DD235044A1

DD235044A1 - DEVICE FOR FEELING THE PROPER IMPORTION OF A WORKPIECE INTO A POWERED CHUCK

Info

Publication number: DD235044A1
Application number: DD27387985A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Bandow; Klaus-Dieter Christall
Original assignee: Geraete & Regler Werke Veb
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1986-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fuehlen der ordnungsgemaessen Einspannlage eines Werkstueckes in ein kraftbetaetigtes Spannfutter, die vorzugsweise an NC-Drehmaschinen eingesetzt werden und mittels Roboter automatisch bestueckt werden. Ziel der Erfindung ist es, dass eine derartige Kontrolleinrichtung eingebaut werden kann. Dabei stellt sich die Aufgabe keine zusaetzliche Hilfsenergie an das Spannfutter zu bringen. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass parallel zur Drehachse im Grundkoerper eines Spannfutters 1-n Tastbolzen in einer entsprechenden Anzahl Anlagenstutzen verschiebbar gelagert sind. Das eine Ende der Tastbolzen steht mit dem Werkstueck in Verbindung und das andere Ende mit 1-n federnd gelagerten Umlenkhebeln. Diese Umlenkhebel wiederum initialisieren 1-n ausserhalb des Spannfutters angeordnete Abstandsmesseinrichtungen. Fig. 1The invention relates to a device for satisfying the orderly chucking position of a work piece in a power-operated chuck, which are preferably used on NC lathes and are automatically loaded by means of robots. The aim of the invention is that such a control device can be installed. The task is not to bring any additional power to the chuck. According to the invention, this object is achieved in that, parallel to the axis of rotation in the basic body of a chuck, 1-n feeler pins are displaceably mounted in a corresponding number of plant nozzles. One end of the sensing pin is connected to the workpiece and the other end to 1-n spring-loaded reversing levers. These reversing levers in turn initialize 1-n distance measuring devices arranged outside the chuck. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fühlen der ordnungsgemäßen Einspannlage eines Werkstückes in ein kraftbetätigtes Spannfutter, die vorzugsweise an NC-Drehmaschinen eingesetzt werden und mittels Roboter automatisch bestückt werden.The invention relates to a device for sensing the proper clamping position of a workpiece in a power-operated chuck, which are preferably used on NC lathes and are automatically populated by robots.

Characteristic of the known technical solutions

Beim Einsatz von NC-Drehmaschinen die mittels Roboter automatisch bestückt werden, muß gewährleistet sein, daß vor Bearbeitungsbeginn jedes Werkstück den gleichen ordnungsgemäßen Ausgangszustand einnimmt. Zu diesem Zweck sind Einrichtungen bekannt, bei denen sich auf der Drehachse des kraftbetätigten Spannfutters Kontrolleinrichtungen befinden, die sowohl das automatische Spannen der Spannbacken als auch das richtige Positionieren des gesamten Spannfutters überwachen. Dadurch wird gewährleistet, daß das zu bearbeitende Teil ordnungsgemäß vom Bestückungsroboter an die NC-Drehmaschine übergeben werden kann und danach fest eingespannt wird. Zu diesem Zweck sind auf der Drehachse für das Spannfutter Marken befestigt, mit deren Hilfe über Näherungsinitiatoren die gewünschte Kontrolle durchgeführt wird. Von Nachteil bei einer solchen Kontrolleinrichtung ist jedoch, daß keine Kontrolle des vorschriftsmäßigen Anschlages des Werkstückes gegeben ist. Dadurch besteht die Gefahr eines verkanteten Einspannens in das Spannfutter, so daß es bei der Bearbeitung zu starken Maßabweichungen kommt, bzw. das Werkstück nach der Bearbeitung völlig unbrauchbar ist. In der DE-OS 2709847 wird eine Vorrichtung zum Fühlen des ordnungsgemäßen Ausgangszustandes eines Werkzeuges oder dergleichen vor Einleiten eines Bearbeitungsvorganges auf einer Werkzeugmaschine beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt einen pneumatisch arbeitenden Fühler mit einem beweglichen Fühlorgan, welches in einer ausgefahrenen Fühlstellung in Kontakt mit einem für die Arbeitsvorgänge wesentlichen Teii steht. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist ihr verhältnismäßig komplizierter Aufbau, die separate Steuerungsvorrichtung und die Notwendigkeit durch die Verwendung von Druckluft eine zusätzliche Hilfsenergie an die Bearbeitungsmaschine bringen zu müssen.When using NC lathes that are automatically loaded by robots, it must be ensured that each workpiece assumes the same proper initial state before the start of processing. For this purpose, facilities are known in which are on the axis of rotation of the power-operated chuck controls that monitor both the automatic clamping of the jaws and the correct positioning of the entire chuck. This ensures that the part to be machined can be properly transferred from the placement robot to the NC lathe and then clamped firmly. For this purpose, on the axis of rotation for the chuck marks are attached, with the help of proximity initiators the desired control is performed. The disadvantage of such a control device, however, is that there is no control of the correct stop of the workpiece. As a result, there is a risk of jammed clamping in the chuck, so that it comes to excessive deviations during machining, or the workpiece is completely unusable after processing. In DE-OS 2709847 a device for sensing the proper initial state of a tool or the like is described before initiating a machining operation on a machine tool. This device has a pneumatically operated sensor with a movable sensing element, which is in an extended sensing position in contact with an essential for the operations Teii. A disadvantage of this device is their relatively complicated structure, the separate control device and the need to bring by the use of compressed air an additional power supply to the machine tool.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen Kontrollieren des Werkstückanschlages auf ordnungsgemäßem Sitz zu entwickeln, die ohne großen Aufwand nachträglich in ein Spannfutter eingebaut werden kann.The aim of the invention is to develop a device for automatically controlling the workpiece stop on proper seating, which can be retrofitted easily into a chuck.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Signal zu erzeugen, mit deren Hilfe es möglich ist, den ordnungsgemäßen Sitz eines Werkstückes in einem kraftbestätigten Spannfutter automatisch zu kontrollieren. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zur Drehachse im Grundkörper eines Spannfutters 1-n Tastbolzen in einer entsprechenden Anzahl Führungskörpern mit ebener Auflagefläche verschiebbar gelagert sind. Das eine Ende der Tastbolzen steht mit dem Werkstück in Verbindung und das andere Ende mit 1-n federnd gelagerten Umlenkhebeln. Diese Umlenkhebel wiederum initialisieren 1-n außerhalb des Spannfutters angeordnete Abstandsmeßeinrichtungen. Anschließend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung kurz in Funktion beschrieben werden. Dabei beschränkt sich die Funktionsbeschreibung auf einen Tastbolzen mit den dazugehörigen anderen Teilen. Der federnd gelagerte Umlenkhebel, der mit dem Tastbolzen in Verbindung steht, wirkt im Ruhezustand in der Art auf den Tastbolzen, daß der Tastbolzen aus dem Führungskörper mit der ebenen Auflagefläche um eine genau definierte Länge herausgedrückt wird. Wird nun in positionierter Lage des Spannfutters ein zu bearbeitendes Werkstück in das Spannfutter eingespannt, wird der Tastbolzen in den Führungskörper hineingedrückt und gleichzeitig mit der Bewegung des Tastbolzens erfolgt die Bewegung des Umlenkhebels, so daß sich die dem Tastbolzen abgewandte Seite des Umlenkhebels in Richtung der Abstandsmeßeinrichtung bewegt.The invention is based on the object to produce an electrical signal, with the help of which it is possible to automatically control the proper fit of a workpiece in a force-confirmed chuck. According to the invention this object is achieved in that parallel to the axis of rotation in the main body of a chuck 1-n styli are mounted slidably in a corresponding number of guide bodies with a flat support surface. One end of the sensing pin is connected to the workpiece in connection and the other end with 1-n spring-mounted reversing levers. These reversing levers in turn initialize 1-n distance measuring devices arranged outside the chuck. Subsequently, the device according to the invention will be briefly described in function. The functional description is limited to a feeler pin with the associated other parts. The spring-mounted reversing lever, which is in communication with the sensing pin, acts at rest in the manner of the sensing pin, that the sensing pin is pushed out of the guide body with the flat bearing surface by a precisely defined length. If a workpiece to be machined is now clamped into the chuck in the positioned position of the chuck, the feeler pin is pressed into the guide body and the movement of the reversing lever takes place simultaneously with the movement of the feeler pin, so that the side of the reversing lever facing away from the scanning pin in the direction of the distance measuring device emotional.

Wird derTastbolzen nun vom eingespannten Werkstück weit genug in den Führungskörper hineingeschoben, d. h. das Werkstück liegt voll auf der Auflagefläche des Führungskörpers auf und nimmt damit eine ordnungsgemäße Lage ein, wird auch der Umlenkhebel betätigt, wodurch dieser Umlenkhebel über die Abstandsmeßeinrichtung ein elektrisches Signal initialisiert, das den Start der NC-Drehmaschine veranlaßt. Erfolgt kein ordnungsgemäßes Einspannen des Werkstückes, ist die vom Tastbolzen ausgeführte Hubbewegung zu kurz. Damit kann durch den Umlenkhebel die Abstandsmeßeinrichtung nicht initialisiert werden und der Start der NC-Drehmaschine erfolgt nicht.If the probe is now pushed far enough into the guide body from the clamped workpiece, d. H. the workpiece lies fully on the support surface of the guide body and thus assumes a proper position, the lever is also actuated, whereby this lever is initialized via the distance measuring an electrical signal that causes the start of the NC lathe. If there is no proper clamping of the workpiece, the stroke movement performed by the probe is too short. Thus, the distance measuring device can not be initialized by the reversing lever and the start of the NC lathe does not take place.

embodiment

Die Erfindung soll anschließend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail in an exemplary embodiment. Showing:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung mit geradem Umlenkhebel Fig.2 die erfindungsgemäße Anordnung mit angewinkeltem Umlenkhebel.Fig. 1, the arrangement according to the invention with straight lever Fig.2 the inventive arrangement with angled lever.

Parallel zur Drehachse 1 wird in den Grundkörper des Spannfutters 2 ein Führungskörper mit ebener Auflagefläche mit einem in ihm beweglich gelagerten Tastbolzen 4 angeordnet. Bei dem Führungskörper mit ebener Auflagefläche kann es sich, wie in Fig. 1 dargestellt, um einen Anlagestutzen 3 handeln, oder wie Fig. 2 zeigt, um eine einfache parallel zur Drehachse 1 verlaufende Durchgangsbohrung 10. Dabei ist der Abstand von der Drehachse 1 von der Größe des zu bearbeitenden Werkstückes 5 abhängig. Dieser Tastbolzen 4 steht über eine lose Verbindung 6 mit einem federnd gelagerten Umlenkhebel 7 in Verbindung. In Abhängigkeit von dem Spannfutter und den gegebenen Platzverhäitnissen kann dieser Umlenkhebel 7 von gerader (Fig. 1) oder abgewinkelter (Fig. 2) Bauart sein, so daß die Hubbewegung des Tastbolzens 4 an jede beliebige Stelle außerhalb desParallel to the axis of rotation 1, a guide body is arranged with a flat bearing surface with a movably mounted in it the feeler pin 4 in the main body of the chuck 2. In the guide body with a flat support surface, it can, as shown in Fig. 1, to act a conditioning nozzle 3, or as shown in FIG. 2, to a simple parallel to the axis of rotation 1 through hole 10. Here, the distance from the axis of rotation 1 of the size of the workpiece to be machined 5 dependent. This feeler pin 4 is connected via a loose connection 6 with a spring-mounted lever 7 in connection. Depending on the chuck and the given space ratios, this reversing lever 7 may be of a straight (FIG. 1) or angled (FIG. 2) design, so that the lifting movement of the stylus 4 is at any point outside the

Spannfutters übertragen werden kann. Die federnde Lagerung des Umlenkhebels 7 sichert, daß im Ruhezustand, also wenn sich kein Werkstück im Spannfutter 9 befindet, der Tastbolzen 4 um eine genau definierte Länge aus den Anlagestutzen 3 herausgedrückt wird.Chucks can be transferred. The resilient mounting of the reversing lever 7 ensures that in the idle state, that is, when no workpiece is in the chuck 9, the probe pin 4 is pushed out by a precisely defined length of the nozzle 3.

Die vom Tastbolzen 4 ausgeführte und vom Umlenkhebel 7 übertragene Hubbewegung wird von einer dem Ende des Umlenkhebels gegenüber angeordneten Abstandsmeßeinrichtung 8 erfaßt. Diese Abstandsmeßeinrichtung 8 ist nicht direkt mit dem Umlenkhebel 7 verbunden. In der Regel handelt es sich bei dieser Abstandsmeßeinrichtung 8 um einen Näherungsinitiator der die Aufgabe hat, bei Erreichen eines voreingestellten Abstandes (Umlenkhebel-Näherungsinitiator) ein elektrisches Signal zu erzeugen.The executed by the sensing pin 4 and transmitted by the lever 7 lifting movement is detected by a the end of the reversing lever opposite arranged distance measuring device 8. This distance measuring device 8 is not connected directly to the reversing lever 7. As a rule, this distance measuring device 8 is a proximity initiator which has the task of generating an electrical signal upon reaching a preset distance (reversing lever proximity initiator).

Wird nun durch die automatische Bestückungseinrichtung ein Werkstück 5 an das sich in positionierter Lage befindliche Spannfutter 2 übergeben, von den Spannbacken 9 erfaßt und eingespannt, wird bei vorschriftsmäßiger Lage des Werkstückes 5 der Tastbolzen 4 vollständig um die genau definierte Länge in den Anlagestutzen 3 hineingedrückt. Diese Bewegung wird durch den Umlenkhebel 7 ebenfalls übertragen, so daß sich am Ende des Umlenkhebels der vorprogrammierte Abstand zum Näherungsinitiator einstellt. Das dadurch erzeugte elektrische Signal veranlaßt dann die Abarbeitung des gewünschten Bearbeitungsprogrammes für das Werkstück.If a workpiece 5 is now transferred to the chuck 2 located in the positioned position by the automatic loading device, detected and clamped by the clamping jaws 9, the feeler pin 4 is completely pushed into the contact neck 3 by the precisely defined length when the workpiece 5 is in the correct position. This movement is also transmitted by the reversing lever 7, so that adjusts the preprogrammed distance to the proximity switch at the end of the reversing lever. The electrical signal generated thereby causes the processing of the desired machining program for the workpiece.

Wird dagegen das Werkstück 5 schief von den Spannbacken 9 erfaßt, so daß es nicht vollständig auf der Auflagefläche des Anlagestutzens 3 aufliegt, wird ein entsprechend geringerer Hub sowohl vom Tastbolzen 4 als auch vom Umlenkhebel 7 ausgeführt, was zur Folge hat, daß der Näherungsinitiator nicht anspricht. Dadurch wird kein elektrisches Signal erzeugt und der Start des Bearbeitungsprogramms erfolgt nicht. Erst nach der Korrektur der fehlerhaften Lage des Werkstückes 5 erfolgt der Start des Bearbeitungsprogramms.If, however, the workpiece 5 is detected obliquely by the clamping jaws 9, so that it does not completely rests on the support surface of the system nozzle 3, a correspondingly lower stroke is carried out both by the sensing pin 4 and the lever 7, with the result that the proximity sensor not responds. As a result, no electrical signal is generated and the start of the machining program does not take place. Only after the correction of the faulty position of the workpiece 5, the start of the machining program.

In Abhängigkeit von der Form des Werkstückes 5 bzw. von der Bauart des Spannfutters 2 können auch mehrere Anlagestutzen 3 mit den dazugehörigen Tastbolzen 4, Umlenkhebeln 7 und Näherungsinitiatoren 8 in einem Spannfutter angeordnet sein. Dabei haben sich als Optimum zwei bis drei derartige Einrichtungen erwiesen. Ein Start des Bearbeitungsprogramms erfolgt bei mehreren Einrichtungen erst dann, wenn durch alle Näherungsinitiatoren die ordnungsgemäße Lage des Werkstückes signalisiert wird.Depending on the shape of the workpiece 5 or of the design of the chuck 2, a plurality of contact pieces 3 with the associated sensing pins 4, deflection levers 7 and proximity switches 8 may be arranged in a chuck. In this case, have proven to be the optimum two to three such devices. A start of the machining program in several devices only when all the proximity of initiators the correct position of the workpiece is signaled.

Durch diese Kontrolle der Einbaulage eines Werkstückes wird eine fehlerhafte Bearbeitung weitestgehend verhindert, da der Bearbeitungsprozeß erst dann eingeleitet wird, wenn durch den bzw. die Näherungsinitiatoren die ordnungsgemäße Lage des Werkstückes „bestätigt" wird.By this control of the installation position of a workpiece, a faulty processing is largely prevented because the machining process is initiated only when the proper position of the workpiece is "confirmed" by the or the proximity switches.

Claims

Claim:

Device for sensing the proper clamping position of a workpiece in a power-operated chuck, characterized in that parallel to the axis of rotation (1) in the main body of a chuck (2) 1 -n probe pin (4) in a corresponding number of guide body with a flat bearing surface (3) slidably so are stored, that in each case one end of the sensing pins (4) are in communication with a workpiece and the other end of the sensing pins (4) with 1-n spring-mounted reversing levers (7) are in communication, which in turn outside of the chuck (2) initialize arranged 1-n distance measuring devices (8).

For this

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