DE1463141A1

DE1463141A1 - Device for controlling machine tools

Info

Publication number: DE1463141A1
Application number: DE19651463141
Authority: DE
Inventors: Horst Hujer; Manfred Hujer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1965-05-06
Publication date: 1969-02-13

Description

"Vorrichtung zum Steuern von Werkzeugmaschinen" Die Erfindung richtet eich auf eine Vorrichtung zum Steuern von 11erk$eugmaschinen mit Programmierung des Bewegungsablaufs auf einem Programmträger, bei dessen axialer Bewegung eine Folge von Schaltvorgängen der Steuereinrichtung ausgelöst wird. "Device for controlling machine tools" The invention is directed to a device for controlling machine tools with programming of the sequence of movements on a program carrier, the axial movement of which triggers a sequence of switching operations of the control device.

Abgesehen von der bekannten numerischen Steuerung, die nur auf einen bestimmten Verwendungszweck abgestellt ist und deren Programmaierung eines geschulten Personals sowie entsprechend teurer Geräte bedarf, ist die Steuerung der Bewegungsvorgänge mittels Schaltnocken weit verbreitet Einspurige ltockeneteuerungen sind zwar verhältnismäßig einfach, hinsichtlich der zu steuernden Bewegungen .jedoch eng begrenzt: Der kleinste Schaltweg eines Schaltnockens ist dabei von seiner Baulänge und der Konstruktion (z.B. gestufter Schaltnocken) abhängig. Eine Umschaltung in mehrere Bewegungsrichtungen der Maschine erfordert bereits einen beträchtlichen elektrischen Schaltungsaufwand, und sie ist an bestimmte Programmschaltungen gebunden, die auf die jeweilige Maschine abgestellt sind. Although ltockeneteuerungen Apart from the known numerical control, which is parked on a specific use and their Programmaierung a trained staff and correspondingly more expensive requires equipment, is widely used to control the motions by switching cams Single Lane are relatively simple in terms of .However to be controlled movements tightly limited: The smallest switching path of a switch cam depends on its length and construction (e.g. stepped switch cam). Switching in several directions of movement of the machine already requires a considerable amount of electrical circuitry, and it is tied to certain program circuits that are tailored to the respective machine.

Durch die Verwendung mehrspuriger Nockensteuerungen lassen sich die Schaltwege wesentlich verkleinern. Sie sind jedoch programmgebunden, und der zugehörige elektrische Schaltnngsfsufwand ist vergleichsweise groß. Eine Austauschbarkeit von mehrspurigen Nockenträgern an der gleichen Maschine ist sehr aufwendig. Unter verschiedenen, ähnlich ausgerüsteten Maschinen ist eine solche Austauschbarkeit der Nockenträger wegen der damit verbundenen Einstellarbeit nur sehr bedingt möglich. Hinzu kommt, daß es sehr oft Schwierigkeiten bereitet, mehrspurige Nockenträger konstruktiv in den Maschinen unterzubringen, da sie breit bauen und daher einen erheblichen Platz einnehmen. Die Kosten für mehrepurige Nockenträger und den dazugehörigen Nocken, sind gemessen an den Gesamtkosten der elektrischen Ausrüstung einer Maschine erheblich.By using multi-track cam controls, the switching paths can be significantly reduced. However, they are program-bound and the associated electrical switching effort is comparatively large. Interchangeability of multi-track cam carriers on the same machine is very complex. With different, similarly equipped machines, such interchangeability of the cam carriers is only possible to a very limited extent because of the adjustment work involved. In addition, it is very often difficult to constructively accommodate multi-track cam carriers in the machines, since they are wide and therefore take up a considerable amount of space. The costs for multi-step cam carriers and the associated cams are considerable when measured against the total costs of the electrical equipment of a machine.

In dem Bestreben, die programmierte Steuerung von Werkzeugmaschinen zu vereinfachen und eine weitgehende sowie mit einfachen Mitteln durchzuführende Austauschbarkeit von zuvor festgelegten Programmen herbeizuführen, sieht die Erfindung eine den Programmträger fotoelektrisch abtastende Steuerung für die Bewegungsvorgänge von Werkzeugmaschinen vor. Diese Maßnahme gewinnt besondere Bedeutung bei Fräsmaschinen, insbesondere, Konsolfräsmas'chinen, deren Werktisch mehrdimensibnal bewegbar ist. Durch dief'fotoelektrische ^Abtastung -eines` Prögrammträgers , kann dieser ` wesentlich kleiner rausgeführt =werden: @Aiderer-= seits ergibt sich eine beträ,chtliche@-Erhöhüng der-Schalty punktwiederholbarkeit bei verringertem baulichen und Schaltungsaüfwand@ 1n V@le'iterbildung dieses ' allgemeinen, Gedankens weist 'dis Steüereinrichtung'mindestens'eine mit'einer Lichtquelle zusammenwirkende Potodiöde 'auf', -und* der zwischen Lichtquelle `und" Potödioc'ieangeördnete'-`frogr8,mmträger ist lichtdurch- läss'ig- sowie iriit hturidürchlässfigen Markierungen ver- sehen, oder @a "er er ist' Iich@ufidurchlässig sowie mit ' Iicht- durohlä`ssigenr!Markieru-ngen versehen. Die- =Markierung`en des' Programmträgers können infolge- .der . .". opt`schei%"Äbtabtüng nicht nur' sehr gedrängt angeordneW; ,_ soridlEeze-n -äüeh, je %tergleichsweise: klein ausgebildet seü@: y DaMit =eth'dht -ech. auch- der Genauigkeitsgrad beträchtlich.: ; Die Programmierung kann beispielsweise von Hand ;mit-Lineal und Zeichenstift oder auch, bei größerer Genauigkeit, mit einem @rogramtnergerä@t vßrgeröminen werden, mit welchem sich eirfe' Genauigkeit- bis Ltwa, zu 1/100 mm erreichen: 1äßt: Diese Schaltgenauigkeit übersteigt die der vorbekannten-.: Ilockensteüeruhg -im --allgemeInen--@beträ.chtlich., Andererseits s't-'der-bii-erfür erforderlich,e>@Aufwänd- 'wE-sentlich geringer: als- derjenige ,°ei-ner-nurzeriis7chem-Zteuerung,. :- Erfindungsgemäß weist die Steuereinrichtung mindestens eine der Anzahl der Markierungen tragenden Zeilen des Programmträgers entsprechende Zahl von Fotodioden auf. Die einzelrnn Dioden sind zweckmäßig im Zeilenabstand übereinander gegenüber der Lichtquelle angeordnet. Die Notwendigkeit der Markierung des Programmträgers in mehrere Zeilen ergibt sich insbe$Ondere bei Vorhandensein mehrerer zu steuernder Bewegungsebenen der Werkzeugmaschine. Da die einzelnen Fotodioden leicht gegeneinander abzuschirmen sind, kann der Zeilenabstand vergleichsweise klein gewählt werden. In an effort to simplify the programmed control of machine tools and to bring about extensive interchangeability of previously defined programs that can be carried out with simple means, the invention provides a control for the movement processes of machine tools which photoelectrically scans the program carrier. This measure is of particular importance Milling machines, in particular, console milling machines, their The workbench can be moved in several dimensions. Through the photoelectric scanning of a program carrier, can this be made out much smaller: @ Aiderer- = On the other hand, there is a considerable @ increase in the penalty point repeatability with reduced structural and Circuit wall @ 1n V @ le'iterbildung this 'general, thought indicates' dis Control device 'at least' one with 'one light source interacting potentiometer 'on', -and * between the light source `and"Potödioc'ieangeördnete'-`frogr8, mmträger is translucent Permissive as well as iriit hturi-permissive markings see, or @a "he he is 'I @ ufi-permeable as well as with' Iicht- Provide permeable markings. The = markings of the 'program carrier can as a result of the. . ". opt`schei% "abbot not only 'very tightly arrangedW;, _ soridlEeze-n -äüeh, each% equivalently: small educated seü @: y DaMit = eth'dht -ech. also- the degree of accuracy is considerable .:; Programming can be done by hand, for example, with a ruler and pencil or, if more precise, with a @ rogramtnergerä @ t vßrgeröminen with which Eirfe 'accuracy up to Lt about, to 1/100 mm achieve: 1: This switching accuracy exceeds that of the previously known: Ilockensteüeruhg -im --allgemeInen--@beträ.chtlich., On the other hand s't-'der-bii-erfor necessary, e> @ Aufwänd- 'wE-significantly lower: as - the one, ° of-a-cerebral-control ,. : - According to the invention, the control device has at least one number of photodiodes corresponding to the number of lines of the program carrier bearing the markings. The individual diodes are expediently arranged in line spacing one above the other opposite the light source. The necessity of marking the program carrier in several lines arises in particular when there are several planes of movement of the machine tool to be controlled. Since the individual photodiodes can easily be shielded from one another, the line spacing can be chosen to be comparatively small.

Der durch die unterschiedliche Lichteinwirkung auf die Dioden ausgelöste Impuls wird unter Verstärkung auf die Steuereinrichtung und damit auf das jeweilige Schaltschütz übertragen.The impulse triggered by the different effects of light on the diodes is amplified and transmitted to the control device and thus to the respective contactor.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Markierungen unmittelbar auf dem Programmträger angeordnet sind. Eine andere Alternative ist darin zu sehen, daß die Markierur)gen auf einer Folie, Platte, einem Blatt od.dgl. angebracht sind,die ihrerseits auf dem Programmträger befestigt ist. Diese außerhalb oder in der Maschine angefertigten Programm seien sie nun auf einem Programmträger oder aber auf einer zusätzlichen Folie od.dgl. aufgezeichnet, können beliebig ausgetauscht werden, wozu lediglich der Programmträger selbst gegenüber der Maschine eingestellt werden muB. Die einzelnen Markierungen liegen jedoch gegeneinander fest. 'Dabei lassen sich die Programme unter geringem Aufwand und in bleibender Form herstellen. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfübrungsform sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 die Steuerungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine in abgebrochener perspektivischer Darstellung und Fig. 2 'einen Schnitt etwa nach Linie II-II in Fig. 1. Von der Werkzeugmaschine ist der Einfachheit halber lediglieh der auf dem Bett 1 mittels einer Schwalbenschwanzführung 2 gelagerte und hin- und herbewegliche Schlitten 3 wiedergegeben. An diesem Schlitten 3 ist seitlich eine Halterung 4 für den Programmträger 5 angeordnet, dessen anderes Ende in einer entsprechenden Halterung 4 gelagert ist. Während die Schraube 19 der Arretierung des Programmträgers dient, erfolgt die axiale Einstellung durch die Schraube 6, der gegebenenfalls eine Justierskala od.dgl.-zugeordnet sein kann, die jedoch im einzelnen nicht wieder-, gegeben ist. In gleicher Weise -ist auch die gegenüberliegende, nicht dargestellte Halterung ausgebildet.It is within the scope of the invention that the markings are arranged directly on the program carrier. Another alternative is to be seen in that the Markierur) gene on a foil, plate, sheet or the like. are attached, which in turn is attached to the program carrier. These programs produced outside or in the machine may be on a program carrier or on an additional film or the like. recorded, can be exchanged as required, for which only the program carrier itself has to be set in relation to the machine. However, the individual markings are fixed against each other. 'The programs can be created with little effort and in permanent form. Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment and on the basis of the drawing. 1 shows the control device on a machine tool in a broken perspective view and FIG. 2 'shows a section approximately along line II-II in FIG supported and reciprocating slide 3 reproduced. A holder 4 for the program carrier 5, the other end of which is mounted in a corresponding holder 4, is arranged on the side of this slide 3. While the screw 19 is used to lock the program carrier, the axial adjustment is made by the screw 6, which can optionally be assigned an adjustment scale or the like, but which is not shown in detail. The opposite bracket, not shown, is designed in the same way.

Der Programmträger 5 besteht bei der wiedergegebenen Ausführungsform aus einer durchsichtigen Platte 7, auf deren Fläche 8 eine Folie oder Platte 9 befestigt ist, die die Markierungen 10 trägt. Diese Markierungen 10 sind gegenüber licht undurchlässig. Die Beiden Platten 7 und 9 sind fest miteinander verbunden. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die einzelnen Markierungen 10 in mehreren übereinanderliegenden, parallelen Zeilen 11 angeordnet sind.The program carrier 5 exists in the embodiment shown from a transparent plate 7, on the surface 8 of which a film or plate 9 is attached is who the Marks 10 bears. These markings 10 are opposite opaque to light. The two plates 7 and 9 are firmly connected to one another. From Fig. 1 it can be seen that the individual markings 10 in several superimposed, parallel lines 11 are arranged.

Der Programmträger 5 verläuft durch eine insgesamt mit 12 bezeichnete fotoelektrische Abtasteinrichtung, die eine lichtquelle 13 aufweist, die in dem Gehäuse 14 untergebracht ist. Der Lichtstrahl tritt durch den Gehäuseschlitz 15 aus, der sich über die Höhe der Zeilenanordnung 11 auf den Programmträger 5 erstreckt. Dem Gehäuse 14 gegenüberliegend ist ein weiteres Gehäuse 16 angeordnet, welches in einer zum gegenüberliegenden Austrittsschlitz 15 für den Lichtstrahl der Lichtquelle 13 paralleln Anordnung übereinander eine Reihe von Fotodioden 17 aufnimmt, von denen in Fig. 2 im Schnitt lediglich eine dargestellt ist. Die Anzahl der Fotodioden 17 entspricht dabei zumindest der Zahl der Zeilen 11 des Programmträgers 5. Der vertikale Abstand der einzelnen Dioden 17 voneinander entspricht dem Abstand der Zeilen 11. Über die Leiter 18 ist eine jede Diode 17 an die Steuereinrichtung angeschlossen, die einen der Diode nachgeschalteten Y@rstärker aufweist. Es können auch mehrere Dioden fallweise auf einen Verstärker geschaltet werden. Diese Schaltungsanordnung ist, da sie zum Stand der Technik und nicht zur Erfindung geht, im einzelnen nicht wiedergegeben. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im Vorstehenden beschriebene und in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen. So kann abweichend von dieser .beschriebenen Ausführungsform beispielsweise auch die Folie oder Platte 9 einen lichtundurchlässigen Überzug aufweisen, während die mit 10 bezeichneten Marlierungen für licht durchlässig sind. Es ist andererseits mögli-eh, daß die Marlderungen 10, lichtundurchlässig oder aber lichtdurchlässig, unmittelbar auf der Platte 7, die dementsprechend lichtdurchlässig bzw: lichtundurchlässig ausgebildet ist, angebracht sind.The program carrier 5 runs through a photoelectric scanning device, designated as a whole by 12, which has a light source 13 which is accommodated in the housing 14. The light beam exits through the housing slot 15, which extends over the height of the line arrangement 11 onto the program carrier 5. Opposite the housing 14. A further housing 16 is provided, which above the other receives a to the opposite outlet slot 15 paralleln for the light beam of the light source 13 arrangement, a series of photodiodes 17, of which an average of just one is shown in Fig. 2. The number of photodiodes 17 corresponds at least to the number of lines 11 of the program carrier 5. The vertical distance between the individual diodes 17 corresponds to the distance between lines 11. Via the conductor 18, each diode 17 is connected to the control device, which is one of the diode has downstream Y @ r stronger. Several diodes can also be connected to an amplifier on a case-by-case basis. This circuit arrangement, since it relates to the prior art and not to the invention, is not shown in detail. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawing, but numerous modifications are possible without these deviating from the basic concept of the invention. For example, in a departure from this embodiment described, the film or plate 9 can also have an opaque coating, while the marlings denoted by 10 are transparent to light. On the other hand, it is possible that the marlderings 10, opaque or translucent, are attached directly to the plate 7, which is correspondingly translucent or opaque.

Die Platte oderFolie-9,kann dann als lichtdurchlässige. Schutzabdeckung,dienen oder ganz entfallen.The plate, or film-9, can then be used as translucent. Protective cover, serve or omitted entirely.

Claims

Pat tentary: spx @ ache

1. Device for controlling machine tools with Progream: ation of the movement on a pro @ r @ amatrKger, with these axial movements a hol, e voxi 1 @ chaltvorfr # jngen of the control unit triggered is characterized by a totoelectrical output taateinrichtung (12) for the beam path of the inputs rictatung ei nfxeordr-.eten program @ aarmtrxgar (5) " 2. Device according to claim 1, characterized in that .:. Ekennzeiehnet, that the ßteueinrichtung at least one with a Lichtluelle (13) cooperating photodiode (17) on- and the between the light rulers and the Toto- diode arranged T-rogrrmmtr-I.gsr (5) translucent and riding opaque markings (10) pre- see or opaque , as well as with light durctrlfis-iren M.Irkierunf'ren is provided . j. Device n, ict- f "nspruch 1 or 2, thereby t-akenn- indicates that the control unit has at least one der A-nzf: @; l de # M-; rkierunteen (10) trr: f-, end lines (11) des llrot-, rEtmr.4tr -t; ers (r ',) corresponding number of photo having diodes (17). 4. Vorricht-ttg c: r: c: @: -rssr.-ruch 1 to 3, thereby : ekean- xeichnet that the individual photodiodes ('f7) in line

distance one above the other argeoranet are. 5. Yorrichtung according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the marking elements ( 10) are immediate well of the program carrier (5) are attached 6. Device according to one of claims ' f to 4, thereby characterized in that the markings (1t3) on a holie, fleet or the like. (9) are attached that their- is attached to the gram carrier (5) . ?. Device according to one of Claims 1 Dis, u, characterized characterized that the aging (4 ) Ar den Frogra «mun - tragar5 @ a dustisreinrichtur @ :; (6) and a lock tation 6 93 nut @ re @ st.