DE1227126B

DE1227126B - Control device for work machines, in particular machine tools

Info

Publication number: DE1227126B
Application number: DEM48863A
Authority: DE
Inventors: Ing Moritz Schoebel; Ing Franz Widhalm
Original assignee: Machinefabrik Heid AG
Current assignee: Machinefabrik Heid AG
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1961-04-27
Publication date: 1966-10-20

Description

Steuereinrichtung für Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, mittels der der gesamte Arbeitsablauf in mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen gesteuert wird. Die einzelnen Arbeitsgänge laufen hierbei nach einem auf einer Programmstelleinrichtung festgelegten Programm ab, so daß die Maschine nach einem Startimpuls das gesamte Programm selbsttätig bis zum Ende durchläuft.Control device for work machines, in particular machine tools The invention relates to a control device for work machines, in particular Machine tools, by means of which the entire workflow in several successive times Operations is controlled. The individual operations run according to one program set on a program setting device, so that the machine the entire program runs through to the end automatically after a start impulse.

Bei bekannten Steuereinrichtungen dieser Art werden sämtliche Funktionen der Maschine einschließlich der Funktionsgrößen auf der Programmstelleinrichtung festgelegt, und zwar mittels Stecker oder Drucktasten auf einem Verteilerfeld, für welches vornehmlich Klinkenfelder oder Kreuzschienenverteiler zur Anwendung kommen. Die Schienen z. B. des Kreuzschienenverteilers sind über Steuerrelais mit den verschiedenen Schalteinrichtungen der Maschine verbunden. Die im Verteiler vorbereiteten Verbindungen werden nacheinander über ein daran angeschlossenes Schrittschaltwerk wirksam. Das Schrittschaltwerk wird seinerseits durch einen oder mehrere Impulsgeber geschaltet, die vorzugsweise als Endschalter ausgebildet sind und durch Nocken in Abhängigkeit von der Bewegung des Werkzeugschlittens betätigt werden. Diese Schaltnocken sind also entsprechend der jeweils geforderten Werkzeugschlittenwege anzuordnen, d. h., sie übernehmen die Aufgabe der Speicherung der Weginformation. Bei der Steuerung und Speicherung umfangreicher Arbeitsprogramme ist eine ebenso umfangreiche wie auch raumerfordernde Anordnung einer Vielzahl von Nockenreihen mit einer ebenso gesteigerten Vielzahl von Impulsabnehmern nicht zu vermeiden. Es sind dementsprechend sowohl hohe Aufwendungen für Schaltmittel wie auch hohe Einrichtezeiten zum Setzen der Schaltnocken erforderlich. Um dieses lästige und zeitraubende Setzen von Nocken zu vermeiden, wurden daher Nockenfelder geschaffen, die als Einheiten beim Umrüsten der Maschine ausgetauscht werden, ohne eine Umsetzung einzelner Nocken selbst vornehmen zu müssen.In known control devices of this type, all functions of the machine including the functional variables on the programming device set, by means of plugs or pushbuttons on a distribution panel, for which are mainly used for latch panels or crossbar distributors. The rails z. B. the crossbar distributor are via control relays with the various Switching devices connected to the machine. The connections prepared in the distributor become effective one after the other via a sequencer connected to it. That Stepping mechanism is in turn switched by one or more pulse generators, which are preferably designed as limit switches and are dependent on cams operated by the movement of the tool slide. These switch cams are thus to be arranged according to the required tool slide paths, d. H., they take on the task of storing the route information. In the control and storage of extensive work programs is as extensive as also space-consuming arrangement of a large number of rows of cams with one as well The increased number of pickups cannot be avoided. They are accordingly both high expenditures for switching devices as well as long set-up times for setting the switching cam required. About this annoying and time-consuming setting of cams To avoid this, cam fields were created to serve as units when retooling of the machine can be exchanged without having to convert individual cams yourself to have to.

Neben dem großen Raumbedarf für die Nockenfelder tritt als weiterer Nachteil die Beschränkung der Informationsdichte, d. h. der Anzahl von Weginformationen, in Erscheinung, die in der konstruktiven Bedingung der Befestigung der Nocken am Nockenfeld selbst gegeben ist und die sich besonders bemerkbar macht, wenn auf dem gleichen Nockenfeld die Weginformation für mehrere verschiedene Programme gespeichert werden soll.In addition to the large space requirement for the cam fields, there is another Disadvantage is the limitation of the information density, i. H. the number of route information, in appearance that in the structural condition of the attachment of the cams on the Nockenfeld itself is given and which is particularly noticeable when on the the same cam field stores the path information for several different programs shall be.

Zur Vermeidung der vorstehend angeführten Nachteile von elektrischen Programmsteuerungen, die in Verbindung mit Impulsgaben über Nocken bzw. Nockenfelder stehen, und zur Verringerung des großen Zeitaufwandes beim Umrüsten der Programme ist bereits der Vorschlag bekannt, kontaktlose Impulsgeber, die auf induktivem, kapazitivem oder photoelektrischem Wege arbeiten, zu verwenden.To avoid the above-mentioned disadvantages of electrical Program controls in connection with impulses via cams or cam fields stand, and to reduce the large amount of time required to retool the programs the proposal is already known to use contactless pulse generators based on inductive, capacitive or photoelectric way work to use.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei selbsttätig ablaufenden elektrischen Programmsteuerungen für Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, außer der wesentlich gesteigerten Dichte von Weginformationen zu erreichen, daß durch entsprechende Ausbildung des Verteilerfeldes das Abwickeln umfangreicherer Programme vereinfacht wird.The invention now aims at automatically running electrical Program controls for work machines, in particular machine tools, except the significantly increased density of path information to achieve that through Appropriate training of the distribution field, the handling of more extensive programs is simplified.

Die Erfindung betrifft somit eine Steuereinrichtung für Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, mit in Abhängigkeit von der Stellung der Maschine arbeitender Impulsgeberanordnung und einem von dieser betätigten Folgeschalter sowie einem Verteilerfeld zur elektrischen Schaltung der zeitlich aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge nach einem einstellbaren Programm. Sie besteht darin, daß die Impulsgeberanordnung aus einem oder mehreren Linealartigen, mit Kerben, Strichmarken oder Magnetmarkierungen versehenen Markierungsträgern mit mehreren Markierungsspuren und den einzelnen Spuren zugeordneten Impulsabnehmern besteht und daß im Verteilerfeld außer den üblichen Schienen zur Aufnahme von Arbeitsinformationen für die einzelnen Arbeitsgänge zusätzliche Schienen vorgesehen sind, mittels deren über gesonderte Schütze die wahlweise Anschaltung der Impulsabnehmer an den Folgeschalter bewirkt wird.The invention thus relates to a control device for work machines, in particular machine tools, depending on the position of the machine working pulse generator and a sequence switch operated by this as well as a distribution field for electrical switching of the consecutive ones Work steps according to an adjustable program. It consists in that the pulse generator assembly from one or more ruler-like, with notches, line marks or magnetic markings provided marking carriers with several marking tracks and the individual tracks assigned pickups exists and that in the distribution field except for the usual Additional rails for recording work information for the individual work steps Rails provided are, by means of which there are separate contactors the optional connection of the pickup to the sequence switch is effected.

Um beim wiederholten Überfahren der gleichen Markierungen wahlweise bestimmte Impulsgaben unwirksam zu machen, sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung im Verteilerfeld weitere Schienen vorgesehen, mittels deren über eine Schalteinrichtung, welche den Stromkreis des Folgeschalters zeitweise unterbricht, und über eine gesonderte Leerimpulszähleinrichtung der Folgeschalter wieder eingeschaltet wird.To optionally when repeatedly crossing the same markings to make certain impulses ineffective, are according to a development of the invention further rails are provided in the distribution panel, by means of which, via a switching device, which temporarily interrupts the circuit of the sequence switch, and a separate one Idle pulse counter is switched on again.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment according to the invention is shown in the drawing.

A b b. 1 und 2 zeigen schematisch Markierungsträger für zwei Bewegungsrichtungen und A b b. 3. das Schaltschema der Steuereinrichtung. Die einzelnen Impulsabnehmer, die beim Abfahren der ihnen zugeordneten Spuren des in Form eines Lineals ausgebildeten Markierungsträgers T bzw. T' wirksam werden, sind mit 11, 12 und I3 bzw. 1, ', 12 und I3' bezeichnet. Diese Impulsabnehmer können, wie in der Darstellung gezeigt, als mechanische Sprungschalter ausgebildet sein, die beim Überfahren von Kerben K am Markierungsträger betätigt werden, wie sie auch als elektronische Schalteinrichtungen ausgebildet sein können, die beim Überfahren von Strichmarkierungen oder auch von Magnetmarkierungen betätigt werden.A b b. 1 and 2 schematically show marker carriers for two directions of movement and A b b. 3. the circuit diagram of the control device. The individual pulse pick-ups that become effective when the traces assigned to them of the marking carrier T or T ' in the form of a ruler are traversed are denoted by 11, 12 and I3 or 1,', 12 and I3 '. These pickups can, as shown in the illustration, be designed as mechanical snap switches that are actuated when crossing notches K on the marking carrier, as they can also be designed as electronic switching devices that are actuated when passing line markings or magnetic markings.

Bei jeder Betätigung der Impulsabnehmer 1i bis I3 bzw. 11' bis 1s erhält ein Relais R1 bzw. R Spannung. Hierdurch wird über Ris, R2 o bzw. R1 s, R2 0 und S4 o. der Folgeschaltmagnet ZMl betätigt. Der Magnet ZMi schließt entsprechend seiner fortlaufenden Schaltung nacheinander die Schaltkontakte ZMil1 bis ZMi1n, d. h., er legt jeweils Spannung an die einzelnen, horizontal angeordneten »Arbeitsphasen«-Schienen A des Verteilerfeldes. Im Verteilerfeld sind ferner vertikal angeordnete Schienen F für die verschiedenen Arbeitsgänge der Maschine vorgesehen. Beim Abstecken dieser Schienen mit bekannten Gleichrichtersteckern GL erfolgt entsprechend der fortlaufenden Schaltung der Arbeitsphasen in den Horizontalschienen A die Verbindung zu den entsprechenden Schaltelementen S6 bis S9, die auf verschiedene Stellglieder, wie Magnetkupplungen, Verstelhnotore, Hydrauliksteuerventile usw., einwirken.With each activation of the pickup 1i to I3 or 11 'to 1s a relay R1 or R receives voltage. As a result, Ris, R2 o or R1 s, R2 0 and S4 or the sequential solenoid ZMl actuated. The magnet ZMi closes accordingly its continuous switching successively the switching contacts ZMil1 to ZMi1n, d. In other words, he puts tension on the individual, horizontally arranged "work phases" rails A of the distribution field. There are also vertically arranged rails in the distribution panel F intended for the various machine operations. When staking this out Rails with known rectifier connectors GL takes place in accordance with the continuous Circuit of the work phases in the horizontal rails A the connection to the corresponding Switching elements S6 to S9, which act on various actuators, such as magnetic clutches, Adjusting motors, hydraulic control valves, etc., act.

Sollen die Arbeitsphasenimpulse nicht von der Spur 1 bzw. 1' des Markierungsträgers .abgenommen werden, sondern soll die Spur 2 bzw. 2' des Markierungsträgers wirksam sein, wird im Verteilerfeld die zusätzliche Schiene SP bzw. SP' abgesteckt. Hierdurch wird das Schütz S2 bzw. S2 erregt. Durch den Ruhekontakt S2 o bzw. S. o wird 11 bzw. Il` wirkungslos und anderseits durch den Arbeitskontakt S2s bzw. S2 s,12 bzw.12 funktionsbereit.Should the work phase pulses not come from track 1 or 1 'of the marker carrier .be removed, but should the track 2 or 2 'of the marker carrier be effective the additional rail SP or SP 'is pegged out in the distribution panel. Through this the contactor S2 or S2 is energized. The normally closed contact S2 o or S. o turns 11 or Il` ineffective and on the other hand through the normally open contact S2s or S2 s, 12 or 12 operational.

Für Eilbewegungen sind die zusätzlichen Schienen ESP und ESP' vorgesehen. Wird ein Gleichrichterstecker GL in diesen Schienen abgesteckt, so wird das Schütz S1 bzw. Si erregt. Die Ruhekontakte S1 o bzw..Si o unterbrechen die Zuleitung zu den Impulsabnehmern 11, 12 bzw. 14' und I,'. Die Arbeitskontakte Sis, S, 's hingegen übertragen die Schaltfunktionen an die Impulsabnehmer 13 bzw. I.', d. h., in diesem Fall können weitere Impulsgaben nur von den Markierungen der Spur 3 bzw. 3' (Eilgangsspur) erfolgen.The additional rails ESP and ESP 'are provided for rapid movements. If a rectifier plug GL is unplugged in these rails, the contactor S1 or Si is energized. The normally closed contacts S1 o or Si o interrupt the supply line to the pulse pick-ups 11, 12 or 14 'and I,'. The normally open contacts Sis, S, 's, on the other hand, transmit the switching functions to the pulse pick-up 13 or I.', ie in this case further pulses can only be emitted from the markings on track 3 or 3 '(rapid traverse track).

Sollen beim wiederholten Überfahren der gleichen Arbeitsspuren Markierungen auf diesen Spuren nicht in Wirkimpulse umgewandelt werden, ist die Anzahl der Leerimpulse auf den zusätzlichen Schienen für Leerimpulse L1, L2, L3 mit Gleichrichterstrecken GL abzustecken. Hierdurch wird das Schütz S4 erregt. Beim Überfahren der nächstfolgenden Markierungen wird Ris wie gewöhnlich geschlossen. Über den geöffneten Kontakt S4 o kann jedoch der Schaltmagnet ZMi nicht weiterschalten, hingegen wird der Zählmagnet ZM2 über den Schaltkontakt S4s des angezogenen Schützes S4 betätigt. Der Zählmagnet ZM2 registriert die Anzahl der erfolgten Leerimpulse durch nacheinanderfolgendes Schalten der Zählkontakte ZM211 bis ZM2/3. Sobald über den Gleichrichterstecker GL und einen geschlossenen Zählkontakt ZM211 bis ZM2/g das Schütz S3 angespeist wird, wird über den Arbeitskontakt S3 s der Schaltmagnet ZMi wieder betriebsbereit, wodurch ein neuer Impuls ein Weiterschalten im Verteilerfeld bewirkt.If markings on these lanes are not to be converted into active pulses when the same working lanes are repeatedly passed, the number of idle pulses on the additional rails for idle pulses L1, L2, L3 must be defined with rectifier lines GL. This energizes contactor S4. When crossing the next following markings, Ris is closed as usual. However, the switching magnet ZMi cannot switch via the open contact S4 o , whereas the counting magnet ZM2 is actuated via the switching contact S4s of the attracted contactor S4. The counting magnet ZM2 registers the number of empty pulses that have occurred by successively switching the counting contacts ZM211 to ZM2 / 3. As soon as the contactor S3 is fed via the rectifier plug GL and a closed counting contact ZM211 to ZM2 / g, the switching magnet ZMi is again ready for operation via the normally open contact S3 s, whereby a new pulse causes a further switching in the distribution field.

Claims

Claims: 1. Control device for work machines, in particular Machine tools, with working depending on the position of the machine Pulse generator arrangement, a sequence switch operated by this and a distribution field for the electrical switching of the chronologically successive operations after one adjustable program, thereby g e k e n n n -z e i c h n e t that the pulse generator arrangement from one or more ruler-like, with notches, line marks or magnetic markings provided marking carriers (T, T ') with several marking tracks (1, 2, 3, 1', 2 ', 3') and the pickups assigned to the individual tracks (11, 12, 1s, II, 12'2 1s') and that in the distribution panel apart from the usual rails (F) for recording of work information for the individual work steps additional rails (SP, SP ', ESP, ESP') are provided, by means of which separate contactors (S1, S11 S2, S21 the optional connection of the pickup to the next switch (ZMi) is effected.

2. Control device according to claim 1, characterized in that in the distribution field further rails (L1, L2, L3) are provided, by means of which over a switching device (S4, S40), which the circuit of the sequence switch (ZMl) temporarily interrupted, and via a separate empty pulse counter (ZM2 " to ZG, /. ") the sequence switch (ZMi) is switched on again. Considered Publications: German Auslegeschrift No. 1042 078; Magazine »workshop and Operation ', 1954, volume 1, p. 357 ff.