DE1538377C - Elektrische Programmsteuerung fur periodisch wiederkehrende Arbeitsvor gange - Google Patents

Description

a) Als Informationsspeicher dienen eine digitale ^1S Scheibe (105) mit Stellimpulsinformation und eine digitale Scheibe (106) mit Steuersignalinformation, die von einem Motor (101) mit einstellbarer Drehzahl angetrieben sind, und zwar die Scheibe (105) mit Stellimpulsinformation unmittelbar und die Scheibe (106) mit Steuersignalinformation über ein Reduziergetriebe (172) derart, daß sich ein ganzzahliges Drehzahlverhältnis ergibt;

b) die Scheibe mit Stellimpulsinformation (105) gibt über eine Abtastvorrichtung (112, 114, 121 bis 130) gleichzeitig eine bestimmte Vielzahl von Stellimpulsen unterschiedlicher

Die Erfindung betrifft eine elektrische Programmsteuerung für periodisch wiederkehrende Arbeitsvorgänge einer automatischen Bearbeitungsmaschine mit zwei digitalen Informationsspeichern, die gleichzeitig einer an den Produktionszyklus angepaßten Geschwindigkeit abgelesen und deren Signale einem logischen Netzwerk zugeführt werden, das bei gleichzeitigem Anliegen von Signalen beider Informationsspeicher Stellsignale für einen Stellmotor abgibt.

Anordnungen dieser Art sind bekannt (Literaturstelle »Internationale Maschinenrundschau«, 1962, Nr. 7/8, S. 126 und 127). Sie wenden die in der elektronischen Rechentechnik üblichen Schaltprinzipien an. Dort ist als Taktgeber ein vom Netz zwangs-

Frequenz an eine entsprechende Zahl von 3° synchronisierter elektronischer Impulsgenerator vorAusgängen (A bis /) ab; gesehen, der je nach Einstellung alle 0,1 bis 1,2 Se-

c) die Scheibe mit Steuersignalinformation (106 ^unten ^{emen Im}P^uls .^ab^^{L O}\^eJ^mfⁿ}^sz^^{1 W1}[^d bzw. 300) steuert über eine weitere Abtast- ^{dabei de},^m J^eweils gewünschten Ablauf des Produkvorrichtung (176, 178, 180 bis 191) bistabile ti°nszyklus angepaßt. Von diesem Taktgeber wird

- Kippstufen (222 bis 231) an, die eine der 35 eine Hauptzahlkette angesteuert, welche in der Nor-

··. Zahl der Stellimpulsfrequenzen entspre- malausfuhrung bis maximal 256 Impulse zahlt Ent-

chende Vielzahl von aufeinanderfolgenden sprechend der wahlbaren Taktzeit ergeben sich bei

.Steuersignalen an eine entsprechende Zahl ^vo"^er Ausnutzung aller Steuenmpulse Produktions-·

zugeordneter Ausgänge (Q bis Z) abgeben; ^zy^{klen von etwa} 30 Sekunden bis 5 Minuten. Ein

d) die Ausgänge einander zugehöriger Stell- ⁴° oder mehrere Nebenzähler gestatten einerseits die. impulse und Steuersignale sind jeweils mit Durchfuhrung von in sich geschlossenen Nebenablau-

. Eingängen von Und-Gattern (151 bis 160) Jf¹¹ innerhalb eines Hauptvorganges zur Bildung von verbunden, und die an den Gatterausgängen Programmschleifen. Andererseits ist es mit Nebenentsprechend erzeugten Impulsfolgen werden ™^hle™. _t ^mo,^gllCb ^Wa.^hj;T^d aufeinanderfolgender dem als Schrittmotor (170) aulgebildeten ⁴⁵ Durchlaufe der Hauptzahlkette die von dort gegebe-Stellmotor als Stellsignale zugeführt; , nen Befehle zykhsch zu verandern. Ein logisches

e) ein dem Schrittmotor (170) vorgeschaltetes . Netzwerk gibt ra Abhängigkeit der augenblicklichen Steuerglied (168) zur Bestimmung von des- ^S _A ^tellung ^{von 1}^" und Nebenzah er an semen sen Drehrichtung wird durch Steuersignale Ausgangen Steuenmpulse ab. Die zeitliche und ortweiterer bistabiler Kippstufen (220, 221) ⁵° liehe Folge dieser Impulse ist vom eingestellten Prodirekt gesteuert, die durch die Scheibe mit gramm abhangig. Dem logischen Netzwerk sind elek-Steuersignalinformation ansteuerbar sind. ironische Schaltglieder oder Relais nachgeordnet,

, welche mehrere Stellglieder, z. B. Elektromotoren,

2. Programmsteuerung nach Anspruch 1, da- ansteuern. Diese bekannte Anordnung gibt also Sidurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit Stell- 55 gnale ab, die den Beginn oder das Ende eines impulsinformation (105) und die Scheibe mit bestimmten Stellvorganges steuern. Stellsignale, die

Steuersignalinformation (106) runde Lochkarten-Scheiben sind, deren Informationen durch je eine fotoelektrische Abtastvorrichtung (114, 112, 121 bis 130 bzw. 176, 178, 180 bis 191) erfaßt werden.

3. Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit Stellimpulsinformation (105) und die Scheibe mit

als Impulsfolgen verschiedener Frequenz und Länge ausgebildet sind und Schrittmotoren zugeführt werden, sind dort nicht vorgesehen.

Außerdem ist eine elektronisch arbeitende Programmsteuerung bekannt (USA.-Patentschrift 3 128 374), bei der die gesteuerten Elemente linear oder kreisbogenförmig in einer oder mehreren Richtungen bewegbar sind. Die Steuerung liefert Impuls-

Steuersignalinformation (106) Scheiben mit ma- 65 folgen direkt an die Stellglieder und bestimmt so die gnetisch festgelegten Bits sind, die durch magne- zeitliche Zuordnung der Bewegung der einzelnen tische Abtaster (180 X bis 191Z) abgetastet Stellglieder und deren jeweilige Geschwindigkeit in werden. diskreten Schritten.

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Die Steuerung des Maschinenablaufes erfolgt bei die in Abhängigkeit von vorhergehenden Arbeits-

dem dort beschriebenen Ausführungsbeispiel über ablaufen oder in Zeitabhängigkeit abgegeben werden,

kodierte Programme, so daß eine Dekodierung, Zwi- während gemäß der Erfindung verschieden lange

schenspeicher usw. erforderlich sind. Impulsfolgen unterschiedlicher Frequenzen abgegeben

Die bekannten Anordnungen sind infolge ihres 5 werden, welche die Bewegung eines Schrittmotors

umfangreichen elektronischen Aufbaues nicht nur steuern.

relativ aufwendig und kompliziert, sondern auch Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind

bezüglich der Programmierung schwierig zu hand- den Unteransprüchen zu entnehmen und in der Figu-

haben. Ihr Aufwand lohnt sich daher nicht für relativ renbeschreibung erläutert. Die Erfindung wird im fol-

einfache Bearbeitungsvorgänge, io genden an Hand von Ausführungsbeispielen gemäß

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnun-

Programmsteuerung der eingangs erwähnten "Art so gen zeigt

einfacher auszubilden, daß sie für einfache Arbeits- F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform

ablaufe wirtschaftlich herstellbar und ohne hohen der elektrischen Programmsteuereinrichtung nach der

Aufwand programmierbar ist, jedoch gegenüber be- 15 Erfindung,

kannten mechanischen Steuerungen kontaktlos, mit F i g. 2 eine Darstellung des Hauptteils der Schaltgrößerer Genauigkeit und ohne Beeinträchtigung anordnung nach F i g. 1,
durch Massenkräfte und Verschleiß arbeitet. F i g. 3 eine gelochte Scheibe mit Stellimpulsinfor-

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer elektri- mation zur Erzeugung von zehn unterschiedlichen sehen Programmsteuerung der eingangs erwähnten 20 Frequenzen für die Einrichtung nach F i g. 2,
Art durch die Gesamtheit folgender Merkmale er- F i g. 4 . eine gelochte Scheibe mit Steuersignalreicht: information, deren spezielle Informationen den Fer-

. _T . ... . ■ tigungsablauf bestimmen,

a) Als Informationsspeicher dienen eine digitale ⁵ _Fi ⁵ _{5 ein früher übUcher mechanischer Nocken}

Scheibe mit Stellimpulsmformation und eine ^ _ef_{nem Stößd der äß der Erfind durch}

digitale Scheibe mit Steuersignalinformation die _elektrische Stellsignale ersetzt wird,

von einem Motor mit einstellbarer Drehzahl an- _F i _{6 den w}* _{eines früher üblichen} Stößels im

getrieben sind und zwar die Scheibe mit Stell- _v ^_{n zu den n} ^B _{ach der Erfindung} möglichen Stell-

impulsinformation unmittelbar und die Scheibe ^ . _Abhä j _{keit von der} Zeit oder Dreh-

mit Steuersignalinformation über ein Reduzier- geschwindigkeit

zaSvthältnteÄ^SiCh ^ ^ganZZahHgeS ^ Fig. 7 eine Programmsteuerung nach Fig. 1 zur

zanivernaitnis ergiot, gleichzeitigen Ansteuerung von drei getrennt gesteu-

b) die Scheibe mit Stellimpulsinformation gibt über _erten Stellgliedern oder zur Ansteuerung eines eineine Abtastvorrichtung gleichzeitig eine be- _zi_ge_n Stellgliedes in einer von mehreren Richtungen, stimmte Vielzahl von Stellimpulsen unterschied- ₃₅ Fig. 8 die Teilansicht einer Scheibe mit Steuerlicher Frequenz an eine entsprechende Zahl von Signalinformation zur Erläuterung der Fig. 6,
Ausgängen ab; F i g. 9 eine zweite Ausführung einer Scheibe mit

c) die Scheibe mit Steuersignalinformation steuert Steuersignalinformation als übliche Lochkarte oder über eine weitere Abtastvorrichtung . bistabile Scheibe,

Kippstufen an, die eine der Zahl der Stellimpuls- 40 Fig. 10 eine Trommel mit Detektoren für die

frequenzen entsprechende Vielzahl von aufein- Lochkarte nach F i g. 9 und .

anderfolgenden Steuersignalen an eine entspre- Fig. 11 eine schaubildliche Darstellung der Trom-

chende Zahl zugeordneter Ausgänge abgeben; mel nach Fig. 10.

d) die Ausgänge einander zügehöriger Stellimpulse Bei der Automation von Herstellungsverfahren, und Steuersignale sind jeweils mit Eingängen 45 deren einzelne Verfahrensstufen sich mit hoher Gevon Und-Gattern verbunden, und die an den Schwierigkeit wiederholen, also beispielsweise bei Gatterausgängen entsprechend erzeugten Im- Maschinen zur Herstellung von Federn, ist ein wirtpulsfolgen werden dem als Schrittmotor ausge- schaftlich arbeitender Dateneingang unerläßlich, dabildeten Stellmotor als Stellsignale zugeführt; ^mit ^{man eine} Steuerung erhält, die bei einer Vielzahl

e)ein dem Schrittmotor vorgeschaltetes Steuer-⁵⁰ yon gesteuerten Vorrichtungen, beispielsweise den

glied zur Bestimmung von dessen Drehrichtung Werkzeugen fur die Formgebung und die Zufuhr von

wird durch Steuersignale weiterer bistabiler Matenahen, die verformt werden sollen, gleichzeitig

Kippstufen direkt gesteuert, die durch die "^nd auf kontinuierlichem Wege steuert Dabei wer-

Scheibe mit Steuersignalinformation ansteuerbar ^de* die ^Werkzeuge und Werkstucke zeitlich aufein-

_sj_nd 55 ander abgestimmt gesteuert, so daß diese zu einem

vorbestimmten Zeitpunkt an einer bestimmten Stelle

Es ist an sich eine mit Scheiben arbeitende Pro- ankommen. Die von ihnen ausgeführte Bewegung ist grammsteuerung für Werkzeugmaschinen bekannt in den meisten Fällen weder konstant, noch hat sie (deutsches Gebrauchsmuster 1 788 889), bei welcher die gleiche Richtung, so daß Vorsorge für die Ändeeine Stellimpulsinformationsscheibe in Abhängigkeit 60 rung der Richtung und der Geschwindigkeit getroffen von Maschinenbewegungen durch einen nocken- werden muß. Außerdem muß der Dateneingang genügesteuerten Stößel schrittweise gedreht wird und da- gend flexibel sein, so daß eine große Anzahl gesteuerbei jeweils eine neue Gruppe von Informationen in ter Bewegungen ermöglicht wird und das automati-Ablesestellung bringt, welche den nächsten Arbeits- sierte.Verfahren *in seiner Anwendung nicht eingegangsteuert. "■ - ⁶5 schränkt wird. - -

Bei dieser bekannten Anordnung wird jedoch die Bisher wurden die Stellglieder häufig bei Form-Scheibe lediglich für die Abgabe von kontinuierlichen gebungsverfahren mit Hilfe einer Nockenscheibe und Stellsignalen'Turiterschiedlicher Dauer herangezogen, eines Stößels, also auf mechanischem Wege, gesteuert.

Die F i g. 5 der Zeichnung zeigt eine solche Nokkenscheibe 32 mit Stößel 30. Dabei wird die' Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgewandelt, welche durch die Pfeile 34 gekennzeichnet ist. Die Nockenscheibe 32 ist in acht gleich große Sektoren unterteilt. Wird die Nockenscheibe 32 in Umdrehung versetzt, dann erfolgt eine Bewegung des Stößels 30 aus der Anfangsstellung, die in F i g. 5 dargestellt ist, gemäß der Kurve 38 der F i g. 6 (oben), abhängig von der Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe 32 bzw. der Zeit. In den vier Steuerungspunkten 40, 42, 44, 46 werden dabei die Parameter der Stößelbewegurig geändert.

Bei der elektrischen Programmsteuerung nach Fig. 1 gelangt eine elektromechanische Vorrichtung zur Signalerzeugung zur Anwendung. Sie dient zur Erzeugung elektrischer Stellsignale an Stelle der bekannten Stößelbewegungen in vorbestimmter regelmäßiger Folge, die ihrerseits zur Steuerung eines Stellgliedes oder Stellmotors 50 dienen. Der Stellmotor 50 besitzt eine Ausgangswelle 51 mit einer Kupplung für den Antrieb eines gesteuerten Elementes (nicht.dargestellt). Der Motor50 empfängt eine Impulsfolge zur Erzeugung einer vorbestimmten Bewegung der Motorwelle. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel weist der Motor zwei getrennte Eingänge 52 (Vorwärts) und 54 (Rückwärts) auf, um gleichzeitig den Drehsinn der Motorwelle 51 festzulegen. Natürlich kann man sich auch anderer Hilfsmittel zur Festlegung der Drehrichtung' bedienen, beispielsweise der Umkehrung der Polarität des Signals oder der Umschaltung der Feldwicklung des Motors. ^v

Die Steuerung enthält als digitale Speicher einen Informationsspeicher mit Stellimpulsinformation 54' (Scheibe 105 nach F i g. 2) zur Abgabe verschiedener Impulsfrequenzen bei einer bestimmten Drehzahl sowie einen Informationsspeicher mit Steuersignalinformation 56 (Scheibe 106 nach F i g. 2), der die speziellen digitalen Informationen zur Erzeugung des Stellsignals speichert. Die beiden Speicher arbeiten mit je einer Detektorgruppe 62 bzw. 64 zusammen, um die elektrischen Signale für den Stellmotor zu erzeugen. Die Speicher 54' und 56 können Scheiben sein, in denen die digitalen Bits als fotoelektrisch abtastbare Löcher in konzentrischen Kreisen um den Mittelpunkt der Scheiben (Fig. 3, 4 und 8) enthalten sind oder auch Karten mit Reihen und Spalten (F i g. 9). Die Speicher 54' und 56 werden mit Hilfe eines Elektromotors66 (101 nach Fig. 2) angetrieben. Ein Steuerglied 68 (102) dient zur Drehzahlwahl des Motors 66. Der Speicher 54' und die Detektorgruppe 62 erzeugen zusammen eine Vielzahl periodischer Signale unterschiedlicher Frequenzen.

Eine Anzahl von Und-Gattern 70 (mit den laufenden Nummern 1 bis. n) entsprechend 151 bis 160 nach F i g. 2, gehören zu der Steuereinrichtung in der Weise, daß je ein Gatter für jede Impulsfrequenz vorgesehen ist. Die Ausgänge 1 bis η der Detektorgruppe 62 sind an entsprechend bezifferte Gatter 70 angeschlossen, wo die Stellsignale abhängig von den speziellen Signalen des Speichers 56 erzeugt werden.

Eine Vielzahl von speziellen Signalen wird in der zweiten Detektorgruppe 64 bzw. 182 bis 191 durch die Drehbewegung des Speichers 56 bzw. 106 für spezielle Steuersignalinformationen erzeugt und durchbistabile Kippstufen 222 bis 231 in Steuersignale umgewandelt. Die Ausgänge mit den laufenden Nummern 1 bis η dieser Detektorgruppe 64 bzw. 182 bis 191 geben an entsprechende zweite Eingänge der Und-Gatter70 (151 bis 161 nach Fig. 2) Signale, um die Gatter entsprechend dem jeweiligen Steuersignal für eine vorbestimmte Zeitdauer und in einer vorbestimmten Reihenfolge für die Stellimpulse des Speichers 54' bzw. 105 durchlässig zu machen.

Die Ausgänge der Und-Gatter70 sind gemeinsam an ein Steuerglied 72 bzw. 168 zur Steuerung der Richtung der Stellbewegung angeschlossen. Das Steuerglied 72 wirkt in dem Sinne, daß die Stellsignale, die von den Gattern 70 kommen, der Stellvorrichtung oder dem Stellmotor 60 bzw. 170 im Sinne einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung zugeführt werden. Die Dreh- oder Bewegungsrichtung wird direkt von Steuersignalen bestimmt, die von den Ausgängen 74 und 76 der dazu mit zusätzlichen bistabilen Kippstufen 220, 221 versehenen Detektorgruppe 64 des Speichers 56 bzw. 106 stammt. Auf diese Weise werden die Dauer und die Richtung der durch den Motor 50 bzw. 170 ausgeführten Bewegung abhängig von der Impulsfrequenz und der Länge der Impulsfolge festgelegt.

Die F i g. 2 der Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der Steuerung nach der Erfindung, mit deren Hilfe die Bewegung eines einzigen formgebenden Elementes gesteuert wird. Ein Motor 101 treibt die Seheibe mit Stellimpulsinformatioh 105 und über ein Reduziergetriebe 172 die Scheibe mit Steuersignalinformation 106 an. Seine Drehzahl ist durch ein Steuerglied 102 veränderbar. Die Scheibe 105 trägt auf zehn konzentrischen Kreisen Löcher unterschiedlicher Zahl und rotiert um die angetriebene Welle 108. Vom Mittelpunkt der Scheibe aus gerechnet, enthält jeder folgende Lochkreis eine zunehmende Anzahl von mit gleichmäßigem Abstand angeordneten Löchern.

Eine Lichtquelle 114 richtet ihre Strahlung auf ein Lichtleiterbündel 112, welches je einen Strahl auf eine Stelle jedes Lochkreises richtet. Fällt ein Lichtstrahl durch ein Loch in der Scheibe, dann fällt das Licht auf eine entsprechende Fotozelle 121 bis 130 auf der anderen Seite der Scheibe. An die Fotozellen 121 bis 130 sind Verstärker 131 bis 140 als Detektoren angeschlossen, die das von jeder einzelnen Fotozelle erzeugte Impulssignal verstärken und formen. Dreht sich daher die digitale Scheibe 105, dann erzeugen die Fotozellen 121 bis 130 eine Vielzahl von Frequenzen entsprechend der Zahl der Lochkreise. Die verschiedenen Stellimpulsfrequenzen sind über Ausgangsklemmen A bis / an entsprechend bezeichnete Eingänge der UND-Gatter 151 bis 160 geführt. Die UND-Gatter sind zu einer Schaltgruppe 151 bis 160 zusammengefaßt. Die Stellimpulsfrequenzen gehen aber nur durch die Gatter hindurch, wenn an den zweiten Gattereingängen Q bis Z gleichzeitig ein von der Scheibe 106 (F i g. 4) mit zugehörigen bistabilen Kippstufen 222 bis 231 erzeugtes Steuersignal anliegt. Die Ausgänge der Gatter 151 bis 160 geben die so gebildeten Stellsignale an einen Impulsformer 162. Von dort gelangen die Stellsignale über einen Verstärker 164 auf ein Steuerglied 168, das entsprechend seinen Eingängen O, P den Drehsinn des Motors 170 bestimmt. Der Motor treibt das zu steuernde Werkzeug oder Werkstück 171 (gesteuertes Element) an.

Der Motor 170 ist ein Schrittmotor, insbesondere ein elektrohydraulisch wirkender Motor für schritt-

weise Fortschaltung, der in Abhängigkeit von einer Impulsfolge eine genau schrittweise Bewegung durchführt. Der Motor besitzt zwei Eingänge entsprechend den Klemmen O, P am Steuerglied 168, nämlich einen für die Vorwärts- und einen für die Rückwärtsbewegung. . ' , '

Ein Steuergerät 163 zur Wegbegrenzung des gesteuerten Elementes 171 ist an den Eingang des Verstärkers 164 angeschlossen und blockiert alle Stellsignale zum Verstärker 164, sobald das gesteuerte Element seine zulässige Grenzlage erreicht hat.

Die Welle 108, welche die Scheibe 105 antreibt, treibt auch die Scheibe 106 an, und zwar erfolgt der Antrieb über ein Reduziergetriebe 172 und eine Ausgangswelle 174. Die Drehzahl der Welle 108 ist ein bestimmtes Vielfaches der Drehzahl der Ausgangswelle 174. Eine'Lichtquelle 176, ein Lichtleiterbündel 178, Fotozellen 180 bis 191 und Verstärker 200 bis 211'sind, wie schon bei der Scheibe 105 beschrieben, angeordnet.

Bei der Scheibe 106 sind gemäß F i g. 4 die digitalen Informationsbits als Löcher in einem anderen Muster als bei der Scheibe 105 gespeichert, nämlich auf zwölf um den Mittelpunkt der Scheibe liegenden Kreisbahnen und mit unterschiedlichen Abständen innerhalb jeder Kreisbahn (die Zahl der Kreisbahnen ist längs des gestrichelten Linienzuges 253 ablesbar). Die von den Fotozellen 180 bis 191 erzeugten Signale werden über die Verstärker 200 bis 211 zur Umwandlung in Steuersignale an bistabile Kippstufen

220 bis 231 mit Ausgängen O bis Z gegeben. Die Ausgänge O und P sind zusätzlich so an die Eingänge der Kippstufen 221 bzw. 220 angeschlossen, daß bei Einschaltung der ersten Kippstufe 220 die Kippstufe

221 ausgeschaltet wird und umgekehrt. Die Ausgänge Q bis Z sind an entsprechend bezeichnete Eingänge der Gatter 151 bis 160 angeschlossen. Ist einer der Kippstufen 222 bis 231 leitend, dann wird ein Steuersignal auf das mit ihm verbundene Gatter gegeben, wodurch eine der mit Hilfe der Scheibe 105 erzeugten Frequenzen durch das Gatter hindurchtreten kann. Die Ausgänge O und P sind dagegen an entsprechend bezeichnete Eingänge des Steuergliedes 168 für die Festlegung der Richtung angelegt, um den Drehsinn des Motors 170 zu bestimmen.

Wie an Hand der Fig. 4 erläutert wird, enthält die Scheibe 106 spezielle Steuersignalinformationen zur Steuerung des gesteuerten Elementes, um vier identisch gleiche Teile herzustellen. Die Scheibe 106 dreht sich im Gegensinne des Uhrzeigers, wie der eingezeichnete Pfeil 252 erkennen läßt. Die Fotozellen liegen längs der gestrichelten Linie 253 unterhalb der Keilnut 254 der Welle 174. -

Rotiert die Scheibe 106, dann lassen zuerst die Löcher 248 und 232 Licht hindurch, um über die Fotozellen 181 bzw. 191 usw. die Kippstufen 221 und 231 zu betätigen. Die Kippstufe 221 schaltet bei ihrem Einschalten die andere Kippstufe 220 aus und betätigt das Steuerglied 168 für die Richtungssteuerung so, daß der Motor 170 sich mit dem gewünschten Drehsinn dreht. Der Ausgang Z der Kippstufe 231 wird jetzt an dem Eingang Z des Gatters 160 wirksam^ dessen zweiter Eingang J eine bestimmte Frequenz von dem Verstärker 140 erhält. Somit gelangt eine Impulsfolge durch das Gatter 160 hindurch zu dem Impulsformer 162. Die Impulsfolge des Stellsignals wird über den Impulsformer 162, den Verstärker 164 und das Steuerglied 168 für die Drehrichtung auf den Motor 170 gegeben, um den Motor entsprechend der durch die Frequenz der Stellimpulse vorgegebenen Schrittgeschwindigkeit zu steuern. Dreht sich die Scheibe 106 weiter, dann fällt Licht durch die Löcher 234 und 236 auf die Fotozellen 191 bzw. 190. Das von der Fotozelle 191 erzeugte Signal stellt die Kippstufe 231 in ihre ursprüngliche Schaltstellung zurück und sperrt das Gatter 160. Das Stellsignal ist dadurch beendet. Gleichzeitig wird das von

ίο der Fotozelle 190 erzeugte Signal über den Verstärker 210 auf die Kippstufe 230 gegeben. Der Ausgang Y der Kippstufe 230 liegt am Eingang Y des Gatters 159, um bei Einschaltung der Kippstufe die angelegte neue Impulsfolge der Ausgangsklemme /

des die Scheibe 105 enthaltenden impulsgebers durch das Gatter 159 hindurchzuleiten. Da die Frequenz des Impulsgebers an der Klemme / verschieden von der Frequenz an der Klemme J ist, wird die Motorgeschwindigkeit 170 und damit die Größe der Bewe-

ao gung des gesteuerten Elementes 171 eine andere.

Bei Anstrahlung der Löcher 238, 240 und 250 wird das Gatter 159 aus- und das Gatter 158 eingeschaltet. Die Impulsfrequenz der Ausgangsklemme H gelangt durch das Gatter 158 zum Motor 170, der

as entsprechend der neuen Frequenz eine dritte Geschwindigkeit annimmt, und zwar mit umgekehrter Dreh richtung, weil die über Loch 250 angesteuerte Kippstufe 220, welche gleichzeitig die Kippstufe 221 abgeschaltet hat, den Drehsinn des Motors 170 umgekehrt hat.

Wenn danach die Löcher 242 und 244 die Fotozellen 189 bzw. 188 einschalten, wird das Gatter 158 ab- und das Gatter 157 eingeschaltet. Der Motor 170 nimmt eine vierte Drehzahl an, bis das Loch 246 über die Kippstufe 228 das Gatter 157 ausschaltet. Dadurch kommt ein vollständiger Zyklus des formgebenden Verfahrens zum Abschluß. Einer einzigen. Umdrehung der Scheibe 106 entsprechen vier derartige Verfahrensstufen.

Das durch die Scheibe 106 vorgegebene Muster legt also die jeweilige Frequenz der Impulsfolge, deren Dauer, jeweilige Reihenfolge und Wirkrichtung fest. Ändert sich die Drehzahl des die Scheiben 105 und 106 antreibenden Motors 101, dann verfolgt das gesteuerte Element 171 zwar immer noch den gleichen kontinuierlichen Weg, aber mit einer anderen Geschwindigkeit. Das Ergebnis hiervon ist, daß die Produktionsgeschwindigkeit eines Herstellungsprozesses, bei welchem die elektrische Steuerung nach den Fig. 1 und 2 angewendet wird, durch Änderung der Drehzahl des Motors 101 erhöht oder herabgesetzt werden kann.

Die in F i g. 8 dargestellte Scheibe 260 kann an die Stelle der Scheibe 106 nach F i g. 2 treten, wenn man Stellsignale erzeugen will, die den zeitabhängigen Weg des gesteuerten Elementes entsprechend dem Weg 38 des Nockenfühlers 30 (F i g. 6) verdoppeln sollen. In Fig. 8 ist nur ein Teil der Scheibe 260 dargestellt, der fehlende Teil der Scheibe enthält natürlich identisch gleiche Daten für einen Zyklus oder ein zu wiederholendes Verfahren. Dreht sich die Scheibe 260, wie durch den Pfeil 259 angedeutet ist, dann betätigen die Löcher 261 und 262 die Fotozellen 180 und 187. Das von der Fotozelle 180 erzeugte Signal schaltet die Kippstufe 220 ein und die Kippstufe 221 aus; ändert also die DrehriclUung des Motors 170.

. Die Fotozelle 187 erzeugt den Impuls 270 (F i g. 6),

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der seinerseits die Kippstufe 227 in dem Sinne einstellt, daß er den Beginn des Steuersignals 271 bewirkt (Fig. 6). Das Steuersignal 271 schaltet das Gatter 156 ein, damit dieses eine Impulsfolge 272 (F i g. 6) zu dem Motor 170 durchläßt, und zwar entsprechend der Frequenz an der Ausgangsklemme F des die Scheibe 105 enthaltenden Impulsgebers. Dreht sich die Scheibe 260 weiter, dann aktiviert das Loch 263 die Fotozelle 187, um den Impuls 273 (F i g. 6) zu erzeugen, der die Kippstufe 227 zurückstellt und das Steuersignal 271 (Fig..6) und das Gatter 156 ausschaltet. Der Motor 170 spricht also auf die Impulsfolge 272 als Stellsignal an, um eine gewünschte Bewegung zwischen den Steuerpunkten 40 und 42 (natürlich feinstufig) herbeizuführen (Fig. 6). Die Löcher 264 bis 266 bewirken entsprechend, daß der Motor 170 eine gewünschte Bewegung des gesteuerten Elementes 171 zwischen den Steuerpunkten 44 und 46 ausführt (Fig. 6 oben). Das gesteuerte Element 171 ist jetzt in der Ausgangsstellung, um einen weiteren Verfahrenszyklus eines entsprechenden Bearbeitungsvorganges zu beginnen.

In Fig. 7 ist eine Steuerung für die Bewegung von drei verschiedenen gesteuerten Elementen (oder sinngemäß für ein einziges gesteuertes Element in drei Richtungen), die beispielsweise in Richtung der X-, Y- und Z-Achse verlaufen, dargestellt. Es kann sich aber auch um eine größere oder kleinere Anzahl von Achsen beliebiger Richtung handeln, die dazu dienen, die gewünschte Bewegung des gesteuerten Elementes herbeizuführen. In Fig. 2 und 7 sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen und Bezugsziffern versehen, mit der Ausnahme, daß die den drei Scheiben 106 zugeordneten Teile zusätzlich mit einem Buchstaben X, Y oder Z versehen sind und daß die der Scheibe 105 zugeordneten Teile zusätzlich mit dem Buchstaben A versehen sind. Die F i g. 7 zeigt nur einen Teil der Wirkverbindungen, um die Wirkung der Steuerung für den Fall der Kombination mehrerer Bewegungen besser erläutern zu können.

Die Steuerung nach Fig. 7 enthält eine Scheibe 105 A sowie drei synchron angetriebene Scheiben 106A!", 106 Y und 106 Z, auf welchen magnetische Bits aufgezeichnet sind. Die Ablesevorrichtungen für die Scheibe 105/4 und die Scheiben 106 X, 106 Y und 106Z sind magnetische Abtastgeräte, in welchen die magnetischen Bits elektrische Signale in den. Detektoren 121/1 bis 130A, 180 bis 191Z, 191Y bzw. 191Z erzeugen. Die von den Detektoren 121Λ bis 130/4 erzeugten Signale werden wie nach Fig. 2 in den Verstärkern 131A bis 140A verstärkt und dann auf die entsprechenden Gatter 151X bis 160Λ', 151 Y bis 160Y und 151Z bis 160Z gegeben. Im übrigen werden die Gatter und die Motoren 170X, 170Y, wie bei Fig. 2 erläutert, betätigt. Die gesteuerten Elemente sind neu mit 278 und einem der Buchstaben X, Y oder Z bezeichnet. Die Bewegung des formgebenden Elementes 278A!" bestimmt z.B. den Durchmesser einer Wendelfeder.
. Die Scheibe 106Y bestimmt z.B. über das formgebende Element 278 Y die Steigung der Wendelfeder.

Die Scheibe 106Z steuert z. B. die Vorrichtung zur Zufuhr des Drahtes für die Wendelfedern. Die Kippstufen 220Z und 221Z geben hier abweichend von den. bisher beschriebenen Ausführungen ein Signal an eine Drahtschere 280 od. dgl., die dazu dient, den Draht im gewünschten Zeitpunkt abzuschneiden. Die Stellsignale am Ausgang der Gatter 151Z bis 160Z werden über einen Impulsformer 162Z und einen Verstärker 164Z einem Motor 168Z für die Drähtzufurir zugeleitet. Der Transport erfolgt

ίο natürlich nur in einer einzigen Richtung, eine Richtungssteuerung oder ein Begrenzer für eine zu weitgehende Bewegung sind daher hier überflüssig.

Aus der beschriebenen Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steuerung ersieht man, daß man durch die auf einer beliebigen Anzahl von Scheiben gespeicherten Informationen jede beliebige Anzahl von Bewegungen steuern kann. Die Scheiben können so gestaltet werden, daß sie eine große Zahl digitaler Informationen enthalten, so daß man auf diese Weise

ao eine große Zahl gewünschter Stellwege steuern kann. Auch nach F i g. 7 können natürlich durch Änderung der Drehzahl des Motors 101 die gesteuerten Elemente 278 X, 278 Y und 278 Z den gleichen Weg oder die gleiche Umrißlinie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchlaufen, um den Produktionsausstoß der Maschine zu erhöhen oder zu verkleinern. F i g. 9 zeigt eine übliche . Lochkarte 300, die an Stelle einer Scheibe 106 verwendet werden kann. Hier sind die Informationen in Form von digitalen Bits als Löcher enthalten. Die Löcher entsprechen den Löchern auf den Scheiben gemäß F i g. 4 und tragen die gleichen Bezugsziffern. Die Lochkarte 300 enthält auch die Informationen zur Steuerung von vier gleichartigen Vorgängen.

Die Lochkarte 300 kann um eine Trommel 302 herumgelegt werden (Fig. 10 und 11), so daß die Lochkarte eine öffnung 304 bedeckt, wobei die Enden der Lochkarte mit Hilfe eines Blattfederpaares 306, 308 festgehalten werden. Das eine Ende 310 der Trommel 302 kann von einem Lager 312 (Fig. 10) aufgenommen werden; außerdem ist eine Welle 314 an dem Ende 310 angebracht, damit eine Drehbewegung übertragen werden kann. Die Welle 314 wird in gleicher Weise wie bei der Scheibe 106 angetrieben.

Die Trommel 302 ist so in dem Lager 312 gehalten und die Lochkarte 300 so auf der Trommel befestigt, daß jede senkrechte Spalte auf der Lochkarte (mit den laufenden Nummern 1 bis 12 versehen) mit einer entsprechenden Fotozelle 180 bis 191 ausgerichtet ist, so daß die Löcher der Lochkarte die jeweils zugehörigen Fotozellen aktivieren. Ein Lichtleiterbündel 316 im Innern der einseitig offenen Trommel 302 liegt den Fotozellen 180 bis 191 gegenüber.

Dreht sich nun die Trommel 302 in Richtung des in Fig. 10 eingezeichneten Pfeils 318, dann werden auf ganz ähnliche Weise Steuersignale erzeugt, wie schon beschrieben.

Statt zur Herstellung einer Wendelfeder kann die beschriebene Steuereinrichtung natürlich auch zur Herstellung von Metallteilen od. dgl. ganz anderer Art benutzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Elektrische . Programmsteuerung für periodisch wiederkehrende Arbeitsvorgänge einer automatischen Bearbeitungsmaschine mit zwei digitalen Informationsspeichern, die gleichzeitig mit einer an den Produktionszyklus angepaßten Geschwindigkeit abgelesen und deren Signale einem logischen Netzwerk zugeführt werden, das bei gleichzeitigem Anliegen von Signalen beider Informationsspeicher Stellsignale für einen Stellmotor abgibt, gekennzeichnet durch die Gesamtheit folgender Merkmale:

   4. Programmsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Informationsspeicher (300) eine rechteckige' Lochkarte dient, die auf dem Umfang einer drehbaren Trommel (302) aufgebracht ist.

   * " 5. Programmsteuerung für mehrere Bewegungsrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Scheiben für Steuersignalinformation (106 X, 106 Y, 106Z) miteinander und mit der Scheibe für Stellimpulsinformation (105Λ) starr gekuppelt sind. .