DE2106790C2

DE2106790C2 - Einrichtung zum Steuern des selbsttätigen Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2106790C2
Application number: DE19712106790
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Müller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1971-02-12
Publication date: 1982-05-19
Also published as: IT947376B; FR2125270A1; FR2125270B1; CH537247A; SE378779B; JPS5511456B1; DE2106790A1; PL77421B1; GB1378722A; CS172365B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des selbsttätigen Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine, bei der die Werkzeuge in den Plätzen eines an einer Wechselstelle vorbeiführbaren Magazins einsetzbar sind und bei der die jeweilige räumliche Lage der Werkzeuge im Magazin in Form von entsprechenden Werkzeugkennzeichnungen in einem Speicher elektrisch nachgebildet ist, der die Bewegung des Magazins und den Wechselvorgang steuert, wobei die im Speicher vorliegenden Werkzeugkennzeichnungen taktweise an einer Koinzidenzstufe vorbeiführbar sind.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Bezug genommen, wie sie beispielsweise aus der US-PS 31 73 204 bekannt ist.

Bei Werkzeugmaschinen mit automatischer Werkzeugwechseleinrichtung muß selbsttätig aus dem Werkzeugspeicher das jeweils benötigte Werkzeug entnommen und das vorher benutzte Werkzeug in den Werkzeugspeicher zurückgegeben werden.

Bei der bekannten Steuerung läuft synchron mit dem Werkzeugspeicher der mit entsprechender Kennzeichnung für Werkzeugplatz und Werkzeugnummer versehene Speicher mit, der den Wechselvorgang steuert. Beim Entnehmen eines Werkzeuges aus dem Werkzeugspeicher wird der freiwerdende Platz im Speicher gelöscht und dafür die Kennzeichnung des in den Speicher zurückgesetzten Werkzeuges eingesetzt. Auf diese Weise braucht beim Werkzeugwechsel der Platz für das zuvor benutzte Werkzeug nicht programmiert zu sein, sondern das zuvor benutzte Werkzeug kann unmittelbar an den Platz des neueingesetzten Werkzeuges gebracht werden. /\Is Speicher können magnetische Trommelspeicher oder auch elektronische Speicher (vgl. CH-PS 4 62 590) benutzt werden. Steuerungen dieser vorgenannten Art haben sich bewährt. Wegen der synchronen Bewegung beider Speicher kann jedoch der Suchvorgang bis zu einer Koinzidenz mit der angeforderten Kennzeichnung geraume Zeit in Anspruch nehmen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuerung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Zeit bis zum Beginn des eigentlichen Werkzeugwechsels immer möglichst kurz ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, s daß zunächst die Werkzeugkennzeichnungen — bei stillstehendem Magazin — nacheinander elektronisch an der Koinzidenzstufe aufrufbar sind und daß dann abhängig von der bis Koinzidenz in einem Zähler aufgelaufenen Taktzahl die Bewegung des Magazins

ίο relativ zur Wechselstelle steuerbar ist. Durch diese rein elektronische Vorwegnahme des Magazinlau fes — wird außer dem Fortfall von Synchronisierelementen und mechanisch bewegten Elementen im Steuerungsteil — der wesentliche Vorteil erzielt, daß sofort im voraus

is Laufrichtung und Schrittzahl des Magazins ermittelbar sind und dementsprechend in die Steuerung eingegriffen werden kann.

Anhand einer schematischen Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

Die in die einzelnen Plätze eines Kettenmagazins 1 einsetzbaren Werkzeuge W\ bis W_n sind durch nichtgezeigte Transporteinrichtungen für das Kettenmagazin 1 an einer Wechselvorrichtung 19 vorbeiführbar und können hier entnommen und in die Spindel der nicht näher gezeigten Werkzeugmaschine eingesetzt werden, oder von dieser Spindel in das Kettenmagazin 1 zurückgegeben werden. Der räumlichen Reihenfolge der einzelnen Werkzeuge IVl bis W_n im Kettenmagazin 1 entspricht die elektrische Aufeinanderfolge ihrer einzelnen Werkzeugkennzeichnungen Z\ bis Zn in einem Kernspeicher 3.

Beim Einrichten der Werkzeugmaschine werden zunächst der Kernspeicher 3 und das schematisch dargestellte Kettenmagazin 1 in ihre Ausgangslage gebracht, so daß die erste Speicherzelle im Kernspeicher 3 mit dem ersten Platz des Kettenmagazins 1 an der Wechselvorrichtung 19 übereinstimmt. Hierauf wird das erste Werkzeug, z.B. W\ eingesetzt und seine Werkzeugkennzeichnung mit einer Handeingabe 12

•ίο über Pufferspeicher 5 und Kernspeicherpuffer 4 in die erste Zelle des Kernspeichers 3 eingeschrieben. Dieser Vorgang wird beim Einrichten fortlaufend wiederholt, bis zum Schluß die räumliche Aufeinanderfolge der einzelnen Werkzeuge WX bis W_n ihr entsprechendes elektrisches Abbild im Kernspeicher 3 hat. Unbesetzte Werkzeugplätze im Kettenmagazin 1 werden durch eine entsprechende Nullkennzeichnung im Kernspeicher 3 berücksichtigt. Ebenso wird ein Werkzeug, das mehrere Pliitze im Kettenmagazin 1 einnimmt durch eine entsprechende Zahl von Kennzeichnungen im Kernspeicher 3 beschrieben.

Der Werkzeugwechselvorgang spielt sich folgendermaßen ab. Von der nicht gezeigten Werkzeugmaschinensteuerung wird ein Werkzeug mit der Kennzeichnung Z_x angefordert (Pfeil 20). Dieser Befehl wird vom Steuerwerk 6 an eine Koinzidenzstufe 8 gelegt. Gleichzeitig werden durch Takte des Steuerwerks 6 (Pfeil 7) die einzelnen Kennzeichnungen Zl bis Z_n mit Hilfe des Kernspeicherpuffers 4 nacheinander ausgelesen und wieder neu eingeschrieben. Die jeweils gelesene Kennzeichnung wird über Pufferspeicher 5 mit der von der Steuerung angeforderten Kennzeichnung Z_x im Koinzidenzglied 8 verglichen.

Gleichzeitig wird bei jedem Schiebetakt für den Kernspeicher 3 ein Impuls über die Leitung 9 auf einen Taktzähler 10 gegeben. Stimmt die gerade gelesene Kennzeichnung im Kernspeicher 3 mit der gewünschten Werkzeugkennzeichnung Z_x überein, so wird durch das

Koinzidenzglied 8 die Übereinstimmung festgestellt und ein Befehl zur Sperrung der Taktgabe und des Taktzählers 10 (Leitung 11) abgegeben. Die im Taktzähler 10 gespeicherte Zahl vor: Schritten N_x ist somit ein Maß für die Zahl von Schritten, die das Kettenmagazin 1 zurücklegen müßte, damit das betreffende Werkzeug IV, in der einen Laufrichtung zur Entnahmestelle 19 gelangt Diese Schrittzahl kann in der Weise ausgewertet werden, daß sie in einem Rechner 14 mit der Gesamtzahl der möglichen Schritte N_g verglichen wird, wobei N_g dabei in Dekadenschaltern 18 abgespeichert sein kann. Ergibt der Vergleich, daß N_x < N9/2 ist, so wird vom Rechner 14 über die Leitung 15 ein derartiger Befehl an das Kettenmagazin 1 gegeben, daß es in Richtung des Pfeiles $ läuft. Ergibt dagegen die Rechnung, daß N_x > N9/2 ist, so wird ein Befehl zum Lauf des Kettenmagazins 1 in Richtung des Pfeiles 2— abgegeben, da dann die Laufzeit in dieser Richtung geringer ist als in umgekehrter Richtung.

Zusätzlich zu diesem Vergleich ermittelt der Rechner auch noch die notwendige Schrittzahl des Kettenmagazins 1, und zwar im erstgenannten Fall Λ/,-Schritte und im letztgenannten Fall N_g— Λ/,-Schi itte. Zur Feststellung der Schritte des Kettenmagazins 1 ist arn Kettenmagazin ein Impulsgeber 17 vorgesehen, der bei jedem Schritt betätigt wird. Dieser Impulsgeber 17 ist mit einem Schrittzähler 16 verbunden, dessen Stand N jeweils ein Maß für die Zahl der bereits zurückgelegten Schritte ist.

Stimmt die Zahl Nmii der im Rechner 14 ermittelten Zahl /V, überein, so wird der Abschaltbefehl für die Transportvorrichtung des Kettenmagazins 1 gegeben, da sich dann das gewünschte Werkzeug VV, (Kennzeichen Ζ,) an der Entnahmestelle 19 befindet. Das Werkzeug wird aus dem Kettenmagazin 1 entnommen und in die Spindel eingesetzt. Gleichzeitig wird seine Kennzeichnung im Kernspeicher 3 gelöscht und im Pufferspeicher 5a aufbewahrt. Diese Kennzeichnung kann dann in einer Anzeige 13 angezeigt werden. Wird an dem Platz des entnommenen Werkzeuges durch die Wechselvorrichtung ein bereits gebrauchtes Werkzeug zurückgesetzt, so wird dessen Kennzeichnung, die ebenfalls im Pufferspeicher 5a aufbewahrt worden ist, an den gelöschten Platz im Kernspeicher 3 eingeschrieben. Damit stimmt die räumliche Anordnung der Werkzeuge Wl bis W_n im Kettenmagazin 1 wieder mit der elektrischen Reihenfolge der Werkzeugkennzeichnungen im Kernspeicher 3 überein. Bei einer erneuten Suche werden jetzt nämlich ausgehend von dieser neuen Kennzeichnung die jetzt folgenden Kennzeichnungen geprüft, und zwar zunächst von W_x bis W_n und dann von Wi wieder bis W_x _ ;. Die Wirkungsweise des Kernspeichers 3 als eine Art Ringregister läßt es auch möglich erscheinen, vom magnetischen Kernspeicher abzugehen und besondere Halbleiterelemente in Schieberegisterschaltungen zu benutzen. In diesem Fall ist für eine Ausfallsicherung mittels Pufferbatterie zu sorgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum Steuern des selbsttätigen Werkzeugwechsels an einer Werkzeugmaschine, bei der die Werkzeuge in den Plätzen eines an einer Wechselstelle vorbeifuhrbaren Magazins einsetzbar sind und bei der die jeweilige räumliche Lage der Werkzeuge im Magazin in Form von entsprechenden Werkzeugkennzeichnungen in einem Speicher elektrisch nachgebildet ist, der die Bewegung des Magazins und den Wechselvorgang steuert, wobei die im Speicher vorliegenden Werkzeugkennzeichnungen taktweise an einer Koinzidenzstufe vorbeiführbar sind, an der andererseits die von der Steuerung angeforderte Werkzeugkennzeichnung ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Werkzeugkennzeichiiungon — bei stillstehendem Magazin (1) — nacheinander elektronisch an der Koinzidenzstufe (8) aufrufbar sind und daß dann abhängig von der bis Koinzidenz in einem Zähler (10) aufgelaufenen Taktzahl (N,) die Bewegung (2ty des Magazins (1) relativ zur Wechselstelle steuerbar ist.