setpoint is adjusted to zero without taking into account the target value of the motor 20 of the workpiece table 22. In the event of a breakdown, the setpoint generator 17 switches over to a permanently preset, supported setpoint value which causes a radial separation of workpiece and tool at a predefined speed.

Die Havarieauslöseeinheit 14 meldet die Havarie auch an das NC-/PC-Steuerungssystem 1. Dadurch, bzw. durch die Havarieursache selbst, wird dieses Steuerungssystem 1 abgeschaltet, wodurch alle nicht extern geführten Bewegungen gestoppt und alle nicht gestützten Steuergeräte stromlos werden.The accident response unit 14 reports the accident to the NC / PC control system 1. This, or by the cause of the accident itself, this control system 1 is turned off, causing all non-externally guided movements stopped and all non-supported control units are de-energized.

Claims

1. Circuit arrangement for damage prevention at zwanglaufgeregelten gear cutting machines, in particular large hobbing machines consisting of Achsmodulen of transistor converters, DC power modules, an energy storage, a Havariauslöseeinheit, Sollbildner and D / A-Wandlem, characterized in that a power distributor (12) fed both with the mains side and its control inputs and outputs with a Havarieauslöseeinheit (14) connected DC power supply modules (11) and with the Gleichspannungspuffernden energy storage (13) on the one hand and on the other hand with the DC power inputs of the Achsmodule (18) is involved in the forced and Havarieschutz involved NC axes.

2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the electronics voltage inputs of the axle modules (18) by means of a Elektronikspannungsversorgungsmodules (15) via the power distributor (12) to the energy storage device (13) are connected.

3. Circuit arrangement according to claim ^, characterized in that the motor (19) of the position-controlled workpiece drive is connected in parallel with the power outputs of at least two axis modules (18) whose power inputs connected to the power distributor (12) and its control inputs to the output of a setpoint generator (16) are interconnected for the position-controlled workpiece drive.

4. The circuit arrangement according to claim 1 and 3, characterized in that as inputs to the setpoint generator (16) of the position-controlled workpiece drive of the dynamic NC setpoint of the workpiece axis with shutdown contact (16a) and optionally the static NC setpoints of the leading axes with a voltage stabilizer (16b ) and Abschaltkontakten (16a) are guided, also as further entries of the speed actual value of the tool spindle (7) and optionally the actual speed of the participating in forced NC-axes, which are formed by the respective associated tachogenerators (2) and (3) and a Have connection to the accidental trip unit (14) as a control input.

5. The circuit arrangement according to claim ^, characterized in that the Werkzeugzustellmotor (26) is controlled by an axis module (25) whose DC power input to the power distributor (13) is connected, wherein the setpoint input in turn with the output of the setpoint generator (17) for the position-controlled Tool feed motor is connected.

6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that the setpoint generator (17) for the position-controlled Werkzeugzustellmotor via its inputs on the one hand to the D / A converter (1 d) of the NC / PC control system (1) for the position-controlled NC Setpoint of Werkzeugzustellmotors (26), via a shut-off (17a) and the other via a Zuschaltkontakt (17 b) connected to the electronic power supply module (15) and in addition via a control input to the emergency disabling unit (14) is connected.

7. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the energy store (13) from a separate DC motor (13 c) is formed, which is coupled to a flywheel (13 d), which in turn via the power distributor (12) with the mains-powered DC power supply modules (11 ).

8. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that via an electronic power supply module (15), a connection between the power distributor (12) and the power supply of the NC / PC control systems (1) is made.