DE3708038C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrmaschinen- Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine aus der GB-PS 20 75 875 A bekannte Steuereinrichtung dieser Art ist für eine numerisch gesteuerte Werkzeugma­ schine vorgesehen, bei der Werkzeugabnormalitäten auf­ treten können, die einen Anstieg eines normalen Arbeits­ stroms hervorrufen. Eine solche Abnormalität wird von der Steuereinrichtung dadurch ermittelt, daß ein normaler Arbeitsstromwert gemessen wird, durch einen externen Schaltvorgang gespeichert wird und zu einem höheren Toleranz-Schwellenwert umgesetzt wird. Mit diesem Schwellenwert wird der darauffolgend gemessene momentane Arbeitsstromwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwerts wird die Werkzeugmaschine zeitweilig abgeschaltet. Auf diese Weise wird eine Überlastung eines Antriebs- oder Vorschubmotors als Werkzeugabnormalität erfaßt und dementsprechend die Werkzeugmaschine stillgelegt. Der Ablauf der Bearbeitung mit der Werkzeugmaschine wird durch eine NC-Steuereinheit auf übliche Weise numerisch gesteuert.

In der Zeitschrift "Fertigungstechnik und Betrieb", 1984, Nr. 11 ist auf den Seiten 681 bis 683 eine Werkzeug­ bruchüberwachung an Drehmaschinen beschrieben, bei der durch Messen des Ankerstroms eines Motors indirekt die an dem Werkzeug wirkende Vorschubkraft ermittelt wird, die bei einem Werkzeugbruch sofort oder nach einem plötzlichen Abfall ansteigt. Wenn der Anstieg der Vor­ schubkraft erfaßt wird, wird der betreffende Motor mög­ lichts schnell abgeschaltet, während ein vorangehendes plötzliches Abfallen der Vorschubkraft nicht ausgewertet wird, weil dies zu einem ungewollten Abschalten führen könnte. Die eigentlichen Bearbeitungsvorgänge der Dreh­ maschine werden numerisch gesteuert.

In der Zeitschrift "tz für Metallbearbeitung", 1984, Nr. 3, ist auf den Seiten 70 und 72 allgemein die Verwendung von Mikroprozessoren in der Fertigungstechnik beschrieben, wobei als Beispiel eine sogenannte ACC-Steuerung für eine Tiefbohrmaschine genannt ist. Bei dieser Steuerung wird auf komplizierte Weise aus der Werkzeugbelastung die Härte eines Werkstücks ermittelt und dementsprechend die Vorschubgeschwindigkeit einregelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Bohrmaschine eine Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die auf einfache Weise mit geringem Aufwand automatisch das Erzeugen einwandfreier Durchgangsbohrungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Demnach wird mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung eine einwandfreie, nämlich von vorneherein von Bohrer­ austrittsgraten freie Durchgangsbohrung dadurch erzielt, daß nach dem Anlaufen des Antriebsmotors dessen Leer­ laufstrom gemessen und gespeichert wird, wonach der Vorschubmotor für das Beginnen des Bohrvorgangs einge­ schaltet wird, in dessen Ablauf der Antriebsmotorstrom mit dem Leerlaufstrom verglichen wird und dann der Vorschubmotor abgeschaltet wird, nachdem vom Zeitpunkt des Abfallens des Antriebsmotorstroms in den Bereich des Leerlaufstroms eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Auf diese Weise wird mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung das einfache Durchbohren eines Werkstücks mit einfachsten Mitteln optimal gesteuert, ohne daß eine komplizierte numerische Steuerung erforderlich ist. Durch das Messen und Speichern des Leerlaufstroms nach dem Abklingen des Anlaufstroms des Antriebsmotors erübrigt sich das Einstellen eines Schwellenwerts, aus dem der Beginn und die Beendigung des tatsächlichen Bohrvorgangs bestimmt werden könnte und der von dem gewählten Bohrer, der Bohrdrehzahl, der Vorschubgeschwindigkeit und dergleichen abhängig ist. Somit muß die Bohrmaschine mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung lediglich an das Werkstück angesetzt und eingeschaltet werden, wonach die Steuereinrichtung das einwandfreie Durchbohren des Werkstücks steuert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Bohrmaschine mit der Steuereinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 ist ein Schaltbild des elektrischen Teils der Bohr­ maschine nach Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Steuerung durch eine Hauptsteuerschaltung nach Fig. 2.

Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die Änderungen des über einen Antriebsmotor nach Fig. 1 und 2 fließen­ den Effektivstroms zeigt.

Fig. 5 ist ein Schaltbild des elektrischen Teils einer Bohrmaschine mit der Steuereinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Steuerung durch eine Hauptsteuerschaltung nach Fig. 5.

Fig. 7(A) und 7(B) sind ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Steuerung durch eine Hauptsteuerschaltung in einer Bohrmaschine mit der Steuereinrichtung gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel.

Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die Änderungen des über einen Antriebsmotor bei dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel fließenden Effektivstroms zeigt.

Fig. 9 ist ein Schaltbild des elektrischen Teils einer Bohrmaschine mit der Steuereinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbei­ spiel.

Fig. 10(A) und 10(B) sind ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Steuerung durch eine Hauptsteuerschaltung nach Fig. 9.

In den Figuren sind durchgehend gleiche oder einander ent­ sprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeich­ net.

Erstes Ausführungsbeispiel

Gemäß Fig. 1 hat eine Bohrmaschine mit einer Steuereinrichtung gemäß einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel einen Bohrständer 1 und eine Elektro-Bohrein­ heit 3, die über einen herkömmlichen Vorschubmechanismus an dem Bohrständer verschiebbar angebracht ist. Die Bohreinheit enthält einen Antriebsmotor 2, eine Hauptspindel und einen Bohrkopf 9 oder ein Spannfutter mit einem Bohrer, der bzw. das abnehmbar am freien Ende der Hauptspindel befe­ stigt ist. Der Antriebsmotor 2 dient zum Drehantrieb der Hauptspindel mit dem Bohrkopf 9. Der Bohrständer 1 trägt einen Vorschubmotor 4, der mit der Bohreinheit 3 über einen herkömm­ lichen Mechanismus verbunden ist, mit dem die Bohreinheit 3 in bezug auf den Bohrständer 1 durch den Vorschubmotor 4 in der Längsrichtung der Hauptspindel vertikal verschiebbar ist. Wenn der Vorschubmotor 4 in einer Richtung dreht, wird die Bohr­ einheit 3 abgesenkt. Wenn der Vorschubmotor 4 in der Gegen­ richtung dreht, wird die Bohreinheit 3 angehoben.

Der Bohrständer 1 trägt einen Steuerkasten 5, der elektrische Schaltungen für das Steuern des Antriebsmotors 2 und des Vorschubmotors 4 enthält. Ein mit dem Bohrständer 1 verbundener elektromagnetischer Sockel 6 enthält einen Elektromagneten. Wenn der Elektromag­ net erregt wird, wird durch elektromagnetische Anziehungs­ kraft ein Werkstück aus magnetischem Material an dem Sockel 6 festgehalten.

Ein an der Bohreinheit 3 angebrachter Knopf 7 ist mit Schaltern verbunden. Ein an der Bohr­ einheit 3 angebrachter Knopf 8 ist mit Reglerkontaktarmen von veränderbaren Widerständen verbun­ den.

Gemäß Fig. 2 ist der Antriebsmotor 2 über einen zweipoligen Hauptschalter 10, einen Automatikwählschalter 11, ein Halbleiter-Steuerelement wie ein Triac 14 und einen Stromfühler 22 an ein Wechselstromnetz angeschlossen. Die Schalter 10 und 11 sind mechanisch mit dem Knopf 7 verbunden, der in drei Stellungen einstellbar ist. Wenn der Knopf 7 in der ersten Stellung steht, sind beide Schalter 10 und 11 offen. Wenn der Knopf 7 in der zweiten Stellung steht, ist der Hauptschalter 10 geschlossen, aber der Automatikwählschalter 11 offen. Wenn der Knopf 7 in der dritten Stellung steht, sind beide Schalter 10 und 11 geschlossen, so daß dem An­ triebsmotor 2 elektrische Leistung zugeführt werden kann. Mit dem Triac 14 ist der effektive Wechselstrom, nämlich die dem Antriebsmotor 2 zugeführte elektrische Leistung steuerbar. Der Stromfühler 22 erfaßt den über den Antriebsmotor 2 fließenden Strom.

Der Vorschubmotor 4 hat eine Feldwicklung 4a und eine Anker­ wicklung 4b. Ein Ende der Feldwicklung 4a ist elektrisch über den Hauptschalter 10 und den Automatikwählschalter 11 mit einem Anschluß des Wechselstromnetzes verbunden. Das andere Ende der Feldwicklung 4a ist über einen Festwiderstand 31 mit einem ersten Festkontakt eines Relaisschalters 28b verbunden. Der Festwiderstand 31 dient zum Bremsen des Vorschubmotors 4 bei dem Abschalten desselben. Ein zweiter Festkontakt des Relaisschalters 28b ist über ein Halbleiter- Steuerelement wie ein Triac 15 und über den Hauptschalter 10 mit dem anderen Anschluß des Wechselstromnetzes verbunden. Der bewegbare Kontakt des Relaisschalters 28b ist mit einem ersten Festkontakt eines Relaisschalters 27b und mit einem zweiten Festkontakt eines Relaisschalters 27a verbunden. Der bewegbare Kontakt des Relaisschalters 28b steht normalerweise mit dem ersten Festkontakt desselben in Verbindung. Ein zwei­ ter Festkontakt des Relaisschalters 27b ist mit einem ersten Festkontakt des Relaisschalters 27a und mit dem bewegbaren Kontakt eines Relaisschalters 28a verbunden. Ein Ende der Ankerwicklung 4b ist an den bewegbaren Kontakt des Relais­ schalters 27b angeschlossen. Der bewegbare Kontakt des Re­ laisschalters 27b steht normalerweise mit dem ersten Festkon­ takt desselben in Verbindung. Das andere Ende der Ankerwick­ lung 4b ist an den bewegbaren Kontakt des Relaisschalters 27a angeschlossen. Der bewegbare Kontakt des Relaisschalters 27a steht normalerweise mit dem ersten Festkontakt desselben in Verbindung. Ein erster Festkontakt des Relaisschalters 28a ist über den Hauptschalter 10 und den Automatikwählschalter 11 mit dem einen Anschluß des Wechselstromnetzes verbunden. Ein zweiter Festkontakt des Relaisschalters 28a ist an den Ver­ bindungspunkt zwischen der Feldwicklung 4a und dem Festwider­ stand 31 angeschlossen.

Mit dem Triac 15 ist auf die nachstehend erläuterte Weise der effektive Wechselstrom, nämlich die dem Vorschubmotor 4 zuge­ führte elektrische Leistung steuerbar.

Ein Brückengleich­ richter 12 ist an das Wechselstromnetz über den Hauptschalter 10 angeschlossen. An den Brückengleichrichter 12 ist eine Wicklung 13 des Elektromagneten in dem Sockel 6 angeschlossen. Wenn der Hauptschalter 10 geschlossen wird, führt der Brückengleichrichter 12 der Wicklung 13 Gleichstrom zu, so daß der Elektromagnet in dem Sockel 6 erregt wird.

Eine an die Steuerelektrode des Triacs 14 angeschlossene Drehzahlsteuerschaltung 16 dient zum Einstellen oder Regeln der Drehzahl des Antriebsmotors 2. Die Drehzahlsteuerschal­ tung 16 gibt an die Steuerelektrode des Triac 14 ein Signal ab, das den Stromflußwinkel des Triacs 14 be­ stimmt, von dem der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Wechselstrom abhängt. Infolgedessen bestimmt das von der Drehzahl­ steuerschaltung 16 an die Steuerelektrode des Triacs 14 abge­ gebene Signal die Drehzahl des Antriebsmotors 2. Die Drehzahlsteuerschaltung 16 ist eine herkömmliche rück­ führungslose Phasen-Steuerschaltung oder eine Konstantdreh­ zahl-Steuerschaltung in einem geschlossenen Regelkreis. In dem geschlossenen Regelkreis wird mit einem Drehzahlmeßgeber die Istdrehzahl des Antriebsmotors 2 erfaßt und der Antriebsmotor 2 entsprechend einer Differenz zwischen der Istdrehzahl und einer Solldrehzahl gesteuert, so daß die Istdrehzahl der Solldrehzahl folgt bzw. gleich der Solldrehzahl wird.

Eine Drehzahlwählschaltung 18 enthält einen Festwiderstand 181, einen veränderbaren Widerstand 182 und einen Festwider­ stand 183, die in Reihenschaltung an eine Bezugsspannungs­ quelle angeschlossen sind. Der verän­ derbare Widerstand 182 gibt ein Spannungssignal ab, das sich entsprechend der Drehstellung der Reglerwelle des Widerstands 182 ändert, die mechanisch mit dem Knopf 8 verbunden ist, so daß mit diesem der Reglerkontaktarm bewegbar ist. Das Spannungssignal be­ stimmt die Solldrehzahl des Antriebsmotors 2, die somit an dem Knopf 8 einstellbar ist. Der veränderbare Widerstand 182 ist mit der Drehzahlsteuerschaltung 16 verbunden, so daß an diese das Solldrehzahlsignal angelegt wird. Die Drehzahl des Antriebsmotors 2 wird normalerweise über die Kombination aus der Drehzahlsteuerschaltung 16 und dem Triac 14 auf die Solldrehzahl gesteuert, die durch das zuge­ führte Signal vorgegeben ist. Die Drehzahlsteuerschaltung 16 wird entsprechend einem an eine Betriebssteuerschaltung 20 angelegten Steuersignal selektiv ein- und ausgeschaltet.

Eine an die Steuerelektrode des Triac 15 angeschlossene Dreh­ zahlsteuerschaltung 17 dient zum Steuern oder Regeln der Drehzahl des Vorschubmotors 4. Die Drehzahlsteuerschaltung 17 gibt an die Steuerelektrode des Triac 15 ein Signal ab, das den Stromflußwinkel des Triac 15 bestimmt, der den über den Vorschubmotor 4 fließende effektive Wechselstrom steuert, so daß dieser von dem angelegten Signal abhängig ist. Infolgedessen bestimmt das von der Drehzahlsteuerschaltung 17 abgegebene Signal die Drehzahl des Vorschubmotors 4. Die Drehzahlsteuerschaltung 17 ist eine herkömmliche offe­ ne Phasen-Steuerschaltung oder eine bekannte Konstantdreh­ zahl-Steuerschaltung in einem geschlossenen Regelkreis. In dem geschlossenen Regelkreis wird mit einem Drehzahlmeßgeber die Istdrehzahl des Vorschubmotors 4 erfaßt und dieser ent­ sprechend einer Differenz zwischen der Istdrehzahl und einer Solldrehzahl gesteuert, so daß die Istdrehzahl der Solldreh­ zahl nachgeführt oder gleich der Solldrehzahl wird.

Eine Drehzahlwählschaltung 19 enthält einen Festwiderstand 191, einen veränderbaren Widerstand 192 und einen Festwider­ stand 193, die in Reihenschaltung an eine Bezugsspannungs­ quelle angeschlossen sind. Der verän­ derbare Widerstand 192 gibt ein Spannungssignal ab, das sich entsprechend der Drehstellung der Reglerwelle ändert, die mechanisch mit dem Knopf 8 verbunden ist, so daß sich durch dessen Einstellung der Reglerkontaktarm bewegt. Das abgegebene Spannungssignal bestimmt für den Vorschubmotor 4 eine Solldrehzahl, die mit dem Knopf 8 eingestellt wird. Der veränderbare Widerstand 192 ist mit der Dreh­ zahlsteuerschaltung 17 verbunden, so daß an diese das Soll­ drehzahlsignal angelegt wird. Die Drehzahl des Vorschubmotors 4 wird normalerweise über die Kombination aus der Drehzahl­ steuerschaltung 17 und dem Triac 15 auf die Solldrehzahl gesteuert, die durch das zugeführte Signal bestimmt ist.

Die Reglerwelle des veränderbaren Widerstands 192 ist mit der Reglerwelle des veränderbaren Widerstands 182 koaxial. Der Knopf 8 besteht aus zwei koaxialen Drehknopfteilen, die me­ chanisch jeweils mit der Reglerwelle des veränderbaren Wider­ stands 182 bzw. 192 verbunden sind.

Durch eine Betriebssteuerschaltung 21 wird entsprechend einem daran angelegten Steuersignal die Drehzahlsteuerschaltung 17 selek­ tiv ein- und ausgeschaltet.

Eine an den Stromfühler 22 angeschlossene Signalwandlerschal­ tung 23 empfängt aus diesem ein Ausgangssignal, das dem Strom über dem Antriebsmotor 2 entspricht. Diese Signalwandlerschaltung 23 setzt das Ausgangssignal in ein entsprechendes Gleichspannungssignal um. Infolgedessen ändert sich das Gleichspannungssignal als Funktion des Effektivwerts des über den Antriebsmotor 2 fließenden Wechselstroms. Die Signal­ wandlerschaltung 23 enthält einen Festwiderstand 231 und einen Kon­ densator 232, die parallel an den Stromfühler 22 angeschlos­ sen sind, und einen Brückengleichrichter 233, der an den Stromfühler 22 ange­ schlossen ist, das Wech­ selstrom-Ausgangssignal aus dem Stromfühler 22 gleichrichtet und das dem Wechselstromsignal ent­ sprechende Gleichspannungssignal abgibt. An den Brückengleich­ richter 233 ist über einen Festwiderstand 234 eine Parallel­ schaltung aus einem Festwiderstand 235 und einem Kondensator 236 angeschlossen, die das Gleichspannungssignal glättet. An dem Kondensator 236 liegt das Aus­ gangssignal der Signalwandlerschaltung 23 an.

Ein an die Signalwandlerschaltung 23 angeschlossener A/D-Wandler 24 setzt deren analoges Signal in ein entsprechendes digitales Signal um, das den über den Antriebsmotor 2 fließenden Effektivstrom darstellt. Eine mit dem A/D-Wandler 24 verbundene Hauptsteuerschaltung 25 empfängt das den Effektivstrom darstellende digitale Signal und erzeugt Signale zur Steuerung des Antriebsmotors 2 und des Vorschubmotors 4 in Abhän­ gigkeit von dem über den Antriebsmotor 2 fließenden Effektiv­ strom.

Die Hauptsteuerschaltung 25 ist durch einen digitalen Einzel­ baustein-Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Festspeicher (ROM), einem Arbeitsspeicher (RAM) und einer Eingabe/Ausgabe-Einheit (I/O) gebildet. Eine an die Hauptsteuerschaltung 25 angeschlossene Treiber­ schaltung 26 nimmt aus dieser Steuersignale auf und ist durch eine integrierte Schaltung gebildet. An die Treiberschaltung 26 sind die Betriebssteuerschaltungen 20 und 21, Relaisspulen 27 und 28 und eine Maximaldrehzahl­ schaltung 30 angeschlossen. Die Treiberschaltung 26 enthält fünf Treiberstufen wie Darlington-Stufen, die jeweils als Schalter dienen. Der erste Schalter erzeugt ein Signal, das einem ersten binären Steuer­ signal aus der Hauptsteuerschaltung 25 entspricht und an der Betriebssteuerschaltung 20 anliegt. Wenn das erste binäre Signal einen ersten oder einen zweiten Zustand einnimmt, wird über die Betriebssteuer­ schaltung 20 die Drehzahlsteuerschaltung 16 ein- bzw. ausge­ schaltet. Der zweite Schalter erzeugt ein Signal, das einem zweiten binären Steuersignal der Hauptsteuerschaltung 25 entspricht und an der Betriebssteuerschaltung 21 anliegt. Wenn das zweite binäre Signal einen ersten oder einen zweiten Zustand einnimmt, wird über die Betriebssteuerschaltung 21 die Drehzahlsteuerschal­ tung 17 ein- bzw. ausgeschaltet. Der dritte Schalter ist mit der Relaisspule 27 und einer Konstantspannungsquelle in Reihe geschaltet. Wenn ein drittes binäres Steuersignal aus der Hauptsteuerschaltung 25 einen ersten oder einen zweiten Zu­ stand einnimmt, wird der dritte Schalter geschlossen bzw. geöffnet, so daß die Relaisspule 27 erregt bzw. aberregt wird. Der vierte Schalter ist mit der Relaisspule 28, einem Schalter 29 und der Konstantspannungsquelle in Reihe ge­ schaltet. Wenn ein viertes binäres Steuersignal aus der Hauptsteuerschaltung 25 einen ersten oder einen zweiten Zu­ stand einnimmt, wird der vierte Schalter geschlossen bzw. geöffnet, so daß bei geschlossenem Schalter 29 die Relaisspule 28 erregt bzw. aberregt wird. Der fünfte Schalter erzeugt ein Signal, das einem fünften binären Steuersignal aus der Hauptsteuerschaltung 25 entspricht und der Maximaldrehzahl-Schaltung 30 zugeführt wird. Wenn das fünfte binä­ re Steuersignal einen ersten oder einen zweiten Zustand ein­ nimmt, wird die Maximaldrehzahlschaltung 30 jeweils ein- bzw. ausgeschaltet.

An das Wechselstromnetz ist über den Hauptschalter 10 und den Automatikwählschalter 11 eine Konstantspannungsquelle 32 angeschlossen, die aus dem Wechselstrom eine kon­ stante Gleichspannung bildet und mit dieser die Drehzahlsteuerschaltungen 16 und 17, die Betriebssteuerschaltungen 20 und 21, den A/D-Wandler 24, die Hauptsteuerschaltung 25 und die Treiberschaltung 26 speist

An die Konstantspannungsquelle 32 sind die Drehzahlwählschal­ tungen 18 und 19 und die Reihenschaltung aus der Relaisspule 27 und dem dritten Schalter der Treiberschaltung 26 sowie die Reihen­ schaltung aus dem Schalter 29, der Relaisspule 28 und dem vierten Schalter der Treiberschaltung 26 angeschlossen.

Die Konstantspannungsquelle 32 enthält einen Transformator 321, einen Brückengleichrichter 322, einen Glättungskondensa­ tor 323 und einen Spannungsregler 324 in Form einer inte­ grierten Schaltung. Die Primärwicklung des Transformators 321 ist über den Hauptschalter 10 und den Automatikwählschalter 11 an das Wechselstromnetz angeschlossen. An die Sekundärwicklung des Transformators 321 ist der Brückengleichrichter 322 ange­ schlossen, an den der Glättungs­ kondensator 323 und der Spannungsregler 324 angeschlossen sind. Die konstante Spannung wird an dem Ausgang des Spannungsreglers 324 abgegeben.

Der Relaisspule 28 sind die Relaisschalter 28a und 28b zuge­ ordnet. Wenn die Relaisspule 28 aberregt ist, stehen die bewegbaren Kontakte der Relaisschalter 28a und 28b mit den jeweiligen ersten Festkontakten in Verbindung In diesem Fall sind die Feldwicklung 4a und die Ankerwicklung 4b des Vorschubmotors 4 von dem Netz getrennt, so daß über sie kein Wechselstrom fließt und der Vorschubmotor 4 stillsteht. Wenn die Relais­ spule 28 erregt wird, kommen die bewegbaren Kontakte der Relaisschalter 28a und 28b mit den jeweiligen zweiten Fest­ kontakten in Verbindung. Wenn in diesem Fall der Hauptschalter 10 und der Automatikwählschalter 11 geschlossen sind, sind die Feldwicklung 4a und die Ankerwicklung 4b des Vorschubmotors 4 über das Triac 15 an das Wechselstromnetz angeschlossen, so daß daher der Wechselstrom über die Wicklungen 4a und 4b fließt und der Vorschubmotor 4 dreht. Da der über den Vorschubmotor 4 fließende effektive Wechselstrom mit dem Triac 15 einstellbar ist, ist mit diesem die Drehzahl des Vorschubmotors 4 steuerbar.

Der Relaisspule 27 sind die Relaisschalter 27a und 27b zuge­ ordnet. Wenn die Relaisspule 27 aberregt ist, stehen die bewegbaren Kontakte der Relaisschalter 27a und 27b mit den jeweiligen ersten Festkontakten in Verbindung. Wenn die Relais­ spule 27 erregt wird, kommen die bewegbaren Kontakte der Relaisschalter 27a und 27b mit den jeweiligen zweiten Fest­ kontakten in Verbindung. Der Anschluß der Ankerwicklung 4b des Vorschubmotors an das Wechselstromnetz wird entspre­ chend dem Erregen oder Aberregen der Relaisspule 27 jeweils umgekehrt. Infolgedessen hängt die Drehrichtung des Vorschub­ motors 4 von dem Erregen oder Aberregen der Relaisspule 27 ab, so daß die Bohreinheit 3 dementsprechend gesenkt oder angehoben wird. Dabei dreht der Vorschubmotor 4 zum Senken der Bohreinheit 3, wenn die Relaisspule 27 aberregt ist. Wenn die Relaisspule 27 erregt ist, dreht der Vorschubmotor 4 für das Anheben der Bohreinheit 3.

Die Maximaldrehzahl-Schaltung 30 enthält einen Optokoppler 302 und Festwiderstände 301 und 303. Eine Leuchtdiode im Optokoppler 302, der Festwiderstand 301 und der fünfte Schal­ ter in der Treiberschaltung 26 sind in Reihenschaltung an die Konstantspannungsquelle angeschlossen. Durch das Schließen und Öffnen des fünften Schalters in der Treiberschaltung 26 wird der Optokoppler 302 ein- bzw. ausgeschaltet. Ein Anschluß eines Zweiweg-Halbleiterschalters in dem Opto­ koppler 302 ist über den Festwiderstand 303 mit dem Verbin­ dungspunkt zwischen dem Relaisschalter 28b und dem Triac 15 verbunden. Der andere Anschluß des Zweiweg-Schalters in dem Optokoppler ist mit der Steuerelektrode des Triac 15 verbun­ den. Wenn der Optokoppler 302 eingeschaltet ist, führt er der Steuerelektrode des Triac 15 ein Signal zu, durch das der Stromflußwinkel des Triac 15 auf den maximalen Winkel gebracht wird und dadurch unabhängig von dem aus der Dreh­ zahlsteuerschaltung 17 angelegten Steuersignal die maximale Drehzahl des Vorschubmo­ tors 4 eingestellt wird. Wenn der Optokoppler 302 ausgeschal­ tet ist, ist er im wesentlichen von der Steuerelektrode des Triac 15 getrennt, so daß der Stromflußwinkel des Triac 15 und dadurch die Drehzahl des Vorschubmotors 4 auf direkte Weise durch das aus der Drehzahlsteuerschaltung 17 angelegte Steuersignal bestimmt sind.

Der Schalter 29 ist ein Grenzschalter, der an dem Bohrständer 1 angebracht ist. Ein Schaltarm des Schalters 29 kann mit einem Teil der Bohreinheit 3 oder einem daran befestigten Element in Eingriff, wenn die Bohreinheit 3 in eine vorbestimmte Stellung angehoben ist, und wird dadurch so betätigt, daß der Schalter 29 geöffnet ist. Wenn der Schalter 29 geöffnet ist, ist unabhängig von dem vierten Schalter in der Treiber­ schaltung 26 die Relaisspule 28 aberregt, so daß der Vor­ schubmotor 4 zwangsweise angehalten ist. Wenn die Bohreinheit 3 unterhalb der vorbestimmten Stellung steht, bleibt der Schalter 29 geschlossen, so daß der Vorschubmotor 4 direkt von der Hauptsteuerschaltung 25 gesteuert wird. Auf diese Weise wird durch den Schalter 29 die obere Grenzlage der Bohreinheit 3 bestimmt.

Für den Betrieb wird der Bohrkopf 9 an der Hauptspindel der Bohreinheit 3 angebracht. Danach wird der Knopf 8 derart eingestellt, daß die Solldrehzahlen des Antriebsmotors 2 und des Vorschubmotors 4 dem Durchmesser des Bohrkopfes 9 ent­ sprechen. Nach dem Festlegen der Solldrehzahlen wird der Knopf 7 so betä­ tigt, daß der Hauptschalter 10 geschlossen wird. Wenn der Hauptschalter 10 geschlossen ist, wird die Wicklung 13 des Elektromagneten erregt, so daß ein Werkstück aus magnetischem Material an dem Sockel 6 festgelegt wird. Danach wird der Knopf 7 weitergeschaltet, um den Automatikwählschalter 11 zu schließen, wodurch die Hauptsteuerschaltung 25 und die anderen Schaltun­ gen mit Strom versorgt werden.

Die Hauptsteuerschaltung 25 arbeitet nach einem Programm, das in ihrem Festspeicher gespeichert ist. Wenn die Hauptsteuerschaltung 25 mit Strom versorgt wird, beginnt das Programm gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 3 abzulaufen. Bei einem ersten Schritt des Programms erfolgt eine Anfangs­ einstellung von Variablen und Kennungen, die bei nachfolgen­ den Schritten benötigt werden. Nach dem ersten Schritt schreitet das Programm zu einem Schritt 501 weiter, bei dem über die Treiberschal­ tung 26 ein Einschaltsignal an die Betriebssteuerschaltung 20 abgegeben wird, so daß diese die Drehzahlsteuerschaltung 16 in Betrieb setzt, wodurch der Antriebsmotor 2 im wesentlichen mit der Solldrehzahl dreht. Nach dem Schritt 501 schreitet das Pro­ gramm zu einem Schritt 503 weiter, bei dem aus dem Ausgangssignal des A/D- Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließen­ de effektive Strom erfaßt und ermittelt wird , ob der Strom den Anlaufbedingungen entspricht oder nicht. Wenn der Strom der Anlaufstrom ist, wird der Schritt 503 wiederholt. Wenn der Strom nicht den Anlaufbedingungen entspricht, schreitet das Programm zu einem Schritt 505 weiter.

Im einzelnen wird bei dem Schritt 503 nach dem Erfassen des gerade fließenden effektiven Stroms die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und einem zuvor fließenden Strom berechnet. Der vorherige Strom ist der Strom, der bei der vorangehenden Ausführung des Schritts erfaßt wurde. Bei dem ersten Ausführen des Schritts wird die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und einem Bezugsanfangswert berechnet. Danach wird ermittelt, ob die Stromdifferenz einen vorbe­ stimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Wenn die Stromdif­ ferenz den Bezugswert übersteigt, d.h., wenn sich der Strom in merklichem Ausmaß ändert, wird in dem Programm eine vorbestimmte Zeitverzöge­ rung herbeigeführt und dann der Schritt 503 wiederholt. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert nicht übersteigt, nämlich der Strom im wesentlichen konstant ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 505 weiter.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ändert sich während des Anlaufens des Antriebsmotors 2 der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom in beträchtlichem Ausmaß. Infolge­ dessen ermöglicht das Erfassen der Änderung die Ermittlung, ob der Strom der Anlaufstrom ist oder nicht. Da im allgemeinen vom Zeitpunkt des Anlassens des Antriebsmo­ tors 2 an über den Antriebsmotor 2 der sich ändernde Anlauf­ strom in einer bestimmten Zeitspanne fließt, kann bei dem Schritt 503 auch nur eine Zeitverzögerung herbeigeführt wer­ den, die dieser Zeitspanne entspricht.

Bei dem Schritt 505 wird der Stromwert für den gerade über den Antriebsmotor 2 fließenden effektiven Strom als Leerlauf­ stromwert in dem Arbeitsspeicher der Hauptsteuerschaltung 25 gespeichert.

Bei einem auf den Schritt 505 folgenden Schritt 507 wird über die Treiberschaltung 26 die Relaisspule 27 aberregt, so daß der Vorschubmotor 4 zum Senken der Bohrein­ heit 3 dreht, sowie die Relaisspule 28 erregt, wodurch der Vorschubmotor 4 angelassen wird. Wei­ terhin wird bei dem Schritt 507 ein Einschaltsignal an die Betriebssteuerschaltung 21 abgegeben, so daß diese die Dreh­ zahlsteuerschaltung 17 in Betrieb setzt, und dadurch der Vorschubmotor 4 mit im wesentlichen der Solldrehzahl angetrieben wird. Nach dem Schritt 507 schreitet das Programm zu einem Schritt 509 weiter.

Wenn die Bohreinheit 3 gesenkt wird, trifft der Bohrkopf 9 auf das Werkstück, so daß daher der Bohrvorgang beginnt. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 steigt zu Beginn des Bohrvor­ gangs der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom steil an. Bei dem Schritt 509 wird durch das Erfassen des steilen Anstiegs ermittelt, ob der Bohrvorgang begonnen hat oder nicht. Wenn der Bohrvorgang noch nicht begonnen hat, wird der Schritt 509 wiederholt. Wenn der Bohrvorgang begonnen hat, schreitet das Programm zu einem Schritt 511 weiter.

Im einzelnen wird bei dem Schritt 509 aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom erfaßt und dann die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und dem Leerlaufstrom berechnet. Ferner wird ermittelt, ob die Stromdifferenz einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert übersteigt, nämlich der Strom zunimmt, schreitet das Programm zu dem Schritt 511 weiter. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert nicht übersteigt, nämlich der Strom nicht zunimmt, wird der Schritt 509 wiederholt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 fällt am Ende des Bohrvor­ gangs der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom steil auf einen Leerlaufwert ab. Bei dem Schritt 511 wird durch einen Vergleich zwischen dem gegenwärtigen effektiven Strom und dem Leerlaufstrom ermittelt, ob der Bohrvorgang beendet ist oder nicht. Wenn der Bohrvorgang noch nicht beendet ist, wird der Schritt 511 wiederholt. Wenn der Bohrvorgang beendet ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 513 weiter.

Im einzelnen wird bei dem Schritt 511 aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom erfaßt und dann die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und dem Leerlaufstrom berechnet. Ferner wird ermittelt, ob die Stromdifferenz einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert übersteigt, nämlich der gegen­ wärtige Strom merklich von dem Leerlaufstrom verschieden ist, wird der Schritt 511 wiederholt. Wenn der gegenwärtige Strom im wesentlichen gleich dem Leerlaufstrom ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 513 weiter.

Bei dem Schritt 513 wird über die Treiberschaltung 26 ein Abschaltsignal an die Betriebssteuerschaltung 20 abgegeben, so daß diese die Drehzahlsteuerschaltung 16 außer Betrieb setzt, sowie die Relaisspule 28 aberregt, so daß der Vorschubmotor 4 angehalten wird.

Bei einem auf den Schritt 513 folgenden Schritt 515 wird über die Treiberschaltung 26 die Relaisspule 27 erregt, so daß der Vorschubmotor 4 in der Richtung zum Anheben der Bohreinheit 3 drehen kann, und dann die Relaisspule 28 erregt, so daß der Vorschub­ motor 4 dreht. Weiterhin wird über die Treiberschaltung 26 die Maximaldrehzahl-Schaltung 30 einge­ schaltet, so daß die maximale Drehzahl des Vorschubmotors 4 herbeigeführt wird. Infolgedessen wird die Bohreinheit 3 mit maximaler Geschwindigkeit angehoben. Nach dem Schritt 515 wird das Programm abgeschlossen.

Wenn die Bohreinheit 3 die obere Grenzlage erreicht, wird der Schalter 29 betätigt und dadurch die Relaisspule 28 aberregt, wodurch der Vorschubmotor 4 angehalten wird, so daß die Bohreinheit 3 in der oberen Grenz­ lage stehen bleibt.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung, das mit Ausnahme von nachstehend beschriebenen Änderungen gleich dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 ist.

Die Drehzahlsteuerschaltung 16 ist als offene Phasen-Steuer­ schaltung mit einem Festwiderstand 161, einem veränderbaren Widerstand 162, einem Kondensator 163 und einem Diac 164 aufgebaut. Der veränderbare Widerstand 162 ist mechanisch mit dem Knopf 8 verbunden, so daß der Widerstands­ wert von der Kopfstellung abhängig ist. Ein Anschluß des veränderbaren Widerstands 162 ist über den Festwiderstand 161 mit dem Verbin­ dungspunkt zwischen dem Antriebsmotor 2 und dem Automatik­ wählschalter 11 verbunden, der zu dem ersten Anschluß des Wechselstromnetzes führt. Der andere Anschluß des veränderba­ ren Widerstands 162 ist mit einem Anschluß des Kondensators 163 sowie mit einem Anschluß des Diac 164 verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators 163 ist mit dem Hauptschal­ ter 10 verbunden, der zu dem zweiten Anschluß des Wechsel­ stromnetzes führt. Der andere Anschluß des Diac 164 ist mit der Steuerelektrode des Triac 14 verbunden. Die Widerstände 161 und 162 und der Kondensator 163 ergeben eine Zeitverzöge­ rung, die sich als Funktion des Widerstandswerts des verän­ derbaren Widerstands 162 ändert.

Die Betriebssteuerschaltung 20 enthält einen Optokoppler 201, einen Festwiderstand 202 und einen Brückengleichrichter 203. Eine Leuchtdiode in dem Optokoppler 201, der Festwider­ stand 202 und der erste Schalter in der Treiberschaltung 26 sind in Reihenschaltung an eine konstante Gleichspannung wie an die Konstantspannungsquelle 32 angeschlossen. Der Brückengleichrichter 203 ist an einem Fototransistor des Optokopp­ lers 201 angeschlossen und zu dem Kondensator 163 der Drehzahlsteuerschaltung 16 parallel geschaltet. Wenn der erste Schalter in der Treiber­ schaltung 26 geschlossen wird, wird der Optokoppler 201 ein­ geschaltet, so daß durch den Brückengleichrichter 203 der Kondensator 163 kurzgeschlossen wird. Wenn der erste Schalter in der Treiberschaltung 26 geöffnet wird, wird der Optokopp­ ler 201 abgeschaltet, so daß der Kurzschluß des Kondensators 163 aufgehoben wird. In Abhängigkeit davon, ob der Kondensa­ tor 163 kurzgeschlossen ist oder nicht, ist die Drehzahl­ steuerschaltung 16 abgeschaltet oder eingeschaltet.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Drehzahlsteuerschaltung 16 als Kombination aus der Drehzahlsteuerschaltung 16 und der Dreh­ zahlwählschaltung 18 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 dient.

Die Drehzahlsteuerschaltung 17 ist als offene Phasen-Steuer­ schaltung mit einem Festwiderstand 171, einem veränderbaren Widerstand 172, einem Kondensator 173 und einem Diac 174 aufgebaut. Der veränderbare Widerstand 172 ist mechanisch mit dem Knopf 8 verbunden, so daß der Widerstands­ wert von der Stellung des Knopfes 8 abhängig ist. Ein Anschluß des veränderbaren Widerstands 172 ist über den Festwiderstand 171 mit dem Verbin­ dungspunkt zwischen dem Triac 15 und dem Relaisschalter 28b verbunden, der zu dem ersten Anschluß des Wechselstromnetzes führt. Der andere Anschluß des veränderbaren Widerstands 172 ist mit einem Anschluß des Kondensators 173 und mit einem Anschluß des Diac 174 verbunden. Der andere Anschluß des Kondensators 173 ist mit dem Hauptschalter 10 verbunden, der zu dem zweiten Anschluß des Wechselstromnetzes führt. Der andere Anschluß des Diac 174 ist mit der Steuerelektrode des Triac 15 verbunden. Die Widerstände 171 und 172 und der Kondensator 173 ergeben eine Zeitverzögerung, die sich als Funktion des Widerstandswerts des veränderbaren Widerstands 172 ändert.

Die Betriebssteuerschaltung 21 enthält einen Optokoppler 211, einen Festwiderstand 212 und einen Brückengleichrichter 213. Eine Leuchtdiode in dem Optokoppler 211, der Festwider­ stand 212 und der zweite Schalter in der Treiberschaltung 26 sind in Reihenschaltung an die Konstantspannungsquelle 32 angeschlossen. Ein Foto­ transistor in dem Optokoppler 211 ist an den Brückengleich­ richter 213 angeschlossen, der zu dem Kondensator 173 parallel geschaltet ist. Wenn der zweite Schalter in der Treiber­ schaltung 25 geschlossen wird, wird der Optokoppler 211 ein­ geschaltet, so daß durch den Brückengleichrichter 213 der Kondensator 173 kurzgeschlossen wird. Wenn der zweite Schal­ ter in der Treiberschaltung 25 geöffnet wird, wird der Opto­ koppler 211 abgeschaltet, so daß der Kurzschluß des Kondensa­ tors 173 aufgehoben wird. Abhängig davon, ob der Kondensator 173 kurzgeschlossen ist oder nicht, ist die Drehzahlsteuer­ schaltung 17 abgeschaltet oder eingeschaltet.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Drehzahlsteuerschaltung 17 als Kombination aus der Drehzahlsteuerschaltung 17 und der Dreh­ zahlwählschaltung 19 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 dient.

Das Betriebsprogramm der Hauptsteuerschaltung 25 ist folgen­ dermaßen abgewandelt:

Gemäß Fig. 6 ist der Schritt 503 nach Fig. 3 in Schritte 503A und 503B unterteilt. Der Schritt 503A folgt auf den Schritt 501. Bei dem Schritt 503A wird aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom erfaßt. Nach dem Schritt 503A schreitet das Programm zu dem Schritt 503B weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Strom den Anlaufbedingungen ent­ spricht oder nicht. Wenn der Strom der Anlaufstrom ist, kehrt das Programm zu dem Schritt 503A zurück. Wenn der Strom nicht den Anlaufbedingungen entspricht, schreitet das Programm zu dem Schritt 505 weiter.

Im einzelnen wird bei dem Schritt 503B wie bei dem Schritt 503 nach Fig. 3 die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und dem vorherigen Strom über den Antriebsmotor 2 berechnet. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert übersteigt, nämlich der Strom sich in merklichem Ausmaß bzw. mit merklicher Geschwin­ digkeit ändert, wird eine vorbestimmte Verzö­ gerungszeit herbeigeführt, wonach das Programm zu dem Schritt 503A zurückkehrt. Wenn die Stromdifferenz nicht den Bezugs­ wert übersteigt, schreitet das Programm zu dem Schritt 505 weiter.

Der Schritt 509 nach Fig. 3 ist in Schritte 509A und 509B unterteilt. Der Schritt 509A folgt auf den Schritt 507. Bei dem Schritt 509A wird aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effek­ tive Strom erfaßt. Nach dem Schritt 509A schreitet das Pro­ gramm zu dem Schritt 509B weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Bohrvorgang beginnt oder nicht. Im einzelnen wird bei dem Schritt 509B die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Strom und dem Leer­ laufstrom über den Antriebsmotor 2 berechnet und ermittelt, ob die Stromdifferenz einen vor­ bestimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Wenn die Strom­ differenz den Bezugswert übersteigt, nämlich der effektive Strom zunimmt, schreitet das Pro­ gramm zu einem Schritt 511A weiter. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert nicht übersteigt, kehrt das Programm zu dem Schritt 509A zurück.

Der Schritt 511 nach Fig. 3 ist in Schritte 511A und 511B unterteilt. Der Schritt 511A folgt auf den Schritt 509B. Bei dem Schritt 511A wird aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 24 der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effek­ tive Strom erfaßt. Nach dem Schritt 511A schreitet das Pro­ gramm zu dem Schritt 511B weiter, bei dem die Differenz zwischen dem gegen­ wärtigen Strom und dem Leerlaufstrom des Antriebsmotors 2 berechnet und ermittelt wird, ob die Stromdifferenz einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Wenn die Stromdifferenz den Bezugswert übersteigt, nämlich der effektive Strom merklich von dem Leerlaufstrom verschieden ist, kehrt das Programm zu dem Schritt 511A zurück. Wenn der gegenwärtige Strom im wesentlichen gleich dem Leerlaufstrom ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 512 weiter.

Der Schritt 512 ist zwischen den Schritten 511B und 513 hinzugefügt. Bei dem Schritt 512 wird eine vorbestimmte Ver­ zögerungszeit herbeigeführt. D.h., das Programm verbleibt für eine vorbestimmte Zeitdauer bei dem Schritt 512. Infolgedes­ sen schreitet das Programm zu dem Schritt 513 zu einem Zeit­ punkt weiter, der auf den Zeitpunkt des Fortschreitens von dem Schritt 511B weg nach der vorbestimmten Zeitdauer folgt. Durch den Schritt 512 wird bewirkt, daß von dem Zeitpunkt an, an dem das Ende des Bohrvorgangs ermittelt wird, die Bohreinheit 3 für die vorbestimmte Zeitdauer ge­ senkt bleibt.

Kurz vor dem Ende des Bohrvorgangs werden manchmal restliche dünne untere Wandteile des Werkstücks unmittelbar unterhalb der Bohrung verformt und nach unten gedrückt. In diesen Fällen kann der effektive Strom über den Antriebsmotor 2 im wesentlichen auf den Leerlaufstrom abfallen. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Bohreinheit 3 über die vorbe­ stimmte Zeitdauer nach dem Ermitteln des Abfalls des effekti­ ven Stroms über den Antriebsmotor 2 auf den Leerlaufwert gesenkt bleibt, werden die vorstehenden dünnen Wandteile des Werkstücks vollständig entfernt, so daß der Bohrvorgang auf zuverlässige Weise zu Ende geführt wird.

Drittes Ausführungsbeispiel

Das dritte Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung ist mit Aus­ nahme der nachstehend beschriebenen Änderungen gleich dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 und 6.

Das in Fig. 6 dargestellte Betriebsprogramm der Hauptsteuer­ schaltung 25 ist zu einem Programm gemäß den Fig. 7(A) und 7(B) abgeändert. Gemäß Fig. 7(A) und 7(B) sind zwischen die Schritte 511A und 511B einige Schritte eingefügt. Nach dem Schritt 511A schreitet das Programm zu einem Schritt 511C weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Antriebsmotor 2 überlastet ist oder nicht. Wenn der Antriebsmotor 2 überla­ stet ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 511D wei­ ter. Wenn der Antriebsmotor 2 nicht überlastet ist, springt das Programm zu dem Schritt 511B. Im einzelnen wird bei dem Schritt 511C der gerade über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom mit einem vorbestimmten Bezugswert vergli­ chen, der einer Überlastung entspricht. Wenn der Strom den Bezugswert übersteigt, schreitet das Programm zu dem Schritt 511D weiter. Wenn der Strom den Bezugswert nicht übersteigt, springt das Programm zu dem Schritt 511B.

Bei dem Schritt 511D wird über die Treiberschaltung 26 die Relaisspule 28 aberregt, so daß der Vorschubmotor 4 anhält und ein Zeitgeber in der Haupt­ steuerschaltung 25 eingeschaltet. Nach dem Schritt 511D schreitet das Programm zu einem Schritt 511E weiter, bei dem durch Vergleichen des Ausgangssig­ nals des Zeitgebers mit einem einer Bezugszeit T entsprechen­ den vorbestimmten Wert ermittelt wird, ob die seit dem Anhalten des Vorschubmotors 4 verstrichene Zeit länger als die Bezugs­ zeit T ist oder nicht. Wenn die seit dem Anhalten des Vor­ schubmotors 4 verstrichene Zeit gleich der Bezugszeit T oder kürzer ist, wird der Schritt 511E wiederholt. Wenn die ver­ strichene Zeit länger als die Bezugszeit T ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 511F weiter.

Bei dem Schritt 511F wird über die Treiberschaltung 26 die Relaisspule 28 erregt, so daß der Vorschubmotor 4 wieder anläuft und die Bohreinheit 3 senkt. Nach dem Schritt 511F schreitet das Programm zu einem Schritt 511G weiter, bei dem wie bei dem Schritt 509A der gerade über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom erfaßt wird. Nach dem Schritt 511G schreitet das Programm zu einem Schritt 511H weiter, bei dem wie bei dem Schritt 509B ermittelt wird, ob der Bohrvorgang begonnen hat oder nicht. Wenn der Bohrvor­ gang noch nicht begonnen hat, kehrt das Programm zu dem Schritt 511G zurück. Wenn der Bohrvorgang begonnen hat, schreitet das Programm zu einem Schritt 511J weiter, bei dem wie bei dem Schritt 509A der Strom erfaßt wird. Nach dem Schritt 511J schreitet das Programm zu dem Schritt 511B weiter.

Gemäß Fig. 7(B) kann der Verzögerungszeit-Schritt 512 (nach Fig. 6) weggelassen werden.

Während eines Bohrvorgangs können Späne manchmal eine Überla­ stung des Antriebsmotors 2 hervorrufen. Wenn während eines Bohrvorgangs der Antriebsmotor 2 überlastet wird, steigt der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom steil an. Bei dem Schritt 511C wird die Überlastung des Antriebsmotors 2 durch das Erfassen eines Anstiegs des effektiven Stroms erfaßt. Wenn die Überlastung erfaßt wird, wird bei dem Schritt 511D der Vorschubmotor 4 angehalten, so daß die Belastung des Antriebsmotors 2 vermindert wird und daher der effektive Strom gemäß Fig. 8 ab­ fällt. Bei dem Schritt 511E wird das Anhalten des Vorschubmo­ tors 4 über die Zeit T fortgesetzt. Während dieser Zeit T dreht der Antriebsmotor 2 unter geringer Belastung weiter, so daß die Bohrspäne beseitigt werden. Nach dem Ablauf der Zeit wird bei dem Schritt 511F der Vorschubmotor 4 wieder angelassen, wodurch der Bohrkopf 9 wieder an dem Werkstück greift, so daß gemäß Fig. 8 der effektive Strom über den Antriebsmotor 2 ansteigt.

Bei dem Schritt 511E können Impulse gezählt werden, die von einem Tachogenerator synchron mit der Drehung des Antriebs­ motors 2 abgegeben werden. In diesem Fall beginnt nach dem Anhalten des Vorschubmotors 4 die Zäh­ lung der Impulse. Wenn die Anzahl der gezählten Impulse eine vorbestimmte Anzahl erreicht, schrei­ tet das Programm zu dem Schritt 511F weiter.

Viertes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung, das mit Ausnahme von nachstehend beschriebenen Ände­ rungen gleich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 ist.

Gemäß Fig. 9 weist die Steuereinrichtung eine Warnvorrichtung 80 zur Abgabe eines hörbaren oder sehbaren Warnsignals auf. Die Treiberschaltung 26 ent­ hält eine Treiberstufe wie eine Darlington-Stufe, die als ein sechster Schalter dient, der durch ein Signal aus der Haupt­ steuerschaltung 25 steuerbar ist. Die Warnvorrichtung 80 und der sechste Schalter in der Treiberschaltung 26 sind in Reihenschaltung an die Kon­ stantspannungsquelle 32 angeschlossen. Wenn die Hauptsteuer­ schaltung 25 ein Einschaltsignal für den sechsten Schalter abgibt, wird dieser geschlossen, so daß die Warnvorrichtung 80 in Betrieb gesetzt wird. Wenn die Hauptsteuerschaltung 25 ein Abschaltsignal für den sechsten Schalter abgibt, wird dieser geöffnet, so daß die Warnvorrichtung 80 abgeschaltet wird.

Das in Fig. 6 gezeigte Betriebsprogramm der Hauptsteuerschal­ tung 25 ist zu einem Programm gemäß Fig. 10(A) und 10(B) verändert.

Gemäß Fig. 10(A) ist zwischen die Schritte 503A und 503B ein Schritt 503C eingefügt. Nach dem Schritt 503A schreitet das Programm zu dem Schritt 503C weiter, bei dem ermittelt wird, ob der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom "0" ist oder nicht. Wenn kein Strom fließt, schreitet das Programm zu einem Schritt 580 weiter. Wenn der Strom nicht "0" ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 503B weiter.

Zwischen die Schritte 509A und 509B ist ein Schritt 509C eingefügt. Nach dem Schritt 509A schreitet das Programm zu dem Schritt 509C weiter, bei dem ermittelt wird, ob der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effek­ tive Strom "0" ist oder nicht. Wenn kein Strom fließt, schreitet das Programm zu dem Schritt 580 weiter. Wenn Strom fließt, schreitet das Programm zu dem Schritt 509B weiter.

Zwischen die Schritte 511A und 511B ist ein Schritt 511M eingefügt. Nach dem Schritt 511A schreitet das Programm zu dem Schritt 511M weiter, bei dem ermittelt wird, ob der gegenwärtig über den Antriebsmotor 2 fließende effek­ tive Strom "0" ist. Wenn kein Strom fließt, schreitet das Programm zu dem Schritt 580 weiter. Wenn Strom fließt, schreitet das Programm zu dem Schritt 511B weiter.

Bei dem Schritt 580 wird ein Einschaltsignal für den sechsten Schalter der Treiberschaltung 26 abgegeben, so daß die Warn­ vorrichtung 80 eingeschaltet wird. Nach dem Schritt 580 schreitet das Programm zu dem Schritt 513 weiter.

Gemäß Fig. 10(B) kann der Verzögerungszeit-Schritt 512 (nach Fig. 6) weggelassen werden.

Es sei angenommen, daß während des Betreibens des Antriebsmo­ tors 2 für eine Bohrung eine Funktionsstörung wie ein Win­ dungsbruch in dem Antriebsmotor 2 oder eine Funktionsstörung der Schaltungen für das Steuern des Antriebsmotors 2 auftritt und dadurch der über den Antriebsmotor 2 fließende effektive Strom auf "0" abfällt.

Eine solche Funktionsstörung wird bei den Schritten 503C, 509C und 511M festgestellt. Wenn die Funktionsstörung erfaßt ist, wird bei dem Schritt 580 die Warnvorrichtung 80 einge­ schaltet und bei dem Schritt 513 der Vorschubmotor 4 angehal­ ten. Auf diese Weise gibt die Warnvorrichtung 80 die Warnung ab, daß eine Störung an dem Antriebsmotor 2 aufgetreten ist. Wenn eine derartige Störung auftritt, wird die Bohreinheit 3 angehalten. Infolgedessen wird bei dem Auftre­ ten einer solchen Störung eine Beschädigung des Bohrkopfes 9, des Mechanismus für das Vorschieben der Bohr­ einheit 3 und des Körpers der Bohrmaschine verhindert.

Claims (6)

1. Steuereinrichtung für eine Bohrmaschine, deren Bohrkopf mittels eines Antriebsmotors betreibbar und mittels eines Vorschubmotors in bezug auf ein Werkstück verschiebbar ist, mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Antriebsmotors-Stromwerts, einer Speichereinrichtung zum Speichern von Stromwerten und einer Vergleichseinrichtung zum Vergleichen von Stromwerten, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22 bis 28) nach dem Anlaufen des Antriebsmotors (2) aufeinanderfolgend

• - einen Leerlauf-Stromwert mißt und speichert,
• - den Vorschubmotor (4) zum Vorschub des Bohrkopfs (9) zum Werkstück einschaltet,
• - nach dem Anstieg des Antriebsmotor-Stromwerts diesen fortgesetzt mit dem Leerlauf-Stromwert vergleicht und
• - nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer von dem Abfallen des Antriebsmotor-Stromwerts in den Bereich des Leerlauf-Stromwerts an den Vorschubmotor abschaltet.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ermittlungseinrichtung (25) zum Ermitteln, ob der gemessene Antriebsmotorstrom "0" wird, und eine Schaltvorrichtung (28) zum Abschalten des Vorschubmotors (4), wenn der gemessene Antriebsmotorstrom zu "0" wird.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Warnvorrichtung (80) zur Abgabe einer Warnmeldung, wenn der gemessene Antriebsmotor zu "0" wird.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (25) eine Überlastung des Antriebsmotors (2) ermittelt und daß die Schaltvorrichtung (28) bei Ermittlung der Überlastung des Antriebsmotors den Vorschubmotor (4) abschaltet.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaltvorrichtung (28) den Vorschubmotor (4) nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Abschalten wieder einschaltet.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (25) die Überlastung des Antriebsmotors (2) aus dem gemessenen Antriebsmotorstrom ermittelt.