DE2915394A1

DE2915394A1 - Steuersystem fuer eine holzbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE2915394A1
Application number: DE19792915394
Authority: DE
Inventors: Yukitomo Suzuki
Original assignee: HEIAN IRON WORKS Ltd
Current assignee: HEIAN IRON WORKS Ltd
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1979-04-14
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPS54137199A; IT7921858A0; IT1119737B; GB2019039A; GB2019039B

Description

DIPL.-ING. HORST ROSE ^ DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

unsere Akien-Nr.: 2947/3 D-3353 Bad Gandersheim_# *η Ατ)τ>ϋ 1979

HEIAN IRON WORKS, LTD.

Steuersystem für eine Holzbearbeitungsmaschine

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Holzbearbeitungsmaschine, welche viele Spindeln aufweist und mit einer Vielzahl von Antriebsmotoren zur ausschließlichen Verwendung für Bearbeitungs gänge ausgerüstet ist.

Derartige Holzbearbeitungsmaschinen besitzen eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Führungsspindeln, bei denen die Verstellung des Werkzeughalters automatisch durch Anwendung einer numeri sehen Steuereinrichtung bewirkt wird.

Bei Holzbearbeitungsmaschinen, wie z. B, bei doppelendigen Zapfenschneide- und Bohrmaschinen , bei Beiz- und Abtrag- bzw. Abstechmaschinen ist die gleichzeitige Ausführung von vielen Arbeiten, d. h. ein paralleler Bearbeitungsvorgang eingeführt -worden, um die Bearbeitungsvorgänge wirkungsvoll auszuführen und die Arbeitsleistung so hoch als möglich au machen. Das charakteristische Merkmal solcher Maschinen, welches die oben genannte parallele Bearbeitung ermöglicht, besteht darin, daß die Maschine mit einer Vielzahl von Antriebsspindeln für ausschließlichen Gebrauch für jeweils einen spezifischen Arbeitsgang ausgerüstet ist, d. h. mit einer Vielzahl von Prozessmotoren bzw. Bearbeitungsmotoren, wobei sie so angeordnet sind, daß jeder spezifische Motor in geeigneter Weise entsprechend der Form, der Größe und dergleichen eines jeden Werkstückes mit möglicher Veränderung der Einrichtstellung desselben ausgewählt werden kann, sodaß die Maschine eine Konstruktion zur Anpassung an vielerlei Anwendungen darstellt. Bei einer Doppelendzapfenschneidemaschine beispiels-

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weise, die zehn Spindeln aufweist, sind die Spindeln auf beiden Seiten der Fördereinrichtung für die Werkstücke in symmetrischen Stellungen zum Anbringen von Kreissägen, oberen und unteren seitlichen Hobeln, axialen Hobeln, Bodenbearbeitungs sägen usw. angebracht. Dabei können insgesamt von einer einzigen Maschine etwa 70 bis 80 Arbeitsgänge durchgeführt werden.

Um die Veränderung einer Bearbeitungsphase vorzunehmen, ist es bei dieser Maschine notwendig, so vorzugehen, daß der Werkzeughalter für jeden Bearbeitungsgang in die vorgesehene Stellung durch Betätigung eines handbetätigten Handgriffes bewegt wird. Daher ist ein hervorragender Fachmann und eine gute Technik erforderlich, um eine solche Positionierung für jeden Arbeitsgang auf jeder Spindel innerhalb einer kurzen Zeit mit hoher Genauigkeit vorzunehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Schwierigkeiten vermieden sind, wobei das Verstellen des Werkzeughalters für Arbeitsgänge, die sehr oft wiederholt v/erden müssen, wie z. B. in einer Massenproduktion, so ausgeführt wird, daß anfänglich gespeicherte Daten mittels Playback reproduziert und einem Gleichstrommotor zur Durchführung der Verstellung zugeführt werden, sodaß eine automatische Verstellung bzw. Position-ie rung der Reihe nach auf jeder Achse bewirkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch wenigstens einen Servormotor.der entsprechend eine Befehl von einer zentralen Computer- und Prozesseinrichtung von einem ersten Schalter durch eine Stellungssteuereinrichtung und einen Servo-Verstärker ausgewählt wird, durch einen Positionsdetektor, welcher die tatsächliche Stellung des Servomotores detektiert, durch einen zweiten Schalter, der eine Umschaltung in Zusammenwirken mit dem ersten Schalter bewirkt, und eine Speichereinheit, die in Form einer Tabelle die Informationen der tatsächlichen Stellung des Servomotores bezogen auf die Arbeitskennung durch die

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zentrale Computer- und Prozess einrichtung durch Zurückführen eines Signales vom zweiten Schalter zur zentralen Computer- und Prozesseinrichtung speichert.

. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, daß zusätzlich eine Bedienungspanele vorges&enist, mit der es möglich ist, von außen je nach Wunsch die Arbeitskennung bezogen auf die in der Speichereinrichtung der Speiche reinheit gespeicherten Tabelle durch die zentrale Computer- und Prozesseinrichtung abzurufen.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 - eine Seitenansicht einer doppelendigen Zapfen

schneidemaschine , ausgeführt al s eine typische Holzbearbeitungsmaschine, die von dem erfindungsgemäßen Steuersystem betätigt wird,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Speicher-Playbackstrom

kreises , in dem der Aufbau der Erfindung verwirklicht ist,

• Fig. 3 ein Beispiel einer Positionierdatentafel*, die Arbeits-

kennungen und Wellen-bzw. Spindelidentifikationen als Beispiel des Inhaltes des Speichers aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Positioniersystem für eine Holzbearbeitungsmaschine anzugeben, in der durch Einbau einer die Daten jeder Stellung des Werkzeughalters für jede Arbeit in Form einer Tabelle speichernden Speichereinheit eine bestimmte, darin gespeicherte Arbeitskennung auf Wunsch von außen durch einen zentralen Computer abgerufen wird, um eine auto-matische Positionierung des Werkzeughalters für jede Spindel jeweils von einem Servomotor zu bewirken.

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In Fig. 1 ist eine doppelendige Zapfenschneidemaschine dargestellt, die 10 Spindeln bzw. "Wellen aufweist, als typisches Beispiel einer Holzbearbeitungsmaschine. Die Zahlensymbole 1, 2,4 und 5 bezeichnen verschiedene , symmetrisch auf beiden Seiten angeordnete Werkzeuge. Während das Werkstück auf dem Arbeitstisch 6 in der Richtung wandert, die durch den Pfeil angezeigt ist, wird es den Arbeitsgängen "Nuten" ,"Planen""Bohren"usw. hintereinander unterworfen, -während es zwischen oben und unten angeordneten Fördereinrichtungen, wie z. B. Ketten- und Riemenanordnungen 7 und 8 nach vorn verschoben wird. Während kein spezielles Problem auftritt, solange die gleiche Arbeit hintereinander durchgeführt wird, sollte die Verstellung des Werkzeughalters von einem Bedienenden durchgeführt werden, in dem man Bezug nimmt auf das Werkzeugeinstellprogramm in der Arbeitsbeschreibung auf eine Änderung der Arbeitskennung hin, während die Auswahl der Werkzeuggröße für jeden Werkzeughalter gemäß der verwendeten Arbeitspezifikation durchgeführt werden sollte. Jeder Werkzeughalter ist mit einem Gleichstrom Servomotor (SM , SM , .. . SM ) ausgerüstet, mit dem der Halter auto-

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matisch sowohl in normaler auch in umgekehrter Richtung bewegt werden kann. Mit jedem dieser Gleichstrommotoren ist ein Positionsdetektor direkt verbunden, wie z.B. ein Drehzahlmesser (S₁, S S ).

1 2. . . η

Ein Signal, welches einem Servoverstärker SP für das Ausgangselement des Servomotors durch eine Lage steuereinrichtung PP, die die Steuerung und die Sicherung des Betrages der Bewegung entsprechend den Anweisungen von der zentralen Computer- und Prozesseinrichtung ausführt, übertragen wird, sorgt für den Antrieb des Gleichstromservo-

wählt motors, der von einem Wahlschalter A , der die Wellen auswählt,ange-

wird. Ein Umschalter B, der die A us gangs signale der Lagedetektoren

S , S,... S umschaltet, arbeitet mit dem Wahlschalter A so zusammen, ic, η

daß sie jeweils miteinander den identischen Servomotor und Lagedetektor

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auswählen. Daher wird das von dem Umschalter B zur zentralen Computer- und Prozess-Einrichtung CP zurückgeführt, sodaß die Stellungsdaten für den Werkzeughalter für jede Arbeitskennung und somit für jede Spindelnummer (wie in Fig. 3 dargestellt) in einer Speichereinheit M gespeichert werden kSiren. OP ist eine Bedienungspanele, die diese Arbeiten durchführt.

Wenn nun die Lagedaten für jede Arbeitskennung , die zu Anfang in der zentralen Computer- und Prozesseinrichtung CP gespeichert worden sind, durch die Panele OP eingegeben werden, dann wird

die zentrale Computereinrichtung CP ein Retrievel durchführen, ob die Daten der angezeigten Arbeitskennung in der Speichereinheit gespeichert sind oder nicht. Wenn in dieser Lage eine Übereinstimmung der beiden Daten festgestellt worden ist, dann werden der Wahlschalter A für die Gleichstrommotoren SM. , SM . .. SM und der

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Umschalter B für die Detektoren S , S_. . .S auf die erste Spindeinum-

IZ η

mer umgeschaltet und zur gleichen Zeit wird ein Signal an den Lageregler bzw. die Lage Steuereinheit PP und den Servoverstärker, der mit seinem Ausgang verbunden ist, übertragen, um das Anlaufen des Servomotors zu bewirken. Nach-dem der Werkzeughalter um einen den angezeigten Daten entsprechenden Weg weiterbewegt worden ist und das Kbinzidenzsignal detektiert ist, wird dieses Signal weiterhin der zentralen Computer- und Prozesseinrichtung CP übertragen und

auf Befehle von dieser wird eine automatische Umänderung bzw. Umwirkt.

schaltung der zweiten Spindelnummer be- / Auf diese Weise wird eine neuerliche Positionierung hintereinander für alle Spindelnummernsätze durchgeführt.

So kann gemäß der Erfindung der frühere Arbeitsablauf, bei dem der Werkzeughalter manuell zu jeder Zeit entsprechend der Arbeitskennung verschoben worden ist, vermieden werden und es jetzt möglich, eine Positionierung oder Verstelirig lediglich durch einen Knopfdruck

1} erhaltene Signal -6-

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durch "Playback" zu realisieren und zwar so lange, wie die vorzunehmende Arbeit diejenige einer Arbeitskennung ist, welch letztere auf den schon gespeicherten Daten basiert, ohne Rücksicht darauf, ob die Arbeit diejenige einer Serienproduktion oder einer Zwischenbzw, einer Einzelproduktion ist. Aus diesem Grunde bietet das erfindungsgemäße System einen beachtlichen Vorteil bei der Einstellung einer Arbeitsmaschine dieser Art , bei der die Verstellung vieler Spindeln mit hoher Genauigkeit und Kompliziertheit innerhalb kurzer Zeit gefordert wird.

Beispielsweise ist entsprechend Daten aus der Praxis gezeigt worden, daß die Einrichtung , für die früher ungefährt zwei Stunden benötigt wurden, innerhalb einer Minute durchgeführt werden konnte. Darüberhinaus wird es nun möglich, ungenügendes Arbeiten des Werkstückes auf Grund fehlerhaften Einstellensdes Werkzeughalters zu vermeiden, um die Notwendigkeit von Spezialfachleuten auszuschließen, jede Vorsorge gegen Energieausfall zu vermeiden, so lange, wie die Daten für eine große Anzahl von Arbeitskennungen, wie z. B. einige zehn einheitlich in der Speichereinheit eingespeichert sind, um eine Speicherung einer !Energiequelle zu bilden und eine automatische Verstellung bzw. Positionierung durch Anwählen einer spezifischen Programmnummer gemäß der vorzunehmenden Arbeit zu realisieren, sodaß insgesamt der störende Betrieb einer manuellen Einrichtung vollständig ausgeschlossen werden kann.

In der Fig. 3 zeigt das Symbol A eine Arbeit an, bei der mehrere Löcher in einem Platten stück von 1. ooo mm χ 1. ooo mm an seinen geeigneten Abschnitten eingebracht werden. Die Symbole 0_J Δ _f £± und (o) _t die zu den Spindeln Nr. 1 bis Nr. η gehören, zeigen an, daß viele Arten von Bohrern und Schneidern mit unterschiedlichen Durchmessern für die Arbeiten A bis N , jeweils an der Stelle , an der die Arbeit durchzuführen ist, verstellt werden. Das Symbol " _ "

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zeigt an, daß ein Werkzeug, welches für die entsprechende Arbeit nicht verwendet wird, in eine Position, die von einer solchen Stellung entfernt ist, verstellt wird.

Patentanwälte D!pl.-Ing. Horst Rose Dipl.-fng. Peter Kose!

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Claims

DIPL.-ING. HÖRST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

12. April 1979 ·,.- 2947/3 D-3353 Bad Gandersheim, *

Unsere Akten-Nr

HEIAN IRON WORKS, LTD.

PATENTANSPRÜCHE

fly Steuersystem für eine Holzbearbeitungsmaschine, welche viele Spindeln aufweist und mit einer Vielzahl von Antriebmotoren zur ausschließlichen Verwendung für Bearbeitungsgänge ausgerüstet ist, gekennzeichnet durch wenigstens einen Servomotor (SM 1. . . SM ) der entsprechend einemBefehl von einer zentralen Computer- und Prozesseinrichtung (CP) von einem ersten Schalter (A) durch eine Stellungssteuereinrichtung und einen Servo-Verstärker ausgewählt wird, durch einen Positionsdetektor ( PP }_t welcher die tatsächliche Stellung des Servomotores detektiert,

durch einen zweiten Schalter ( B ),der eine Umschaltung im Zusammen-■wirken mit dem ersten Schalter bewirkt, und eine Speichereinheit ( M )» die in Form einer Tabelle die Informationen der tatsächlichen Stellung des Servomotors bezogen auf die Arbeitskennung durch die zentrale Computer- und Prozesseinrichtung durch Zurückführen eines Signales vom zweiten Schalter zur zentralen Computer- und Prozesseinrichtung speichert.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß zusätzlich eine Bedienungspanele (OP) vorgesehen ist, mit der es möglich ist, von außen je nach Wunsch die Arbeitskennung bezogen auf die in der Speichereinrichtung der Speichereinheit gespeicherten Tabelle durch die zentrale Computer- und Prozesseinrichtung abzurufen.

Patentanwälte DIpi.-tng. Korst ftose Dipf.-fng. Peter Kos«!

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