DE2811905A1

DE2811905A1 - Numerische steuerung fuer werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2811905A1
Application number: DE19782811905
Authority: DE
Inventors: Andre Fornerod
Original assignee: Cybelec SA
Current assignee: Cybelec SA
Priority date: 1978-03-18
Filing date: 1978-03-18
Publication date: 1979-03-22

Description

Numerische Steuerung fiir Werkzeugmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuerung für Werkzeuomaschinen, insbesondere fii.r verformende Werkzeugmaschinen wie Blech- und Rohrbiegemaschinen, bei denen die elektrische Steuer- und Reaelschaltung gemäß dem Cattungsbegriff des Anspruchs 1 Schaltelemente zur Sennzeichnung, zum Vergleich und zur Verstärkunq von Steuer-und Regelsignalen für die Einstelluna und/oder Verschiebuna mindestens eines Bearbeitungswerkzeugs dieser Maschinen auRveist und mit einem MeRfiihler für die Tststellung dieses Werkzeug eine Regelschleife bildet, deren Bezugsgröße eine Sollstellung bzw. eine Sollverschiebunq ist.
Es sind derartige numerische Steuerungen bekannt, in die ein Computer eingebaut ist. Mit Hilfe dieses Computers lassen sich die verschiedenen Werte der Einstellung und/oder Verschiebunq der Bearbeitungswerkzeuge in Funktion bekannter Daten, die sich auf den bearbeiteten Werkstoff und die auszuführende Arbeit beziehen, programmieren. Ferner enthalten diese bekannten Steuerungen einen- Speicher zur Registrierung der proqrammierten Werte und ein Lesegerät zu ihrer Ablesung, sowie zu ihrer Ubermittlunq an die Steuer- und Regelschaltung im geeigneten Zeitpunkt.
Diese numerischen Steuerungen, die in die von ihnen aesteuerten Werkzeugmaschinen fest eingebaut sind, arbeiten befriedigend, verpflichten aber die Bedienungsperson, die Programme an der Arbeitsstelle selbst vorzubereiten und einzugeben, also in einer Umgebung, die durch den Maschinenlërm gestört ist und die Konzentration nicht begünstigt.
Außerdem kann der eingebaute Computer während der Arbeit Erschtterungen erfahren, die der Lebensdauer abträglich sind. Deshalb besteht in neueren Werkzeuomaschinen dieser Art der Speicher aus auf steckbaren und austauschbaren Kassetten, die im Arbeitsvorbereitungsbüro mittels neeisneter iluster (Software) und ggf. eines Bürocomputers progranmiert und eingegeben werden können.
Diese Lösunq gestattet es zwar, die Verwendung fest einsebauter Computer zu vermeiden, bedingt aber den Gebrauch einer kostspieligen Ausrüstung, sowie zahlreiche Elandqriffe.
Auch sind in Notfällen, z.B. wenn der Bürocomputer durch andere Arbeiten beleat ist, durch diese Lösung die oben geschilderten Nachteile eines in die Werkzeuamaschine eingebauten Computers nicht behoben.
Die in Anspruch 1 gekennzeichnek Einrichtung ermöglicht es, die qeschilderten Nachteile zu beseitigen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung, die ein Funktionsschema darstellt, erläutert.
Die nurische Steuerung 1 enthält eine Steuer- und Regelschaltung 2, einen Speicher 3 und seine Lesevorrichtung 4, einen Taschenrechner 5, eine zweite Lesevorrichtuna 6 und eine Verbindungsschaltung mit vier Umschaltern A - n und einem Verbindungskahel 7.
Die Steuer-und Regelschaltung 2 ist hier mit zwei Antriebsmotoren 8 und 9 für den antrieb des Hinteranschlags 10 und des Stempels bzw. des Tiefenanschlags 11 einer Abkantpresse verbunden. Ferner ist die Schaltung 2 mit zwei Meßfühlern 12 und 13 für die Stelluna dieser beiden I«7erkzeuve hinsichtlich der Matrize 14 der Abkantpresse verhunden.
Die Steuer- und Regelvorrichtung 2 enthält Elemente zur Kennzeichnung, zum Verqleich und zur Verstärkung der Steuer-und Reqelsiqnale für die positionierung des Hinteranschla ges 10 und für den Arbeitshub des Stempels 11. Diese mit den Motoren 8 und 9 und den Fühlern 12 und 13 verhundenen Elemente bilden mit den letzteren zwei Regelschleifen, die elektrischen Einflußgrößen unterworfen sind, welche Sollentfernungen X des Anschlags 10 von der V-Achse der Matrize 14 bzw. den Sollstrecken Y des Stempels 11 entsprechen.
Der transportierbare Taschenrechner 5 enthält einen abnehmbaren Speicherträger 15, hier eine Magnetkarte. Dieser Taschenrechner mit Prozessor ist speziell mit einem Ausgang 16 ausgerüstet, so daß er über das Kabel 7 mit der numerischen Steuerung 1 verbunden werden kann. Zu diesem Zweck weist die Steuerung 1 eine Eingangsklemme 17 auf, die über die Verbindung A direkt und über den Speicher 3 und eine Ablesevorrichtung 4 mittels der Verbindung B indirekt an die Steuer- und Regelvorrichtung 2 angeschlossen ist. Die heiden Verhindunaen A und B sind mittels der beiden Umschalter 18 und 19 umschaltbar.
Der Speicher 3 besteht her aus einem festen Register und einem aufsteckbaren oder festen Speicherteil; seine Lesevorrichtung 4 ist direkt mit der Steuer- und Reqelvorrichtunq 2 verbunden.
Die zweite Lesevorrichtung 6 dient zur Ablesuna des aufsteckbaren Bufzeichnunqstrciqers 15 des Taschenrechners 5 über eine zweite Einganasklemme 20. Die zweite Lesevorrichtuna 6 ist mit der Steuer- und Regelvorrichtung 2 direkt über die Verbinduna C und indirekt iiber die Verbindung D und den Speicher 3, sowie dielesevorrichtuna 4 verbunden. Die beiden Verbindungen C und D sind wie die Verbindungen A und B mittels zweier Schalter 21 und 22 umschalthar.
Die so ausgebildete numerische Steuerung ermöglicht es, den festen Finbau eines Computers zu vermeiden und trotzdem die qleichen Aufqaben wie dieser zu erfiillen, indem einfach der Taschenrechner 5 mittels des Anschlußkabels 7 angesc-hlossen wird. Diese Anlage hat zahlreiche Vorteile: Sie eröffnet der Bedienunqsperson die Möglichkeit, auf einem oder mehreren Aufzeichnungsträgern, z.B. Maqnetkarten 15, die Abkantung eines oder mehrerer Werkstücke mit Hilfe des Taschenrechners 5 außerhalb der Werkhalle, wo sich die Werkzeugmaschine befindet, zu programmieren, ohne einen Bürocomputer zu bewegen. Die Bedienunqsperson kann dann den Taschenrechner zum Arbeitsplatz mitnehmen und anschließen und dort eine der folgenden Möglichkeiten je nach Bedarf wählen: a) Eann direkt die Programmdaten in die Steuer- und Regelvorrichtung 2 eingeben, indem er die direkte Verbindung A wählt und dann den entsprechenden Aufzeichnungsträger 15 mittels des Taschenrechners 5 ahlesen läge, b) Er kann den eingebauten Speicher 3 mit einem oder mehreren Programmen füttern, indem er die Verbindung D wie dargestellt wählt und so viele Auf zeichnungstr9aer 15 wie notwendig durch den Taschenrechner 5 ahlesen 1äRt, c) EtEann direkt die Daten eines Programms in anderer Weise in die Steuer- und Peqelvorrichtung 2 einlesen, indem er die Verbindung der zusätzlichen Lesevorrichtung 6 mit dieser Vorrichtung über die Verbindungsleitung C herstellt und den Inhalt des Aufzeichnungsträgers 15 über den zweiten Eingang 20 in die Lesevorrichtung einspeist.
In diesem Falle braucht der Taschenrechner 5 nicht an die numerische Steuerung angeschlossen zu sein.
d) Schließlich kann die Benutzungsperson auch den eingebauten Speicher 3 laden, indem er die Verbindung der Lesevorrichtung 6 mit dem Speicher 3 über die Verbindung D herstellt und den Inhalt der benötigten Auf zeichnungsträger über den zweiten Eingangs 20 in die Lesevorrichtung 6 eingibt. Auch in diesem Falle braucht der Taschenrechner 5 nicht angeschlossen zu sein.
Nach Gebrauch werden die Magnetkarten oder andere Auf zeichnunasträger des Programms auf verhältnismäßig geringem Raum gespeichert und archiviert, sowie nötigenfalls in sehr einfacher Weise kontrolliert, indem man sie auf dem Taschenrechner abliest.
Außer dVorteilen seiner Beweglichkeit ist der Taschenrechner weit billiger als die bisher verwendeten, fest einaebauten Computer und besitzt trotzdem eine ausreichende KapazitcHt, um die Berechnunq der Einstell- und/oder Verschiebungswerte der Werkzeuge, z.B. der obigen Werte X und .t, zu ermöglichen.
So ist es z.B. möglich, den Tiefenanschlag Y des Stempels 11 in Abhctnqiqkeit von dem aewunschten Biegewinkel eines Bleches 23 und von verschiedenen Parametern zu berechnen, zu denen folgende Werte gehören: - die Bezugshöhe der Presse - öffnungswinkel des Matrizenspalts - Schneidenradius des Matrizenspalts - Länge des Matrizenspalts - Radius des Stempels - Blechdicke - Elastizitätsmodul des Bleches - ein Rückflußkoeffizient, der nach praktischen Frfahrungen die Rückfederung des Blechs berücksichtigt.
Die beschriebene Ausführungsform der numerischen Steuerung, die eine maximale Möglichkeit der Anwendungsmöglichkeiten garantiert, kann für bescheidenere Zwecke vereinfacht werden, ohne ihre Grundeigenschaften zu verlieren. So läßt sie sich allein mit den Elementen der Verbindung A verwirklichen, d.h. mit dem Taschenrechner 5 und der Steuer-und Kontrollvorrichtung 2, falls die Anwenduna auf den obigen Fall a) beschränkt wird.
Ebenso ist es möglich, sich auf die Verbindungen A und B zu beschränken, nämlich den Taschenrechner 5,den Speicher 3 und seine Lesevorrichtung 4 und die Steuer- und Fontrollvorrichtung 2, falls die Anwendung auf die paragraphen a) und b) beschinkt bleibt.
Schließlich kann man auch allein die Elemente der Verbindungen A und C verwenden, falls die Anwendunq auf die Möglichkeiten a) und c) beschränkt bleibt.
Statt der Arbeitswerkzeuge einer Abkantpresse können andere Werkzeugmaschinen an die beschriebene numerische Steuerung angeschlossen werden, falls die Kapazität eines programmierbaren Taschenrechners hierfür ausreicht; das gilt z.B. für eine Rohrbiegemaschine.
Es sei bemerkt, daß auch andere Dienste, wie die Feststellung und Verhinderung von Fehlern mit programmierbaren Taschenrechnern dieser Art ebenso qut wie mit eingebauten Computern durchgeführt werden können und daß auch die Ankopplung eines Taschenrechners an eine numerische Steuerung, der bereits einen einqebauten Computer aufweist, durchaus möglich ist und ebenfalls die aufgezählten Vorteile besitzt.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e Numerische Steuerung für Werkzeuqmaschinen, die mindestens eine elektrische Steuer- und Regel schaltung zur Positionierung und/oder Verschiebunq mindestens eines Bearbeitungswerkzeugs dieser Maschinen in Funktion vorbestimmter Programme aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung außerdem einen elektronischen Taschenrechner (5) mit auswechselbarem Speicherträqer (15) und einer Ausgangsklemme (16) enthält und mindestens einen ersten Einganq (17) aufweist, der über mindestens eine Verbindungsleitung (A) mit der Steuer und Reqelschaltung (2) verbunden ist, sowie über ein Anschlußkabel (7) mit der Ausgangsklemme (16) des Taschenrechners verbunden werden kann.
2. Numerische Steuerung nach Anspruch l,mit einem einqebauten, mit der Steuer- und Pegelschaltung verbundenen Speicher mit Lesevorrichtung, dadurch qel-ennzeicknet, daß der Eingang (17) mit dem eingebauten Speicher (3) und der Steuer- und Rerelvorrichtuna (2) huber zwei umschaltbare Verbindungen (A, B) verbunden ist.
3. Numerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß sie eine Lesevorrichtung (6) für den Speicherträger (15) des Taschenrechners über einen zweiten F@@@ang (20) enthält und daß mindestens eine mit Verbindung (C) die Lesevorrichtune9der Steuer- und Regelvorrichtung verbindet.
4. Numerische Steuerung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung (6) des Speicherträgers mit dem einrrebauten Speicher (3) und der Steuer- und P.eqelvorrichtunq (2) über zwei umschaltbare Verbindungen (C, D) verbunden ist.