DE2742750A1 - Steuersystem fuer eine formgebungsmaschine - Google Patents

Description

1O183/H/Elf

Brit.Anm. No. 39386/76

vom 22.September 1976

TOOLMASTERS LIMITED, Hillingdon Heath, Middlesex (England)

Steuersystem für eine Formgebungsmaschine

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Formgebungsmaschine insbesondere für Profilschleifträger, nämlich eine Einrichtung zur Formgebung oder Abrichtung des Profiles eines Schleifrades, das dieses einem Werkzeug, einer Form , einer Meßlehre oder einem anderen Werkstück erteilen soll.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art bildet ein Träger für das oder die Formgebungswerkzeuge das Folgeglied eines Pantographenmechanismus mit einem Fühlglied, das im Betrieb über das Profil einer Schablone bewegt wird. Das Folgeglied ist so angeordnet, daß es gewöhnlich in kleinerem Maßstab das Profil reproduziert, das von dem der Schablone folgenden Fühlglied vorgegeben wird. Der Werkzeugträger kann auch mit dem Fühlglied durch eine Anordnung verbunden sein, die gewährleistet, daß der Werkzeugträger in Bezug auf das Schleifrad die gleiche Haltung einnimmt wie das Fühlglied in Bezug auf die Schablone. Wenn es von Hand an dem Profil entlanggeführt wird, kann das Fühlglied so gedreht werden, daß es sich

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in einer gewünschten Lage relativ zur Form der Schablone befindet, und diese Bewegungen werden in kleinerem Maßstab auf den Werkzeugträger übertragen. Ein derartiger Mechanismus ist aus dem Patent No.1 185 082 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus anzugeben, bei dem es nicht notwendig ist, das Profil wiederholt von Hand abzufühlen.

Erfindungsgemäß enthält der Kontroll- oder Steuermechanismus für eine Formgebungsmaschine einen Speicher, in den die Werte elektrischer Signale geschrieben werden, welche die Koordinaten und die Winkelstellung eines Fühlgliedes längs der Kante einer Schablone repräsentieren, sowie von dem Speicher gespeiste Steuereinrichtungen zum Kontrollieren oder Steuern der Einstellung eines Formgebungswerkzeugs.

Vorzugsweise enthält der Mechanismus eine Schabloneniesemaschine, die elektrische Signale erzeugt, welche die Koordinaten und die Winkelstellung des Fühlgliedes längs der Kante einer Schablone repräsentieren.

Die Steuereinrichtung kann durch Schrittmotoren gebildet sein und mittels eines Verkleinerungs- oder Reduzierungsmechanismus , wie z.B. eines Pantographen arbeiten. Die Erfindung eignet sich für Zentral- oder Oberflächenschleifeinrichtungen.

Der Speicher ist vorzugsweise ein Magnetkernspeicher.

Der hier beschriebene Mechanismus kann einen gesonderten Kopierzusatz mit Codierern und Schaltungsplatten aufweisen, der die Schablonenform durch digitale elektronische Daten entsprechend den X-, Y- und Drehpositionen des Fühlstiftes wiedergibt und die Informationen in einer Speicherbank speichert, zu der kontinuierlich zugegriffen werden kann, wie und wann jeweils er-

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forderlich ist. Er ermöglicht es auch, daß eine Anzahl von Schleifmaschinen mit nur einer einzigen Kopiereinrichtung betrieben werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das Steuersystem und der Kopierzusatz so angeordnet, daß die Schaltungsanordnung nur Positionsänderungen entweder des X- oder des Y-Motors erkennt. Daher wird jede Bewegung von jeweils 1/1000 Zoll gleich (oder bei 45° oder weniger) der Bewegung der letzten Position sein. Dadurch wird eine glattere Wirkung des Diamanten gegen das Rad erreicht und ein zu scharfes Entfernen von Abrieb verhindert und eine höhere Bearbeitungsqualität gewährleistet.

Eine Schablone kann an der Stelle des Stiftes so montierbar sein, daß sich eine Schutzgrenze für den Diamanten für den Fall des Versagens eines Teils der elektronischen Einrichtung ergibt.

Es kann eine Profilschleifmaschine vorgesehen sein, die bei Verbindung mit einem Steuersystem gemäß der Erfindung eine einstückige automatische Maschine sowohl zur Nachbearbeitung als auch zum Schleifen einer Profilform bilden kann.

Die Schleifmaschine kann dem Steuersystem Signale liefern und umgekehrt, und diese Signale bilden in gegenseitigem Zusammenhang Nachbearbeitungsperioden und Schleifperioden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Steuersystem 5-Schritt-Motoren für die Leistungssteuerung der beiden linearen Achsen und der Drehachse um die Diamantenspitze. Ferner sind gesonderte Beschickungs- und Klemm-Mittel vorgesehen, mit denen die Form tiefer in das Schleifrad bewegbar ist.

Neben einem Schablonenleser können gesonderte Programmierungsmittel zur Lieferung von Informationen von Lochstreifen, Mag-

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netbändern, Kassetten oder direkt von einem Mini-Rechner vorgesehen sein.

Das Steuersystem kann auch mit einer anderen Maschine als einer Schleifmaschine gekoppelt werden, beispielsweise eine Drahtfunkenerosionsmaschine, und ein integraler Teil einer automatischen Maschine sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Schleifmaschine mit einer Abricht- und Nachbearbeitungseinheit gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine Seitenansicht der Maschine gemäß Figur 1;

Figur 3 eine vergrösserte Schnittansicht einer Einzelheit der Figur 1;

Figur 4 eine Frontansicht des Steuerbretts der Einrichtung gemäß Fig. 1 bis 3;

Figur 5 die "logische" Schaltungsanordnung der Einrichtung gemäß Fig. 1 bis 4;

Figur 6 eine Draufsicht auf eine Einzelheit der Schleifmaschine gemäß Figur 1; und

Figur 7 eine Draufsicht der Schablonenlese- und Codiereinrichtung der Maschine gemäß Figur 1.

Gemäß der Zeichnung ist eine Schleifmaschine vorgesehen, die ein Schleifrad 1 und einen Mechanismus 2 zum Formen und Abrichten des Profils des Schleifrads gemäß einem Muster oder einer Schablone aufweist. Der Mechanismus 2 enthält zwei Diamantschneidwerkzeuge 3 und 4 , die selektiv benutzbar sind: Das eine Werkzeug dient zur Grobformung des Schleif-

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rades, das andere zur Feinformgebung. Die Werkzeuge 3 und 4 sind in einem Werkzeugträger 5 montiert, der seinerseits auf dem Folgerglied 6 eines Pantographenmechanismus 7 gelagert ist. Das Fühlglied 8 des Pantographenmechanismus ist so an der Führung 10 angeordnet, daß es in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen, den X- und Y-Achsen, bewegbar ist. In diesen beiden Richtungen wird es durch zwei Schrittmotoren 9 und 10 positioniert. Die Schrittmotoren steuern also über das Reduzierungsgestänge des Pantographenmechanismus die Position der Diamantschneidwerkzeuge 3 und 4 in den X- und Y-Richtungen.

Abtastspitze wird von einem Schlitten 11 getragen, der l«ngs Führungsschienen 12 X-Richtung bewegbar ist.Die Position des Schlittens 11 längs der Führungsschienen wird vom Schrittmotor 10 gesteuert, der über eine Kugelführungsschraube 13 angreift. Die Führungsschienen 12 sind ihrerseits auf einem Schlitten 14 angeordnet,der längs Führungsbolzen 15 bewegbar montiert ist. Die Position des Schlittens 14 längs der Führungsbolzen 15 wird vom Schrittmotor 9 mittels einer Kugelführungsschraube 16 gesteuert. Der Werkzeugträger wird durch eine Spindel 17 mit vertikaler Achse gebildet, die an jedem Ende in Präzisionslagern im vorderen Verbindungsglied 18 das Panto graphenmechanismus so gelagert ist, daß sie um ihre Achse bewegbar ist. Eine Anordnung mit einer Scheibe 19, die mit Schultern auf der Spindel zusammenwirkt, verhindert eine Axialbewegung der Spindel 17 relativ zum Verbindungsglied Die Spindel 17 ist mit einem Motor 19 so gekoppelt,daß die Winkelstellung der Spindel durch den Schrittmotor eingestellt werden kann. Das untere Ende der Spindel 17 trägt eine horizontale Platte 20, an der ein Träger 21 befestigt ist, der eine horizontale ebene Oberfläche hat, die in Berührung mit der ebenen Unterseite der Platte 20 steht. Der Träger 21 erstreckt sich horizontal vom Pantographenmechanismus weg, und dieser abstehende Teil

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des Trägers 21 weist zwei vertikale zylindrische Bohrungen auf, in denen jeweils zylindrische Leitführungen 22 und 23 mit enger Gleitpassung vertikal verschiebbar sitzen. Die Gleitführungen 22 und 23 ragen unten aus dem Träger 21 heraus und sind beide fest im oberen Teil eines Werkzeughalters 24 verankert. Die vertikale Einstellung der Gleitführungen 22 und 23 und damit des Werkzeughalters 24 wird ein Ritzel 25 bewirkt, das mittels einer (nicht dargestellten) Handkurbel drehbar ist und mit einer Zahnstange 26 auf der Gleitführung 23 kämmt. Zur Fixierung des Werkzeughalters 24 in der erforderlichen vertikalen Position ist ein Keil 27 vorgesehen, der vom Träger 21 getragen wird und durch Keilwirkung auf die Gleitführungen 22 und 23 diese gegen die Seiten der Bohrungen im Träger 21 drückt. Der Werkzeughalter 24 trägt die beiden Formgebungswerkzeuge 3 und 4 , die im Werkzeughalter 24 justierbar und hieraus leicht entfernbar sind. Die Werkzeuge sind im Halter 24 übereinander so montiert, daß ihre Arbeitskanten oder Schneiden dem Schleifrad zugewandt sind.

Wenn der Werkzeughalter 24 vertikal richtig justiert ist, und die benötigten Werkzeuge 3 und 4 in eine Arbeitsposition bringt, befindet sich die Arbeitskante dieses Werkzeugs im wesentlichen in eine durch die Achse des Schleifrades verlaufenden horizontalen Ebene, während sich das nichtarbeitende Werkzeug über oder unter dieser Ebene befindet. Die Werkzeuge bewegen sich winkelmäßig um die vertikale Achse der Spindel im Einklang mit dieser unter Steuerung durch den Schrittmotor 19.

Der Formgebungs- und Abrichtmechanismus ist oben auf einem Schlitten 28gelagert, auf dem der Pantographenmechanismus 2 am Schwenklagerpunkt 29 und auch die Führurigsbolzen 15 montiert sind. Der Schlitten 28 ist in Richtungen quer zur Achse des von einem ortfesten Teil der Maschine ge-

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lagerten Schleifrades gleitend bewegbar. Die Position des Schlittens relativ zum ortsfesten Teil der Maschine wird durch einen Gleitzustell- oder Vorschubmotor 30 gesteuert. Dadurch wird erreicht, daß die Schneidwerkzeuge gegen das Schleifrad gebracht werden können, wenn die Einrichtung das Schleifrad formen oder abrichten soll, und daß die Schneidwerkzeuge jeweils zwischen den Schneidarbeitsgängen in Richtung zur Achse des Schneidrades vorwärtsbewegt werden können.

Der zur Einstellung der Position der Spindel relativ zum Schleifrad dienende Motor 19 ist mit dem ortsfesten Teil der Maschine durch ein Gestänge 31 verbunden, welches gewährleistet, daß das Motorgehäuse stets die gleiche Lage relativ zur Maschine behält, unabhängig von der Position des Folgergliedes 6 des Pantographen, der den Motor trägt.

Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, wird das Gestänge durch einen Winkelhebel 32 gebildet, der bei 33 schwenkbar am Motorgehäuse 40 gelagert und einerseits durch ein an beiden Enden 35 und 36 schwenkbar gelagertes Verbindungsglied 34 am ortsfesten Teil und andererseits durch ein an beiden Enden 38 und 39 schwenkbar gelagertes Verbindungsglied 37 am Motorgehäuse 40 befestigt ist.

Wenn das Folgerglied des Pantographen das Fühlglied bewegt und dieses dem Muster folgt, nach dem das Schleifrad geformt wird, dreht das Gestänge des Winkelhebels 32 mit den beiden geraden Verbindungsgliedern 34 und 37 den Motor relativ zum Folgerglied so, daß das Motorgehäuse in einer festen Lage relativ zum ortsfesten Teil der Maschine bleibt. Das Motorgehäuse ist auf dem Folgerglied so mit entsprechenden Lagern montiert, daß es frei relativ zum Folgerglied unter Steuerung durch das Gestänge drehen kann.

Die Verwendung des Gestänges ermöglicht es dem Schrittmotor 19, die Winkelstellung des Schneidwerkzeugs relativ zum Schleifrad einzustellen, ohne daß es komplizierter Berechnungen zur Kompen-

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sierung der Bewegung des Folgergliedes über das Profil des Schleifrades bedarf.

Die Schrittmotoren 9,10 und 19 werden von einer Steuereinheit 41 gesteuert, die einen Magnetkernspeicher 42 mit einer Speicherkapazität von 4 Kx 18 Bits enthält, welcher in codierter Form die Signale enthält, unter deren Steuerung die Motoren dem gewünschten Profil folgen. Figur 7 zeigt eine Schablonenleseeinrichtung 43, die in der Steuerkonsole untergebracht ist und die erforderlichen Befehle codiert und sie dem Speicher zuführt.

Die Schablonenleseeinrichtung hat ein Grundteil 4^A , auf dem eine Schablone 45 mit dem Profil für das Schleifrad angeordnet ist.

Abtast=/
Eine stiftartige /Spitze 46 ist auf einem Schlitten 47 montiert, der längs Schienen 48 bewegt werden kann. Die Schienen 48 sind ihrerseits auf einem Schlitten 49 montiert, der sich auf Schienen 50 bewegen kann, die einer Richtung rechtwinklig zu den auf dem Grundteil 44 montierten Schienen 48 verlaufen. Die Spitze kann auf dem Schlitten 47 gedreht werden. Dank dieser Anordnung kann die Spitze von Hand längs der Kante der Schablone so bewegt werden, daß sie deren Profil folgt, und während die Spitze bewegt wird, kann sie gedreht werden, damit sich die jeweils beste Lage der Schneidwerkzeuge beim Schneiden des Profils ergibt. Auf der Spitze und auf dem Schlitten sind Codierer vorgesehen, die Signale erzeugen, welche die Positionen der Spitze in X- und Y-Richtung sowie die Winkelstellung der Spitze an Punkten längs des Profils representieren. Die X- und Y-Positionen längs des Weges sowie die Winkeleinstellungen werden im Speicher für jeden Bewegungsschritt von 1/1OOO Zoll, d.h. etwa 25 .u registriert. Durch die Reduzierungswirkung des Pantographen entspricht dies einer Bewegung von 2,5 ,u des Schneidwerkzeugs. Die Winkelstellung der Spitze wird als eine von 9 Winkelstellungen gespeichert.

Der Codierer 50 für die Winkelstellung besteht aus einer auf der Spitze montierten Scheibe, die mit radialen Linien markiert ist und zwei Lampen mit zugehörigen Photozellen, die auf dem

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Schlitten montiert sind. Die Lampen sind relativ zueinander In Umfangsrichtung versetzt. Die Photozellen erzeugen jedesmal einen Impuls, wenn eine der Linien vorbeiläuft; durch Verwendung von zwei Photozellen ist es möglich, die Drehrichtung der Spitze zu bestimmen. Die Signale vom Codierer werden ausgewertet und dem Speicher zugeführt, der Signale speichert, welche der Stellung der Spitze für jede 25 .u-Bewegung in der X- und Y-Richtung entsprechen.

Die Codierer 51 und 52 für die X- und Y-Bewegungen bestehen jeweils aus einer Scheibe mit zugehörigen Linien, Lampen und Photozellen ähnlich denjenigen des Codierers für die Winkelstellung. Die Scheibe wird im Falle des Codierers 51 mittels eines Ritzels 53 gedreht, das drehbar auf dem Schlitten 49 montiert ist und mit einer Zahnstange 54 auf dem Grundteil kämmt, bzw. im Falle des Codierers 52 mittels eines Ritzels 55, das drehbar auf dem Schlitten 47 montiert ist und mit einer Zahnstange auf dem Schlitten 49 kämmt.

Während die Spitze an der Schablone entlang bewegt wird, erzeugen die Codierer bei jeder 25 .u-Bewegung in der X- oder der Y-Richtung Signale. Die Signale werden in den Speicher geschrieben, so daß in diesem für jeden Bewegungsschritt von 25 .u in X- oder Y-Richtung Daten gespeichert werden, welche die X- und Y-Koordinaten sowie die Winkelstellung der Spitze repräsentieren. Die X- und Y-Koordinaten können in Form von Befehlen bezüglich des Weges gespeichert werden, auf dem sich die Spitze in der X- oder Y-Richtung von Punkt zu Punkt in Schritten von 25 ,u bewegt, je nach dem, welche Richtung sich schneller ändert.

Die Verwendung der hier beschriebenen Schablonenleseeinrichtung und der Codierer ermöglicht es, die Form der Schablone von Hand abzutasten und dann in den Speicher einzugeben, so daß dieser so oft benutzt werden kann, wie man die Formgebung oder Abrichtung der Schneidwerkzeuge wiederholen will.

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Der Speicher ist bei dem hier beschriebenen Ausftihrungsbeispiel in der Lage, acht getrennte Muster mit jeweils einer Weglänge von ungefähr 7,6 cm oder aber ein durchgehendes Muster mit einer Weglänge von ungefähr 63,5 cm zu speichern.

Die Wegformen können in den Speicher nicht nur mittels der Schablonenieseeinrichtung 43 einprogrammiert werden, sondern auch durch Eingabe eines Lochbandes in einen Mustercodierer oder durch direkte Codierung der einzuspeichernden Signale unter Verwendung von Steuerorganen auf dem Steuermodul oder -pult.

In der Zeichnung zeigen Figur 4 das Steuerbrett des Steuermoduls und Figur 5 die "logische" Schaltungsanordnung.

Aufcem Steuerbrett dient der Knopf 60 zur Einstellung der Tiefe, um welche der Zustell- oder Vorschubmotor das Schneidwerkzeug zwischen Formbearbeitungsgängen vorwärtsbewegt. Die Tiefe kann auf Werte zwischen ungefähr 4mm (0^5 Zoll) für grobe Formgebung und 0,1 mm (0,005 Zoll) für die Feinbearbeitung eingestellt werden. Mit einem Schalter 61 können die Schaltungen 62 (Fig.5) für automatischen Vorschub eingeschaltet werden. Der Knopf 20 hat 8 Positionen, die den 8 im Speicher gespeicherten Weglängen entsprechen, und kann die gewünschte Weglänge auswählen. Wenn ein Wegstück länger ist als 7,6 cm, wird es in mehr als einen Abschnitt des Speichers gespeichert. Unter diesen Umständen sollte der Wählknopf auf die dem ersten Abschnitt des Speichers entsprechende Position gestellt werden, worauf aus dem Speicher automatisch der gesamte Weg herausgelesen wird.

Der Knopf 64 dient zum Einstellen der Anzahl von Nachbearbeitungsgängen. Er kann auf jede ungerade Zahl von 1 bis 17 oder auf kontinuierlichen Lauf eingestellt werden. Das Fühlglied wird abwechselnd vorwärts und rückwärts über das Muster laufen, bis die vorbestimmte Anzahl von Arbeitsgängen vollendet ist.

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Der Schalter 65 wählt den automatischen Rückweg für das Fühlglied. Die Einrichtung 1st so ausgebildet, daß sie automatisch zur Ruheposition zurückkehrt, nachdem der Weg des Musters abgetastet worden ist. Mit dem Wählschalter 65 ist es möglich, einen kürzeren Rückweg zu wählen, wenn die Weglänge des Musters kurz ist.

Mit den Positionen 1 bis 10 des Knopfes 66 kann die Anzahl von Schleifbearbeitungen gewählt werden. Ein Knopf 67 steuert die veränderbare Nachbearbeitungsgeschwindigkeit. Zwei Schalter 68 sind über Steuerungs-Zustell- und Ruckstell-Schalter, welche den Motor steuern, mit dem das Schneidwerkzeug zu Beginn eines Arbeitsgangs gegen das Schleifrad gebracht und am Ende des Arbeitsgangs von ihm wieder weg bewegt werden kann.

Die Taste 69 dient zum Rückstellen der elektronischen Schaltungen, während die Taste 70 ein Notausschalter ist. Ferner dienen die Taste 71 für den Start des Arbeitszyklus und die Tasten 73 und 74 zum Einschalten der Motoren 19,9 und 10. Ein Netz-Ein/Aus-Schalter ist mit 75 bezeichnet. Mit den Positionen 1 bis 5 des Knopfes 72 kann eine Bezugsetartposition für den Beginn des Arbeitszyklus gemäß dem gespeicherten Weg relativ zur Ruheposition (in Zoll) eingestellt werden.

Der Zähler 76 zeigt den Wert der X- oder Y-Koordinaten an. Welche Koordinate angezeigt wird, kann mit einem zugehörigen Knopf 77 gewählt werden. Mit dieser Anzeige kann man das Muster durchlaufen, um seinen tiefsten Punkt zu finden, so daß unter Verwendung der Zustellübersteuerung der Nachbearbeitungsvorgang bei einer Stellung des Schneidwerkzeugs begonnen werden kann, bei der es sofort , d.h. beim ersten Gang in das Schleifwerkzeug schneidet.

Das mit 78 bezeichnete Feld sind Rlchtungsübersteuerungstasten. Der Schalter 80 dient zum Einschalten des Speichers. Der Knopf 81 steuert die Betriebsweise dee Speichers. Er hat vier Posi-

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tionen: Eine zum Lesen der Schablone, eine zum Schreiben nur der X- und Y-Daten, eine zum Schreiben der Winkelposition und eine zum Schreiben sowohl der X- und Y-Daten als auch der Winkelposition.

Mit den neun Positionen des Knopfes 82 kann die Winkelstellung des Schneidwerkzeugs gesondert von den X- und Y-Koordinaten in den Speicher geschrieben werden. Der Speicher-" muster schreiber 83 ermöglicht es, gewünschte Muster direkt in den Speicher einzugeben .

Ein Anzeiger 84 zeigt die Bewegungsrichtung der X- und Y-Motoren an, während 85 einen bzw. mehrere Impulszähler bedeutet.

Die Motorbewegung von der Ruheposition erfolgt in zwei Teilen; der Rückweg ohne Bearbeitung wird durch voreingestellte Reed-Schalter 86 gesteuert, während der Bearbeitungsteil vom Kernspeicher gesteuert wird. Die Bahnposition wird an der rechten Ecke der Einheit verifiziert, vor Eingabe der gespeicherten Bahn.

Wenn Informationen vom Speicher zugeführt werden, wird dies von einem am Speicher-Einschalter sichtbaren grünen Licht angezeigt. Die Einheit kann die Bearbeitungsrichtung umkehren, so daß die Kopierung zunächst von rechts nach links und alternativ von links nach rechts erfolgt; hierzu wird der Knopf 64 verwendet, oder der Zentralschalter zeigt die Anzahl solcher Arbeitsgänge an, bevor er in seine Ruhestellung zurückkehrt. Stattdessen kann bei Benutzung des Knopfes 66 die Einheit in nur einer Richtung schleifen.

Durch den Betrieb einer Spiegelbildsteuerung wird ein invertiertes Muster in Y-Richtung erzeugt, wie es für LoCh* und Pressarbeiten usw. erforderlich sein kann. Am Ende eines jeden Arbeitsgangs in zehn voreinstellbaren Schneidtiefen erfolgt ein automatischer Vorschub. Für schmale Räder oder einzelne Wegabschnitte, wie z.B. die Zähne feiner Zahnräder kann der Rückweg entweder bei halber oder bei voller Formbreite eingeleitet

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werden. Wenn Vollautomatik erforderlich ist, sind Vorkehrungen für die Maschine getroffen, eine Anzahl von Werkstücken zu schleifen, bevor der Kopierbefehlszusatz die Nachbearbeitung des Rades veranlaßt. Mit dem Parkzähler 85 kann gezählt werden wie oft das Schleifrad benutzt worden ist, so daß es nach einer bestimmten Anzahl von Benutzungen nachbearbeitet werden kann. Am Beginn des gespeicherten Weges sind Haltemöglichkeiten vorgesehen, um den Diamanten relativ zum Rad zu positionieren, und die Startposition des Weges kann in Zoll-Intervallen auf der Y-Achse eingestellt werden. Das in Figur 4 linke Tastenfeld 79 bietet eine Ubersteuerungsmöglichkeit für die Motorrichtung, während die rechten Tasten 83 für ein Übersteuerungsprogramm für einfache Formen vorgesehen sind.

Es können Spitzenstifte unterschiedlicher Durchmesser zur Bewirkung einer Vergrösserung oder Verkleinerung der Form von einer gegebenen Schablone vorgesehen sein. Der Nenndurchmesser des Stiftes kann mit etwa 5 mm angenommen werden. Die Papierbandleseeinheit kann zusammen mit einer Magnetbandkassetteneinheit in der Konsole unterhalb der Schablonenieseeinrichtung auf Seitenschienen leicht zugänglich untergebracht werden. Für die Einheit kann ein Papierband beliebiger Länge vorgesehen sein, das im Grundcode oder ähnlichen Codes programmiert ist und von einem Hauptrechner oder einer ähnlichen Anlage vorgelocht wird, deren Ausgangsdaten bei ihrem Durchgang durch die "logischen" Steuerschaltungen dem Kernspeicher eine ähnliche Information liefern wie die vom Schablonenleser. In ähnlicher Weise ist eine Kassette für mehrspuriges Magnetbahn vorgesehen, deren Ausgangsdaten über die Steuerschaltungen Informationen liefern, die die gleiche Quelle mit den gleichen Ergebnissen durchlaufen wie die Ausgangsdaten des Bandes oder des Schablonenlesers.

Das binäre Steuerschaltwerk der hier beschriebenen Einheit

ist in eine Anzahl von Abschnitte unterteilt. Diese in TTL-Tech nik ("Transistor-Transistor-Logk") ausgeführten Schaltungen sind

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mit hoher Packungsdichte auf großen gedruckten Schaltungsplatten untergebracht, die ihrerseits jeweils in Figur 5 mit einem Buchstaben versehen sind, der jeweils für eine Anzahl von Funktionen gemäß dem Blockschaltbild steht. Während die einzelnen Schaltverbindungen zwischen den Blöcken der Figur 5 zu entnehmen sind, wird im folgenden angegeben, welche Komponenten die dargestellten Blöcke repräsentieren:

In der Schaltungsplatte Z bezieht sich der Abschnitt Z1 auf die Schaltkontakte des Front- oder Steuerbrettes und die Zähleranzeige. Hierin sind alle abgehenden Verbindungen zwischen Schaltern und anderen Schaltungsplatten enthalten. Lampen- und Anzeige-Treiberanordnungen und Anzeigezählsysteme sowie Decodierer sind einbegriffen.

In der Schaltungsplatte Y enthält der Abschnitt Y1 die Verknüpfungsglieder für die von den Reed-Schaltern in der Reed-Schalterröhre eingeschaltete Rückkehrschaltung. Diese Schalter steuern die Funktion der X- und Y-Motoren während der Zeit, in der keine Befehle vom Speicher kommen. Der Abschnitt Y2 entspricht den Bahnstellen und der Bezugsstartposition , d.h. der genauen Startposition der gespeicherten Bahn. Der Abschnitt Y3 enthält die Register zur Aufnahme von Informationen vom Kernspeicher bezüglich Stop-, Vorwärts- oder Rückwärtsbedingungen oder der Kontrolle der Bewegung der X- und Y-Motoren zur Bewirkung der gespeicherten Bahn zusammen mit der linken Tastenübersteuerung. Die Abschnitte Y4 bis Y8 beziehen sich auf die Steuerung der einzelnen Motoren, nämlich des Y-Motors, des Vorschubmotors, des Diamantenwinkelmotors und des Gleitführungsfestklemmmotors.

Auf der Schaltungeplatte X bezieht sich der Abschnitt X1 auf die Umkehrbearbeitungssteuerung. Diese Steuerung geschieht mittels der neuen Positionen eines Schalters auf dem Steuerbrett, der die Anzahl der Schritte oder Arbeitsgänge des Diamanten über die Fläche des Rades entsprechend den gespeicherten Bahnbedingungen angibt. Wenn sich der Schalter in der Position 1 befindet ,

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wird ein einziger Arbeitsgang durchgeführt, und aufgrund der Reed-Schaltersteuerungen kehrt die Spitze in die Ruheposition zurück. Die mit 3,5,7,9 usw. bezeichneten Positionen beziehen sich auf die Anzahl der Bearbeitungsgänge über das Rad gemäß der gespeicherten Bahn vor Rückkehr in die Ruheposition. Die mit unendlich bezeichnete Position entspricht fortwährender Umkehrbearbeitung bis zur Rückbewegung des Schalters in die Position 1. Der Abschnitt X2 enthält die gesamte Takt- oder Zeitsteuerung für Daten- und Adresseneingabe in den Speicher und für Datenausgabe zu den Motoren. Der Abschnitt X3 bezieht sich auf die Wahl der Bearbeitungsschritte. Dabei handelt es sich um Bahnlängen von nominell 7,6 cm für einzelne Bahnstrecken oder nominell 63,5 cm für mehrere Bahnstrecken. Der Abschnitt X4 bezieht sich auf die Berechnung der Diamantspindelposition während der Schreiboperation. Diese Anordnung nimmt die letzte bekannte Position in Form eines Binärcodes, vergleicht mit der neuen Position im Binärcode und zählt von der letzten bekannten Position auf Null herunter und zurück auf die neue Position, um die Zahl einzelner Ziffern in den Speicher zu geben, in ähnlicher Weise wird sie beim Empfang von Informationen vom Speicher in einzelnen Ziffern die letzte bekannte Position nehmen, auf Null herunterzählen und um die Zahl der Ziffern auf die neue Position heraufzählen.

In der Schaltungsplatte W enthält der Abschnitt W1 alle Generatoren für Bearbeitungen mit variabler Geschwindigkeit, für Schnellrückkehr vom Speicher und für sehr schnellen Schreibbetrieb des Speichers. Ferner dient dieser Abschnitt für die Unterteilung einzelner Impulse, von zehn Impulsen und von fünfig Impulsen. Weiterhin dient er zur Unterteilung der Bearbeitungsschritte bezüglich des Abschnitts X3 in Intervalle von jeweils ungefähr 3000 Impulsen.

In der Schaltungsplatte V bezieht sich der Absdnitt V1 auf Schleifgänge mit zwei zehnteiligen binärcodierten Dezimalzäh-

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lern, die jeweils gesondert gewählt oder zusammengeschaltet werden, so daß sich ein Zählwerk von 1 bis 10 oder 10 bis 100 ergibt. Die Zähler werden von Maschinengängen eingeschaltet, wobei verhindert wird, daß die Diatrace-Einheit arbeitet, bis der gewünschte Zählwert erreicht ist. Umgekehrt sind keine Operationen möglich, wenn diese Einheit arbeitet. Der Abschnitt Y2 enthält den automatischen Anstell- oder Vorschubmechanismus, der einen voreingestellten Zeitgeber mit zehn verschiedenen Längen betreibt, so daß für jede Position eine Anzahl von Impulsen zugelassen wird, die in direkter Beziehung zum Linearvorschub der "Diatrace"-Einheit steht. Zur Realisierung dieser Funktion wird der Kleinmotor auf der Gleitführung zunächst freigegeben, bevor der Vorschub beginnt, und nach der Vorschubbewegung wird der Kiemmotor wieder eingeschaltet.

In der Schaltungsplatte S bezieht sich der Abschnitt S1 auf die Doppelcodierer für tausend und fünf Linien, welche jede 25 .u-Position einer Zahnstangen- und Ritzelanordnung auf der Y-Achse und auf der X-Achse Überwacht. Die beiden Ausgangssignale werden auf den Pegel der TTL-Technik verstärkt und für die drei Bedingungen der Vorwärtsbewegung, Rückwärtsbewegung bzw. Stop bei einer beliebigen Position verglichen. Die beiden verglichenen Signale werden zusammen verrechnet, um dem Register des Abschnitts Y3 den Befehl für eine Bewegung in die richtige Lage zu erteilen. Ähnlich führt die Drehung der Abtastspitze in eine von neun Positionen zur Erzeugung eines Binärcodes auf der Schaltungsplatte S, woraus die Diamantenwinkelbewegung errechnet wird, wie beim Abschnitt X 4 erläutert wurde.

Auf der Schaltungsplatte P enthält der Abschnitt P1 Dateneingangil«M»ungen für den Kernspeicher für Bewegungen längs der X- und Y-Achsen. Der Abschnitt P2 sorgt für die Dateneingabe in den Kernspeicher für Bewegungen der Diamantenspindel. Der Abschnitt P3 sorgt für verriegelte Informationseingabe vor der Dateneingabe. Ähnlich sorgt der Abschnitt P4 für verriegelte

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Eingabe für die Dlamantensplndel vor der Dateneingabe. Der Abschnitt P5 enthält alle Zähler- und Adressenleitungen zum Kernspeicher. Der Abschnitt P6 enthält alle Ausgangsdatenleitungen vom Kernspeicher, während der Abschnitt P7 alle Datenausgangsleitungen für die Dlamantensplndel vom Speicher enthält.

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Claims (5)

1. 27A2750

   Patentansprüche

   I1.) Steuermechanismus für eine Formgebungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenspeicher (4 2) vorgesehen ist, in dem die Werte elektrischer Signale gespeichert werden, welche die Koordinaten und die Winkelstellung eines Fühlgliedes (8) längs des Randes einer Schablone repräsentieren, und daß vom Speicher (42) gespeiste Steuerglieder (9,10,19) vorgesehen sind, welche die Stellung eines Formgebungswerkzeugs (3,4) steuern.
2. 2.) Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schablonenlesemaschine vorgesehen ist, die elektrische Signale erzeugt, welche den Koordinaten und der Winkelstellung des Fühlgliedes (8) längs des Randes der Schablone entsprechen.
3. 3.) Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerglieder Schrittmotoren (9,10,19) sind.
4. 4.) Mechanismus nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß die Motoren (9,10,19) mittels eines Pantographen oder eines anderen Reduzierungsmechanismus arbeiten.
5. 5.) Mechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (42) ein Magnetkernspeicher ist.

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   ORIGINAL INSPECTED