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Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine
numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks durch wiederholte
Bea.rbeitungszyklen gemäß einem eine Vielzahl von Bearbeitungszyklen vorsehenden
Programm.
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Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen sind bekannt. Sie lassen Jedoch
hinsichtlich Arbeitsgenauigkeit und hinsichtlich J\rbeitseffektivitat zu wünschen
übrig. Zum Beispiel wird bei herkömmlichen Schleifmaschinen das Längs schleifen
in einander folgenden Arbeitszyklen durchgeführt, wobei abwe chselüd ein Längsvorschub$Querzustellung
des chleifmaschinentisches und ein Quervorschub oder eine Längsschleif- des Schleifspinlelstöcks
am Ende eines jeden Längshubes des Schleifmaschinentisches vorgenommen werden. Diese
Informationsträger, bearbeitung von Werkstücken wird mittels eines numerischen Steuersy-stems
gemäß numerischer Information durchgeführt, welche in einem geeigneten z. wie Lochstreifen
B, in einem Lochstreifen enthalten ist Diese numerische Information ist in dem in
der Reihenfolge enthalten, in welcher sich die Arbeitszyklen der Längsschleifbearbeitung
wiederholen. ie ist zwar möglich, ein Werkstück mit einem derartiger, numerischen
Steuersystem allein zu schleifen, jedoch lassen die Schleifgenauigkeit und die Schleifleistung
zu wünschen übrig.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine
zu schaffen, welche durch eine große Arbeitsgena.uiskeit und Arbeitseffektivität
a.usgezeichnet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkzeugmaschine
ein Meßgerät zum direkten Messen mindestens eines Parameters des Werkstücks umfasst,
sowie eine Steuereinrichtung, welche mit dem Meßgerät derart zusammenwirkt, daß
weitere einprogrammierte Bearbeitungszyklen übersprungen werden und gegebenenfalls
die Endbearbeitung vorgenommen wird, sobald das Meßgerät einen Parameterwert mißt,
welcher mit einem vorbestimmten Sollwert übereinstimmt.
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Es ist ein wesentliches Merkmal der.sorliegenden Erfindung, daß neben
der Einrichtung zum numerischen Steuern der Werkzeugmaschine noch ein Meßgerät zum
direkten Messen mind.estens eines Parameters des Werkstücks vorgesehen ist. Das
Meßgerät dient zum direkten Messen z. Be des Werkstückdurchmessers und es erzeugt
ein Meßsignal, durch welches die Längsvorschubhewegung gesteuert oder gestoppt wird.
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Andererseits dient die numerische Steuereinrichtung dazu, die abwechselnden
Vorschubbewegungen und verschiedene andere Operationen entsprechend eingelochter
numerischer Information zu steuern0 Die 3efehlsdaten für die abwechselnden Vorschubbewegungen
sind einzeln in Datenblocks im Lochstreifen enthalten5, und zwar in der Reihenfolge,
in wenn cher die Werkstückbearbeitung, wie z. B. die Längsschleifbearbeitung ausgeführt
werden soll. Die Befehlsdaten, welche nach Erzeugung des Meßsignals noch auf dem
Lochstreifen verbleiben, müssen ausgelassen werden, selbst wenn die Bearbeitungszyklen
entsprechend der eingelochten Information noch nicht beendet sind, Vorzugsweise
wird der Werkstückparameter nach Beendigung eines jeden Bearbeitung.szyklus direkt
gemessen. Nach dem Erzeugen eines Meßsignals
werden alle diejenigen
Datenblocks ausgelassen, welche ein Auslass-Symbol oder Sprungsymbol zu Anfang des
Blocks aufweisen. Auf diese Weise wird lediglich die gerade -notwendige Anzahl von
Bearbeitungszyklen durchgeführt, obwohl mehr Befehlsdatenblocks vorgesehen sind
als notwendig.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine umfasst eine Werkstückhalterung,
eine Werkzeu ghal terung und. Vors chube inrichtungen zur Bewegung der Werkstückhalterung
und der Werkzeughalterung, sowie einen numerische Steuereinrichtung zur Steuerung
der Vorschubeinricitngen in Übereinstimmung mit Befehlsdaten, so daß wiederholte
Bearbeitungszyklen in einer Längsbearbeitung durchgeführt werden. Ein Informationsträger
mit einer Vielzahl von Datenblocks ist vorgesehen, welcher mehr Daten enthalten
kann als die Werkstückbearbeitung tatsächlich erfordert. Jeder der Datenblocks umfasst
ein Blockendsymbol zur Unterscheidung der Blocks voneinander, sowie ein Auslass-Symbol
oder Sprungsymbol in der ersten Spalte eines jeden Blocks. Ein liochatreifenleser
liest die Befehladaten und gibt sie an die numerische Steuereinrichtung weiter.
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Eine Meßeinrichtung mißt den Durchmesser des Werkstücks nach Jedem
Bearbeitungszyklus. Eine Steuereinrichtung bewirkt, daß der Lochstreifenleser Datenblocks
mit,einem Auslass-Symbol auslässt oder überspringt, wenn das Meßgerät ein geeignetes
Ileßsignal abgibt, bis der Lochatreifenlesei an einem Datenblock anlangt, welcher
kein Auslaß-Symbol entliält.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: lpig. 1 eine erfindungsgemäße numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine
in raufsicht;
Fig. 2 ein Arbe itszyklendiagramm für eine Längaschleifbearbeitung;
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Lochstreifens für die Längaschleifbearbeitung; Fig.
4 eine Blockdiagremm zur veranschaulichung der Steuerung der Schleifmeschine gemäß
den Programmdaten; Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Logikechaltung zur Steuerung eines
Lochstreifenlessers; Fig.6A die Beziehungen zwischen verschiedenen Spannungen an
strategischen Punkten gemäß Fig. 5 in Bezug auf den Start des Lochstreifenlesers;
Fig. 63 die Beziehungen zwischen verschiedenen Spannungen an strategischen Punkten
gemäß Fig. 5 in Bezug auf das Stoppen des Lochstreifenlesers; Fig.6,C die Beziehungen
zwischen verschiedenen Spannungen an strategischen Punkten gemäß Fig. 5 in einem
weiteren Steuerstadium; Fig.6D die Beziehungen zwischen verschiedenen Spannungen
anstrategischen Punkten gemäß Fig. 5 für die Blockauslflssung und Fig. 7 eine schematische
Darstellung eines Relaiskreises zur Steuerung der Blockauslassung.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Längsschleifmaschine
mit einem Maschinenbett 11 und einem auf dem Ma.-schinenbett 11 verschiebbar gelagerten
Schleifspindelstock 13. Dieser trRt eine drehbare Schleifscheibe 12.
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Ferner ist ein Schleifmaschinentisch 16 vorgesehen, auf welchem ein
Spindelstock 14 und ein Reitstock 15 befestigt sind. Diese dienen der drehbaren
Lagerung eines Werkstücks 27. Der Schleifspindelstock 13 ksnn mittels eines Schrittmotors
oder impulsgesteuerten Motors 17 in Querrichtung bewegt werden, und zwar entweder
in der +Y- oder -Y-Richtung (Fig. 1). Andererseits kann der Schleifmaschinentisch
16 mittels eines Schrittmotors 18 in Längsrichtung bewegt werden, und zwar entweder
in +X-Richtung oder in --Richtung.
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Die Schrittmotoren oder impulsgesteuerten Motoren 17 und 18 werden
durch Befehlsimpulse gesteuert, welche von einer numerischen Steuereinrichtung 24
entsprechend numerisoher Information auf Informatjonsträgen, wie z. 3. Lochstreifen
21 oder dergleichen abgegeben werden. Die numerische Steuereinrichtung 24 kann ebenso
über eine Steuertafel 19 manuell gesteuert werden, Ferner ist auf dem S2schinenbett
11 eine Meßeinrichtung 23 verschiebbar befestigt. Diese kann entweder in +t-Rlchtung
oder in Y-Richtung bewegt werden.
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Sie umfasst ein Paar SIeßfUhler 22 und einen Meßkopf 28, an welchem
die Meßfühler 22 bewegbar befestigt sind. Die Fühler 22 können in eine Meßpositic>n
bewegt werden, wo sie sich aufeinander zu bewegen können und das Werkstück 27 von
entgegengesetzten Seiten umfassen können. Hierdurch kann der Durchmesser des Werkstücks
27 oder ein anderer äquivalenter Parameter des Werkstücks gemessen werden.
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Die Meßeinrichtung 23 soll im folgenden nicht näher beschriebenwerden,
da derartige Meßeinrichtungen der Pachwelt bekannt sind. Eine solche Meßeinrichtung
ist z. B. in der US-Patentanmeldung 781.105 der Anmelderin vom 4. Dezember 1968
beschrieben.
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Mit der beschriebenen Längsschleifmaschine erfolgt das Längsschleifen
in bekannter Weise derart, daß der
Schleifspindelstock 13 intermittierend
in Richtung auf das Werkstück zugestellt wird, und zwar jedes Mal nachdem der Schleifmaschinentisch
16 das Ende seiner Längsbewegung oder seines Hubes erreicht hat. Dies ist schematisch
im Arbeitszyklendiagramm der Fig. 2 dargestellt.
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Nachdem der Sehleifspindelstock 13 in einer ersten Stufe im Eilgang
bis nahe an das Werkstück heranbewegt wurde, wird er mit relativ großen Spantiefen
in den Stufen 2, 4, 8 und 10 zugestellt, so daß das Werkstück Jedes Mal wenn der
Schleifmaschinentisch 16 eine Längsbewegung in +X-Richtun oder -X-Richtung ausführt,
einer Schrupp-Schleif-Operation unterzogen wird. Bei den Arbeitsstufen 39 und 41
tritt anstelle der relativ großen Spantiefe eine relativ kleine Spantiefe, wobei
das Werkstück fertig geschliffen wird oder einer Feinbearbeitung oder Schlichtbearbeitung
unterzogen wird. Der Wechsel vom Schrupp-Schleifen zum Schlicht-Schleifen geschieht
auf Grund eines Meßsignals, welches von der Meßeinrichtung 23 erzeugt wird, sobald
das Werkstück durch die Schleifbearbeitung eine Abmessung erhält, welche zu der
gewünschten Endabmessung in einem vorbestimmten Verhältnis steht. Die durch den
Impulsmotor 17 bereitgestellte geringe Zustellung wird durch ein zweig tes Meßsignal
gestoppt, welches von der Meßeinrichtung 23 abgegeben wird, sobald das Werkstück
die gewünschte Endabmessung oder den gewünschten Enddurchmesser erreicht hat. Danach
wird das Werkstück lediglich durch einen Längsvorschub des Schleifmaschinentisches
16 geschliffen, wobei der Schleifspindelstock 13 gestoppt ist (Ausfeuerung).
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Danach wird der Schleifspindelstock 13 im Eilgang in der Stufe Nr.
78 in seine rückwärtige oder normale Position zurückgefahren.
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Nachstehend folg ein-Programm für den beschriebenen Längsschleifablauf.
F.R. steht für Vorschubgeschwindigkeit; D. steht-für Richtung; F.A. steht für Vorschubstrecke;
M.F. steht für verschiedene Anweisungen; P.C. steht für Bearbeitungszyklus und C.R.
steht für Blockendsignal.
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Die Angaben zur Vorschubstrecke sind in Millimetern gemacht und die
Schrägstriche (/) bedeuten Sprungsignale, Auslses-Signale oder "Skip"-Signale.
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Programmablauf P.C. Daten- F.R. D F.A. M.F. CR Bemerkungen block
Nr.
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1 F99 -Y 5.000 CR Eilgang des Spindelstocks 2 210 -Y 0.050 CR Zustellung
3 F20 X 500.000 M50 Cr Rast bei Längsendl ausschlag (M50) 4 F10 -Y 0.050 CR 5 F20
-X 500.000 M50 CR 6 IA60 CR Vorfahren des Meßgeräts 7 M61 CR Rückfahren des Meßgeräts
8 / F10 -Y 0.050 CR 9 / F20 A' 5,00.000 M50 CR 2 10 / F10 -Y 0.050 CR 11 / F20 -
X 500.000 M50 CR 12 / 1160 CR Vorfahren des IvIeßgeräts 13 / M61 CR Rückfahren des
Meßgeräts
Fortestzung Tabelle von Seite 7 P.C. Daten- F.R. D F.A.
M.F. CR Bemerkungen block Nr.
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3 14 / jeweilige Wiederholung der Blocks Nr. 8 bis ' ' ' Nr. 13; jeweils
mit einem Schrägstrich "/" ' ' ' ' ' ' 6 37 M61 CR Rückfahren des Geräte 38 M25
CR Ausschalten der Blockaualssung 39 F10 -Y 0.001 CR Zustellung 40 F15 X 500.000
M50 CR Rast bei Längsendausschlag (M50) 41 F10 -Y 0.001 CR 7 42 F15 X 500.000 M50
CR 43 M60 CR Vorfahren des Maßgerätes 44 M61 CR Rückfahren des Meßgeräts 45 / F10
-Y 0.001 CR 46 / F15 X 500.000 M50 CR 8 47 / F10 -Y 0.001 CR 48 / F15 -X 500.000
M50 CR 49 / M60 CR 50 / M61 CR . . .
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. . . Jeweilige Wiederholung der Blocks Nr. 45 bis . . . 50; jeweils
mit einem Schrägstrich "/" . . . M61 CR Rückfahren des 12 74 Meßgeräts 75 M25 CR
Ausschalten der Rlockaus-lassung 76 F 15 X 500.000 M50 CR Ausfeuern 77 F15 -X 500.000
M50 CR Ausfeuern 78 F99 Y 5.000 CR Zurückfshren des Schleifspindelstocks
Die'
Längaschleifbearbeitung schreitet in der Reihenfolge der Nummern der Blocks oder
der Sätze Nr. 1 bis Nr. 78 inlçlusive fort. Jeder Block umfasst Befehlsdaten oder
Anweisungen bezüglich einer eventuellen Auslassung (Sprung, SKIF), bezüglich der
Vorschubgeschwindigkeit, der Vorschubrichtung, der Vorschubstrecke und bezüglich
weiterer Maschinenfunktionen. Ferner sind Blockendanweisungen oder Begrenzer vorgesehen,
welche die Jeweiligen Stufen der Schleifbearbeitung begrenzen. Die Befehlsdaten
sind gemäß Fig. 3 entsprechend der Reihenfolge der Blocknummern auf einen Informationsträger
aufgezeichnet oder in einen liochstreifen eingelocht. Hierzu kann ein nicht dargestellter
Stanzer oder Tastenlocher oder eine äquivalente Einrichtung Verwendet werden, deren
Anwendung dem Fachmann bekannt ist.
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Der Einfachheit halber und der Übersichtlichkeit wegen, sind in Fig.
3 oberhalb des Lochstreifens 21 die zugehörigen Symbole und Blocknummern derart
aufgeführt, daß jedes geschriebene Symbol einer Spalte zugeordnet ist, in welcher
ein dem Symbol entsprechendes Loch oder mehrere dem Symbol entsprechende Löcher
selektiv vorgesehen sind.
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In Bezug auf die Figuren 1 und 2 und auf das oben wiedergegebene Programm
soll im folgenden der Ablauf der sich wiederholenden Schleifbearbeitungen entsprechend
der Befehlsdaten erläutert werden.
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Entsprechend der Befehlsdaten des Blocks Nr. 1 wird der Schleifspindelstock
13 durch den Impulsmotor oder &chrittmotor 17 mit einer Vorschubgeschwind.igkeit
entprechend F99 (siehe Programm) in der -Y-Richtung um eine Vorschubstrecke von
5.000 mm bewegt. Diese Bewegung ist in Fig. 2 mit Nr. 1 bezeichnet. Ferner wird
der Schleifspindelstock 13 gemäß Block Nr. 2 mit einer Vorscliubgeschwindigkeit
F10 in der -Y-Richtung um eine Vorschubstrecke von 0.050 mm bewegt. Diese Bewegung
ist in Pig. 2 mit Nr. 2 bezeichnet.
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Entsprechend der Befehlsdaten des Blocks Nr. 3 wird der Schleifmaschinentisch
16 oder das Werkstück 27 mittels des Impulsmotors 18. mit einer Vorschubgeschwindigkeit
von F20 um eine Vorschubstrecke von 500.000 mm in der +X-Richtung bewegt. Diese
Bewegung ist in Fig. 2 mit Er, 3 bezeichnet. Ferner wird der Maschinentisch durch
die Anweisung M50 in bekannter Weise für eine gewisse Zeit in der rechten Endstellung
der Längsbewegung gehalten. Gemäß der Stufe Nr. 4 in Fig. 2 wird sodann der Schleifspindelstock
13 oder die Schleifscheibe 12 mittels des Schrittmotors oder Impulsmotors 17 entsprechend
den Befehladaten des Blocks Nr. 4 mit einer Vorsehungeschwindigkeit von F10 um eine
Vorschubstrecke von 0.050 mm in -Y-Richtung zugestellt. Sodann wird der Schleifmschinentisch
16 gemäß Biock Nr. 5 durch den Schrittmotor 18 entsprechend der Stufe Nr. 5 in Fig.
2 mit einer Vorschubgeschwindigkeit F20 um eine Vorschubstrecke von 500.000 mm in
-@-Richtung bewegt, worauf nach Erreichen des linken Huhendes gekäß dem Befehl M
50 eine Rast eingelegt wird. Während dieser Rast wird das Meßgerät 23 entsprechend
dem Defehl M 60 im Block Nr. 6 in Meßposition bewegt und der Durchmesser des Werkstücks
27 wird direkt gemessen. Sodann wird das Meßgerät 23 entsprechend dem Befehl M61
im Block Nr. 7 wieder in seine zurückgezogene oder normale Position zurückgefahren.
Es soll nun angenommen werden, daß au9 Grund. dieser Messung das oben beschriebene
erste Meßsignal noch nicht von dem Meßgerät 23 erzeugt wird. Daher schl gießt sich
entsprechend den Blocks Nr. 8 bis 13 ein zweiter Bearbeitungszyklus an, welcher
mit dem beschriebenen ersten Bearbeitungszyklus entsprechend der Blocks Nr. 2 bis
7 bis auf die Gegenwart der Auslaß-Signale oder SKIP-Signale ("/") identisch ist.
Die Gesamtzahl der einprogrammierten Bearbeitungszyklen wurde einer Schrupp-Schleif-Bearbeitung
entsprechen, welche stärker ist als tatsächlich benötigt.
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In vorstehendem Fall wind z. B. sechs Bearbeitungazyklen (1 bis 6
inklusive) für das Schrupp-Schleifen vorgesehen.
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Diese sechs Bearbeitungazyklen bestehen aus den Datenblocks Nr. 2
bis Nr.37 inklusive. Mit Ausnahme der Blocks lTr. 2 bis 7 des ersten Bearbeitungszyklus
sind in diesen Datenblocks Auslass-Symbole oder SKIP-Symbole "/" vorgesehen, Diese
Auslass-Symbole sind in der ersten Spalte eines jeden Datenblocks vorgesehen. Durch
diese Auslass-Symbole oder Sprung-Symbole oder SKIP-Symbole werden überflüssige
Bearbeitungszyklen ausgelassen. Sobald nämlich das erste meßsignal erzeugt ist,
verhindern die Auslass-Signale eine Durchführung der weiteren Bearbeitungazyklen
auf Grund der Befehladaten in den verbleibenden Blocks.
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Wenn z. B. das Meßgerät 23 nach den Meßoperationen entsprechend den
Blocks Nr. 12 und 13 das erste Meßsignal erzeugt, so werden die Befehlsdaten der
Blocks Nr. 14 bis 37 inklusive für die auf den zweiten Bearbeitungszyklus folgenden
Bearbeitungszyklen ausgelassen. Hierzu ist gemäß Figuren 4 und 5 eine Steuerschaltung
25 vorgesehen, deren Arbeitsweise im folgenden näher erläutert werden soll. Die
oben beschriebene Anlassung von Blocks wird wieder durch den Befehl 1425 des Blocks
Nr. 38 gestoppt.
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In -ähnlicher Weise dienen die Blocks Nr. 39 bis 74 inklusive dem
Feinschleifen in sechs Bearbeitungszyklen ( Zyklus Nr. 7 bis Zyklus ein. 12 inklusive).
Mit Ausnahme der Blocks des 7. Bearbeitungszyklus ist für jeden Block in der ersten
Spalte ein Auslass-Signal oder Sprung-Signal oder SEIP-Signal vorgesehen. Beim Feinschleifen
wird der Schleifmaschillentisch 16 durch den Schrittmotor 18 mit der Vorschubgeschwindigkeit
P15 bewegt, nachdem der Schleifspindelstpck 13 um einen Betrag von 0.001 mm zugestellt
wurde.
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Nach einer Blockauslassung ähnlich derjenigen beim Schrupp-Schleifen
schließt sich eine Ausfeuerung an, welche dem Fachmann bekannt ist. Diese Ausfeuerung
wird entsprechend
der Befehlsdaten der Blocks Nr. 76 und 77-ausgeführt.
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Am Ende wird der Schleifspindelstock 13 wieder mit der Geschwindigkeit
R99 in seine zurückgezogene oder normale Position zurückgefahren. Auf diese Weise
wird die Längsschleifbearbeitung entsprechend der numerischen Information eines
Programms durchgeführt.
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Im folgenden soll eine Steuereinrichtung beschrieben werden, welche
die beschriebene Längschleifbearbeitung entsprechend den Befehladaten oder der Information
des Lochstreifens 21 und entsprechend den Meßsignalen des Meßger'ätes 23 steuert.
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In Fig. 4 ist das gesamte Steuersystem in Form eines Blockd.ia-gramms
dargestellt.Die in einem Streifen 21 enthaltene Information wird durch einen Lochatreifenleser
oder einen äquivalenten Datenleser 20 gelesen. Eine Dekodiereinheit oder Entschlüsselungseinheit
30 unterscheidet zwischen numerischen Daten, alphabetischen Daten, Symbolen und.
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dergleichen. Er liest die dekodierte oder entschlüsselte Informa-tion
in einen Pufferspeicher oder in ein Speicherregister 31 ein. Die Steuerschaltung
25 steuert den Start, das Stoppen und die oben erwähnten Auslassoperationen oder
Sprungoperationen des Lochstreifenlesers. Die Steuerschaltung 25 soll im folgenden
näher erläutert werden. Die Steuereinheit 25 spricht auf die folgenden Signale a.n:
Blockendsignal CR; alphabetisches Signal I#A; Schrägstrichsignal "/" oder SL. Alle
diese Signale wurden von der Entschlüsselungseinheit oder. der Dekodiereinheit 30
verarbeitet. Die Steuereinheit 25 spricht ferner auf ein Blockauslass-Signal BLD
an, sowie auf verschiedene weitere Sunlitionen F: und auf ein Signal CIO, welches
die Vollständigkeit der Impulsverteilung a-nzeigt. Das
Bezugszeichen
32 bezeichnet einen Impulaverteilungatromkreis, welcher entsprechend der vom Lochstreifen
21 befohlenen Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubatrecke Impulse erzeugt. Ein Ausgangasteuerkreis
33 dient zur Wahl der Impulamotoren 17 und 18 und. wählt die +-Richtung oder --Richtung
mittels eines nicht dargestellten Umschaltgatters. Das Bezugazeichen 34 bezeichnet
einen Antriebsstromkreis, welcher für die Drehbewegung der Impulamotoren oder Schrittmotoren
17 und 18 vorgesehen ist, welche auf dessen Impulasignale ansprechen und den Schleifmaschinentisch
16 und den Schleifspindelstock 13 bewegen. Der Lochstreifenleser 20, der Dekodierer
30, das Register 31, der Verteilungsstromkreis 32, der Ausgangsstromkreis 33 und.
der Antriebsstromkreis 34 wurden lediglich kurz beschrieben, da diese Komponenten
dem Fachmann bekannt sind. Es soll jedoch erwähnt werden, daß derartige Komponenten
in herkömmlichen numerischen Steuereinrichtungen der Firma Fujitsu Ltd., Kawasaki,
japan enthalten sind, welche unter der Bezeichnung FANUC NODEI 260 im Handel sind.
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Im folgenden soll die Steuereinrichtung 25 unter Bezugnahme auf Fig.
5 näher erläutert werden. Gemäß Fig. 5 sind Logikschaltungen vorgesehen, welche
NA1-Gatter umfassen, die mit den Bezugszeichen 50 bis 61 inklusive bezeichnet sind
und durch eine Funktion gekennzeichnet sind, deren Ausgangssignal nur dann niedrig
(0) ist, wenn alle Eingangs signale hoch (1) sind. Ferner umfasst die Steuerschaltung
25 eine Umkehrstufe oder einen Inverter 49, welcher eine komplementäre Punktion
erzeugt, sowie Flip-Flops FF1, FF2 und FF3.
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Diese Flip-Flops werden durch die Verbindung zweier NAND-Schaltungen
oder NAND-Gatter gebildet. Ferner sind Differentialstromkreise DIF1 und DIF2 vorgesehen.
Sie werden durch die Verbindung von zwei'NAND-Gattern und einem Kondensator gebildet.
Die Flip-Flops sollen nicht im einzelnen beschrieben werden, da derartige Schaltungen
dem Fachmann bekannt sind. Es soll erwähnt werden, daß Flip-Flops im einzelnen in
"Logic Design with Integrated
Circuits" von William E. Wickes,
John Wiley & Sons, Inc.
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beschrieben sind.
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Im folgenden sollen die einzelnen Detriebszustände der beschriebenen
Schaltung erläutert werden.
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Gemäß Fig. 5 muß für das Starten desv Lochstreifenlesers 20 an dem
mit READ bezeichneten Anschluß zunächst ein a-Ausgangssignal erscheinen. Dies bedeutet
mit anderen Worten, daß am Ausgangsanschluß des NAND-Gattere 57 ein hohes Ausgangssignal
oder ein 1-Ausgangssignal erscheinen muß, wenn an den Eingängen desselben ein niedriges
Eingangsaignal oder O-Eingangssignal liegt. Damit am Eingang des NAND-Gatters 57
ein O-Eingangssigna-l anliegt, muß am mit CIO bezeichneten Anschluß ein 1-Signal
anliegen. Dies ist nach beendeter Impulsverteilung der Fall. Ferner mu bei Durchführung
einer der mit M.F. bezeichneten verschiedenen anderen Funktionen an dem mit MFO
bezeichneten Anschluß ein 1-Signal anliegen. Hierdurch erscheint am Ausgang des
NAND-Gatters 51 ein negativer Differentialimpule oder ein niedriger Eingangsimpuls.
Hierdurch schaltet das Flip-Flop FF; in seiner 1-Zustand um.
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Die Arbeitsweise der Differentialschaltung DIF 1 soll nicht im einzelnen
erläutert werden, da derartige Schaltungen dem Fachmann bekannt sind. Im Rahmen
vorliegender Beschreibung genügen die folgenden Bemerkungen. Da das 1-Ausgangssignal
des NAND-Gattere 50 auf Grund der Verzögerungsfunktion des Kondensators Cl verzögst
wird, erscheint am Ausgang des NAND-Gatters 51 ein O-Ausgangssignal. Somit erscheint
dieses Ausgangssignal auch am Ausgang des Differentialschaltkreises DIF 1 während
einer kurzen Zeitdauer, welche durch die Kapazität des Kondensators Ci bestimmt
ist.
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Sodann schaltet die' Differentialsehaltung DIF1 in ihren 1-Zustand
um. Dies geschieht in dem Moment, in dem das NAND-Gatter 50 in seinen O-Zustand
umschaltet, wie in Fig. 6A dargestellt. Somit wird vom Differentialsohaltkreis DIi'1
ein negativer Differentialimpuis abgegeben.
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Der Leiser 20 für den Lochstreifen oder einen anderen Informationsträger
ist abgeschaltet oder gestoppt, wenn eine an dem mit READ bezeichneten Anschluß
ein O-Ausgangssignal erscheint. Das Flip-Flop PPI muß mit anderen Worten in seinen
O-Zusta-nd zurückgeführt werden, so daß am Ausgang des NAND-Gatters 57 eine O-Ausga.ngssignal
erscheint, wenn ein negativer Impuls oder ein O-Eingangssignal am Eingang des HAND-Gattes
58 anliegt. Zum Anlegen eines O-Eingangssignals an das NAND-Gatter 58 muß der Anschluß
I#A in seinen O-Zusta-nd umschalten, wenn der Lochstreifenleser 20 die alphabetischen
Symbole liest, welche gemäß Fig. 3 im Anfangsbereich eines jeden Blocks des Lochstreifens
21 enthalten sind. Hierdurch wird das die NAND-Gatter 54 und 55 umfassende Flip-Flop
FF2 derart geschaltet, daß am Ausgang des NAND-Gatters 54 und somit auch am Ausgang
des Flip-Flops FF2 ein 1-Ausgangseignal erscheint. Da der Anschluß Cr in seinen
1-Zustand. um-schaltet, wenn ein Block-endsymbol CR vom Lochatreifenleser 20 gelesen
wird, EO erscheint am Ausgang des NAND-Gatters 56 ein O-Ausgangssignal. Hierdurch
wird das Flip-Flop EF1 gemäß Fig. 6B umgeschaltet.
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Hierdurch wird der Anschluß READ in den O-Zustand umgeschaltet und
der Lochstreifenleser 20 stoppt die Besetätigkeit. Die normale Lesetätigkeit wird
somit jedes Mal gestoppt, wenn die Befehlsdaten der einzelnen Datenblocks vom Lochstreifenleser
2Q gelesen worden sind.
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Danach beginnt der lochatreifenleser wieder mit dem lesen der Befehle
und des nächsten Datenblocks sobald die von den vorhergehenden Befehlsda-ten diktierten
Arbeitsschritte ausgeführt sind. Somit werden die vorbestimmen Arbeitsschritte fortlaufend
durch die abwechselnde. Wiederholung des Startens und Stoppens der lese tätigkeit
in Übereinstimmung mit der einprogrammierten Bearbeitungsreihenfolge durchgeführt.
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Der Lochstreifenleser 20 befindet sich in-einem Zustand für das Überspringen
oder Auslassen bestimmter Blocks (SKIP condition), wenn am Eingang des NAND-Gatters
58 kein 0-Eingangssigna.l anliegt, obwohl der Anschluß CR in seinen 1-Zustand umschaltet,
um die Lesetätigkeit des Lochstreifenlesers 20 zu stoppen. Da-s Flip-Flop FF2, welches
sich in seinem 1-Zustand. befindet, da ein alphabetisches Symbol gelesen wurde,
muß daher in seinen O-Zustand umgeschaltet werden, um zu verhindern, daß auf den
Einga.ng des NAND-Gatters 56 ein Eingangasignal ausgeübt wird. Um das Flip-Flop
FF2 in seinen O-Zustand. zu versetzen., wird ein negativer Impuls oder O-Eingangsimpuls
an den Eingang des NAND-Gatters 55 angelegt, wenn ein 1-Eingangssignal an den Anschluß
CR angelegt wird. Sobald der Ausgang des Inverters 49 in seinen 1-Zustand umschaltet,
wird durch das Zusammenwirken des Inverters 49 und des Differentialstromkreises
DIF2 ein negativer Differentialimpuls erzeugt? wodurch das Flip-Flop P122 gemaß
Fic. 6C in seinen O-Zustand versetzt wird. Gleichzeitig wird der negative Differentialimpuls
ferner auch an den Eingang des NANd-Gatters 59 des Blip-Plops 1n1n3 angelegt, so
daß das Flip-Flop FF3 umgeschaltet wird, wobei am Anschluß NR ein 1-Eingangssignal
erscheint. Das vom Anschluß NR kommende Signal wird. als ein ein Gatter betätogendes
Signal
der Dekodiereinrichtung 30 zugeführt. Wenn sich der Anschluß
NR in seinem O-Zustand. befindet, so ist d.a.-s Gatter der Dekodiereinrichtung 30
geschlossen, so daß es nicht auf eingehende Information reagiert, obwohl die Eingangsinformation
vom Lochstreifen 21 durch den Lochstreifenleser 20 gelesen wird. Demgemäß befindet
sich in diesem Fall das Flip-Flop 1722 immer noch in seinem umgeschalteten Zustand,
da der Wert am Anschluß I#A nicht in seinen O-Zusta.nd umschaltet, so daß der Lochstreifenleser
20 einige der Datenblocks auf dem lochstreifen 21 überspringen oder auslassen kann.
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Die Bedingung für den Start der Auslassoperation (Schließen des Gatters
oder Tores der Dekodiereinrichtung 30) besteht darin, daß sich der Wert des Anschlusses
§ im O-Zustand befindet, d. h. daß das Flip-Flip FF3 in seinen O-Zusta.nd.
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zurückgeschaltet wird. Zum Zurückschalten des Flip-Flops FF3 werden
1-Eingangssignale an beide Anschlüsse BLD und SL angelegt, wodurch ein O-Ausgangssignal
am Ausgang des NAND-Gatters 61 erscheint, wie in Fig. 6D dargestellt.
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Wenn mit anderen Worten der Lochstreifenleser 20 ein Schräg-strichsymbol
liest, während der Anschluß BLD sich im 1-Zustand. befindet, so wird ein O-Ausgangssignal
an den Eingang des NAND-Ga.tters 60 angelegt, wodurch das Flip-Flop FF# gemäß Fig.
6D in seinen O-Zustand umgeschaltet wird.
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Der Anschluß BlD befindet sich in seinem 1-Zustand. wenn die Blockauslassungsschaltung
auf "EIN" steht. Dies wird durch ein Relais R100 (Fig. 7) befohlen, welches durch
das vom Meßgerät 23 bereitgestellte Meßsignal betätigt wird. Dieses soll weiter
unten näher erläutert werden.
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Der zurückgeschaltete Zustand des Flip-Flops FF3 wird so lange beibehalten,
bis der Lochstreifenleser 20 das Blockendsymbol CR auf dem Lochstreifen 21 liest.
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Wenn der Anschluß OR in den 1-Zustand umgeschaltet wird, so wird dem
Eingang des NAND-Gatters 59 ein negativer Differentialimpuls zugeführt, wodurch
das Flip-Flop 2
in seinen 1-Zustand versetzt wird. Solange jedoch
das Blockauslass-Signal in seinem 1-Zustand verbleibt, wird jedoch das Plip-Blop
FF3 immer wieder in seinen O-Zustand zurückgeschaltet, wenn der lochstreifenleser
20 ein Schrägstrich-Symbol in der ersten Spalte eines Programmblocks auf dem Lochstreifen
21 liest. Hierdurch wird der jeweilige Programmblock mit dem Schrägstrichsymbol
übersprungen.
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Die Bedingung für das Stoppen des Blockauslassens oder des Überspringens
von einzelnen Programmblocks (Öffnen des Gatters oder Tors der Dekodiereinrichtung
30) besteht in einem Umschalten des Wertes am Anschluß NR in seinen 1-Zustand. Es
wird mit anderen Worten dem Plip-Plop FF3 nicht gestattet, zurückzuschalten, wenn
sich das Blockauslass-Signal in seinem "AUS"-Zustand befindet und wenn der betreffende
Programmblock, welcher durch den Lochatreifenleser 20 gelesen wird, kein Schrägstrichsymbol
aufweist.
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Da das Signal für das Öffnen des Gatters der Dekodiereinrichtung 30
(Anschluß NR im 1-Zustand) durch das Flip-Flop P25 erzeugt wird, welches in seinen
1-Zustand geschaltet wird, wenn ein 1-Ausgangssignal am CR-Anschluß escheint, so
kann dabei das alphabetisches Symbol in dem Programmblock dekodiert werden um den
Anschluß I#A in seinen O-Zustand umzuschalten, wodurch das Flip-Flop FF2 in seinen
1-Zustand umschaltet. Wenn soda: ein 1-Singa-ngssigna-l dem Anschluß OR zugeführt
wird, Eo wird das Flip-Flop FF1 zurückgeschaltet, wodurch der READ-Anschluß in seinen
O-Zustand versetzt wird, so daß die Lesetätigkeit des Lochstreifenlesers 20 gestoppt
wird.
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Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 7 ein Block auslass-Stromkreis
beschrieben werden. Dabei bedeutet das Bezugszeichen CR 100 ein Relais zum Befehlen
einer Blockauslassoperation. Das Bezugszeichen CR 15 bedeutet
ein
Relais zum Speichern des ersten Meßsignals und das Bezugszeichen CR16 bedeutet ein
Relais zum Speichern des zweiten Meßsignals. Das Bezugs zeichen CrSA1 bezeichnet
einen Kontakt, welcher durch das erste Meßsignal geschlossen wird und das Bezugszeichen
CrSA2 bezeichnet einen Kontakt, welcher durch das zweite Meßsignal geschlossen wird.
Ein normalerweise offener Kontakt CCr15 des Relais C11'5 wird bei Betätigung desselben
geschlossen, wonach ein normalerweise geschlossener Kontakt Cr15 geschlossen wird.
Wenn der Kontakt GrSA1 geschlossen wird, so wird das Relais CR100 betätigt und dieses
wird durch die Haltekontakte Cr100 in Betätigung gehalten und erzeugt ein Blockauslass-Signal
im "EIN"-Zustand. Hierdurch wird der An:chluf BLD in den 1-Zustand versetzt. Dabei
wird der Programmblock, welcher ein Schrägstrich-Symbol aufweist, ausgelassen oder
übersprungen, da nämlich während der Lesetätigkeit des Lochstreifenlessers 20 am
Anschluß SL ein 1-Ausgangssignal erscheint. Die Abschaltung des Relais Cr 100 wird.
entsprechend dem Lochstreifen durch ein-Signal M25 befohlen. Die Abschaltung des
Relais CR100 geschieht durch öffnen der normalerweise geschlossenen Kontakte CrM25.
Wenn das Relais CR15 durch das erste Meßsignal betätigt wird, so werden die normalerweise
geschlossenen Kontakte Cr15 geöffnet, so daß das Relais CR100 nicht betätigt werden
kann, selbst wenn der normalerweise offene Kontakt CrSA1 geschlossen wird. Wenn
der Kontakt CrSA2 durch das zweite Meßsignal, welches vom Meßgerät 23 kommt, geschlossen
wird, so wird das Relais CR100 wiederum betätigt, wodurch ein Blockauslass-Signal
im "EIN"-Zustand engeugt ½t wird. Hierdurch werden die entsprechenden Programmbefekle
für das Feinschleifen übersprungen. Die Abschaltun des Relais CR100 wird durch das
Signal M25 befohlen.
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Sie erfolgt über die Öffnung des normalerweise geschlosse er Kontakts
CrI2t. Wenn das zweite Meßsignal von dem
Meßgerät 23 erzeugt wird,
so wird. das Relais CR16'betätigt und das sich im Haltezustand befindende Relais
CR15 wird abgeschaltet. Das Relais CR16 wird abgeschaltet, wenn der Kontakt Cr100
durch das Blockauslaß-Signal im "AUS"-Zustand geöffnet wird.