CH422953A - Verfahren zur automatischen Steuerung von Werkzeugmaschinen und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    automatischen Steuerung von     Werkzeugmaschinen     und     Einrichtung    zur Ausübung des Verfahrens    Bei grösseren Werkzeugmaschinen wird der Ar  beitsablauf numerisch durch ein Programm gesteuert.  Die Erstellung eines solchen     Programmes    ist nicht  einfach, da bei der Erstellung der gesamte Bearbei  tungsablauf bis in die letzten Details berücksichtigt  werden muss, was für den     Ersteller    des     Programmes     eine reiche bearbeitungstechnische     Erfahrung    voraus  setzt. Die Erstellung eines solchen     Programmes    ist  aber nur bei hohen Stückzahlen in der Serienfabrika  tion wirtschaftlich.  



  Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht  nun darin, die vorbereitenden menschlichen Arbeiten  für den     nachherigen,    automatischen Bearbeitungsab  lauf so klein zu halten, dass der ganze     Programmier-          prozess    schon für kleine Stückzahlen     wirtschaftlich     wird und ausserdem die Möglichkeit gegeben ist, sich  bei der Programmierung der reichen praktischen Er  fahrung eines Berufsmannes an der Werkbank unmit  telbar zu bedienen, in der Weise, dass sein Vorgehen  bei der Bearbeitung eines Werkstückes als Muster für  die automatische Bearbeitung weiterer genau gleicher  Werkstücke aufgenommen wird.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren zur  automatischen Steuerung von Werkzeugmaschinen  lässt man die Programmierung und Speicherung der  für den automatischen Bearbeitungsablauf nötigen  Daten automatisch dann erfolgen, wenn der Bearbei  tungsablauf erstmalig von Hand durchgeführt wird.  



  Die Erfindung     betrifft    ferner eine Einrichtung  zur Ausübung des     Verfahrens,    bei welcher die Bewe  gungen der den Vorschub des Werkzeuges bzw. des  Werkstückes ausführenden Teile der Maschine in  Koordinaten aufgeteilt sind, wobei jeder Koordi  nate eine Messeinrichtung und ein Speicher zugeord  net ist.    Bei der Herstellung des ersten Werkstückes durch  einen Berufsmann werden somit die Bewegungen des  Werkzeuges oder des Werkstückes oder die kombi  nierten Bewegungen davon automatisch auf der Pro  grammierungseinrichtung gespeichert.

   Bei der Bear  beitung der weiteren genau gleich ausgebildeten  Werkstücke kann nun die Steuerung von Werkzeug  und Werkstück nach dem     hiefür    aufgenommenen  Programm der mit der Werkzeugmaschine in Wir  kungsverbindung stehenden Programmierungsein  richtung erfolgen.  



  In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh  rungsform einer mit der erfindungsgemässen Pro  grammierungseinrichtung versehenen Werkzeugma  schine schematisch     dargestellt,    und zwar zeigt:       Fig.    1 die Werkzeugmaschine mit der Program  mierungseinrichtung für die Aufnahme des     Program-          mes    und       Fig.    2 die Werkzeugmaschine im Vertikalschnitt  mit der Programmierungseinrichtung für die Abwick  lung des     Programmes.     



  Beim dargestellten Beispiel ist 1 eine Bohrma  schine, die von einem Berufsmann 2 bedient wird. 3  ist der die Bohrspindel 4     führende    Support     und    5 der  in der Bohrspindel 4 eingespannte Bohrer oder     Frä-          ser    für die Bearbeitung des Werkstückes 6. Der Sup  port 3 steht in Wirkungsverbindung mit einem     Ver-          stellkondensator    7. Dieser ist Teil eines Schwingkrei  ses 8, in welchem sich die     Frequenz    mit der Verstel  lung des Kondensators 7 ändert. 9 ist ein Tonbandge  rät zur laufenden     Speicherung    der Frequenzen des  Schwingkreises B.

   An das Tonband 9 ist ein elektro  nisches Gerät 10 angeschlossen. 11 ist ein elektrohy  draulisches     Servoventil,    welches den     Druckölzufluss     für die Betätigung des Kolbens 12' eines Servomotors  12 steuert.      Nachfolgend ist an einem     einfachen    Beispiel der  Programmaufnahme- sowie der     Programmabwick-          lungsvorgang        erNnfert.     



  Ein Facharbeiter 2 bohrt am Bohrwerk     (Fig.    1)  ein tiefes Loch in ein Werkstück 6, indem er den Vor  schub des Bohrers von Hand betätigt und entspre  chend seinen     Erfahrungen    den Bohrer 5     zwecks    Ent  fernung der Späne zeitweise aus der Bohrung     aus-          fährt.    Die Bewegung des Vorschubes wird auf den       Verstellkondensator    7 übertragen, welcher Teil eines       Schwingkreises    8 ist, in welchem sich die Frequenz  mit der Verstellung des Kondensators ändert.

   Diese  Frequenzen werden laufend auf das Tonband des       Tonbandgerätes    9     gespeichert.    Auf diese Weise ist  es     möglich,    jede Stellung, welche der Arbeiter dem  Werkzeug verliehen hat, als Frequenz im Tonband  des Gerätes 9 zu speichern und damit ein genaues       Arbeitsprogramm    zu erstellen.  



  Bei der Bearbeitung weiterer Werkstücke kann  die Steuerung des Bohrwerkes automatisch nach. dem  zuvor aufgenommenen Programm erfolgen. Nach       Fig.    2 wird zu diesem Zweck das Tonband des Ge  rätes 9 abgespielt. Die momentane Frequenz gelangt  in das     elektronische    Gerät 10, welches     als.    Ausgang  einen eingeprägten Gleichstrom     linear        zu    einer     Fre-          quenz-Differenz    am Eingang     liefert.    Von den beiden       Frequenzen,    die in das Gerät eingehen und deren Dif  ferenz also am Ausgang     erscheint,

      ist die eine Fre  quenz diejenige vom Tonband und die andere eine  sogenannte      Istfrequenz .    Diese     Istfrequenz    sei im  betrachteten Moment tiefer als die     Tonbandfrequenz.     Es wird also am Gerät-Ausgang ein Gleichstrom     flies-          sen,    welcher seinerseits das elektrohydraulische     Ser-          voventil    11     betätigt.    Dieses marktgängige, stufenlos  arbeitende Ventil hat die Eigenschaft, entsprechend  dem fliessenden     Strom    am Ausgang eine entspre  chende     Ölmenge    zu liefern,

   das heisst solange am  Eingang ein elektrischer Strom     fliesst,        fliesst    am Aus  gang auch eine     bestimmte    Ölmenge. Dieses<B>öl</B> ge  laugt in den Zylinder des Servomotors 12 und er  zeugt somit eine     Bewegung    des Servokolbens 12',  welcher seinerseits den Vorschub des Bohrers 5 am       Bohrwerk        steuert.    Im bereits     erwähnten    Verstellkon-         densator-Schwingkreis    8 wird durch diese Bewegung  die Frequenz gesteigert. Diese Frequenz ist nun die       Istfrequenz    und gelangt in das erwähnte elektrische  Gerät 10.

   Sobald die     Istfrequenz    mit der Tonband  frequenz übereinstimmt,     fliesst    am Ausgang des Ge  rätes kein Strom mehr. Der Vorschub des Bohrers  wird Null. Beim Abspielen des Tonbandes wird also,  wie     ersichtlich,    der momentanen Frequenz eine be  stimmte Position des Bohrers zugeordnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur automatischen Steuerung von Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Programmierung und Speicherung der für den automatischen Bearbeitungsablauf nötigen Daten automatisch dann erfolgen lässt, wenn der Bearbei tungsablauf erstmalig von Hand durchgeführt wird. II. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der den Vorschub des Werkzeuges bzw. Werkstückes ausführenden Teile der Maschine in Koordinaten aufgeteilt sind, wobei jeder Koordi nate eine Messeinrichtung und ein Speicher zuge ordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung ein Verstell kondensator (7) und ein, Teil des letzteren bildender Schwingkreis (8) dient, während als Speicher für die Aufnahme der Frequenzen des Schwingkreises (8) ein Tonbandgerät (9) vorgesehen ist. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem das Werkzeug (5) bzw. das Werkstück (6) führenden Maschinenteil ein Servomotor (12) in Wirkungsver bindung steht, dessen auf den Servokolben (12') wir kender Druckmittelzufluss von einem elektrohydrau- lischen Servoventil (11) gesteuert wird, das mit einem elektrischen Steuergerät (10) in Wirkungsverbindung steht.