Schleifmaschine, insbesondere Rundschleifmaschine, mit Mess- und Steuereinrichtung für vollautomatischen Betrieb. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine, insbesondere Rundschleif- maschine, mit Mess- und Steuereinrichtung für vollautomatischen Betrieb.
Bisher wurden die Bewegungen aller zu sätzlich zu dem das Schleifwerkzeug tragen den Support im Rahmen des automatischen Ablaufes eines Arbeitsspiels zii bewegenden Teile der Maschine, also das Ein- und Aus fahren der Messeinrichtung, das Zurückziehen und Vorschieben der Reitstoekspitze zum Aus- und Einspannen der Werkstücke,
die Bewegungen von Gliedern zum Abführen und Zuführen der Werkstücke und die Betätigung eines Umschalters zur Wiedereinschaltung der Maschine zur Wiederholung des Arbeitsspiels unmittelbar von der Bewegung dieses Sup ports abgeleitet. Es hat sieh jedoch gezeigt, class diese unmittelbare Ableitung der Bewe gungen dieser zusätzlich zu steuernden Vor richtungen von der Bewegung des Supports, zum Beispiel mittels Nockensteuerung, Hebel verbindungen oder dergleichen nicht genü gend Betriebssicherheit gewährleistet.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber die Schaf fung einer Schleifmaschine, insbesondere Rundschleifmaschine, für vollautomatischen Betrieb, bei der die Bewegungen der vor genanntem zusätzlich zur Bewegung des Supports zu steuernden Vorrichtungen der IIasehine zwar in Abhängigkeit von der Stel- lung des Steuerorgans ziun Umsteuern der Bewegungsrichtung des Supports, aber unab hängig von den Bewegungen des Supports erfolgen.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäss ein ,Servomotor vorgesehen, der im Anschlul3 an das Steuerorgan zum Umsteuern der Bewe= gungsrichtung des Werkzeugsupports, par allel mit dessen Antriebsvorrichtung an das Energienetz der Maschine geschaltet ist.
Da bei sind in die Zuleitungen zur Antriebsvor richtung für den Support und zum Servo motor derart den Zufluss der Bewegungs@ energie beeinflussende Mittel eingebaut, dass in der einen Stellung des Steuerorgans die Bewegungsenergie umgehemmt zu der An triebsvorrichtung für den Support, jedoch nur gedrosselt zum Servomotor fliessen kann, während in der zweiten Stellung des Steuer organs die Bewegungsenergie ungehemmt zum Servomotor strömen kann,
zu der Antriebs- vorrichtung des Supports aber erst, wenn der Servomotor seine Bewegung annähernd be endet hat. Dadurch kann der Servomotor in der ersten Stellung des Steuerorgans in seiner Bewegung hinter der Bewegung des Supports zurückbleiben, während er in der zweiten Stellung des Steuerorgans denn Support vor auseilt.
Entsprechend werden dadurch auch die vom Servomotor zum Beispiel mittelbar oder unmittelbar, gesteuerten Bewegungen@der genannten Vorrichtungen verzögert bzw. be vorzugt gegenüber dien Bewegungen des Sup ports eintreten, wobei durch weitere, an sich bekannte Massnahmen, wie zum Beispiel Leer laufwege an Mitnehmerkupplungen und der gleichen, die Reihenfolge der Bewegungen der einzelnen Vorrichtungen gemäss einem vor gesehenen Arbeitsablauf gewährleistet sein kann.
Gemäss einer beispielsweisen Ausfüh rungsform mit hydraulischer Betätigung des Supports besteht der Servomotor aus einem Steuerkolbensy stein, das im Anschluss an einen vom Umschaltkolben betätigten Steuer hahn parallel zu dem Antriebskolben für den Support. an das Druckflüssigkeitsnetz an geschlossen ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.
Dass Schema nach Fig.1 zeigt die einzelnen Arbeitsvorrichtungen einer Rundschleifma schine mit hydraulisch betätigtem Schleif werkzeugsupport in den Stellungen beim < :Schleifen . Hierbei befinden sich der das Schleifwerkzeug tragende Support 7, die Reit stockspitze 23 und der Messkopf 14 der Mess- einrichtung in ihrer vordern Stellung, der Arbeitslage, der Zubringerhebel 19 in seiner untern Stellung, der Ruhelage.
Fig. 2 zeigt den Steuerhahn der Steuer- einrichtung in der Stellung nach beendetem Schleifvorgang.
Mit 1 ist der Steuerhahn bezeichnet, wel cher den Zufluss der Dxmckflüssigkeit sowohl zum Antrieb 5 des Supports 7 als auch gleichzeitig zum Steuerkolben 10 des Servo motors steuert. Durch diesen Steuerhahn 1 strömte beim Einschalten der Maschine mittels des Umschaltkolbens 42<I>die von</I> der Leitung 2 kommende Druckflüssigkeit über die Leitung 3 zum in diesem Zeitpunkt noch in Sperr stellung befindlichen Sperrschieber 4, konnte also hier zunächst noch nicht weiter.
Gleich zeitig ist Druckflüssigkeit. durch die Leitung 8 in den Verschiebezylinderraum 9 des parallel zum Supportantrieb 5, 6 angeschlossenen Servomotors geströmt, und hat den Steuer kolben 10 in seine -untere Endstellung ge- schoben. Die Fortsetzung des Steuerkolbens 10 nach unten bildet eine mit diesem fest, ver bundene Kolbenstange, an deren Ende sich eine Zahnstange 11 befindet., die über ein Zahnrad 12 mit einer Steuemelle 13 in Ver bindung steht, so dass bei einer Hin- und Her bewegung des Steuerkolbens 10 diese Steuer- mtelle 13 jeweils entsprechend verdreht wird.
Von der Steuerwelle 13 aus kann mittels Seil zug 15 der Messkopf 14 der Messeinrichtung, der um den Drehpunkt 16 verschwenkbar ist, aus seiner Arbeitsstellung zurückgezogen wer den.
In der gezeichneten Stellung ist. der Mess- kopf 14 mittels einer Feder 17 vorwärts in Messstellung gezogen worden; es ist also so wohl. beim Einfahren des Messkopfes in Mess- stellung mittels der Feder als auch beim Aus fahren in Ruhestellung mittels dem Seilzug eine kraftschlüssige Bewegung des Messkopfes sichergestellt.
Des weiteren ist bei der das Einfahren des Messkopfes in die Messstellung ermöglichenden Drehung der Steuerwelle 13 der Zubringer hebel 19 mit einem neuen Werkstück 20 unter der Wirkung einer an ihm angreifenden Feder 18 gesenkt und dieses in Arbeitsstellung gebracht worden, in der es von den Spitzen der Einspannvorrichtung erfasstwerden kann.
Die Reitstoekspitze 23 wird durch eine Feder 24 gegen das Werkstück 20 gedrückt; sie ist auf ihrer Unterseite mit einer Verzahnung 25 versehen, die mit einem Zahnrad 26 kämmt, das mit der Zahnstange 27 am Kolben 28 zu sammenarbeitet, der gleichachsig mit dem Steuerkolben 10 über diesem im Gehäuse des Servomotors geführt ist.
Nachdem der Kol ben 28 in seine untere Endstellung gelangt ist, steht der Sperrschieber 4 wie gezeichnet von Leitung 8 her über den Verschiebe zylinderraum 9 und den Kanal 31 im Ge häuse des Servomotors, eine Ringnut des Kolbens 28 und Leitung 30 unter Wirkung der Druckflüssigkeit, welche den Sperr schieber entgegen der Wirkung der Feder 32 so weit. verschiebt, dass die aus der Leitung 3 kommende Druckflüssigkeit über die Ringnut 33 des Sperrschiebers 4 ungehindert zum Supportzylinder 5 strömen kann, wodurch der Kolben 6 den Support 7 im Eilgang in Schleifstellung vorschiebt.
Ist als Ende des Schleifvorganges das Fertigmass des Werkstückes erreicht, so schaltet der Messkopf 14 über den Tasthebel 34 und das Kontaktpaar 35 den Stromkreis zum Zugmagneten 36 ein. Der Zugmagnet 36 zieht an und bewegt den mit seinem Anker verbundenen Schieber 37 entgegen der Feder 38 nach oben, so dass Druckflüssigkeit aus der Leitung 39 über den Ringkanal 40 des Schiebers 37 und die Leitung 41 auf die untere Seite des Umschaltkolbens 42 gelangt. Der Umschaltkolben 42 wird nach oben be- wegt und dadurch der Steuerhahn 1 in seine in Fig. 2 dargestellte Lage gedreht.
Die durch Leitung 2 zum Steuerhahn 1 strömende Druckflüssigkeit gelangt durch Leitung 43 auf die obere Seite des Support kolbens 6 und bewegt diesen und damit den Support 7 vom Werkstück weg; hierbei fliesst die auf der untern Seite des Supportkolbens 6 verdrängte Druckflüssigkeit über das Rückschlagventil 44 und Steuerhahn 1 in die Abflussleitung 45. Der Support wird also un abhängig von der Stellung der Reitstoek- spitze zurückgeführt nur als Folge des vom das Werkstück 20 abtastenden Messkopf 14 bei Erreichen des Fertigmasses gegebenen Steuerimpulses.
Als weitere Folge des Um sehaltens des Steuerhahnes 1 wird gleich zeitig Leitung 8 und damit auch Leitung 30 drucklos, so dass der Sperrschieber 4 von der Feder 32 in Sperrstellung verschoben wird.
Schliesslich gelangt in der Stellung des Steuerhahns 1 nach Fig.2 Druckflüssigkeit über die in aus der Zeichnung nicht ersicht licher Weise von Hand einstellbare Drossel 46 zur Unterseite des Steuerkolbens 10 und bewegt diesen und die mit ihm verbundene Zahnstange 11 nach oben, so dass mittels des Zahnrades 12 die Steuerwelle 13 verdreht wird. Je nach Grösse des im Drosselorgan 46 eingestellten Querschnittes für den Durch gang der Druckflüssigkeit bewegt sieh der Steuerkolben 10 mehr oder weniger schnell, immer aber wesentlich langsamer als der Kolben 6, so dass die Dauer des automati- sehen Ablaufes aller Bewegungen eingestellt werden kann.
Die Verdrehung der Steuerwelle 13 be wirkt über den Seilzug 15 das Zurückschwen- ken des Messkopfes 14 um den Drehpunkt 16. Während des Zurückziehens des Messkopfes durchläuft der Steuerkolben 10 den Spiel raum 29 im Verschiebezylinder zwischen Steuerkolben 10 und Kolben 28.
Im Augen blick, in dem der Messkopf 14 das fertig ge- sehliffene Werkstück nicht mehr berührt, stösst. der Steuerkolben 10 gegen den Kolben 28 und bewegt diesen aufwärts und veran- la sst über den Zahntrieb 27, 26, 25 das Zu rückziehen der Reitstockspitze. Wenn die Reitstockspitze das Werkstück freigegeben hat, schwenkt der Mitnehmer 21 auf der Steuerwelle 13, der dann seinen Leerweg 22 im Zubringerhebel 19 durchlaufen hat,
den Hebel zusammen mit dem fertigen Werk stück 20 aufwärts, wobei letzteres über eine nicht dargestellte Abfallrinne ausgeworfen wird. In diesem Augenblick ist der Steuer kolben in seine obere Grenzlage gelangt und der in der an seinem untern Ende angeord neten Kolbenstange vorgesehene Ringkanal 47 gibt der durch den Steuerkanal 48 aus dem Verschiebezylinderraum kommenden Druckflüssigkeit den Weg frei zur Leitung 49.
Von Leitung 49 gelangt die Druckflüssig keit erstens unter den Kolben 50, durch dessen Aufwärtsbewegung die Aufnahme kette 51 des Werkstückmagazins um so viel weitergeschaltet wird, dass ein neues Werk stück auf den noch in seiner obern Stellung befindlichen Zubringerhebel gelangt.
Zweitens fliesst die Druckflüssigkeit über die Leitung 52 zur obern Seite des Umschalt kolbens 42, wodurch dieser wieder nach unten bewegt und der Steuerhahn 1 wieder in die Stellung nach Fig.1 verdreht wird. Die auf der untern Kolbenseite des Um schaltkolbens 42 befindliche Druckflüssigkeit kann durch Leitung 41 und Ringkanal 40 im Schieber 37 in die Abflussleitung 53 aus treten,
weil beim Zurückschwenken des Mess- kopfes 14 um den Drehpunkt 16 der Magnet- Stromkreis an der Kontaktbrücke 54 -unter brochen wurde und infolgedessen der Magnet 36 stromlos geworden ist, so dass der Anker und Sehieber 37 unter der Wirkung der Feder 38 wieder in die gezeichnete End stellung bewegt wurde. Die Verbindung zw i- sehen den Leitungen 41 und 53 ist, damit wieder hergestellt.
Mit dem Umschalten bzw. Verdrehen des Steuerhahns 1 in Stellung nach Fig.1 ist das reue Arbeitsspiel der Maschine eingeleitet. Die Draiekflüssigkeit. kann jedoch noch nicht in den Zylinder 5 des Supports eintreten, da die Leitung 3 noch mittels des Sperrschiebers a. abgesperrt ist. Zunächst treibt also die atis Leitung 8 kommende Druckflüssigkeit den Steuerkolben 10 wieder in seine untere Grenzlage.
Dabei wird die Steuerwelle 13 wieder zurückgedreht. Unter Wirkung der Feder 18 wird der Zubringerhebel 9 wieder herabgesehwenkt und bringt das neue in Arbeitsstellung; unter Wirkung der Feder 24 geht die.Reitstockspitze 23 wieder vor und spannt das neue Werkstück ein.
In der der Spannstellung der R.eitstoekspitze entsprechenden Lage des Kolbens 28 ver bindet. der Ringkanal im Kolben 28 die Leitung 30 über den Kanal 31 mit dem unter Druck stehenden Versehiebezvlinderrauni 9. Der Sperrschieber 4 wird in Durchlassstel- 1t,ng verschoben, die Druekflüssigkeit strömt durch Leitung 3 zum Zylinder 5 und der Kolben 6 treibt. den Support im Eilgang in Schleifstellung; jetzt. erst beginnt der neue Schleifvorgang.
Auf dem letzten Stück des Weges des Steuerkolbens 10 ist unter Wir kung der Feder 17 auch der Messkopf 14 wieder in Messstellung vorgeschwenkt worden.
Grinding machine, in particular cylindrical grinding machine, with measuring and control device for fully automatic operation. The invention relates to a grinding machine, in particular a cylindrical grinding machine, with a measuring and control device for fully automatic operation.
So far, the movements of all in addition to that the grinding tool carry the support as part of the automatic sequence of a work cycle zii moving parts of the machine, i.e. the retraction and extension of the measuring device, the retraction and advancement of the tailstoek tip to unclamp and clamp the workpieces ,
the movements of members for removing and feeding the workpieces and the actuation of a switch to restart the machine to repeat the work cycle are derived directly from the movement of this support. It has shown, however, that this direct derivation of the movements of these additionally to be controlled devices from the movement of the support, for example by means of cam control, lever connections or the like, does not guarantee sufficient operational reliability.
In contrast, the invention aims to create a grinding machine, in particular a cylindrical grinding machine, for fully automatic operation in which the movements of the aforementioned devices to be controlled in addition to the movement of the support depend on the position of the control element to reverse the direction of movement of the support , but independent of the movements of the support.
For this purpose, a servomotor is provided according to the invention, which is connected to the control member for reversing the direction of movement of the tool support, in parallel with its drive device to the power network of the machine.
Since in the supply lines to the drive device for the support and to the servo motor, the inflow of the kinetic energy influencing means built in that in one position of the control member the kinetic energy is inhibited to the drive device for the support, but only throttled to the servo motor can flow, while in the second position of the control organ the kinetic energy can flow unchecked to the servomotor,
to the drive device of the support, however, only when the servomotor has almost ended its movement. As a result, the servomotor can lag behind the movement of the support in its movement in the first position of the control element, while in the second position of the control element it rushes out for support.
Correspondingly, the servomotor, for example, directly or indirectly controlled movements @ of the devices mentioned are delayed or are preferred to the movements of the support, whereby further measures known per se, such as idle travels on driver clutches and the the same, the sequence of movements of the individual devices can be guaranteed according to a workflow seen before.
According to an exemplary embodiment with hydraulic actuation of the support, the servomotor consists of a control piston system which, following a control valve actuated by the switching piston, is parallel to the drive piston for the support. is closed to the hydraulic fluid network.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing.
The diagram according to Figure 1 shows the individual work devices of a cylindrical grinding machine with hydraulically operated grinding tool support in the positions for <: grinding. Here, the support 7 carrying the grinding tool, the tailstock tip 23 and the measuring head 14 of the measuring device are in their front position, the working position, the feeder lever 19 in its lower position, the rest position.
2 shows the control valve of the control device in the position after the grinding process has ended.
1 with the control valve is referred to, wel cher controls the inflow of Dxmckiquid both to the drive 5 of the support 7 and at the same time to the control piston 10 of the servo motor. When the machine was switched on by means of the switching piston 42, the hydraulic fluid coming from the line 2 flowed through this control valve 1 via the line 3 to the gate valve 4, which was still in the blocking position at this point in time, so it was initially unable to continue .
At the same time there is hydraulic fluid. Flowed through the line 8 into the displacement cylinder space 9 of the servomotor connected parallel to the support drive 5, 6, and has pushed the control piston 10 into its lower end position. The continuation of the control piston 10 down forms a fixed, ver related piston rod, at the end of which there is a rack 11. Which is connected via a gear 12 with a control shaft 13 in Ver, so that when moving back and forth of the control piston 10, this control element 13 is rotated accordingly.
From the control shaft 13, the measuring head 14 of the measuring device, which is pivotable about the pivot point 16, can be withdrawn from its working position by means of a cable train 15.
Is in the position shown. the measuring head 14 has been pulled forward into the measuring position by means of a spring 17; so it is so good. a force-fit movement of the measuring head is ensured when the measuring head is retracted into the measuring position by means of the spring and when it is extended in the rest position by means of the cable.
Furthermore, when the retraction of the measuring head in the measuring position enabling rotation of the control shaft 13 of the feeder lever 19 is lowered with a new workpiece 20 under the action of a spring 18 acting on it and this has been brought into the working position in which it is from the tips of the Jig can be detected.
The Reitstoekspitze 23 is pressed by a spring 24 against the workpiece 20; it is provided on its underside with a toothing 25 which meshes with a gear 26 which cooperates with the rack 27 on the piston 28, which is coaxially guided with the control piston 10 above this in the housing of the servo motor.
After the Kol ben 28 has reached its lower end position, the locking slide 4 is as drawn from the line 8 over the displacement cylinder space 9 and the channel 31 in the housing of the servo motor, an annular groove of the piston 28 and line 30 under the action of the hydraulic fluid, which the locking slide against the action of the spring 32 so far. shifts so that the pressure fluid coming from the line 3 can flow unhindered to the support cylinder 5 via the annular groove 33 of the locking slide 4, whereby the piston 6 advances the support 7 in rapid traverse into the grinding position.
When the finished size of the workpiece is reached at the end of the grinding process, the measuring head 14 switches on the circuit to the pull magnet 36 via the feeler lever 34 and the pair of contacts 35. The pull magnet 36 attracts and moves the slide 37 connected to its armature upwards against the spring 38, so that pressure fluid from the line 39 passes through the annular channel 40 of the slide 37 and the line 41 to the lower side of the switching piston 42. The switch-over piston 42 is moved upwards and thereby the control valve 1 is rotated into its position shown in FIG.
The hydraulic fluid flowing through line 2 to control valve 1 passes through line 43 to the upper side of the support piston 6 and moves this and thus the support 7 away from the workpiece; Here, the pressure fluid displaced on the lower side of the support piston 6 flows via the check valve 44 and control valve 1 into the drain line 45. The support is therefore returned, regardless of the position of the tailstoke tip, only as a result of the measuring head 14 scanning the workpiece 20 Reaching the finished size given control impulse.
As a further consequence of keeping the control valve 1 in order, line 8 and thus also line 30 are depressurized at the same time, so that the locking slide 4 is moved into the locking position by the spring 32.
Finally, in the position of the control valve 1 according to FIG. 2, pressure fluid reaches the underside of the control piston 10 via the throttle 46, which can be set manually in the drawing, which is not visible in the drawing, and moves it and the rack 11 connected to it upwards, so that by means of the Gear 12, the control shaft 13 is rotated. Depending on the size of the cross-section set in the throttle member 46 for the passage of the pressure fluid, the control piston 10 moves more or less quickly, but always much slower than the piston 6, so that the duration of the automatic sequence of all movements can be set.
The rotation of the control shaft 13 causes the measuring head 14 to pivot back about the pivot point 16 via the cable 15. During the retraction of the measuring head, the control piston 10 passes through the clearance 29 in the displacement cylinder between the control piston 10 and piston 28.
At the moment at which the measuring head 14 no longer touches the finished ground workpiece, it hits. the control piston 10 against the piston 28 and moves it upwards and causes the tailstock tip to be withdrawn via the gear drive 27, 26, 25. When the tailstock tip has released the workpiece, the driver 21 pivots on the control shaft 13, which has then passed through its idle travel 22 in the feeder lever 19,
the lever together with the finished work piece 20 upwards, the latter being ejected via a waste chute, not shown. At this moment the control piston has reached its upper limit position and the ring channel 47 provided in the piston rod angeord Neten at its lower end gives the pressure fluid coming through the control channel 48 from the displacement cylinder chamber to free the path to line 49.
From line 49, the pressure fluid passes first under the piston 50, through the upward movement of which the receiving chain 51 of the workpiece magazine is indexed so much that a new workpiece reaches the feeder lever that is still in its upper position.
Second, the pressure fluid flows via line 52 to the upper side of the switching piston 42, which moves it down again and the control valve 1 is rotated back into the position according to FIG. The pressure fluid located on the lower piston side of the switching piston 42 can pass through line 41 and annular channel 40 in the slide 37 into the drain line 53,
because when the measuring head 14 pivoted back about the pivot point 16, the magnetic circuit at the contact bridge 54 was interrupted and, as a result, the magnet 36 was de-energized, so that the armature and slide valve 37 returned to the drawing under the action of the spring 38 End position was moved. The connection between the lines 41 and 53 is thus re-established.
By switching or turning the control valve 1 in the position according to Fig. 1, the regretful work cycle of the machine is initiated. The Draiek Fluid. can not yet enter the cylinder 5 of the support, since the line 3 is still by means of the locking slide a. is locked. First of all, the pressure fluid coming from the atis line 8 drives the control piston 10 back into its lower limit position.
The control shaft 13 is rotated back again. Under the action of the spring 18 the feeder lever 9 is swung down again and brings the new one into the working position; under the action of the spring 24 die.Reitstockspitze 23 proceeds again and clamps the new workpiece.
In the position of the piston 28 corresponding to the clamping position of the R.eitstoekspitze, it binds. the ring channel in the piston 28, the line 30 via the channel 31 with the pressurized Versehiebezvlinderrauni 9. The gate valve 4 is moved into the passage position 1t, the pressure fluid flows through line 3 to the cylinder 5 and the piston 6 drives. the support in rapid traverse in grinding position; now. only the new grinding process begins.
On the last part of the path of the control piston 10, the action of the spring 17 and the measuring head 14 has been pivoted back into the measuring position.