DE2264187C3 - Zusatzgerät für eine numerisch arbeitende Programmsteuerung für Tieflochbohrmaschinen - Google Patents

Description

lauf verringerbar ist und dessen Ausgangssignal bei dem auf den Geschwindigkeitsgeber 3 eingewirkt

einem festgelegten Wert den Rücklauf beendet, einen weiden kann, und zwar hinsichtlich Eilgang und

entsprechend dem Rücklauf gesetzten Vorlauf- Vorschub auf Leitung 15, hinsichtlich einer Pause P

speicher, dessen Stand abhängig vom Vorlauf ver- auf Leitung 16 und hinsichtlich des Vorzeichens V

ringerbar ist und dessen Ausgangssignal bei einem 5 der Fahrpulse + oder — auf Leitung 17.

festgelegten Wert den Vorlauf beendet, einen Zu- Der Tiefbohrzyklus, z. B. für das Entleeren der

wachsspeicher, dessen Inhalt nach jedem Rücklauf Bohrspäne, läuft nun folgendermaßen ab:

zum Inhalt des Vorlaufspeichers addierbar ist und Phase a: Zunächst wird durch den Befehl für den

ein an Zuwachsspeicher und Vorlaufspeicher ange- normalen Bohrzyklus das im Zyklenspeicher 4 vor-

schlossenes Vergleichsglied, das bei Gleichheit der 10 handene Bohrmaß von z.B. 70mm, in den Inkre-

Speicherstände den Umschaltbefehl zwischen Eil- mentspeicher 2 eingegeben und das Werkstück dann

gang und Vorschub vorwärts beim Vorlauf abgibt. entsprechend diesem angegebenem Maß angebohrt.

Auf diese Weise werden durch die Steuerung die Nach Erreichen der Anbohrtiefe wird selbsttätig auf Arbeitsphase, das Ausspänen und die Fahrwege für Rücklauf umgeschaltet und das Werkzeug bis zur Eilgang vorwärts und rückwärts selbsttätig ermittelt, 13 Referenzebene RE zurückgezogen, die aus Sicherso daß die Programmierung — vor allem, wenn es heitsgriinden etwas oberhalb der Werkstückobersich um eine Vielzahl von zu bohrenden Löchern fläche WO liegt (F i g. 2). Die während des Rückhandelt — vereinfacht werden kann, laufs -z auftretenden Fahrpulse, die 70 mm ent-

Um bereits etwas vor dem Auftreffen des Werk- sprechen, werden mit Betrag und Vorzeichen in zeuges auf das Werkstück umzuschalten, wird vor- »o einem Vorlaufspeicher 9 mitgezählt, der ebenfalls teilhafterweise der Stand des Zuwachsspeichers nach an den Geschwindigkeitsgeber 3 angeschlossen ist.
dem Rücklauf um einen im Verhältnis zum Zuwachs Phase b: Es kommt der Befehl für den Tiefbohrkleinen Wert vergrößert und nach dem Vorlauf um zyklus. Hierdurch wird der durch die Steuerung gediesen Wert wieder verringert. gebene Stand eines Zuwachsspeichers 8 auf der Lei-

Eine schaltungstechnisch relativ einfache Ausfüh- _9J tung 19 über das Gatter 18 zum Stand des Vorlaufrung der Anordnung ergibt sich, wenn der Vorlauf- Speichers 9 addiert, so daß sich der Inhalt des Vorspeicher und der Rücklaufspeicher als Zähler ausge- laufspeichers 9 um den Zuwachswert Q vergrößert, bildet sind, die an einem die Fahrpulse für Vorlauf Damit ergibt sich bei einem Zuwachswert Q von und Rücklauf liefernden Geschwindigkeitsgeber an- 50 mm ein Stand des Vorlaufspeichers 9 von geschlossen sind. _3o 70 + 50 = 120 mm. Anschließend wird der Inhalt

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher des Zuwachsspeichers 8 um den Wert ö = 0,5 mm

erläutert: es zeigt auf Q + δ — 50,5 mm vergrößert; dies ist durch die

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Steue- Leitung 20 angedeutet. Durch diese Vergrößerung

rung und wird beim Abwärtsfahren rechtzeitig von Eilgang auf

Fig. 2 die beim Tieflochbohren eines Werkstückes 35 Vorschub umgeschaltet. Die Maschine fährt 120 mm auftretenden Verfahroege in Eilgang (gestrichelt ge- im Vorlauf abwärts, bis der Vorlaufspeicher 9, dem zeichnet) und Vorschub (ausgezogen gezeichnet). die Fahrpulse zugeführt werden, Null sagt. Bei die-Die in F i g. 1 schematisch im Blockschaltbild dar- sem Vorgang wird der Vorlauf im »Eilgang vorwärts« gestellte numerische Werkzeugmaschinensteuerung durchfahren, solange der Wert im Vorlaufspeicher 9 besteht aus einem Lochstreifenleser 1, der die ge- *o größer als im Zuwachsspeicher 8 ist. Dies wird durch lesenen Wegbefehle über nicht dargestellte Zwischen- das Vergleichsglied 11 festgestellt. Sobald Gleichheit speicher und Dekoder an einen Inkrementspeicher 2 der beiden Stände auftaucht, nämlich bei dem Rest abgibt. Ferner werden durch die vom Leser 1 ge- 50,5 mm, der Q + δ entspricht, wird im »Vorschub lesenen Signale auch noch die Frequenzen der von vorwärts« der Vorlauf durchfahren. Dies wird durch einem Geschwindigkeitsgeber 3 abgegebenen Fahr- 45 die Nullauswertung 12 festgestellt und ein Pausenpulse in den einzelnen Achsen X, Y, Z gesteuert. Die signal P auf Leitung 16 an die Geschwindigkeits-Steuerung arbeitet im Prinzip in der Weise, daß das geber 3 gegeben. Gleichzeitig wird durch das Auszu verfahrende Wegmaß in den Inkrp-mentspeicher 2 gangssignal der Nullauswertung 12 die Gedächtnisgesetzt wird und der Geschwindigkeitsgeber 3 dann stufe 14 in die andere Lage gesetzt und damit über so lange Fahrpulse, z.B. + Z, an den Antrieb 6 liefert, 30 Leitung 17 das Vorzeichen der Fahrpulse für den folbis durch diese Fahrpulse (Sollwertpulse), die gleich- genden Rücklauf invertiert. Gleichzeitig wird der Zuzeitig dem Inkrementzähler 2 zugeführt werden, das wachsspeicher 8 von Q + δ = 50,5 mm auf Q = 50 mm eingegebene Wegmaß abgefahren ist. Dies wird durch um den Wert δ zurückgesetzt. Beim gesamten Voreine dem Inkrementspeicher 2 nachgeschaltete Null- lauf werden die Fahrpulse +Z in einem Rücklaufauswertung 5 überwacht, die den Geschwindigkeits- 55 speicher 10, der ebenfalls mit dem Geschwindigkeitsgeber 3 und damit die Ausgabe von Fahrpulsen still- geber 3 verbunden ist, mitgezählt,
setzt. Phase c: Der Rücklauf — Z bleibt im Eilgang

Zusätzlich zu diesem Steuerungsteil ist noch ein rückwärts erhalten, bis der Rücklaufspeicher 10 auf Zyklusspeicher 4 vorgesehen, in dem sich wieder- Null gezählt ist. Dies wird durch die Nullauswertung holende Befehle, z. B. die Bohrtiefe bei einer Viel- 60 13 überwacht. Der Vorlaufspeicher 9 hat die Fahrzahl von zu bohrenden gleichen Löchern, abgespei- pulse —Z mitgezählt und steht jetzt auf 120 mm. Bei chert und jeweils bei Bedarf durch einen Steuerungs- Rücklauf Halt wird dem Vorlaufspeicher 9 der Zubefehl abgerufen werden. wachswert β = 50 mm addiert, so daß sich der Wert

Diese Steuerung ist im Prinzip aus der Siemens- 120 + 50 = 170 mm ergibt. Dann anschließend wird

Zeitschrift 1970, Beiheft »Numerische Steuerungen«, 65 auf Vorschub durch Kippen des Gedächtnisses 14 in-

S. 5 bis 10, bekannt. folge des Ausgangssignals der Nullauswertung 13 um-

Zusätzlich ist für den Tiefbohrzyklus noch das ge- geschaltet. Der Zuwachsspeicher wird gleichzeitig

strichelt umrandete Zusatzgerät 7 vorgesehen, mit wieder auf den Wert Q + δ = 50,5 mm verändert

und dieser Wert mit dem Stand des Vorlaufspeichers 9 zur Umschaltung von Eilgang auf Vorschub verglichen.

Ab der Phase d wiederholt sich dieser Ablauf ständig, bis in der Phase e die gewünschte Endbohrtiefe erreicht worden ist. Dies wird dadurch festgestellt, daß der auf die gewünschte Bohrtiefe von 200 mm gesetzte Inkrementenspeicher 2 den Stand Null erreicht hat. Anschließend wird in der Phase f wie beim normalen Bohrzyklus im Eilgang zur Referenzebene RE zurückgefahren. Bei dem nächsten zu bohrender Loch wird der gleiche Vorgang wiederholt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

und Vorzeichen selbsttätig bestimmbar sind und das Patentansprüche: Umschalten von »Eilgang vorwärts« auf »Vorschub vorwärts« vom vorhergehenden, gemessenen Rück-

1. Zusatzgerät für eine numerisch arbeitende lauf abhängig ist (vgl. Siemens-Zeitschrift, 1970, Bei-Programrasteuerung für Tieflochbohrmascbinen, 5 heft Numerische Steuerungen, S. 6 und 7).

bei denen das Werkzeug mehrmals zur Bearbei- Bei Werkzeugmaschinen ist es häufig wichtig, daß tungsstelle am Werkstück vorläuft und von dieser die Bewegung des Werkzeugschlittens auf die langim Eilgang zu einer Referenzebene zurückläuft, same Bewegung »Vorschub vorwärts« umgeschaltet bei der Vor- und Rücklaufweg und Vorzeichen wird, wenn der Werkzeugschlitten im Eilgang an das selbsttätig bestimmbar sind und das Umschalten io Werkstück herangefahren ist, damit nicht das Bohrvon »Eilgang vorwärts« auf »Vorschub vorwärts« werkzeug mit der großen Eilgangsgeschwindigkeit in vom vorhergehenden, gemessenen Rücklauf ab- das Werkstück hineinläuft und zu Bruch geht. Wenn hängig ist, gekennzeichnet durch einen es sich um einen einfachen Bohrvorgang handelt, entsprechend dem jeweiligen Vorlauf (+Z) ge- kann die Steuerung vom Eilgang auf Vorschub noch setzten Rücklaufspeicher (10), dessen Stand ab- 15 mit vertretbarem Programmieraufwand durchgeführt hängig vom Rücklauf (-Z) verringerbar ist und werden, weil die Werkstückoberfläche, auf die das dessen Ausgangssignal bei einem festgelegten Bohrwerkzeug auftrifft, von vornherein festliegt und Wert (Null) den Rücklauf (-Z) beendet, einen die Maschine danach eingestellt werden kann. Beim entsprechend dem Rücklauf (-Z) gesetzten Vor- Tieflochbohren dagegen wird aber das Bohrwerkzeug laufspeicher (9), dessen Stand abhängig vom Vor- ·ο mehrmals an das Werkstück herangeführt und muß lauf (+Z) verringerbar ist und dessen Ausgangs- sich jeweils wieder zurückbewegen, damit die Späne signal bei einem festgelegten Wert (Null) den aus dem jeweils neu gebohrten Teil des Bohrlochs Vorlauf ( + Z) beendet, einen Zuwachsspeicher entfernt werden können. Beim nächsten folgenden (8), dessen Inhalt (Zuwachswert Q) nach jedem Bohrvorgang ist dann der im Eilgang zurückzu-Rücklauf (-Z) zum Inhalt des Vorlauf speichere »5 legende Weg des Werkzeugschlittens größer, d.h. (9) addierbar ist und ein an Zuwachsspeicher (8) der Zeitpunkt und die Stelle, an der das Umschalten und Vorlaufspeicher (9) angeschlossenes Ver- von Eilgang auf »Vorschub vorwärts« vorgenommen gleichsglied (11), das bei Gleichheit der Speicher- werden muß, ist nicht mehr identisch mit dem Zeitstände den Umschaltbefehl zwischen Eilgang (E) punkt bzw. der Stelle, an der der gleiche Umschalt- und Vorschub vorwärts (V) beim Vorlauf (+Z) 30 Vorgang beim vorhergegangenen oder nachfolgenden abgibt. Arbeitsvorgang durchgeführt werden mußte.

2. Zusatzgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- Es sind bereits Steuerungen bekannt, bei denen in kennzeichnet, daß der Zuwachswert (Q) des Zu- der Tieflochbohrmaschine eine Vorrichtung vorgewachsspeichers (8) nach dem Rücklauf (-Z) um sehen ist, mittels der der im Anschluß an einen Bohreinen im Verhältnis zum Zuwachswert (Q) klei- 35 Vorgang durchfahrene Rücklaufweg des Bohrwerknen Wert (δ) vergrößerbar und nach dem Vor- zeuges gemessen wird, so daß dieses gemessene Maß lauf (+Z) um diesen Wert wieder verringerbar für den darauffolgenden Vorlaufweg des Bohrwerkist, zeuges zugrunde gelegt werden kann. Auf diese Weise

3. Zusatzgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- bestand die Möglichkeit, das Umschalten immer dann kennzeichnet, daß Vorlaufspeicher (9) und Rück- 40 vorzunehmen, wenn das Bohrwerkzeug beim Vorlauf laufspeicher (10) als Zähler ausgebildet sind, die die Werkstückoberfläche erreicht hatte.

an einem die Fahrpulse für Vorlauf (+Z) und Bei einer dieser bekannten mechanischen Vorrich-

Rücklauf (-Z) liefernden Geschwindigkeits- tungen wurde die Arbeitsspindel gegen eine axial

geber (3) angeschlossen sind. wirkende Feder am Werkzeugschlitten abgestützt und

4. Zusatzgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- 45 wirkte derart mit Schaltmitteln zusammen, daß die kennzeichnet, daß das Vorzeichen des Vorlaufs Antriebseinrichtung im richtigen Zeitpunkt von »Eil- und des Rücklaufs selbsttätig von der program- gang vorwärts« auf »Vorschub« umgeschaltet wurde mierten Achsrichtung ableitbar ist und der Zu- (DT-AS 1 262 106).

wachswert ohne eigenes Vorzeichen zum Zähler- Derartige bekannte mechanische Umschaltvorrich-

stand im Vorlaufspeicher gleichsinnig addierbar 50 tungen sind im Rahmen einer Maschinensteuemng ist. nur sehr begrenzt brauchbar und bedingen auch Son

derbauformen der Werkzeughalterungen.

Es ist ferner bei einer Tieflochbohrmaschine bekannt, den Vor- und Rücklauf selbsttätig durch die SS Befehle eines Lochstreifens numerisch zu steuern. Dies erfordert jedoch einen verhältnismäßig großen

1 1 Programmieraufwand (vgl. zum Beispiel BBC-Mit

teilungen, 1967, S. 511 bis 513).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ·» darin, ein elektronisches Zusatzgerät für eine numerisch arbeitende Programmsteuerung einer Tieflochbohrmaschine zu schaffen, mit dem genaue Steuer-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zusatzgerät für befehle für Vor- und Rücklaufumschaltung und für eine numerisch arbeitende Programmsteuerung für Vorschub-Eilgang-Umschaltung auf relativ einfache Tieflochbohrmaschinen, bei denen das Werkzeug 63 Weise selbsttätig ermittelbar sind, mehrmals zur Bearbeitungsstelle am Werkstück vor- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

läuft und von dieser im Eilgang zu einer Referenz- einen entsprechend dem jeweiligen Vorlauf gesetzten ebene zurückläuft, bei der Vor- und Rücklaufweg Rücklaufspeicher, dessen Stand abhängig vom Rück-