DE1910577A1 - Digitale Wegaufteilung einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine - Google Patents
Digitale Wegaufteilung einer numerisch gesteuerten WerkzeugmaschineInfo
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Description
Digitale Wegaufteilung bei einer numerisch gesteuerten
Werkzeugmaschine '
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufteilung des Bearbeitungsweges
in Schritte annähernd gleicher Länge bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, deren Schrittlänge bearbeitungs-
und maschinentechnisch weitgehend festgelegt ist, insbesondere für Nibbelmaschinen.
Beim Linsatz einer numerischen Steuerung an Nibbelmaschinen, die z.B. zum Ausstanzen von Schalttafeln benutzt werden, wird der zu
bearoeitende Wegabschnitt einer Kontur in einem Satz des Lochstreifens
programmiert. Der Weg wird wiederum in gleiche Teile zerlegt; nach Abfahren jedes Teilstückes wird gestanzt.
Das zu verfahrende Teilstück, also die Schrittlänge, ergibt.sich
aus der programmierten Bahngeschwindigkeit des Werkzeuges und der Zeitdauer, während der Steuerpulse von der Steuerung an den
Antrieb der Werkzeugmaschine gelangen. Die Freigabe dieser Pulse, die normalerweise aus einem Interpolator stammen,, wird in der
Regel über einen elektronischen Endschalter bewirkt, der durch einen Punktionsgeber angesteuert wird und den Interpolator solange
freigibt, wie sich der Stößel der.faschine im Bereich der
oberen Totpunktlage befindet.
Die Freigabezeit zusammen mit der programmierten Geschwindigkeit
ergibt den zurückgelegten Weg von Hub zu Hub, also den Schritt der Maschine. Beim Nibbeln verschiedener Weglängen ist es unter
der Voraussetzung konstanter Schrittlänge nahezu unvermeidbar, daß am Ende eines jeden Interpolationaabschnittes ein Wegrest
verbleibt, der u.U. so klein sein kann, daß das Werkzeug beim Nibbeln zum vorhergehenden Stanzloch hin ausweicht und dadurch
bricht- 008845/08*7 . 2 -
BAD ORIGINAL
PLA 69/1056
Ein ähnliches Problem der Schnittaufteilung ergibt sich auch bei" Hobelmaschinen, bei denen dafür gesorgt werden .muß,.,.daß-der. rq n-r
letzte zu hobelnde Span eine bestimmte Stärke
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Werkzjugma-?,
schinen der vorstehend genannten Art die Schrittlänge ,.der. Ma-.- .,,
schine so zu beeinflussen, daß der "Rest1* etwa die gleiche Grösse
wie die Schritte erhält^ ^ , ......* _,.■■-.- ,. ._=Λ y sv
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach;a ,·,
einem der ersten Schritte, dessen Länge fortlaufend summiert., i? ?
und mit dem noch zurückzulegenden Bearbeitungsweg verglichen wird, und daß die Schrittlänge darauffolgender Schritte solangeum
einen.bestimmten Betrag verkürzt ist, als die Differenz zwischen dem noch zurückzulegenden Bearbeitungsweg und dem. Sum-;
mationsergebnis einen Wert unterschreitet, der zwischen 50-und -,
100 # der/Schrittlänge liegt. Am vorteilhaftesten, ist,es u.U. .
dabei, bereits den ersten Schritt dem SummationsVorgang zugrunde
zu legen. Die dazugehörige Steuerung kann z.B. derart beschaf-.».
fen sein, daß die der jeweiligen Schrittlänge entsprechenden Pulse in einem Zähler integriert werden, der den Antrieb der ■ ·
Werkzeugmaschine nach einer festgelegten Zahl von Impulsen ab-., schaltet, und daß der Zähler voreingestellt wird, wenn die Differenz
den vorgegebenen technologisch notwendigen Wert un.ter- . schreitet. Zur Messung der Differenz kann ein Speicher verwendet werden, in dem z.B. die erste Schrittlänge fortlaufend: ν «..-.-addiert
wird und ein entsprechend dem Bearbeitungsweg; voreinr '.a
gestellter Speicher, dessen Wert entsprechend dem .schon zurückgelegten Weg verringert wird. Ein Subtrahierglied, kann dann zur
Bildung der Differenz der Speicherinhalte und eine Auswerteschaltung zur Voreinstellung des Zählers dienen. .:
Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; -':·.."
es zeigen: -.--,■ ..·.·-■>,'-.- .·;.--.-.
Pig. 1 die Aufteilung des Weges und
Fig. 2 die dazugehörige Steuerung.
Fig. 2 die dazugehörige Steuerung.
Pig. 1 zeigt die Strecke 9, bei der die geringfügig veränderbare
Schrittlänge Aa von außen fest vorgegeben ist. Durch die
- 3 009845/0667
i*4C ι ;-' ' - 3 - PLA 69/1056
in Figi! 2 näher .erläuterte Schaltung sollen einige der Sehrittlängien
5^a (Hubabstände) so variiert werden, daß der beim letzten Hub verbleibende Rest R größer als ein vorgegebener Wert d
ist i-vröbei d zu etwa 60 bis 70 # der Schrittlänge As gewählt
werden kann. .
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden für ;feden Schritt in Richtung
x vom Interpolator 1 eine bestimmte Zahl von x-Impulsen
an einen elektrischen Schrittmotor 2 abgegeben, der den Vorschub in der x-Richtung bewirkt.
Die pro Sei ritt vom Interpolator 1 vorgegebenen Pulse werden
außerdem in einem Zähler 3 integriert. Ferner ist an den Interpolator 1 noch ein weiterer Speicher 9 angeschlossen, in
dem der gesamte zurückzulegende Weg s eingesetzt ist. Wie dabei
durch dan Subtrahierglied 8 angedeutet ist, ist die Schaltung ?o getroffen, daß der Wert s entsprechend der zurückgelegten
Wegstrecke in x-Richtung verringert wird.
Nach liem Ende des ersten Schrittes wird das Ergebnis Δβ des
Zähler:- ^ in den Speicher 4 übertragen und der Zähler 3 gelöscht.
jer Inhalt de? Speichers 4 wird nach diesem ersten Schritt - der
Befehl hierzu ist durch den Pfeil 15 angedeutet - über das Addierglied
5 fortlaufend in den Speicher 6 addiert und so der Wert nAs gebildet. Dieser Additionsprozeß wird solange fortgesetzt,
solange der Inhalt des Speichers 9 größer ist als der Inhalt des Speichers 6, also solange (s-x)-n As>0.
Die Differenz der beiden Speicherinhalte wird in einem Subtrahierglied
7 gebildet.
Diese Differenz steht zusammen mit dem Inhalt Δ θ des Speichers
an einem weiteren Subtrahierglied 10 an, welches den Additionsvorgang beendet, wenn die Differenz abzüglich des Wertes Aa
kleiner als Null geworden ist. Hierauf wird die Differenz, die den Rest R darstellt, falls die Schrittlänge As während des
ganzen Bearbeitungsvorganges gleich bliebe, mit einem im Speicher 11 befindlichen Wert d, dem minimalen Stanzhub, in einem
Subtrahi^rglied 12 verglichen. Ist R kleiner als d, so wird ein'
Befehl auf dap Einstellglied 13 gegeben, das den Zähler 3 vor
009845/0667'
- "BAD ORIGINAL.
dem nächsten Schritt auf den Wert /V voreinstellt.
PLA 69/1056
Es beginnt nun der zweite Schritt. Bei diesem Hub wird durch1 den
Vergleicher 14 der Interpolator 1 und damit der Schrittmotor
dann gestoppt, wenn der im Speicher 4 enthaltene Wert Δβ erreicht ist. Das bedeutet aber, da der Zähler 3 "auf "V Einheiten
voreingestellt wurde, daß der Weg,der tatsächlich zurückgelegt
wurde, um ^ Einheiten kleiner war als der vorausgegangene Hub mit der Schrittlänge As ,
Nach diesem Hub wird erneut der inhalt As des Speichers.-4 in
den Speicher 6 addiert und dieser Wert mit dem jetzigen Inhalt des Speicherst verglichen. Stellt sich wieder heraus, daß
R<d ist, so wird der vorstehend beschriebene Vorgang erneut wiederholt. Erst" wenn R^d ist, bleibt der nächste Schritt
unbeeinflußt.
Ein einfaches Zahlenbeispiel möge den Vorgang verdeutlich m:
Angenommen sei 3 = 104, As= 10 und d = 6 Einheiten bzw. Impulse.
Nach dem ersten Schritt Δsweist der Zähler 3 den Stand 1C und
der Speicher 9 den Wert 104 -10 = 94 auf. Der Wert "0 wird nun
solange in den Speicher 6 addiert, wie die Differenz zwischen dem Inhalt des Speichers 9 und dem des Speichers-: 6 positiv
bleibt. Damit ergibt sich als Rest R = 94-90 = 4. Dieser Rest ist kleiner als der minimale Stanzhub d = 6. Ώβτ Zähler 3 wird
daher voreingestellt, z.B. auf den Wert "\? = 1. Der nächste
Schritt beträgt dann H s -1 = 10-1=9 Einheiten. Nach diesem
Hub ist der Stand des Speichers 9 auf den Wert 94 -9- = Bb angelangt,
als Rent R ergibt sich daher der Wert R - S^ -80 =5.
Dieser Wert ist immer noch kleiner als der minimale Stanzhub d, so daß auch für den nächsten Hub der Zähler 3 wieder mit 1V = 1
voreingestellt wird. Nach diesem Schritt ist der Stand des Speichers 9 auf den Wert 85 -9 = 76 angelangt und als Rest ergibt
sich R = 76 -70 = 6 Einheiten. Dieser Wert ist also gleich
dem erforderlichen minimalen Stanzhub d. Die weiteren Stanzschritte brauchen daher nicht mehr verkleinert zu werden.
Wie leicht ersichtlich, braucht Λ? nicht unbedingt 1 zu sein; es
können auch größere zulässige Werte gewählt werden, um den ursprünglich
programmierten Stanzhub schneller zu erreichen.
- 5 009845/0667
- 5- - ■ PLA 69/1056
Bei der vorliegenden Betrachtung wurde davon ausgegangen, daß ,die aufzuteilende Strecke in der x-Achse der Maschine liegt.
Liegt die Strecke s unter einem Winkel zur x-Richtung, so ist sinngemäß der Wert s · cosinus des Winkels zu berücksichtigen.
Unter der Voraussetzung konstanter Bahngeschwindigkeiten werden
Kurven höherer Ordnung, z.B. Kreise, zweckmäßigerweise nicht über den Weg Δ3 , sondern über die Zeit At, die vom Interpolator
zur Abarbeitung des Weges As benötigt.wird, aufgeteilt. Durch
Vorausinterpolation wird also festgestellt, wie oft der Weg Δ s
über die Zeit in dem programmierten Bahnabschnitt s enthalten ist. Hierbei ergibt sich ein zeitlicher Rest, der.eine Ersatzgröße für :den Wegrest .R darstellt. Die Zeitintervalle At (= Δ s)
werden nun solange um "\> Einheiten verringert, bis der Rest R
einem entsprechenden Teil von At als einem zulässigen minimalen
Stanzhub entspricht.
4 Patentansprüche
2 Figuren
2 Figuren
00 9 845/0667
Claims (4)
- -ir- PLA 69/105-6Patentansprüche(1.)Einrichtung zur Aufteilung des Bearbeitungsweges in Schritte annähernd gleicher Länge bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, deren Schrittlänge bearbeitungs- und ma-"' schinentechnisch weitgehend festgelegt ist, insbesondere' Tür Nibbelmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem der ersten Schritte (Δβ) dessen Länge fortlaufend aummiert,,.,(n.A8 ) und mit dem noch zurückzulegenden Bearbeitungsweg (ts-x) fer" glichen wird, und daß die Schrittlänge darauffolgender Schritte solange um einen bestimmten Betrag (y) verkürzt isjt_,. als die Differenz zwischen dem noch zurückzulegenden Bearbeitungsweg u»d dem Summationsergebnis einenrWert (d) unterschreitet, der zwischen 50 und 100 # der Schrittlänge (As) liejgt.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (Δβ) des ersten Schrittes fortlaufend! summiert wird.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2,.dadurch gekennzeichnet, daß die der Schrittlänge (<Δβ) entsprechenden Pulse in einem Zähler (3) integriert werden, der d^n Antrieb der Werkzeugmaschine nach einer festgelegten Zahl von Impulsen abschaltet, und daß der Zähler (3) dann voreingestellt wird, wenn die Differenz den vorgegebenen Wert (d) unterschreitet.
- 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Speicher (6), in dem die Schrittlänge fortlaufend addierbar ist, durch einen entsprechend dem Bearbeitungsweg (s) voreinge&tellten Speicher, dessen Wert entsprechend dem schon zurückgelegten Bearbeitungsweg (x) verringerbar ist, durch ein Subtrahierglied (7) zur Bildung der Differenz der Speicherinhalte und durch eine Auewerteschaltung (12, 13) zur Voreinstellung des Zählers (3).00 9 8 4 5/0667 bad ORIGINAL
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691910577 DE1910577C3 (de) | 1969-03-01 | Recheneinrichtung für eine numerisch programmgesteuerte Nibbelmaschine | |
| US13662A US3664217A (en) | 1969-03-01 | 1970-02-24 | Method and system for digital subdivision of the tool feed travel of a numerically controlled machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691910577 DE1910577C3 (de) | 1969-03-01 | Recheneinrichtung für eine numerisch programmgesteuerte Nibbelmaschine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1910577A1 true DE1910577A1 (de) | 1970-11-05 |
| DE1910577B2 DE1910577B2 (de) | 1976-06-10 |
| DE1910577C3 DE1910577C3 (de) | 1977-01-27 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2636148A1 (de) * | 1975-08-12 | 1977-02-24 | Bendix Corp | Verfahren und vorrichtung zur numerischen steuerung eines elementes auf seinem bewegungsweg |
| DE3338001A1 (de) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Thyssen Plastik Anger KG, 8000 München | Formstueck |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2636148A1 (de) * | 1975-08-12 | 1977-02-24 | Bendix Corp | Verfahren und vorrichtung zur numerischen steuerung eines elementes auf seinem bewegungsweg |
| DE3338001A1 (de) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Thyssen Plastik Anger KG, 8000 München | Formstueck |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1910577B2 (de) | 1976-06-10 |
| US3664217A (en) | 1972-05-23 |
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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