DE1477622C3 - Vorrichtung zur Begrenzung der Vorschubbewegungen von Schlitten an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begrenzung der Vorschubbewegungen von Schlitten an Werkzeugmaschinen, bei der jeder Bewegungsrichtung zwei jeweils aus unabhängig voneinander verstellbaren Schaltscheiben zusammengesetzte Abschälttrommeln zugeordnet sind, von denen eine als Vorabschalttrommel ausgebildet ist, die auf dem gesamten Schlittenweg eine Umdrehung ausführt, und von denen die zweite als Endabschalttrommel ausgebildet ist, die auf dem gesamten Schlittenweg eine Vielzahl von Umdrehungen ausführt.

Bekanntlich ist jedem Arbeitsschritt auch ein diesem Arbeitsschritt zugehöriger Weg des Werkstückes oder Werkzeuges zugeordnet. Bei manueller Steuerung der Werkzeug- oder Werkstückwege müssen die zurückzulegenden Wege über Maßstäbe oder Maßtrommeln abgelesen werden, und es muß jeweils durch Abschaltung von Hand der entsprechenden Bewegung des Werkzeug- oder Werkstückschiebers für die Einhaltung der vorgegebenen Maße Sorge getragen werden. Ein oftmaliges Abschalten der Bewegungen zum Zwecke des Messens und einer nachfolgenden Korrektur des Werkzeug- oder Werkstückweges ist erforderlich.

Es ist bekannt, beispielsweise bei Revolverdrehbänken, von Hand oder selbsttätig schaltbare Anschläge auf Anschlagtrommeln, die in Verbindung mit der Werkzeugstellung stehen bzw. von Hand weiter geschaltet werden, zu verwenden. Bei diesen Anschlagtrommeln werden die erforderlichen Werkstückwege oder Werkzeugwege längenmäßig über Maßstäbe oder ähnliche Hilfsmittel eingestellt, und es wird die selbsttätige Abschaltung der entsprechenden Werkstück- oder Werkzeugschieberbewegungen beispielsweise über Fallschnecken, über Überlastkupplungen oder elektromagnetische Kupplungen in Verbindung mit Endschaltern vorgenommen.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht in der geringen Abschaltgenauigkeit. Deshalb werden bei höheren Abschaltgenauigkeiten — beispielsweise in der Grenze von 50 μηι und darunter — diese Einrichtungen nur zur automatischen Vorabschaltung verwendet, und es wird das Genauigkeitsmaß durch Handverstellung der Werkzeug- oder Werkstückschieber gegen Festanschläge erreicht.

Es sind ferner Vorschubbegrenzungseinrichtungen bekannt (deutsche Patentschriften 845 296 und 743 796, österreichische Patentschrift 172 363), bei denen die mechanische Abschaltung des Vorschubes unter Verwendung einer Kombination von Ausschalttrommeln und Steuertrommeln erfolgt. Solche bekannten Schalt- bzw. Steuertrommeln bestehen aus einer Vielzahl beliebig einstellbarer Scheiben. Es ist in dem Zusammenhang auch bekannt, eine der Scheibenreihen mit verstellbaren Nocken oder mit festen Nocken auszubilden bzw. beide Scheibenreihen mit Schaltkerben zu versehen. Die mit diesen bekannten Ausführungen angestrebte Wirkung besteht darin, die mechanische Abschaltung der Vorschubbewegung einer Werkzeugmaschine zu verbessern, wobei jeweils eine Vorabschaltscheibe und eine Endabschaltscheibe auf das gleiche mechanische Abstellglied, z. B. Schalthebel oder Klinken, einwirken. Darüber hinaus erfolgt die Einstellung der Schaitscheiben auf die verschiedenen Vorschublängen mit Hilfe eines Skalenringes oder einer Skalentrommel, die jedoch zur Einstellung aller Schaltscheiben verwendet wird. Der Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht übereinstimmend darin, daß die Erreichung eines genauen Abschaltmasses in der Größenordnung von 0,01 mm (eine Genauigkeit, die beim Bearbeiten von Passungsmaßen unbedingt gefordert wird) nicht erreicht werden kann, da die Spiele in den Gleit- und Lagerflächen der Abstellglieder die Erreichung dieser Genauigkeiten unmöglich machen und darüber hinaus bei verschiedenen, stark wechselnden Vorschubbewegungsgrößen (Vorschub des Werkzeug-Schlittens pro Zeiteinheit) bei diesen Einrichtungen der Einfluß der weiten Streuung des dynamischen Verhaltens der auf Maß zu bringenden Supporte nicht ausgeschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei der die Genauigkeit der Maßabschaltung bei direkter numerischer Einstellbarkeit der abzuschaltenden Maße wesentlich verbessert ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltscheiben als einzeln ein- und feststellbare Maßscheiben ausgebildet sind und jeweils am Umfang eine Skalenteilung aufweisen, die bei den Vorabschaltscheiben dem gesamten Schlittenweg und bei den Endabschaltscheiben einem Teil des gesamten Schlittenweges entspricht, daß alle Schaltscheiben jeweils einen in gleicher Position zur Nullstelle der Skalenteilung fest angeordneten Schaltnocken tragen, durch den jeweils ein elektrischer Grenztaster betätigbar ist, daß zur

Auswahl der jeweils für die Abschaltung vorgesehenen Maßscheiben ein die Stromkreise der zugehörigen Grenztaster schaltender Wahlschalter vorgesehen ist, wobei von der Vorabschalttrommel über die Grenztaster und diesen zugeordnete elektrische Relais die Schlittenbewegung von Vorschubgeschwindigkeit auf Schleichgeschwindigkeit umschaltbar sowie gleichzeitig die Endabschalttrommel zur Wirkung bringbar ist, von der über die zugehörigen elektrischen Grenztaster und diesen zugeordnete elektrische Relais die Schiittenbewegung abschaltbar sowie gleichzeitig eine Magnetbremse einschaltbar ist.

Durch diese Ausführung wird erreicht, daß die Voreinstellung einer Vielzahl von Maßen vorgenommen und über eine einfache Schalteinrichtung der wahlweise Abruf jedes einzelnen dieser vorbestimmten Maße ohne Benützung einer zusätzlichen Maßanschlageinrichtung durchgeführt werden können, wobei die Nachteile der umständlichen Einstellung von Maßanschlägen vermieden werden und gleichzeitig die Genauigkeit der selbsttätigen Abschaltung wesentlich verbessert wird.

Die Erfindung ermöglicht es, eine wirtschaftliche Lösung einer numerischen Maßabschaltung zu erzielen, die gegenüber den bekannten elektronischen numerischen Streckensteuerungen auf ein Mindestmaß des er-, forderlichen Bauaufwandes und damit der Gestehungskosten herabgesetzt werden kann (Relation numerische Streckensteuerung auf elektronischer Basis zu erfindungsgemäß gestalteter elektromechanischer numerischer Streckensteuerung zirka 10 :1).

Der Anspruch schützt ausschließlich die Gesamtkombination der in ihm enthaltenen Merkmale.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachstehend beschrieben.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Drehmaschine mit den Vorschubschlitten und den elektromagnetischen Kupplungen sowie der Magnetbremse;

F i g. 2 zeigt die Vor- und Endabschaltungseinrichtung mit dem elektrischen Schaltkreis.

Nach F i g. 1 ist die Drehmaschine 1 mit einem Planschlitten 2 und einem Längsschlitten 3 ausgestattet. Auf der Vorschub-Antriebswelle 4 sitzen die Magnetkupplung 5 für den Normalvorschub und die Magnetkupplung 6 mit dem Schleichgetriebe 7 sowie die Magnetbremse 8. Von der Welle 4 wird der Antrieb für die Bewegungsspindel 9 des Planschlittens 2 abgeleitet (F i g. 2). Die Spindel 9 treibt über ein Getriebe 10 die Vorabschalttrommel 11, die vier Maßscheiben 12 bis 15 trägt. Die einzelnen Maßscheiben der Trommel 11 weisen am Umfang eine Skalenteilung in Millimeter- bzw. 0,1 mm bzw. 0,01 mm-Teilung auf und werden bei der Bewegung des Planschlittens 2 auf seinem gesamten Weg, der durch Anschlagstellen 16 und 17 begrenzt ist, um 360° verdreht. Beispielsweise entsprechen 500 mm Planweg einer Trommelumdrehung. Die Maßscheiben sind einzeln und unabhängig voneinander einstellbar und über Druckstifte 18 feststellbar. Die Maßscheiben besitzen Schaltnocken 19, die auf eine Reihe von Endschaltern 20 wirken.

In ähnlicher Weise ist die zweite Trommel, die Endabschalttrommel 21, ausgebildet. Sie weist ebenfalls vier Maßscheiben 22 bis 25 auf, die ein- und feststellbar sind und Schaltnocken 26 tragen, durch die Endschalter 20' betätigbar sind. Sie wird auch über ein Getriebe 27 von der Spindel 9 angetrieben, macht jedoch während des gesamten Weges des Planschlittens eine Vielzahl von Umdrehungen. Beispielsweise entsprechen 50 mm Planschlittenweg einer Umdrehung dieser Trommel,..

Soll das Verschiebemaß des Planschlittens 2 z. B. 312,6 mm betragen und von der Einrichtung selbsttätig abgeschaltet werden, so wird die erste Maßscheibe' 12 der Trommel 11 auf das Maß 310 und die erste Maßscheibe 22 der Trommel 21 auf das Maß 12,6 eingestellt. Die Trommel 21 dreht sich voraussetzungsgemäß lOmal so schnell wie die Trommel 11 und macht daher bei 50 mm Schlittenweg eine Umdrehung. So hat sie beim Maß 300 mm der Trommel 11 sechs Umdrehungen (6 χ 50 = 300) zurückgelegt und muß daher auf das Endmaß 12,6 mm eingestellt werden. Sie läuft dann noch wirkungslos bis zum Ablauf des 310 mm Weges der Trommel 11 mit und wird bei diesem Maß über den Restweg von 2,6 mm eingeschaltet.

Wenn nach einem anderen Beispiel das Maß 142,8 mm betragen würde, wäre die Vorabschalttrommel 11 auf 140 mm und die Endabschalttrommel 21 auf 42,8 einzustellen.

Gleichzeitig mit der Einstellung der beiden Trommeln wird der Schalter der Wechselschalteinrichtung P auf I, d. h. Wirksamwerden der Maßeinstellung I der Planbewegung gestellt. Bei dieser Einstellung der Wechselschalteinrichtung P auf die Stellung I wird durch die zugehörige Schalttrommel eines Wahlschalters 30 der Anschluß des der Maßscheibe 12 der Vorabschalttrommel 11 zugeordneten Endschalters 20 an das Netz hergestellt und beim Schließen dieses Endschalters 20 das Relais Rt erregt, wodurch der Relaisschalter R\' geschlossen und der Relaisschalter Rt" geöffnet wird. Durch Öffnen des Schalters R\" wird die Kupplung 5 für den Normalvorschub abgeschaltet. Durch das Schließen des Schalters R\' wird über den geschlossenen Schalter R2" die magnetische Kupplung 6 eingeschaltet und dadurch das Schleichgetriebe 7 betätigt, das eine gleichbleibende Abschaltvorschubbewegung im Schleichgang bewirkt.

Gleichzeitig wird durch den geschlossenen Schalter Rt' die Verbindung zu dem der Maßscheibe 22 der Endabschalttrommel 21 zugeordneten Endschalter 20' hergestellt. Bei Schließen dieses Endschalters 20' wird das Relais R2 erregt, wodurch der Relaisschalter R2' geschlossen und der Relaisschalter R2" geöffnet wird. Durch das Schließen des Schalters R2' fällt die Bremse 8 ein, und durch Öffnen des Schalters R2" wird die Kupplung 6 mit dem Schleichgetriebe 7, also der Schleichgang, abgeschaltet.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei Erreichen des Maßes 310 vom Schalt-Nocken 19 der ersten Maßscheibe 12 der Vorabschalttrommel 11 der der Maßscheibe 12 zugeordnete Endschalter 20 betätigt wird, der auf die Maßscheibe 22 der Endabschalttrommel 21 umschaltet und gleichzeitig die vorher eingeschaltete Vorschubbewegung durch Abschalten der Magnetkupplung 5 ausschaltet; gleichzeitig wird durch Einschalten der Magnetkupplung 6 das beispielsweise an der Gegenseite der Vorschubantriebswelle 4 angeordnete Schleichganggetriebe 7 eingeschaltet und hiermit eine gleichbleibende Abschaltvorschubbewegung im Schleichgang erzielt.

Nachdem durch die vorstehend geschilderte Umschaltung von der Vorabschalttrommel 11 auf die Endabschalttrommel 21 die weitere Betätigung der Schalteinrichtung von dieser Trommel 21 abhängig gemacht wurde, wird bei Erreichen des Maßes 12,6 mm über den Schaltnocken 26 und den Endschalter 20' die Magnetkupplung 6, d. h. die Schleichgangbewegung, abgeschaltet und gleichzeitig die Magnetbremse 8 eingeschaltet.

wodurch das beispielsweise vorgewählte Maß 312,6 mit
hoher Genauigkeit eingehalten wird.

In der F i g. 2 der Zeichnung sind der besseren Übersicht halber nur die Endschalter 20, 20' für jeweils die
erste der Maßscheiben der beiden Trommeln 11, 21
dargestellt, die naturgemäß auch für die übrigen Maßscheiben vorgesehen und an analoge elektrische Schaltkreise angeschlossen sind.

In gleicher Weise wie die Abschalteinrichtung 2' für
den Planschlitten 2 ist eine Schalteinrichtung 3' für die

Abschaltung der Längsvorschubbewegungen des Längsschlittens 3 vorgesehen. Die Wechselschalteinrichtung P (mit Wahlschalter 30), die beispielsweise als Walzenschalter ausgebildet ist, ermöglicht es, die Schaltimpulse auf beliebige Schaltscheibenkombinationen zu verlegen, wodurch nach numerischer Maß-Voreinstellung der Bewegungen sowohl des Längs- wie auch des Planschlittens die selbsttätige Genauigkeitsabschaltung aller vorgewählten Schlittenwege bewerkstelligt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Begrenzung der Vorschubbewegungen von Schlitten an Werkzeugmaschinen, bei der jeder Bewegungsrichtung zwei jeweils aus unabhängig voneinander verstellbaren Schaltscheiben zusammengesetzte Abschalttrommeln zugeordnet sind, von denen eine als Vorabschalttrommel ausgebildet ist, die auf dem gesamten Schlittenweg eine Umdrehung ausführt, und von denen die zweite als Endabschalttrommel ausgebildet ist, die auf dem gesamten Schlittenweg eine Vielzahl von Umdrehungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheiben als einzeln ein- und feststellbare Maßscheiben (12 bis 15; 22 bis 23) ausgebildet sind und jeweils am Umfang eine Skalenteilung aufweisen, die bei den Vorabschaltscheiben dem gesamten Schlittenweg und bei den Endabschaltscheiben einem Teil des gesamten Schlittenweges entspricht, daß alle Schaltscheiben jeweils einen in gleicher Position zur Nullstelle der Skalenteilung fest angeordneten Schaltnocken (19 bzw. 26) tragen, durch den jeweils ein elektrischer Grenztaster (20) betätigbar ist, daß zur Auswahl der jeweils für die Abschaltung vorgesehenen Maßscheiben (12 bis 15; 22 bis 25) ein die Stromkreise der zugehörigen Grenztaster (20, 20') schaltender Wahlschalter (30) vorgesehen ist, wobei von der Vorabschalttrommel (11) über die Grenztaster (20) und diesen zugeordnete elektrische Relais (Ri) die Schlittenbewegung von Vorschubgeschwindigkeit auf Schleichgeschwindigkeit umschaltbar sowie gleichzeitig die Endabschalttrommel (21) zur Wirkung bringbar ist, von der über die zugehörigen elektrischen Grenztaster (20') und diesen zugeordnete elektrische Relais (R2) die Schlittenbewegung abschaltbar sowie gleichzeitig eine Magnetbremse (8) einschaltbar ist.