DE2731706A1

DE2731706A1 - Steuerschaltung

Info

Publication number: DE2731706A1
Application number: DE19772731706
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Horiguchi; Kazuo Ichino; Masayoshi Kameyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2731706C2; JPS5313084A; US4132939A; GB1560819A; JPS5832409B2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung bzw. eine Antriebssignal-Steuerschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen Art. Die Erfindung betrifft allgemein Steuerschaltungen für Werkzeugmaschinen, bei denen ein Werkstück auf einem in einer Ebene verschiebbaren Tisch eingespannt wird, wobei der Tisch mit einer Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Gleichstrommotor nach links und rechts oder nach hinten und nach vorne verschoben werden kann. Das Werkstück wird von einem sich drehenden Werkzeug, beispielsweise einer Schleifscheibe oder einem Schleifrad bearbeitet bzw. oberflächenbehandelt oder geschliffen.

Bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen, bei denen ein Werkstück auf einem in einer Ebene zu verschiebenden Tisch eingespannt ist, und bei denen dieser Tisch durch einen sich in der einen oder der anderen Richtung drehenden Antriebsmotor hin- und herbewegt werden kann, und das Werkstück bearbeitet oder oberflächenbehandelt werden kann, wenn sich das drehende Werkzeug, beispielsweise ein Schleifscheibe nach oben oder nach unten bewegt, sind beispielsweise zwei Detektoren mit einem Abstand voneinander angeordnet, der von der Länge oder Breite des zu bearbeitenden Werkstückes abhängt. Der sich in einer Ebene bewegende Tisch wird vom Antriebsmotor bis zu den Punkten verschoben, an denen sich die Detektoren befinden. Wenn der Arbeitstisch diese Punkte, an denen sich die Detektoren befinden, erreichen, kann der Antriebsmotor, der eine konstante Drehzahl aufweist, in seiner Drehrichtung umgeschaltet werden, so dass der Arbeitsbzw. Werktisch seine Bewegungsrichtung ändert.

Bei diesen herkömmlichen Einrichtungen treten an den Umkehrpunkten Kräfte in der Bewegungsrichtung auf Grund der tragen Nasse auf und gleichzeitig wird dabei eine Antriebskraft in der entgegengesetzten Richtung erzeugt, so dass am Tisch mechanische Vibrationen und Schwingungen auftreten, wenn der Tisch in seiner Bewegungsrichtung umgekehrt wird. Weiterhin

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treten an dem auf dem Tisch eingespannten Werkstück Zug- und Druckkräfte auf, die nach oben und nach unten und in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung angreifen. Die herkömmlichen Werkzeugmaschinen sind daher für eine sehr genaue und gleichmässige Bearbeitung oder Oberflächenbearbeitung bzw. für das Schleifen einer Oberfläche eines Werkstücks ungeeignet. Beira Anfahren und Abstoppen treten am Tisch ebenfalls mechanische Schwingungen auf, so dass auch am Werkstück die zuvor erwähnten Zug- und Druckkräfte angreifen.

Wie zuvor erwähnt, kann die Verschiebung des sich in einer Ebene bewegenden Tisches bei einer solchen herkömmlichen Werkzeugmaschine durch Ein- und Ausschalten der Spannung, die an dem als Antriebseinrichtung dienenden Motor anliegt und durch Polaritätsumschaltung der anliegenden Spannung vorgenommen v/erden. Dabei wird die anliegende Spannung jedoch plötzlich verändert, so dass am Tisch mechanische Schwingungen und Vibrationen auftreten. Die herkömmlichen Werkzeugmaschinen weisen daher den Nachteil auf, dass das Werkstück konvexe und konkave, also nicht ebene Bereiche auf der bearbeiteten Oberfläche aufweist und daher ist es mit den herkömmlichen Werkzeugmaschinen nicht möglich, ein Werkstück mit einer sehr genau und gleichförmig bearbeiteten Oberfläche zu erhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zuvor beschriebenen Nachteile herkömmlicher Werkzeugmaschinen zu vermeiden und eine Steuerschaltung für Werkzeugmaschinen, beispielsweise für eine Oberflächen-Schleifmaschine, eine Zylinder-Schleifmaschine usw. zu schaffen, bei der ein auf dem Werktisch eingespanntes Werkstück mit hoher Genauigkeit und gleichförmig bearbeitet oder oberflächenbearbeitet werden kann, ohne dass mechanische Schwingungen und Vibrationen auftreten, die durch eine plötz. ~he Änderung der vom Antriebsmotor erzeugten Kraft herrühren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 angegebene Steuerschaltung gelöst.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgetnässen Steuerschaltung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäss sind wenigstens vier Detektionspunkte (oder Detektoren) vorgesehen, um die Lage des Werktisches festzustellen, der zwischen den Detektionspunkten hin- und herbewegt werden kann. Ein Taktgenerator erzeugt ein Taktsignal in Abhängigkeit eines Anfangs- oder Auslösesignals. Eine Verknüpfungsschaltung spricht auf Detektionssignale an, die bei Vorbeilaufen des Werkstücks an den Detektionspunkten von den Detektoren bereitgestellt werden. Die Verknüpfungsschaltung lässt das Taktsignal als Aufwärts-Zählsignal oder als Abwärts-Zählsignal durch oder sperrt das Taktsignal und stellt ein Umschaltsignal bereit. Ein Zähler addiert das Aufwärts-Zählsignal oder subtrahiert das Abwarts-Zählsignal. Ein Digital-Analog-Umsetzer setzt das digitale Ausgangssignal des Zählers in ein Analog-Signal um. Eine Schaltstufe erzeugt in Abhängigkeit des Schaltsignals entsprechend dem Analog-Signal ein negatives oder positives Antriebssignal. Dadurch wird der Werktisch stoss- und vibrationsfrei bewegt, ohne dass mechanische Schwingungen oder Vibrationen auftreten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Darstellung, die die Beziehung der jeweiligen De tektionspunkte zu den Antriebssignalen wiedergibt,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm mit den jeweiligen Signalen, die in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung angegeben sind, und

Fig. 4- ein Ausführungsbeispiel der Antriebsschaltung.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Steuerschaltung. In dieser Schaltungs-

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anordnung an verschiedenen Stellen auftretende Signale sind in Fif,- 3 dargestellt. Fig. 2 gibt den Zusammenhang zwischen den jeweiligen Detektorpunkten und den Antriebs- bzw. Steuersignalen.

Bei der vorliegenden Erfindung sind wenigstens vier Detektoren, beispielsweise photoelektrische Elemente rechts und links der Bewegungsrichtung oder in der Vorwärts- bzw. Rückwärts-Verschiebungsrichtung eines zwei-dimensionalen Tisches angeordnet, auf dem ein Werkstück in einer Werkzeugmaschine eingespannt ist. Die Polarität und Spannung eines Antriebssignals zum Betreiben bzw. Steuern eines Gleichstrommotors, mit dem der Werktisch verschoben werden kann, kann mit einem von den Detektoren bereitgestellten Detektorsignal gesteuert werden. Dann kann die Drehrichtung und die Drehzahl des Gleichstrommotors entsprechend dem Detektorsignal gesteuert werden. Auf diese Weise können die zuvor beschriebenen Nachteile herkömmlicher Einrichtungen vermieden werden.

Zunächst soll anhand von Fig. 2 ein Zustand des sich ändernden Antriebssignales erläutert werden. In der Zeichnung sind mit den Bezugszeichen S,, bis S^ jeweils Detektorpunkte bezeichnet, an denen vier Detektoren Detektionssignale 1 bis 4 erzeugen. Der Werktisch kann entsprechend der Polarität und der Grosse des Antriebssignals V in einer bestimmten Richtung bzw. mit einer bestimmten Geschwindigkeit verschoben werden, und daher kann der Werktisch zwischen den Punkten S^ und S^ hin- und herbewegt werden.

Wenn sich der Werktisch am Punkt S^ befindet, ist das Antriebssignal V positiv. Es wird ein Startsignal 5 angelegt, und dann nimmt der Wert des Antriebssignals allmählich bzw. stetig zu. Zum selben Zeitpunkt beginnt die Verschiebung des Werktisches vom Punkt S_x. nach rechts (wenn man die vorliegende Zeichnung betrachtet), d. h. in positiver Richtung. Der Werktisch wird dabei beschleunigt und erreicht den Punkt Sp. Denn wird das zweite Detektorsignal 2 vom zweiten Detektor bereit-

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gestellt, und das Antriebssignal V bleibt von dem Zeitpunkt an in seiner Grosse konstant. Der Werktisch bewegt sich also von Punkt S₂ an mit konstanter Geschwindigkeit. Am Punkt S, wird das dritte Detektorsignal 3 vom dritten Detektor bereitgestellt. Von diesem Punkt an nimmt das Antriebssignal V allmählich ab, so dass der Werktisch langsamer wird und schliesslich den Punkt S^ mit beinahe der Geschwindigkeit Null erreicht.

Dann stellt der vierte Detektor das vierte üetektorsignal 4 bereit und das Antriebssignal wird negativ. Dadurch beginnt der Werktisch vom Punkt S^ (in der Zeichnung) nach links, d. h. in negativer Richtung zu laufen. Im Gegensatz zu der Verschiebung in positiver Richtung steigt das Antriebssignal V in negativer Richtung vom Punkt S^ bis zum Punkt S, an und während dieses Zeitraums wird der Werktisch beschleunigt. Zwischen den Punkten S, und S^ bewegt sich der Werktisch mit konstanter Geschwindigkeit. Vom Punkt Sp an nimmt die Geschwindigkeit des Werktisches bis zum Punkt S_x. ab, und der Werktisch erreicht mit der Geschwindigkeit von beinahe Null den Punkt S^. Der Werktisch hat nunmehr also eine Hin- und Herbewegung durchlaufen. Am Punkt S^, wird vom ersten Detektor das erste Detektorsignal 1 erzeugt und gleichzeitig wird das Antriebssignal wieder positiv. Dann beginnt der Werktisch wieder in der positiven Richtung zu laufen.

Wie bereits erwähnt, ändert sich das Antriebssignal zwischen einem positiven und einem negativen Wert, so dass der Arbeitstisch anfahren, beschleunigt, abgebremst und die Bewegungsrichtung umgekehrt v/erden kann. Diese Bewegung kann gleichmassig und stossfrei wiederholt werden, ohne dass mechanische Schwingungen oder Vibrationen auftreten.

Fig. 1 zeigt einen Flip-Flop 6, einen Taktgenerator 7» ein UND-Glied 8 für die Konstantgeschwindigkeit in der positiven Bewegungsrichtung, ein UND-Glied 9 für die Konstantgeschwin-

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digkeit in der negativen Bewegungsrichtung, ein ODER-Glied 10, durch dan die von den UND-Gliedern 8 und 9 kommenden Signale hindurchgehen, einen Flip-Flop 11 für das Intervall mit konstanter Geschwindigkeit in positiver und negativer Bewegungsrichtung, ein UND-Glied 12, das dazu verwendet wird, ein Beschleunigungssignal für die positive und negative Verschiebungsrichtung zu erzeugen, ein UND-Glied 13 für abnehmende Geschwindigkeit der positiven Bewegungsrichtung, ein UND-Glied 14 für abnehmende Geschwindigkeit in der negativen Bewegungsrichtung, ein ODER-Glied 15,durch das die von den UND-Gliedern 13 und 14 kommenden Signale hindurchgeht, einen Flip-Flop 16 für das Abbrems-Intervall in der positiven und negativen Bewegungsrichtung, ein UND-Glied 17, das zur Erzeugung des Abbremssignals in der positiven und negativen Bewegungsrichtung verwendet wird, einen Abwärts/Aufwärts-Impulszähler 18, der Signale für die Beschleunigung, für konstante Geschwindigkeit und für die Abbremsung erzeugt, einen Digital-Analog (D/A)-Umsetzer, der die vom Aufwärts/Abwärts-Impulszähler bereitgestellten digitalen Signale in analoge Signale umsetzt, einen Flip-Flop 20, der den Werktisch in entgegengesetzrer (negativer) Richtung bewegt, ein ODER-Glied 21 zur Erzeugung eines Signals zum Löschen der Flip-Flops 11, 16 und 18 in Abhängigkeit des Ausgangspunktes und des Umkehrpunktes des Werktisches, einen nicht-invertierenden Verstärker zum Verstärken eines vom D/A-Umsetzers 19 bereitgestellten Signals auf einen Signalpegel, der in einer riotorantriebsschaltung erforderlich ist, nämlich durch Ändern der Polarität des Analog-Signals, um dadurch den Werktisch in der positiven Richtung zu verschieben, einen invertierenden Verstärker 22, der das vom D-/A-Umsetzer 19 bereitgestellte Analog-Signal auf einen Pegel verstärkt, der für die Motorantriebsschaltung erforderlich ist, nämlich durch Ändern der Polarität des Analog-Signals, um dadurch den Arbeitstisch in der negativen Richtung zu verschieben, eine Schaltstufe 24, die das Signal des invertierenden Verstärkers 23 in Abhängigkeit des Flip-Flops 20 auswählt, wenn sich der Werktisch in der negativen Richtung verschiebt, und einen

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Ausganr der Schaltstufe, an dem das von der vorliegenden Schaltung (.'.eugte Ausgangssignal, d. h. das Antriebssignal zum Steuern eines Gleichstrommotors anliegt.

Wenn sich der Werktisch am ersten Detektionspunkt S,-, an dem der erste Detektor angeordnet ist, befindet, werden die Flip-Flops 6, 11, 16 und 20 und der Aufwärts-/Abwärts-Impulzähler

18 rückgesetzt und befinden sich entsprechend dem Detektionssignal 1, welches vom ersten Detektor bereitgestellt wird, im Ausgangs- bzw. Rücksetzzustand. Daher wird das Ausgangssignal 25 Null und der Gleichstrommotor zum Verschieben des Werktisches wird ausgeschaltet.

Das Startsignal 5 des Werktisches tritt auf und dann wird der Flip-Flops 6 gesetzt. Der Taktgenerator 7 beginnt damit, Taktsignale bereitzustellen. Das Taktsignal wird dem Aufwärts-/ Eingang des Aufwärts-/Abwärts-Impulszählers 18 über das UND-Glied 12 zugeführt und dann beginnt der Zähler 18 mit einer Aufwärtszählung. Ein Ausgangssignal des Zählers 18 wird vom D/A-Umsetzer 19 in ein Gleichspannungswert, der proportional der Anzahl der Impulse ist, umgesetzt. Das vom D/A-Umsetzer

19 abgegebene Analog-Signal wird im nicht-invertierenden Verstärker 25 verstärkt. In Abhängigkeit von dem verstärkten, vom nicht-invertierenden Verstärker 25 bereitgestellten Signal wird von der Schaltstufe 24 eine positive Spannung erzeugt. Diese Ausgangsspannung wird in positiver Richtung schrittweise erhöht und ist proportional der Anzahl von Impulsen, die am Aufwärts-Eingang des Zählers 18 auftreten. Auf diese Weise wird der Werktisch in Bewegung gesetzt und beschleunigt.

Wenn der Werktisch an den zweiten Detektionspunkt Sg kommt, an dem sich der zweite Detektor befindet, wird das Detektionssignal 2 vom zweiten Detektor erzeugt. In Abhängigkeit des Detektionssignals 2 wird der Flip-Flop 11 über das UND-Glied 8 und das ODER-Glied 10 gesetzt. Das UND-Glied 12 wird daher gesperrt und an den Impulszähler 18 gelangt kein Eingangssignal. Das Ausgangssignal 25 unterbindet daher das Erhöhen

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der Spannung, so dass eine konstante Spannung vorliegt. Der Werkti." :i bewegt sich daher mit konstanter Geschwindigkeit.

Der Werktisch kommt dann an den dritten Detektionspunkt S^, an dem sich der dritte Detektor befindet und dadurch wird vom dritten Detektor das Detektionssignal 3 erzeugt . In Abhängigkeit des Detektionssignales 3 wird das Flip-Flop 16 über da::> UND-Glied 13 und das ODER-Glied 15 gesetzt. Das vom Taktsignalgenerator 7 erzeugte Taktsignal gelangt an den Abvmrts-Eingnng des Aufwärtn-/Abwärts-Impulszählers 18 über das UiJD-Glied T/. Der Zählersland des Impulszähl ei¹ s 18 wird daher erniedrigt und die Ausgangsspannung 25 wird proportional zum Eingangssignal des Impulszählers 18 verringert. Auf diese Weise wird also der Werktisch allmählich abgebremst.

Der Werktisch erreicht dann den vierten Detektioncpunkt S^, an dem sich der vierte Detektor befindet und dieser gibt dann das Detektionssignal 4 ab. Die Fldp-Flops 11, 16 sowie der Aufwärts-/Abwärts-1mpulszähler 18 werden rückgesetzt und in den Anfangszustand gebracht. Gleichzeitig wird der Flip-Flop 20 gesetzt und die Umschaltstufe 24 wählt den invertierenden Verstärker 23i so dass das Ausgangssignal 25 negativ ist. Da der Flip-Flop 11 ebenfalls rückgesetzt wurde, wird das UND-Glied 12 durchgeschaltet und das Taktimpulssignal liegt wieder am Aufwärts-Eingang des Impulszählers 18 an. Daher erhöht sich die Ausgangsspannung des D/A- Umsetzers 19 wieder proportional zur Anzahl der Eingangsirapulse. Die Spannung des Ausgangssignals 25 wird in negativer Spannungsrichtung schrittweise erhöht. Und danach beginnt der Werktisch in negativer Richtung zu laufen.

Wenn der Werktisch den dritten Detektionspunkt S, erreicht hat, wird der Flip-Flop 11 über das UND-Glied 9 und das ODER-Glied 10 von dem vom dritten Detektor bereitgestellten Detektionssignal 3 gesetzt. Das UND-Glied 12 wird daher gesperrt und am Impulszähler 18 liegt kein Eingangssignal mehr an, so dass das Ausgangssignal 25 nicht mehr in negativer Richtung weiter

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erhöht wird. Der Werktisch wird daher mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.

Wenn der Werktisch den zweiten Detektionspunkt V>p erreicht, wird der Flip-Flop 16 über das UND-Glied 13 und das ODER-Glied 15 von dem vom zweiten Detektor bereitgestellten Detektionssignal 2 gesetzt. Das vom Taktsignalgenerator 6 kommende Taktimpulssignal wird dann an den Abwärts-Eingang des Impulszählers 18 über das UND-Glied 17 gelegt. Der Impulszähler 10 beginnt daher abwärtszuzählen und das Ausgangssignal des invertierenden Verstärkers 23i d. h. das Ausgangssignal 25i welches von der Umschaltstufe ?A ausgewählt und abgegeben wird, wird in seinem negativen Wert kleiner, so dass der Werktisch weiter, jedoch allmählich langsamer verschoben wird und sich dem Ausgangspunkt, d. h. dem eisten Detektionspunkt S^ nähert.

Der Werktisch kommt dann wieder am ersten Detektionspunkt i>^ an und dann wird vom ersten Detektor das Dotektionssignal 1 abgegeben. 'Bei Auftreten des Detektionssignals 1 werden die Flip-Flops 6, 11, 16 und 20, sowie der Impulszähler 18 gelöscht und wieder in den Anfangszustand gebracht.

Die Zahl der Hin- und Herbewegung pro Zeiteinheit des Werkstückes bzw. die Hin- und Herbewegung-Frequenz des Werkstückes wird vorher in einem voreingestellten Register 26 festgelegt. Das Detektionssignal 1 wird einem Zähler 27 zugeleitet. Das Ausgangssignal des Zählers 27 wird mit den Inhalten des Registers 26 in einem Vcrgleicher 28 verglichen. Wenn das Ausgangssignal des Zählers 27 gleich den Inhalten des Registers 26 ist, gibt der Vergleicher 28 ein Ausgangssignal ab, das an ei UIID-Glied 29 gelangt. Wenn der Werktisch also in einer vorgegebenen Anzahl von Bewegungen hin- und hergelaufen ist, und das Detektionssignal 1 vom ersten Detektor bereitgestellt wurde, werden die Flip-Flop 6 und der Zähler 27 gelöscht bzw. in den Ausgangszustand gebracht, und daher kann die vorgegebene Bewegung des Werktisches beendet werden.

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Fig. ','eigt ein Zeitdiagramm mit den Signalen, die an den einzelnen Stelle der in Fig. 1 dargestellten Steuerschaltung auftreten. Das Signal 31 steuert den Bewegungsanfang bzw. die Auslösung des Werktisches, und ein Taktsignal 32 wird vom Taktgenerator G bereitgestellt. Fig. 3 zeigt weiterhin ein zweites Detektionssignal 33> ein das Intervall für die konstante Geschwindigkeit wiedergehendes Signal 34, ein drittes Detektionssignal 35> ein den Zeitraum für das Abbremsen darstellendes Signal $6, ein viertes Detektionssignal 37> ein Signal 38» welches die Anfangsstellung des Werktisches feststellt, also das erste Detektionssignal, ein Taktsignal 39 für die Beschleunigung, ein Taktsignal 310 für den Abbremsvorgang, ein vom D/A-Uinsetzer 19 bereitgestelltes Analog-Signal 311 und ein in der erfindungr.gemäsi>cu Weise erzeugtes Antriebssignal 312. Die Bezugszeichen für diese Signale sind auch in Fig. 1 in Klammern angegeben.

Das Ausgangssignal 25> d. h. das Antriebssignal, welches in der zuvor beschriebenen Weise erzeugt wird, kann als Eingangssignal für die Antriebsschaltung eines Gleichstromnotores für das Antreiben des Werktisches in der nachfolgend zu beschreibenden Weise verwendet werden, wobei Teile mechanischen Schwingungen oder Vibrationen auftreten, wenn der Antriebsmotor eingeschaltet, ausgeschaltet und in seiner Drehrichtung verändert wird. Daher ist es möglich., die Oberfläche eines Werkstückes sehr genau und gleichförnige zu bearbeiten (oder zu schleifen). Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die Endpunkte bei der Bewegung des Werktisches an den Detektionspunkten S^ und S^ in der jeweiligen Bewegungsrichtung von entsprechenden Detektoren festgestellt. Die dazwischen liegenden Detektionspunkte Sp und S₃. sind getrennt und mit einem Abstand voneinander angeordnet, der grosser als die Länge oder Breite des Werkstückes ist.

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung für ein Ausführungsbeispiel der Antriebsschaltung gemass der vorliegenden Erfindung.

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Das mil der in Fig. 1 dargestellten Steuerschaltung erzeugte Ausgan· :ignal 25 wird einem Gleichstrommotor 45 über einen Fehlerverstärker 42 zugeführt, der einen Differentialverstärker 40 und einen Leistungsverstärker 41 umfasst, so dass dadurch der (in der Zeichnung nicht dargestellte) Werktisch verschoben wird. In diesem Falle wird die Drehzahl dec Gleichstrommotors 45 von einem Drehzahlmesser (oder einem Tachometer) 44, beispielsweise einem Tachometer-Generator oder dgl., ermittelt. Dann wird ein Drehzahlsignal 45 vom Detektor 44 zu einem weiteren Eingang des Differenzverstärkers 40 geführt. Die Drehzahl des Gleichstrommotors 43 kann daher dem Ausgangsüfignal 25 der Antriebssignal-Steuerschaltung folgen.

Die vorliegende Erfindung wurde zuvor im Zusammenhang mit einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Oberflächen-Schleifmaschine, erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann die vorliegende' Erfindung bei allen Einrichtungen, Geräten und Maschinen angewandt werden, bei denen ein Element, ein Werkstück usw. sanft in Bewegung gesetzt und gestoppt, sowie in der Bewegungsrichtung umgekehrt werden muss.

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Claims

PA ΓΕΝΤΑΝ.VALTE SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBCL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2*3. MÖNCHEN BO £ I O I / U U

POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-BOOO MÖNCHEN 85

HITACHI, LTD. 13. Juli 1977

DA-5486

Steuerschaltung

Pat entan sprü ch e

Steuerschaltung zum Steuern eines hin- und herbeweglichen Tisches einer Werkzeugmaschine, bei der ein auf dem Tisch eingespanntes Werkstück mit einem oder mehreren Schleifwerkzeugen bearbeitet werden kann, gekennzeichnet durch einen Taktgenerator (7)» der ein Taktsignal in Abhängigkeit eines Anfangssignales (31) erzeugt, eine Verknüpfungsschaltung (8-18, 20, 21), die auf von wenigstens vier Detektoren bereitgestellte Detektorsignale (1 bis 4) anspricht, um das Taktsignal als Aufwärts-Signal oder als Abwärts-Signal durchzulassen oder zu sperren, und um ein Schaltsignal bereitzustellen, wobei die Detektoren die Stellung des Tisches feststellen, einen Zähler (18), der die von der Verknüpfungsschaltung (8-18, 20, 21) bereitgestellten Aufwärts-Signale addiert und die von der Verknüpfungsschaltung (8-18, 20, 21) bereitgestellten Abwärts-Signale subtrahiert, einen

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ORIGINAL INSPECTED

Umsetzer (19) _? der ein vom Zähler (18) abgegebenes, digittiles Ausgangssignal in ein Analogsignal umsetzt und einen Umschalterteil (22-24), der auf das von der Verknüpfungsschaltung (8-18, 20, 21) abgegebene Umschaltsignal anspricht und ein Antriebssignal mit negativer oder positiver Polarität entsprechend dem vom Umsetzer (19) bereitgestellten Analogsignal erzeugt, wobei der Tisch von Antriebseinrichtungen (42, 43) in Abhängigkeit des Antriebssignals stossfrei hin- und herbewegt werden kann, ohne dass beim Anfahren, Abstoppen und bei der Richtungsumkehr mechanische Vibrationen auftreten.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Detektoren entlang dem Verschiebuiigsweg des Tisches angeordnet sind.

3· Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tisch in Abhängigkeit des positiven Antriebssignals in Richtung vom ersten Detektor zum vierten Detektor und in Abhängigkeit des negativen Antriebssignals in umgekehrter Richtung vom vierten Detektor zum ersten Detektor bewegt werden kann, wobei die ersten bis vierten Detektoren erste bis vierte Detektorsignale (1 bis 4) jeweils dann abgeben, wenn der Tisch die jeweiligen Lagen (S^ bis S^) der ersten bis vierten Detektoren erreicht.

4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalterteil (22 bis 24) einen nicht-invertierenden Verstärker (22) und einen invertierenden Verstärker (23), denen jeweils das Analogsignal angelegt wird, sowie eine Umschaltstufe (24) umfasst, um abwechselnd das Ausgangssignal des Verstärkers (22, 23) auszuwählen und dadurch das positive und negative Antriebssignal zu erzeugen.

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5· Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch p/,' 'Anzeichnet, dass die Verknüpfungsschaltung (8-18, ?*.·, 21) folgende Cchaltungsteile aufweist: Einen ersten Flip-Flop (20), dessen Rücksetζeingang mit dem ersten Detektor, und dessen Setzeingang mit dem vierten Detektor verbunden ist, ein erstes UND-Glied (14), dessen einer Eingang mit dem Q-Ausgang des ersten Flip-Flop (20) und dessen anderer Eingang mit dem zweiten Detektor verbunden ist, ein zweites UND-Glied, dessen einer Eingang mit dem Q-Ausgang des ersten Flip-Flops (20) und dessen anderer Eingang mit dem dritten Detektor verbunden ist, ein drittes UND-Glied (8), dessen einer Eingang mit dem Q-Ausgang des ersten Flip-Flops (20) und dessen anderer Eingang mit dem zweiten Detektor verbunden ist, ein viertes UND-Glied (13), dessen einer Eingang mit dem Q-Ausgang des ersten Flip-Flops (20) und dessen anderer Eingang mit dem dritten Detektor verbunden ist, ein erstes ODER-Glied (15)i dessen Eingänge mit dem ersten und vierten UND-Glied (14, 13) verbunden sind, ein zweites ODER-Glied (10), dessen Eingänge mit dem zweiten und dritten UND-Glied (9, 8) verbunden sind, ein drittes ODER-Glied (21), an dessen Eingängen das erste und das vierte Detektorsignal (1, 4) anliegt, einen zweiten Flip-Flop (16), dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds (21) und dessen Setzeingang mit dem Ausgang des ersten ODER-Glieds (15) verbunden ist, einen dritten Flip-Flop (11), dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang des dritten ODER-Glieds (21), und dessen Setzeingang mit dem Ausgang des zweiten ODER-Glieds (10) verbunden ist, ein fünftes UND-Glied (17),' an dessen Eingängen das Q-Ausgangssignal des zweiten Flip- Flops (16) bzw. das vom Taktgenerator (7) bereitgestellte Taktsignal (32) anliegen, und ein sechstes UND-Glied (12) an dessen Eingängen das Q-Ausgangssignal des dritten Flip-Flops (11) bzw. das Taktsignal (32) anliegen.

6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoren photoelektrische Elemente sind.

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7· Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Register (26) zum vorherigen Einstellen der Anzahl der Hin- und Herbewegungen des Tisches vorgesehen ist.

8. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Verknüpfungsschaltung (27 bis 29) vorgesehen ist, die die Anzahl der Hin- und Herbewegungen des Tisches in Abhängigkeit der Detektorsignale (1 bis 4) feststellt, die festgestellte Anzahl der Hin- und Herbewegungen mit der zuvor im Register (26) eingestellten Anzahl der Hin- und Herbewegungen vergleicht und ein Signal zum Ausschalten des Taktgenerators (7) erzeugt, wenn die Anzahl der festgestellten Hin- und Herbewegungen gleich der im Register (26) eingestellten Anzahl von Hin- und Herbewegungen ist.

9· Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen vierten Flip-Flop (6), an dessen Setzeingang das Anfangssignal (51) anliegt, und der am Q-Ausgang ein Signal zum Betätigen des Taktgenerators (7) bereitstellt.

10. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Verknüpfungsschaltung (27 bis 29) einen Zähler (27), an dessen Eingang das erste Detektorsignal (1) anliegt, einen Vergleicher (28), der das Ausgangssignal des Zählers (27) mit dem Ausgangssignal des Registers (27) vergleicht und ein Signal bereitstellt, wenn die beiden Ausgangssignale gleich sind, sowie ein siebentes UND-Glied (29) aufweist, an dem das Ausgangssignal des Vergleichers (28) und das erste Detektorsignal (1) anliegen, und dessen Ausgangssignal dem Rücksetzeingang des vierten Flip-Flops (6) zugeführt wird.

11. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler (18) ein Aufwärts/Abwärts-Inpulezähler ist.

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