DE3331794C2 - Steuerung für ein Bearbeitungssystem, insbesondere eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Bearbeitungssystem, insbesondere eine Werkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In automatischen Bearbeitungssystemen, beispielsweise in numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen, ist ein elektro­ nisches Steuergerät erforderlich, das mit einer großen An­ zahl Informationen über den Status der einzelnen Komponen­ ten sowie des Werkstücks relativ zu diesen Komponenten gesteuert wird. Diese Informationen werden üblicherweise durch elektrische Signale übermittelt, die dem Steuergerät über Leitungen zugeführt werden.

Bei relativ einfachen Maschinen ist die Leitungsführung ziemlich leicht, so daß die Leitungen und bewegte Maschinen­ teile einander während des Maschinenbetriebs nicht stören. Die Leitungsführung wird jedoch bei komplizierteren Systemen in denen der Status einer großen Anzahl bewegter Komponen­ ten zu überwachen ist, immer umständlicher. Dies gilt ins­ besondere für solche Systeme, bei denen verschiedene Schrit­ te des Arbeitsablaufs mit entfernt stehenden Maschinen bzw. Maschinenabschnitten durchgeführt werden. Wird ein Roboter oder ein anderer automatischer Mechanismus zum Überstellen der Werkstücke von einem Förderer auf einen Werkstückhal­ ter oder auf einen Indextisch eines Bearbeitungszentrums eingesetzt, so müssen der Robotersteuerung Informationen zugeführt werden, damit das Gesamtsystem die richtige Ar­ beitsfolge durchführt. Beispielsweise muß dem Roboter ge­ sagt werden, daß der Werkstückhalter zur Aufnahme eines neuen zu bearbeitenden Werkstücks bereit ist oder daß das bearbeitete Werkstück zum Entfernen bereitsteht. Bis­ her übliche Einrichtungen dieser Art arbeiten mit flexiblen Leitungen zwischen dem Werkstückhalter und der Roboter­ steuerung. Die Leitungen müssen so lang sein, daß sie dem Weg des Werkstückhalters bei seiner Bewegung mit dem Index­ tisch relativ zum Werkzeug in dem Bearbeitungszentrum folgen können. Die relativ langen Leitungen führen zu Problemen, da eine bequeme Leitungsführung zum Roboter ohne Störung des Betriebs oder der Bedienungsperson schwierig ist. Außerdem ist ein Kabel empfindlich gegen Abnutzung oder Leitungs­ bruch, und manchmal müssen spezielle Kabelverbinder einge­ setzt werden, die die Bewegung eines Kabels gestatten.

Durch die DE 26 14 549 A1 ist eine Steuerung der eingangs genannten Art für ein Bear­ beitungssystem bekannt, das als Drehmaschine ausgebildet ist. Diese Drehmaschine enthält einen in seiner Lage relativ zum Bearbeitungswerkzeug nicht verschiebbaren Werkstückhal­ ter in Form eines Spannfutters. Es ist eine Wandleranordnung vorgesehen, die elektrische Signale bei vorgegebenen Stellun­ gen des Werkstücks relativ zum Werkstückhalter und bei vor­ gegebenen Zuständen (Werkstück gespannt/nicht gespannt) er­ zeugt. Diese Signale dienen zur Steuerung des Bearbeitungs­ vorganges, z. B. um das Anlaufen der Drehmaschine zu verhin­ dern oder diese anzuhalten. Beim bekannten Gegenstand nimmt der Werkstückhalter eine ortsfeste Lage zum Bearbeitungs­ werkzeug ein. Eine Steuerverbindung zu einer Transportvor­ richtung für die Zuführung von Werkstücken ist nicht vorge­ sehen. Das Problem einer umständlichen Leitungsführung, bei der die Leitung zum Übertragen der Signale zwischen ortsbe­ weglichen Maschinen bzw. Maschinenteilen geführt werden muß, stellt sich daher nicht.

Aus der DE 31 33 018 A1 ist ferner eine Steuerung für ein Bearbeitungssystem bekannt, die zum drahtlosen Übertragen von an Werkstücken ermittelten Meßsignalen einen Infrarot­ sender verwendet, der eine mit den Meßsignalen modulierte Infrarotstrahlung an einen stationären Infrarotempfänger sendet. Der Infrarotsender wird von einer Meßeinrichtung aufgenommen, die im Werkzeugmagazin des Bearbeitungssystems aufbewahrt wird und von dort zum Messen in die Werkzeugspin­ del transportiert wird. Die drahtlose Signalübertragung fin­ det sodann von der Spindel zum stationären Infrarotlichtemp­ fänger statt. Durch die wahlweise Anordnung der Meßeinrich­ tung mit dem Infrarotsender einmal im Werkzeugmagazin und ein andermal in der Werkzeugspindel wird ein intermittieren­ der Betrieb, bei dem zwischen Bearbeitung und Messen des Be­ arbeitungsergebnisses abgewechselt wird, realisiert. Wenn der Infrarotsender im Werkzeugmagazin angeordnet ist, ist er inaktiv und kann in den Steuerablauf der Werkzeugmaschine nicht eingreifen.

In der DE 28 35 422 A1 wird eine Werkstückpalette beschrie­ ben, die zum Werkstücktransport zwischen zwei Bearbeitungs­ stationen vorgesehen ist. Auf der Palette ist eine Sensor­ platte angeordnet, mittels der die Position des Werkstücks auf der Palette ermittelt wird. Das Werkstück wird mit einer Transportvorrichtung zum Werkstückhalter zugestellt. Durch Auswertung der Sensorsignale ist es möglich, ein Handha­ bungsgerät zu steuern, um Werkstücke entnehmen zu können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässig arbeitende Steuerung für ein Bearbeitungssystem anzugeben, die die In­ formationen zur Steuerung komplexer Arbeitsfolgen ohne um­ ständliche Signalleitungsführung erhält und durch die ein hoher wirtschaftlicher Nutzen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird für eine Steuerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Bei der Steuerung nach der Erfindung werden Informationen über den Status der Komponenten eines Bearbeitungszentrums oder über die Position des Werkstücks relativ zu diesen Kom­ ponenten drahtlos mittels infraroter Strahlung an einen ent­ fernten Empfänger übertragen. Dieser setzt die Infrarot­ strahlung in elektrische Signale zur Steuerung von Arbeits­ folgen des Systems um. Die Infrarotübertragung ist hierbei deshalb vorteilhaft, weil sie gegenüber elektromagnetischen Störungen unempfindlich ist, die üblicherweise in Maschinen­ systemen auftreten bzw. von ihnen erzeugt werden.

Bei einem noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiel ist ein Bearbeitungszentrum sowie ein Roboter zur sequentiellen Überstellung von Werkstücken zu und von einem Halter vorge­ sehen, der auf einem beweglichen Indextisch montiert ist. Der Halter kann die Form eines hydraulisch betätigbaren Spannstocks haben. Zwei mit dem Spannstock verbundene Wandler liefern elektrische Signale, die anzeigen, ob das Werkstück in dem Spannstock angeordnet ist und ob seine Backen geöffnet oder geschlossen sind. Die Wandler sind mit dem Infrarotsender verbunden, der gleichfalls auf dem Spannstock befestigt ist und sich mit ihm bewegt, wenn der Indextisch das Werkstück zur Bearbeitung rela­ tiv zu einem Werkzeug bewegt. Der Infrarotempfänger ist entfernt von dem bewegten Indextisch in einer Position montiert, in der er die Infrarotstrahlung von dem Infra­ rotsender empfängt.

Der Infrarotsender umfaßt vorzugsweise eine Vorrichtung zur Veränderung der Eigenschaften des Infrarotsignals ab­ hängig von den Wandlersignalen. Der Infrarotempfänger ist so aufgebaut, daß er die Infrarotstrahlung decodiert und mehrere unterschiedliche elektrische Signale erzeugt, die der Robotersteuerung Informationen liefern. Bei dem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel gibt der Infrarotsender die Infrarotstrahlung ab, wenn er ein Signal von einem der Wandler erhält, während ein Signal von dem anderen Wandler eine Verschiebung der Frequenz der Infrarot­ strahlung im Infrarotsender bewirkt.

Somit kann durch drahtlose Übertragung der Statusinforma­ tionen das umständliche flexible Kabel entfallen, während gleichzeitig verschiedene unterschiedliche Informationen vergleichsweise wirtschaftlich und genau übertragen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Fi­ guren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ma­ schinensystems mit einer Steuerung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine beispielsweise elektrische Schaltung des Infrarotsenders,

Fig. 3 eine beispielsweise elektrische Schaltung des Infrarotempfängers und

Fig. 4 eine elektrische Schaltung zur Decodierung der Eigenschaften veränderbarer, vom Infrarotsen­ der abgegebener Strahlung.

In Fig. 1 ist ein Maschinensystem 10 dargestellt, das mit einer Steuerung nach der Erfindung arbeitet. Das Sy­ stem 10 umfaßt ein Bearbeitungszentrum 12, bei dem eine Anzahl von Bearbeitungsschritten an einem Werkstück durch­ geführt werden kann, beispielsweise Fräsen, Bohren usw. Ein Beispiel für ein solches Bearbeitungszentrum 12 ist ein Monarch-Vertikalzentrum. Hier können jedoch auch ver­ schiedenste andere Werkzeugmaschinen vorgesehen sein. Das Bearbeitungszentrum 12 umfaßt einen hydraulisch betätig­ baren Spannstock 14, der auf einem Indextisch 16 starr montiert ist. Der Spannstock 14 hat eine feststehende Klemmbacke 18 und eine bewegliche Klemmbacke 20, die mit einem Zylinder 22 verbunden ist, welcher mittels einer Spannstocksteuerung 24 gesteuert wird. Der Spannstock 14 ist im dargestellten Falle eine hydraulische Vorrichtung, die unter der Bezeichnung "PowRjaw" handelsüblich ist. Es können jedoch auch verschiedenste andere Werkstückhalter vorgesehen sein. Wenn die Klemmbacken 18 und 20 des Spann­ stocks 14 geöffnet sind, so kann er ein Werkstück 20 auf­ nehmen. Im dargestellten Falle arbeitet das Maschinen­ system 10 mit einem Roboter 28, der das Werkstück 26 automatisch in die geöffneten Klemmbacken 18 und 20 des Spannstocks 14 bringt. Die Werkstücke 26 können nach­ einander einer Station nahe dem Roboter 28 mittels Paletten 30 auf einem Förderer 32 zugeführt werden.

Befindet sich das Werkstück 26 an seiner Stelle, so werden die Klemmbacken 18 und 20 des Spannstocks 14 geschlossen, so daß sie dann das Werkstück 26 festhalten. Dann wird der Indextisch 16 bezüglich der Darstellung in Fig. 1 nach rechts in eine Position bewegt, in der das Werkzeug 34 das Werkstück 26 bearbeiten kann. Nach Ende des Bearbeitungs­ ganges kann der Indextisch 16 zurück in seine Anfangsstel­ lung bewegt werden, wo die Klemmbacken 18 und 20 des Spann­ stocks 14 geöffnet werden und der Roboter 28 das Werkstück 26 entnehmen kann.

Um die vorstehend beschriebenen Arbeitsfolgen durchzuführen, müssen Informationen über den Status des Spannstocks 14 (geschlossen oder geöffnet) und das Werkstück 26 (im Spann­ stock oder nicht) dem Roboter 28 und dem Bearbeitungszen­ trum 12 zugeführt werden. Diese Informationen werden von dem Infrarotsender 36 als Infrarotstrahlung zum Infrarot­ empfänger 38 übertragen. Der Infrarotsender 36 ist mit dem Spannstock 14 verbunden und bewegt sich mit ihm gemeinsam, während der Infrarotempfänger 38 an einer geeigneten fe­ sten Position entfernt von dem bewegten Indextisch 16 mon­ tiert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt der Infrarotsender 36 zwei Leuchtdioden 37 und 39 an einander benachbarten Seiten des Sendergehäuses. Die Leuchtdioden 37 und 39 geben Licht im infraroten Frequenzbereich ab. Durch den Einsatz mehrerer Dioden ergibt sich ein breiter Strah­ lungswinkel und ausreichend starke Strahlung, so daß sie mit einem strahlungsempfindlichen Aufnehmer im Gehäuse des feststehenden Infrarotempfängers 38 empfangen werden kann, wenn der Infrarotsender 36 in verschiedene Posi­ tionen bewegt wird. Der Ausgang des Infrarotempfängers 38 ist mit einer Robotersteuerung 40 verbunden, die die empfangenen Informationen zur Bewegungssteuerung des Ro­ boters 28 nutzt. Zusätzlich ist die Robotersteuerung 40 mit einem numerisch rechnergesteuerten Steuergerät 42 (CNC) und mit der Spannstocksteuerung 24 verbunden, um den Betrieb des Bearbeitungszentrums 12 und des Spannstocks 14 zu steuern.

Die Position der Klemmbacken 18 und 20 des Spannstocks 14 wird mit einem Wandler 44 in Form eines Mikroschalters festgestellt, dessen Betätigungselement 46 an der bewegli­ chen Klemmbacke 20 angeordnet ist und eine Betätigungs­ platte 48 an der feststehenden Klemmbacke 18 trifft, wenn die Klemmbacken 18 und 20 am Werkstück geschlossen werden. Das Ausgangssignal des Mikroschalters 44 wird über Lei­ tungen einem Eingang des Infrarotsenders 36 zugeführt. Da jedoch der Mikroschalter 44 und der Infrarotsender 36 ge­ meinsam bewegt werden, ist diese Leitungsführung unprob­ lematisch.

Die Position des Werkstücks 26 wird mit einem Wandler 50 festgestellt, der gleichfalls an der Halterung für den Spannstock 14 befestigt ist. Ein Hebelarm 52, der bei 54 schwenkbar ist, kommt mit den unteren Abschnitten des Werkstücks 26 in Berührung, wenn dieses in die geöffne­ ten Klemmbacken 18 und 20 des Spannstocks 14 eingesetzt wird. Das andere Ende des Hebelarms 52 ist mit dem Füh­ ler 56 eines Mikroschalters verbunden, der den Wandler 50 darstellt. Wenn der Hebelarm 52 durch das Werkstück 26 nach unten gedrückt wird, so stellt das Betätigungsele­ ment 56 die Aufwärtsbewegung des anderen Endes des Hebel­ arms 52 fest, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird, welches einem anderen Eingang des Infrarotsenders 36 zugeführt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß verschiedenste andere Wand­ lerkonzepte gleichfalls vorgesehen sein können.

Fig. 2 zeigt die elektrische Schaltung des Infrarotsen­ ders 36, wie er bei dem hier beschriebenen Ausführungs­ beispiel der Erfindung vorgesehen ist. Eine Oszillator­ schaltung 60 enthält einen auswechselbaren Schwingquarz 62, der mit vorgegebener Frequenz schwingt, die im darge­ stellten Beispiel 3,484 MHz beträgt. Das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 60 wird dem Eingang einer Teiler­ schaltung 66 über einen Inverter 68 zugeführt. Die Teiler­ schaltung 66 ist eine handelsübliche Schaltung des Typs 74HC161, die in diesem Ausführungsbeispiel so beschaltet ist, daß sie die Frequenz der Oszillatorschaltung 60 abhän­ gig von einem auf Leitungen 70 und 72 zugeführten Code- Signal mit dem Faktor 12 oder dem Faktor 13 teilt. Das Codesignal auf den Leitungen 70, 72 ergibt sich durch die Stellung des Mikroschalters 44, der die Position der Klemm­ backen 18 und 20 des Spannstocks 14 anzeigt. Ist beispiels­ weise der Spannstock 14 geschlossen und der Mikroschalter 44 geöffnet, so dient die Teilerschaltung 66 zur Teilung der Oszillatorfrequenz mit dem Faktor 13, wodurch ein Aus­ gangssignal auf die Basis eines Transistors Q1 mit einer Frequenz von 267 kHz gegeben wird. Ist der Spannstock 14 geöffnet, so schließt der Mikroschalter 44 und gibt ein anderes Codesignal auf den Leitungen 70 und 72 ab, wodurch die Teilerschaltung 66 die Oszillatorfrequenz mit dem Fak­ tor 12 teilt und ein Signal mit einer Frequenz von 290 kHz an den Transistor Q1 gibt.

Die Leuchtdioden 37 und 39 können vom Typ Telefunken CQY99 sein. Die der Basis des Transistors Q1 zugeführte Frequenz bestimmt die Frequenz des durch die Leuchtdio­ den 37 und 39 fließenden Stroms und somit die Frequenz der abgegebenen Infrarotsignale. Die Infrarotstrahlung bietet den Vorteil, daß sie weniger empfindlich gegen­ über elektromagnetischen Störungen im Vergleich zu Hoch­ frequenzsignalen ist, die in einem relativ kurzen Ab­ stand zwischen Sender und Empfänger verwendbar sind.

Der Mikroschalter 50 zur Feststellung der Werkstückposi­ tion liegt zwischen einer Batterie 78 und den anderen Schaltungskomponenten des Infrarotsenders 36. Befindet sich das Werkstück nicht in dem Spannstock 14, so ist der Mikroschalter 50 geöffnet, so daß keine Strahlung von den Leuchtdioden 37 und 39 abgegeben wird. Befindet sich das Werkstück im Spannstock 14, so ist der Mikroschalter 50 geschlossen, und es wird Strahlung an den Infrarotempfän­ ger 38 abgegeben.

Die Frequenz der übertragenen infraroten Signale hängt von dem Zustand des Mikroschalters 44 am Spannstock 14 ab. Bei der Erfindung wird eine Frequenzumtastung durchge­ führt, bei der die frequenzmodulierten Infrarotsignale der Leuchtdioden 37 und 39 gegenüber einer Mittenfrequenz von etwa 279 kHz verschoben werden. Wie bereits erläutert, wird die Frequenz auf etwa 290 kHz verschoben, wenn der Spannstock 14 offen und das Werkstück eingesetzt ist, während bei geschlossenem Spannstock 14 und vorhandenem Werkstück die Frequenz auf etwa 267 kHz geschoben wird. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Informationen über die Position des Werkstücks und des Spannstocks relativ einfach durch das Vorhandensein oder Fehlen eines Signals sowie durch die Modulation der Mittenfrequenz übertragen werden. Es können jedoch auch andere Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften des Infrarotsignals, beispielsweise eine Pulscodemodulation, angewendet werden.

Fig. 3 zeigt die Schaltung des Infrarotempfängers 38. Die Infrarotsignale werden mit einer Infrarot-Filterplat­ te 80 optisch gefiltert. Die optisch gefilterten Signale werden dann auf eine Fotodiode D1 geleitet, die beispiels­ weise eine PIN-Diode vom Typ DPW-34 ist. Ein Resonanz­ kreis mit einer variablen Induktivität L1 und einem ihr parallelgeschalteten Kondensator C9 ist auf die Mitten­ frequenz des empfangenen optischen Signals abgestimmt, um den Empfänger unempfindlich gegenüber niederfrequenten Störungen zu machen. Ein wahlweise vorhandener Widerstand 82 kann zwecks Abstimmung vorgesehen sein. Es sei darauf hingewiesen, daß der Resonanzkreis die Konstruktion eines Universalempfängers möglich macht, der individuell auf die verschiedenen Mittenfrequenzen unterschiedlicher Infrarotsender abstimmbar ist. Diese Mittenfrequenz kann einfach durch Auswechseln des Schwingquarzes 62 des Infra­ rotsenders 36 (Fig. 2) geändert werden, wodurch sich unter­ schiedliche Frequenzkanäle ergeben.

Die Fotodiode D1 setzt die einfallende Infrarotstrahlung in ein elektrisches Signal um, das einem Verstärker zuge­ führt wird, der einen Feldeffekttransistor Q2 und einen NPN-Transistor Q3 enthält. Das verstärkte frequenzmo­ dulierte Signal wird vom Verstärkerausgang einem Emitter­ folger mit einem Transistor Q4 zugeführt. Das am Kollek­ tor des Transistors Q3 auftretende verstärkte Signal wird der Basis dieses Transistors Q4 zugeführt. Der Emitter­ ausgang des Transistors Q4 ist mit der Ausgangsleitung eines Kabels 41 verbunden, das zu der Robotersteuerung 40 führt. Diese Verbindung erfolgt über ein Potentiometer R7, einen Widerstand R8 und einen Auskoppelkondensator C11.

Fig. 4 zeigt einen Teil der Robotersteuerschaltung 40 zur Decodierung der übertragenen Informationen, die im Infrarotempfänger 38 in ein elektrisches frequenzmodu­ liertes Signal umgesetzt wurden. Das Kabel 41 ist mit den Anschlüssen einer Klemmleiste 84 verbunden, so daß das empfangene Signal dem Eingang einer phasenstarren Regelschaltung (PLL) 86 über Signalaufbereitungsverstär­ ker 88 und 90 zugeführt wird, die zur Verstärkung und Amplitudenbegrenzung dienen. Die phasenstarre Regelschal­ tung 86 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel vom Typ XR2211 der Firma EXAR, Inc. Ein Kondensator 21 und ein Widerstand-Kondensatornetzwerk mit Widerständen R16 bis R18 und einem Kondensator C23 dienen zur Festlegung des Fangbereichs um die Mittenfrequenz der empfangenen frequenzmodulierten Signale. Wenn Frequenzen innerhalb dieses definierten Bereichs auf die Schaltung 86 gelangen, so gibt sie ein Ausgangssignal an ihrem Ausgang ab. Dieser Zustand ist dann erfüllt, wenn das Werkstück sich in dem Spannstock 14 befindet und eines der frequenzum­ getasteten Infrarotsignale zum Infrarotempfänger 38 über­ tragen wird. Der -Ausgang der Schaltung 86 ist mit einem Relais K1 verbunden, das eingeschaltet wird, wenn sich das Werkstück in seiner Position befindet. Das Relais K1 ist mit seinem Ausgang an die Klemmen 94 und 96 geschaltet, die mit anderen Komponenten der Robotersteuerung 40 ver­ bunden sein können, die diese Information als Eingangs­ signal nutzen können, welches den Status des Werkstücks relativ zum Spannstock angibt.

Die phasenstarre Regelschaltung 86 kann auch feststellen, ob die Frequenz des empfangenen Signals über oder unter der Mittenfrequenz liegt. Dies liefert eine Anzeige über den Status der Klemmbacken des Spannstocks. Der Zustand des geschlossenen Spannstocks erzeugt eine Frequenz von etwa 267 kHz (unter der Mittenfrequenz), und im offenen Zustand ergibt sich eine Frequenz von etwa 290 kHz. Der Ausgang "FSK OUT" der Schaltung 86 liefert ein Signal, wenn der Spannstock geschlossen ist. Dieses Signal dient zur Einschaltung eines Relais K2. Der Ausgang des Relais K2 ist an die Klemmen 100 und 102 geführt und über diese mit anderen Komponenten der Robotersteuerung 40 verbunden. Er liefert Informationen über die Position des Spannstocks.

Wahlweise ist ein Zeitgeber 104 vorgesehen, der immer dann betätigt wird, wenn das Relais K1 eingeschaltet wird. Der Zeitgeber 104 dient somit zur Anzeige der Zeit, während der die Batterie des Infrarotsenders genutzt wird. Ein nicht dargestellter Zähler kann ähnlich mit dem Relais K2 verbunden sein, um die Anzahl bearbeiteter Werkstücke an­ zuzeigen. Falls erwünscht, können der Zeitgeber 104 und der Zähler zusammen mit Anzeigern für das Vorhandensein eines Werkstücks, den gespannten und den ungespannten Zustand des Werkstücks in einem separaten Steuergerät vorgesehen sein, welches parallel zu demjenigen arbeitet, welches mit der Robotersteuerung 40 verbunden ist.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 die Arbeitsweise des Bearbeitungssystems beschrieben. Der Roboter 28 er­ greift zunächst ein Werkstück 26 auf dem Förderer 32. Der Arm des Roboters wird angehoben, um das Werkstück 26 von der Palette 30 zu entfernen und es in eine Position innerhalb der geöffneten Klemmbacken 18 und 20 des Spann­ stocks 14 zu bringen. Das Werkstück 26 berührt den Hebel­ arm 52, wodurch der Infrarotsender 36 ein Infrarotsignal an den Infrarotempfänger 38 übermittelt. Die Schaltung des Infrarotempfängers 38 setzt das Infrarotsignal in ein elektrisches Signal entsprechender Frequenz um und sendet dieses Signal über das Kabel 41 an die Robotersteuerung 40. Die phasenstarre Regelschaltung 86 (Fig. 4) schaltet da­ durch das Relais K1 ein, das über die Spannstocksteuerung 24 ein Schließen der Klemmbacken 18 und 20 am Werkstück 26 bewirkt.

Wird der Mikroschalter 44 betätigt, so wird die Frequenz des Infrarotsignals in beschriebener Weise umgetastet, und die Schaltung 86 schaltet das Relais K2 ein. Dadurch wird der Robotersteuerung 40 angezeigt, daß das Werkstück 26 eingespannt ist. Der Roboter 28 gibt dann das Werkstück 26 frei.

Befindet sich das Werkstück 26 in seiner Position und ist der Spannstock 14 geschlossen, so kann die Robotersteuerung 40 ein Signal an das Steuergerät 42 übermitteln, wodurch der Indextisch 16 bezüglich der Darstellung in Fig. 1 nach rechts bewegt wird und das Werkstück 26 unter das Werk­ zeug 84 bringt. Nachdem das Werkstück 26 bearbeitet ist, wird der Indextisch 16 nach links in seine Anfangsstellung gebracht, und die Klemmbacken 18 und 20 des Spannstocks 14 werden geöffnet. Die Freigabe des Mikroschalters 44 bewirkt eine Frequenzumtastung des abgegebenen Infrarotsignals über die Mittenfrequenz. Dies wird mit der phasenstarren Regelschaltung 86 festgestellt, wodurch das Relais K2 ab­ geschaltet wird und eine Anzeige an die Robotersteuerung 40 liefert, daß das Werkstück 26 freigegeben ist. Der Roboter 28 kann das Werkstück 26 dann ergreifen, es aus dem Spann­ stock 14 entfernen und einer anderen Station zur Durchführung anderer ggf. erforderlicher Bearbeitungen zuführen. Dieser Zyklus kann sich dann für weitere Werkstücke wiederholen.

Alle vorstehend beschriebenen Merkmale der Erfindung können einzeln oder in beliebiger Zusammenfassung erfindungswesent­ lich sein.

Claims (10)

1. Steuerung für ein Bearbeitungssystem, insbesondere für ei­ ne Werkzeugmaschine, mit einem Bearbeitungswerkzeug und einem Werkstückhalter, der das Werkstück während der Bear­ beitung aktiv festhält und eine Wandleranordnung zur Er­ zeugung von elektrischen Signalen bei vorgegebenen Stel­ lungen des Werkstücks relativ zum Werkstückhalter und bei vorgegebenen Zuständen des Werkstückhalters aufweist, wo­ bei die Signale den Bearbeitungsvorgang steuern, und mit einer Transportvorrichtung zur Zustellung von Werkstücken zum Werkstückhalter, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkstückhalter (14) ein Infrarotsender (36) zum drahtlo­ sen Übertragen der Signale an einen stationären Infrarot­ empfänger (38) montiert und mit diesem gemeinsam relativ zum Bearbeitungswerkzeug (34) verschiebbar ist, daß die vom Infrarotempfänger (38) empfangenen Signale in weitere elektrische Signale zur Steuerung der Zustellung der Werkstücke (26) durch die Transportvorrichtung (28) umge­ setzt werden, und daß der Infrarotsender (36) erst dann mit einer auf dem Werkstückhalter (14) angeordneten Strom­ quelle verbunden wird, wenn ein erster Schalter (50) der Wandleranordnung das Vorhandensein eines Werkstücks (26) im Werkstückhalter (14) feststellt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infra­ rotempfänger (38) mit Abstand zu einem beweglichen Tisch (16), auf dem der Werkstückhalter (14) fest angeordnet ist, in einer festen Position montiert ist.

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (14) ein Spannstock mit zwei automatisch gesteuerten, einander gegenüberstehen­ den Klemmbacken (18, 20) für das Werkstück (26) ist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandleranordnung den ersten und einen zweiten Schal­ ter (44, 52) umfaßt, die elektrische Signale zur Anzeige der Position des Werkstücks (26) im Spannstock (14) und der Position der Klemmbacken (18, 20) liefern.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsender (36) eine Schaltung (66) zur Veränderung der Eigenschaften des abgestrahlten Infra­ rotsignals abhängig vom Ausgangssignal der Schalter (44, 52) enthält.

6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotempfänger (38) eine Schaltung (86) zur Erzeugung mehrerer unterschiedlicher elektri­ scher Signale abhängig von den Eigenschaften des empfangenen Infrarotsignals enthält, mit denen mehrere Betriebszustände steuerbar sind.

7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsender (36) bei Empfang des Signals des ersten Schalters (50) die Abstrahlung des Infra­ rotsignals bewirkt und daß die in ihm vorhandene Schal­ tung (66) zur Änderung der Signaleigenschaften eine Frequenzumtastung des Infrarotsignals abhängig von einem elektrischen Signal des zweiten Schalters (44) bewirkt.

8. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotempfänger (38) ein erstes elektri­ sches Signal bei Empfang eines Infrarotsignals zur Anzeige der Position des Werkstücks (26) in dem Spann­ stock (14) und ein weiteres elektrisches Signal bei Feststellung einer vorgegebenen Frequenz des empfange­ nen Infrarotsignals erzeugt.

9. Steuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Roboter (28) mit einer Robotersteuerung (40) vorgesehen ist, der das Werkstück (26) zu und von dem Spannstock (14) transportiert, wobei die von dem Infrarotempfänger (38) erzeugten elektrischen Signale zur Steuerung des Roboters (28) genutzt werden.

10. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge­ kennzeichnet durch einen mit dem Infrarotempfänger (38) verbundenen Zeitgeber (104), der für die Zeit des Empfangs eines Infrarotsignals betätigbar ist.