DE2415275C3

DE2415275C3 - Follower control device for a copying machine tool

Info

Publication number: DE2415275C3
Application number: DE19742415275
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Zama Kanagawa Ashizawa (Japan)
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1978-01-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachlaufsteuerungsvorrichtung für eine Kopierwerkzeugmaschine mit drei am Umfang eines rotierenden Werkstücks gleichmäßig versetzt angreifenden und radial um gleiche Wege hydraulisch verstellbaren Werkzeugen, von denen das als Führungswerkzeug dienende Hauptwerkzeug über einen Kopierfühler von einer Kopierschablone steuerbar und mit einer Nachlaufschablone versehen ist, die zur radialen Verstellrichtung des Hauptwerkzeugs gleichmäßig geneigte Bezugsflächen aufweist, an denen mit den beiden anderen, Folgewerkzeuge bildenden Werkzeugen verbundene Taster angreifen, durch die über eine Ventilsteuerungseinrichtung die Folgewerkzeuge gleichlaufend mit dem Hauptwerkzeug verstellbarsind. The invention relates to a follow-up control device for a copying machine tool with three am Circumference of a rotating workpiece attacking evenly offset and radially by equal paths hydraulically adjustable tools, of which the main tool serving as a guide tool has a copy sensor controllable from a copy stencil and provided with a follow-up stencil which has uniformly inclined reference surfaces to the radial adjustment direction of the main tool, on which attack with the two other, subsequent tools forming tools connected buttons through which The slave tools can be adjusted simultaneously with the main tool via a valve control device.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DT-PS 15 27 939) sind die Bezugsflächen der Nachlaufschablone um 60° gegen die Verstellrichtung des Hauptwerkzeugs geneigt und die an diesen angreifenden Taster mit den Steuerventilen für die hydraulische Verstellung der Folgewerkzeuge über je ein mechanisches Getriebe gekoppelt, das ein zwei Zahnstangen verbindendes Ritzel in einem beweglichen Gehäuse aufweist, welches auf das Steuerventil einwirkt, während die eine Zahnstange den Taster und die andere Zahnstange einen Fühler trägt, der an einer mit dem Folgewerkzeug verbundenen Rückführschablone angreift, um so die erforderliche Rückführung des Steuerventils vorzunehmen. Diese Vorrichtung ist also äußerst aufwendig und platzraubend Außerdem ist die mechanische Übertragung mit unvermeidbarem Zahnspiel behaftet, das störende Fehler in der Nachlaufsteuerung zur Folge haben kann.In a known device of this type (DT-PS 15 27 939), the reference surfaces of the follower template inclined by 60 ° against the direction of adjustment of the main tool and those acting on it Button with the control valves for the hydraulic adjustment of the subsequent tools via a mechanical one each Gear coupled with a pinion connecting two racks in a movable housing has, which acts on the control valve, while one rack is the button and the other The rack carries a sensor that engages a return template connected to the subsequent tool, in order to carry out the required return of the control valve. So this device is extremely complex and space-consuming. In addition, the mechanical transmission has unavoidable backlash afflicted, which can result in disruptive errors in the follow-up control.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachlaufsteuerungsvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der auf wesentlich einfacherer Weise erreicht wird, daß der Nachlaufweg der Folgewerkzeuge stets genau dieselbe Größe wie die Verstellung des Hauptwerkzeugs besitzt.The invention is based on the object of a follow-up control device of the type mentioned at the beginning To create a species with which it is achieved in a much simpler way that the overtravel the subsequent tools always have exactly the same size as the adjustment of the main tool.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bezugsflächen der Nachlaufschablone um 30° zur Verstellrichtung des Hauptwerkzeugs geneigt sind und daß jeder Taster unmittelbar am beweglichen Teil des hydraulischen Antriebs' des zugehörigen Folgewerkzeugs in Längsrichtung einstellbar angebracht ist.This object is achieved according to the invention in that the reference surfaces of the trailing template are inclined by 30 ° to the direction of adjustment of the main tool and that each button is directly on the movable part of the hydraulic drive 'of the associated follow-up tool adjustable in the longitudinal direction is appropriate.

Auf diese Weise wird eine einwandfreie und genaue Steuerung des Gleichlaufs der Werkzeuge mit einem äußerst geringen Aufwand an Mitteln erzielt, was vor allem dadurch ermöglicht wird, daß der besondere Neigungswinkel der Bezugsflächen der Nachlaufschablone keinen verwickelten Steuerkreis erfoidert, wobei auch die Rückführung in einfacher Form zu verwirklichen ist.In this way, a flawless and precise control of the synchronism of the tools with a achieved extremely little expenditure on resources, which is mainly made possible by the fact that the special Angle of inclination of the reference surfaces of the follow-up template does not require an intricate control circuit, whereby the repatriation can also be implemented in a simple form.

in Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Taster mit einer elektrischen Einrichtung in Wirkverbindung steht, die mit einem der jeweiligen Stellung des Tasters proportionalen Signal ein Servoventil zur entsprechenden Beaufschlagung des hydraulischen Antriebs des Folgewerkzeugs steuert. Hierbei weist nach einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung die elektrische Einrichtung einen mit dem Taster mechanisch gekoppelten elektrischen Differentialtransformator auf, der an dem beweglichen Teil des hydraulischen Antriebs angebracht ist.In an embodiment of the invention it is provided that each button with an electrical device in The operative connection is a servo valve with a signal proportional to the respective position of the button controls for the corresponding loading of the hydraulic drive of the follow-up tool. Here has according to a further feature within the scope of the invention, the electrical device with the Button mechanically coupled electrical differential transformer on, which is attached to the moving part of the hydraulic drive is attached.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und seine Wirkungsweise veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown and its mode of operation is illustrated. It shows

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht der wesentlichen Teile einer Steuervorrichtung nach der Erfindung,F i g. 1 is a partially sectioned view of the essential parts of a control device according to FIG Invention,

F i g. 2 ein Schema der Wirkungsweise derselben undF i g. 2 shows a diagram of the mode of operation of the same and

Fig.3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten.3 shows a detail from FIG. 1 with further Details.

Gemäß F i g. 1 wird als Werkstück ein dickwandiges Rohr 1 zwischen einem Spindelstock und einem Reitstock (nicht dargestellt) einer Drehbank gehalten, so daß es um seine Achse 0 drehbar ist. Um die Achse herum sind ein Hauptwerkzeug 2 und zwei Folgewerkzeuge 3 in dem gleichen Winkelabstand von 120° in bezug auf die Achse 0 angeordnet. Jedes Werkzeug hat die Form einer Rolle, die mittels eines hydraulischen Antriebs 4 in radialer Richtung gegen den Umfang des Werkstücks 1 gepreßt wird. Dabei werden hier der bewegliche Teil 25 vom Zylinder und der feste Teil 26 vom Kolben jedes Antriebs 4 gebildet. Die Antriebe 4 nebst den Rollen sind in der Achsrichtung des Werkstücks 1 durch einen Vorschub (nicht dargestellt) verstellbar.According to FIG. 1 is a thick-walled tube 1 between a headstock and a workpiece Tailstock (not shown) held a lathe so that it can be rotated about its axis 0. Around the axis around there are a main tool 2 and two subsequent tools 3 at the same angular distance of 120 ° in arranged with respect to the axis 0. Each tool has the shape of a roller that is operated by a hydraulic Drive 4 is pressed in the radial direction against the circumference of workpiece 1. The the movable part 25 is formed by the cylinder and the fixed part 26 by the piston of each drive 4. The drives 4 in addition to the rollers, in the axial direction of the workpiece 1 by a feed (not shown) adjustable.

Eine Nachlaufschablone 11 in Form eines Sattels mit zwei Bezugsflächen Ha, von denen jede einen Winkel von 30° mit der Linie (der senkrechten Linie im dargestellten Beispiel) bildet, längs der das Hauptwerk-A follower template 11 in the form of a saddle with two reference surfaces Ha, each of which forms an angle of 30 ° with the line (the vertical line in example) along which the main work

zeug 2 durch seinen Antrieb 4 hin- und herbewegt wird, ist mit seinem oberen Ende an dem Antrieb 4 des Hauptwerkzeugs 2 befestigt und so mit diesem in senkrechter Richtung beweglich. An den Antrieben 4 der Werkzeuge 2 und 3 ist je ein Tastorgan 12 gleitend verschiebbar angebracht, das an seinem äußeren Ende einen Taster 14 trägt. Während die Taster 14 der Folgewerkzeuge 3 an der Bezugsfläche Ha angreifen, arbeitet der Taster 14 des Hauptwerkzeugs 2 mit einer Kopierschablone 15 zusammen, die sich in der Achsrichtung des Werkstücks 1 erstreckt und deren Bezugsfläche dem axialen Umriß des Erzeugnisses entspricht Die relative Stellung der Taster 14 zu den Bezugsflächen Ha bzw. der Kopierschablone 15 kann mittels je einer Schraube 13 eingestell werden, d. h, jeder Taster 14 ist in seiner Längsrichtung einstellbar.tool 2 is moved back and forth by its drive 4, is attached with its upper end to the drive 4 of the main tool 2 and so movable with this in the vertical direction. On each of the drives 4 of the tools 2 and 3, a feeler element 12 is slidably mounted and carries a feeler element 14 at its outer end. While the buttons 14 of the subsequent tools 3 attack the reference surface Ha, the button 14 of the main tool 2 works together with a copying template 15, which extends in the axial direction of the workpiece 1 and whose reference surface corresponds to the axial outline of the product.The relative position of the buttons 14 to the reference surfaces Ha or the copying template 15 can be adjusted by means of a screw 13, d. h, each button 14 is adjustable in its longitudinal direction.

Zum Erfassen der jeweiligen Stellung der Taster stehen diese mit elektrischen Einrichtungen in Wirkverbindung. So beeinflußt gemäß F i g. 3 der Taster 14 am Hauptwerkzeug 2 einen Differentialtranstormator 21, durch dessen Ausgangssignal über einen Verstärker 22 ein Servoventil 24 erregt wird, um Druckflüssigkeit in den Zylinder 25 des Antriebs 4 eintreten zu lassen.To detect the respective position of the buttons, they are in operative connection with electrical devices. So influenced according to FIG. 3 the button 14 on the main tool 2 a differential transformer 21, a servo valve 24 is energized by the output signal via an amplifier 22 to supply hydraulic fluid in to allow the cylinder 25 of the drive 4 to enter.

Ebenso ist dem Antrieb 4 jedes Folgewerkzeugs 3 (von denen nur eines in Fig. 3 gezeigt ist) ein Differentialtransformator 21a zum Erfassen der Verschiebung des mit der Bezugsfläche Ha zusammenwirkenden Tasters 14 sowie ein Servoventil 24a zugeordnet, das mit dem Differentialtransformator 21a über einen Verstärker 22a verbunden ist, um Druckflüssigkeit in den Zylinder des Antriebs 4 eintreten zu lasssn. Infolge dieser Anordnung werden die Folgewerkzeuge veranlaßt, sich um den gleichen Weg wie das Hauptwerkzeug zum Werkstück hin oder von diesem fort zu bewegen.Likewise, the drive 4 of each subsequent tool 3 (only one of which is shown in Fig. 3) is assigned a differential transformer 21a for detecting the displacement of the button 14 interacting with the reference surface Ha and a servo valve 24a which is connected to the differential transformer 21a via an amplifier 22a is connected to allow pressure fluid to enter the cylinder of the drive 4. As a result of this arrangement, the slave tools are caused to move the same path as the main tool towards or away from the workpiece.

Die oben beschriebene Steuervorrichtung arbeitet wie folgt: Zuerst werden das Hauptwerkzeug 2 und die Folgewerkzeuge 3 in einem kurzen Abstand vom Ende des Werkstücks 1 entfernt eingestellt. Unter diesen Umständen werden die Taster 4 so betätigt, daß sie die arbeitenden Flächen der betreffenden Werkzeuge auf einem Kreis ausrichten, dessen Durchmesser ein wenig kleiner als der Außendurchmesser des Werkstücks 1 ist. In diesem Zeitpunkt greift der Taster 14 des Hauptwerkzeugs 2 an der Bezugsfläche der Kopierschablone 15 an, während die Taster 14 der Folgewerkzeuge 3 unter der Einwirkung ihrer Antriebe 4 veranlaßt werden, an den Bezugsflächen lla der Schablone 11 anzugreifen. Wenn das Angreifen der Taster 14 nicht gleichmäßig erfolgt, werden die Einstellschrauben 13 betätigt, damit alle Taster 14 an entsprechenden Punkten der betreffenden Bezugsflächen angreifen.The control device described above operates as follows: First, the main tool 2 and the Follow-up tools 3 set at a short distance from the end of the workpiece 1 away. Under these Under certain circumstances, the buttons 4 are operated so that they open the working surfaces of the tools in question Align a circle, the diameter of which is a little smaller than the outer diameter of the workpiece 1. At this point in time, the button 14 of the main tool 2 grips the reference surface of the template 15, while the button 14 causes the subsequent tools 3 under the action of their drives 4 to attack the reference surfaces 11a of the template 11. If the pushbutton 14 does not attack occurs evenly, the adjusting screws 13 are actuated so that all buttons 14 at the corresponding Attack points of the relevant reference surfaces.

Alsdann wird das Werkstück 1 gedreht und das Hauptwerkzeug sowie die Folgewerkzeuge werden in der Achsrichtung des Werkstücks bewegt, zusammen mit der N achlauf schablone 11, den Tastern 14 und den Antrieben 4. Auf diese Weise wird, da der Taster 14 des Hauptwerkzeugs 2 die Bezugsfläche der Kopierschablone 15 abtastet, eine erste grobe Bearbeitung (im vorliegenden Fall ein Drückvorgang) durchgeführt.Then the workpiece 1 is rotated and the main tool and the subsequent tools are in the axial direction of the workpiece moved, together with the follow-up template 11, the buttons 14 and the Drives 4. In this way, as the button 14 of the main tool 2, the reference surface of the template 15 scans, a first rough machining (in the present case a pressing process) is carried out.

Nach Beendigung der Grobbearbeitung wird der Taster 14 des Hauptwerkzeugs 2 von der Bezugsfläche der Kopierschablone 15 auf einen kurzen Abstand entsprechend einer erforderlichen Bearbeitungstiefe durch Betätigung der Schraube 13 zurückgezogen. Alsdann wird der Antrieb 4 de;; Hauptwerkzeugs 2 betätigt, um das Hauptwerkzeug vorzuschieben, bis der Taster 14 an der Kopierschablone 15 angreift Wenn auf diese Weise das Hauptwerkzeug 2 und die Schablone 11 vorbewegt werden, werden die Folgewerkzeuge 3 ebenfalls um den gleichen Abstand vorgerückt, wie unten näher beschrieben ist Darauf werden das Hauptwerkzeug 2 und die Folgewerkzeuge 3 in der Achsrichtung des Werkstücks 1 bewegt, wodurch ein zweiter Drückvorgang als Feinbearbeitung ausgeführt wird. Durch Wiederholen des vorstehend beschriebenen Zyklus kann ein Fertigprodukt mit dem gewünschten Umriß erhalten werden.After finishing the rough machining, the probe 14 of the main tool 2 is removed from the reference surface the copying template 15 to a short distance corresponding to a required processing depth withdrawn by actuating the screw 13. Then the drive 4 de ;; Main tool 2 operated to advance the main tool until the button 14 engages the template 15 when on in this way the main tool 2 and the template 11 are moved forward, the subsequent tools 3 are also advanced by the same distance as is described in more detail below. The main tool 2 and the subsequent tools 3 are then shown in FIG Axial direction of the workpiece 1 moved, whereby a second pressing process carried out as a fine machining will. By repeating the cycle described above, a finished product can be made with the desired Outline can be obtained.

Das Verstellen der Folgewerkzeuge 3 geschieht auf folgende Weise: Wenn die Nachlaufschablone 11 zusammen mit dem Hauptwerkzeug 2 vorgeschoben wird, werden die Taster 14 aufwärts bewegt, wodurch die Folgewerkzeuge 3 um einen entsprechenden Weg vorbewegt werden.The adjustment of the follow-up tools 3 takes place in the following way: If the follow-up template 11 is advanced together with the main tool 2, the buttons 14 are moved upwards, whereby the subsequent tools 3 are moved forward by a corresponding distance.

Das Schema der F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Vorrücken des Hauptwerkzeugs 2 and dem der Folgewerkzeuge 3. Wie bereits erwähnt, bildet jede Bezugsfläche lla der Schablone 11 einen Winkel von 30° mit der Senkrechten, d. h. mit der Bewegungsrichtung des Hauptwerkzeugs 2. Mit anderen Worten wird der Scheitel a eines gleichseitigen Dreiecks, der die Verbindungsstelle der Nachlaufschablone 11 mit dem Antrieb 4 des Hauptwerkzeugs 2 darstellt, in der senkrechten Richtung nach unten in Fig. 1 bewegt, wenn das Hauptwerkzeug 2 vorgerückt wird. Infolgedessen werden die Taster 14 der Folgewerkzeuge 3 von den Bezugsflächen lla abgehoben mit dem Ergebnis, daß Signale erzeugt werden, die die Servoventile 24a der Antriebe 4 der Folgewerkzeuge 3 betätigen derart, daß deren Taster 14 in Richtung zur Mitte P des Dreiecks hin vorbewegt werden. Ein gestricheltes Dreieck gibt den Zustand wieder, wenn der Scheitel a oder die Nachlaufschablone 11 um einen Abstand Ax unter der Wirkung des Antriebs 4 nach unten bewegt worden ist. Damit sind die Antriebe 4 der Folgewerkzeuge 3 um den Abstand Ay zur Mitte P des Dreiecks hin vorgerückt, wie dies gerade beschrieben wurde. Da das Dreieck ein gleichseitiges Dreieck ist, ist Ax-Ay. Auf diese Weise werden die Folgewerkzeuge 3 um den gleichen Weg vorgerückt wie das Hauptwerkzeug 2, und demnach werden bei jedem Vorrücken oder Zurückziehen des Hauptwerkzeugs 2 die Folgewerkzeuge 3 ebenfalls um den gleichen Weg vor- oder zurückbewegt, wodurch betriebsgerechte Einstellungen einer Mehrzahl von Bearbeitungswerkzeugen ermöglicht werden.The scheme of FIG. 2 shows the relationship between the advance of the main tool 2 and that of the subsequent tools 3. As already mentioned, each reference surface 11a of the template 11 forms an angle of 30 ° with the vertical, ie with the direction of movement of the main tool 2. In other words, the apex a of an equilateral triangle, which represents the junction of the follower template 11 with the drive 4 of the main tool 2, is moved in the vertical direction downward in Fig. 1 when the main tool 2 is advanced. As a result, the buttons 14 of the subsequent tools 3 are lifted from the reference surfaces 11a with the result that signals are generated which actuate the servo valves 24a of the drives 4 of the subsequent tools 3 in such a way that their buttons 14 are moved forward in the direction of the center P of the triangle. A dashed triangle shows the state when the apex a or the follower template 11 has been moved downwards by a distance Ax under the action of the drive 4. The drives 4 of the subsequent tools 3 are thus advanced by the distance Ay towards the center P of the triangle, as has just been described. Since the triangle is an equilateral triangle, Ax-Ay is. In this way, the following tools 3 are advanced by the same path as the main tool 2, and consequently each time the main tool 2 is advanced or retracted, the following tools 3 are also moved forward or backward by the same path, whereby operational settings of a plurality of machining tools are made possible .

Aus der vorstehend Beschreibung geht klar hervor, daß die Erfindung in gleicher Weise wie bei Drückmaschinen auch bei anderen Arten von Werkzeugmaschinen, z. B. Dreh- oder Schleifmaschinen, angewendet werden kann.From the above description it is clear that the invention is in the same way as with spinning machines also in other types of machine tools, e.g. B. lathes or grinding machines applied can be.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Follow-up control device for a copying machine tool with three tools that attack the circumference of a rotating workpiece evenly offset and are hydraulically adjustable radially by the same paths, of which the main tool serving as a guide tool is controllable via a copy sensor from a copy template and is provided with a follow-up template which is adapted to the radial direction of adjustment of the main tool has evenly inclined reference surfaces on which the two other tools that form follow-up tools engage buttons, by means of which the following tools can be adjusted simultaneously with the main tool via a valve control device, characterized in that the reference surfaces (Wa) of the follow-up template (11) 30 ° to the direction of adjustment of the main tool (2) are inclined and that each button (14) directly on the movable part (25) of the hydraulic drive (4) of the associated subsequent tool (3) is adjustable in the longitudinal direction is right.

2. Follow-up control device according to claim 1, characterized in that each button (14) is in operative connection with an electrical device (21a, 22a) which, with one of the respective position of the button (14) proportional signal, a servo valve (24a) for the corresponding application of the hydraulic drive (4) of the subsequent tool (3) controls.

3. Follow-up control device according to claim 2, characterized in that the electrical device has an electrical differential transformer (21 a) which is mechanically coupled to the button (14) and which is attached to the movable part (25) of the hydraulic drive (4).