K,ybernetisohe Steuerung an Werkzeugmaschinen! insbesondere
an Schleif- und Ziehsohleifma,sohinene Die Erfindung betrifft eine kybernetische
Steuerung
an Werkzeugmasohinenginsbesondere an Schleif- und
Ziehsohleifaasohinen
mit geradlinigere riohtungswweohselnder Bewegung des Werkzeuges
oder Werkstüokeng mittels welcher beim Bearbeiten von Werkstücken
mit
beliebigen Abweichungen der Forst von der Zylindrizität
automatisch die geforderte Zylindrizität erreicht wird; Bei
einer der bisher bekannten Methoden wird das insofern erreicht, daß.der
Bedienende nachdem er das Werkstück
seiner ?sänge
nach absohnittweine ausgemessen hat, zuerst
die Abschnitte mit dem
maxe Aufmaß abarbeitet und sich
so nach und nach an
die geforderte Zylindri$ität heran-
tastet, um damit das Werkatüok
seiner Gesamtlänge entsprechend auf das Soll--Maß zu bearbeiten' Dabei
ist der
Bedienende gezwungenf der hänge der einzelnen Abschnitte
entsprechend» die Maschine manuell fortgesetzt umzuschalten
oder aber die Begrenzungsanaohläge für den Arbeitsweg den
Werkzeuges
mehrmals zu verstellen,
Bei einer anderen Methode wird das damit
errelohtg da,ƒ der Vorschub des Werkzeugen so begrenzt wird,
daD zuerst die Abschnitte mit dem maac, Aufmaß also der max,
Abweichung von der Zylindrizität: abgearbeitet werden
bis die
Zylindrisität nahezu erreicht isty wobei das
Werkzeug fortgesetzt
über die ganze Inge den zu bearbeitenden Werkstaoken geführt wird,
Dienen Methoden haftet der Nachteil ans daß sie kost-
spielig
und zeitraubend aiade da der Bedienende ständig
das Werkstück
auf Eylindrizität kontrollieren mußq wobei
erhebliche Stillstandszeiten
und Leerlaufzeiten ent-
stehen,
Der Erfindung liegt deshalb
die Aufgabe zugrunde
eine Methode und Steuerung $u schaffen,
mit welcher Werkstücke mit unterschiedlichen Abweichungen
der
Form von der Zylindrizität infolge unterschiedlichen Aufmaßes
automatisch derart bearbeitet werden! daß bei
optimaler Ausnutzung
der aufgewendeten Bearbeitungszeit die geforderte Zylindrizität
erreicht wirdv wobei
die Maschine die erforderlichen
Kontrollmessungen während den Bearbeitungsvorganges selbsttätig durchführt,
Bei der vorliegenden Erfindung wird das insofern erreicht!
daß das Werkstück
mittels den Werkzeugeng daß mit einer Meßateuereinriohtung
in Verbindung steht, in bekannter Weise abgetastet wird' wobei
mittels einer kybernetischen Steuerung das Werkzeug bei Beginn des
Arbeitsprozesses zuerst die Abschnitte mit den maz. Aufmaß bearbeitet,
Die Länge des erforderlichen Arbeitsweges wird dabei
automatisch
auf die hänge der Abschnitte begrenzt. K, ybernetisohe control on machine tools! in particular on grinding and Ziehsohleifma, sohinene The invention relates to a cybernetic control to Werkzeugmasohinenginsbesondere to grinding and Ziehsohleifaasohinen with straighter riohtungswweohselnder movement of the tool or Werkstüokeng by means of which at the machining of workpieces with any deviations of the timber from the cylindricity automatically the required cylindricity is reached; In one of the previously known methods is achieved insofar daß.der operating end after the work of his? Sang to absohnittweine has measured, first the sections with the maxe allowance executes and to the required cylindricity so little by $ ity zoom in scans to allow the Werkatüok its total length corresponding to the target - to work level 'where the operator is gezwungenf the hang of each section accordingly "toggle continued manually the machine or to adjust the Begrenzungsanaohläge to go to work the tool repeatedly on another method is the so errelohtg there ƒ the advance of the tools is limited so DAD first portions with the maac, oversize so the max, deviation from the cylindricity: are processed until the Zylindrisität almost reached ISTY wherein the tool is continued over the entire Inge the run to be processed Werkstaoken, dienes methods have the disadvantage ans d ate them costly and time consuming aiade because the operator ever the workpiece on Eylindrizität control mußq wherein significant downtime and idle time corresponds stand, The invention is therefore based on the object a method and control $ u provide with which workpieces of different variations in the shape automatically processed in this way due to the cylindricity due to different allowances! that an optimum use of the spent processing time, the required cylindricity wirdv reaches the machine performs the necessary control measurements during the machining operation automatically, in the present invention is achieved insofar! is that the workpiece that is associated with a Meßateuereinriohtung in connection by means of the Werkzeugeng sampled in a known manner 'which by means of a cybernetic control the tool at the start of the working process first the sections with the maz. Machined allowance, the length of the required travel is automatically limited to the length of the sections .
Nach Erreichen der Zylindrizität erfolgt automatisch
die
Endbearbeitung des Werkstückes über seine ganze Länge
auf
das geforderte Sollmaße Eine derartige Methode und Steuerung
hat den Vorteil,
daß das manuelle Kontrollmessen und die damit verbundenen
Stilletandsmeiten
entfallene Ebenso entfallen die Leerlaufzeiten,
An
einem Ausführungsbeispiel soll eine derartige kybernetische Steuerung z.B,
an einer Ziehschleifmaschine erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Abb.
1 - einen Querschnitt durch ein Werkstücks dessen
Form
der Bohrung infolge unterschiedlichen
Aufmaßes von der Zylindrizität
abweicht
Abb. 2 - ein Schema einer kybernetischen Steuerung mit
logischen Verknüpfungselementen Eine Ziehschleifmaschine ist mit einer
bekannten
nicht dargestellten berührungslosen Meßsteuereinrichtung
ausgerüstet* Dieser ist erfindungsgemäß eine kybernetische
Steuereinrichtung zugeordnet, Diese besteht im Wesentlichen aus dem Zähler
3 mit den Binärsteilen 4; 5 und dem Zähler 6 mit den
Binärstellen
7 bis 11 oder mehr, Dem Zähler 6 sind
logische Verknüpfungselemente
zugeordnet, die im Nachstehenden als UND--Gliedp ODER-Glied
oder Negator bezeichnet werden. So beeinflußt der Zähler 6
über die
UND-Glieder 12 bis 15 das ODER-Glied 16, Dem ODER-Glied
16
sind nachgeordnet die Speicher 17; 18 mit ihren Speichereingängen
19 bzw, 21 sowie den Löscheingängen 20 bzw, 22,
Dem
Löscheingang 20 des Speichers 17 ist der Negator 23
zugeordnet;
der auch wie der Speichereingang 22 des
Speichers 18 mit dem
Eingang des Zählers 3 verbunden ist.
Der mit dem ODBß-Glied
16 in Verbindung stehende Negator 24 wirkt auf die UND-Glieder
25; 269 welche über das
OD88-Glied 27 auf den Löscheingang des Zählers
3 einwirken, Außerdem sind die beiden Speicher 17; 18 mit den
UND-Gliedern
25; 26 verschaltete Die Arbeitsweise einer derartigen kybernetischen
Steuerung wird wie folgt dargelegt:
Angenommen es soll ein Werkstück
nach Abb. 1 ziehge-
schliffen werden, dessen Form der Bohrung
infolge unterschiedlichen Aufmaßes von der Zylindrizität abweicht. Eine hydraulisch
angetriebene Ziehschleifmaschine ist
mit einer bekannten Meßsteuereinrichtung
ausgerüstet, deren Meßbereich in mehrere Aufmaßbereiche 28 - 31 eingeteilt
ist, Dem unterschiedlichen Aufmaß des Werkstückes entsprechend
werden die Aufmaßbereiohe 28 - 31 an der Meßsteuereinrichtung eingestellt,
Von diesen einzelnen Aufmaßbereiohen werden beim Arbeitsprozeß Signale an die kybernetische
Steuerung abgegeben. Bei Beginn des Arbeitsprozesses bewegt sich das Werkzeug in
Richtung 1, Abb. 2, aus seiner Ausgangsstellung in den durch das Werkstück bedingten
Arbeitsbereich, wobei die bekannte Meßsteuereinriohtung mit der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen kybernetischen Steuerung eingeschaltet wird. Dabei steht am Eingang
des Zählers 3 ein Signal ang welches im Rhytmus des Richtungswechsels der Bewegung
des Werkzeuges zwischen Z und 0 wechselt. Der Bewegungsrichtung 19 Abbs 29
ist ein h-Signal und der Bewegungsrichtung 2 ein 0-Signal
zugeordnete Bei jedem L-Signal zählt der
Zähler 3 um
eine Binärstelle weitere Am Zähler 3 wird demzufolge die Binärstelle 4
angezählte Beim Riohtungsweohsel des Werkzeuges auf die Bewegungsrichtung
2 liegt folgerichtig ein 0-Signal ang welches
keine Änderung
am Zähler 3 bewirkt. Bei erneutem Wechsel in Richtung 1 liegt zum
zweiten Tal am Zähler 3 wiederum ein L-Signal an# so daß die Binär-stelle
S angezählt wird, Diese gibt an den Eingang des
Zählers ö ein To--Signal weiters
welchem die Binärstelle '9 anzählt von der aus ein L-Signal auf das
UND-Glied 12 gegeben wird. Im weiteren Verlauf der Bewegung
des
Werkseugea in RiohtuM 1 iwird eine im Aufmaßbereioh 28
liegendi
lufmaßstelle angefahrene so daß von der Meßst4uereinriohtung ein,
weiteres L-Signal auf das UND-Glied 12 gdgeben wird;
1m UND-Glied
liegen somit 2 Ir-Signale ang so daß über
das ODBR-Glied
16 an den Speichereingängen 19; 21 der
Speicher 17; 18 ein
I.-Signal anliegt, lim Speicher 17
wird das L-Signal gespeichert»
da an seinem Lösoheingana 20 das durch den Negator 23 umgekehrte
Eingangaeignal als
0--Signal anliegt. After reaching the cylindricity the finishing of the workpiece is performed automatically over its entire length to the required set extent Such a method and control has the advantage that the manual control measuring and associated Stilletandsmeiten foregone also eliminates the idle time, of an exemplary embodiment to such a cybernetic control for example, can be explained on a drawing grinder. In the drawings. Fig. 1 - is a cross-sectional view of a workpiece whose shape of the bore due to different machining allowance of the cylindricity deviates Figure 2 - a schematic of a cybernetic control system with logical link elements A pull grinding machine is equipped with a known not shown contactless sizing * This according to the invention is a cybernetic control means associated with this consists essentially of the counter 3 with the Binärsteilen 4; 5 and the counter 6 with the binary digits 7 to 11 or more, to the counter 6 associated with logical link elements hereinafter as AND - are referred Gliedp OR gate or inverter. Thus the counter 6 influences the OR element 16 via the AND elements 12 to 15 , the memories 17 are arranged downstream of the OR element 16; 18 with their memory inputs 19 and 21 and the clearing inputs 20 and 22, respectively, The inverter 23 is assigned to the clearing input 20 of the memory 17; which , like the memory input 22 of the memory 18, is also connected to the input of the counter 3. The standing with the ODBß gate 16 in conjunction inverter 24 acts on the AND gates 25; 269 27 which act on the clear input of the counter 3 via the OD88-member, In addition, the two memory 17; 18 with the AND gates 25; 26 interconnected The mode of operation of such a cybernetic control is presented as follows: Assume a workpiece is to be drawn-ground as shown in Fig. 1, the shape of the hole deviating from the cylindricity due to different allowances. A hydraulically driven pulling grinding machine is equipped with a known sizing device whose measurement range into a plurality of Aufmaßbereiche 28 - is divided 31, according to the different allowance of the workpiece, the Aufmaßbereiohe be 28 - 31 is set to the sizing device, of these individual Aufmaßbereiohen be at work process signals to the cybernetic Control handed over. At the beginning of the work process, the tool moves in direction 1, Fig. 2, from its starting position into the work area determined by the workpiece, the known measuring control device with the cybernetic control proposed according to the invention being switched on. At the input of the counter 3 there is a signal ang which changes between Z and 0 in the rhythm of the change in direction of the movement of the tool. The direction of movement 19 abbe 29 is an H signal and the movement direction 2 a 0 signal associated At every L signal of the counter 3 counts further to a binary digit at the counter 3, the binary position 4 will thus be counted When Riohtungsweohsel of the tool to the movement direction 2 is consequently a 0 signal ang which does not cause any change to counter 3. When returning in the direction 1 is the second valley on the counter 3 is again an L signal to # so that the bit position S is the count, this indicates the input of the counter ö a To - further signal which the binary digit '9 anzählt is given from the group consisting of a low signal to the AND gate 12th In the further course of the movement of the plant in RiohtuM 1, a flow measurement point in the measurement area 28 is approached so that the measuring control device sends another L signal to the AND element 12; 1m AND element are thus 2 Ir signals ang so that via the ODBR element 16 at the memory inputs 19; 21 the memory 17; 18 an I. signal is present, the L signal is stored in memory 17 because the input signal reversed by the inverter 23 is present at its release input 20 as a 0 signal.
Am höscheingang 22 den Speichers 18 dagegen liegt auf
Grund der Bewegungsrichtung 1 das Einganganignal als
L--Signal an..
Demzufolge wird das am Speichereingang 21
anliegende L--Signal
nicht gespeichert. On höscheingang 22 to memory 18, however, is due to the direction of movement 1, the Einganganignal as L - signal .. Thus, the signal at the memory input 21 L - signal is not stored.
Sobald im weiteren Verlauf der Bewegungariohtung
1 die
in den Auimaßbereioh 28 ragende lufmaßstelle verlassen
wird, erlischt das über die Meßateuereinr%ohtung gegebene
7r-Signal
am UND-Glied 12 und zugleich auch über das ODER-Glied 16 an
den Speichereingängen 19; 21. Das damit entstehende 0-Signal
wird mittels des Negators 24 umgekehrt und liegt an den UND-Gliedern
25; 26 als 7..-Signal an, Demzufolge liegen am UND-Glied
26 zwei Ir-Signale und am UND-Glied 25 ein 0- lad ein 1.-Signal
an# so daß vom UND-Glied 26 ein 1-Signal auf die den Arbeitsweg
den
Werkzeugen begranzende Steuereinrichtung abgegeben wird.
Das hat zur Folge# daß die Bewegungsrichtung des Werk-
zeuges sofort
von Richtung 1 auf Richtung 2 wechselt
Über das OD8R-Glied
27 werden gleiohzeitig.die beiden
Binärstellen 4# 5 den Zählers
3 gelöscht,
Auf Grund dienen Riohtungsweohsela wird nun erneut
die in den Aufmaßbereioh 28 ragende Aufmaßstelle angeiahreng
so daß von der Meßsteuereinriohtung wiederum ein L-Signal
über das UND-Glied 12 und ODBR-Glied 16 an den Speichsrxingängen
19;2i anliegt, Im Speicher 18
Wird jetzt das Ir-Signal gespeiohert#
da an seinem
LUsoheingang infolge der Bewegungariahtung 2 das
Binaangenignal als 0-Signal anliegt, Ire Spe1aher 17
dagegen
erfolgt keine Speioherningp weil am I#roheingang 20
das vom
Negator 23 umgenetzte zingangsnIgnal ale L-Signal anliegt. Bobsld
lm weiteren Verlauf der lInweguugs-
riohtung
2 die in den lufmaßbereioh 28 ragende
Aufmaßstelle verlassen
wird, erlischt das über die
xeßsteuereinriohtung gegebene Im-Signal
am UND-Glied 12 und zugleich auch über das OD3R-Glied
16 an-den Speichereingängen 19;21, Das damit entstandene 0-Signal
wird
wieder mittels den Negators 24 umgekehrt und liegt
an den UND-Gliedern 23;26 als L-Signal an, Demzufolge liegen
jetzt am UND-Glied 23 zwei Im-Signale und am UND-Glied 26 ein
Ie-Signal und ein 0-Signal an, so
daß vom UND-Glied
25 ein h-Bignal auf die den Arbeitsweg des Werkzeuges begrenzende
Steuereinrichtung abgegeben wird.
Das hat zur Folge, daß die Bewegungeriohtung
des Werkzeuges wieder umgekehrt wird* Dieser Vorgang
wiederholt eich so
lange! bis dis in den Aufmaßbereioh
28 ragende Aufmaßstelle abgetragen ist. Vom Aufmaßbereioh
28 wird nun kein 1-Signal mehr abgegeben, so daß das Werkzeug seine
Bewegung
zwischen den festgelegten Umkehrpunkten fortsetzt. As soon as the air measurement point protruding into the outer area 28 is left in the further course of the movement 1, the 7r signal given by the measuring device at the AND element 12 and at the same time also via the OR element 16 at the memory inputs 19; 21. The resulting 0 signal is reversed by means of the inverter 24 and is applied to the AND gates 25; 26 as a 7 ..- signal, so there are two Ir signals at the AND element 26 and a 0- and a 1. signal at # at the AND element 25, so that the AND element 26 sends a 1 signal to the and from work is given the tools begranzende control device. This has the consequence that the direction of movement of # tool works immediately from device 1 to device 2 switches over the gate 27 OD8R two binary 4 # 5 are deleted gleiohzeitig.die the counter 3, serve Due Riohtungsweohsela is now again in the Aufmaßbereioh 28 projecting Aufmaßstelle angeiahreng so that the Meßsteuereinriohtung turn a low signal via the aND gate 12 and ODBR gate 16 to the Speichsrxingängen 19; applied 2i, the memory 18 is now the IR signal gespeiohert # da at its LUsoheingang due the Bewegungariahtung 2 abuts the Binaangenignal than 0 signal, Ire Spe1aher 17, however, there is no Speioherningp because the I # roheingang 20, the vice-crosslinked from invertor 23 zingangsnIgnal ale L-signal. Bobsld In the further course of lInweguugs- riohtung 2 which projects into the lufmaßbereioh 28 Aufmaßstelle will leave void the given about the xeßsteuereinriohtung the signal at the AND gate 12 and at the same time via the OD3R gate 16 on-the memory inputs 19, 21, the thus resulting 0-signal is again inverted by the inverter 24 and is located at the aND gates 23; at 26 as the L signal, Consequently, are now at the aND gate 23, two in-signals and the aND gate 26, an Ie Signal and a 0 signal, so that the AND gate 25 emits an h-B signal to the control device limiting the working path of the tool. This has the consequence that the direction of movement of the tool is reversed again * This process is repeated for so long! until the measurement point protruding into the measurement area 28 has been removed. A 1-signal is no longer emitted from the measurement area 28, so that the tool continues its movement between the defined reversal points .
Trifft es dabei auf weitere in den lufmaßbereioh
28
ragende Aufmaßetell;en, so werden diese nacheinander abgetragen,
wobei die Steuerung wie torstehend geschildert
erfolgte Nachdem
alle in den Aufmaßbereioh 28 ragenden
Aufmaßstellen abgetragen
eindt erfolgen keine Signale mehr
an das UND-Glied 12 und die
naohgesohalteten Verknüpfungselemente, so daß eine vorzeitige Umkehr
der Bewegungariohtung nicht mehr erfolgte Der Zähler 3 wird
nicht mehr
gelöscht und zählt die näohnte Binärstelle
8 des
Zählers A6 an. Damit wird auch mittels des UND-Gliedes 13
der
nltohste Aufmaßbereioh 29 wirksame Die von der
Meßsteuereinriohtung
abgegebenen Signale werden nun über
das zum Autmaßbereioh
29 gehörige UND-4hied 13 dem
ODER-Glied 16 uzte zugeleitete
Der Steuervoxgang wiederholt sich nun sinngemäß wie beim Aufmaßbereioh
28,, Der Zähler 6 hat eine alaciäretelle wehr als Aufmaßbereiohe
zeBe 28 - 31 vorgesehen ninde Jedem Aufmapbeseioh
ist eis UND-4lied sugaordne t mel3. 12 - 13s
Sobald
die in den letzten Aufmaßbereich ragende Aufmaßstelle abgearbeitet
ist hat das Werkstück die geforderte Zylindrizität erhalten
und damit das Sollmaß erreioht,* Damit wird auch die Binärstelle
11 den Zählers 6
angezähltt durch deren Signal der Arbeitaprozeß
beendet wird,-
Is it thereby further in the lufmaßbereioh 28 projecting Aufmaßetell; s, they will be removed in succession, the control was carried out as described torstehend After all projecting into the Aufmaßbereioh 28 Aufmaßstellen removed EINDT be no more signals to the AND gate 12 and the naohgesohalteten Linking elements, so that a premature reversal of the movement scenario no longer occurred. Counter 3 is no longer cleared and counts the next binary digit 8 of counter A6. Thus, 13 of the nltohste Aufmaßbereioh is also by means of the AND gate 29 active, the output from the Meßsteuereinriohtung signals are now about to Autmaßbereioh 29 associated AND 4hied 13 to the OR gate 16 uzte supplied headed The Steuervoxgang now repeated analogously as in Aufmaßbereioh 28 The counter 6 has an alaciäretelle weir as a measuring range 28 - 31 provided ninde each Aufmapbeseioh is ice AND-4lied sugaordne t mel3. 12 - 13s Once processed, the protruding into the last Aufmaßbereich Aufmaßstelle the workpiece has received the required cylindricity and erreioht the specified size, * This means that the binary digit 11 is the counter 6 angezähltt by the signal of the Arbeitaprozeß is terminated -