WO1985000770A1 - Automatic multispindle lathe - Google Patents

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WO1985000770A1
WO1985000770A1 PCT/EP1984/000236 EP8400236W WO8500770A1 WO 1985000770 A1 WO1985000770 A1 WO 1985000770A1 EP 8400236 W EP8400236 W EP 8400236W WO 8500770 A1 WO8500770 A1 WO 8500770A1
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WO
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spindle
automatic lathe
lathe according
drum
work
Prior art date
Application number
PCT/EP1984/000236
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Friedrich Link
Günther Trautmann
Albert Herrscher
Original Assignee
Index-Werke Komm.-Ges. Hahn & Tessky
Index-Verwaltungs-Gesellschaft Mit Beschränkter Ha
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Publication date
Application filed by Index-Werke Komm.-Ges. Hahn & Tessky, Index-Verwaltungs-Gesellschaft Mit Beschränkter Ha filed Critical Index-Werke Komm.-Ges. Hahn & Tessky
Publication of WO1985000770A1 publication Critical patent/WO1985000770A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B23Q39/042—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies
    • B23Q39/044—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps with circular arrangement of the sub-assemblies having at least one tool station cooperating with each work holder, e.g. multi-spindle lathes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2524—Multiple

Definitions

  • the invention relates to a multi-spindle automatic lathe with a spindle drum which can be incrementally advanced by means of a spindle drum drive with respect to a fixed machine frame into a number of switching positions corresponding to the number of work spindles, in which the work spindles are rotatably mounted, each with an individually controllable electric motor per work spindle, with feed devices for the electric motors and with control devices for controlling the speed of the electric motors.
  • each of the electric motors assigned to a work spindle or workpiece spindle is fastened to the inside of a fastening drum which is part of the spindle drum. Furthermore, the spindles and the motor shafts are each provided with V-belt pulleys over which a V-belt connecting the motor with the assigned spindle runs.
  • a disadvantage of the known multi-spindle automatic lathe is the large space required for the fastening drum and the electric motors, which are relative to the axis of rotation the spindle drum are arranged radially outside the work spindle.
  • the drive via drive belts is relatively noisy and, given the fact that drive belts are marked wear parts, entails a high level of maintenance and repair work.
  • a multi-spindle automatic lathe of the type specified at the outset is also known, in which the individual work spindles each include an angle with the axis of rotation of a spindle drum designed in the manner of a spindle head, each Working spindle an individually controllable electric motor attached to the machine frame can be assigned, which, as described in detail in DE-OS 23 38 207, can be coupled to and released from the relevant working spindle via an axially displaceable coupling.
  • the invention has for its object to improve a multi-spindle automatic lathe of the type mentioned in such a way that a long service life with high work performance and high precision can be achieved with trouble-free operation.
  • each of the work spindles directly comprises the shaft of the associated electric motor, in that the supply for all electric motors takes place via slip ring arrangements on a section of the shaft of the spindle drum and via brush arrangements, which are attached to the machine frame adjacent to the slip ring assemblies and that the control devices are part of speed and position control devices, each of which has a rotary angle encoder for absolute value angle coding per work spindle, which encompasses an encoder element rotating in synchronism with the assigned work spindle and a sensor arrangement which is fixed relative thereto.
  • An important advantage of the automatic lathe according to the invention is that due to the fact that the work spindles directly the shaft of the associated Include electric motor or are formed by the motor shaft, a very compact structure of the spindle drum assembly can be achieved, so that the space requirement for the automatic lathe is reduced overall compared to the known construction described above. At the same time, the mass of the spindle drum arrangement is reduced, so that it can be advanced at a higher speed. Furthermore, by supplying the electric motors according to the invention via brush arrangements and slip rings, a problem-free energy supply to the electric motors is achieved even during drum switching, so that the speed of the electric motors can be controlled, that is to say increased or reduced, during the switching operations.
  • an electric motor needs to be braked during the switching operations, energy can also be fed back from the motor, which in this case acts as a generator, due to the constantly existing electrical connections, as a result of which the heat loss occurring in the automatic lathe is further reduced, which is desirable and advantageous for many reasons.
  • the slip ring arrangements are preferably provided at the rear end of the shaft of the spindle drum, i.e. behind the end of the work spindles facing away from the work area, the slip ring and brush arrangements are easily accessible as a unit for carrying out maintenance and repair work.
  • the sensor arrangements of the individual rotary angle transmitters are not fastened to the machine frame, but to the spindle drum, and are coupled to associated evaluation devices by means of transmission devices arranged on the shaft of the spindle drum, which have a transmitting unit rotating around the spindle drum and a transmission unit on Include machine frame attached receiver unit. It is particularly advantageous if the transmitting unit is arranged at one end of the shaft of the spindle drum and has a signal output lying on the axis of the spindle drum and if the receiving unit is designed as a contactlessly working receiving unit.
  • the signal output of the transmitter unit takes place Despite the fact that this, like the sensor arrangements, rotates or is advanced with the spindle drum, a quasi-stationary position, the output signals of which can be received without contact by a receiving unit fixedly attached to the machine frame, the output signals preferably being light signals from a optical receiving unit can be received.
  • the light signals can be in the visible range or in the non-visible range, for example in the infrared range.
  • the transmitter unit can also be designed such that it generates acoustic signals, in particular ultrasound signals, which can be received by a corresponding receiver unit.
  • the transmitting unit can also generate signals in the form of changing magnetic fields, the changes of which are detected by the appropriately designed receiving unit.
  • the transmitting unit comprises a parallel / serial converter with which the signals from the data delivered parallel to the rotary angle encoders are converted into a serial form in order to then be converted again into bit-parallel data in the receiving unit.
  • the resulting data volumes can be processed in real time without any problems.
  • a buffer memory is provided both on the transmitting side and on the receiving side, in which the data originating from an angle encoder can be stored or temporarily stored.
  • a switchover logic or a multiplexer must be provided on the transmission side, by means of which the retrieval of the data from the individual angle encoders can be controlled with a predetermined sampling frequency.
  • the rotary angle encoder comprises a code disk as a rotating encoder element and a plurality of sensors assigned to the individual tracks of the code disk as a sensor arrangement.
  • the rotary angle encoder can also have a pulse disk with at least two increment mark tracks offset with respect to one another and with a zero mark as a rotating encoder element, the sensor arrangement then having sensors for detecting the increment marks and the zero mark .
  • the sensor arrangement in this case has a pulse shaper circuit which can detect whether the increment mark ring is running forwards or backwards and which also detects the zero mark signals and, depending on these signals, a corresponding output pulse sequence, a direction signal and a reset signal for generates an up / down counter, which counts the output pulses of the pulse shaper circuit, its counting direction being determined by the direction signal and which is reset to the counter reading zero as a function of the zero mark signal, so that no step errors occur even with a longer operating time can add up.
  • the increment marks are preferably individual teeth, the flanks of which are detected, so that a pulse multiplication occurs when the flanks are scanned.
  • Figure 1 is a schematic side view of a multi-spindle automatic lathe according to the invention, with some parts broken away and others shown in section.
  • Fig. 2 is a schematic side view of a modified embodiment of a multi-spindle automatic lathe according to the invention, with some parts broken away and others shown in section;
  • FIG. 3 shows a block diagram of a first preferred embodiment of the essential parts of the speed and position control devices of a multi-spindle automatic lathe according to the invention
  • 4 shows a block diagram of a second preferred embodiment of the essential parts of the speed and position control devices of a multi-spindle automatic lathe according to the invention
  • 5 shows a schematic, more detailed circuit diagram of a preferred embodiment of the transmission unit of the speed and position control devices of a multi-spindle automatic lathe according to the invention
  • Fig. 6 is a more detailed schematic diagram of the receiving unit of the speed and position devices of a multi-spindle automatic lathe according to the invention.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment modified compared to the machine according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a multi-spindle automatic lathe with a machine frame 10, in which a spindle drum 12 with a plurality of work spindles 14 and with a shaft 16 is rotatably mounted.
  • the spindle drum 12 can be incrementally shifted in the usual manner into different switching positions by means of assigned drive devices (not shown).
  • the individual work spindles 14 can each be driven by an individually assigned electric motor 18, the shaft 20 of which is designed as a hollow shaft, which is part of the associated work spindle 14.
  • the shaft of one of the electric motors 18 simultaneously forms the associated work spindle 14, which, however, additionally comprises a conventional clamping device for clamping the rod-shaped material 22.
  • the clamping device in turn comprises a clamping tube 24 with a conical end - on the right in FIG. 1 - which can be actuated with the aid of a clamping cylinder 26.
  • Each electric motor 18 has a stator with a winding fed with a supply current and a rotor which is designed as a permanent-magnet rotor or as a short-circuit rotor.
  • controllable three-phase motors are used as electric motors for the work spindle, which can be designed as synchronous or asynchronous motors, since controllable direct-current motors have the disadvantage that the commutators are subject to wear.
  • stator windings of each of the motors 18 are supplied in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 via slip rings 28, which are arranged on the rear shaft end of the shaft 16 of the spindle drum 12 in FIGS. 1 and 2 and cooperate with brush arrangements 30 there are attached to the machine frame 10.
  • the leads between the slip rings and the stator windings of the electric motors 18 run through the hollow shaft of the spindle drum 12. It can be seen that the arrangement of the slip rings and the brush arrangements on the end of the spindle drum 12 facing away from the working spindles 14 has the advantage that this assembly is combined into a unit that is easily accessible for maintenance and repair work.
  • each of the working spindles 14 is also assigned a sensor arrangement, which consists of a sensor element 32 rotating with the working spindle 14 and an associated sensor arrangement 34.
  • the sensor arrangements 34 are fastened in the positions corresponding to the different switching positions of the spindle drum 12.
  • the multi-spindle automatic lathe according to the invention shown in FIG. 2 is structurally essentially the same as the automatic lathe according to FIG. 1.
  • the main difference between the two designs tion forms is that in the embodiment of FIG. 2, the sensor assemblies 34 are firmly connected to the spindle drum 12, with the front end of the shaft 16 of the spindle drum.
  • the connecting lines of the sensor arrangements 34 run through the hollow shaft 16 to a transmission unit 36 at the rear shaft end.
  • the transmission unit 36 is designed such that it has a signal output which lies directly on the axis of rotation of the shaft 16 and thus assumes a quasi-stationary position, although the transmission unit 36 rotates together with the spindle drum 12.
  • a receiving unit 38 attached to the machine frame 10 is opposite the transmitting unit 36 or the signal output thereof in such a way that the signals generated by the transmitting unit 36 can be received by the receiving unit 38 and forwarded to assigned evaluation devices.
  • the embodiment according to FIG. 2 has the advantage that the speed and position control for the individual work spindles is no longer interrupted during the drum advancements, so that a work spindle can continue to work immediately after reaching the new working position.
  • each sensor element 32 is individually assigned a specific sensor arrangement 34, so that each of the signal transmitters consisting of a sensor element 32 and an associated sensor arrangement 34 is individual Can be adjusted very precisely, which is not possible in the embodiment according to FIG. 1, since each encoder element 32 there interacts with each of the sensor arrangements 34 in accordance with the advancement of the spindle drum 12.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the individual encoder arrangements are designed as absolute value encoders, in which a coding disk is provided on the work spindle as a rotating encoder element 32 and in which the sensor arrangement comprises a plurality of sensors assigned to the individual tracks of the code disk, so that the sensor arrangement immediately delivers a bit-parallel output signal which, in coded form, indicates the angle of rotation of the work spindle in question, based on a zero or reference position.
  • the individual sensor arrangements are connected directly to a switchover logic 40 of the transmission unit 36, the assemblies of which are shown in FIG. 3 are framed by a dash-dotted line.
  • the switching logic 40 ensures that the individual encoders, which are designated by the reference symbols G1 to Gn in FIG. 3, are successively cyclically and periodically connected to a buffer memory 42, to which the output signal of the respective encoder G1 to Gn connected a time specified by the switching logic 40.
  • the output signals written into the buffer 42 bit-parallel are then converted with the aid of a parallel / serial converter 44 into serial bit sequences, which are sent to the signal output of the transmission unit via an output amplifier 46.
  • This signal output can consist, for example, of a light-emitting diode which, in accordance with the bit sequence applied to the amplifier 46, generates light pulses which are received by the receiving unit, which may have a phototransistor at the input, and are fed to a serial / parallel converter 48 at its output
  • the bit-parallel data of the individual encoders G1 to Gn are again available one after the other and can be evaluated in the usual manner, which cannot be explained in more detail within the scope of the present invention, in order to carry out a speed and position control for the individual working spindles.
  • incremental encoders I1 to In are provided instead of the absolute value encoders G1 to Gn.
  • These incremental encoders have, for example, a rotating encoder element an impulse disk with two tracks offset against each other with increment marks and with a zero mark.
  • the increment mark traces and the zero mark of the pulse disk are scanned by sensors of the assigned sensor arrangement, which delivers two phase-shifted pulse sequences and reference pulses or zero mark signals corresponding to the zero mark.
  • each encoder 11 to In is assigned a circuit 50.1 to 50.n in which a counting pulse is generated for each flank of the two pulse sequences, and in which a forward or an onward due to the phase position of the edges of the two pulse sequences Down count signal is generated and in. Finally, a reset pulse is generated depending on the reference pulse.
  • the output signals of the circuits 50.1 to 50.n are fed to the counting input, the counting direction input and the reset input of a respectively assigned up / down counter 52.1 to 52.n.
  • each of the incremental encoders 11 to In together with the associated circuit 50.1 to 50 .n and the associated counter 52.1 to 52.n again forms an absolute value encoder, as designated in FIG. 3 by the reference symbols G1 to Gn, each of these absolute value encoders, more precisely, representing an absolute value angle encoder.
  • the output signals of the Various "absolute value angle encoders" according to FIG. 4 can now be supplied again to the circuits 42 to 46 of the transmitting unit and from there to the receiving unit 38 and the circuit 48 via the switching logic 40, as was explained with reference to FIG. 3.
  • FIG. 5 shows, partly somewhat schematically, the essential details of a transmitter unit 36 constructed with integrated circuits in accordance with the invention.
  • Tables I and II below summarize the type number, the manufacturer, the designation and, if necessary, a brief functional description for the essential elements of the circuits shown in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment which is simplified compared to the exemplary embodiment according to FIG. 1. This exemplary embodiment differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 only in the design of the feeding devices.
  • each of the motors 18 is supplied via slip rings 28 which sit on the hollow motor shaft 20 or the work spindle 14 and interact with brush arrangements 30 to which the current is supplied from an external power source (not shown) and are attached to the machine frame 10.
  • the brush assemblies 30 are arranged on the left in Fig. 7 end of the machine frame 10 such that they can cooperate with a set of slip rings 28 or with a slip ring arrangement in the various switching positions of the spindle drum, wherein they each have a larger circumferential angle can extend.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

Mehrspindel-Drehautomat
Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Drehautomat mit einer mittels eines Spindeltrommelantriebs bezüglich eines feststehenden Maschinenrahmens schrittweise in eine der Anzahl der Arbeitsspindeln entsprechende Anzahl von Schaltstellungen fortschaltbaren Spindeltrommel, in der die Arbeitsspindeln drehbar gelagert sind, mit jeweils einem individuell steuerbaren Elektromotor pro Arbeitsspindel, mit Speiseeinrichtungen für die Elektromotoren und mit Steuereinrichtungen zur Steuerung der Drehzahl der Elektromotoren.
Ein derartiger Mehrspindel-Drehautomat ist in der DE-PS 12 65 539 beschrieben. Bei dem bekannten Drehautomaten ist jeder der jeweils einer Arbeitsspindel bzw. Werkstückspindel zugeordneten Elektromotoren an der Innenseite einer Befestigungstrommel befestigt, die Bestandteil der Spindeltrommel ist . Weiterhin sind die Spindeln und die Motorwellen jeweils mit Keilriemenscheiben versehen, über die ein den Motor mit der zugeordneten Spindel verbindender Keilriemen läuft.
Nachteilig an dem bekannten Mehrspindel-Drehautomaten ist der große Platzbedarf für die Befestigungstrommel und die Elektromotoren, die bezüglich der Drehachse der Spindeltrommel radial außerhalb der Arbeitsspindel angeordnet sind. Außerdem ist der Antrieb über Treibriemen relativ laut und bringt im Hinblick auf die Tatsache, daß Treibriemen ausgesprochene Verschleißteile sind, einen hohen Wartungs- und Reparaturaufwand mit sich.
Aus der DE-Z ZwF 76 (1981) 1 S. 24 bis 27 ist ebenfalls ein Mehrspindel-Drehautomat der eingangs angegebenen Gattung bekannt, bei dem die einzelnen Arbeitsspindeln jeweils einen Winkel mit der Drehachse einer nach Art eines Spindelkopfes ausgebildeten Spindeltrommel einschließen, wobei jeder Arbeitsspindel ein am Maschinenrahmen befestigter individuell steuerbarer Elektromotor zugeordnet sein kann, welcher, wie dies in der DE-OS 23 38 207 detailliert beschrieben ist, über eine axial verschiebbare Kupplung mit der betreffenden Arbeitsspindel gekuppelt und von dieser gelöst werden kann.
Nachteilig an dieser Lösung ist es, daß während der Fortschaltung des Spindelkopfes bzw. der Trommel keine Steuerung der Drehzahl der Spindeln möglich ist und daß in den Kupplungen erhebliche Reibungswärmeverluste auftreten, durch die der Drehautomat unnötig aufgeheizt wird, wie dies auch bei Mehrspindel-Drehautomaten der Fall ist, bei denen für alle Arbeitsspindein ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist, der über den Spindeln individuell zugeordnete Kupplungen dem Antreiben der Spindeln dient (siehe z.B. DE-OS 24 43 087).
Weiterhin ergeben sich bei den bekannten MehrspindelDrehautomaten mit Kupplungseinrichtungen zwischen den Arbeitsspindein und den Antriebseinrichtungen beim Fortschalten der Spindeltrommel wegen der damit verbundenen Drehzahländerungen der Arbeitsspindel ungünstige Beschleunigungsmomente, welche die Lebensdauer der Maschine verkürzen und letztlich die Arbeitsgeschwindigkeit des Drehautomaten einschränken.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mehrspindel-Drehautomaten der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß bei störungsfreiem Betrieb eine hohe Lebensdauer bei hoher Arbeitsleistung und hoher Präzision erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird bei dem Mehrspindel-Drehautomaten der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede der Arbeitsspindeln unmittelbar die Welle des zugehörigen Elektromotors umfasst, daß die Speisung für sämtliche Elektromotoren über Schleifringanordnungen an einem Teilstück der Welle der Spindeltrommel und über Bürstenanordnungen erfolgt, die angrenzend an die Schleifringanordnungen am Maschinenrahmen befestigt sind und daß die Steuereinrichtungen Bestandteil von Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen sind, welche pro Arbeitsspindel jeweils einen Drehwinkelgeber zur Absolutwert-Winkelcodierung aufweisen, welcher ein synchron mit der zugeordneten Arbeitsspindel umlaufendes Geberelement und eine relativ dazu feststehende Sensoranordnung umfasst.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Drehautomaten besteht darin, daß aufgrund der Tatsache, daß die Arbeitsspindeln unmittelbar die Welle des zugehörigen Elektromotors umfassen bzw. durch die Motorwelle gebildet sind, ein sehr kompakter Aufbau der Spindeltrommelanordnung erreichbar ist, so daß der Platzbedarf für den Drehautomaten insgesamt gegenüber der eingangs erläuterten bekannten Konstruktion reduziert wird. Gleichzeitig wird auch die Masse der Spindeltrommelanordnung reduziert, so daß diese mit höherer Geschwindigkeit fortgeschaltet werden kann. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Speisung der Elektromotoren über Bürstenanordnungen und Schleifringe auch während der Trommelschaltungen eine problemlose Energiezufuhr zu den Elektromotoren erreicht, so daß die Drehzahl der Elektromotoren während der Schaltvorgänge gesteuert, also erhöht oder verringert werden kann. Dies bringt zunächst einmal den Vorteil mit sich, daß die für das Fortschalten der Trommel benötigte Zeit genutzt werden kann, um die erforderlichen Änderungen der Drehzahl der einzelnen Arbeitsspindein zu bewirken, so daß diese die neue Schaltstellung der Trommel bereits mit der in der neuen Schaltstellung gewünschten Drehzahl erreichen können, wodurch letztlich mit den Spindeln nach einer kurzfristig durchführbaren Nachregelung der Drehzahl und der Lage mit Hilfe der dann wieder wirksamen Drehwinkelgeber sofort weitergearbeitet werden kann. Außerdem kann bei einem erforderlichen Abbremsen eines Elektromotors während der Schaltvorgänge aufgrund der ständig bestehenden elektrischen Verbindungen auch Energie von dem in diesem Fall als Generator arbeitenden Motor zurückgespeist werden, wodurch die im Drehautomaten auftretende Verlustwärme weiter reduziert wird, was aus vielerlei Gründen erwünscht und vorteilhaft ist. Zusätzlich ist für jeden der Elektromotoren durch die Zuordnung einer Absolutwert-Winkelcodierung eine exakte Drehzahl- und Lageregelung möglich. Auch hierdurch unterscheidet sich der erfindungsgemäße Drehautomat in vorteilhafter Weise von dem bekannten Mehrspindel-Drehautomaten, bei dem wegen der begrenzten Möglichkeiten der Drehzahlsteuerung für die einzelnen Elektromotoren der Riementrieb die Auswahl eines von mehreren Übersetzungsverhältnissen gestattet.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Speiseeinrichtungen für die Elektromotoren, bei der die Schleifringanordnungen vorzugsweise am hinteren Ende der Welle der Spindeltrommel vorgesehen sind, d.h. hinter den vom Arbeitsbereich abgewandten Ende der Arbeitsspindeln, sind die Schleifring- und die Bürstananordnungen als Baueinheit bequem zugänglich, um Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen.
Als besonders günstig hat es sich auch erwiesen, wenn die Sensoranordnungen der einzelnen Drehwinkelgeber nicht an dem Maschinenrahmen, sondern an der Spindeltrommel befestigt und mit zugehörigen Auswerteeinrichtungen mittels an der Welle der Spindeltrommel angeordneter Übertragungseinrichtungen gekoppelt sind, welche eine mit der Spindeltrommel umlaufende Sendeeinheit und eine am Maschinenrahmen befestigte Empfangseinheit umfassen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sendeeinheit am einen Ende der Welle der Spindeltrommel angeordnet ist und einen auf der Achse der Spindeltrommel liegenden Signalausgang aufweist und wenn die Empfangseinheit als berührungslos arbeitende Empfangseinheit ausgebildet ist. Bei dieser Konstruktion nimmt nämlich der Signalausgang der Sendeeinheit trotz der Tatsache, daß diese ebenso wie die Sensoranordnungen mit der Spindeltrommel umläuft bzw. fortgeschaltet wird, eine quasi-stationäre Lage ein, deren AusgangsSignale von einer stationär am Maschinenrahmen befestigten Empfangseinheit berührungslos empfangen werden können, wobei die Ausgangssignale vorzugsweise Lichtsignale sind, die von einer optischen Empfangseinheit empfangen werden können. Die Lichtsignale können dabei im sichtbaren Bereich oder auch im nicht sichtbaren Bereich, beispielsweise im Infrarot-Bereich liegen. Weiterhin kann die Sendeeinheit auch so ausgebildet werden, daß sie akustische Signale, insbesondere Ultraschall-Signale, erzeugt, die von einer entsprechenden Empfangseinheit empfangen werden können.
Gegebenenfalls können von der Sendeeinheit auch Signale in Form von sich ändernden Magnetfeldern erzeugt werden, deren Änderungen von der entsprechend ausgebildeten Empfangseinheit erfasst werden.
Obwohl prinizipiell die Möglichkeit besteht, die von den einzelnen Sensoranordnungen gelieferten Signale in der Sendeeinheit unterschiedlich aufzubereiten, so daß sie von der Empfangseinheit unterschieden werden können, ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn die Sendeeinheit einen Parallel/Seriell-Umsetzer umfasst, mit dem die von den Drehwinkelgebern bitparallel angelieferten Daten in eine serielle Form umgesetzt werden, um dann in der Empfangseinheit wieder in bit-parallele Daten umgesetzt zu werden. Dabei lassen sich die anfallenden Datenmengen im Hinblick auf die hohe Arbeitsgeschwindigkeit der heute verfügbaren elektronischen Bauelemente ohne weiteres im Echtzeitbetrieb verarbeiten. Zur Synchronisation des Datenflusses durch die Übertragungseinrichtungen wird es außerdem im allgemeinen vorteilhaft sein, wenn sowohl auf der Sendeseite wie auch auf der Empfangsseite jeweils ein Pufferspeicher vorgesehen ist, in dem die von einem Winkelcodierer stammenden Daten kurzfristig abgelegt bzw. zwischengespeichert werden können. Außerdem ist auf der Sendeseite eine Umschaltlogik bzw. ein Multiplexer vorzusehen, über welchen der Abruf der Daten von den einzelnen Winkelcodierern mit vorgegebener Abtastfrequenz steuerbar ist.
Bei einem Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Drehwinkelgeber als umlaufendes Geberelement eine Codescheibe und als Sensoranordnung mehrere, den einzelnen Spuren der CodeScheibe zugeordnete Sensoren umfasst. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Drehwinkelgeber als umlaufendes Geberelement aber auch eine Impulsscheibe mit mindestens zwei gegeneinander versetzten Inkrement-Marken-Spuren und mit einer Null-Marke aufweisen, wobei die Sensoranordnung dann Sensoren zum Erfassen der InkrementMarken und der Null-Marke aufweist. Außerdem weist die Sensoranordnung in diesem Fall eine ImpulsformerSchaltung auf, die erkennen kann, ob der InkrementMarken-Ring vorwärts oder rückwärts läuft und die auch die Null-Marken-Signale erfasst und in Abhängigkeit von diesen Signalen eine entsprechende Ausgangsimpulsfolge, ein RichtungsSignal und ein Rückstellsignal für einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler erzeugt, der die Ausgangsimpulse der Impulsformer-Schaltung zählt, wobei seine Zählrichtung durch das RichtungsSignal bestimmt wird und der in Abhängigkeit von dem Nullmarken-Signal auf den Zählerstand Null zurückgesetzt wird, so daß sich auch bei längerer Betriebszeit keine Schrittfehler aufsummieren können. Dabei sind die Inkrementmarken vorzugsweise einzelne Zähne, deren Flanken erfasst werden, so daß es beim Abtasten der Flanken zu einer Impulsvervielfachung kommt. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggebrochen und andere im Schnitt dargestellt sind;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten bevorzugten Ausführungsform der wesentlichen Teile der Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der wesentlichen Teile der Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung; Fig. 5 ein schematisches, mehr ins Detail gehendes Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Sendeeinheit der Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung,
Fig. 6 ein detaillierteres schematisches Schaltbild der Empfangseinheit der Drehzahl- und Lageeinrichtungen eines Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung und
Fig. 7 ein gegenüber dem Automaten gemäß Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Mehrspindel-Drehautomat mit einem Maschinenrahmen 10, in dem eine Spindeltrommel 12 mit mehreren Arbeitsspindeln 14 und mit einer Welle 16 drehbar gelagert ist. Die Spindeltrommel 12 ist dabei mittels zugeordneter Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt) in üblicher Weise schrittweise in verschiedene Schaltstellungen fortschaltbar. Die einzelnen Arbeitsspindein 14 sind jeweils durch einen individuell zugeordneten Elektromotor 18 antreibbar, dessen Welle 20 als Hohlwelle ausgebildet ist, die ein Teil der zugehörigenArbeitsspindel 14 ist.
Mit anderen Worten bildet also d ie Welle eines der Elektromotoren 18 gleichzeitig die zugehörige Arbeitsspindel 14, die jedoch zusätzlich noch eine übliche Spannvorrichtung zum Festspannen des stangenförmigen Werkstoffs 22 umfasst. Beim Ausführungs beispiel umfasst die Spannvorrichtung ihrerseits ein Spannrohr 24 mit einem konischen Ende - in Fig. 1 rechts - welches mit Hilfe eines Spannzylinders 26 betätigbar ist. Jeder Elektromotor 18 besitzt einen Stator mit einer mit einem Speisestrom gespeisten Wicklung und einen Rotor, welcher als permanentmagnetischer Rotor oder als Kurzschlußläufer ausgebildet ist. Erfindungsgemäß werden als Elektromotoren für die Arbeitsspindein vorzugsweise regelbare Drehstrommotoren verwendet, die als Synchron- oder Asynchron-Motoren ausgebildet sein können, da regelbare Gleichstrommotoren den Nachteil haben, daß die Kommutatoren besitzen, die einem Verschleiß unterworfen sind.
Die Speisung der Statorwicklungen jedes der Motoren 18 erfolgt beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 über Schleifringe 28, die am hinteren - in Fig. 1 und 2 rechten - Wellenende der Welle 16 der Spindeltrommel 12 angeordnet sind und dort mit Bürstenanordnungen 30 zusammenwirken, die am Maschinenrahmen 10 befestigt sind. Dabei verlaufen die Zuleitungen zwischen den Schleifringen und den Statorwicklungen der Elektromotoren 18 durch die hohle Welle der Spindeltrommel 12. Man sieht, daß die Anordnung der Schleifringe und der Bürstenanordnungen an dem von den Arbeitsspindeln 14 abgewandten Ende der Spindeltrommel 12 den Vorteil mit sich bringt, daß diese Baugruppe zu einer für Wartungsund Reparaturarbeiten gut zugänglichen Einheit zusammengefasst ist.
Wie Fig. 1 zeigt, ist jeder der Arbeitsspindein 14 außerdem eine Geberanordnung zugeordnet, die aus einem mit der Arbeitsspindel 14 umlaufenden Geberelement 32 und einer zugehörigen Sensoranordnung 34 besteht. Die Sensoranordnungen 34 sind dabei in den den verschiedenen Schaltstellungen der Spindeltrommel 12 entsprechenden Positionen befestigt.
Aufgrund der beschriebenen Anordnung der Bürstenanordnungen 30 und der Sensoranordnungen 34 am Maschinenrahmen 10 ist gewährleistet, daß auch beim Fortschalten der Spindeltrommel 12 für jeden Motor 18 stets ein Speisestrom verfügbar ist, so daß die. Motordrehzahl je nach Bedarf auch während der Fortschaltvorgänge geändert werden kann, wie dies eingangs erläutert wurde. Am Ende eines Fortschaltvorgangs steht dann für jedes Geberelement 32 auch wieder eine Sensόranordnung 34 zur Verfügung, so daß nunmehr für die während der Fortschaltung nur steuerbaren Elektromotoren 18,nachdem sie die neue Schaltstellung erreicht haben, auch wieder eine Drehzahl- und Lageregelung durchgeführt werden kann.
Insgesamt lassen sich aufgrund der beschriebenen Konstruktion des erfindungsgemäßen Mehrspindel-Drehautomaten geringe Abmessungen und ein entsprechend geringes Gewicht der Spindeltrommel 12 realisieren, da der Durchmesser der Spindeltrommel 12 praktisch nur noch vom Durchmesser ihrer Welle 16 und vom Durchmesser der Motoren 18 bestimmt wird.
Der in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße MehrspindelDrehautomat ist rein konstruktiv im wesentlichen ebenso aufgebaut wie der Drehautomat gemäß Fig. 1. Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Ausfüh rungsformen besteht darin, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 auch die Sensoranordnungen 34 fest mit der Spindeltrommel 12 verbunden sind, und zwar mit dem vorderen Ende der Welle 16 der Spindeltrσmmel. Die Anschlußleitungen der Sensoranordnungen 34 laufen durch die hohle Welle 16 zu einer Sendeeinheit 36 am hinteren Wellenende. Die Sendeeinheit 36 ist so ausgebildet, daß sie einen Signalausgang besitzt, der direkt auf der Drehachse der Welle 16 liegt und damit eine quasi-stationäre Lage einnimmt, obwohl sich die Sendeeinheit 36 gemeinsam mit der Spindeltrommel 12 dreht. Eine am Maschinenrahmen 10 befestigte Empfangseinheit 38 liegt der Sendeeinheit 36 bzw. dem Signalausgang derselben derart gegenüber, daß die von der Sendeeinheit 36 erzeugten Signale von der Empfangseinheit 38 empfangen und an zugeordnete Auswerteeinrichtungen weitergeleitet werden können.
Außerdem ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 der Vorteil gegeben, daß die Drehzahl- und Lageregelung für die einzelnen Arbeitsspindein während der Trommelfortschaltungen nicht mehr unterbrochen wird, so daß eine Arbeitsspindel sofort nach Erreichen der neuen Arbeitsposition weiterarbeiten kann.
Bezüglich der Anordnung der umlaufenden Geberelemente 32 und der zugeordneten Sensoranordnungen 34 hat die Ausgestaltung gemäß Fig. 2 den Vorteil, daß jedem Geberelement 32 eine bestimmte Sensoranordnung 34 individuell zugeordnet ist, so daß jeder der aus einem Geberelement 32 und einer zugehörigen Sensoranordnung 34 bestehenden Signalgeber individuell sehr exakt justiert werden kann, was bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 nicht möglich ist, da dort jedes Geberelement 32 entsprechend der FortSchaltung der Spindeltrommel 12 nacheinander mit jeder der Sensoranordnungen 34 zusammenwirkt.
Nachstehend soll nunmehr anhand von Fig. 3 und 4 der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemäß verwendeten Absolutwert-Winkelcodierer näher erläutert werden.
Im einzelnen zeigt Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der die einzelnen Geberanordnungen als Absolutwertgeber ausgebildet sind, bei denen als umlaufendes Geberelement 32 auf der Arbeitsspindel eine Codierscheibe vorgesehen ist und bei denen die Sensoranordnung mehrere, den einzelnen Spuren der Codescheibe zugeordnete Sensoren umfasst, so daß die Sensoranordnung unmittelbar ein bit-paralleles Ausgangssignal liefert, welches in codierter Form den Drehwinkel der betreffenden Arbeitsspindel, bezogen auf eine Null- bzw. Referenzposition,anzeigt. Die einzelnen Sensoranordnungen sind in diesem Fall direkt mit einer Umschaltlogik 40 der Sendeeinheit 36 verbunden, deren Baugruppen in Fig. 3 von einer strichpunktierten Linie umrahmt sind. Die Umschaltlogik 40 sorgt dafür, daß die einzelnen Geber, die in Fig. 3 mit den Bezugszeichen G1 bis Gn bezeichnet sind, nacheinander zyklisch und periodisch mit einem Pufferspeicher 42 verbunden werden, der das AusgangsSignal des jeweils mit ihm verbundenen Gebers G1 bis Gn jeweils zu einem durch die Umschaltlogik 40 vorgegebenen Zeitpunkt übernimmt. Die bit-parallel in den Puffer 42 eingeschriebenen AusgangsSignale werden dann mit Hilfe eines Parallel/Seriell-Umsetzers 44 in serielle Bit-Folgen umgesetzt, welche über einen Ausgangsverstärker 46 an den Signalausgang der Sendeeinheit gegeben werden. Dieser Signalausgang kann beispielsweise aus einer Leuchtdiode bestehen, welche entsprechend der an den Verstärker 46 angelegten Bit-Folge Lichtimpulse erzeugt, die von der Empfangseinheit, welche am Eingang beispielsweise einen Fototransistor aufweisen kann, empfangen und einem Seriell/ParallelUmsetzer 48 zugeführt werden, an dessen Ausgang jetzt wieder die bit-parallelen Daten der einzelnen Geber G1 bis Gn nacheinander zur Verfügung stehen und in üblicher, im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher zu erläuternder Weise ausgewertet werden können, um eine Drehzahl- und Lageregelung für die einzelnen Arbeitsspindein durchzuführen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind anstelle der Absolutwert-Geber G1 bis Gn sogenannte inkrementelle Geber I1 bis In vorgesehen. Diese inkrementellen Geber besitzen als umlaufendes Geberelement beispielsweise eine Impulsscheibe mit zwei gegeneinander versetzten Spuren mit Inkrement-Marken und mit einer Null-Marke. Die Inkrement-Marken-Spuren und die Null-Marke der Impulsscheibe werden von Sensoren der zugeordneten Sensoranordnung abgetastet, welche zwei phasenverschobene Impulsfolgen sowie der Null-Marke entsprechende Referenzimpulse bzw. Null-Marken-Signale liefert. Gemäß Fig. 4 ist jedem Geber 11 bis In eine Schaltung 50.1 bis 50.n zugeordnet, in der für jede Flanke der beiden Impulsfolgen jeweils ein Zählimpuls erzeugt wird, in der ferner aufgrund der Phasenlage der Flanken der beiden Impulsfolgen ein Vorwärts- bzw. ein Rückwärts-Zählsignal erzeugt wird und in. der schließlich in Abhängigkeit von dem Referenzimpuls ein Rückstellimpuls erzeugt wird. Die AusgangsSignale der Schaltungen 50.1 bis 50.n werden dem Zähleingang, dem Zählrichtungseingang bzw. dem Rückstelleingang eines jeweils zugeordneten Vorwärts/Rückwärts-Zählers 52.1 bis 52.n zugeführt. An den Ausgängen der Zähler 50.1 bis 50.n stehen nunmehr in bit-paralleler Form wieder die Daten zur Verfügung, welche der absoluten WinkelStellung der betreffenden Arbeitsspindel entsprechen, so daß jeder der inkrementellen Geber 11 bis In zusammen mit der jeweils zugeordneten Schaltung 50.1 bis 50.n und dem zugehörigen Zähler 52.1 bis 52.n wieder einen Absolutwert-Geber bildet, wie er in Fig. 3 mit den Bezugszeichen G1 bis Gn bezeichnet ist, wobei jeder dieser Absolutwert-Geber, genauer gesagt, einen AbsolutwertWinkelcodierer darstellt. Die Ausgangssignale der verschiedenen "Absolutwert-Winkelcodierer" gemäß Fig.4 können nunmehr über die Umschaltlogik 40 wieder den Schaltungen 42 bis 46 der Sendeeinheit und von dort der Empfangseinheit 38 und der Schaltung 48 zugeführt werden, wie dies anhand der Fig. 3 erläutert wurde.
Fig. 5 zeigt, teilweise etwas schematisch, die wesentlichen Einzelheiten einer mit integrierten Schaltungen aufgebauten Sendeeinheit 36 gemäß der Erfindung.
In dem Schaltbild gemäß Fig. 5 sind nur die wesentlichen integrierten Schaltungen besonders mit Bezugszeichen bezeichnet, während passive Bauelemente wie Widerstände und Kondensatoren und kleinere, in ihrer. Funktion unproblematische Baugruppen wie Inverter und Und-Schaltungen nur mit ihren üblichen Symbolen dargestellt sind. Außerdem sind in Fig. 5, soweit erforderlich, die verschiedenen Speisespannungen, wie z.B. +5V, angegeben, wobei diese Angaben noch durch die Bezeichnung und Numerierung der einzelnen Anschlüsse bzw. "pins" der integrierten Schaltungen ergänzt sind. Dasselbe gilt für das schematische Schaltbild gemäß Fig. 6, die eine mit integrierten Schaltungen aufgebaute Empfängereinheit gemäß der Erfindung zeigt.
In den nachfolgenden Tabellen I und II sind die TypenNummer, der Hersteller, die Bezeichnung und, soweit erforderlich, eine kurze Funktionsbeschreibung für die wesentlichen Elemente der Schaltungen gemäß Fig. 5 und 6 tabellarisch zusammengefasst. in den Tabellen sind die Hersteller für die Bauelemente mit folgenden Abkürzungen bezeichnet: TI = Texas Instruments, MO = Motorola.
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Tabelle 2
Figure imgf000020_0001
Während bei den Drehautomaten gemäß Fig. 1 und 2 ständig eine Speisung der Elektromotoren und damit eine Steuerung derselben auch während der Trommelschaltungen erfolgen kann, zeigt Fig. 7 ein gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vereinfachtes Ausführungsbeispiel. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 lediglich durch die Ausbildung der Speiseeinrichtungen.
Die Speisung der Statorwicklung jedes der Motoren 18 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 über Schleifringe 28, welche auf der hohlen Motorwelle 20 bzw. der Arbeitsspindel 14 sitzen und mit Bürstenanordnungen 30 zusammenwirken, denen der Strom aus einer externen Stromquelle (nicht dargestellt) zugeführt wird und die am Maschinenrahmen 10 befestigt sind. Die Bürstenanordnungen 30 sind dabei an der in Fig. 7 linken Stirnseite des Maschinenrahmens 10 derart angeordnet, daß sie in den verschiedenen Schaltstellungen der Spindeltrommel jeweils mit einem Satz von Schleifringen 28 bzw. mit einer Schleifringanordnung zusammenwirken können, wobei sie sich jeweils über einen größeren Umfangswinkel erstrecken können.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ergeben sich insofern erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, als wegen der den Arbeitsspindeln individuell zugeordneten Elektromotoren für jede Spindel die optimale Drehzahl eingestellt werden kann, wobei dadurch, daß jede der Arbeitsspindein unmittelbar die Welle des zugehörigen Elektromotors umfasst, außerdem eine kompakte und vergleichsweise leichte Trommelanordnung erhalten wird. Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß bei einem Mehrspindel-Drehautomaten gemäß der Erfindung alle Motoren über den gleichen Gleichstromzwischenkreis gespeist werden können, beispielsweise bei geregelten Wechselstrommotoren, wodurch die Verlustwärme ebenso erheblich reduziert werden kann wie bei einer Rückspeisung ins Netz, wie sie beispielsweise bei der Drehzahlreduzierung von Gleichstrommotoren möglich ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mehrspindel-Drehautomat mit einer mittels eines Spindeltrommelantriebs bezüglich eines feststehenden Maschinenrahmens schrittweise in eine der Anzahl der Arbeitsspindeln entsprechende Anzahl von Schaltstellungen fortschaltbaren Spindeltrommel, in der die Arbeitsspindeln drehbar gelagert sind, mit jeweils einem individuell steuerbaren Elektromotor pro Arbeitsspindel, mit Speiseeinrichtungen für die Elektromotoren und mit Steuereinrichtungen zur Steuerung der Drehzahl der Elektromotoren, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jede der Arbeitsspindeln (14) unmittelbar die Welle (20) des zugehörigen Elektromotors (18) umfasst, daß die Speisung für sämtliche Elektromotoren (18) über Schleifringanordnungen (28) an einem Teilstück der Welle (16) der Spindeltrommel (12) und über Bürstenanordnungen (28) erfolgt, die angrenzend an die Schleifringanordnungen (28) am Maschinenrahmen (10) befestigt sind und daß die Steuereinrichtungen Bestandteil von Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen sind, welche pro Arbeitsspindel jeweils einen Drehwinkelgeber (G1 bis Gn; 11 bis In, 50.1 bis 50.n, 52.1 bis 52.n) zur Absolutwert-Winkelcodierung aufweisen, welcher ein synchron mit der zugeordneten Arbeitsspindel (14) umlaufendes Geberelement (32) und eine relativ dazu feststehende Sensoranordnung (34) umfasst.
2. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnungen (34) an Positionen des Masσhinenrahmens (10) befestigt sind, die den Schaltstellungen der Spindeltrommel (12) entsprechen.
3. Mehrspinde-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnungen (34) an der Spindeltrommel (12) befestigt und mit zugehörigen Auswerteeinrichtungen mittels an der Welle (16) der Spindeltrommel (12) angeordneter Übertragungseinrichtungen (36,38) gekoppelt sind, welche eine mit der Spindeltrommel (12) umlaufende Sendeeinheit (36) und eine am Maschinenrahmen (10) befestigte Empfangseinheit (38) umfassen.
4. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (36) an einem Ende der Welle (16) der Spindeltrommel (12) angeordnet ist und einen auf der Achse der Spindeltrommel (12) liegenden Signalausgang aufweist und daß die Empfangseinheit (38) als berührungslos arbeitende Empfangseinheit (38) ausgebildet ist.
5. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (36) als optische Sendeeinheit ausgebildet ist und daß die Empfangseinheit (38) als optische Empfangseinheit ausgebildet ist.
6. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (36) einen Parallel/Seriell-Umsetzer (44) umfasst und daß die Empfangseinheit (38) einen Seriell/Parallel-Umsetzer (48) umfasst. Mehrspindel-Drehautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber als umlaufendes Geberelement (32) eine Codescheibe und als Sensoranordnung (34) mehrere, den einzelnen Spuren der Codescheibe zugeordnete Sensoren umfasst.
Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber als umlaufendes Geberelement (32) eine Impulsscheibe mit mindestens zwei gegeneinander versetzten InkrementMarken-Spuren und mit einer Null-Marke und als Sensoranordnung (34) Sensoren zum Erfassen der Inkrement-Marken und der Null-Marke sowie eine Impulsformer-Schaltung (50.1 bis 50.n) zum Erkennen des Vorwärts- bzw. Rückwärtslaufs des InkrementMarken-Rings und zum Erfassen des Null-MarkenSignals sowie zum Erzeugen einer entsprechenden Ausgangsimpulsfolge, eines Richtungssignals und eines Rückstellsignals und einen Vorwärts/Rückwärts-Zähler (52.1 bis 52.n) zum Zählen der Ausgangsimpulse der Impulsformerschaltung (50.1 bis 50.n) umfasst, dessen Zählrichtung durch das Richtungssignal bestimmbar ist und der in Abhängigkeit von dem Null-Marken-Signal auf den Zählerstand Null zurücksetzbar ist.
Mehrspindel-Drehautomat nach einem der Ansprüche 1, 5, 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (36) einen Wellenlängen-Multiplexer umfasst, mit dessen Hilfe die Daten über mehrere voneinander unabhängige Datenkanäle gleichzeitig über einen Lichtleiter aussendbar sind und daß der Empfangseinheit (38) ein entsprechender Wellenlängen-Demultiplexer zur Auffächerung der empfangenen Datenfolgen auf mehrere Kanäle zugeordnet ist.
10. Mehrspindel-Drehautomat mit einer mittels eines
Spindeltrommelantriebs bezüglich eines feststehenden Maschinenrahmens schrittweise in eine der Anzahl der Arbeitsspindeln entsprechende Anzahl von Schaltstellungen fortschaltbaren Spindeltrommel, in der die Arbeitsspindeln drehbar gelagert sind, mit jeweils einem individuell steuerbaren Elektromotor pro Arbeitsspindel, mit Speise einrichtungen für die Elektromotoren und mit Steuereinrichtungen zur Steuerung der Drehzahl der Elektromotoren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jede der Arbeitsspindein (14) unmittelbar die Welle (20) des zugehörigen Elektromotors (18) umfasst, daß den Elektromotoren (18) Speiseeinrichtungen (28,30) mit mindestens einer stationären, aus einer externen Spannungsquelle gespeisten Anordnung (30) und mindestens einer damit zusammenwirkenden, drehbaren Anordnung (28) zugeordnet sind und daß die Steuereinrichtungen Bestandteil von Drehzahl- und Lageregeleinrichtungen sind, welche pro Arbeitsspindel jeweils einen Drehwinkelgeber (G1 bis Gn; 11 bis In, 50.1 bis 50.n, 52.1 bis 52.n) zur Absolutwert-Winkelcodierung aufweisen, welcher ein synchron mit der zugeordneten Arbeitsspindel (14) umlaufendes Geberelement (32) und eine relativ dazu feststehende Sensoranordnung (34) umfasst.
11. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Elektromotoren (18) als stationäre Anordnungen der Speiseeinrichtungen Bürstenanordnungen (30) und als drehbare Anordnungen Schleifringanordnungen (28) zugeordnet sind.
12. Mehrspindel-Drehautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenanordnungen (30) an den Schaltstellungen der Spindeltrommel (12) entsprechenden Positionen des Maschinenrahmens (10) befestigt sind und daß für jeden Elektromotor (18) eine zugeordnete, mit der betreffenden Arbeitsspindel (14) umlaufende Schleifringanordnung (28) vorgesehen ist.
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