DE2052757B2

DE2052757B2 -

Info

Publication number: DE2052757B2
Application number: DE19702052757
Authority: DE
Inventors: Dieter 8520 Erlangen Kremper; Peter Dipl.-Ing. 8521 Eltersdorf Schiewek; Fritz Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1970-10-28
Publication date: 1974-03-21
Also published as: AT310529B; DE2052757C3; CH526809A; JPS5119112B1; GB1343999A; DE2052757A1

Description

Gleichzeitig gelangen diese Impulse in einen digitalen Dilferenzzähler 2 für den. Verfahrweg, der zu Beginn des Verfahrweges auf die gewünschte Gesamtlänge s voreingestellt wird. Nach Ende jeder Einzahlung wird der Stand (s — /,· · As) dieses Dift'erenzzäh- a Iers2, wobei η die Zahl der bereits zurückgelegten Schritte ist, in einen Speicher 3 übernommen.

Gleichzeitig gelingen die Impulse des Interpolators 1 auch in einen zusätzlichen Zähler 4, der den augenblicklichen Verfahrweg in jedem Schritt feststellt und nach Beendigung der Schritte gelöscht wird.

Der Inhalt des Speichers 3 wird nach jedem Stanzhub in einem Vergleichsfeld 5 mit der vorgegebenen Schrittlänge A s verglichen. Ergibt sich gegen Ende des Verfahrweges, daß der Inhalt (s— η ■ As) des Speichers 3 kleiner ist als eine vorgegebene Zahl ρ mal dem Inhalt des zusätzlichen Zählers 4 (dies kann durch Abgreifen der Signale an bestimmten Stufen im Speicher 3 bzw. zusätzlichen Zähler 4 schaltungstechnisch verhältnismäßig einfach bewerkstelligt werden), so wird von dem Vergleichsglied 5 der Befehl zur Verringerung der Schrittlänge abgegeben. Hierzu wird durch den Schalter 8 für den nächsten Schritt die erneute Übertragung des Inhaltes des Differenzzählers 2 in den Speicher 3 gesperrt, so daß dessen Stand gleichbleibt. Bei nunmehr folgendem Schritt taktet der Interpolator I den zusätzlichen Zähler 4 — und damit den Schrittmotor 7 — von Null beginnend so lange, bis ρ mal dem Inhalt des Zählers 4 größer ist als der konstant bleibende Restwert des Speichers 3. Hierauf wird durch das Vergleichsglied 5 der Interpolator I gesperrt. Hierdurch ist der Verfahrweg in dem betreffenden Schritt beendet. Diese Sperre wird nach Ausführung des Stanzvorganges wieder aufgehoben, so daß der Interpolator wieder Impulse für den nächsten Schritt abgeben kann. Dieser Vorgang wiederholt sich dann bis zum Ende des Gesamtverfahrweges.

Dabe^: wird die gesamte verbleibende Reststr-cke s - ;, · Ii in ρ Teile unterteilt, pro Schritt wird bei diesem letzten Schritt eine Länge

5 - π · J s

U =

zurückgelegt.

Ist das Ergebnis nicht ganzzahhg, so hat dies nur den Effekt daß der letzte Schritt, wenn im Differenzzähler ■> der Wert Null erreicht ist, um einige Prozent kleiner als die vorausgegangenen Schatte ist, aber jedenfalls noch völlig innerhalb des tolenerbaren Bereiches liegt.

Ein einfaches Zahlenbeispiel möge dies verdem.-

Es sei angenommen, daß der Norraaischritt _As = 40 Impulse = 4 mm betrage, die vorgegebene Schrittzahl ρ - 4 sei und der restliche Bearbeitungswe» s - η ■ Ii= 161 Impulsen entspräche. Der Vergleich ergibt, daß 161 > 4 · 40 ist; d. h., der Normalschritt kann noch ausgeführt werden. Der neue Stand des Speichers 3 nach diesem Schritt beträgt nun 121 Impulse. Wird nun wiederum der zusätzliche Zähler 4 eetaktet, so ergibt sich bei seinem Stand

I₉'= 31. daß 4-31 = 124 > 121, der Stand des Speichers 3. ist. Damit wird durch das Ausgangssignal des Vergleichsgliedes 5 der Interpolator I gesperrt. Dem neuen Schritt/)/ entsprechen also 31 Impulse. Der Schalter 8 wird geöffnet. Beim nächsten Schritt ergibt der Vergleich, daß beim Stand 31 des Zählers 4 4 · 31 > 121 ist; damit beträgt die neue Schrittlänge As ebenfalls 31; es folgt dann noch ein Schritt As' mit 31 Impulsen und ein letzter Schritt mit

1/ mit 28 Impulsen, bis der Differenzzähler 2 das Nullsignal abgibt; damit ist der gesamte Verfahrweg zurückgelegt.

Durch die vorstehend beschriebene Schaltung wurde also de: Rest von 121 ImpuL-en in etwa vier gleiche Teile geteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum numerischen Steuern der Bewegung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Nibbel- oder Hobelmaschine, bei der der Diflerenzwert zwischen der vorgegebenen Gesamtlänge eines Verfahrweges und der bereits zurückgelegten Weglänge in einem Differenz-Zähler ermittelbar ist und das Übereinstimmen beider Längen das Ende des Verfahrweges für den Antrieb der Maschine angibt und bei der die Gesamtlänge des Verfahrweges in Einzelschritte unterteilt ist, deren Länge im wesentlichen von der Werkzeugmaschine vorgegeben ist, gekennzeichnet durch die Übernahme des Inhaltes (s -"-Ji) des Differenzzählers (2) in einen Speicher (3) nach jedem ausgeführten Schritt, durch die Erfassung der augenblicklichen Schrittlänge in jedun Schritt mit einem zusätzlichen Zähler (4), durch ein an diesen Zähler und den Speicher (3) angeschlossenes Vergleichsglied (5), dessen Ausgangssignal den Antrieb vorzeitig in jedem Schritt stillsetzt, sobald das Produkt aus dem Inhalt des zusätzlichen Zählers (4) und einer vorgegebenen Zahl(p) den Inhalt(s - η ■ As) des Speichers (3) überschreitet, und durch die Sperrung der weiteren übernähme des Inhaltes des Differenzzählers (2) in den Speicher (3) ab diesem Zeitpun¹-1 bis zum Ende des gesamten Verfahrweges (s).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum numerischen Steuern der Bewegung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Nibbel- oder Hobelmaschine, bei der der Differenzwert zwischen der vorgegebenen Gesamtlänge eines Verfahrweges und der bereits zurückgelegten Weglänge in einem Differenzzähler ermittelbar ist und das Übereinstimmen beider Längen das Ende d?s Verfahrweges für den Antrieb der Maschine angibt (vgl. Siemens-Zeitschrift, 1964, S. 664 und 665). Aus verschiedenen Gründen kann dabei manchmal die Gesamtlänge des Verfahrweges in Einzelschritte unterteilt sein, deren Länge im wesentlichen von der Werkzeugmaschine vorgegeben ist.

Ein Beispiel hierfür bietet der Einsatz einer numerischen Steuerung an Nibbelmaschinen, die zum Ausstanzen von Schalttafeln benutzt werden. Hier wird der zu bearbeitende Wegabschnitt einer Kontur, also der Verfahrweg, in einem Satz des Lochstreifens programmiert. Dieser gesamte Verfahrweg wird wiederum in Einzelschritten zurückgelegt; nach Abfahren jedes Einzelschrittes wird gestanzt.

Das zu verfahrende Teilstück, also die Schrittlänge jedes Einzelschrittes, ergibt sich aus der programmierten Bahngeschwindigkeit des Werkzeuges bzw. des Werkstückes und der Zeitdauer der Bewegung; sie entspricht also der Zahl der Steuerimpulse, die von der Steuerung an den Antrieb der Werkzeugmaschine gelangen können. Die Freigabe dieser Steuerimpulse, die /.. B. aus einem Interpolator stammen, wird in der Regel über einen elektronischen Hndschalter bewirkt, der durch einen Funktionsgeber angesteuert wird und den Interpolator so lange freigibt, wie sich der Stößel der Maschine im Bereich der oberen Totpunktlage befindet.

Beim Nibbeln verschiedener Weglängen ist es unter der Voraussetzung konstanter Schrittlänge — also bei gleichbleibender Zahl von Steuerimpulsen je Einzelschritt — nahezu unvermeidlich, daß am Ende des Gesamtverfahrweges für den letzten Einzelschritt nur noch ein Wegrest verbleibt, der unter Umständen so

ίο klein sein kann, daß das Werkzeug beim Nibbeln zum vorhergehenden Stanzloch hin ausweicht und dadurch bricht.

Ein ähnliches Problem der Schnittaufteilung ergibt; sich auch bei Hobelmaschinen, bei denen dafür ge-

ij -*orgt werden muß, daß der letzte zu hobelnde Span eine bestimmte Stärke nicht unterschreitet.

Bei Werkzeugmaschinen mit adaptiver Regelung kann das gleiche Problem auftreten. Aus technologischen Gesichtspunkten (Schnittbedingungen) ist es

so z. B. bei Dreh- und Fräsmaschinen erforderlich, beim letzten Bearbeitungsdurchgang einen minimalen Span abzunehmen (vgl. Siemens-Zeitschrift, 1969, S. 949 bis 952).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei Werkzeugmaschinen der vorstehend genannten Art die Schrittlänge der Einzelschritte selbsttätig so zu variieren, daß vor allem aer letzte Schritt ein durch die technologischen Erfordernisse gegebenes Maß nicht unterschreitet.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Einrichtung ernndungsgemäß gelöst durch die Übernahme des Inhaltes des Differenzzählers in einen Speicher nach jedem ausgeführten Schritt, durch die Erfassung der augenblicklichen Schrittlänge in jedem Schritt mit einem zusätzlichen Zähler, durch ein an diesen Zähler und den Speicher angeschlossenes Vergleichsglied, dessen Ausgangssignal den Antrieb vorzeitig in jedem Schritt stillsetzt, sobald das Produkt aus dem Inhalt des zusätzlichen Zählers und einer vorgegebenen Zahl den Inhalt des Speichers überschreitet, und durch die Sperrung der weiteren Übernahme des Inhaltes des Differenzzählers in den Speicher ab diesem Zeitpunkt bis zum Ende des gesamten Verfahrweges.

Auf diese Weise wird die Schrittlänge der letzten Schritte selbsttätig den technologischen Erfordernissen angepaßt; eine vorherige Berücksichtigung dieses Faktors im SteucTprogramm oder ein Eingriff von Hand an der Maschine ist dann nicht mehr notwendig.

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 die Aufteilung des Weges und
F i g. 2 die dazugehörige Steuerung.

Fig. 1 zeigt die Strecken, bei der die geringfügig veränderbare Normalschrittlänge A s von außen durch die Nibbelmaschine fest vorgegeben ist. Durch die in F i g. 2 näher erläuterte Schaltung sollen einige der letzten Schrittlängen so variiert werden, daß der letzte

So Schritt in X-Richtung einen vorgegebenen Wert nicht unterschreitet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird von einem im Hubweg der nicht gezeigten Maschine liegenden Endschalter 6 der Interpolator 1 freigegeben, der für jeden Schritt in X-Richtung eine bestimmte Zahl von Impulsen an einen elektrohydraulischeii Schrittmotor 7 abgibt, welcher den Vorschub in X-Richtung bewirkt.