DE2046560A1

DE2046560A1 - Overload protection for tools in machine tools

Info

Publication number: DE2046560A1
Application number: DE19702046560
Authority: DE
Inventors: Arthur 8070 Ingolstadt Herrmann Peter Dipl Ing 8072 Manching P Bar
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG, 7107 Neckars ulm
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1970-09-22
Publication date: 1972-03-23

Description

Überlastsicherungen bei Werkzeugen in Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine tberlastsicherung für Werkzeuge in Werkzeugmaschinen Es ist eine Überlastsicherung bekannt, die bei Stumpfwerden der Schneide eines Werkzeuges den Antrieb ausschaltet, ehe Schaden am Werkstück oder Werkzeug auftreten und so den Produktionsvorgang unterbrechen. Hierbei wird von dem zunehmenden Bewegungszustand eine Bewegung eines Maschinenteiles abgeleitet, die zum Schließen oder Öffnen eines Stromkreises führt. Abgesehen von dem verhältnisinüßig konplizierten Aufbau einer derartige Vorrichtung, die eine Sonderkonstruktion der Werkzeugmaschinen erfordern, haben sie den Ingel, daß die Steuerung der Schutzvorrichtung wegabhängig ist, und so relativ große Wege zu durchlaufen sind, ehe eine Steuerwirkung einsetzt.Overload protection for tools in machine tools The invention relates to an overload protection device for tools in machine tools an overload protection known that when the cutting edge of a tool becomes blunt switches off the drive before damage occurs to the workpiece or tool and so on interrupt the production process. This is based on the increasing state of motion a movement of a machine part derived, which is used to close or open a Circuit leads. Apart from the relatively inadequate structure of a such devices that require a special machine tool design, they have the ingel that the control of the protection device is path-dependent, and so relatively long distances have to be traversed before a tax effect sets in.

Ferner ist eine Überlastsicherung bekannt, in der ein druckelektrischer Wandler die Umwandlung von Druck in eine elektrische Größe bewirkt, der unmittelbar den vom Werkzeug ausgeübten Rückdruck in eine elektrische Steuergröße umsetzt. Hierbei sind wieder komplizierte Umstellungen in der Werkzeugmaschine erforderlich, um die Elemente aufzunehmen.Furthermore, an overload protection device is known in which a pressure-electric Converter causes the conversion of pressure into an electrical quantity, which is immediate converts the back pressure exerted by the tool into an electrical control variable. Here Complicated adjustments are again required in the machine tool in order to achieve the Include elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der Werkzeugbruch und Produktionausfall verhindert wird.The object of the invention is to provide a device in which tool breakage and production downtime are prevented.

Weiterhin soll an der Werkzeugmaschine keine Veränderung vorgenommen werden, um die für die tDerlastsicherung benötigten Elemente auf zunehmen.Furthermore, no changes should be made to the machine tool in order to accommodate the elements required for the load protection.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Überlastsicherung ein phonetisch-elektrischer Wandler zur Umwandlung von Schall in eine elektrische Größe ist, der den vom Werkzeug ausgehenden Körperschall in eine elektrische Steuergröße usse-tzu Ein Ausführungsbeispiel besteht darin, daß das auf der Werkzeugmaschine befindliche Mikrofon den vom Werkzeug hervorgerufenen Körperschall in elektrische Schwingungen viandelt, von denen in einem Selektivverstärker bestiun.te elektrische Schwingungen verstärkt werden, wobei die restlichen verstärkten elektrischen Schwingungen in eine Schaltstufe gelangen, die den Werkzeugsantriebsmotor beeinflußt und ein Signal betätigen. Stumpfe Werkzeuge geber meist schon vor dem Bruch einen ganz spezifischen Ton bzw. Schallschwingungen, die im ör- und Ultraschallbereich liegen, ab. Das Werkzeug, bei spielsweise ein Bohrer, unterliegt einer normalen Stumpfung.The object is achieved in that the overload protection is a phonetic-electrical A transducer for converting sound into an electrical quantity that is generated by the tool outgoing structure-borne noise in an electrical control variable usse-tzu An exemplary embodiment is that the microphone on the machine tool is that of the tool caused structure-borne noise converts into electrical vibrations, of which in a selective amplifier determined electrical oscillations are amplified, whereby the remaining amplified electrical vibrations reach a switching stage, which affects the tool drive motor and actuate a signal. Blunt tools emits a very specific tone or sound vibrations before the break, which are in the ör- and ultrasonic range. The tool, for example a Drill, subject to normal blunting.

Wenn die Stumpfung zu groß wird, tritt ein größerer Widerstand und gleichzeitig eine Knickung auf. Dabei entsteht eine Schwingung des Bohrers oder Werkzeuges, die al örperschall auftritt. Hierbei ist berücksichtigt, daß nicht bei jeder Schallfrequenz die Schalt stufe anspricht und somit die Stromzufuhr zum Werkzeugsantriebsmotor beeinflußt. Im Im Verstärker werden daher nur diejenigen elektrischen Schwingungen verstärkt; an die Schaltstufe weitergegeben, die von ganz speziellen Körperschallschwingungen des Werkzeuges herrühren.If the blunting becomes too great, there is greater resistance and at the same time a kink. This creates an oscillation of the drill or Tool that occurs as structure-borne noise. It is taken into account here that not at the switching stage responds to every sound frequency and thus the power supply to the tool drive motor influenced. In the amplifier, therefore, only those electrical oscillations are generated reinforced; passed on to the switching stage, that of very special structure-borne sound vibrations of the tool.

Ferner ist es vorteilhaft, daß das von der Schaltstufe betätigte Signal akustischer Natur ist.It is also advantageous that the signal actuated by the switching stage is acoustic in nature.

Eine weitere Hontrollmöglichkeit für das Bedienungspersonal besteht darill, daß das von der Schaltstufe betätigte Signal optischer katur ist.There is a further possibility for the operating personnel to check darill that the signal actuated by the switching stage is optical nature.

Eine azusätzliche Sicherung gegen unerwänschtes Unterbrechen des Arbeitsganges des Werkzeuges besteht darin, daß von der Schaltstufe der Kotor beeinflußt und das Signal betätigt wird, wenn die von Verstärker in die Schaltstufe kommende elektrischen Schwingungen über eine bestimmte Zeit anstehen. Diese Zeit mun kürzer sein, ale die Zeit, in der das Werkzeug bricht.An additional safeguard against undesired interruption of the work process of the tool is that the Kotor is influenced by the switching stage and that Signal is actuated when the electric coming from the amplifier in the switching stage Vibrations are present over a certain period of time. This time may be shorter, ale the time the tool breaks.

Fig. 1 seigt ei schematisches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 1 shows a schematic embodiment of the invention Contraption.

Der SBohrer 12 ist im Bohrkopf 3 der Werkzeugmaschine gelagert. Auf dem Bohrkopf 3 oder in der Nähe der Bohrstelle befindes sich das Mikrofeon 5, das über die Leitung mit der sclektiven Verstärkern verbunden. Über die Leitung 10 ist der Selektivverstärker 6 mit der Schaltstufe 7 i Verbindung. Zwischen der Schaltstufe 7 und den Signal 3 befindet sich die Zeitung 11.The S-drill 12 is mounted in the drill head 3 of the machine tool. on the drill head 3 or in the vicinity of the drilling site is the microphone 5, the Connected via the line to the smart amplifiers. About the line 10 is the selective amplifier 6 with the switching stage 7 i connection. Between the switching step 7 and signal 3 is the newspaper 11.

Der das Nerkstück 2 bearbeitende Bohrer 1 ist im Bohrkopf 3 der Werkzougmaschine eingespannt und gibt den Körperschall 4- ab. Mit einem Mikrofon 5, das auf dem Bohrkopf 5 angebracht ist, werden diese vom Bohrer 1 erzeugten Körperschallwellen 4 aufgefangen.The drill 1 machining the Nerkstück 2 is in the drill head 3 of the Werkzoug machine clamped and emits the structure-borne noise 4-. With a microphone 5 on the drill head 5 is attached, these structure-borne sound waves 4 generated by the drill 1 are absorbed.

Die im Likrofor. 5 in elektrische Schwingungen umgewandel ton Schallwellen werden an den selektiven Verstärker 6 weitergeleitet. Im selektiven Verstärker 6 werden dann, die vom Mikrofon 5 kommenden elektrischen Schwingungen aufgenommen, verstärkt und dieJenigen Frequenzen der elektrischen Schwingungen an die Schaltstufe 7 verstärkt weitergegeben, Die im Mikrofon 5 aus den Hör- und Ultraschall bereich liegenden, vom stumpfen Werkzeug 1 erzeugte Körperschallwellen 4 in elektrischen Schwlngungen umgewandelt wurden. Die Schaltstufe 7 betätigt dann, wenn die vom Werkzeug 1 hervorgerufenen Körperschallwellen 4, und damit die entsprechenden ele?trischen Schwingungen in die Schaltstufe 7 gelangen, ein optisches oder akustisches Signal 8 und unterbricht gleichzeitig den Antrieb für den Bohrer 1.The one in the liqueur. 5 ton sound waves converted into electrical vibrations are forwarded to the selective amplifier 6. In the selective amplifier 6 the electrical vibrations coming from the microphone 5 are then recorded, amplified and those frequencies of the electrical oscillations to the switching stage 7 amplified, the microphone 5 from the hearing and ultrasound area structure-borne sound waves 4 generated by the blunt tool 1 in electrical Swings were converted. The switching stage 7 is actuated when the tool 1 generated structure-borne sound waves 4, and thus the corresponding electrical Vibrations get into the switching stage 7, an optical or acoustic signal 8 and at the same time interrupts the drive for the drill 1.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Overload protection for tools in machine tools, in particular for drills, characterized in that the overload protection, a phonetically electrical Converter for converting sound into an electrical quantity that is generated by the tool converts outgoing structure-borne noise into an electrical control system.

2. Overload protection device according to claim 1, characterized in that the microphone on the machine tool is the one generated by the tool Structure-borne noise converts into electrical vibrations, of which in a selective amplifier certain electrical vibrations are amplified, with the rest amplifying electrical vibrations get into a switching stage that drives the tool drive motor influenced and press a signal.

5 Sberlastsicherung according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the signal actuated by the switching stage is acoustic in nature.

4. Overload protection according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the signal actuated by the switching stage is optical in nature.

5. Overload protection according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the motor is influenced by the switching stage and the signal is actuated when the electrical oscillations coming from the amplifier into the switching stage queue for a certain period of time.