DE2800410A1

DE2800410A1 - Numerisch gesteuerte transfermaschine

Info

Publication number: DE2800410A1
Application number: DE19782800410
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kobayashi; Takeshi Matsuho
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-07-13
Also published as: JPS5385583A; CH619172A5; US4259627A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH ο ■ eoj₄ unierpfahfenhofen 4-. Jan. 1978

PATENTANWALT H S/l£§ Q Q ^ *] Q

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TELEGRAMMADRESSE : CABLE ADDRESS . PATENDUCH MÜNCHEN

TELEX: B2173O

Meine Akte: S-4-369

Seiko ßeiki Kabushiki Kaisha Oliiba, Japan

Numerisch gesteuerte Transfermaschine

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Transfermaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei bekannten Transfermaschinen wird die Vorschuboperation jeder Arbeitseinheit durch einen Ifockenmechanismus gesteuert. Daher ist die Zahl der Bearbeitungsmöglichkeiten in einem Bearbeitungsweg bzw. einer Bearbeitungsbahn beschränkt, da es schwierig ist, die Konfiguration des Nockens kompliziert zu gestalten. Bei einem Werkzeugwechsel ist viel Arbeit erforderlich, um den Nocken entsprechend zu gestalten, der entsprechend der Bearbeitungsbahn berechnet ist, den Nocken

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auszuwechseln, den Hocken herzustellen und um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen, weshalb "bekannte Transfermaschinen nicht dafür geeignet sind, geringe Bearbeitungsvorgänge an verschiedenen Werkstücken auszuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine numerisch gesteuerte Transfermaschine zu schaffen, welche die Schwierigkeiten und Nachteile bei bekannten Transfermaschinen vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Transfermaschine erfolgt eine numerische Steuerung solcher Art, daß die Arbeitsvorschuboperation der jeweiligen Arbeitseinheiten direkt durch einen Impulsmotor oder dgl. gesteuert wird. Außerdem ist ein numerischer Steuermechanismus vorgesehen, infolgedessen eine Befehlsabgabe, die Bestimmung der Vorschubrichtung/der Vorschubgeschwindigkeit und des Vorschubbetrages der Arbeitseinheit automatisch auf der Basis von numerischen Daten gesteuert werden, die auf einem digitalen Schalter oder Band oder dgl. gespeichert sind.

Die Erfindung schafft somit eine Transfermaschine zum Transfer eines Werkstückes, wobei die Transfermaschine aus mehreren Arbeitseinheiten besteht, die einzelne Bearbeitungen an zugeordneten Werkstücken ausführen. Die Vorschuboperation der einzelnen Arbeitseinheiten wird während des Bearbeitungsvorganges automatisch entsprechend numerischer Eingangsdaten gesteuert.

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Als Eingabeeinrichtung Tür die Steuerinformation kann erfindungsgemäß ein vergleichbar einfacher Digitalschalter verwendet werden. Die Steuerinformation kann auch auf einem Lochstreifen oder einem Hagnetband programmiert sein, so daß die Information von diesem Lochstreifen oder Magnetband abgelesen wird und ausgeführt wird, wobei die Informationen durch ein Operationssystem erfaßt und differenziert v/erden und jeder der Steuereinheiten zugeführt werden.

Vorzugsweise werden als Vorschubmoboren mehrdimensionale Motoren verwendet, die geeignet sind, der Reihe nach durch ein Motorantriebs- und Steuersystem angesteuert zu werden. Werden den Vorschubmofcoren entsprechend viele Antriebsund Steuersysteme vorgesehen, dann kann ein mehrdimensionaler, gleichzeitiger Vorschub, d.h. der Vorschub an mehreren Arbeitseinheiten gleichzeitig ausgeführt werden.

Erfindungsgemäß ist somit die Steuerung der Vorschuboperation jeder Arbeitseinheit auf der Basis einer vorprogrammierten numerischen Information möglich. Dadurch können solche Nachteile überwunden werden, daß die Arbeitsbahn durch die komplizierte Konfiguration eines Nockens wie bei einer bekannten Schalteinheit beeinträchtigt wird, wobei eine derartige Schalteinheit bei bekannten ^rüransfermaschinen die Vorschuboperation der betreffenden Arbeitseinheit steuert. Außerdem kann die Arbeitsbahn bei der erfindungsgemäßen Transfermaschine beliebig gewählt und einfach dadurch modifiziert werden, daß bezüglich des Programms Modifizierungen vorgenommen werden. Auch die Positionierung der Einheit kann genau durch Änderung des Programms aus-

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geführt werden.

Bei einem Werkzeugwechsel ist es nicht erforderlich, daß die übliche, komplizierte Technik angewandt wird, welche das Konzipieren, Herstellen, Montieren eines Hockons mit der erforderlichen Genauigkeit notwendig macht, vielmehr ist durch die Erfindung nur eine Änderung des Programmes für einen schnellen Wechsel der V/erkzeuge notwendig. Somit hat die erfindungsgemäße Transfermaschine im wesentlichen den gleichen konstruktiven Aufbau und erfüllt die verschiedenen Erfordernisse mehrerer Benutzer. Ferner ist ein hochempfindlicher Schalter zur Feststellung einer Ausgangs-Eückkehrposition vorgesehen,' der durch eine federnde Einrichtung aktiviert wird, welche einem Anschlag entgegenwirkt, infolgedessen die Genauigkeit der ursprünglichen Position über eine lange Zeit beibehalten werden kann, ohne daß der hochempfindliche Schalter zu Bruch geht.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Transfermaschine z\ir Erläuterung weiterer Merkmale anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf den Grundriß einer Transfermaschine ,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Steuersystems,

Fig. 3 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten einer Arbeitssteuereinheit nach Fig. 2,

Fig. 4· ein Beispiel eines Programmes für einen Zyklus, das für eine ArbeitsSteuereinheit einzustellen ist,

Fig. 5 eine erläuternde Ansicht einer Ausführungsform einer

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Einrichtung zur Positionierung in den Ausgangszustand, und

Fig. 6 eine Schnittansieht eines Positionsdetektors.

Pig. 1 zeigt den Grundriß des mechanischen Aufbaus einer Transfermaschine gemäß der Erfindung. Die Transf eismaschine weist einen Drehschalttisch 1 auf, der im mittleren Bereich eines festen Tisches 2 angeordnet ist. Am Umfang des Drehschalttisches 1 befinden sich Tische zur Halterung von Werkstücken, wobei die Zahl der Werkstücke gleich der Zahl der ArbeitsStationen ist; die Tische 3 halten entsprechende Einspannvorrichtungen. Der Schalttisch 1 wird durch eine SchaltSteuereinheit 4-(Fig. 2) gesteuert und wird schrittweise und in Abstimmung auf jede Arbeitsstation gedreht. Mt 5 sind Einheiten zur Bearbeitung bezeichnet, die verschiedene Bearbeitungen ausführen, beispielsweise sind diese Einheiten 5 Bohroder Fräseinheiten. Die Arbeitseinheiten 5 sind auf dem festen Tisch 2 so angeordnet, daß jeweils eine Einheit einer um den Schalttisch herum angeordneten Arbeitsstation zugeordnet ist. Die Arbeitseinheiten 5 haben jeweils einen Mechanismus, der mehrdimensionale Vorschubbewegungen, z.B. nach links und nach rechts (X-Achse) und nach oben und nach unten (Z-Achse) oder dgl. auf den Arbeitskopf ausführt. Impulsmotore 6X, 6Y und 6Z, die jeweils für eine der zugeordneten Achsen vorgesehen sind, bilden die Antriebsquelle des Vorschub-Bewegungsmechanismus. Diese Impulsmotoren 6X, 6Y und 6Z werden durch eine zugeordnete Arbeitssteuereinheit 7 gesteuert, die jeweils an jeder Arbeitseinheit 5 vorgesehen sind (Fig. 2), welche durch die betreffende Arbeitssteuereinheit angesteuert wird.

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Pig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des gesamten Steuersystems einer Transfermaschine. Das Steuersystem weist eine HauptSteuereinheit 8 auf, welche die Funktion hat, ein Schaltstartsignal S^ der Schaltsteuereinheit 4- zuzuführen, sowie Arbeitsstartsignale Sp zu den entsprechenden Arbeitssteuereinheiten 7 in dem im folgenden beschriebenen Zustand. Die Transfermaschine weist eine Einheit 9 zur Geschwindigkeitseinstellung auf, welche mehrere Einrichtungen 9^₁ 9p usw. zur Yorschubgeschwindigkeitseinstellung enthält; diese Einrichtungen ergeben Signale als Befehl für die Vorschubgeschwindigkeit zu den Arbeitseinheiten 5-

Ein Signal S^, welches die Beendigung eines Arbeitsvorganges anzeigt, wird von der ArbeitsSteuereinheit 7 abgegeben, wenn eine Serie von Arbeitszyklen, die nachstehend erläutert werden, ausgeführt wurde; die Arbeitssteuereinheit 7 gibt ferner ein Signal S^ ab, welches für die Einnahme einer festen Position durch die Arbeitseinheit repräsentativ ist und dann abgegeben wird, sobald der Arbeitskopf der Arbeitseinheit 'j in eine feste Position zurückgekehrt ist; diese Signale werden der Hauptsteuereinheit 8 zugeführt. Ein Signal S₁- wird von der SchaltSteuereinheit 4- abgegeben, sobald ein Schaltzyklus ausgeführt ist und der Schalttisch 1 die feste Position wieder erreicht; das Signal S₁- wird ebenfalls der HauptSteuereinheit 8 zugeleitet.

In der Hauptsteuereinheit 8 wird ein START-Signal an den Setz-Eingang einer Flipflopschaltung 10 angelegt und ein Ausgangssignal vom Setz-Ausgang dieses Flipflops an ein UND-Glied 11 geführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt alle Signale S^, zur Anzeige einer festen Position von den Einheiten 5 und das Signal Sj-, welches anzeigt, daß der Tisch 1 eine feste Position erreicht hat, an den

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anderen Eingang des UND-Glieds 11 angelegt werden, erzeugt das UND-Glied 11 ein Ausgangssignal, infolgedessen ein Univibrator 12 angesteuert wird. Ein Impulsausgangssignal des Univibrators 12 wird den zugeordneten Arbeitssteuereinheiten 7 als Arbeitsstartsignal S~ zugeführt .

Abhängig von dem Arbeitsstartsignal S₂ wi^cL der Arbeitszyklus der Arbeitseinheiten 5 eingeleitet, wie im folgenden noch beschrieben wird. Wenn der Arbeitszyklus der Arbeitseinheiten 5 beendet ist, werden Signale S^, welche die Beendigung der Arbeit bzw. des Bearbeitungsvorganges anzeigen, von den Steuereinheiten 7 abgegeben. Wenn alle Signale S^ an ein UND-Glied 15 der Hauptsteuereinheit 8 angelegt werden, wird ein Flipflop 14-abhängig von dem Ausgangssignal des UND-Glieds 13 gesetzt und ein Ausgangssignal wird von einem Setz-Ausgang als Schalt start signal S-, an die Schalt steuereinheit 4- angelegt.

Aufgrund des Schaltstartsignals S^ wird ein Schaltzyklus des Schalttisches 1 eingeleitet. Wenn der Schaltzyklus beendet ist und das Signal S^ zur Anzeige des Erreichens der festen Tischposition abgegeben wird, wird das Flipflop 14- zurückgestellt. Wenn die Arbeitseinheiten 5 in ihre festen Positionen zurückgekehrt sind, geben alle Einheiten das Signal S₁, ab. V/ird ein Ausgangssignal des Flipflops 10 aufgrund des gesetzten Zustandes desselben an das UND-Glied 11 in dem beschriebenen Zustand angelegt, dann werden die erläuterten Operationen wiederholt. Wenn ein STOP-Signal an das Flipflop 10 angelegt wird, wird das Flipflop 10 zurückgestellt, woraufhin die beschriebenen Operationen angehalten werden.

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Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Arbeitssteuereinheit 7₅ die mit einer den Arbeitseinheiten 5 entsprechenden Zahl vorgesehen ist. Die Steuereinheit 7 weist l^ogrammabschnitte "15^₁ > 15o auf, welche die »Steuerung jedes Arbeitsprozesses in einer Seihe von Arbeitszyklen festlegen. Jeder Programmabschnitt 15,-p 15pi usw. weist digitale Programmierschalter 16a bis 16h auf, welche die Operation infolge eines Steuersignals für einen Bearbeitungsprozeß voreinstellen.

Der Programmschalter 16a bestimmt die Operationsfolge in einem Werkstück-Vorschubprozeß. Der Programmschalter 16b bestimmt die Vorschubgeschwindigkeit, der Programmschalter 16 c dient zur Anzeige einer Vorschubachse und wählt unter den Achsen X, X und Z aus. Der Programmschalter 16d dient zur Bestimmung der Vorschubrichtung und bewirkt eine Wahl zwischen + und -. Der Programmschalter 16e legt den Vorschubbetrag fest. Der Schalter 16f bestimmt die Reihenfolge der Operation, der Schalter 16g die Rückführgeschwindigkeit des Rückführhubs. Der Schalter 16h bestimmt eine nachfolgend beschriebene Steuerbetriebsart zusammen mit der Rückkehroperation.

Fig. 4 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung der Steuerbefehle in einem Zyklus, die sich für eine bestimmte Bearbeitungsbahn ergeben und in den Schaltern 16a bis 16h der Programmabschnitte 15^ bis 15* programmiert sind. Im Programmabschnitt 15. ist beispielsweise im Schalter 16b die Vorschubgeschwindigkeit "2" gesetzt, im Programmschalter 16d die Vorschubrichtung "+", im Programmschalter 16e der Vorschubwert "135"» so daß die Operation für den Vorschub für ein Fünftel des Prozesses der Arbeitseinheit 5 bestimmt sein kann; im Programmschalter 16a ist als Operationsreihenfolge eine "1" gesetzt, so daß die

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Vorschuboperation des Programmabschnitts 1 als erster Prozeß ausgeführt wird. Im Programmabschnitt 15/i ist außerdem als Operationsfolge eine "5" (im Programmschalter 16f) gesetzt, damit eine Operation zur Rückkehr entsprechend des Vorschubwertes in der ersten Operation in eine Ausgangsposition als fünfte Operation ausgeführt wird. Im Programmschalter 16g des Programmabschnitts 15^ ist die Geschwindigkeit "1" für den Rückführhub gesetzt. Der Vert "O" im Programmschalter 16h dient als Befehl für die Steuerbetriebsart und bedeutet das ITichtvorliegen eines Steuerzustands. Eine "1" bedeutet die Abgabe des Signals S^, während eine "2" die Rückstellung der Arbeitssteuereinheit 7 in die Ausgangsposition bedeutet .

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird die Arbeitsweise der Arbeitssteuereinheit 7 beschrieben. Venn das Startsignal Sp von der HauptSteuereinheit 8 abgegeben wird, wird es über ein ODER-Glied 17 an einen Programmzähler 18 angelegt und erhöht den Inhalt des Programmzählers auf "1^lr. Vor dem Start muß der Programmzähler auf "O" zurückgestellt sein.

Der Ausgang "1" des Programmzählers 18 wird dem zugeordneten Programmabschnitt 15^» *öpt usw. über eine Leitung L_x, zugeführt. In jedem Programmabschnitt 15^ usw. wird das Ausgangssignal "1" mit einem Befehlssignal für die Operationsfolge des Programmschalters 16a in einem UHD-Glied 19 verglichen, sowie in einem UND-Glied 20 mit einem Befehlssignal für die Operationsfolge, das vom Programmschalter 16f erhalten wird.

Wenn die in Pig. 4 gezeigten Programme in federn Pro-

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grammabschnitt 15^ "bis 15^. gesetzt sind, wird eine "1", die im Programmschalter 16a des Programmabschnitts 15/i gesetzt ist, mit dem Ausgang des Programmzählei's 18 übereinstimmen und ein Koinzidenzsignal wird vom UND-Glied 19 abgegeben. Das Koinzidenzsignal steuert logische Glieder 22, 24- über ein ODER-Glied 25 an, d.h. in den Durchgangszustand. Das Koinzidenzausgangssignal wird außerdem über eine Leitung L~ an einen Univibrator 26 angelegt. Ein Ausgangsimpuls des Univibrators 26 wird an den Setz-Eingang eines Flipflops 27 angelegt und setzt letzteres ELipflop. Das Ausgangssignal des Flipflops 27 aufgrund dieses Setzzustandes öffnet ein Gatter bzw. logisches Glied 28.

Im Programmsbschnitt 15^ bewirkt das Durchschalten der logischen Glieder oder Gatter 21, 22, 23 und 24 die Zuführung eines die Geschwindigkeit anzeigenden Signals, welches im Programmschalter 16 gesetzt ist, über eine Leitung L^ an eine Geschwindigkeitswählschaltung Ein Befehlssignal für die Vorschubachse, welches im Programmschalter 16c gesetzt ist, sowie ein !Befehlssignal für die Vorschubrichtung, welches in dem Programmschalter 16d gesetzt ist, werden über eine Leitung L^, bzw. Lj- an eine Diskriminator schaltung JO angelegt und steuern einen der Impulsmotore 6X bis 6Z an und bestimmen dessen Drehrichtung. Das Befehlssignal für den Vorschubwert, das im Programmschalter 16e gesetzt ist, wird über eine Leitung L- an eine Koinzidenzschaltung 31 angelegt, so daß dieses Signal die Steuerinformation einer ersten Operation darstellt .

An den anderen Eingang der Geschwindigkeitswählschaltung 29 wird ein Signal S^ angelegt, welches die Ge-

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sdiwindigkeit bestimmt und von einer der Einrichtungen S 9p usw. der Einheit 9 abgegeben wird. Eines dieser Signale zur Geschwindigkeitseinstellung, welches durch das Befehlssignal für die Geschwindigkeit hervorgerufen wird, wird von der Geschwindigkeitswählschaltung 29 als Steuersignal an einen Oszillator 32 angelegt.

Der Oszillator 32 liefert ein Operationssignal für die ImpulsmotoraiöX bis 6Z. Die Oszillatorfrequenz des Oszillators wird daher durch das Geschwindigkeitssteuersignal bestimmt und der Ausgang des Oszillators wird über das geöffnete Gatter an eine Gatterschaltung 33 angelegt.

Die· Gatterschaltung 33 bewirkt eine Synchronisation des Ausgangssignals der Diskriminatorschaltung 30 mit einem Oszillator-Ausgangssignal, d.h. mit dem Ausgangs signal des Oszillatox's 32, wobei das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung 30 einer der Impulsmotor-Steuerschaltungen 34-Xi 34-X und 34-Z zugeführt wird.

Wenn beispielsweise das Befehlssignal "X" für die Vorschubachse und das Signal "+" für die Vorschubrichtung an die Diskriminatorschaltung 30 angelegt werden, ergibt sich als Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung ein Signal "+Y", welches durch die Gatterschaltung bzw. das logische Glied 33 hindurchgeht und an die Steueroder Antriebsschaltung 34-Y angelegt wird. Ein in der Steuei°pr.haltnng 34-Y verstärktes Steuersignal wird dem Impulsmotor 61 zugeführt. Der Impulsmotor 6Γ dreht sich im Uhrzeigersinn mit der Geschwindigkeit "2" und der Vorschub des Arbeitskopfes der Arbeitseinheit 5 erfolgt entlang der Y-Achse nach rechts.

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Ein Steuersignal der Gatterschaltung 33 gelangt gleichzeitig durch ein ODEK-Glied 35 und wird an einen Zähler 36 für den Vorschubwert (Vorschubgröße) angelegt, der die ihm zugeführten Signale zählt. Ein Zählerausgangssignal des Zählers 36 wird an den anderen Eingang der Koinzidenzschaltung 31 angelegt.

In der Koinzidenzschaltung 31 wird das Zählerausgangssignal mit dem Befehlssignal für den Vorschubbetrag verglichen, welches vom Programmschalter 16e erhalten wird. Wenn das Zählerausgangssignal mit dem Befehlssignal des Erogrammschalters 16e übereinstimmt, wird ein Univibrator 37 angeschaltet und der Univibrator 37 erzeugt ein Koinzidenzsignal.

Das Koinzidenzsignal des Univibrators 37 stellt ein Flipflop 27 zurück und sperrt das Glied 28, infolgedessen das Steuersignal des Oszillators 32 unterbrochen wird und der Impulsmotor 6X (oder 6X, 6Z) angehalten wird. Zum gleichen Zeitpunkt stellt das Koinzidenzsignal den Zähler 36 auf "O" zurück und bewirkt eine Erhöhung des Zählers 18 über das ODER-Glied 17 auf "2¹¹.

Durch die vorerwähnte Operation ist der erste Arbeitsprozeß beendet. Im Programmabschnitt 15^ wird vom UHD-Glied 19 ein Ausgangssignal abgegeben, durch das die logischen Glieder (Gatter) 21 bis 24 gesperrt werden.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Programm stimmt dann das Befehlssignal "2^lf für die Operationsfolge, welches durch den Programmschalter 16a gesetzt ist, mit dem Zählerinhalt "2" des Zählers 18 im Programmabschnitt 15,-überein und es wird ein Koinzidenzsignal vom UND-Glied

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abgegeben, so daß die Glieder 21 bis 24 durchgeschaltet werden und eine Vorschuboperation für einen zweiten Arbeitsprozeß entsprechend derjenigen Information ausgeführt wird, die durch die Programmschalter 16b bis 16e im Programmabschnitt 15p gesetzt ist.

Auf die gleiche Weise werden ein dritter und vierter Arbeitsprozeß beendet. Wenn der Inhalt des Zählers 18 und somit dessen Ausgangssignal eine "5" ist, werden dieses Ausgangssignal und ein Befehlssignal "5" für die Operationsfolge, welches im Erogrammschalter 16f des Programmabschnitts 15^ gesetzt ist, zeitlich miteinander übereinstimmen. Dann wird ein Koinzidenzsignal vom UND-Glied 20 abgegeben, welches logische Glieder (Gatter) 38, 39 durchschaltet und ein logisches Glied 40 zur Zeichenumkehr öffnet; die Glieder 22 und 24 werden durch das ODER-Glied 25 und das Glied 28 über die Leitung 22, den Oszillator 26 und das Flipflop 27 durchgeschaltet.

Die Freigabe des Glieds 22 bewirkt, daß das Befehlssignal "X" zur Einstellung der Vorschubachse, welches im Programmschalter 16c gesetzt ist, über die Leitung L^ der Diskriminatorschaltung 30 zugeführt wird. Das Durchschalten des invertierenden Glieds 40 bewirkt, daß das Befehlszeichen für die Vorschubrichtung in "-" invertiert wird und das invertierte Signal über die Leitung Lj- an die DMcriminatorschaltung 30 angelegt wird. Das im Programmschalter 16e programmierte Befehlssignal "135" für den Vorschubbetrag wird über eine Leitung Lg an die Koinzidenzschaltung 31 angelegt, wenn das Glied 24 durchgeschaltet ist. Wenn das Glied durchgeschaltet wird, wird das im Programmschalter 16g gesetzte Geschwindigkeits-Befehlssignal "1" über die Leitung L, an die Geschwindigkeitswählschaltung 29 an-

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gelegt. Wenn das Glied 39 durchgeschaltet wird, wird das Befehlssignal "1" für den Steuerbetrieb, das im Programmschalter 16h gesetzt ist, über eine Leitung L₁-, an eine Diskriminatorschaltung 41 geleitet.

Entsprechend der vorstehend erwähnten Information wird die Steuerung in gleicher Weise ausgeführt, wie dies vorstehend erläutert wurde. Der Impulsmotor 6Y ist dabei invertiert und der Arbeitskopf der Arbeitseinheit wird in negativerRichtung entlang der Y-Achse bis zum Wert "135" zurückbewegt, d.h. um den Vorschubweg der ersten Arbeitsoperation.

Das Befehlssignal "1" für die Steuerbetriebsart wird in der Diskriminatorschaltung 41 erfaßt. Wenn ein Koinzidenzsignal über den Univibrator 37 von der Koinzidenzschaltung 31 angelegt wird, wird am Ausgang t* ein dem Steuerbetrieb-Signal "1" entsprechendes Ausgangssignal abgegeben und dieses Ausgangssignal (S^) an die Hauptsteuereinheit 8 angelegt, welches die Beendigung des betreffenden Arbeitszyklus anzeigt. Das Signal S₇ zeigt damit ar., daß der Arbeitskopf oder dgl. der Arbeitseinheit 5 in eine Position zurückgekehrt ist, in welcher er den Schaltbetrieb des Schalttisches.1 nicht beeinträchtigt. Wenn alle Arbeitseinheiten 7 ein Signal S^ abgeben, wird der Schrittschaltbetrieb eingeleitet.

In gleicher Weise wird eine sechste und siebte Arbeitsoperation ausgeführt. Wenn eine achte Arbeitsoperation beendet ist, wird der Arbeitskopf der Arbeitseinheit 5 in eine feste Position zurückverbracht. Das Rückstellen des Arbeitskopfes in die festgelegte Position wird durch Positionsdetektoren 42X, 42Y und 42Z erfaßt. Detektorsignale dieser Detektoren werden der

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Hauptsteuereinheit 8 über ein UND-Glied 43 zugeführt und stellen jeweils das Signal S₁ dar.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß in dem Programmschalter 1Gh des Programmabschnitts 15oj äem das Programm des achten Arbeitsprozesses bzw. der achten Operation entspricht, ein Befehlssignal "2" für den Steuerbetrieb gesetzt ist. Wenn ein vorbestimmter 3ückkehr-IIubwert des achten Arbeitsschrittes ausgeführt ist, wird ein Koinzidenzsignal von der Koinzidenzschaltung 31 über den Univibrator 26 abgegeben. Das Koinzidenzsignal wird an die Diskriminatorschaltung 41 angelegt und ein Ausgangssignal am Anschluß t~ entspricht dann dem Befehlssignal "2" für die Steuerbetriebsart. Durch dieses Ausgangssignal wird der Programmzähler 18 auf "O" zurückgestellt. Die Arbeitssteuereinheit 7 wird dann ebenfalls in den Ausgangszustand zurückverbracht.

Auf diese Weise wird eine Zyklus-Operation eines Paars der Arbeitssteuereinheiten 7 und der Arbeitseinheit 5 ausgeführt. Die Ausführung dieser Operation erfolgt durch die Arbeitssteuereinheiten 7 parallel zu der jeweiligen Arbeitseinheit 5· Wenn die Signale S^, von allen Arbeitssteuereinheiten 7 abgegeben werden und auch das Positionssignal S_n- von der Schartsteuereinheit 4 erzeugt wird, beendet die Transfermaschine einen einen Zyklus umfassenden Prozeß, was anzeigt, daß alle Teile in ihren Anfangszustand zurückgestellt sind.

Wenn der Arbeitskopf der Arbeitseinheit 5 während der Steueroperation in eine feste, d.h. vorbestimmte Position zurückverbracht wird, dann wird eine Steuerposition des Arbeitskopfes in unerwünschter Weise eingenommen, wenn nicht diese Ursprungsposition nach

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der Rückkehr konstant fest beibehalten werden soll. Die Wiederholung des Arbeitszyklus ruft darüber hinaus hervor, daß die darin auftretenden Fehler sich summieren. Um die Ursprungsposition mit großer Genauigkeit beizubehalten, ist erfindungsgemäß ein Positionsdetektor 42 vorgesehen, dessen Aufbau aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist. Fig. 6 zeigt die Einrichtung zur Einstellung der Ursprungsposition, die einen Mechanismus zur Ausführung einer Vorschubbewegung entlang einer Achse enthält. Mit 46 ist die Basis der Arbeitseinheit 5 bezeichnet. An einer oberen Fläche der Basis 45 ist ein in Eichtung der Pfeile a und b bewegliches Gleitglied 47 mittels einer Schwalbenschwanzführung oder dgl. angeordnet. An einer Oberfläche des Gleitglieds 47 ist ein Arbeitskopf 48 befestigt, der ein auf dem Tisch 3 eingespanntes Werkstück bearbeitet.

Mit 49 ist eine Vorschubspindel bezeichnet, die an einem unteren Flächenabschnitt der Basis 46 drehfähig und in Querrichtung angeordnet ist. Mit der Vorschubspindel 49 steht eine Mutter 50 in Eingriff, die an der unteren Fläche des Gleitglieds 47 abstehend befestigt ist. Mit dem einen Ende der Vorschubspindel 49 steht ein Zahnrad 51 in fester Verbindung.

Der Impulsmotor 6 ist an der Basis 46 befestigt. Mit der Antriebswelle 6A des Impulsmotors 6 steht ein Zahnrad 5^B in fester Verbindung, welches mit dem Zahnrad 5ΛΑ in Eingriff steht. Wenn der Impulsmotor im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn läuft, wird die Vorschubspindel im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn über die Zahnräder 51A, 51B an-

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getrieben, infolgedessen das Gleitglied 47 zusammen mit dem Arbeitskopf 48 in den Sichtungen bewegt wird, die durch, die Pfeile a und b veranschaulicht sind. Mit 52Λ ist ein Mikr ο schalter "bezeichnet, welcher an einer vorbestimmten Position an der Basis 46 befestigt ist. Zur Betätigung des Mikroschalters 42 ist ein Schaltglied 53A an einer vorbestimmten Position des Gleitglieds 47 befestigt. Der Mikroschalter 52A liefert während der Rückkehrbewegung des Gleitglieds 47 an einer vorbestimmten Position ein Bremssignal, infolgedessen die Rückkehrbewegungsgeschwindigkeit des Gleitglieds 47 verringert wird. Ein Mikroschalter 52B ist an einer vorbestimmten Position der Basis 46 befestigt und wird durch ein Schaltglied 53B betätigt, welcher an einer vorbestimmten Stelle des Gleitglieds befestigt ist. Wenn das Gleitglied 47 während seiner Rückkehrbewegung nicht an einer vorbestimmten Ausgangsposition zum Stillstand kommt, bewirkt der Mikroschalter 52B als Sicherheitsschalter infolge seiner Betätigung durch das Schaltglied 53B die Abgabe eines tiberschreitungssignals zum Anhalten des Gleitglieds 47· Am rückwärtigen Endabschnitt des Gleitglieds 47 ist ein Schalter 54- für den Positionsdetektor 42 befestigt. Der Schalter 54- wird aufgrund eines Anschlagglieds betätigt, welches durch ein Lagerglied 55 an cLer Basis befestigt ist.

Fig. 6 zeigt Einzelheiten des Positionsdetektors 42. In einer Öffnung des Gleitglieds 47 ist ein festes Element 37 eingesetzt, in dessen innerem Abschnitt ein gleitfähiges Element 58 sitzt. Das Element 58 wird durch eine Feder 59 konstant an einen Rahmen 60 mit einer Öffnung gedruckt, der an der Öffnungsseite des Elements 58 vorgesehen ist.

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Der Schalter 54- zur Feststellung einer Position besteht aus einem Sprungschalter bzw. Me tall schalt er hoher Genauigkeit, der an dem Element 58 angebracht ist. Wenn auf ein Betätigungselement 54-A des Schalters 54-ein Druck ausgeübt wird, können sich in seinem inneren Abschnitt angeordnete Kontakte wiederholt öffnen. V/ährend der Rückbewegung des Elements 58 wird das Gleitglied 4-7 zurückgezogen, so daß das Anschlagglied 56 in eine mittige Öffnung des Rahmens 60 eintritt und ein Endabschnitt 56A des Anschlagglieds das Betätigungselement 54-A beaufschlagt, infolgedessen der Metallkontakt 54-, der eine sehr große Genauigkeit hat, ein Referenzsignal für die Ausgangsposition abgibt.

Das Anschlagglied 56 steht mittels einer Schraube mit dem Lagerglied 55 in- Verbindung. Wenn das Gleitglied 4-7 eine Position kurz vor der Ausgangsposition erreicht, wird durch Einstellung der Position des Anschlaggliedes ein Bezugssignal für die Ausgangsposition vom Metallkontakt 54- abgegeben.

Wenn alle Arbeitsprozesse, die vorstehend erläutert wurden, beendet sind und der Arbeitskopf 4-8 in Richtung des Pfeiles a zurückbewegt wird und der Mikroschalter 52A, der an einer vorbestimmten Position befestigt ist, durch das Schaltglied 52A betätigt wird, liefert er ein Bremssignal, welches die Rückkehrbewegungsgeschwindigkeit des Gleitglieds 4-7 in eine Drehung niedriger Geschwindigkeit verringern läßt und somit die Rückkehrgeschwindigkeit des Gleitglieds 4-7 verlangsamt.

Wenn sich das hinsichtlich seiner Bewegungsgeschwindigkeit verlangsamte Gleitglied 47 weiter in Richtung des Pfeiles b zurückzieht, tritt das Anschiagglied 56 in die mittige Öffnung 6OA des Positionsdetektors 4-2 ein

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und berührt das Betätigungsglied 54-A, worauf ein die Ausgangsbezugsposition anzeigendes Signal vom Metallkontakt 54- abgegeben wird. Aufgrund dieses Signals wird in der beschriebenen Arbeitssteuereinheit 7 die Zahl der Steuerimpulse, die an den Impulsmotor angelegt werden, gezählt. Wenn die Zahl der Steuerimpulse eine vorbestimmte feste Zahl erreicht, wird der Motor angehalten. Wenn das Gleitglied 47 in eine Position zurückgekehrt ist, die kurz vor der Ausgangsposition liegt, was durch den Positionsdetektor 42 mit hoher Genauigkeit erfaßt wird, hält nur das Gleitglied 47 exakt an der Ausgangsposition an.

Hält das Gleitglied 47 nicht an der vorbestimmten Ausgangsposition aufgrund irgendeines Fehlers bei der Rückkehrbewegung an, berührt das Anschlagglied 56 eine Endfläche des gleitfähigen Elements 58 und drückt das Gleitglied bzw. läßt das Gleitglied gegen die Kraft der Feder 59 nach hinten bewegen. Das am Gleitglied 47 befestigte Schaltglied 53B schaltet dann den Mikroschalter 52B an der Basis 46, woraufhin das Gleitglied 47 durch ein vom Mikroschalter 52B abgegebenes Signal zum Stillstand gebracht wird.

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Claims

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Meine Akte: ß-

Seiko Seiki Kabushiki Kaisha Chiba, Japan

Patentansprüche

() Numerisch gesteuerte Transfermaschine, bestehend aus einer Einrichtung zur intermittierenden Bewegung und Positionierung von auf Tischen eingespannten Werkstücken und mehreren Arbeitseinheiten, die gegenüber den die Werkstücke mit Einspanneinrichtungen haltenden Tischen verstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine numerische Steuereinheit (4-, 7? 8) zur Vorschubsteuerung der Arbeitseinheiten (5) durch Servo-Motore (6) vorgesehen ist, daß eine Schalteinrichtung

hoher Empfindlichkeit zur !Feststellung einer Aus

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ORiGiNAL INSPECTED

gangsposition jeder Arbeitseinheit angeordnet ist und daß eine ITedereinrichtung (57 ₅ 58 j 59) vorgesehen ist, welche auf die Schalteinrichtung (54, 54A) einen Druck ausübt, wenn die Schalteinrichtung bei einer Rückkehrbewegung der betreffenden Arbeitseinheit (5) nahe deren Ausgangsposition gegen ein Anschlagglied (56) gedruckt wird.
2. Numerisch gesteuerte Transfermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit mehrere, die Arbeitseinheiten (5) steuernde Arbeitssteuereinheiten (7) aufweist.
3· Numerisch gesteuerte Transfermaschine nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltsteuereinheit (4) für den Brehschalttisch (1) vorgesehen ist.
4. !Turnerisch gesteuerte Transfermaschine nach wenigä;ens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hauptsteuereinheit (8) Einheiten (9) zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit der Arbeitseinheiten aufweist.
5· Numerisch gesteuerte Transfermaschine nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitssteuereinheit (7) mehrere Erogrammabschnitte (15^> .15₂* ^x) enthält.
6. numerisch gesteuerte Transfermaschine nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (54, 54A) an einem verschiebbaren Abschnitt (47) jeder Ar-

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beitseinlieit (5) ausgebildet ist und daß das Anschlagglied (56) am stationären Teil (46) jeder Arbeitseinheit befestigt ist.

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