DE2610479A1 - Steuervorrichtung fuer werkzeugmaschinen - Google Patents
Steuervorrichtung fuer werkzeugmaschinenInfo
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Description
betreffend
Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen.
Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen und betrifft insbesondere Steuervorrichtungen zur Positionierung eines
Werkstückes oder eines Werkzeuges an einer Werkzeugmaschine.
Auf dem Gebiet der numerischen Steuerung von Werkzeugmaschinen ist in der Vergangenheit viel Entwicklungsarbeit geleistet
worden, deren Ergebnis unter anderem in zahlreichen Patentveröffentlichungen festgehalten ist. Es wurde auch bereits
eine fest verdrahtete Halbleiter-Steuervorrichtung für neue Fräsmaschinen vorgeschlagen, bei welcher die Steuertafel
schwenkbar und hängend angebracht ist.
Zahlreiche vorbeschriebene und auf dem Markt befindliche Maschinen verwenden Steuerungen mit Programmen, die auf Karten,
Magnetband oder Lochstreifen gespeichert sind. Die hierbei erforderlichen Geräte sind jedoch häufig zu gross und zu kostspielig,
als dass sie einen ökonomischen Einsatz auf Seiten des Kunden ermöglichten. Darüber hinaus werden zahlreiche Geräte
nur für neue Werkzeugmaschinen angeboten; an vorhandene Werkzeugmaschinen können sie nicht angepasst werden. Andererseits
gibt es in der ganzen Welt zahlreiche Werkzeugmaschinen, deren Einsatzbereich bei Ausstattung mit einer preiswerten
numerischen Steuerung deutlich vergrössert werden könnte.
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Jedoch sind auch schon Bemühungen in Richtung auf eine nachträgliche Anpassbarkeit an vorhandene Werkzeugmaschinen
bekannt geworden. In der US-PS 3 618 349 sind manuell vorprogrammierbare
Vorder- und Hinterlehren bzw. -anschlage für Abkantpressen beschrieben, welche ohne weiteres nachträglich
an vorhandenen Abkantpressen angebracht werden können. Ein verbessertes Gerät ist aus der US-PS 443 773 bekannt, das ebenfalls
zur nachträglichen Ausstattung vorhandener Abkantpressen gedacht ist und eine Vorwahl verschiedener Hubtiefen und Rückhublängen
des Stempels ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Abkantpressen,
zu schaffen, die bei vergleichsweise niedrigen Kosten eine grosse Vielfalt an Steuerungsmöglichkeiten besitzt, wobei die
Steuerung von einer kompakten, nach den Wünschen des Benutzers leicht bewegbaren Steuertafel aus möglich sein soll.
Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe mit der im Anspruch 1
und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Steuervorrichtung gelöst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Hängekasten mit einem Steuerpult bequem an der Werkzeugmaschine
angebracht und weist mehrere Tastenfelder zur Eingabe
von Daten und Befehlen auf, mit denen sich verschiedene Funktionen, z.B. die Positionen von Vorder- und Hinteranschlägen
oder die Stempelgrenzstellungen einer Abkantpresse steuern lassen. Der Hängekasten umschliesst eine Steuervorrichtung,
welche mindestens einen programmierten Speicher-Chip und einen Randomspeicher-Chip zur Speicherung manuell eingegebener Daten
gemäss ebenfalls manuell eingegebener Befehle umfasst. Ein Mikroprocessor arbeitet gemäss den Befehlen und liefert über
verschiedene periphere Schnittstellenadapter Informationsanzeigen sowie Steuersignale für Motorantriebe, mit welchen Vorder-
und Hinteranschläge oder Stempel und andere Werkzeugmaschinen-Bauteile je nach der speziellen Anwendung, positioniert
werden.
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Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer Abkantpresse mit einer Steuervorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuervorrichtung;
Fig. 3 eine Ansicht der Steuertafel der Steuervorrichtung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der im Gehäuse der Steuertafel untergebrachten Bauteile;
Fig. 5 ein Fliessbild der Steuervorrichtung;
Fig. 6 ein funktionelles Blockschaltbild des Mikroprocessors und zugehöriger peripherer Geräte der Steuervorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
in Anwendung an einer Abkantpresse 11, welche ein Bett 12, einen Stempel 13 und Seitenrahmen 14 umfasst. Der
Stempel kann hydraulisch oder mechanisch angetrieben sein. Am Bett hinter einer unteren Matrize 17 ist ein Hinteranschlag
bzw. eine Hinterschablone oder -lehre 16 angebracht. Vor der
unteren Matrize 17 ist ein Vorderanschlag 18 angebracht. Beide Anschläge können über lineare Schraubspindeln mittels elektrischer
Motoren 19 angetrieben werden, welche servogesteuert sind und Winkelcodierer 20 zur Zählung der Umdrehungszahl der
Motorwelle und damit der Schraubspindel besitzen. Der Stempel 13 wird mittels zweier hydraulischer Arbeitszylinder 21 bewegt.
Ein Hänge-Steuergehäuse 22 ist drehbar mittels eines Drehgelenkes 24 an einem Arm 23 angebracht, welcher an einem ·.
Gelenk '24A gegenüber einem Arm 23A drehbar ist, der seinerseits am oberen Querglied 26 oder am Seitenrahmen*der Abkantpresse
drehbar befestigt ist. Ein Stromversorgungs- und Verstärkerteil 27 in einem Gehäuse kann an jeder geeigneten Stelle
angeordnet sein. Ferner sind mehrere Tiefenendschalter 28 vorgesehen, deren Anordnung beispielsweise gemäss der US-PS
3 824 822 getroffen sein kann.
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Gemäss Fig. 2, in welcher Starkstrom- und Signalübertragungswege
durch Linien zwischen den Blocksymbolen dargestellt sind, erhält die Steuervorrichtung Netzspannung von
beispielsweise 115 Volt an einem Anschluss 31» der zu dem
Stromversorgungs- und Verstärkerteil 27 führt. Dieses liefert 24 Volt Gleichspannung über ein Kabel 32 an das Steuergehäuse
22. Das Kabel 32 kann durch das Innere des Armes 23 verlegt sein zusammen mit Leitungen zur digitalen Stempelsteuerung,
zur Steuerung der Stempelgrenzstellung und zur Steuerung des Vorder- und Hinteranschlages. Kabel 33 und 34
zwischen dem Stromversorgungsteil und dem Hinteranschlag bzw. dem Vorderanschlag enthalten Leitungen zum Anschlag-Motorantrieb
zu Codierern, zu Tachometern und zu Grenzschaltern. Kabel 35, 36 und 37 von den Stempel-Tiefenendschaltern 28,
einem digitalen Codierer 51 und einem Sternpel-Grenzschalter 31 sind zveckmässigerweise über das Stromversorgungsteil zum
Steuergehäuse 22 verlegt.
Fig. 3 zeigt die Steuertafel 22F des Hänge-Steuergehäuses 22. Mittels eines Schalters 38 kann die Stromversorgung
der gesamten Vorrichtung ein- und ausgeschaltet werden. Ein Schlüsselschalter 39 ermöglicht die Wahl zwischen dem englischen
und dem metrischen Maßsystem und damit die Eingabe von Daten entweder in Zoll oder mm. Mit dem Schlüsselschalter 39
wird auch festgelegt, ob die eingegebenen Daten hinter dem Dimensionsdatenfenster 41 entweder in Zoll oder mm angezeigt
xverden. Hinter diesem Fenster ist eine Anordnung von lichtemittierenden
Dioden (LED) vorgesehen; das gleiche gilt für das Stationsanzeigefenster 42 und das Zyklusanzeigefenster
Hinter allen drei Fenstern befinden sich LED-Anzeigen.
Eine andere Art von Anzeige liefert eine von unten oder hinten beleuchtete Anzeigetafel 44, die mit den aus Fig. 3
ersichtlichen Beschriftungen versehen ist. Hierbei ist jeder Beschriftung oder Legende eine unabhängig einschaltbare Glühlampe
in jeweils einer "Zelle" einer eierbehälterförmigen Abschirmanordnung
hinter der Tafel zugeordnet, so dass eine oder mehrere der Legenden in Abhängigkeit davon beleuchtet sind,
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welche Glühlampen je nach dem Betriebszustand der Steuervorrichtung
beleuchtet sind.
Ein Drehschalter 46 mit vier Schaltstellungen erlaubt die Wahl zwischen vier Betriebsarten, von denen zwei, der
Daten-Kategorie zugehörige Betriebsarten zur Dateneingabe und zur Datenprüfung dienen und von denen zwei weitere, der Programm-Kategorie
zugehörige Betriebsarten "Pause" und "Betrieb" festlegen.
Unmittelbar rechts'neben dem Drehschalter 46 befindet
sich eine Schalterreihe 47 für die Stempelfunktion mit vier
Tasten oder Knöpfen zur Schalterbetätigung, welche die aus Fig. 3 ersichtlichen Beschriftungen tragen. Unmittelbar rechts
anschiiessend befindet sich ein Tastenfeld 48 für die Dateneingabe. Zehn entsprechend beschriftete Tasten oder Tastschalter
dieses Tastenfeldes dienen zur Eingabe von Ziffern, während v/eitere vier Tasten mit Buchstaben beschriftet sind, welche
eine Datenkategorie für die mittels der Zifferntasten des Tastenfeldes 48 eingegebenen Zahlen festlegen. Unmittelbar
rechts neben dem Tastenfeld mit seinen 16 Tasten befindet sich eine Schalterreihe 49 für verschiedene !Funktionen, deren vier
Drucktasten zur Betätigung von Schaltern entsprechend der jeweiligen Funktion beschriftet sind.
Am unteren Rand der Schalttafel befinden sich vier Tasten, die mit "Gesamtlöschung", "Start", "Stopp" und "Notstopp" beschriftet
sind. Die Taste Gesamtlöschung ist gesichert, d.h.
sie kann nur vorsätzlich und nicht zufällig, z.B. durch kurzzeitige Berührung betätigt werden.
Mittels des Tastenfeldes bzw. der Tastatur 48 können zu verwendende Dimensionen in einen Speicher eingegeben werden.
Ausserdem kann die Nummer der Station, an welche die jeweilige Dimension eingegeben wird, zusammen mit der Dimension eingegeben
werden. Daher ist die Zahl der Ziffern in einer Dimension nicht durch die Anzahl der Tasten oder die Anzahl von
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digitalen Drehschaltern begrenzt, wie es der Fall bei der aus der US-PS 3 618 349 bekannten Vorrichtung ist. Auch ist
die Anzahl der Stationen nicht durch die Anzahl von Gruppen digitaler Drehschalter begrenzt, welche bei der bekannten Vorrichtung
sechs betrug. Daher lassen sich mit der erfindungsgemässen Vorrichtung Dimensionen für jede beliebige Anzahl von
Stationen eingeben in Abhängigkeit von der Kapazität der ausgewählten Speicher-Bauteile. Beispielsweise sind 16 Stationen
eine zweckmässige Anzahl. Hiermit wäre die Wahl unter 16 verschiedenen Punkten möglich, an welche an Lehre bzw. ein Anschlag
angeordnet werden kann, der zur Herstellung einer bestimmten Biegung an einem Werkstück mittels einer Abkantpresse
dient. Ausserdem kann die Anzahl der Stationen nach Wunsch auf die Vorder- und Hinteranschläge verteilt v/erden, wenn die
Werkzeugmaschine mit beiderlei Anschlägen versehen ist. Beispielsweise könnten zehn Biegungen mit zehn verschiedenen Hinteranschlag-Stellungen
und sechs Biegungen unter Verwendung des Vorderanschlages oder der Vorderanschläge an sechs verschiedenen
Stellungen ausgeführt werden.
Zum besseren Verständnis der erfindungsgemässen Vorrichtung werden nun die verschiedenen Funktionen der erläuterten
Schalter, Tasten und Beschriftungen erläutert unter Bezugnahme auf die Anwendung des dargestellten Ausführungsbeispiels
an Vorder- und Hinteranschlagen, mit denen eine Abkantpresse
z.B. gemäss der genannten US-PS versehen ist, und auf die Anwendung
für die Tiefenend- und Rückhubgrenzsteuerung, wie sie u.a. in einem Heftchen "First Two-Axis NC for Hydraulic Press
Brakes" beschrieben ist, das von der Hurco Manufacturing Comp., Inc. im Oktober 1973 publiziert wurde.
Die Vorrichtung wird in Betrieb gesetzt, indem der Hauptschalter 38 in die Ein-Stellung gebracht wird. Der Sghalter· 39
wird in die geeignete Stellung gebracht, was davon abhängt, ob die Daten in Zoll oder mm eingegeben werden sollen. Der Drehschalter
wird in die Eingabe-Stellung gebracht und die Stationswahltaste S im Tastenfeld 48 gedruckt. Dann wird die Zahl 1
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durch Drücken der Zifferntaste im Tastenfeld 48 eingegeben, um anzuzeigen, dass die einzugebenden Daten für Station 1 in
der Steuerfolge bestimmt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird hinter dem Stationsfenster die Zahl 1 angezeigt und das Fenster
STA der Funktions-Anzeigetafel 44 ist beleuchtet.
Dann wird die Zyklustaste C im Tastenfeld 48 gedrückt und anschliessend wird eine der Zifferntasten dieses Tastenfeldes
gedrückt in Abhängigkeit von der Häufigkeit, mit welcher während des Arbeitens der Abkantpresse die gleiche Anschlagdimension
wiederholt benutzt werden soll. Mit anderen Worten v/ird die Anzahl der Absenkungen eingegeben, die der
Stempel zur Herstellung einer Biegung des Werkstückes ohne Änderung der Anschlagposition auszuführen hat. Die Eingabe
erfolgt am Tastenfeld 48 nach Betätigung der Zyklustaste C für Station 1. Diese Zahl wird dann im Zyklusfenster 43 angezeigt
und das Zyklusfenster in der Funktionsanzeige 44 beleuchtet, wobei ausserdem auch noch die Stationslegende der
Funktionsanzeige 44 und die Stationszahl im Stationszenter beleuchtet ist.-Die Zahl der verwendbaren Zyklen hängt von
der Kapazität des Speichers und anderer Bauteile ab.
Als nächstes wird die Taste G im Tastenfeld 44 betätigt, woraufhin die Beschriftung "GAGE-DIM" in der Funktionsanzeige
44 aufleuchtet. Dann werden fünf Tasten des Tastenfeldes 48 zur Eingabe von fünf Ziffern gedrückt, welche die Anschlagstellung,
z.B. 13.755, repräsentieren. Diese Ziffern werden dann im Dimensionsanzeigefenster 41 angezeigt.
Wenn dem Anschlag Dimension eine Biegezugabe hinzugefügt werden soll, wird die Taste BA gedrückt, wodurch die Legende
"BEND ALLOW" der Tafel 44 aufleuchtet und die Legende »GAGE-DIM" ausgeschaltet wird. Dann werden die Tasten der Datentafel
48 bettätigt, um die Biegezugabezahl einzugeben, und diese Zahl wird im Dimensionsfenster 41 angezeigt. Die für jede
Station programmierte Biegezugabe wird automatisch von der jeweiligen Anschlagdimension, die programmiert ist, abgezogen.
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Wenn bei der Eingabe von Daten ein Fehler gemacht wurde, wird die jeweilige Funktion, an welcher der Fehler gemacht
wurde, durch Betätigung der Funktionstaste ausgewählt, z.B. durch Betätigung von G in Gruppe 48 über Anschlag-Dateneingabe
oder Z für Zyklus-Dateneingabe oder BA für Biegezugabe-Dateneingabe.
Anschliessend wird die Taste CL in der Spalte 49 für verschiedene Funktionen betätigt. Dann wird für die
speziellen zu korrigierenden Daten die entsprechende, geeignete Taste G, C oder BA wiederum gedrückt, und die bezifferten
Tasten entsprechend den richtigen Daten werden nochmals zur Eingabe der korrigierten Daten betätigt. Wenn es vorkommt,
dass die Bedienung alle Daten, welche von Beginn der Dateneingabe an eingegeben worden sind, zu löschen wünscht, wird
die Programmlöschtaste, welche mit Gesamtlöschung in der unteren Gruppe bezeichnet ist, gedrückt, woraufhin alle Informationen
vom Randomspeicher gelöscht werden.
Nachdem alle der Station 1 zugeordneten Daten eingegeben sind, wird die Stationstaste S wiederum gedrückt, und dann
die Zahl 2-Taste in Gruppe 48 gedrückt, und es wird die gleiche Folge von Dateneingabe, Zyklus, Anschlag und gegebenenfalls
Biegezugabe eingegeben, wie es oben mit Bezug auf Station 1 erläutert wurde. Die gleiche Prozedur wird für alle
Stationen, die zu programmieren sind, in der Steuervorrichtung durchgeführt.
Wenn die Steuervorrichtung mit dem Stempelsteuer-Zusatz ausgerüstet ist, werden für jede Station einige weitere Eingaben
durchgeführt. Dies wird nun beschrieben.
Wie bereits oben erwähnt, ist die Steuervorrichtung nach der Erfindung auf die Steuerung des Stempels einer Abkantpresse
anwendbar, und zwar unabhängig davon, ob die Steuerung durch Verwendung eines Winkelcodierers zur Erfassung der Auf-
und Abbewegung des Stempels oder unter Verwendung einer Anzahl verschiedener Tiefenanschläge und zugeordneter Grenzschalter
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sowie verschiedener Freigabe- und Sperrschaltungen zur aufeinanderfolgenden
Freigabe und Sperrung der Grenzschalter gemäss dem jeweiligen Tiefenanschlag, der zur Steuerung des
Stempels und eines vorgebenen Hubes verwendet wird, durchgeführt wird.
Es sei zuerst die Anwendung der Steuervorrichtung für eine Abkantpresse betrachtet, welche mit einem Winkelcodierer
am oberen Querglied 26 und einem Codierer-Antriebsstab ausgerüstet ist, welcher mit dem Stempel verbunden ist. Im Anschluss
an die Auswahl der Station, der Zahl der Zyklen für diese Station und der Eingabe der Lehren- oder Anschlagdimension und
gegebenenfalls einer Biegezugabe für diese Station werden weitere Eingaben gemacht. Diese Eingaben werden in Zuordnung mit
der Verwendung von Tasten in der Stempelfunktionssteuertastenspalte
47 gemacht. In dieser Spalte ist eine Taste U zur Verwendung bei der Eingabe der Dimension für den Aufwärtshub des
Stempels, eine Taste D zur Eingabe der Dimension des Abwärtshubes des Stempels eine Taste Off zur Eingabe einer versetzten
Dimension und eine Taste CaI zur Festlegung eines Dimensions-Referenzpunktes
für den Stempel nach Massgabe des in der Abkantpresse verwendeten Werkzeuges.
Daher können in der gleichen Art, wie Dimensionsdaten an der Tastatur 48 eingegeben worden waren, im Anschluss an
das Drücken der Taste G die Dimensionsdaten für den Aufwärtshub
des Stempels zu einer bestimmten Station nach dem Drüken der Taste U eingegeben werden. Die Dimensionsdaten für den Abwärtshub
können an der Tafel 48 nach dem Drücken der Taste D eingegeben werden. Die versetzte Dimension kann an der Tastatur
48 nach dem Drücken der Taste Off eingegeben werden. Die versetzte Dimension ist eine solche, welche durch Erfahrung
mit der jeweiligen Abkantpresse festgelegt ist und von den verschiedenen Arten und Dicken des verwendeten Werkstück- .
Materials abhängt, um der Abkantpressen-Steuerschaltung ein
elektrisches Signal früh genug zu liefern, mit welchem Auslaufeffekte des Stempels kompensiert v/erden und der Stempel
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an der richtigen Stelle angehalten wird, so dass sich die richtige Schliessung des Stempels an allen Stationen unabhängig
davon ergibt, ob eine Programmierung für Biegung in voller Tiefe oder für Arbeitsgänge des sogenannten "Luftbiegens" vorliegt,
bei welchem die Matrizen nicht vollständig geschlossen werden, um eine Biegung zu machen, die kleiner als der von der
V-förmigen Matrize eingeschlossene Winkel ist.
Wenn die Abkantpresse mit einer Tiefenstopp-Stempelsteuerung versehen ist, wie das z.B. bei der hydraulischen Abkantpresse
Pacific mit automatischem mehrfachem Tiefenstopp, Modell 135-N, Serial No. 3617 oder z.B. gemäss der US-PS
3 824 822 der Fall ist, werden die Knöpfe in Gruppe 47 nicht benutzt. Statt dessen wird die Taste DS in der Gruppe 49 für
verschiedene Funktionen benutzt. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Tiefenstopp oder -anschlag, welcher für die gerade
betroffene Station verwendet werden soll, wird dann einer der Tasten an der Tastatur 48 herabgedrückt, um den betreffenden
Tiefenanschlag auszuwählen. Die Tiefenanschlaglampe und die Zahl entsprechend der herabgedrückten Taste wird dann in der
Anzeigetafel 44 beleuchtet. Auf diese Weise wird die Steuervorrichtung eingerichtet, um ein bestimmtes Relais für diese
Station auszuwählen. Dieses Relais wird nach Massgabe der Betätigung einer der Grenzschalter 28 durch eine manuell voreingestellte
Mikrometerschraube 28A z.B. erregt, um das Absenken des Stempels an der richtigen Stelle anzuhalten.
Zwei zusätzliche Tasten in Gruppe 49 sind die Taste R und die Taste F. Die R ist eine Taste, welche während der Programmierung
verwendet wird, so dass wenn, für die an einer Station zu machende Biegung, die an der· vorhergehenden Station
gemachte Biegung so war, dass die Entfernung des Teiles für eine andere Handhabung erforderlich war, welches das volle
Zurückziehen der betreffenden Lehre bzw. des betreffenden Anschlages erfordert, der für die neue Dimension benutzt wird,
indem die Taste R gedruckt wird, der Anschlag voll zurückbewegt wird , bevor er in die Dimension vorgeschoben wird, welche
in die Station eingegeben ist, an welcher die Taste R
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gedrück ist. In der Anzeigetafel 44 ist das FEnster RET beleuchtet,
während die Funktion des Anschlagzurückziehens stattfindet.
Die Taste F der Gruppe 49 bezeichnet, dass die für eine Station eingebenen Daten für den Vorderanschlag bestimmt sind.
Ansonsten wird von allen eingegebenen Daten angenommen, dass sie zur Steuerung des Hinteranschlages bzw. der Hinterlehre
bestimmt sind. Es gibt ein Fenster "FRONT GAGE" in der Tafel 44, welches erleuchtet ist, wenn sich die Maschine in dem Betriebszustand
befindet,-um anzuzeigen, dass für die betreffende Station der Vorderanschlag bzw. die Vorderlehre diejenige
ist, welche zu benutzen ist.
Wenn der Drehschalter 46 in die Stellung"Prüfen" gebracht ist, können alle eingegebenen Daten überprüft werden. Durch
Auswahl der Station, wozu Drücken der Taste S und einer der Zifferntasten in dem Datentastenfeld 48 erforderlich ist,
zeigt die Steuervorrichtung die Stationszahl im Fenster 42, die Zykluszahl im Fenster 43 und die Anschlagdimensionsdaten
im Fenster 41 an. Ausserdem wird das Fenster "FRONT GAGE" in der Tafel 44 erleuchtet, wenn einer Vorderanschlag für diese
Station gewählt wurde. Wenn eine Tiefenanschlag-Anordnung verwendet wird, erscheint die Zahl des ausgewählten Tiefenanschlages
im Fenster 44 in Übereinstimmung mit demjenigen Tiefenanschlag, welcher an der betreffenden Station verwendet
wird.
Die Anzeige wird aufrecht erhalten, bis die Stationstaste wiederum gedrückt wird. Um dann zur nächstfolgenden Station
überzugehen, wird die "Taste S wiederum gedrückt, woraufhin die Anzeige für diese Station beginnt und für jede Funktion
die entsprechenden Daten wiedergegeben und die entsprechenden Fenster beleuchtet werden.
Wenn sich der Drehschalter in der Stellung "Pause" befindet,
hält die Steuervorrichtung den Servoantrieb und den
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Speicher in der letzten Stellung, welche während des Betriebszustandes
"Betrieb" gemacht wurde. Es können keine Daten eingegeben werden und es können auch keine Funktionen durchgeführt
v/erden. Obwohl die Netzspannung eingeschaltet ist und die Speicher alle eingegebene Informationen festhalten, geschieht
nichts. Die Bedienungsperson kann die Steuervorrichtung z.B. während einer Pause oder beim Schichtwechsel verlassen,
ohne Angst haben zu müssen, dass jemand, der unbefugt an der Steuervorrichtung hantiert, durch Drücken von Tasten eingegebene
Daten zerstört oder die Maschine in Betrieb setzt.
¥enn sich der Drehschalter 46 in der Stellung betrieb befindet, können die eingegebenen Daten jetzt durchgeführt
oder ausgeführt v/erden. Dies geschieht durch Drücken der Stationstaste S und dann der Stationszahltaste in der Datentafel.
Diese Stationszahl wird dann im Fenster 42 angezeigt. Das Programm hierfür wird im Fenster 41 angezeigt. Die Zahl /ler Zyklen,
für welche diese Dimension zu verwenden ist, wird im Fenster 43 angezeigt. Und wenn die Bedienungsperson zufrieden
ist, dass alles richtig ist, betätigt sie die Taste "Start" in der unteren Tastenreihe. Sobald dies geschehen ist wird das
Fenster "AUTO" in der Tafel 44 beleuchtet und die bezeichnete Lehre bzw. der bezeichnete Anschlag bewegt sich zu der programmierten
Dimension. Sobald der Anschlag die programmierte Dimension erreicht hat, und zwar innerhalb einer vorgegebenen
Toleranzbreite, wird das Fenster "GAGE SET" in Tafel 44 erleuchtet.
Dann kann die Bedienungsperson die erste Biegung durchführen, indem sie das Fusspedal oder eine andere Vorrichtung
betätigt', damit sich der Stempel absenkt. Wenn der Stempelsteuerzusatz in Verbindung mit einer hydraulischen Abkantpresse
benutzt wird, senkt sich der Stempel daher bis zur ausgewählten Dimension ab und kehrt dann zurück, wenn die Bedienungsperson
ihren Fuss vom Steuerpedal abhebt oder kehrt automatisch zurück, wenn die Abkantpresse für eine automatische
Rückkehr eingerichtet ist. Wenn sich der Stempel bis zur ausgewählten Dimension abgesenkt hat, und zwar unter Berücksichtigung
einer vorgegebenen Toleranzbreite, wird das Fenster
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"RAM SET" in Tafel 44 beleuchtet. Wenn der Stempel wieder hoch geht, wird er "bis zur oberen Dimension angehoben, die zuvor
für diese Station eingeben worden war. Dann schaltet die
Steuervorrichtung weiter. Sie schaltet auf den zweiten Zyklus für die erste Station weiter, wenn mehr als eine Betätigung
mit der Anschlagdimension durchgeführt werden soll, welche für die erste Station ausgewählt ist. Wenn andererseits nur ein
Zyklus für die erste Station gewählt worden war, schaltet die Steuervorrichtung zur nächsten Station weiter und bewegt den
für diese Station bezeichneten Anschlag in die für diese Station richtige Stellung nach Massgabe der im Speicher programmierten
Daten. Wenn der während der vorhergehenden Station verwendete Anschlag für die folgende Station nicht verwendet
werden soll, wird dieser Anschlag automatisch vollständig zurückgezogen. Wenn andererseits der Anschlag der gleiche ist,
jedoch trotzdem ein vollständiges Zurückziehen notwendig ist, wird der zuvor eingebene Befehl durch Drücken der Zurückziehtaste
RT während der Eingabe der Daten für die zweite Station zu einem vollständigen Zurückziehen des Anschlages
führen. Der Anschlag bleibt in der voll zurückgezogenen Stellung während einer vorbestimmten Zeitspanne von beispielsweise
10 see und wird dann auf die als nächstes programmierte Dimension positioniert.
Der Betriebsablauf wird fortgesetzt, bis alle Stationen, die programmiert sind, und alle Zyklen für die letzte Station
im Programm abgeschlossen sind, wobei der Stempel zwischen jedem Zyklus und dem nächsten Zyklus betätigt sind. Die. Stempelbewegung
wird immer manuell eingeleitet, damit sichergestellt ist, dass die Bedienungsperson ausreichend Zeit hatte, das
Werkstück richtig gegen die jeweiligen Anschläge anzulegen und ihre Hände aus dem Bereich der Matrizen zu entfernen. Es gibt
also keinen Kompromiss bezüglich der Sicherheit. Die Stopptaste in der unteren Reihe von vier Tasten hält die Durchführung
des Programms nach vollständigem Abarbeiten der Daten für die jeweilige Station und den ausgeführten Zyklus zu dem Zeitpunkt
an, an welchem die Programmstopptaste gedrückt wird. Um
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wieder zu starten, muss die Bedienungsperson die betroffene Station auswählen und dann die Taste "Start" in der unteren
Tastenreihe drücken. Wenn die Bedienungsperson dabei war, von Station 2 nach Station 3 zu gehen, und dabei das Teil nicht
herausbekommen konnte, als der Anschlag zurückgezogen war, Lind der Anschlag sich in die Stellung für Station 3 bewegt,
drückt sie die Programmstopptaste, wodurch der Anschlag anhält, wenn die Positionierung für Station 3 abgeschlossen ist.
Wenn dann die Bedienungsperson nach Station 2 zurückzugehen wünscht, drückt sie die Stationstaste S und die Zahl 2-Taste
in der Tastatur 28 und dann die Start-Taste. Zur Wahl der Station 3 drückt sie die Taste S und die Taste 3 und dann die
Taste 'Start»
Für die Zoll-Meter-Auswahl und unter Berücksichtigung der Kapazität der Eingabe von Dimensionen mit fünf Ziffern
wird ein Dezimalkomma im Fenster 41 an der richtigen* Stelle wiedergegeben, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Betriebsart
mit Zoll mit dem metrischen Maßsystem gewählt ist. Die Dezimalkomma-Anzeige ist mit dem Schalter verdrahtet, so dass
sie dort angeordnet ist, wo sie sein soll. Die Bedienungsperson kann Daten in jeder der beiden Dimensionen eingeben und
sie anschliessend in der anderen Dimension anzeigen. Wenn sie beispielsweise eine Zeichnung vorliegen hat, welche in
mm dimensioniert ist und sie deshalb die Eingabe des Programms in mm wünscht, jedoch eine Überprüfung in Zoll durchzuführen
wünscht, weil das Prüfwerkzeug im englischen Maßsystem geeicht ist, kann die Zoll-Dimension im Fenster 41 wiedergegeben
werden, in dem der Schalter 39 in die Zollstellung gebracht wird.
Die Steuervorrichtung ist aus Mikro-Computer-Bauteilen
der Serie M-6800 der Firma Motorola, Inc. zusammengesetzt;-diese Bauteile sind in dem von der Firma Motorola, Inc. 1974
herausgegebenen Handbuch über das Mikro-Computer-System erläutert. Es werden periphere Schnittstellenadapter (PIA)
609840/0763
benutzt. PIA 1 (Fig. 6) wird für die Tastaturschalter benutzt. PIA 2 ist für die Glühlampen und die LED-Lampen in den Anzeigen.
Eine der LED wird für die Zyklusanzeige, fünf werden für die Dimensionsanzeige und zwei für die Stationsanzeige eingesetzt.
PIA 3 wird für die Hinteranschlagsteuerung, PIA 4 für die Vorderanschlagsteuerung und PIA 5 für den Stempelzusatz
oder für den Tiefenanschlagzusatz benutzt. Normalerweise kommen
nicht beide Zusätze gleichzeitig bei einem bestimmten Einsatz der Steuervorrichtung für eine ¥erkzeugmaschine zur Anwendung
.
Wenn die Anschläge oder Lehren durch Schraubspindeln angetrieben v/erden, können Winkelcodierer zur Lieferung eines
Einganges benutzt werden, welcher Betrag und Richtung der Anschlagbewegung wiedergibt. Für den Stempel kann der Codierer
51, welcher durch den erwähnten Antriebsstart 52 angetrieben
benutzt werden.
Zwei zusätzliche Tasten an der Steuertafel, welche bisher nicht ausführlich diskutiert worden sind, sind die Taste
"Gesamtlöschung11, welche beim Drücken alle Daten aus dem
Randomspeicher der Steuervorrichtung löscht. Die Tasten "Notstopp"
hält alle Betätigungen von Anschlägen sofort beim Betätigen
der Taste an. ·
Die mit einem Sternchen versehene Taste der Tastatur 48 kann zur Abgrenzung benutzt werden. Diese Abgrenzungstaste
kann am Ende einer Programmfolge für eine bestimmte Station
während der Eingabe betätigt werden, was die Bedienungsperson in die Lage versetzt, im Betriebszustand "Betrieb" eine
Serie von Stationen aufeinanderfolgend und wiederholt als eine Gruppe zu verwenden, ohne andere Werkstück-Anschlag-Programme
zu stören, die im Speicher gespeichert sind und mit anderen Stationen arbeiten.
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Aus der vorangegangenen Beschreibung dürfte ersichtlich sein, dass die Erfindung eine grösstmögliche Gerätevielfalt
"bei kleinster Grosse bietet, indem die gesamte Steuerung in
dem Hänge-Steuergehäuse 22 untergebracht ist, das eine geringe Grosse hat und an bequemer Stelle angeordnet ist, wobei die
Bauteile der Serie Motorola H-6800 für Klein-Computer und
Mikroprocessoren zur Anwendung kommen. Das Hänge-Steuergehäuse selbst ist sehr klein und hat vorzugsweise eine Breite
von 42 cm, eine Höhe von 23 cm und eine Tiefe von 19 cm.
Innerer Aufbau und' Betriebsablauf der Steuervorrichtung
ergeben sich aus den Fig. 4, 5 und 6, deren Inhalt hiermit ausdrücklich zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht
wird.
Zusammengefasst umfasst die Steuervorrichtung eine Mikroprocessor-Einheit zusammen mit geeigneten Speichern, die
z.T. als Festspeicher und z.T. als Randomspeicher ausgebildet sind. Ferner sind periphere Schnittstellenadapter, Anzeigen
mit lichtemittierenden Dioden und von hinten beleuchtete Informationsanzeigen vorgesehen. Sämtliche genannten Bauteile
sind in einem hängend angeordneten Steuergehäuse untergebracht, das an der Vorderseite eine Steuertafel mit Anordnungen von
Drucktasten zur Eingabe von Daten und Befehlen und mit Fenstern
zur Anzeige von Daten und Betriebsinformation aufweist. Das Steuergehäuse ist auch nachträglich an einer Werkzeugmaschine,
insbesondere einer Abkantpresse oder einer Fräsmaschine anbringbar und dient zur Steuerung von Werkzeug- oder'Anschlagschlittenantrieben
zu. Positionierungszwecken während eines gewünschten Betriebsablaufes.
/Patentansprüche 609840/0763
Claims (10)
- Patentansprüche( 1.J Zweiachsige Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch eine Hänge-Steuervorrichtung mit einem Festspeicher darin und einem Randomspeicher darin und einem Mikroprocessor und einer Anordnnung manuell betätigbarer beschrifteter Tasten daran zur Eingabe von Daten und Befehlen zu den Speichern und dem Mikroprocessor zur Verarbeitung der Daten gemäss den Befehlen zur Erzeugung von Ausgangssteuersignalen, wobei ein erster Ausgang an den Mikroprocessor für Steuersignale für eine Achse und ein zweiter Ausgang an den Mikroprocessor für Steuersignale für die andere Achse gekoppelt ist.
- 2. Steuervorrichtung insbesondere nach Anspruch 1 zur Positionierung von Bauteilen einer Werkzeugmaschine mit zv/ei bewegbaren Bauteilen, gekennzeichnet durch Positionsbezeichnungstasten zur manuellen Eingabe mehrerer Zahlen auf digitalem Wege in einen Speicher der Steuervorrichtung, wobei die Zahlen Bauteilpositionen repräsentieren, welche von einem Bauteil einzunehmen sind, wenn die Steuervorrichtung eine Folge von Stationen durchläuft, und durch Zykluswiederholbezeichnungstasten zur manuellen Eingabe einer Positionsbezeichnungszahl an jeder Station und einer weiteren Zahl auf digitalem Wege in den Speicher der Steuervorrichtung, wobei die weitere Zahl angibt, wie häufig oder wie oft diese Position für das eine Bauteil zu benutzen ist entsprechend einer Änderung der Stellung des anderen Bauteiles./2609840/0763
- 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine digitale Zahlenanzeige und durch digitale Datennachprüftasten zur Anzeige der Positionsbezeichnungszahlen auf der Anzeigeeinrichtung, welche auf den Positionsbezeichnungstasten eingegeben v/urden.
- 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Abgrenzungstasten zur Definition von Gruppen von Positionswiedergabezahlen zur Weiterstellung der Steuervorrichtung durch eine Gruppe zu einer Zeit mit Wiederholung, bevor zu einer v;eiteren Gruppe übergegangen wird.
- 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Biegezugabetasten zur manuellen Eingabe einer Zahl auf digitalem Wege in den Speicher der Steuervorrichtung, welche von einer Bauteilpositionsbezeichnungszahl abzuziehen ist, welche mittels der Positionsbezeichnungstasten eingegeben wurde.
- 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekenn-z e i c h ne t durch dreh- oder schwenkbare Befestigungsarme zur Befestigung der Hänge-Steuervorrichtung an einer Werkzeugmaschine.
- 7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Drehbefestigungsmittel in Form zweier Arme, vrelche gegeneinander drehbar miteinander verbunden sind, wobei mindestens einer der Arme ein Drehgelenk an einem seiner Enden aufweist, welches von der Verbindung entfernt ist.
- 8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse für die Steuervorrichtung, dessen Aussenabmessungen ein Volumen von weniger als 7500 cnr umschliessen./3 609840/0763
- 9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Mikroprocessor, welcher zur Verarbeitung von Information und zur Erzeugung von Ausgängen programmierbar ist, welche Dimensionsdaten, Dimensionskorrekturdaten und Zykluswiederholungsdaten umfassen,.mittels Momentkontaktschaltern, welche den Tastenzugeordnet und durch diese betätigbar sind.
- 10. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit Aussenabmessungen, welche die Speicher, den Mikroprocessor und die den Tasten zugeordneten Schalter umschliessen, wobei das Gehäuse ein Volumen von weniger als 7000 cm umschliesst.609840/0763Leerseite
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