DE2201445C3 - Elektrische Steuerungsvorrichtung für die Hubbewegung von Werkzeug- oder Werkstückträgern an Honmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuerungsvorrichtung für die Hubbewegung von Werkzeug- oder Werkstückträgern an Honmaschinen, mit einem mit dem zu verstellenden Werkzeug- oder Werkstückträger gekoppelten, elektrischen Impulsgeber, von dem eine der zurückgelegten Weglänge entsprechende Anzahl von Impulsen abgebbar ist, und mit einer voreinstellbaren, elektrischen Zähleinrichtung zur Summation der vom Impulsgeber ausgehenden Impulse, wobei von der Zähleinrichtung bei Erreichen vorbestimmter Zählwerte Steuersignale an Sf iuerglieder des Antriebs für die Hubbewegung abgebbar sind.

An Honmaschinen weisen Werkzeug- bzw. Werkstückträger häufig ganz erhebliche Abmessungen und Massen auf, so daß sich bei der exakten Steuerung der Relativbewegung von Werkstück und Werkzeug mit Rücksicht auf die von Werkstück zu Werkstück häufig recht unterschiedlichen Bewegungsabläufe Probleme ergeben.

Es ist bekannt, die Umsteuerung der Bewegung beispielsweise des Schlittens einer Honmaschine durch einstellbare mechanische Anschlag- und Schaltteile vorzunehmen. Hierzu ist aus der DvPS 6 12 670 eine Steuerungsvorrichtung bekannt, bei der an einer Schaltleiste des Maschinengestell:» einstellbare Anschlagteile vorgesehen sind, die bei der Spindelbewegung einen an der Spindel vorgesehenen Schalthebel zum Umsteuern der Maschine bewegen.

Ähnlich sind im Falle einer aus der DE-AS 12 64 988 bekannten Honmaschine verstellbare Anschlagschalter am Maschinengestell vorgesehen, die mit einem Anschlag am Spindelkopf zusammenwirken, der für die Hubumkehr den jeweiligen Schalter schließt und damit die elektrische Umsteuerung eines Steuerschiebers zur Umkehrung der Hubrichtung herbeiführt.

Derartige mechanische Steuervorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß sie die Hubbewegung nicht genau begrenzen und insbesondere bei variablen Hubgeschwindigkeiten große Abweichungen gegenüber den an den mechanischen Anschlägen eingestellten Umsteuerpunkten aufweisen. Naturgemäß gilt dies ganz besonders, wenn es sich um schwere Schlittenmaschinen handelt, wo große, schnell bewegte Massen schlagartig abzubremsen und in umgekehrter Richtung wie der zu beschleunigen sind. Nach Einleitung des Abbremsvorganges läuft der Maschinenschlitten bis zur völligen Vernichtung seiner kinetischen Energie in Ab-

⁶S härtgigkeit von der Hubgeschwindigkeit mehr oder weniger weit über den beispielsweise durch den EndschaL· ter begrenzten Arbeitshubbereich hinaus, was insbe· sondere bei Honmaschinen zu Bearbeitunesfehlefn. vnr

allem zu unerwünschten Zyljndrizitätsfehlern der Werkstücke führt, sofern das Bedienungspersonal der Maschine nicht durch mühsames und langwieriges Probieren diejenige Stellung der Endschalter ermittelt, bei welcher der Maschinenschlitten den vorgesehenen Arbeitshubbereich nicht verläßt. Eine genaue Voreinstellung zur Begrenzung der Hubbewegung ist daher nicht möglich. Die Endschalter oder Anschläge müssen bei mit der entsprechenden Arbeitsgeschwindigkeit bewegtem Maschinenschlitten eingestellt und nach jeder vorgenommenen Änderung der Hubgeschwindigkeit wieder nachgestellt werden.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Hubsteuerungen ist darin zu sehen, daß die Anschläge unmittelbar am Maschinenschlitien bzw. an der Spindel oder am Maschinenständer angeordnet sind, so daß die Einstellung der Anschläge odür Endschalter an der Maschine selbst erfolgen muß. Eine Fernbedienung beispielsweise von einem zentralen Steuerpult aus, wie sie insbesondere bei großen Werkzeugmaschinen und vor allem bei Honmaschinen wünschenswert ist, ist daher nicht möglich.

Zur Vermeidung des erstgenannten Nachteiles einer geschwindigkeitsabhängigen Oberlaufstrecke des Maschinenschlittens über die Anschläge oder Endschalter hinweg ist es im Zusammenhang mit einer Positionierung des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück bekannt, den Vorschubweg mittels einer voreinstellbaren Zähleinrichtung zu messen, die beim Erreichen eines bestimmten Zählwertes vor der gewünschten Position die Geschwindigkeit des Vorschubes beispielsweise von einem Eilgang auf einen Kriechgang herabsetzt und den lCriechgangantrieb sodann beim Erreichen des der gewünschten Position entsprechenden voreingestellten Zählwertes stillsetzt. So wird im Falle der Steuereinrichtung für Vorschubantriebe nach der DE-AS 10 61 877 in einem gewissen Abstand von der gewünschten Positionierstellung ein Vorimpuls erzeugt, der zur Umschaltung des Vorschubmotors auf langsamere Drehzahl ausgenutzt wird und der eine weitere fesi eingestellte Zähleinrichtung in Gang setzt, welche die Restimpulse bis zur gewünschten Stellung des Maschinenteils zählt und dann einen Auslöseimpuls gibt, der zur Stillsetzung des Vorschubmotors verwendet wird.

Ähnlich wird im Falle der Steuervorrichtung nsch der DE-PS 9 46 939 ein Überlaufen der gewünschten Position dadurch verhindert, daß an Zählwerken mit einer gröberen Teilung, denen eine verhältnismäßig hohe Verstellgeschwindigkeit zugeordnet ist. ein besonderer Vorkontakt vorgesehen ist, der — bevor das Zählwerk seine Nullstellung erreicht hat — über ein Hilfsschütz die Verstellgeschwindigkeit herabsetzt, die dem Zählwerk mit der nächst feineren Teilung zugeordnet ist; auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Maschinenteils bei Annäherung an die gewünschte Position schrittweise auf eine Kriechbewegung herab gesetzt, die exakt an der vorgesehenen Stelle zum Stillstand kommt.

Eine solche Steuerung ist zur Umsteuerung der Hubbewegung an Honmaschinen od. dgl. nicht anwendbar, Hierbei ist die Hubgeschwindigkeit der bewegten Masse in der Regel mit zehn bis vierzig Metern pro Minute wesentlich größer als die Eilganggeschwindigkeit der bekannten Maschinen im Vorschub, Und es maß die Abbremsung und Wiederbeschleuniguing der schnellbewegten Masse schlagartig erfolgen, ohne daß zuvcto die Arbeitsgeschwindigkeit schrittweise über feste Geschwindigkeitswerte auf einen Kriechgang herabgesetzt wird.

Zur Vermeidung des weiteren, bei Uen genannten, bekannten Honmaschinen auftretenden Nachteils einer Verstellmöglichkeit der Hubumkehr nur an der Maschine selbst ist es bei einer aus der Zeitschrift »Industrie-Anzeiger«, 1955, Nr. 1. S. 5, rechte Spalte, bekannten elektrischen Steuerungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung für die Hubbewegung an Werkzeugmaschinen vorgesehen, die zu überwachende und zu steuernde Bewegung in Impulse umzuformen, die einer bestimmten Wegstrecke zugeordnet sind und die Impulse mit einem elektronischen Zählgerät zu zählen, an dem bestimmte Zählwerte eingestellt werden und das einen Ausschalt- oder Umsteuerimpuls liefert, sobald die eingestellte Impulszahl erreicht ist. Neueinstellungen von Zählwerten lassen sich dabei ohne weiteres von einem zentralen Steuerpult aus schnell vornehmen. Es tritt hier jedoch wiederum der Nachteil auf, daß insbesondere an Werkzeugmaschinen mit wechselnden Hubgeschwindigkeiten wie Honnr .diinen das über einen bestimmten Zählwert voreinge:tc!'tc Hubcndc in Abhängigkeit von der gewählten Hubgeschwindigkeit mehr oder weniger weit überfahren wird und bei einem Wechsel der Hubgeschwindigkeit jeweils erst ausprobiert wurden muß. auf welchen Wert das Zählwerk eingestellt werden muß, um eine tatsächliche Hubumkehr an der gewünschten Stelle zu erreichen; durch die bei der Vorschubbewegung bekannte Zwischenschaltung eines Kriechganges bei Annäherung an den Endpunkt der Bewegung können diese Nachteile im Falle der Hubumkehr etwa bei Honmaschinen aus den schon erläuterten Gründen nicht beseitigt werden.
Ausgehend von einer elektrischen Steuerungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuerungsvorrichtung zu schaffen, die bei möglichst einfachem Aufbau unabhängig von der gewählten Hubgeschwindigkeit eine Bewegungsumkehr e::akt a η vorbestimmten Umkehrpunkt gewährleistet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zähleinrichtung einen Absolutwertzähler und mehrere, von je einem vorbestimmten Zählimpuls aktivierbare Positionierzähler zur Betätigung der eine Bewegungsumkehr auslösenden Steuerglieder des Antriebs aufweist und daß zwischen die Steuerglieder und die zugeordneten Positionierzähler je ein in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit einstellbares Verzögerungsglied geschaltet ist.

Dadurch wird eine von mechanischen Verschleißteilen v/eitestgehend unabhängige Hubsteuerung geschaffen, mit welcher die Umsteuerung exakt durchgeführt und ohne Schwierigkeiten der jeweiligen Hubgeschwindigkeit angepaßt werden kann. Hierzu ist es Iediglich erforderlich, die vorgesehenen Hubumkehrpunkte an den zugeordneten Positionierzälilern einzustellen, deren voreingestellte Werte bei einem Wechsel der Hubgeschwindigkeit nicht geändert werden müssen, da eine geschwindigkeitsabhängige Änderung der bei der Abbremsu.ig zu vernichtenden Energie durch das in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit einstellbare Verzögerungsglied berücksichtigt wircj. Weiterhin sind die Steuerorgane nicht unmittelbar an.die bewegten Teile der Honmaschine gekoppelt,' so daß eine Fernbedienung möglich ist und eine schnelle und bequeme Bedienung gewährleistet ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist jedes Verzöge* rungsgiied mittels eines ÄC-Glieder zu- bzw. a.bschal·

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tendcn Schalters einstellbar, der seinerseits mit dem Vcrstellorgan für die Hubgeschwindigkeit gekoppelt ist. DadurcJi wird eine automatische Anpassung der für jede Hubgeschwindigkeit erforderlichen Verzögerung des Beginns der effektiven Umsleuerschaltung erreicht.

Eine noch feinere und gegebenenfalls stufenlose automalische Anpassung und Einstellung des Beginns der Verzögerung ergibt sich in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß bei Erreichen der vorgewählten Stellung des Positionier-•Zählers ein dem Zählwert analoges Signal einem Kurvengenerator als Verzögerungsglied zuführbar ist. der eine der Verzögerungscharakteristik des bewegten Maschinenteils entsprechende Kennlinie aufweist und der eine entsprechend dem eingegangenen analogen Signal verzögerlc Auslösung der nachgeordneten Steuerglieder zur Bewegungsumkehr herbeiführt.

Eine einfache Auslösung verschiedener, im Rahmen des Bewegungsablaufs bei der Bearbeitung gewünschter Vorgänge in Abhängigkeit vom jeweils zurückgelegten Hubweg kann dadurch erreicht werden, daß die vorbeslimmbarcn Zählwerte zur Betätigung der Steuerglieder an der Zähleinrichtung zugeordneten Kodierschaltern einstellbar sind. Dabei kann ein Kodierschalter zur Definition einer Werkstückwechsel· stellung vorgesehen sein. Weiterhin sind zweckmäßigerweise zusätzliche Kodierschalter mit festen Schaltwerten für verschieden lange Werkstücke vorgesehen.

Zur Erzielung einer von der Werkstücklänge unabhängigen An- und Abstellbewegungscharakteristik sind in weiterer Ausgestaltung die Kodierschalter für die Umkehrpunkte mit den Kodierschaltern für die Werkzeugzu- und -Zurückstellung gekoppelt.

Nach einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung ist ein an sich bekanntes Eingabegerät für auf Lochstreifen odeir Magnetbändern gespeicherte Programmschaltungen vorgesehen, wobei die einzelnen Programmschritte in Abhängigkeit der Zählwerte der Zähleinrichtung auslösbar sind. Bei einer Anwendung derartiger Programmschaltungen kommen die Vorzüge der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besonders stark zur Geltung, da beliebige Programmschaltungen durchgeführt werden können, ohne daß die dadurch wechselnden Arbeitsbedingungen die Genauigkeit der Hubumkehrbewegungen beeinflussen können.

Für Honmaschinen mit hydraulischem Antrieb für die Hubbewegung kann zum Ausgleich von sich aus Temperaturschwankungen ergebenden Änderungen der Kennwerte des Druckmediums für den Antrieb eine an sich bekannte Temperaturkompensationsschaltung vorgesehen sein, durch die entsprechend den gemessenen Temperaturänderungen die Verzögerungsglieder beeinflußbar sind, so daß auch Temperaturänderungen keinen Einfluß auf die genaue Einhaltung der eingestellten Bewegungsumkehrpunkte haben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einem Diagramm schematisch den Bewegungsablauf bei der Bearbeitung und

Fig.2 ein Diagramm mit Zahlenwerten für die Steuerpunkte der Funktionsabläufe nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung.

Die Zeichnung gibt in F i g. 1 schematisch den Bewegungsablauf der zur Bearbeitung innerhalb des Arbeitshubes h hin- und hergehenden Maschinenteile einer Honmaschine wieder. Mit A1 ist die »obere« Endlage, also die Ausgangsposition des Honmaschinenschliltens bzw. der Honspindel, bezeichnet. Durch ein Startsignal wird ein Absolutwertzähler, der in F i g. 2 mit ZX bezeichnet ist, auf »Ö« und ein erster Positionierzähler ZA (vgl. F i g. 2) für die Hubbewegung »abwärts« auf den am zugehörigen Kodierschalter vorcingestellten Betrag des später noch eingehender erläuterten Verzögerungsweges Si gesetzt. Danach wird über einen Leistungsverstärker das Magnetventil für die Hubbewegung abwärts angesteuert, und der Honmaschinenschlitten bzw* die Hönspindel mil dem Höh' werkzeug setzt sich nach unten in Bewegung.

Beispielsweise durch einen vom Maschinensclililten über einen Antrieb analog in Drehung versetzten RoIationsimpulsgeber erhalten die Zähler entsprechend dem zurückgelegten Weg des Honmaschinenschlittens Zählimpulse, wobei der Absolutwertzähler ZI von »0« Und der erste Positionicrzähler ZA von dem vorgegelv nen Wert für .91 hochzählt. Die vom Impulsgeber nhgegebenen Impulse entsprechen dabei einem bestimmten Hubweg, beispielsweise entspricht ein Impuls einem Hubweg >-un einem Zchnlelmillimeter.

Hat der Honschlitlen mit dem Honwerkzeug eine dem Verzögerungsweg 52 entsprechende Strecke zunk'".gelegt, so wird ein zweiter Positionierzähler Zl (vgl. F i g. 2) in Betrieb gesetzt, der von »0« hochzählt.

Erreicht im weiteren Verlauf der Bewegung der HonschJ^;<.len den Punkt VKX, so wird durch entsprechende Kodierung eines weiteren, in F i g. 2 mit Z3 bezeichneten Positionierzählers ein Relaisverstärker angesteuert, der die Honwerkzeugdrehune und die Honwerkzeugzustellung in Gang setrt. Der Punkt VKX ist so gewählt, daß er etwas unterhalb des Umkehrpunktes UPl liegt, d. h- das Honwerkzeug ist bereits vollständig in die Werkstückbohrung eingefahren.

Erreicht der erste Positionierzähler ZA den Wert UPl. befindet sich also der Honschlitten am Punkt VK2. so wird ein elektronisches Verzögerungsglied /1 gestartet, nach dessen Ablauf die Umsteuerung eingeleitet wird. Hierzu geben die Positionierzähler ZA und Z2 Signale ab. die über Leistungsverstärker direkt bekannte Umsteuerglieder, beispielsweise hydraulische oder pneumatische Magnetventile oder Umsteuerungseinrichtungen von Leonard-Antrieben, ansteuern. Der Verzögerungswert 51. der der Hubdifferenz zwischen den Punkten UPi und VKZ entspricht, ist ein Maschinenkennwert, zu dessen Festlegung der Punkt VKZ so vor dem unteren Umkehrpunkt UPl eingestellt wird, daß bei maximaler Hübgeschwindigkeit ohne Einwirkung des Verzögerungsgliedes il die Umsteuerung des Honmaschinenschlittens infolge der Schaltzeitei. der Ventile und durch die kinetische Energie des Schlittens genau am Umkehrpunkt UPl erfolgt.

Das Verzögerungsglied fl wird nun in Abhängigkeit

von der Hubgeschwindigkeit eingestellt, derart, daß mit kleiner werdender Hubgeschwindigkeit eine stärkere Verzögerung erfolgt, weiche die mit der Geschwindigkeit verringerte kinetische Energie durch später einsetzende Abbremsung kompensiert. Die Änderung des

Verzögerungsgliedes il in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit kann im einfachsten Fall dadurch erfolgen, daß ein mit dem Einstellorgan für die Hubgeschwindigkeit gekoppelter Schalter entweder ÄC-GIieder zu- bzw. abschaltet und damit das Verzögerungs-

glied il verstellt oder mit entsprechender Kodierung einen Zähler auf Koinzidenz abfragt Das jeweilige Ausgangssignal wird zur Einleitung der Umsteuerung verwendet, wobei die Berücksichtieunsr des ieweilieen

Wertes der Hubgeschwindigkeit durch die Kopplung des Einsteilschaiters für das Verzögerungsglied /I mit dem Einslellorgan für die Hubgeschwindigkeit auloma' tisch erfolgt.

An Stelle einer derartigen Kopplung der Einstellung des Verzögerurigsgliedes /1 mit der Einstellung der Hubgeschwindigkeit kann zur Erhöhung der Genauigkeit der Umsteuerung die Hubgeschwindigkeit auch dl· re'ra durch Zählen der impulse pro Zeileinheil, z. B. pro Millisekunde, gemessen werden Und einem Kurvengenerator mit einer der Verzögerung des Honmaschirienschlittens entsprechenden Kennlinie in geeigneter Form zugeführt werden. Das als Kurvengenerator ausgebildete Verzögerungsglied t\ wird bei Erreichen des Punktes VK2 angesteuert und gibt in Abhängigkeit von der gemessenen Hubgeschwindigkeit ein Signal zur Einleitung der Umsteuerung.

Wird der Punkt UPi erreicht, so wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Verhütung von Schaden, insbesondere von Werkzeugschäden, die durch Störungen in der Hubsteuerung auftreten könnten, ein ZeitglicH f3 gestartet, bei dessen Ablauf eine Notabschaltung über einen weiteren Leistungsverstärker er folgt, wenn bis dahin die Bewegungsumkehr nicht stattgefunden haben sollte.

Nach der Bewegungsumkehr des Honmaschinenschlittens wird der »Aufwärtshub« von dem zweiten Positionierzähler Zl gesteuert, der jetzt gegen »0« zählt und bei Erreichen des oberen Umkehrpunktes UPl. wenn der Honschlitten sich am Punkt VX3 befindet, über ein Verzögerungsglied (I die Bewegungsumkuir einleitet. Für die Bewegungsumkehr am oberen Umkehrpunkt UPl gelten die für den unteren Umkehrpunkt UPi erläuterten Gesichtspunkte; auch in diesem Falle wird die Bewegungsumkehr durch ein Zeitglied r3 überwacht.

Der Honmaschinenschlitten mit dem Honwerkzeug fährt in der geschilderten Weise so lange zwischen den Umkehrpunkten UPi und UPl auf und ab bzw. hin und her, bis die Bearbeitung beendet ist und durch eine bekannte Meßsteuerung, ein Zeitrelais oder von Hand ein Ausfahrsignal erzeugt wird, wonach der Honmaschinenschlitten in seine obere Endlage (Punkt Ai) zurückfährt. Dabei wird bei Erreichen des Punktes VKA ein Verstärker angesteuert, der die Honahlenzustellung zurückgestellt und beim Punkt VKl die Drehbewegung stillsetzt.

' Die Punkte VKi und VK4 liegen unterhalb bzw. vor dem oberen Umkehrpunkt UP2, wobei der Punkt VKA überdies vor dem Punkt VKi liegt. Dadurch werden sogenannte »Ausfahrspuren« am Werkstück vermieden, da das Werkzeug drucklos und mit auslaufender Drehung das Werkstück verläßt.

Die in der Regel nur einmal vorzunehmende Einstellung der Punkte VKX und VKA erfolgt an weiteren Kodierschaltern, die zweckmäßigerweise mit den Kodierschaltern für die Umkehrpunkte UPl und UPl gekoppelt sind, so daß bei einer Veränderung der Umkehrpunkte UPi und UP2, etwa beim Obergang auf ein längeres Werkstück, automatisch auch die Kodierung der Punkte VKl und VKA entsprechend geändert wird.

Es ist bei hydraulisch angetriebenen Honmaschinenschlitten auch vorgesehen, durch eine Temperaturkompensationsschaltung die Genauigkeit der Umsteuerung noch weiter zu erhöhen. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß die Temperatur des Druckmediums mit bekannten Temperaturmeßelementen gemessen wird und analog diesen Meßwerten die Verzögerungsglieder fl und (Z durch Zu^ oder Abschalten von weiteren RG-Gliedern verändert werden, Damit wird bei allen Betriebszusländen eine exakte Einhaltung der vorgesehenen Bewegungsumkehrpunkte UPi und UPl gewähr^ leistet.

Durch einen weiteren Kodierschaltef kann eine sogenannte Werkslückwechselstellung vorgegeben werden, bei der der Honmaschinenschlitten mit dem Honwerkzeug nicht nach jedem bearbeiteten Werkstück in die obere Endlage (Punkt Ai) ausfährt, sondern bereits bei Punkt /42 in einer Wefkstückwechselstellurig anhält, die so eingestellt ist, daß das Werkstück zwar ungehindert gewechselt werden kann, jedoch unnötige Leerwege von Schlitten und Werkzeug vermieden sind.

Auf einfache Weise kann der Hubweg durch Verwendung mehrerer, parallel geschalteter Kodierschalter für die Bewegungsumkehrpunkle UPi und UPl für verschieden lange, immer wiederkehrende Werkstücke vorprogrammiert .werden, wobei den verschiedenen Werkstücklängen bestimmte Kodierschalter zugeord net sind, die über einen Wählschalter wechselweise in Wirkung setzbar sind. Auf diese Weise können auch bestimmte Hubprogramme, wie beispielsweise das periodische Kurzhubhonen bei der Bearbeitung von Sacklochbohrungen, ohne weiteres den gestellten Anforderungen angepaßt und automatisiert werden.

Es ist selbstverständlich, daß die Hubsteuerung nicht nur auf vertikale, mit hydraulischem Hubantrieb ausgerüstete Schlittenhonmaschinen beschränkt ist, sondern genauso vorteilhaft bei allen anderen Ausführungsformen von Honmaschinen oder ähnlich arbeitenden Werkzeugmaschinen, z. B. Pinolenmaschinen, mit beispielsweise elektrischem, pneumatischem oder mechanischem Hubantrieb angewendet werden kann. In Abweichung vom erläuterten Ausführungsbeispiel können etwa auch an die Stelle der Kodierschalter eine Programmschaltung, Loch- oder Magnetbänder treten.

Im folgenden wird an Hand von F i g. 2 zur weiteren Verdeutlichung ein Zahlenbeispiel für eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung beschrieben.

In der obersten Endlage erhält die Honmaschineirspindel das Startkommando und wird der Absolutwertzähler Zi auf »0« gesetzt. Gleichzeitig wird der erste Positionierzähler ZA über die Vorwahldekaden für den Punkt VK2 auf den irn Beispiel angegebenen Wert 300 gesetzt. Dadurch zählt der erste Positionierzähler ZA gegenüber dem Absolutwertzähler Zl immer um 300 voraus. Fährt die Spindel nun nach unten, so gibt der Impulsgeber entsprechend der zurückgelegten Entfernung Impulse ab, die von den Zählern gezählt werden. Der Hubweg wird über in der Bedienungstafel angeordnete Anzeigeröhrchen angezeigt, wobei die angezeigte Zahl der Entfernung von der oberen Endlage aus abwärts entspricht

Wird am Absolutwertzähler Zl entsprechend dem gezeichneten Beispiel die Zahl 200 erreicht, so wird über die Vorwahldekade für den Punkt VKi bzw. VK3 der zweite Positionierzähler Z2 auf »0« gestellt Dadurch ist der zweite Positionierzähler Z2 gegenüber dem Absolutwertzähler Zl immer um 200 zurück.

Wird am Positionierzähler Z2 die entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingezeichnete Zahl 100 erreicht, so wird über die Vorwahldekade für den Punkt VKA der dritte Positionierzähler Z3 auf »0« gestellt, wodurch der Positionierzähler Z3 gegenüber dem Absolutwertzähler Z! um 300 zurück ist. Erreicht beim Abwärtsfahren der Positionierzähler Z2 entsprechend dem dargestellten Beispiel die Zahl 1200. wobei der

Gesamtweg der Spindel gemäß der Angabe des Absolutwertzählers Zl 1400 beträgt, so wird über die Vorwahldekade für den Punkt UPl die Spindeldrehung eingeschaltet.

Erreicht beim weiteren Abwärtsfahren der Spindel der Positionierzahler 23 die Zahl 1200, beträgt also der am Absolutwertzähler Zl gezählte Gesamtweg der Spindel 1500, so wird über die zweite Schaltebene der Vorwahldekade für den Punkt UPl der Hondruck eingeschaltet. Wird beim weiteren Abwärtsfahren der Spindel am ersten Positionierzähler Z4 die Zahl 2100 erreicht, wobei der Gesamtweg der Spindel gemäß Zählung des Absolutwertzählers Zi 1800 beträgt, so wird über die Vorwahldekade für den Punkt UPi das Verzögerungsglied /I für die entsprechend der Hubgeschwindigkeit notwendige Umsteuerverzögerungszeit gestartet. Ist das Verzögerungsglied /1 abgelaufen, so steuert die Spindel nach oben um. Der Gesamtweg, gezählt mit dem Absolutwertzähler Zl, entspricht dabei der an der Vorwahidekade für den Punkt UFi eingestellten Zahl von 2100.

Wird beim Hochfahren der Spindel am zweiten Positionierzähler Zl die Zahl 1200 erreicht, am Absolutwertzähler Zl also 1400 erreicht, so wird über die Vorwahldekade für den Punkt UPl das Verzögerungsglied (1 gestartet. Ist das Verzögerungsglied ti abgelaufen, also der Gesamtweg, wie an der Vorwahldekade für den Punkt UPl eingestellt, gemäß Zählung des Abso-Iutwertzählers Zl bei 1200, so steuert die Spindel um und fährt wieder nach unten.

Sind die Verzögerungsglieder /1 oder ti abgelaufen, so startet das Zeitglied ß für die Sicherheitszeit, die bei dem Umsteuerbefehl für die Spindel wieder gelöscht wird. Erfolgt jedoch kein Umsteuerbefehl und läuft die Spindel nach oben oder unten so lange, bis die am Zeitglied ö eingestellte Zeit abgelaufen ist, dann wird die Hubbremse eingeschaltet und die Spindel bleibt stehen.

Soll beim Erreichen des Fertigmaßes die Spindel ausfahren, so wird dies der Zählsteuerung über ein entsprechendes Signal eingegeben. Wird jetzt bei der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Spindel am Positionierzähler 23 die Zahl 1200 erreicht, also am Absolutwertzähler Zl der Wert 1500 entsprechend dem Punkt VK4, so wird über die zweite Schaltebene der Vorwahldekade für den Punkt UPl der Hondruck ausgeschaltet und, wenn sich die Spindel in Abwärtsbewegung befindet, auf »Heben« umgesteuert. Die Spindel fährt jetzt nach oben. Wird beim Hochfahren am zweiten Positionierzähler Z2 die Zahl 1200 erreicht, beträgt also der Gesanitweg am Absolutwertzähler Zl 1400 Zähleinheiten, was den Punkten VKi bzw. VK3 entspricht, so wird über die Vorwahldekade für den oberen Umkehrpunkt UPl die Spindeldrehung ausgeschaltet. Das Verzögerungsglied O. sowie anschließend das Zeitglied /3 werden dann nicht mehr eingeschaltet. Die Spindel steuert also nicht mehr um, sondern fährt nach oben.

Wurde die Werkstückwechselstellung im Punkt Al vorgewählt, so fährt die Spindel lediglich so weit nach oben, bis am Absolutwertzähler Zl gemäß dem dargestellten Beispiel die Zahl 600 erreicht wird.

Über den zugehörigen Vorwahlschalter wird jetzt »Stop« signalisiert, die Spindel bleibt in dieser Ruhestellung stehen und kann auch von dort wieder gestartet werden.

Die Vorwahldekaden für die Punkte VK4, VKl und VKi sowie VKi befinden sich innerhalb des Schaltschrankes und werden betriebsmäßig nicht verstellt.

Werden die Vorwahldekaden für die Umkehrpunkte UPi und UPl verstellt, so laufen die mit den Vorwahldekaden für die Punkte VKi, VKl, VK3 und VK4 eingestellten Abstände zu den Umkehrpunkten UPi bzw. UPl immer mit.

Bei der beschriebenen Anordnung können die Umschaltpunkte UPi und UPl auch während des Honbetriebes verstellt werden, und zwar kann der obere Umkehrpunkt UPl verstellt werden, wenn die Spindel auf der Fahrt nach unten ist und der untere Umkehrpunkt UPi dann, wenn die Spindel auf der Fahrt nach oben ist. Hierbei wird zweckmäßigerweise der Hub angehalten.

Durch die erläuterte Steuerungsvorrichtung erfolgt somit die Bewegungsumkehr immer exakt an gleichen, vorgewählten Umkehrpunkten. Die elektronischen Bauteile können an jeder beliebig gewünschten Stelle, beispielsweise am zentralen Bedienungspult, angebracht werden, da sie an keinerlei mechanische Übertragungsglieder gebunden sind und damit eine Fernbedienung ohne weiteres ermöglichen.

Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, daß die Umsteuerpunkte an den Kodierschaltern, also beispielsweise unmittelbar am Bedienungspult, an Hand der bekannten zu bearbeitenden Werkstücklänge und den ebenfalls bekannten Vorrichtungs- und Honwerkzeugkennwerten bei stillstehendem Honmaschinenschlitten bzw. bei stillstehender Honspindel eingestellt werden können und daß diese Einstellung sehr genau und unabhängig von der dann gewählten Arbeitshubgeschwindigkeit beibehalten wird. Dieser Vorteil kommt bei einer Programmsteuerung besonders stark zur Geltung. Auch bei eventuell vorzunehmenden Änderungen der Hubgeschwindigkeit während des Bearbeitungs-Vorganges bleibt die Lage der Umsteuerpunkte unverändert, so daß keine Korrektur der Einstellung erforderlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   I. Elektrische Steuerungsvorrichtung für die Hubbewegung von Werkzeug- oder Werkstückträgern an Honmaschinen, mit einem mit dem zu verstellenden Werkzeug- oder Werkstückträger gekoppelten, elektrischen Impulsgeber, von dem eine der zurückge legten Weglänge entsprechende Anzahl von Impulsen abgebbar ist, und mit einer voreinstellbaren, elektrischen Zähleinrichtung zur Summation der vom Impulsgeber ausgehenden Impulse, wobei von der Zähleinrichtung bei Erreichen vorbestimmter Z.,ihlwerte Steuersignale an Steuerglieder des Antriebs für die Hubbewegung abgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung einen Absolutwertzähler (Zl) und mehrere, von je einem vorbestimmten Zählimpuls aktivierbare Positionierzähler (Z2. ZA) zur Betätigung der eine Bewegungsumkehr (Punkte UPX. UPl) auslösenden Steuerglieder des Antriebs aufweist und daß zwischen die Steuerglieder und die zugeordneten Positionierzähler (22, Z4) je ein in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit einstellbares Verzögerungsglied (rl. Ω) geschaltet ist.
2. 2. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verzögerungsglied (/1, O) mittels eines /?C-Glieder ,?u- bzw. abschaltenden Schalters einstellbar ist. der seinerseits mit dem Verstellorgan für die Hubgeschwindigkeit gekoppelt ist.
3. 3. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gek ;nnzek \net, daß bei Erreichen der vorgewählten Stellung eines Positionierzählers (Zl bzw. Z4) ein dem Zä' !wert analoges Signal einem Kurvengenerator als Verzögerungsglied (M bzw. /2) zuführbar ist, der eine der Verzö{.;erungscharakteristik des bewegten Maschinenteils entsprechende Kennlinie aufweist und der eine einsprechend dem eingegangen analogen Signal verzögerte Auslösung der nachgeordneten Steuerglieder zur Bewegungsumkehr herbeiführt.
4. 4. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmbaren Zählwerte zur Betätigung der Steuerglieder an der Zähleinrichtung zugeordneten Kodierschaltern einstellbar sind.
5. 5. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß ein Kodierschalter zur Definition einer Werkstückwechselstellung (Punkt 42) vorgesehen ist.
6. 6. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Kodierschalter mit festen Schaltwerten für verschieden lange Werkstücke vorgesehen sind.
7. 7. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer von der Werkstücklänge unabhängigen An- und Abstellbewegungscharakteristik die Kodierschalter für die Umkehrpunkte [UPi. UP2) mit den Ködierschältern für die Werkzeugzu- und 'Zurückstellung (Punkt VKA) gekoppelt sind.
8. 8. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes Eingabegerät für auf Lochstreifen oder Magnetbändern gespeicherte Pro grammschaltungen vorgesehen ist, wobei die einzel· nen Programmschritte in Abhängigkeit der Zählwerte der Zähleinrichtung auslösbar sind.
9. 9. Elektrische Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für Maschinen mit hydraulischem Antrieb für die Hubbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von sich aus Temperaturschwankungen ergebenden Änderungen der Kennwerte des Druckmediums für den Antrieb eine an sich bekannte Temperaturkompensationsschaltung vorgesehen ist, durch die entsprechend den gemessenen Temperaturänderungen die Verzögerungsglieder (il, G) beeinflußbar sind.