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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen und insbesondere auf eine Werkzeugmaschine, welche eine Steuereinheit zum Steuern eines Sichtfensters enthält.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein durchsichtiges Sichtfenster, welches von außen gesehen werden kann, ist in vielen Spritzfängern und/oder Öffnungs-/Schließungstüren von Werkzeugmaschinen bereitgestellt. Solche Sichtfenster werden hauptsächlich zur Beobachtung eines maschinellen Bearbeitungszustands und für eine Betriebsprüfung in einer Testlaufbearbeitung oder Testlaufarbeit verwendet. Diese Sichtfenster sind für die Werkzeugmaschinen unentbehrlich, um ein Programm zur maschinellen Bearbeitung zu modifizieren oder das Programm zur maschinellen Bearbeitung zu vervollständigen.
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Jedoch ist dessen Sichtbarkeit verringert, wenn ein Kühlmittel in einem eigentlichen Schneidbetrieb verwendet wird oder Späne fliegen, die allmählich am Sichtfenster anhaften. Zur Entfernung der anhaftenden Substanzen vom Sichtfenster sind einige Verfahren zum Ausblasen von Luft, um die Substanzen abzureinigen, oder Verfahren zum Abreinigen der Substanzen mit einem Wischer bereitgestellt. Jedoch ist es schwierig, die anhaftenden Substanzen, welche durch das Kühlmittel verursacht werden, mit Luft oder dem Wischer vollständig vom Sichtfenster zu entfernen, und in manchen Fällen ist es schwierig, das Innere der Werkzeugmaschine einzusehen. Um diese Probleme zu lösen, offenbart die japanische ungeprüfte Anmeldung zur Gebrauchsmustereintragung,
JP S61- 184 644 U , eine Doppelstruktur zum Abdecken eines Sichtfensters mit einer Blockplatte, um die Erzeugung von Schmutzflecken aufgrund eines Anhaftens von Kühlmittel am Sichtfenster zu verhindern.
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Die Japanische Ungeprüfte Anmeldung zur Gebrauchsmustereintragung, Veröffentlichungsnr. 61-184644 bespricht, dass seine Blockplatte händisch, automatisch oder durch ein anderes Verfahren (Zeilen 8 bis 9 auf Seite 4) geöffnet oder geschlossen werden kann. Jedoch bezieht sich die Anmeldung nicht auf eine automatische Annahme der Notwendigkeit, das Sichtfenster mit der Blockplatte zu blocken. Entsprechend hat der Bediener die Blockplatte zu öffnen oder zu schließen, wenn der Bediener feststellt, dass es notwendig ist, das Sichtfenster mit der Blockplatte zu blocken, und dieser Betrieb ist für den Bediener mühsam. Weitere Hintergrundinformationen zur Erfindung können den Druckschriften
DE 10 2014 103 730 A1 ,
DE 42 34 674 A1 und
JP 2006-75 916 A entnommen werden.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, welche eine Sichtfenstersteuereinheit enthält, welche fähig ist, automatisch festzustellen, ob ein Sichtfenster mit einer Blockplatte zu blocken ist, und fähig ist, einen Öffnungs- oder Schließbetrieb der Blockplatte zu steuern.
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Eine Werkzeugmaschine gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung enthält ein Sichtfenster, welches an einem Spritzfänger oder einer Öffnungs-/Schließungstüre befestigt ist, wobei das Sichtfenster zur Beobachtung eines Bearbeitungsbereichs dient, und eine Blockplatte, die innerhalb des Sichtfensters bereitgestellt ist, wobei die Blockplatte zum Blocken des Sichtfensters dient. Die Werkzeugmaschine enthält ein Stellglied zum Antreiben der Blockplatte, um Zustände zwischen einem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich von außerhalb des Sichtfensters gesehen werden kann, und einem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich nicht von außerhalb des Sichtfensters gesehen werden kann, zu wechseln, eine Betriebsmodusfeststellungseinheit zum Feststellen eines Betriebsmodus der Werkzeugmaschine zum Startzeitpunkt eines Betriebs der Werkzeugmaschine durch ein Programm zur maschinellen Bearbeitung, und eine Steuereinheit zum Antreiben des Stellglieds gemäß dem Feststellungsergebnis durch die Betriebsmodusfeststellungseinheit, um den Öffnungs- oder Schließungsbetrieb der Blockplatte zu steuern, wobei die Steuereinheit eine Einstellungseinheit zum Einstellen eines Testlaufbearbeitungsmodus umfasst und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, die Blockplatte in einen offenen Zustand einstellen, falls der Testlaufbearbeitungsmodus eingestellt wurde und wobei der Testlaufbearbeitungsmodus ist ein Modus zum Prüfen des Betriebs eines Bearbeitungsprogramms nach der Erstellung des Programms ist, und sich auf eine Modus bezieht, in welchem eine Betriebsprüfung ausgeführt werden kann, während eine axiale Bewegungsgeschwindigkeit jeder Achse der Werkzeugmaschine auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt ist.
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In einer Ausgestaltung der Erfinding ist die Steuereinheit zum Antreiben des Stellglieds gemäß einer ausgegebenen Kühlmittelanweisung in einem Programm zur maschinellen Bearbeitung ausgebildet, um den Öffnungs- oder Schließungsbetrieb der Blockplatte beim Startzeitpunkt der Werkzeugmaschine durch das Programm zur maschinellen Bearbeitung zu steuern.
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Mit den obenerwähnten Strukturen können Werkzeugmaschinen bereitgestellt werden, welche eine Sichtfenstersteuereinheit enthalten, die fähig ist, automatisch festzustellen, ob ein Sichtfenster mit einer Blockplatte zu blocken ist, und fähig ist, den Öffnungs- oder Schließungsbetrieb der Blockplatte zu steuern.
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Figurenliste
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Die obenstehenden und andere Aufgaben, Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
- 1 zeigt einen Zustand, in welchem eine Blockplatte zum Blocken eines Sichtfensters offen ist.
- 2 zeigt einen Zustand, in welchem die Blockplatte zum Blocken des Sichtfensters geschlossen ist.
- 3 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster zu blocken ist, abhängig von einem Betriebsmodus.
- 4 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster zu blocken ist, abhängig davon, ob eine Kühlmittelanweisung ausgegeben wurde.
- 5 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster zu blocken ist, gemäß einer Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt einen Zustand, in welchem eine Blockplatte zum Blocken eines Sichtfensters offen ist und ein Bearbeitungsbereich gesehen werden kann. 2 zeigt einen Zustand in welchem die Blockplatte zum Blocken des Sichtfensters geschlossen ist und der Bearbeitungsbereich nicht gesehen werden kann. 1 und 2 zeigen das Sichtfenster und die Blockplatte von oben betrachtet.
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Eine Werkzeugmaschine enthält einen Spritzfänger 2, an welchem eine Öffnungs-/Schließungstüre (nicht gezeigt) befestigt ist. Der Spritzfänger 2 deckt einen Bearbeitungsbereich der Werkzeugmaschine ab um zu verhindern, dass Späne, welche während der Bearbeitung eines Werkstücks erzeugt werden, oder Kühlmittel, welches einem Abschnitt des Werkstücks zugeleitet wird, oder andere Teile während der Bearbeitung und dergleichen aus der Werkzeugmaschine herausfliegen. Ein Sichtfenster 3 ist an dem Spritzfänger 2 oder der Öffnungs-/Schließungstüre befestigt, damit Bediener einen Bearbeitungszustand eines Werkstücks, welches durch die Werkzeugmaschine bearbeitet wird, von außerhalb der Werkzeugmaschine beobachten können. Solch eine Struktur der Werkzeugmaschine ist ähnlich jener von herkömmlichen Werkzeugmaschinen. 1 und 2 zeigen das Sichtfenster 3, welches am Spritzfänger 2 befestigt ist. Das Sichtfenster 3 kann an der Öffnungs-/Schließungstüre befestigt sein (nicht gezeigt).
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Die Werkzeugmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthält eine Blockplatte 5, welche in einer Querrichtung oder einer Längsrichtung entlang des Spritzfängers 2 oder der Öffnungs-/Schließungstüre verschiebbar gelagert ist. Die Blockplatte 5 ist innerhalb des Sichtfensters 3 angeordnet, das an dem Spritzfänger 2 oder der Öffnungs-/Schließungstüre bereitgestellt ist, welche den Bearbeitungsbereich abdeckt. Die Werkzeugmaschine enthält auch ein Stellglied, welcher die Blockplatte 5 antreibt, sich entlang des Spritzfängers 2 oder der Öffnungs-/Schließungstüre zu bewegen. Mit dieser Struktur kann das Sichtfenster 3 zwischen einem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich von außerhalb gesehen werden kann (also von einem äußeren Bereich der Werkzeugmaschine), und einem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich nicht von außerhalb gesehen werden kann, wechseln.
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Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, enthält das Stellglied einen Kolben 9, eine Stange 11, einen Luftzylinder 6, in welchen der Kolben 9 und die Stange 11 eingesetzt sind, eine Luftquelle 10, zum Zuleiten von Luft zum Luftzylinder 6 und ein erstes Magnetventil 7 und ein zweites Magnetventil 8 zum Steuern der Luftzuleitung von der Luftquelle 10 zum Luftzylinder 6. Ein Ende der Stange 11 ist mit dem Kolben 9 verbunden und das andere Ende ist mit einem Block 4 verbunden, mit welchem die Blockplatte 5 verbunden ist. Die Luftquelle 10 leitet Pressluft zum Luftzylinder 6, um den Kolben 9 im Luftzylinder 6 anzutreiben. Es ist bevorzugt, dass das erste Magnetventil 7 und das zweite Magnetventil 8 Magnetventile sind, welche die Zuleitung von Pressluft zum Luftzylinder 6 und die Abgabe von Luft aus dem Luftzylinder 6 wechseln können. Das Stellglied kann durch eine Antriebseinheit, wie einen Motor, anstatt eines Luftantriebs, angetrieben sein.
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Eine Steuereinheit 1 steuert die Luftquelle 10, das erste Magnetventil 7 und das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen oder zu schließen und dadurch Zustände zwischen einem Zustand, in welchem das Innere der Werkzeugmaschine durch das Sichtfenster 3 beobachtet werden kann, und einem Zustand, in welchem das Innere der Werkzeugmaschine nicht durch das Sichtfenster 3 beobachtet werden kann, zu wechseln. In 1 ist eine Signalleitung zwischen der Steuereinheit 1 und der Luftquelle 10 weggelassen. Die Steuereinheit 1 kann eine Einstellungseinheit (nicht gezeigt), zum Einstellen eines Testlaufbearbeitungsmodus enthalten. Alternativ kann die Steuereinheit 1 eine Einstellungseinheit zum Einstellen eines offenen Zustands oder eines geschlossenen Zustands der Blockplatte im Voraus enthalten. Die Steuereinheit 1 kann die Blockplatte 5 in den offenen Zustand einstellen, falls der Testlaufbearbeitungsmodus eingestellt wurde. Alternativ kann die Steuereinheit 1 die Blockplatte 5 steuern, abhängig von einem Zustand, welcher im Voraus eingestellt ist, zu öffnen oder zu schließen, falls der offene Zustand oder der geschlossene Zustand der Blockplatte 5 im Voraus eingestellt wurde.
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Gemäß einer Anweisung zur Öffnung oder Schließung der Blockplatte 5 von der Steuereinheit 1, leiten das erste Magnetventil 7 und das zweite Magnetventil 8 Druckluft, die von der Luftquelle 10 zugeleitet wird, zum Luftzylinder 6, um den Block 4 in einer einachsigen Richtung zu betreiben. Die Blockplatte 5 ist am Block 4 befestigt, und die Blockplatte 5 arbeitet ähnlich dem Block 4 in Reaktion auf den Betrieb des Blocks 4. Mit anderen Worten, durch den Öffnungs- oder Schließungsbetrieb der Blockplatte 5, kann der Zustand zwischen dem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich durch das Sichtfenster 3, welches an dem Spritzfänger 2 oder der Öffnungs-/Schließungstür der Werkzeugmaschine befestigt ist, gesehen werden kann, und dem Zustand, in welchem der Bearbeitungsbereich nicht durch das Sichtfenster 3 gesehen werden kann, gewechselt werden.
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Die Struktur zum Blocken des Sichtfensters 3 mit der Blockplatte 5 ist nicht auf diese Struktur begrenzt und jede Struktur kann eingesetzt werden, solange eine Struktur die Blockplatte 5, die innerhalb des Sichtfensters 3 bereitgestellt ist, enthält, und der Öffnungs-/Schließungsbetrieb der Blockplatte 5 durch die Steuereinheit 1 gesteuert werden kann. Des Weiteren, solange das Sichtfenster 3 geblockt ist, kann das Sichtfenster 3 zur Gänze oder teilweise geblockt sein, und die Größe des Sichtfensters 3 und die Größe des Blockbereichs sind nicht auf gewisse Größen begrenzt.
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3 bis 5 zeigen Steuerungsabläufe, welche durch die Steuereinheit 1 auszuführen sind. 3 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster, abhängig von einem Betriebsmodus, zu blocken ist. Als Reaktion auf ein Drücken eines Zyklusstartknopfs fährt die Bearbeitung mit Schritt (SA1) fort und die Steuereinheit 1 stellt fest, ob ein Betriebsmodus ein Testlaufbearbeitungsmodus ist (Betriebsmodusfeststellungseinheit). Der Testlaufbearbeitungsmodus ist ein Modus zum Prüfen des Betriebs eines Bearbeitungsprogramms nach der Erstellung des Programms und der Testlaufbearbeitungsmodus bezieht sich auf einen Modus, in welchem die Betriebsprüfung ausgeführt werden kann, während eine axiale Bewegungsgeschwindigkeit jeder Achse der Werkzeugmaschine auf eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt ist.
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Falls der Betriebsmodus der Testlaufbearbeitungsmodus ist, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SA2) fort. In Schritt (SA2) schließt die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und öffnet das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass das Sichtfenster 3 gesehen werden kann. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SA4) fort. Falls der Betriebsmodus nicht der Testlaufbearbeitungsmodus ist, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SA3) fort. In Schritt (SA3) öffnet die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und schließt das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu schließen, sodass das Sichtfenster 3 geblockt ist. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SA4) fort.
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Die Steuereinheit 1 startet ein Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SA4)), und in Antwort auf die Fertigstellung der Bearbeitung des Werkstücks beendet die Steuereinheit 1 das Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SA5)). Die Steuereinheit 1 schließt das Magnetventil 7 und öffnet das Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass der Bearbeitungsbereich durch das Sichtfenster 3 gesehen werden kann (Schritt (SA6)). Falls die Werkzeugmaschine mehrere Sichtfenster 3 enthält, können ein oder mehrere Sichtfenster geblockt sein. Im Ablaufdiagramm in 3 wird angenommen, dass vor dem Start von Schritt (SA4) das Programm zur maschinellen Bearbeitung geladen wurde und eine Analyse gestartet wurde. Der Ausdruck „zum Zeitpunkt des Starts eines Betriebs durch ein Programm zur maschinellen Bearbeitung“ in der Beschreibung von Ansprüchen der Erfindung bezieht sich auf den Zeitpunkt einer Ausführung der Bearbeitung gemäß dem in 3 gezeigten Ablauf. Falls die Werkzeugmaschine mehrere Sichtfenster 3 enthält, können ein oder mehrere Sichtfenster geblockt sein.
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4 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster zu blocken ist, abhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen einer Kühlmittelanweisung. Vor dem Start von Schritt (SB1) wurde ein Programm zur maschinellen Bearbeitung geladen und eine Analyse ausgeführt, und die Steuereinheit 1 erlangt Informationen, ob das Programm zur maschinellen Bearbeitung eine vorbestimmte Kühlmittelanweisung oder eine Kühlmittelsperreinstellung enthält. Als Reaktion auf ein Drücken eines Zyklusstartknopfs fährt die Bearbeitung mit Schritt (SB1) fort und die Steuerung 1 stellt fest, ob das Programm zur maschinellen Bearbeitung die Kühlmittelanweisung oder die Kühlmittelsperreinstellung enthält. Eine Kühlmittelsperreinstellung enthält eine Einstellung zum Überspringen der Kühlmittelanweisung im Programm zur maschinellen Bearbeitung. Falls das Programm zur maschinellen Bearbeitung die Kühlmittelanweisung nicht enthält oder das Programm zur maschinellen Bearbeitung die Kühlmittelsperreinstellung enthält, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SB2) fort. In Schritt (SB2) schließt die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und öffnet das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass das Sichtfenster 3 gesehen werden kann. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SB4) fort.
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Falls das Programm zur maschinellen Bearbeitung die Kühlmittelanweisung oder die Kühlmittelsperreinstellung enthält, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SB3) fort. In Schritt (SB3) öffnet die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und schließt das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu schließen, sodass das Sichtfenster 3 geblockt ist. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SB4) fort. Die Steuereinheit 1 startet das Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SB4)) und als Reaktion auf die Fertigstellung der Bearbeitung des Werkstücks beendet die Steuereinheit 1 das Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SB5)). Die Steuereinheit 1 schließt das erste Magnetventil 7 und öffnet das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass der Bearbeitungsbereich durch das Sichtfenster 3 gesehen werden kann (Schritt (SB6)).
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Der Startzeitpunkt eines Betriebs durch ein Programm zur maschinellen Bearbeitung ist der Zeitpunkt der Ausführung der Bearbeitung gemäß dem in 3 gezeigten Ablauf. Falls die Werkzeugmaschine mehrere Sichtfenster 3 enthält, können ein oder mehrere Sichtfenster geblockt werden.
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Falls das Programm zur maschinellen Bearbeitung mehrere Kühlmittelanweisungen enthält, kann die Blockplatte 5 gemäß den Anweisungen geöffnet oder geschlossen werden.
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5 ist ein Ablaufdiagramm zur automatischen Feststellung, ob das Sichtfenster gemäß einer Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung zu blocken ist. Es ist angenommen, dass ein Programm zur maschinellen Bearbeitung vor dem Start von Schritt (SC4) geladen wurde. Als Reaktion auf ein Drücken eines Zyklusstartknopfs fährt die Bearbeitung mit Schritt (SC1) fort und die Steuereinheit 1 stellt fest, ob eine vorbestimmte Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung auf „offen“ eingestellt ist. Die Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung ist eine Einstellung zur Öffnung oder Schließung der Blockplatte im Voraus, um die Öffnung oder Schließung der Blockplatte zu steuern. Falls die Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung auf „offen“ eingestellt ist, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SC2) fort. In Schritt (SC2) schließt die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und öffnet das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass das Sichtfenster 3 gesehen werden kann. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SC4) fort. Falls die Blockplatten-Öffnungs-/Schließungseinstellung auf „geschlossen“ eingestellt ist, fährt die Bearbeitung mit Schritt (SC3) fort. In Schritt (SC3) öffnet die Steuereinheit 1 das erste Magnetventil 7 und schließt das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu schließen, sodass das Sichtfenster 3 geblockt ist. Dann fährt die Bearbeitung mit Schritt (SC4) fort. Die Steuereinheit 1 startet das Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SC4)) und beendet als Reaktion auf die Fertigstellung der Bearbeitung des Werkstücks das Programm zur maschinellen Bearbeitung (Schritt (SC5)). Die Steuereinheit 1 schließt das erste Magnetventil 7 und öffnet das zweite Magnetventil 8, um die Blockplatte 5 zu öffnen, sodass das Sichtfenster 3 gesehen werden kann (Schritt (SC6)). Der Startzeitpunkt eines Betriebs durch ein Programm zur maschinellen Bearbeitung ist der Zeitpunkt der Ausführung der Bearbeitung gemäß dem in 3 gezeigten Ablauf. Falls die Werkzeugmaschine mehrere Sichtfenster 3 enthält, können ein oder mehrere Sichtfenster geblockt werden.
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Gemäß der Ausführungsformen der Erfindung wird ein Betriebsmodus festgestellt und die Blockplatte 5 wird automatisch geöffnet oder geschlossen. Folglich kann dieser Betrieb die Arbeit des Bedieners zum Öffnen oder Schließen der Blockplatte 5 beseitigen. Des Weiteren kann die Öffnung oder Schließung der Blockplatte 5 gemäß einer Anfrage des Bedieners gesteuert sein, zum Beispiel, eine Anfrage des Bedieners zur Öffnung der Blockplatte 5, um die Bedingungen in einer Massenproduktionsverarbeitung zu beobachten, oder eine Anfrage des Bedieners zur Schließung der Blockplatte 5, um Schäden aufgrund von herumfliegenden Spänen ohne Kühlmittelzuleitung zu verhindern.
