DE102018131145A1 - Digitally controlled flexible guide bush - Google Patents

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Abstract

Flexible Führungsbuchse zum Führen einer einem Materialbearbeitungsvorgang unterliegenden Materialstange, mit einer Führungszangenaufnahme, einer in der Führungszangenaufnahme axial verschieblich angeordneten Führungszange, einem zur axialen Bewegung der Führungszange eingerichteten, pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Aktor, und einer Steuereinrichtung zur Regulierung des auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der Führungszange, der Materialstange und/oder des Materialbearbeitungsvorgangs der Materialstange zum Einstellen eines maximal auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks eingerichtet ist.Flexible guide bush for guiding a material bar subject to a material processing operation, with a guide tongs receptacle, a guide tongs arranged axially displaceably in the guide tongs receptacle, a pneumatically or hydraulically driven actuator set up for axially moving the guide tongs, and a control device for regulating the pneumatic or hydraulic acting on the actuator Pressure, characterized in that the control device is set up as a function of at least one property of the guide tongs, the material bar and / or the material processing operation of the material bar for setting a maximum pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator.

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Führungsbuchse für Langdrehautomaten. Insbesondere betrifft die Erfindung eine flexible Führungsbuchse zum Führen einer einem Materialbearbeitungsvorgang unterliegenden Materialstange, mit einer Führungszangenaufnahme, einer in der Führungszangenaufnahme axial verschieblich angeordneten Führungszange, einem zur axialen Bewegung der Führungszange eingerichteten, pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Aktor, und einer Steuereinrichtung zur Regulierung des auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks.The invention relates to a flexible guide bush for Swiss type automatic lathes. In particular, the invention relates to a flexible guide bushing for guiding a material bar subject to a material processing operation, with a guide tongs receptacle, a guide tongs axially displaceably arranged in the guide tongs receptacle, a pneumatically or hydraulically driven actuator set up for axial movement of the guide tongs, and a control device for regulating the on the Actuating pneumatic or hydraulic pressure.

Eine derartige Führungsbuchse ist bereits aus der DE 10 2017 105 872 A1 bekannt.Such a guide bush is already out of the DE 10 2017 105 872 A1 known.

Wie bekannt erfolgt das Öffnen und Schließen der Führungszange derartiger flexibler Führungsbuchsen durch einen pneumatisch oder hydraulisch bewegten, insbesondere als Kolben ausgebildeten Aktor. Im geschlossenen Zustand bestimmt der am Kolben anliegende pneumatische oder hydraulische Druck die durch die Führungszange vermittelte, auf die Materialstange wirkende Haltekraft. Hierzu wird üblicherweise der für die Ausübung der Haltfunktion der Führungszange erforderliche, auf den Kolben wirkende pneumatische oder hydraulische Druck mit einem Ventil von Hand eingestellt, und mit einem Manometer kontrolliert. Das Öffnen und Schließen der Führungszange erfolgt durch das wechselseitige Schalten von Ventilen, die über die Drehmaschinensteuerung bzw. das Bedienfeld der Drehmaschine oder über separate Schalter gesteuert werden, wobei für die Erzeugung des auf den Kolben wirkenden Drucks auf geeignete pneumatisch oder hydraulisch wirksame Medien zurückgegriffen wird. Dieses Vorgehen gilt für Druck- oder Zugzangen ausgebildete Führungszangen gleichermaßen.As is known, the opening and closing of the guide pliers of such flexible guide bushings is carried out by a pneumatically or hydraulically moved actuator, in particular in the form of a piston. In the closed state, the pneumatic or hydraulic pressure applied to the piston determines the holding force imparted by the guide pliers and acting on the material rod. For this purpose, the pneumatic or hydraulic pressure acting on the piston, which is required for the holding function of the guide pliers, to be performed by hand, is set manually and checked with a pressure gauge. The guiding tongs are opened and closed by alternating switching of valves, which are controlled via the lathe control or the control panel of the lathe or via separate switches, whereby suitable pneumatically or hydraulically active media are used to generate the pressure acting on the piston . This procedure applies equally to guiding pliers designed for pressure or pulling pliers.

Für die Ausübung der Funktion der flexiblen Führungsbuchse wird also der erforderliche, auf den Aktor wirkende Druck einmalig beim Einrichten der Drehmaschine entsprechend der benötigten Spannkraft für die Teilefertigung mit Stangen als Ausgangsmaterial eingestellt. Insbesondere wird der maximale am Aktor anliegende Druck entsprechend demjenigen Bearbeitungsschritt innerhalb des Gesamtzyklus der Fertigung eines Teiles festgelegt, der die höchste Spannkraft erfordert.To perform the function of the flexible guide bushing, the required pressure acting on the actuator is set once when setting up the lathe according to the clamping force required for part production with rods as the starting material. In particular, the maximum pressure applied to the actuator is determined according to the machining step within the overall cycle of the production of a part that requires the highest clamping force.

Wenngleich die bekannten Führungsbuchsen eine wesentlich verbesserte, insbesondere präzisere Bearbeitung von Materialstangen mittels Langdrehautomaten erlauben, unterliegen zusätzlich zu den Komponenten der Drehmaschine auch die Komponenten der Führungsbuchse einem Verschleiß.Although the known guide bushes allow a substantially improved, in particular more precise machining of material bars by means of Swiss-type automatic lathes, in addition to the components of the lathe, the components of the guide bush are also subject to wear.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verschleißarme flexible Führungsbuchse der eingangs genannten Art zu schaffen, die zugleich die höchste Bearbeitungsgeschwindigkeit und Fertigungsqualität bei geringstem Ausschuss garantiert, sowie sichere Bedienung und Überprüfbarkeit der Funktionen ermöglicht.The object of the invention is therefore to create a low-wear flexible guide bushing of the type mentioned, which at the same time guarantees the highest processing speed and manufacturing quality with the least rejects, and enables safe operation and verifiability of the functions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die flexible Führungsbuchse mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This object is achieved by the flexible guide bush with the features of claim 1. The subclaims give advantageous refinements of the invention.

Die Anmelderin hat festgestellt, dass die für den gesamten Durchlauf mehrerer aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte festgelegte Höhe der Spannkraft der Führungszange nicht für alle Bearbeitungsschritte zwingend erforderlich ist. So führt die ständige Beaufschlagung mit der für einen bestimmten Bearbeitungsschritt maximal erforderlichen Spannkraft bei denjenigen Bearbeitungsschritten, bei denen beispielsweise eine geringere Spannkraft ausreichend wäre und beispielsweise gleichzeitig ein Vorschub der Materialstange erforderlich ist, zu einem größeren Verschleiß der Führungszange sowie zu einer Verlangsamung des Bearbeitungsprozesses.The applicant has determined that the height of the clamping force of the guiding tongs, which is defined for the entire passage of several successive processing steps, is not absolutely necessary for all processing steps. For example, the constant application of the maximum clamping force required for a specific machining step in those machining steps in which, for example, a lower clamping force would be sufficient and, for example, an advancement of the material rod is required, leads to greater wear of the guide pliers and to a slowing down of the machining process.

Umgekehrt tritt bei den herkömmlich ausgebildeten flexiblen Führungsbuchsen nach dem Stand der Technik auch der Fall ein, dass der Druck nicht ausreichend hoch eingestellt wurde oder während des Bearbeitungsvorgangs unbemerkt abfällt und damit die Spannkraft nicht ausreicht, wodurch in diesem Fall Teile gefertigt werden, die außerhalb der geforderten Toleranzen liegen. Darüber hinaus tritt auch der Fall ein, dass die Maschine gestartet wird, ohne dass die Führungszange geschlossen ist und dadurch beschädigt wird.Conversely, in the case of the conventionally designed flexible guide bushes according to the prior art, there is also the case that the pressure has not been set sufficiently high or drops unnoticed during the machining process and the clamping force is therefore insufficient, as a result of which parts are manufactured outside of the required tolerances. In addition, there is also the case that the machine is started without the guiding tongs being closed and thereby being damaged.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, eine flexible Führungsbuchse zu schaffen, die einen verschleißverminderten Betrieb der Führungsbuchse gewährleistet sowie die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Qualität der Fertigungsteile erhöht. Darüber hinaus wird eine automatisierte Kontrolle der Funktion der Führungsbuchse an sich und im Zusammenspiel mit der Drehmaschine ermöglicht.The basic idea of the invention is therefore to create a flexible guide bush which ensures wear-reduced operation of the guide bush and which increases the machining speed and the quality of the production parts. In addition, an automated control of the function of the guide bush itself and in interaction with the lathe is made possible.

Erfindungsgemäß wird also eine flexible Führungsbuchse zum Führen einer einem Materialbearbeitungsvorgang unterliegenden Materialstange vorgeschlagen, die eine Führungszangenaufnahme, eine in der Führungszangenaufnahme axial verschieblich angeordnete Führungszange, einen zur axialen Bewegung der Führungszange eingerichteten, pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Aktor, und eine Steuereinrichtung zur Regulierung des auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks aufweist, wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der Führungszange, der Materialstange und/oder des Materialbearbeitungsvorgangs der Materialstange zum Einrichten eines für den jeweiligen Bearbeitungsschritt erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks eingerichtet ist.According to the invention, a flexible guide bush is therefore proposed for guiding a material rod that is subject to a material processing operation, which comprises a guide tongs receptacle, a guide tongs arranged axially displaceably in the guide tongs receptacle, a pneumatically or hydraulically driven actuator set up for the axial movement of the guide tongs, and a control device for regulating the on the Actuator acting pneumatic or hydraulic pressure, the Control device is set up as a function of at least one property of the guide tongs, the material bar and / or the material processing operation of the material bar for setting up a pneumatic or hydraulic pressure required for the respective processing step.

Wie bekannt bewirkt der pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Aktor durch Verschieben der Führungszange in der Führungsaufnahme das Öffnen und Schließen der Führungszange und bestimmt damit zugleich die auf die Materialstange aufgebrachte Spannkraft.As is known, the pneumatically or hydraulically driven actuator effects the opening and closing of the guide pliers by displacing the guide pliers in the guide receptacle and, at the same time, determines the clamping force applied to the material rod.

Die Eigenschaft der Führungszange, der Materialstange und/oder des Materialbearbeitungsvorgangs kann insbesondere auch einen Zustand des jeweiligen Objekts beschreiben. So ist es denkbar, dass mittels geeigneter Sensoren der Öffnungsgrad der Führungszange festgestellt und zugleich ermittelt wird, ob die Führungszange weiter geschlossen werden kann oder bereits der geringste Innendurchmesser erreicht ist.The property of the guiding tongs, the material bar and / or the material processing process can in particular also describe a state of the respective object. It is conceivable that the degree of opening of the guide tongs is determined by means of suitable sensors and at the same time it is determined whether the guide tongs can be closed further or the smallest inner diameter has already been reached.

Insgesamt ist also bevorzugt eine Mehrzahl von Sensoren vorzusehen, wobei eine digital arbeitende programmierbare Signalverarbeitung, D/A Wandler, wenigstens ein Proportionalventil, besonders bevorzugt ein Touchpanel, ein Speicher, wenigstens ein Druckmesser und/oder eine Mehrzahl von Ventilen förderlich sind.Overall, a plurality of sensors should therefore preferably be provided, with digitally working programmable signal processing, D / A converters, at least one proportional valve, particularly preferably a touch panel, a memory, at least one pressure meter and / or a plurality of valves being beneficial.

Insbesondere kann bei Verwendung einer Mehrzahl unterschiedlicher Führungszangen bevorzugt vorgesehen sein, dass mittels eines Speichers eine Wertezuordnung zwischen dem auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Druck und der daraus resultierenden Spannkraft für jede verwendete Führungszange als Grundlage zum Einstellen und Kontrollieren eines maximal erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks genutzt und in der Steuereinrichtung abgelegt wird.In particular, when using a plurality of different guide tongs, it can preferably be provided that by means of a memory a value assignment between the pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator and the resulting clamping force for each guide tongs used as the basis for setting and checking a maximum required acting on the actuator pneumatic or hydraulic pressure is used and stored in the control device.

Die Steuereinrichtung greift dabei zum Einstellen und Kontrollieren des maximal erforderlichen, auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks auf Druckmesser, Druckschalter und Proportionalventile zu.The control device accesses the pressure gauge, pressure switch and proportional valves to set and control the maximum required pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator.

Die Steuereinrichtung stellt also bevorzugt mit Hilfe der zuvor genannten Wertezuordnung, einem Programm und wenigstens einer der Eigenschaften (bzw. des Zustands) einen jeweils maximal erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Druck ein und kontrolliert diesen. Insbesondere wird im Betrieb der Drehmaschine bzw. Führungsbuchse ein Druck eingestellt, der kleiner oder gleich der resultierenden maximal erforderlichen Haltekraft der Materialstange während eines Materialbearbeitungsvorgangs ist.The control device thus preferably sets and controls a maximum required pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator with the aid of the aforementioned value assignment, a program and at least one of the properties (or the state). In particular, when the lathe or guide bush is in operation, a pressure is set which is less than or equal to the resulting maximum required holding force of the material rod during a material processing operation.

Die Steuereinrichtung stellt den maximal erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Druck in kleinen dem Bearbeitungsablauf folgenden Schritten und in Abhängigkeit von wenigstens eine der Eigenschaften/Zustand aus der Maschinensteuerung und/oder dem Fertigungsprogramm ein und kontrolliert diesen.The control device sets and controls the maximum required pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator in small steps following the machining sequence and depending on at least one of the properties / state from the machine control and / or the production program.

Wenigstens eine der Eigenschaften/Zustand liegt als zeit- und ortsabhängige Größe in Echtzeit vor oder wird in Echtzeit ermittelt und in einen digitalen Wert umgesetzt und/oder aus der Maschinensteuerung und/oder dem Fertigungsprogramm in die Steuereinrichtung übertragen oder direkt eingegeben und von der Steuereinrichtung zum Einstellen und Kontrollieren eines maximal erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks verwendet.At least one of the properties / state is present as a time and location-dependent variable in real time or is determined in real time and converted into a digital value and / or transferred from the machine control and / or the production program to the control device or entered directly and from the control device to Setting and checking a maximum required pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator.

Schließlich stellt die Steuereinrichtung den maximal erforderlichen auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Druck derart ein, dass der geringste Verschleiß der Führungsbuchse, die größtmögliche Bearbeitungsgeschwindigkeit und Fertigungsqualität und/oder der geringste Ausschuss resultiert.Finally, the control device sets the maximum required pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator in such a way that the least wear of the guide bushing, the greatest possible machining speed and manufacturing quality and / or the least reject results.

Bei vorgegebener Geometrie der Führungszangenaufnahme entsteht durch die variable Verwendung unterschiedlicher Führungszangen, unterschiedlicher Materialstangen und auf die Materialstangen wirkender unterschiedlicher Materialbearbeitungsvorgänge ein komplexes Zusammenspiel unterschiedlicher Faktoren, dem man nicht durch einmaliges Einstellen eines einzigen auf den Aktor wirkenden vorbestimmten maximalen Drucks gerecht werden kann. Erfindungsgemäß kann jedoch durch Berücksichtigung der Eigenschaften ein jeweils an das eingerichtete System oder an die jeweils veränderte Arbeitssituation angepasster pneumatischer oder hydraulischer Druck online in digitalen Schritten eingestellt werden.Given the geometry of the guide tongs receptacle, the variable use of different guide tongs, different material bars and different material processing processes acting on the material bars results in a complex interplay of different factors, which cannot be met by setting a single predetermined maximum pressure acting on the actuator. According to the invention, however, by taking into account the properties, a pneumatic or hydraulic pressure which is respectively adapted to the system set up or to the respectively changed work situation can be set online in digital steps.

Bevorzugt ist die wenigstens eine Eigenschaft der Führungszange der minimale Innendurchmesser der Führungszange.The at least one property of the guide pliers is preferably the minimum inside diameter of the guide pliers.

Weiter bevorzugt ist die wenigstens eine Eigenschaft der Materialstange die Härte, die Zähigkeit, die Elastizität, die Reibzahl und/oder der Durchmesser der Materialstange.The at least one property of the material rod is furthermore preferably the hardness, the toughness, the elasticity, the coefficient of friction and / or the diameter of the material rod.

Weiter ist es bevorzugt, wenn die wenigstens eine Eigenschaft des Materialbearbeitungsvorgangs die Art der Materialbearbeitung, die Art des für die Materialbearbeitung verwendeten Werkzeugs, die radial durch das verwendete Werkzeug auf die Materialstange wirkende Kraft und/oder die axial durch das verwendete Werkzeug auf die Materialstange wirkende Kraft und damit die erforderliche Haltekraft der Materialstange ist. Dabei ist höchst bevorzugt vorgesehen, dass der Durchmesser der Materialstange der Durchmesser eines in der Führungsbuchse angeordneten Abschnitts der Materialstange ist.It is further preferred if the at least one property of the material processing operation is the type of material processing, the type of tool used for the material processing, which is directed radially through the tool used The force acting on the material bar and / or the force acting axially on the material bar by the tool used, and thus the required holding force of the material bar. It is most preferably provided that the diameter of the material rod is the diameter of a section of the material rod arranged in the guide bushing.

Die flexible Führungsbuchse weist weiter bevorzugt einen Speicher zur Speicherung von Eigenschaften der die Führungsbuchse betreffenden Daten auf. Diese Daten können beispielsweise eine Mehrzahl von für unterschiedliche Führungsbuchsen hinterlegte Eigenschaften sein. Der Speicher kann aber auch (darüber hinaus) dazu verwendet werden, während des Betriebs der Führungsbuchse ermittelte Daten über den Zustand der Führungsbuchse und den damit verbundenen Betriebsparametern zu speichern. Dadurch ist es ermöglicht, die Funktion und den Verschleiß der Führungsbuchse zu überwachen und gegebenenfalls regulierend einzugreifen.The flexible guide bush further preferably has a memory for storing properties of the data relating to the guide bush. This data can be, for example, a plurality of properties stored for different guide bushes. However, the memory can also be used (in addition) to store data ascertained during the operation of the guide bush about the state of the guide bush and the associated operating parameters. This makes it possible to monitor the function and wear of the guide bush and to intervene in a regulating manner if necessary.

In diesem Zusammenhang ist die Steuereinrichtung bevorzugt zur Ausgabe eines Alarms bei Unter- oder Überschreiten eines vorbestimmten auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks eingerichtet.In this context, the control device is preferably set up to output an alarm when a predetermined pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator is exceeded or not reached.

Schließlich wird auch eine Drehmaschine mit einer Drehmaschinensteuerung und einer flexiblen Führungsbuchse nach der Erfindung beansprucht, wobei die Drehmaschinensteuerung mit der Steuereinrichtung der Führungsbuchse kommunizierend verbunden ist.Finally, a lathe with a lathe control and a flexible guide bush according to the invention is also claimed, the lathe control being communicatively connected to the control device of the guide bush.

Die Abstimmung von Drehmaschine und Führungsbuchse verbessert die Materialbearbeitung und erhöht die Sicherheit des Personals. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehmaschinensteuerung den Start der Drehmaschine nicht zulässt, wenn die Führungszange nicht geschlossen ist.The coordination of the lathe and guide bush improves material processing and increases the safety of the personnel. In particular, it is provided that the lathe control does not allow the lathe to start if the guide tongs are not closed.

Die Erfindung eignet sich für alle Arten von flexiblen Führungsbuchsen, einschließlich Führungsbuchsen bei denen die Führungszange als eine Doppelkonus-Führungszange oder als eine Zug-Führungszange ausgebildet ist.The invention is suitable for all types of flexible guide bushes, including guide bushes in which the guide pliers are designed as a double-cone guide pliers or as a pull guide pliers.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass durch Einstellen des auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks zu jedem Zeitpunkt die jeweils gerade noch für die Bearbeitung benötigte Spannkraft zum Einsatz kommt. Da es also nicht länger notwendig ist, die Spannkraft einzustellen, die dem Bearbeitungsschritt innerhalb des Zyklus der Fertigung eines Teiles entspricht, der die höchste Spannkraft erfordert, kann der Verschleiß der Führungsbuchse gemindert werden.The advantage of the present invention is that by adjusting the pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator, the clamping force just required for the machining is used at any time. Since it is no longer necessary to set the clamping force that corresponds to the machining step within the cycle of manufacturing a part that requires the highest clamping force, the wear of the guide bush can be reduced.

Anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels wird der Erfindungsgedanke im Folgenden exemplarisch erläutert:

  • Der vorliegende Lösungsansatz besteht darin, eine digitalisierte Drucksteuerung des die Spannkraft herstellenden Mediums in Abhängigkeit von der jeweiligen Zerspanungsleistung bzw. ihren Parametern, z.B. entsprechend der jeweiligen Zerspanungsart, des Werkzeugeinsatzes, des Vorschubs und des effektiven Durchmessers während der einzelnen Bearbeitungsschritte im System Führungsbuchse/Drehmaschine zu implementieren.
The idea of the invention is explained below by way of example using a particularly preferred exemplary embodiment:
  • The present approach consists in digitalized pressure control of the medium producing the clamping force depending on the respective cutting performance or its parameters, e.g. according to the respective type of cutting, the use of tools, the feed and the effective diameter during the individual machining steps in the guide bush / lathe system to implement.

Weiterhin besteht der Lösungsansatz darin, durch die Digitalisierung der Werte und Prozesse aller die Funktion bestimmenden Ventile, Aktoren, Sensoren und Überwachungseinrichtungen die automatisierte Kontrolle der Führungsbuchse hinsichtlich Sicherheit, Zeit und Qualität zu erreichen.Furthermore, the solution is to digitize the values and processes of all function-determining valves, actuators, sensors and monitoring devices to achieve automated control of the guide bush with regard to safety, time and quality.

Dieses wird dadurch gelöst, dass anstelle des von Hand eingestellten Drucks eine Einrichtung, insbesondere in Form einer elektronischen Steuerung geschaffen wird, die als Grundlage eine festgelegte Zuordnung der aufgebrachten Drücke und der resultierenden Spannkräfte für jede verwendete Führungszange aufweist. Diese Steuereinrichtung kommuniziert dann mit der Drehmaschinensteuerung auf die Weise, dass die dort für die einzelnen Bearbeitungsschritte hinterlegten optimalen Drücke oder Spannkräfte importiert und in Steuersignale für ein besonders bevorzugt vorgesehenes Proportionalventil umgesetzt werden und damit der auf den Aktor wirkende Druck stufenlos und den Bearbeitungserfordernissen entsprechend eingestellt wird.This is achieved in that, instead of the pressure set by hand, a device is created, in particular in the form of an electronic control system, which is based on a fixed assignment of the pressures applied and the resulting clamping forces for each guide tongs used. This control device then communicates with the lathe control in such a way that the optimum pressures or clamping forces stored there for the individual machining steps are imported and converted into control signals for a particularly preferred proportional valve and thus the pressure acting on the actuator is infinitely variable and is adjusted accordingly to the machining requirements .

Die elektronische Steuereinrichtung besteht insbesondere aus einem programmierbaren Steuerrelais, einem D/A-Wandler, einem Touchpanel und steuert neben dem Proportionalventil auch das Magnetventil und fragt Druckschalter und Druckwächter ab. Bei Bedarf kann der Maschinenbediener über das Bedienfeld der elektronischen Steuereinrichtung direkt eingreifen und jederzeit die Drücke hoch oder herunter stellen.The electronic control device consists in particular of a programmable control relay, a D / A converter, a touch panel and, in addition to the proportional valve, also controls the solenoid valve and queries pressure switches and pressure monitors. If necessary, the machine operator can intervene directly via the control panel of the electronic control device and raise or lower the pressures at any time.

Alternativ kann mit Hilfe einer Ergänzung in der Drehmaschinensteuerungssoftware direkt mit der Drehmaschinensteuerung über einen D/A Wandler auf das Proportionalventil und die Magnetventile der Führungsbuchse zugegriffen werden, in dem im Teilefertigunsprogramm der Drehmaschinensteuerung zu den einzelnen Bearbeitungsschritten die optimalen Drücke oder Spannkräfte hinterlegt werden. Auch hier kann der Maschinenbediener über das Bedienfeld der Drehmaschinensteuerung direkt eingreifen und jederzeit die Drücke hoch oder herunter stellen.Alternatively, with the help of an extension in the lathe control software, the proportional valve and the solenoid valves of the guide bush can be accessed directly with the lathe control via a D / A converter by storing the optimum pressures or clamping forces for the individual machining steps in the parts production program of the lathe control. Here, too, the machine operator can intervene directly via the control panel of the lathe control and set the pressures up or down at any time.

Die Drücke oder Spannkräfte mit den dazugehörigen Maschinenbefehlen sowie die Befehle für die Ventilsteuerung können mit der elektronischen Steuereinrichtung bzw. der Softwareergänzung der Drehmaschinensteuerung im Teilefertigungsprogramm hinterlegt werden und lassen sich für Wiederholteile und Folgeserien abrufen. Bei Bedarf können Änderungen im Bedienfeld an der Maschine im Fertigungsprozess eingegeben werden. Desweitern sind Sicherheitsfunktionen hinterlegbar, z.B. kann die Maschine nicht gestartet werden oder wird gestoppt, wenn kein Druck anliegt und die Führungszange nicht geschlossen ist. Es können Softwareroutinen implementiert werden, die die Funktion der Führungsbuchse überprüfen und Fehlermeldungen automatisch ausgeben, z.B. beim Auslösen des Endlagenschalters des Kolbens und damit einhergehender mangelnder Spannkraft der Führungs- bzw. Spannzange. Zugleich ist diese Fehlererkennung eine Grundlage für die Beurteilung des Verschleißzustandes im laufenden Fertigungsprozess. The pressures or clamping forces with the associated machine commands as well as the commands for the valve control can be stored in the parts production program with the electronic control device or the software extension of the lathe control and can be called up for repeat parts and subsequent series. If necessary, changes can be entered in the control panel on the machine in the manufacturing process. Safety functions can also be stored, for example the machine cannot be started or is stopped when there is no pressure and the guiding tongs are not closed. Software routines can be implemented that check the function of the guide bush and automatically issue error messages, for example when the piston end position switch is triggered and the associated lack of tension in the guide or collet. At the same time, this error detection is a basis for assessing the state of wear in the ongoing manufacturing process.

Durch die Digitalisierung aller Werte, Prozesse und Funktionen der Führungsbuchse mit Hilfe der elektronischen Steuereinrichtung bzw. der Softwareergänzung der Drehmaschinensteuerung wird neben dem einfacheren Bedienen und der Sicherheit ein wiederholgenaues Einstellen der Führungsbuchse ermöglicht in Abhängigkeit der für einzelne Bearbeitungsschritte hinterlegten optimalen Drücke sowohl beim Führen als auch beim Spannen der zu verarbeitenden Materialstange. Die Führungsbuchse ist damit in die „Industrie 4.0“-Technologie und die übergeordnete Fertigungsleittechnik integrierbar.The digitization of all values, processes and functions of the guide bush with the help of the electronic control device or the software enhancement of the lathe control enables not only easier operation and safety, but also repeatable setting of the guide bush depending on the optimal pressures stored for individual processing steps, both when guiding and when clamping the material bar to be processed. The guide bush can thus be integrated into the "Industry 4.0" technology and the higher-level production control technology.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017105872 A1 [0002]DE 102017105872 A1 [0002]

Claims (10)

Flexible Führungsbuchse zum Führen einer einem Materialbearbeitungsvorgang unterliegenden Materialstange, mit - einer Führungszangenaufnahme, - einer in der Führungszangenaufnahme axial verschieblich angeordneten Führungszange, - einem zur axialen Bewegung der Führungszange eingerichteten, pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Aktor, und - einer Steuereinrichtung zur Regulierung des auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer Eigenschaft der Führungszange, der Materialstange und/oder des Materialbearbeitungsvorgangs der Materialstange zum Einstellen eines maximal auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks eingerichtet ist.Flexible guide bush for guiding a material bar subject to a material processing operation, with - a guide tongs receptacle, - a guide tongs arranged axially displaceably in the guide tongs receptacles, - a pneumatically or hydraulically driven actuator set up for the axial movement of the guide tongs, and - a control device for regulating the actuator acting pneumatic or hydraulic pressure, characterized in that the control device is set up as a function of at least one property of the guide tongs, the material bar and / or the material processing operation of the material bar for setting a maximum pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator. Flexible Führungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eigenschaft der Führungszange der minimale Innendurchmesser der Führungszange ist.Flexible guide bush after Claim 1 , characterized in that the at least one property of the guide pliers is the minimum inner diameter of the guide pliers. Flexible Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eigenschaft der Materialstange die Härte, die Zähigkeit, die Elastizität, die Reibzahl und/oder der Durchmesser der Materialstange ist.Flexible guide bush according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one property of the material bar is the hardness, toughness, elasticity, coefficient of friction and / or the diameter of the material bar. Flexible Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eigenschaft des Materialbearbeitungsvorgangs die Art der Materialbearbeitung, die Art des für die Materialbearbeitung verwendeten Werkzeugs, die radial durch das verwendete Werkzeug auf die Materialstange wirkende Kraft, die axial durch das verwendete Werkzeug auf die Materialstange wirkende Kraft, der Vorschub der Materialstange und/oder die maximal erforderliche Haltekraft der Materialstange ist.Flexible guide bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one property of the material processing operation, the type of material processing, the type of tool used for material processing, the force acting radially through the tool used on the material rod, the axial force through the tool used force acting on the material bar, the feed of the material bar and / or the maximum required holding force of the material bar. Flexible Führungsbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Materialstange der Durchmesser eines in der Führungsbuchse angeordneten Abschnitts der Materialstange ist.Flexible guide bush after Claim 2 , characterized in that the diameter of the material rod is the diameter of a section of the material rod arranged in the guide bushing. Flexible Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszange eine Doppelkonus-Führungszange oder eine Zug-Führungszange ist.Flexible guide bush according to one of the preceding claims, characterized in that the guide pliers are a double cone guide pliers or a pull guide pliers. Flexible Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Speicher zur Speicherung von Eigenschaften der die Führungsbuchse betreffenden Daten.Flexible guide bush according to one of the preceding claims, characterized by a memory for storing properties of the data relating to the guide bush. Flexible Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Ausgabe eines Alarms bei Unter- oder Überschreiten eines vorbestimmten auf den Aktor wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Drucks eingerichtet ist.Flexible guide bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the control device is set up to output an alarm when a predetermined pneumatic or hydraulic pressure acting on the actuator is exceeded or not reached. Drehmaschine mit einer Drehmaschinensteuerung und einer flexiblen Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehmaschinensteuerung mit der Steuereinrichtung der Führungsbuchse kommunizierend verbunden ist.Lathe with a lathe control and a flexible guide bush according to one of the preceding claims, wherein the lathe control is communicatively connected to the control device of the guide bush. Drehmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmaschinensteuerung den Start der Drehmaschine bei nicht geschlossener Führungszange unterbindend eingerichtet ist.Lathe after Claim 9 , characterized in that the lathe control is set to prevent the start of the lathe when the guide tongs are not closed.
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