CS199156B1 - Brousicí stroj s elektronicky ří zeným přísuvovým mechanismem - Google Patents

Description

Brousicí stroj s elektronicky ří zeným přísuvovým mechanismem

Vynález se týká brousicího stroje s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem, vhodného především pro broušení rozměrových obrobků v malosériové a kusové výrobě.

Přesné broušení rozměrových, obrobků s několika broušenými průměry je spojeno s celou řadou technických a ergonomických problémů. U klasicky řešených brousicích strojů s mechanickou ruční větví přísuvového systé mu j é poloha brousicího vřeteníku s brousicí m kot oucem při ručním broušení poměrně nedost atečně určena.Chybí indikace této polohy a v důsledku nezbytné pružné deformace při ovládání ruční větve přísuvového mechanismu, která u velkých hrotových brusek dosahuje délky 2 až 3 metry, je přesné určení této polohy prakticky vyloučeno. Vzhledemk tomu, ze rozměrný výrobek při pohledu z místa obsluhy dále úplně zakrývá prostor broušení , je nutno používat zrcadel, jejichž prostřednictvím se sleduje přibližování brousicího kotouče k obrobku a okamžik prvního kontaktu brousicího kotouče s obrobkem. Je tedy zřejmé, že při nastavování brousicího vřeteníku do správné polohy se jedná o složitý postup,· který je potom, nutno zachovat při každém další m poj í žděiií brousícího kotouče k obrobku. Z t ohot o konstatování vyplývá rovněž nemožnost přesného a jednoduchého přejíždění brousicího vřeteníku 8 brousicím kotoučem z jednoho průměru obrobku na jiný průměr, což velmi komplikuje obsluhu klasických strojů, a pochopitelně klade mimořádné nároky na kvalifikaci a praktickézkušenost i obsluhujících pracovníků. Ergonomické řešení pracoviště obsluhy u těchto velkých brousicích strojů není rovněž dobré, protože ruční ovládací kolo ruční větve přísuvového systému je buá

156 umístěno velmi nízko, pokud ruční větev přísuvového systému prochází předním ložem stroje pod pracovní m prostorem broušení , nebo je naopak vysoko a musí být řešeno odklopným způsobem, protože ruční větev pří suvového systému-je vedena nad pracovní m prost ořem broušení aapřes upnutý obrobek. V obou uvedených případech toto nevýhodné ergonomické uspořádání pracoviště ještě dále zne.snadnuj e j i ž tak velmi náročnou obsluhu velkých brousicích strojů v provozu při broušení. Vzhledem k celé řadě nevýhod popsané kategorie velkých brousicích strojů se v poslední době začínají konstruovat a vyrábět brousicí stroje, u kterých je přísuv brousicího vřeteníku realizován regulačním pohonem s krokovým motorem, řízeným elektronickým řídícím systémem. U t ěcht o modernějších brousicích strojů odpadají nevýhody spojené s dřívější poddajností ruční větve přísuvového systému, zvyšuje se u nich podstatně tuhost pří suvového mechanismu a v souvislosti s tím se také podstatně zvyšuje pracovní přesnost brousicích strojů. Poloha brousicího vřeteníku při pracovním cyklu je již číslicově indikována na displeji elektronického řídícího systému, ale u všech dosud známých řídících systémů stále chybí možnost jednoduchého, spolehlivého a současně číslicově indikovaného rychlého přejíždění brousícího vřeteníku z jednoho průměru obrobku na jiný průměr. Toto rychl.é přejíždění z ^průměru na průměr je totiž realizováno zatím pouze zvláštním mot ori ckým pohonem, takže u těchto brousicích strojů chybí průběžná číslicová indikace polohy brousicího vřeteníku pro celý rozsah průměrů broušení . Systém zrcadel zůstal rovněž bez podstatné změny, protože ergonomickému řešení pracoviště obsluhy nebyla zatím věnována potřebná pozornost. Ruční ovládání přísuvu brousicího vřeteníku se totiž musí u těchto strojů provádět pomocí tlačítkových ovládačů nebo pomocí potenciometrů, což neumožňuje obsluhuj í.čímu pracovníkovi citlivě a hlavně dostatečně pohotově a přesně reagovat na potřebnou změnu rychlosti přísuvu nebo na změnu smyslu přísuvu. Navíc jsou tyto tlačítkové nebo otočné ovládače umístěny na hlvním panelu stroje, který je prakticky vždy situován mimo zorné pole, vymezené, pro sledování celého prost oru broušení a především míst a styku brousicího kotouče s obrobkem.

V souhrnu je tedy nutno říci, že u všech dosavadních velkých hrotových brousicích strojů není ergonomické řešení místa obsluhy dobré, protože'jsou kladeny stále velké nároky na nepřetržité a velmi půzprné sledování přísuvu brousícího kotouče k obrobku a na sledování jeho prvního kontaktu s obrobkem za současného ovládání všech parametrů přísuyu brousícího vřeteníku, které vyžaduje naprostou přesnost a velkou rychlost reakce. Tento celkový negativní stat^yplývá z •u .

toho, že ruční kola u starších strojů, nebo elektrické ovládače u modernějších brousicích stro,í jů nejsou z hej různěj ší ch důvodů umístěny na stroji optimálním způsobem. Další společnou nevýhodou všech dosavadních brousicích strojů pro broušení rozměrných obrobků je nemožnost jednoduchého a spolehlivě indikovaného přejíždění brousicího vřeteníku z jednoho průměru obrobku na jiný průměr. Jedná se tedy všeobecně o nevýhody, které pramení zé základních koncepčních nedostatků dosavadních brousicích strojů ,pro broušení rozměrných obrobků v malosériové a kusové výrobě.

• Uvedené nedostatky a nevýhody jsou z-velké části odstraněny novým koncepční m řešení m brousicího stroje s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že elektronický řídicí systém, uchycený otočně na sloupu před pravou polovinou předního lože, je vedení m propoj en s etoefctróbydraul i ckým rozváděčem. Vedením je propojen s krokovým motorem brousicí jednotky a vedením je dále propojen s ručním ovládačem, přičemž ru ční ovládač je ramenem pevně uchycen rovněž na sloupu a je orientován do místa obsluhy tak, že je umístěn před střed předního lože a současně nad pracovní prostor broušení.

Vstupní společný blok elektronického řídicího systému je propojen s blokem vnitřní logiky, propojeným dále s blokem zesílených výstupů, odkud je již provedeno vnitřní propojení s řídícím panelem elektronického řídicího systému a vnější propojení s elektrohydraul i ckým rozváděčem a s krokovým motorem, přičemž řídící panel je vnitřní zpětnou vazbou zpět spojen se vstupním společným blokem, se kterým jsou vnější zpětnou vazbou také spojeny elektrohydraulický rozváděč a krokový motor.

Sloup je připevněn na Svislé ploše předního lože y jeho pravé polovině. Ruční ovládač je opatřen ručním impulsní m kolem, otočně spojeným prostřednictvím převodového systému s hlavním hřídelem a dále je opatřen točit kem, přímo spojeným se stejným hlavním hřídelem, na kterém jsou dále pevně nasazeny v jeho přední části krok ovací kotouč s obvodovými zahloubeními, do kterých trvale zapadá západka prostřednictvím pružiny a v zadní části hřídele skleněný ůmpulshfckot ouč s černými ryskami, které jsou umístěny ve vnější obvodové části skleněného impulsního kotouče a uspořádány paprskoví t ě se středem ve středu skleněného impulsního kotouče a jejich počet, je shodný s počtem zahloubení krokovacího kotouče, přičemž po vnějším obvodu skleněného iimpul sní ho kotouče jsou uvnitř ručního ovládače umístěny dvě dvojice snímačů, tvořených fotodiodpu a fotot ř anzi st ořem t ak, že černé rysky Skleněného impulsního kotouče prochází právě prost ořem vytvořeným mé zi fotodi ódami a f ot ot ranzi st ory, kde spojení těchto dvou dvojic sní mačů se vstupním společným blokem elekt roní ckého řídicího systému je provedeno vedením. .

Ruční ovládač je dále opatřen tlačítkem, určeným pro motorické přestavování brousicího vřeteníku z vý senou rychlostí směrem vpřed a t lačít kem, určeným pro motorické přestavování brousicího vřeteníku zvýšenou rychlostí směrem '.yzád .při čemž pr opojení tlačítek se vstupním společným blokem elektronického řídicího systému je rovněž provedeno vedením.

Koncepční uspořádání brousicího stroje s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem podle vynálezu je důsledně podřízeno požadavku zjednodušeného a bezpečného ovládání brousicího procesu. Tento hlavní pokrok proti současnému stavu techniky je dosažen novým ergonomickým řešením pracoviště obsluhy, vycházejícím z použití principiálně nového ručního Impulsního kola, určeného pro ruční ovládání přísuvu brousicího vřeteníku. Použití uvedeného ručního impulsního kola a. hlavně jeho umístění do optimální pol phy tedy umožňuje obsl ůhuj í cí mupracovníkovi jednoduše sledovat přijíždění brousicího kotouče směrem k obrobku, pozorovat intenzitu ůběru materiálu během broušení a předevší m pohot ově ručně ovládat rychlost, velikost a smysl přísuvu brousicího vřeteníku během celého pracovního procesu. Výhodou použit í ručního kola je také skutečnost, že se může využít dosavadních velmi bohatých zkušeností brusičů s ruční m ří zení m brousí cí ho procesu i u moderních elektronicky, řízených brousicích strojů. Vzhledem k tomu, že obsluhující pracovník se může navíc o optimálně umístěné ruční impulsní kolo při broušení spolehlivě opřít a zajistit si tak dpstatečnou stabilitu své pracovní polohy, aniž by přitom ovlivnil přesnost přísuvu brousicího vřeteníku, lze u předmětných br ousicích strojů podle vynálezu omezit nutnost používání zrcadel na minimum a umožnit tak přímé pozorování probíhajícího brousicího procesu přes rotující obrobek. Využití krokového motoru pro pohon přísuvu brousicího vřeteníku je nutno z koncepčního hlédi ska stále povazovat za progresivní řešení , prot ožese tím. výrazně zjednodušuje přísuvový mechanismus, který dosud všeobecně patří k nej složit ěj ší , a proto k nejméně spolehlivé části brousicích strojů. Další zásadnípředností koncepčního řešení podle vynálezu je možnost jednoduchého, spolehlivého, číslicově indikovaného a bezpečného rychlého přejíždění brou. šicího vřeteníku z jednoho průměru obrobku na jiný průměr včetně přejíždění na orovnávací diamant, přičemž rychlé přejíždění je realizováno pomocí krokového motoru bez ztráty impulsu v řídícím systému. Tato nová funkční vlastnost rozšiřuje pracovní .možnosti předmětných brousicích sťrojů, takže brousicí stroje s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem podle vynálezu se ve své nej důle žit ěj ší souřadnici přibližují klasickým číslicově ří zeným hrot ovým . bruskám.

Příkladné provedení brousicího stroje s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem podle vynálezů je zná zorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje celkový čelní pohled na předmětný brousicí stroj, obr. 2 zachycuje celkový půdorysný pohled na brousicí stroj s upnutým obrobkem, obr, 3 znázorňuje podélný schematický řez ruční m ovládačem s ručním impulsní m kolem, obr. 4 detailně znázorňuje v osovém pohledu skleněný impulsní kotouč·': z uvedeného ručního ovládače, obr. 5 představuje částečný schematický řez brousicí jednotkou stroje v místě přísunového mechanismu a obť. 6 znázorňuje blokové schéma el ekt roni ckého řídicího systému popisovaného brousí cí ho stroje. fi

Jak vyplývá z obr. , tvoří íbťbusicí stroj s elektronicky ří zeným pří suvovým mechanismem podle Vynálezu z koncepčního hlediska velmi jednoduchý a logicky uspořádaný celek. Základem předmětného brousicího stroje je přední lože_l, pevně spojené se zadním ložem 2. Náhorní vodorovné loše předního lože je kluzně uložen stůl 3, který má ve svém půdorysu výrazně protáhlý obdélníkový tvař, a který j e kinematicky spojen s předním ložem 1_ ne znázorněným hydraulic ko-me cháni ckým posuvovým mechanismem. Mechanická ruční větev tohoto neznázoměného posuvového mechanismu je ovládána ruční m k o l em 4, umístěným na čelní svislé ploše předního lože JL. Hydraulická strojní větev neznázoměného posuvového mechanismu je součástí hydraulického systému před metného stroje a je ovládána regulačními ventily 5, umístěnými opět na čelní svislé ploše předního lože 1_. Na horní šikmé ploše stolu 3, skloněné směrem k zadnímuloži _2, je v levé části pevně uložen unášecí· vřeteník _6 s upínacím hrotem 7 a v pravé části je rovněž pevně uložen koník Q s výsuvným upínacím hrotem 9. Poloha unášecí ho vřeteníku 6_a koníku 8 na stole 3 závisí na seřízení brousicího stroje. Spojnice upínacích hrotů 7 a vytváří podélnou osu brousicího stroje. V příkladném provedení je v upínacích hrotech 7 a Rupnutý osazený obrobek 10, který představuj jeden z typických obrobků této kategorie velkých hrotových brusek. Na zadním loži 2 je kolmo na podélnou osu brousicího stroje pevně osazena brousicí jednotka, skládající se z nepohyblivé spodní přísuvové skříně VI. a z pohyblivého brousicího vřeteníku 12 s brousí ci m kot oučem 13· Brousicí kotouč 13 je uzavřen v ochranném krytu 14, který je vytvořen podle platných bezpečnostních předpisů a norem. Brousicí vřeteník 12 je na spodní přísuvové skříni 11 uložen valivě -prostředni ct ví m-val i vých elementů 15. Vzhledem k tomu, že vodicí plochy pro valivé elementy 15 jsou orientovány kolmo na podélnou ošů brousicího stroje, odchází při posouvání brousicího vřeteníku 12 k přísuvu brousicího kotouče 13 do záběru s příkladným osazeným obrobkem 10. Přísuvový mechanismus brousicí jednotky, jehož prostřednictvím dochází k popsanému pří suvu brousíčího vřeteníku 12, je umíst ěn ve vnitřní m prostoru spodní.přísuvové skříně 11.. Přísuvový mácháni smus brousicí jednotky, jehož prostřednictvím dochází k popsanému přísuvu brousicího vřeteníku .12, j e umístěn ye vnitřním prostoru spodní přísuvové skříně 11. Spójerí přísuvového mechanismus hrougicim ly^áttaúkem 12 je provedeno prostřednictvím hydraulického válce 16, který je v přední částj brousicího vřeteníku 12 pevně při poj en k j eho'zadní pl oše. Zadní čel ní st ěnou hydraulického válce 16^ symetricky'prochází přední válcová část kuličkového šroubu _17,'kt erý je zasunutý dovnitř hydraulického válce 16. Píst 19 šf;e kratší, než je vnitřní délka hydraulického válce 16, takže rozdíl mezi těmito dvěma délkami určuje možný zdvih pí st u 1.9 v hydraulickém válci '16 a tím velikost rychl.ého přestavení brousicí jednotky při výměně obrobků nebo při přejí zdění brousicí jednotky z jednoho průměru obrobku na jiný průměr. Přívod tlakového oleje do hydraulického válce 16 je proveden přívodním potrubím 20 a odpad útlakového oleje z hydraulického válce 16 je proveden odpadním potrubí m 21. Kuličkový šroub 17., kt erý prochází téměř celým vnitřní m pr o st ořem spodní pří suvové skříně 11 , j e ve své střední části ml ožeň v předepnuté kuličkové matici 22. Kuličková matice .22, která j e pevně uchycena v nálitku spodní přísuvové· skříně 11 , je rozdělena na dyě poloviny, aby se mohlo nast avování m t ěcht o polevín vůči sobě Vytvořit potřebné axiální předpětí mezi kuli čkovým.šroubemj.? A kuličkovou maticí. 2.2.Použitím' · předepnuté kuti čkové, matice 22 a předepnut ého laxiábhí.ho ložiska 18 je velmi důležité, protože tímto uspořádáním še dosahuje vysoké tuhosti spojení mezi nepohyblivou¹spodní přísuvovou skříní 11 a pohyblivým brousicím vřeteníkem 12. Zadní část ; kul i Skorého šroubu 17 přechází do t varu drážkové hřídele 23, přes který se přenáší na kul iČkový šroub _17 hnací kroutící ’moment . Ná drážkový hří del ,23 je svým vnitžní m drážkováním suvně nasazeno dělené ozubené kol o 24, 'se kterým bez vůle zabírá ozubený pastorek 25, pevně nasazený na hřídeli 26.Dělené ozubené kolo 24 , .je axiálně uchyceno ve spodní přísuvové skříni 11, takže při posouvání drážkového hřídele 23 zůst ává t rvale v záběru s ozubeným pastorkem 25. Na hřídeli 26 je dále pevně nasazeno dělené ozubené kolo 27, se kterým bez vůle zabírá ozubený pastorek 28, pevně nasazený na další ..hřídel . 29. Na stejném hří děli _29 je dále pevně nasazeno ozubené kolo 30, zabírají cí s ozubeným past brkem 31, který je pevně nasazen na hřídeli 32. Hřídele 26 a 29 j sou přitom otočně uloženy ve spodní pří suvové .skříni 11, zat í mco hří del 32 je prostřednictvím ozubené spojky- 33 spojen s rot opem krokového motoru 34, pevné uchyceným na spodní pří suvové skříni 11 .Krokový motor 34 je zdrojem hnacího kroutícího momentu pro kuličkový, šroub 17 a tím vlastně pro celou brousicí jednotku. Popsaný převodový systém, tvořený děleným ozubeným kolem24, ozubeným past orkem 25, děleným o zubeným kolem 27 > ozubeným past orkem 28, ozubeným kolem 30 a ozubeným past orRum 31, je navržen tak, aby jeden krok krokového 'motoru_34 představoval axiální posunutí kuličkového šroubu 17 o jednotkovou přísuvovou hodnotu, například o hodnotu 0,25 ýum uebo 0,5 yum. Pro pracovní čipnost brousicího stroje podle vynálezu je nutno mít k dispozici dva druhy energie, a sice elektrickou energii a dále energii tlakového hydraulického oleje. Součástí brousicího stroje je proto elektr ohydraulický rozváděč 35,umíst ěný po pravé straně zadního lože 2 a propojený, s brousicí m st roj em energetickým vodí čem 36. Elektrohydrauli cký rozváděč 35 je tedy zdrojem energie nejen pro hlavní motor unášecí ho vřeteníku _6 nebo pro krokový motor 34, ale také pro jieznázorněný hydraulický posuvový mechanismus 'stolu 3 a pro hydraulický válec 16 brousicí jednotky. Logickou funkční Vazbou jednotlivých částí brousicího stroje podle vynálezu zajišťuje elektronický řídicí, systém 38 , upevněný otočně nasloupu _39, který „je¹ pevně přepojen k' přední svislé plošé předního lože 1 přibližně: uprostřed její pravé poloviny·. S krokovým motorem· 34 je elektronický řídicí systém 38 propojen vedením 40 a návaznost elektronického řídicího'systému 38 na,elektrohydraulický rozváděč.35 se zaj i šfúje vedení m 41, při čemž obě vedení 40 á 41 prochází přední m 1 ožem 1_ a do řídícího systému 38 se přivádí sloupem 39.Uspořádání' vlastního elektronického řídicího systému 38, opat řeného řídícím panelem 42 pro. ruční «zadávání řídicích povelů, je zřejmé z blokového schématu na obr. 6_. Vstupní povely jsou schematicky: mazínačeny vstupním společným blokem 43» odkud buJ ručním zásahem, nebo podle zadaného programu s právě probíhajících funkcí brousí cí ho st roj e vst upují jednotliyé,povely do. bloku vnitřní 1 ogi ky 44 el ekt ronického řídicího systému 38. Zpracované signály postupují uvnitř elektronického řídicího systému 38 z bloku vnitřní logiky 44 dále do bloku, zesílených výstupů 45» odkud jsou j i ž -rozděl ovány na řídicí povely do elektrohydraulického rozváděče: _35, na- signální kontrolní impulsý dó řídicího panelu 42, A ηβ'.ονΓίύίόί/α^Ρ^Ι'δ^'^υ-Tčřokbyéhó-. mótořů^SA. - Napájení bloku-vnitřní logiky 44 a bloku zesílených výstupů 45 je prováděno z napájecího bloků 46 j se kterým jgou oba' bl oky· _44, a 45- propoj eny uvnitř elektronického řídicího systému 38. Popis jednotlivých částí A - £ schematicky vytvořeného vstupního společného, bloku 43 bude proveden podrobněji až při popisů funkce předmětného brousicího stroje. Celý elektronický řídicí sýstéfti 38 -j6 dále konstrukčně řešen tak, aby jeho činnost nebyla ovlivňována rušivými impulsy.nebo proudovými nárazy z vlastního brousicího stroje, aby rňrtavené hodnoty nebyly, narušovány případným výpadkem elektrického proudu vsítí a je ještě řešen z celé řady dalších hledisek, například z hlediska spolehlivosti , z hlediska rychlé opravítelností apod., což jsou všechno nutné znaky každého moderního elektronického systému, které však vzhledem k předmětu, přihlášky vynálezu nebudou rozváděny a popisovány. Koncepčně i. konstrukčně zcela novým prvkem popi sované kategorie velkých hrotových brusek je ruční ovládač 47 , upevněný-prostřednictvím ramena 48 zleva na sloupu 39< Ruční ovládač 47 j e jomocí sloupu 39 a ramena 48 umístěn do optimální .polohy v.místě obsluhy brousicího stroje, přičemž sloup 39 i rameno 48 j sou konstruovány s dostatečnou tuhpstí , aby poloha ručního ovládače 47 byla v nastavené poloze dostatečně stabilní, i při působení vnějších sil ve výši několika stovek N. Ruční ovládač,47 je skříňoví tého typu, ve kterém je prostředni,ct. ví m hřidele .49 otočněuloženo ruční impulsivní kolo 50. Na hři děli 49 Je dále pevně nasazeno ozubené kolo _51_, zabírající s ozubeným pastorkem 52, který je pevně nasazen na hřídeli 53· Hřídel _53 je otočně uložen ve skříni ručního ovládače 47, přičemž je na něm pevně nasazeno další ozubené kol o 54 · Ozubené kolo 54 zabírá s ozubeným pastorkem 55, který je již pevně nasazen na hlavnímhřídeli 56, opět ot očně ul oženém ve skří ni ručního ovládače 47· Převod me zi ručním impulsní m kolem 50 a hlavním hří deleni_56 se .volí y záv^. sl.osti ηβ. tom, kolik.impulsů¹ pro krokový motor v34 má být vyvoláno jednou otáčkou ručního impulsního kola ,50. -.Na zadní konec nlavníhó hřídele 56 je prostřednictvím upínacího šroubu 57: pevně při poj en ski eněný impulsní- kotouč 58, který se při otáčení hlavního hřídele 56 také otáčí. Otáčení,'-hlavního hřídele 56 můzé dále nastat 'pomocí tóčítka 59 , které je pevně spojeno přímo,s přední částí hlavního:hřídele 56..--Aby otáčení točí tka 59 byl o dostatečně citlivé, je na hlavním, hřídeli, 56 nabažen «v jeho přední části kr ©kovací kotouč 60, který má ve svém, vně j šírn válcovém povrchu vytvořena zahloubení 61',· j ej i chž 'počet odpovídá počtu ř-ernýdirysek .62.na vnějším obvodu skleněného impulsní hó kotouče 58.Do za' 7 hloubení 6ína krokovacím kotouči _6O zapadá západka 63, uložená v pouzdru 64. a přitlačována do záběru s krokovací m kot oučem 60 p ruži nou 65 · Ve dvou míst ech nynějšího obvodu skleněného impulsního kotouče 58, vzájemně ' pootočených při bii žně o 180° jsou ve skříni ručního ovládače 47 a v držáku 66 umí s t ěny dvě dvoj iee snímačů, tvořených f ot odi ódami 67 a 68 , a fot otranzi st ory 69 a_ 70, přičemž ve skříni ručního ovládače 47 jsou proti sobě umístěny fotodioda 67 a f ot otranzi st or 69 a v držáku 66 j sou proti sobě umíst ěny f ót odi oda 68 a f ot ot ranzi st o r 70. TJmí s t ění obou dvojic snímačů spojených, s elektronickým řídicím systémem 38vedením 74 je dále provedeno tak, že skleněný impulsní kotouč 58 s černými ryskami 62 prochází při svém otáčení právě prostory mezi odpovídající f ot odi odou 67 a f ot ot ranzi st ořem 69 a dále mezi druhou f ot odi odou 68 a f ot ot ranzi st ořem 70· Pro rychlé motorické přestavování je dále ruční ovládač 47 vybaven tl ačítkem 71 pro pohyb vpřed a tlačítkem 72 pro pohyb vzad. Pro spouštění automatického pracovního cyklu stroj e a jé na přední m 1 oži 1. umíst ěn hlavní pákový spínač 73· Z uvedeného popi su jet edy zřejmé, že všechny rozhodující ovládací elementy, nutné pro vlastní ovládání a řrzení brousicího procesu, j sou umíst ěny přímo v místě obsluhy tak, aby obsluhující pracovník mohl nepřetržitě sledovat probíhající brousicí proces. Vhodnost'uspořádání místa obsluhy ještě vyplyne z následujícího popisu funkce předmětného brousicího stroje.

Po upnutí obrobku 10 do upínacích hrotů 7 a 9 unášecího vřeteníku a koníku 8, spuštění hlavního motoru 37 a roztočení brousicího kot ouče 13 na pracovní obvodovou rychlost , uvedení elektrohydraulického rozváděče 35 do chodu a po provedení dalších prací, souvisejících se základním šeří zením brousicího stroje a jeho uvedením do chodu, -které jsou běžně nutné u většiny známých brousících strojů, je možno přistoupit k ručnímu broušení prvního obrobku 10. Pro le pšínázornost a pochopení předností předmětného brousicího stroje s elektronicky řízeným přísuvovým mechanismem je popisovaný broušený obrobek IQ osazený se třemi broušenými průměry. Úíelem. ručního broušení prvního průměru obrobku 1 O je kromě jiného vlastně zjistit skutečnou polohu brousicího vřeteníku 12 s brousicím kotoučem 13 vůči podélné ose obrobku 10; Tato poloha se v průběhu času mění, protože dochází k opotřebování, brousicího kotouče 13 a k průběžným- tepelným deformacím celého brousicího stroje v důsledku teplotních změn. Broušení prvního průměru obrobku začíná obdobně, jako na jiných brousicích strojích. Nejdříve se brousicí vřeteník 1 2 po zapnutí hlavního pákového spínače 73 přestaví hydraulickým rychloposuvem do přední polohy, tzn., že se tlakový hydraulický olej přivede přívodním potrubím 20 do hydraulického válce 16 (přední poloha je znázorněna na obr.5). Po přestavení do přední polohy je nutno motoricky přibližovat brousicí vřet ení k 1 2 s brousicím kot oučem 13 směrem k obrobku 10 prostřednictvím krokového motoru 34· Pokud je vzdálenost mezi brousí cí m kot oučem 13a obrobkem 10 velká, lze přísuv brousicího kotouče 1_3_ urychlit stlačením tlačítka 7£ na ručním ovládači 47, kterým se uvede krokový motor 34 na maximální frekvenci pro pohyb směrem vpřeď. Přit om dochází prost ředili ct ví m ozubených převodů 31, 30, 28 , 27, 25 , 24, a drážkového hřídele 23 k natáčení kuličkového šroubu 17 a k jeho posouvání v předepnuté kuličkové matici 22, která se prostřednictvím předepnutého axiálního, ložiska 18, pístu 19 a hydraulického válce 16 přenáší na brousicí vřeteník 1 2, a ten se pot om při souvá na valivých elementech 15 směrem k obrobku IQ. Jestliže se brousicí kotouč 13 posune tímto způsobem té měř do kontaktu s obrobkem IQ, je nutné další přísuv brousicího vřeteníku 12 provádět pomocí ručního impulsního kola 50· Protože ruční impulsní kolo 50 je úplně novým prvkem, bude jeho funkce popsána podrobněji. Při otáčení ručního impulsního kola 50 se ve skříni ručního ovládače 47 natáčí hřídel 49 a s ním spojené ozubené kolo 51. Tím dochází taká k otáčení spoluzabírajícího ozub eného past orku _52 a prost ředni ct ví m. hřídel e 53 k otáčení dalšího ozubeného kola 54·

Otáčivý pohyb se pak prost řednict vím spoluzahíraj í čího ozubeného pastorku _55 přenáší na hlavní hřídel 56 a na s ní m spoj ený skleněný i mpulsní ' kot ouč 58· Při otáčení skleněného impulsního kotouče 58 přerušují černé rysky 62 světelený t ok, vycházející z fotodiody 67 a zachycovaný ίσιοι ran zist ořem 69, re sp. - z f ot odi ody 68 do f ot ot ranzi st oru 70· Tím vzni kaj í přerušované si gnál y, které se přenáší'přes vedení 74 a část A vstupní ho společného bloku 43 do elektronického řídícího systému 38 a odtud vedením 40 do krokového motoru 34. Otáčením ručního 1 mpulsní ho kol a 50' tedy dochází k natáčení krokového motoru 34, přičemž vazba mezi ručním impulsním kolem 50 a krokovým motorem 34_je prove děna elektronickým způsobem. Tato elektronická vazba je velmi výhodná, neb οι jakékoliv otáčení ručního impulsního kola 50 sleduje krokový motor 34 bez ztráty kroku, což při čistě mechanickém spojení mezi ručním kolem a přísuvovým mechanismem u předcházejících typů brusek nebylo možno s ohledem.na objektivně nutné pružné deformace mechanického převodového systému v žádném'pří pádě dosáhnout. Dvě dvojice vzájemně svázaných snímačů, tzn. f ot odi oda 67 a fototranzistor 69, respektive dvojice 68 a 70, jsou použity také pro rozlišení směru otáčení ručního impulsního kola 50. Uvedené dvě dvojice snímačů jsou sice umístěny vůči. skleněnému impul sní mu kotouči. 58 přibližně po 180 °, ale jsou seřízeny tak, že černými ryskami 62 nastává při otáčení v jednom směru přerušení světelného toku ve dvojici 67, 69 o malý časový okamžik dříve než v druhé dvojici 68, 7Ó. Při změně směru otáčení je světelný tok přerušován černými ryskami 62, dříve naopak ve druhé dvojici 68, 70, přičemž právě tento krátký časový rozdíl je využíván pro určení směru otáčení krokového motoru 34. Pomalým otáčením ručního impulsního kola 50 tedy pokračuje přibližování brousícího kotouče 13 k obrobku 10, áž dojde k jejich vzájemnému kontaktu. Dalším otáčením ručního impulsního kola 50 se začne první průměrJO brousit a za probíhajícího měření se obrousí na požadovanou hodnotu. Při měření se brousicí vřeteník 1 2 s brousicím kotoučem 13 musí přestavit hydraul i ckým rychl oposuvem vzad, k čemuž doj de po vypnutí hlavního pákového spínače _7 3 a po vypnutí hlavního pákového spínače _7 3 a po následujícím přivedení tlakového oleje odpadní m pot rubím _21_ do hydraulického válce 16 . Pokud je nutno na základě měření obrousit z obrobku 10 ještě několik ti sícin miliihetru, je výhodné pro j emné při st avování využít točítka 59. Krokovací kotouč 6O se svými zahloubeními 61 , do kterých je pružinou 65 přitlačována západka 63, totiž, pomáhá zvýraznit a oddělit jeden krok od'druhého, takže při otáčení točit kem 59 je možno při st avi t brousící vřeteník 12 o přesně určený počet kroků krokového motoru 24 a tím o přesně danou velmi malou přísuvovou hodnotu. Po obroušení prvního průměru obrobku lOna konečný rozměr odjede po vypnutí hlavního pákového spínače 73 brousicí vřeteník 1 2 hydraulickým rychloposuvem vzad. Při tomto rychlém přestavení brousicího vřeteníku 12 se však nemění konečná poloha krokového motoru 34, takže naměřený rozměr právě obroušeného prvního průměru se může zanést na číslicový displey řídicího panelu 42_;_ Po dalším odjetí brousicího vřeteníku 12 ručním impulsní m kolem 50 o určitou bezpečnostní vzdálenost směrem dozadu (např. o polovinu jedné otáčky) , která se již zaznamenává na číslicovém displeji ří di čího pane 1 u 42, pře st aví se brousicí vřeteník 12 h&raul i ckým rychloposuvem opět »

vpřed (hodnota na čí sli covém di splej i se přít om nemění) a v této přední poloze se brousicí vřeteník _12 hydraulickým rychloposuvem opět vpřed (hodnota na čí sli covém displej i se při t om nemění) a v tét o přední poloze se br Jilci vřeteník 12 přemístí pomocí tlačítek 71 s. 72 a v poslední fázi pomočí ručního impulsního kola .50 podle údajů tja čí slicovém di spleji řídicího panelu 42. na hodnotu druhého průměru obrobku 10, zvětšenou o přídavek nabroušení, V tét,o poloze brousicího vřeteníku 12 se ručním kolem 4 přestaví stůl 3. s obrobkem 10 t ak, že proti brousí cí mu kot ouči 13 se ustaví druhý průměr broušeného obrobku _10.Po axiálním ustavení obrobku 10 nastává broušení druhého průměru, které již probíhá rychleji než broušení prvního průměru, protože podle číslicového displeje řídicího panelu 42 je možno obroud.itdruhý průměr až na hodnotu o několik tisícin milimetru větší , než je konečný rozměr a po kontrolním změření dokončit broušení na požadovanou konečnou hodnotu pouze podle údaje číslicového displeje. Po ukončení broušení odjede brousicí vřeteník 12 hydraulickým rychloposuvem do zadní polohy a může nastat již popisované přestavení brousicího vřeteníku 1 2 na třetí průměr broušeného obrobku |0_Λ Z popsaného algoritmu úkonů při sestavovaní brousicího vřeteníku 12 na jiný rozměr jenutno ještě zdůraznit nutnost odjetí brousicího vřeteníku _12 o určitou bezpečnostní vzdálenost směrem k obrobku J. O a opakované přijetí hydraulickým rychlóposuvem do přední polohy, protože pouze v přední poloze brousicího vřeteníku 12 (viz obr.

5) je možno motoricky přestavovat brousicí vřeteník 12 tlačítky 71. a 72. Tato bezpečnostní zásada je reál iz o váná na předmětném brousicím stroji proto, aby po předcházejícím motorickém přestavování brousicího vřeteníku 12 tlačítky 71 a 72 nedošlo po zapnutí hlavního pákového spínače 73 k rychlému hydraulickému přestavení brousicího vřetení ku .1 2 vpřed, k naražení brousicího kotouče 13· Po tepelné stabilizaci předmětného brousicího stroje, např. po jedné hodině provozu, a po získání praktických zkušeností s probí haj ící m opotřebením brousicího kot ouče JL 3 j e možno z popsaného postupu jednotlivých úkonů vyloučit úplně měření druhého a dalších průměrů broušeného obrobku 10 a broušení provádět potíže podle údajů na čí slicovém di spleji řídicího panelu 42. Tím se· pochopitelně výrazně zvýší produktivita práce na předmětných brousicích strojích s elektronicky ří zeným pří suvovým me cháni smem. Dosud popsaný způsob zapichovací ho broušení je možno pomocí elektronického řídicího systému 38 doplnit o automatický pracovní cyklus broušení nastaveného přídavku. Přitom je nutno již popsaným ručním xpůsobem přestavit brousicí vřeteník 12 do výchozí polohy pro daný průměr broušeného obrobku _10,která se liší ad konečného rozměru právě o hodnotu přídavku. Tímto způsobem 1 ze ve větších sériích nebo u velmi náročných obrobků dodržet stejné optimální technologické podmínky pro všechny broušené průměry. Protože elektronicky řídicí systém ,38_ zajišťuje ještě celou řadu dalších logických činností, nutných pro správný chod předmětného brousicího stroje podle vynálezu, bude účelné podrobněji popsat všechny logické vazby, vstupy a výstupy, realizované elektronickým řídícím systémem 38. Při již popsaném ruční m broušení vstupují impulsy z ručního ovládače 47 a částí A vstupního společného bloku 43 do bloku vnitřní logiky 44 elektronického řídicího systé ,u 38. Současně musí být část B vstupního společného bloku 43 nastavena do polohy ručního broušení, část C bloku 43 nastavena na zapichovací způsob broušení musí být zapnutá část D bloku 43 umožňující nastavení absolutního rozměru na číslicový displej •řídicího panelu 42 a trvale musí být zapnuta část £ vstupního společného bloku 43, kterou vstupuj do bloku vnitřní logiky 44 kontrolní impulsy od otáčejícího se krokového motoru 34. Za všech předpokladů je teprve možno uskutečnit popsané ruční broušení, nehoň t eprve pot om se mohou zpracovaní signály a informace zesílit v bloku zesílených výstupů 45 a odtud vést přes vedení 41 do elektro·

ΙΟ hydraulického rozváděče 35 a přes vedení 40 do krokového motoru 34· Protože informace a signály, vstupující do bloku vnitřní logiky 44 z části Ď až I vstupního společného bloku 43, jsou nastavovány přímo na řídicím panelu 42, je blok zesílených výstupů 45 propojen také s ří di cl m panel em 4 2 pro zajištění zpětné kontrolní signalizace. Pokud j,e nutno brousit zápichemv automatickém pracovním cyklu, je nutno provést následující úkony v elektronickém řídicím, systému 38. Část B stupního společného bloku 43 je třeba nastavit do polohy broušení s pamětí systému, xást C bloku 43 zůstává v poloze zapichovací způsob broušení, část D bloku 43 je trvale zapnuta, v části JE bloku 43 se nastaví jednotlivé dráhy hrxibovací ho, dobrušovacího a velmi j emného aut omati ckého pracovního přísuvu, část F bloku 43 je zapnuta obdobně jako část L> bloku 43, protože umožňuje využití číslicového displeje pro zaznamenání dílčích úseků přísuvu, v částí G bloku 43 se nastaví jednotlivé rychlosti hrubovací ho, dobrušovacího a velmi j emného aut omati ckého pracovního přísuvu a část J_ bloku 43 je trvale zapnuta. Po nastavení předcházejících údajů na řídícím panelu 42 elektronického řídicího systé mu 38 pot om prohí há broušení zápichemv aut omati ckém pracovním cyklu. Při podélném broušení, které je u univerzálních hrotových brusek rovněž naprosto nepostradatelné, se· část C bloku 43 musí přepnout do polohy podélného způsobu broušení, v části H bloku 43 se nast aví hodnoty přísuvu při podélném broušení a zapne se část I_ bloku 43, která zajišňuje bezpečný přechod z hrúboVacího pracovního přísuvu na dobrušovací pracovní přísuv při podélném broušení. Kromě toho může být předmětný brousicí stroj vybaven např. sledovacím a o vl ádací m měřidl em, které po přepnutí části B bloku. 43 do polohy broušení s vnějšími signály od měřidla řídí samo probíhající brousicí proces až po dobroušení obrobku 10 na stanovený konečný rozměr. Číslicového displeje řídicího panelu 42 je dále možno využít pro rychlé a přesné sestavení brousicího vřeteníku 12 do orovnávací polohy k neznázoměnému orovnávací mu diamantu. Při všech způsobech broušení i při dalších funkcích vstupuje částí _A_ bloku 43 ze stroje do elektronického řídicího systému 38 ještě řada dalších impulsů, např. startu a ukončení pracovního cj^rklu po zapnutí nebo po vypnutí hl avní hcx pákového spínače 73, od ne znázorněných bezpečnostní ch spínačů, určujících krajní polohy kuličkového šroubuj. 7, od ne zná zorněných spínačů podélných úvrati stolu 3 a od dalších funkčních nebo bezpečnostních Činností. Z uvedeného souboru vstupů, výstupů a logických vazeb, realizovaných elektronickýni-řídicim systémem 38, je zřejmé, jak široké funkční požadavky jsou na řídicí systém 38 kladeny. Bezkontaktním zpracováním požadovaných funkcí a logických vazeb v elektronickém řídicím systému 38 je však možné minimalizovat jeho rozměry a umístit celý řídicí syst ém 38 do poměrně malé skříně, aby pot om bylo možno umístit tuto skříň s celým elektronickým systémem 38 přímo v ní stě obsluhy, resp. v nejtěsnější blízkosti místa obsluhy. 1 když jsou na řídícím panelu 42 elektronického řídicího systému 38 nastavovány potřebné údaje a hodnoty ještě před zaháj ení m vl ast ní ho brousicího procesu, je výhodné pro obsluhujícího pracovníka mít možnost v průběhu probíhajícího pracovního cyklu např. upravít hodnotu rychlosti přísuvu, změnit počet zdvihů stolu 3. při podélném vyj iškřování apod. Proto je také elektronický řídicí systém 38 upevněn na sloupu 39 otočně, aby si obsluhující pracovník mohl upravit polohu řídicího systému 38 podle okamžité potřeby. Z popisu konstrukčního uspořádání a z popisu funkce předmětného brousicího stroje je dále zřejmé, že hlavní ovládací elementy, nutné trvale pro obsluhu brousicího stroje jsou umí st ěny optimálním způsobem přímo v místě obsluhy. Velmi výhodné je především umí st ění ručního ovládače 47 áo stabilní polohy na sloupu 39, čímž se hlavní ovládací prvky pro ruční přísuv brousicího vřeteníku 1 2 dostávají přímo nad pracovní prostor brousicího stroje. Z popisu funkce vyplývá ještě jeden velmi důležitý závěr, koncepční uspořádání brousicího stroje s. elektronicky řízeným přísuvovým mechanismem plně umožňuje při značném zjednodušení stroje jeho univerzální funkci dokonce se zvýšenou produkt i vi t ou práce, Obsluha a seřizování brousicího stroje podle vynálezu jsou velmi jednoduché a obsluhující pracovník může realizovat velmi přesně s naprostým přehledem v š echny záměry při jeho ovládání. Lze proto konstatovat, že realizací předmětu vynálezu bude vytvořena nová kategorie velkých hrotových brusek pro broušení rozměrných víceprůměrových obrobků v kusové a malosériové výrobě.

Příkladné provedení brousicího stroje, které bylo v předcházejícím textu přihlášky popsáno, není jediným m o žným uspořádání m brousícího stroje podle vynálezu a ani jediným možným využití m předmětu vynálezu, J i ným kat st rukční m uspořádáním stejných základních principů na brousicích strojích střední nebo malé velikosti je možno rovněž dosáhnout pčekávaného výsledku. Ruční ovládač snovým principem ručního impulsního kola je možno využít nejen u brousicích strojů, ale u všech obráběcích strojů a i v jiných aplikacích strojírenské praxe, kde je nutno ručním způsobem pomocí ručního kola ovládat, vzdálenější posuvové mechanismy a systémy.

PŘEDMĚT VYNALEZU

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Brousicí stroj, sestávající z upínacích prostředků pro upnutí obrobku, z brousicí jednotky s brousicí m kot oučem, z posuvových prostředků, z pří suvových prostředků s krokovým motorem, z e lektrohydraulického rozváděče a Z elektronického řídicího systému, vyznačený tím, že elektronický řídicí systém /36/, uchycený otočně na sloupu /39/ před pravou polovinou předního lože /1/, je vedením/41/ propojen s elektrohydraulickým rozváděčem /35/, vedením/40/ je propojen s krokovým motorem/34/ brousicí jednotky a vedením /74/ je dále propojen s ručním ovládačem /47/, přičemž ruční ovládač /47/ je ramenem /48/ pevně uchycen rovněž na sloupu /39/ a je orientován do místa obsluhy tak, že j e umístěn před střed předního lože /1/ a současně nad prac ovn í prost or broušení.
2. 2. Brousicí stroj podle bodu 1, vyznačený tím, že vstupní společný blok /43/ elektronického řídicího systému/38/ je propojen s blokem vnitřní logiky /44/, propoj eným dále s bl okem zesílených výstupů /45/, odkud je již provedeno vnitřní propojení s řídicím panelem/42/ elektronického řídicího systému/38/ a vnější propojění s elektrohydraulickým rozváděčem /35/ a s krokovým motorem/34/, přičemž řídicí panel /42/ je vnitřní zpětnou vazbou opět spojen se vstupním společným blokem /43/, se kterým jsou vnější zpětnou vazbou také spojeny elektrohydraulický •rozváděč /35/ a krokový motor /34/.
3. 3. Brousicí stroje podle bodu 1, vyznačený tím, že sloup /39/ je připevněn na svislé ploše předního lože /1/ v jeho pravé polovině.
4. 4. Brousicí stroj podle hodu 1, vyznačený tím, že ruční ovládač /47/ je opatřen ruční m i mpulsn ím kolem /50/, otočně spojeným prostřednictvím převodového systému /51 , 52 , 54 , a 55/ s · hlavním hřídelem /56/, a dále je opatřen točítkem /59/, přímo spojeným se stejným hlavní m hří delem /56/, na kterém jsou dále nasazeny y jeho přední části krokovaci kotouč /60/ s obvodovými zahloubeními /61/, do kterých trvale zapadá západka /63/ prostřednictvím pružiny /65/, a v jeho zadní části skleněný inpulsní kotouč /58/ s černými ryskami /62/, které jsou umístěny ve vně j ší obvodové části skleněného impulsního kotouče /58/ a uspořádány paprskovitě še středem ve středu skleněného impulsního kotouče /58/ a jejich počet je shodný s počtem zahloubení /61/ krokovácího kotouče /60/, přičemž po vnějším obvodu skleněného impulsního kotouče /58/ jsou uvnitř ručního ovládače /47/ umístěny dvě dvojice snímačů, tvořených fotodiodou /67/ a f ot otranzi storem /69/, resp. fotodiodou /68/ a f ot otranzi st ořem/70/ tak, že černé rysky /62/ skleněného impulsního kotouče /58/ prochází právě pr ost ořem vyt vořeným mezi foto:diodou / 67 / a f ot otranzi storem/69/, resp. mezi fotodiodou /68/ a f ot Ot ranzi st ořem /70/ , kde spojení těchto dvou dvojic snímačů se vstupním společným blokem/43/ elektronického řídi čího šyst ému /38/ je provedeno vedení m /74/.
5. 5· Brousicí stroj podle bodu 1, vyznačený tím, že ruční ovládač /47/ je dále opatřen tlačítkem /71/, určeným pro motorické přestavování brousicího vřeteníku /12/ zvýšenou rychlostí směrem vpřed, a tlačítkem/72/, určeným pro motorické přestavování brousicího vřeteníku /12/ zvýšenou rychlostí směrem vzad, přičemž propojení tlačítek /71/ a /72/ se vstupním společným blokem /43/' elektronického řídicího systému/38/ je rovněž provedeno vedením /74/·
6. 6 výkresů