DE2826296B2 - Einrichtung zum automatischen Positionieren eines Wagens an einem Bezugspunkt bei einer Maschine mit NC· Steuerung - Google Patents

Einrichtung zum automatischen Positionieren eines Wagens an einem Bezugspunkt bei einer Maschine mit NC· Steuerung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Positionieren eines Wagens an einem Bezugs- punkt bei einer Maschine mit NC-Steuerung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-AS 23 32 284 bekannt Bei der bekannten Einrichtung ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen, um jeweils die genaue Position des Wagens feststellen zu können. Die Abtasteinrichtung weist transversal zur Bewegungsrichtung angeordnete Lamellen auf, auf denen sich eine Rolle bewegt, die mit dem Wagen verbunden ist Je nach der Position der Rolle auf den Lamellen wird die Position des Wagens festgestellt und die Steuerschaltung der bekannten Einrichtung vergleicht dieses IST-Positionssignal mit einem SOLL-Positionssignal, um die Positionierung des Wagens an dem Bezugspunkt durchführen zu können. Diese Abtasteinrichtung mit Lamellen ist für verschiedene Anwendungsfälle unbefriedigend, insbesondere dann, wenn harte Betriebsbedingungen an der gesteuerten Maschine herrschen, beispielsweise bei Fräsmaschinen. Außerdem ist der Aufwand in der Elektronik der bekannten Einrichtung
so erheblich.
Weiterhin ist aus der DE-PS 10 87 676 ein Verfahren zum Umschalten von einem digitalen Grobkanal auf einen analogen Feinkanal zur Positionsregelung von Werkzeugmaschinen bekannt Dabei dient der digitale Grobkanal für einen ungedämpften Schnellauf und der analoge Feinkanal für einen gedämpften Langsamlauf des Werkzeugmaschinen-Schlittens.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine im Betrieb robuste und zuverlässige Einrichtung geschaffen wird, mit der die Positionierung schnell, genau und mit geringen
Betriebskosten durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der
eingangs genannten Art gelöst, die in der in dem Hauptanspruch gekennzeichneten Art aufgebaut ist. Die Unteransprüche charakterisieren vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Die erfindungsgemäße Ein-
richtung ist robust, da die Anordnung der Plattform und des ersten Detektors, der in vorteilhafter Weise als Mikroschalter ausgeführt ist, auch bei harten Arbeitsbedingungen befriedigend arbeiten können. Durch die Anordnung der Detektoren und die einfache Ausführung der Steuereinheit ergibt sich eine kostengünstige Einrichtung, deren Funktionsweise auch von Einrichtungen mit hohem, elektronischen Aufwand nicht übertroffen wird, wobei die Störanfälligkeit jedoch geringer als bei der bekannten Einrichtung ist, so daß trotz geringerem Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung eine vorteilhafte Lösung erreicht wird.
Die Arbeitsweise einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung kann wie folgt zusammengefaßt werden. Wenn der Wagen einer Maschine an dem Bezugspunkt der Maschine durch Grobpositionierung und Feinpositionierung positioniert wird, wird die Grobpositionierung so ausgeführt, daß der Wagen sich in einer beliebigen Richtung je nach der Ausgangsposition des Wagens bewegen kann. Die Bewegung des Wagens wird durch das Zusammenwirken einer an dem Maschinenbett montierten Plattform und eines Mikroschalters abgetastet, der an dem Wagen montiert ist Der Wagen wird zunächst mit hoher Geschwindigkeit bewegt Wenn der Wagen an dem Bezugspunkt vorbeiläuft, wird er mit langsamer Geschwindigkeit zu dem Bezugspunkt zurückbewegt Wenn der Wagen den Bezugspunkt wieder passiert, ist die Grobpositionierung beendet und die Feinpositionierung beginnt Um eine Grobpositionierung in beliebiger Richtung und bei Änderung der Bewegungsrichtung des Wagens sicherzustellen, ist eine Richtungsschaltung in der Steuereinheit der NC-Steuerung vorgesehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer NC-Steuerung mit einer Spindel (Achse),
F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung,
F i g. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung von F i g. 2 und
Fig.4 ein Blockdiagramm der Steuereinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Im folgenden wird zunächst eine Einrichtung zum Positionieren einer Maschinenwerkzeuges an dem Nullpunkt unter Verwendung einer herkömmlichen numerischen (NC)-Steuerung anhand von Fig. 1, 2 und 3 beschrieben. Zur Vereinfachung der Darstellung bezieht sich die Beschreibung nur auf eine Spindel, wobei die Wirkungsweise bei den anderen Spindeln so entsprechend ist
F i g. t zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer NC-Steuerung mit einer Spindel. Es ist eine Eingabeeinheit 11 für NC-Daten vorgesehen, die die NC-Daten über einen Lochstreifen oder Druckknöpfe überträgt, ss um die Maschine auf den Nullpunkt zu positionieren. Eine Steuereinheit 12 empfängt die NC-Daten von der Eingabeeinheit 11 und Signale von einem Positionsdetektor 17 und einem weiteren Positionsdetektor 18. Der Detektor 17 wird als erster Detektor bezeichnet und ω arbeitet als Detektor für die Grobeinstellung bzw. Grobeinstellungsfeewegung und der Detektor 18 wird als zweiter Detektor bezeichnet und arbeitet als Detektor für die f*eir>einstellung bzw. Feineinstellungsbewegung. Die Steuereinheit ist mit der Motor-An- triebseinheit 13 verbunden, die mit einem Motor 14 verbunden ist, der einen Wagen 16 antreibt. Der Detektor 17 überträgt binär-kodierte Signale an die Steuereinheit 12, wenn er den Vorschubbewegungszustand des Wagens 16 in bezug auf das feste Maschinenbett 15 feststellt Wenn ein Mikroschalter auf dem Detektor 17 vorgesehen ist, ist das Ausgangssignal des Detektors 17 entweder ein EIN- oder ein AUS-SignaL
Der Detektor 18 (zweiter Detektor) stellt die augenblickliche Position des Wagens 16 fest und überträgt ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 12. Der Detektor 18 kann beispielsweise ein Detektor vom Typ »Inductosyn« sein, wie er von der Inductosyn Corporation of USA. hergestellt wird. Der Detektor vom Typ »Inductosyn« hat ein feststehendes, gedrucktes Muster mit einer 2-mm-Einteilung und einen gleitbaren Abschnitt mit einem 3-kHz-Dreieckwellengenerator. Das Gerät vergleicht die Phase auf dem feststehenden Abschnitt mit der des gleitbaren Abschnitts und ermöglicht dadurch eine Feinmessung der augenblicklichen Position. Es ist zu beachten, daß dieses Gerät keinen Absolutwert der Position liefern kann. Es kann vielmehr nur die relative Lage innerhalb einer vorgegebenen Skala feststellen.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Einrichtung anhand der F i g. 1 bis 4 beschrieben.
Fig.2 zeigt eine Positionierungseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der der Wagen 16 nur einen einzigen Detektor 17 hat F i g. 3 zeigt drei Betriebsarten der Einrichtung von F i g. 2. Der Bewegungsraum des Wagens 16 ist in zwei Zonen eingeteilt, wobei die eine Zone durch den Bereich gebildet wird, in dem nur das Maschinenbett 15 vorhanden ist (L) und die andere Zone durch den Bereich, in dem das Maschinenbett mit einer Plattform \9b versehen ist (Li). Der Nullpunkt ist der Punkt Ph, der in der Zone Lh, jedoch sehr nahe bei der Grenze Ld der beiden Zonen liegt, und der Abstand zwischen dem Punkt Ρ/, und der Grenze Ld ist eine Teilung (Teilstrich) oder weniger in Einheiten von Bezugsteilungen, die durch die Eigenschaften des Detektors 18 festgelegt sind (Detektor vom Typ Inductosyn). P\, Pt, und Pi sind die Anfangspositionen des Wagens 16 an dem Zeitpunkt an dem der Positionierungsbefehl an die Steuereinheit 12 gegeben worden ist Pi, Ps und Ps sind die Positionen des Wagens 16 an dem Zeitpunkt an dem die Signale des Detektors 17 und der Steuereinheit 12 den Bewegungsbefehl für den Wagen 16 ändern. P3 und Pi sind die Positionen des Wagens 16 an dem Zeitpunkt an dem die Signale des Detektors 17 und der Steuereinheit 12 wieder in den vorherigen Befehl geändert worden sind. Der Punkt P/liegt in der Zone L/ nahe an der Grenze L,/und ist eine Position, die um eine Teilung von dem Punkt P/, entfernt liegt wobei die Teilung auf die Bezugsteilung bezogen ist
Das erste Beispiel bezieht sich insbesondere auf die Situation, wo der Bereich der Zone L/, breit im Vergleich zu dem gesamten Hub des Wagens 16 ist (F i g. 3(A)).
a) Wenn der Wagen 16 sich in der Zone Li an dem Punkt P\ befindet und der Befehl von der Eingabeeinheit 11 übertragen wird, ist das Signal des Detektors 17 ein AUS-Signal. Durch dieses Signal steuert die Steuereinheit 12 die Antriebseinneit 13 so, daß der Wagen 16 sich mit einer hohen Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles //bewegt
b) Der Wagen 16 fährt zu der Grenze La wo das Signal des Detektors 17 sich in ein EIN-Signal ändert Dann ändert sich das obengenannte Befehlssignal ebenfalls. Das Befehlssignal an die
Antriebseinheit 13 wird nun so geändert, daß der Wagen 16 sich in Richtung des Pfeiles L mit langsamer Geschwindigkeit bewegt
c) Wenn der Wagen 16 sich wieder zu der Grenze Ld hin bewegt, ändert sich das Signal des Detektors 17 wieder in ein AUS-Signal. In diesem Zustand hört die Grobpositionierung auf, und die Feinpositionierung beginnt. Die Steuereinheit 12 stoppt an der Position Pi sein Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 und Oberträgt ein neues Befehlssignal, wodurch der Wagen 16 in der //-Richtung des Pfeiles bewegt wird. Damit ist die Grobpositionierung beendet, und die Feinpositionierung ist ausgeführt
d) Der Wagen 16 bewegt sich unter Verwendung des Detektors vom Typ Inductosyn und kommt an dem Punkt Ph aa Durch das Teilungs-Bezugspositionierungssignal des Detektors 18 stoppt die Steuereinheit 12 das genannte Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 zur Positionierung des Wagens 16.
Das zweite Beispiel betrifft den Fall, bei dem der Wagen 16 in dem Bereich Lh im Anfangszustand liegt, und es ist in F i g. 3(B) gezeigt
a) Während der Wagen 16 sich in der Zone Lh (an dem Punkt P4) befindet, und wenn das oben erwähnte Befehlssignal von der Eingabeeinheit 11 übertragen wird, weil das Signal des Detektors 17 ein EIN-Signal ist, gibt die Steuereinheit 12 getriggert durch dieses Signal ein Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 ab, so daß der Wagen 16 sich in Richtung des Pfeiles L mit hoher Geschwindigkeit bewegt
b) Während sich der Wagen 16 bewegt und an der Grenze La ankommt ändert sich das Signal von dem Detektor 17 in ein AUS-SignaL Die Steuereinheit 12 unterbricht (an dem Punkt Ps) das erwähnte Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 bezüglich der Positionierung des Wagens 16 und überträgt ein geändertes Befehlssignal, so daß der Wagen 16 sich in Richtung des Pfeiles H mit niedriger Geschwindigkeit bewegt
c) Während sich der Wagen 16 bewegt und wieder an der Grenze Ld ankommt, ändert sich das Signal des Detektors 17 wiederum. Die Steuereinheit 12 unterbricht das Befehlssignal (an dem Punkt P6) an die Antriebseinheit 13 in bezug auf den Wagen 16 und überträgt ein geändertes Befehlssignal, so daß der Wagen 16 sich in Richtung des Pfeiles H bewegt
d) Wenn der Wagen 16 sich weiterbewegt und an dem Punkt Ph ankommt, wird die Steuereinheit durch das Teilungs-Bezugspositionierungssignal des Detektors 18 getriggert und unterbricht das Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 bezüglich der Positionierung des Wagens 16.
Aus der Beschreibung der vorstehenden Beispiele ist ersichtlich, daß unabhängig davon, an welcher Stelle des gesamten Hubes sich der Wagen befindet, der Wagen fehlerfrei an dem Bezugspunkt der Maschine schnell und präzise positioniert werden kann.
Das dritte Beispiel betrifft eine Situation, bei der die Zone L* besonders schmal in bezug auf den Gesamthub des Wagens 16 ist Bei dieser Situation hangt die Geschwindigkeitskomponente und die Richtungskomponente, die in dem erwähnten Befehlssignal enthalten
sind, das an die Antriebseinheit 13 von der Steuereinheit 12 abgegeben wird, von dem EIN- oder AUS-Signal des Detektors 17 ab, und sie werden vorher programmiert. Es sei angenommen, daß das Signal ein EIN-Signal ist. Dann bewegt sich der Wagen mit einer langsamen Geschwindigkeit in der /.-Richtung des Pfeiles. Wenn das Signal ein AUS-Signal ist, bewegt sich der Wagen mit schneller Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles H. Im folgenden wird auf die F i g. 3(C) Bezug genommen.
a) Während der Wagen 16 sich in der Zone Li befindet, und wenn das Befehlssignal von der Eingabeeinheit 11 übertragen worden ist, läuft der Betrieb in derselben Weise ab, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Die Positionierung wird an dem Punkt Ph durchgeführt.
b) Während der Wagen 16 sich in der Zone L* (Punkt Pj) befindet und wenn das Befehlssignal von der Eingabeeinheit 11 übertragen worden ist wird, da der Detektor 17 das EIN-Signal überträgt, die Steuereinheit 12 durch dieses Signal getriggert und gibt einen Befehl an die Antriebseinheit 13, um den Wagen 16 mit einer langsamen Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles L anzutreiben.
c) Wenn der Wagen 16 sich bewegt und an der Grenze Ld ankommt, ändert sich das Signal des Detektors 17 in das AUS-Signal. Die Steuereinheit 12 gibt den Befehl an die Antriebseinheit 13, um die Betriebsbewegung des Wagens 16 (an dem Punkt Pe) zu unterbrechen, und sie überträgt ein geändertes Befehlssignal, um den Wagen in Richtung des Pfeiles //zu bewegen.
d) Der Wagen 16 bewegt sich und kommt an dem Punkt Ph an. Durch das Teilungs-Bezugspositionierungssignal des Detektors 18 (Detektor von dem Typ Inductosyn) gibt die Steuereinheit 12 ein Befehlssignal an die Antriebseinheit 13 ab, um das obengenannte Befehlssignal für die Betriebsbewegung des Wagens 16 zu unterbrechen.
In dem gerade beschriebenen, dritten Beispiel ist die schnelle Geschwindigkeit nicht erforderlich, wenn der Wagen anfänglich nahe bei dem Hubende liegt Daher ist hierbei der Vorteil gegeben, daß die Belastung an dem Motor reduziert wird.
F i g. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Steuereinheit 12 für die Ausführungsbeispiele, die anhand der F i g. 3(A] und 3(B) beschrieben wurden. Gemäß Fig.4 empfängi der Anschluß 7Ί das Befehlssignal von der Eingabeeinheit 11, der Anschluß 7} empfängt das Ausgangssignal (EIN oder AUS) von dem Detektor 17, und dei Anschluß T3 empfängt das Teilungs-Bezugssignal vor dem Detektor 18. Es ist eine Decoderschaltung 211 vorgesehen, die die Eingabebefehle von der Eingabeein heit 11 decodiert Ferner sind ein Flip-Flop 212, eim Impuls-Differenzierschaltung 213 und eine Decoder/ Zähler-Schaltung 214 vorgesehen. Die Decoder/Zähler Schaltung 214 hat drei Ausgänge a, b und c, und das Signal steht anfänglich an dem ersten Ausgang a an Jedes Signal, welches von der Impulsdifferenzierschal hing 213 an die Decoder/Zähler-Schaltung 214 angelegi wird, ändert den Ausgang in einer Sequenz (a-b-c-a-l .. .χ an dem die Signale anstehen. Wenn das Teilungs Bezugssignal an den Anschluß 7} angelegt wird, wird du Decoder/Zähler-Schaltung 214 an den Anfangszustanc zurückversetzt und liefert ein Signal an dem erster Ausgang & Ferner sind eine NAND-Schaltung 215 UND-Schaltungen 216, 217, 218 und 219, ein«
Schnellvorschubschaltung 220, eine Langsamvorschubschaltung 221, eine Feinpositionierungsschaltung 222, eine Richtungsentscheidungsschaltung 223 für die Feinpositionierung und eine ODER-Schaltung 224 vorgesehen.
Wenn der Positionierungsbefehl an den Anschluß 71 abgegeben wird, wird der Befehl von der Decoderschaltung 211 decodiert, die das Flip-Flop 212 setzt. Da der Ausgang ader Decoder/Zähler-Schaltung 214 in diesem Zustand EIN ist, liefert die UND-Schaltung 216 ein Ausgangssignal, welches die Schnellvorschubschaltung 220 betätigt, um ein Ausgangssignal zu liefern. Dieses Signal wird an die Antriebsschaltung 13 des Antriebsmotors 14 (Fig. 1) über die ODER-Schaltung 224 angelegt Die Drehrichtung des Motors, d. h. die ι ^ Bewegungsrichtung des Wagens 16, wird durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 219 definiert. Wenn der Ausgang des Detektors 17 ein EIN-Signal ist, ist das Ausgangssignal der UND-Schaltung 219 ebenfalls ein EIN-Signal. Der Wagen bewegt sich nach rechts (F i g. 2). Wenn das Ausgangssignal des Detektors 17 ein AUS-Signal ist, ist das Ausgangssignal der UND-Schaltung 219 ebenfalls ein AUS-Signal, und der Wagen bewegt sich nach links. Es ist ein Merkmal des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Einrichtung, daß die Bewegungsrichtung des Wagens durch das Ausgangssignal des Wagens bestimmt ist. Wenn daher bei dem Ausführungsbeispiel von F i g. 3(A) der Wagen an dem Punkt Pi ist, bewegt sich der Wagen mit hoher Geschwindigkeit nach links. Wenn in dem Ausführungsbeispiel von F i g. 3(B) der Wagen an dem Punkt P4 ist, bewegt sich der Wagen mit hoher Geschwindigkeit nach rechts.
Wenn der Wagen die Grenze Ld überschreitet, ändert sich das Ausgangssignal des Detektors 17 (von dem AUS-Signal in das EIN-Signal oder von dem EIN-Signal an das AUS-Signal), und die Impulsdifferenzierungsschaltung 213 liefert ein Ausgangssignal entsprechend dieser Änderung. Dann schaltet die Decoder/Zähler-Schaltung 214 das Ausgangssignal von dem ersten Ausgang a auf den zweiten Ausgang b um. Daher liefert die UND-Schaltung 217 ein Ausgangssignal, welches die Langsamvorschubschaltung 221 betätigt, um ein Ausgangssignal zu liefern. Dieses Ausgangssignal wird an die Antriebsschaltung 13 angelegt, um den Motor 14 mit langsamer Geschwindigkeit über die ODER-Schaltung 224 anzutreiben. Es ist zu beachten, daß die Bewegungsrichtung der Bewegungsphase mit langsamer Geschwindigkeit entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung bei der Bewegungsphase mit hoher Geschwindigkeit ist, da das Ausgangssignal der UND-Schaltung 219 zwischen diesen zwei Phasen geändert wird.
Wenn der Wagen wieder die Grenze Ld überschreitet, ist die Grobabstimmung beendet, und die Feinabstimmung beginnt Das Ausgangssignal des Detektors 17 wird geändert und schaltet das Ausgangssignal der Decoder/Zähler-Schaltung 214 von dem Ausgang b auf den Ausgang c mit Hilfe der Impulsdifferenzierungsschaltung 213 um. Dann stoppt die UND-Schaltung 217 das Ausgangssignal, und eine andere UND-Schaltung 219 liefert das Ausgangssignal, wobei die Feinpositionierungsschaltung 222 und die Richtungsentscheidungsschaltung 223 bei der Feinpositionierung betätigt werden. Diese Schaltungen 222 und 223 betätigen den Feinpositionierungsdetektor, dessen Bewegungsrichtung in der Anfangsphase durch das Ausgangssignal der Schaltung 223 bestimmt ist Wenn die Feinpositionierung abgeschlossen ist, wird das Teilungsbezugssignal an den Anschluß T3 von dem Feinpositionierungsdetektor geliefert, und das Signal setzt die Decoder/Zähler-Schaltung 214 und das Flip-Flop 212 zurück. Damit ist sowohl die Grobpositionierung als auch die Feinpositionierung abgeschlossen.
In der folgenden Beschreibung wird angegeben, wie der erwähnte Teilungs-Bezugspunkt eindeutig festgelegt werden kann, wobei auf das erste Ausführungsbeispiel (F i g. 3(A)) Bezug genommen wird.
NC-Steuerungen mit den folgenden Eigenschaften sind derzeit erhältlich:
1. Nennimpulseinheit des Motors: Pm = 0,001 mm,
2. Bezugsteilung des Feinpositionierungsdetektors (Inductosyn): P = 2 mm,
3. Zcitkonstantc der Motorantricbscinrichtung:
rm = 0,06 see,
4. Verzögerungszeit der Signalerfassung des
Detektor-Mikroschalters: t = 0,01 see.
Mit dieser Einrichtung und mit einer langsamen Vorschubgeschwindigkeit von V = 180 mm/min kann die folgende Gleichung angegeben werden, um den Abstand /3 in mm zwischen der Grenze Ld und dem Punkt P3 zu erhalten, wobei auf Fig.3(A) Bezug genommen wird.
/3 = V- rm+ V■ t
= (180/60) · 0,06 + (180/60) · 0,01
= 0,21 mm
Der Abstand k in mm zwischen der Grenze Ld und dem Punkt P6 liegt offensichtlich innerhalb des Wertes für den Abstand /3 in mm.
Es ist zu beachten, daß der Bezugspunkt des Feinpositionierungsdetektors (Inductosyn) in jeder 2-mm-Periode (Ph, Pi etc, s. F i g. 3) liegt und einer der Punkte (Ph) ist der Bezugspunkt, an dem der Wagen positioniert werden muß. Um sicherzustellen, daß der richtige Bezugspunkt (Ph) statt dem falschen Bezugspunkt (Pi)'m jedem Fall gefunden wird, wenn der Wagen sich anfänglich in dem Bereich Li (F i g. 3(A)) und wenn der Wagen sich in dem Bereich Lh (F i g. 3(B)) befindet, muß die folgende Gleichung erfüllt sein:
h + h < P( = 2 mm)
Der Abstand I3 + k zwischen dem Punkt P3 und dem Punkt P6 ist /3 + & < 0,21 + 0,21 = 0,42 mm. Dieser Abstand ist kleiner als der Abstand zwischen den Punkten P/, und Pt da dieser Abstand gleich der Bezugsteilung P = 2 mm bei dem Feinpositionierungsdetektor (Inductosyn) ist Dies bedeutet, daß es sehr wohl möglich ist, daß die Punkte P3 und Pe »zwischen P/, und Pm fallen, was gleich der Teilungs-Bezugsposition ist Wenn die Positionierungsrichtung zu dieser Teilungs-Bezugsposition beispielsweise die //-Richtung ist, kann Ph sofort bestimmt werden. Schließlich kann die Positionierung an dem Teilungs-Bezugspunkt in der //-Richtung des Pfeiles oder in der L-Richtung des Pfeiles (F i g. 3) sein, wenn angenommen wird, daß P/der gewünschte Punkt ist Andererseits kann aus den Punkten P* und Pi derjenige Punkt ausgewählt werden, der näher an den Punkten P3 oder P6 liegt
Es sind eine Reihe von Abwandlungen der Erfindung möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Plattformen 19a und 19Z> unterhalb der jeweiligen Wagen 16 montiert werden, während die Detektoren 17 und 17a, \7b auf dem Maschinenbett 15 montiert sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
030164/291

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    !. Einrichtung zum automatischen Positionieren eines Wagens an einem Bezugspunkt bei einer Maschine mit NC-Steuerung, bei der
    a) die Maschine,
    ai) ein festes Maschinenbett und
    a2) einen Wagen, der entlang dem Maschinenbett durch eine Motorantriebseinheit und einen Motor über ein Rückkopplungssystem bewegbar ist, aufweist, und die umfaßt
    b) eine mit Grob- und Feinpositionierung arbeitende, mit der Motorantriebseinheit verbundene Steuereinheit und einen Detektor zur Steuerung der Bewegung des Wagens derart, daß nach einem erstmaligen Durchgang durch die gewünschte Bezugsposition eine Rkhtungsumschaltung der Motorantriebseinheit und eine anschließende Umschaltung auf Feinpositionierung zum Zwecke des genauen Erreichens des Bezugspunktes erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    c) die Bewegungsdistanz des Wagens (16) in zwei Zonen unterteilt ist, von denen die erste Zone der Bereich (Lj) des Maschinenbetts (15) ohne Plattform (196Jund die zweite Zone der Bereich (Lh) des Maschinenbetts mit einer auf einer Seite des Maschinenbetts (15) angeordneten Plattform (186JiSt, daß
    d) der Bezugspunkt (Pi) in der zweiten Zone (Li) jedoch nahe bei der Grenze (LJ) der zwei Zonen liegt, daß
    e) ein erster Detektor (17) für die Grobpositionierung an dem Bezugspunkt an dem Wagen (16) befestigt ist, um festzustellen, ob der Wagen sich auf der Plattform (196) befindet, wobei der erste Detektor (17) ein elektrisches Signal an der Grenze (Ld) abgibt, um die Bewegungsrichtung des Wagens umzuschalten, daß
    f) ein zweiter Detektor (18) für die Feinpositionierung des Wagens (16) an dem Bezugspunkt vorgesehen ist, nachdem die Grobpositionierung abgeschlossen ist, und daß
    g) die Steuereinheit (12) aufweist:
    gi) eine Decoderschaltung (211) und ein Flip-Flop (212) zum Decodieren von Positionierungsbefehlen und zum Aktivieren der Steuereinheit (12),
    g2) eine Decoder/Zähler-Schaltung (214), die einen von drei Zuständen (a, b, c) liefert, die durch eine Änderung des Ausgangssignals des ersten Detektors (17) geändert werden,
    g3) eine Einrichtung (219), um die Bewegungsrichtung des Wagens entsprechend dem Ausgang des ersten Detektors und dem Ausgang der Detektor/Zähler-Schaltung festzustellen,
    g<) eine Schnellvorschubschaltung (220), um den Wagen mit einer hohen Geschwindigkeit zu bewegen, wenn die Decoder/Zähler-Schal· tung in einem ersten Zustand ist,
    gs) eine Langsamvorschubschaltung (221), um den Wagen mit einer langsamen Geschwindigkeit zu bewegen, wenn die Decoder/Zähler-Schaltung in einem zweiten Zustand ist, und
    ge) eine Einrichtung (222) und (223) zum Einschalten der Feinpositionierung des Wagens, wenn die Decoder/Zähler-Schaltung in einem dritten Zustand ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor (17) ein Mikroschalterist
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (19Zj) die gesamte Länge
    ίο von einer Seite des Maschinenbetts (15) einnimmt
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Plattform auf der rechten Seite des Maschinenbetts liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des Wagens (16) nach rechts gerichtet ist,
    is wenn der Ausgang des ersten Detektors (17) ein AUS-Signal ist, und daß die Bewegungsrichtung des Wagens (16) nach links gerichtet ist, wenn das Ausgangssignal des ersten Detektors (17) ein EIN-Signal ist
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand der Decoder/Zähler-Schaltung übersprungen wird, wenn das Ausgangssignal des ersten Detektors (17) anfänglich ein EIN-Signal ist
DE2826296A 1977-06-16 1978-06-15 Einrichtung zum automatischen Positionieren eines Wagens an einem Bezugspunkt bei einer Maschine mit NC- Steuerung Expired DE2826296C3 (de)

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