DE2531430A1

DE2531430A1 - Multi-tool automatic lathe - has tool lever fitted rotating pistons controlling toggle joint unit for tool arrest

Info

Publication number: DE2531430A1
Application number: DE19752531430
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Tornos SA Fabrique De Machine
Current assignee: Tornos SA Fabrique De Machine
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1975-07-14
Publication date: 1976-02-26
Also published as: CH582032A5; JPS5142189A; DE7522385U

Abstract

Automatic rotary machine tool with several tools which are fanned out in front of the mandrel stock or the guide box for the bar to be machined. The tools are controlled by at least two step motors, each of which control a tool part via a transmission rod - tool lever combination. A toggle joint unit, fitted between the control motors and the tool holders, constitutes means for bringing the tools to rest at the requisite time. This unit is activated by rotating pistons fitted on the tool levers. The rotating pistons are hydraulically motivated, and controlled by at least one valve, operated directly or via a small computer.

Description

Drehautomat Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehautomaten mit einer Mehrzahl Werkzeuge die fächerförmig vor dem Spindelstock oder vor der Führungsbüchse der zu bearbeitenden Stange angeordnet sind. Diese Maschinen, besonders die Langdrehautomaten, werden gewöhnlich von einer Kurvenwelle aus gesteuert. Die Kurven werden jeweils dem herzustellenden Teil entsprechend berechnet und geformt. Wenn grosse Serien desselben Teils hergestellt werden müssen, betragen die Kosten des Kurvensatzes nur einen geringen Teil der Herstellungskosten. Für kleine und auch noch mittlere Serien trifft dies aber nicht zu. Dazu kommt noch, dass der Fassondreher sehr oft kleine Versuchsserien herstellen muss, um die Genauigkeit und die Qualität der Teile zu kontrollieren.Automatic lathe The present invention relates to an automatic lathe with a plurality of tools that fan-shaped in front of the headstock or in front of the Guide bushing of the rod to be machined are arranged. These machines, especially Swiss type automatic lathes are usually controlled by a camshaft. the Curves are calculated and shaped according to the part to be produced. If large batches of the same part have to be produced, the cost is of the curve set only accounts for a small part of the manufacturing costs. For small and this does not apply to medium-sized series either. In addition, the shape turner Very often small test series have to be produced in order to ensure accuracy and quality control of the parts.

Es gibt nur zwei Möglichkeiten; die Teile mit handbedienten Maschinen zu bearbeiten oder einen Kurvensatz herzustellen.There are only two options; the parts with hand-operated machines edit or create a set of curves.

Im einen wie im anderen Falle sind die Kosten sehr hoch.In either case, the costs are very high.

Für dieses Problem wurde die Lösung gesucht und in Drehautomaten, besonders Langdrehautomaten, gefunden die durch numerische Steuerung betätigt werden. Für diese Drehautomaten wurden die Kurven beibehalten, aber sie haben für die Radialwerkzeuge die Form einer Archimedschen Spirale. Je ein Schrittmotor betätigt den Spindelstockvorschub und die Kurvenwelle, deren Drehrichtung umgekehrt werden kann. Die Steuerung dieser Motoren ist bekannt. Impulsionen kommen von einem Lochstreifen aus und steuern die Motoren. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass die Radialwerkzeuge nur nacheinander arbeiten können, was natürlich ausschliesst, z.B. eine Drehoperation mit gleichzeitiger Schrägung auszuführen oder gleichzeitig Vor- und Nachzudrehen. Dieser Mangel hat für sehr viele Teile einen nicht unbedeutenden, negativen Einfluss auf die Leistung der Maschine. Ein anderer Nachteil dieser Art Maschine besteht darin, dass ein Spezialist benötigt wird, um den Arbeitsplan zu verkoden.The solution to this problem was sought and in automatic lathes, especially Swiss type automatic lathes, which are operated by numerical control. For these automatic lathes the curves were retained, but they have the shape of an Archimedean spiral for the radial tools. One stepper motor each actuates the headstock feed and the camshaft, the direction of rotation of which is reversed can be. The control of these motors is known. Impulsions come from you Punched tape and control the motors. The disadvantage of this solution is that the Radial tools can only work one after the other, which of course excludes, e.g. perform a turning operation with simultaneous beveling or simultaneous and re-shoot. For many parts this deficiency has a not insignificant, negative impact on the performance of the machine. Another disadvantage of this kind Machine consists in that a specialist is needed to make the work plan encode.

Der Drehautomat gemäss Erfindung, der durch eine numerische Steuerung, aber eine vereinfachte, gesteuert wird, kennt diese Nachteile nicht und gibt dem Fassondreher die Möglichkeit Teile in kleinen, mittleren, oder grossen Serien herzustellen, ohne dafür einen besonderen Kurvensatz erstellen zu müssen. Diese Teile werden dazu noch in den gewohnten Toleranzen und zur gewohnten Leistung gefertigt. Der verwendete Kleincomputer kann den Lauf der Maschine vollständig, inbegriffen die Impulsionen für die Schrittmotoren, steuern.The automatic lathe according to the invention, which is controlled by a numerical control, but a simplified, controlled, does not know these disadvantages and gives the Shaper turner the possibility of producing parts in small, medium or large series, without having to create a special set of curves. These parts become this still manufactured in the usual tolerances and at the usual performance. The one used Small computers can run the machine completely, including the impulses for the stepper motors, control.

Der Aufbau des typischen Schweizer Langdrehautomaten wurde im Drehautomaten, gemäss Erfindung, beibehalten. Dieser Drehautomat ist dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge durch mindestens zwei Schrittmotoren gesteuert werden die jeder einzeln, ohne Kurven zu verwenden, über eine Uebertragungsstangen - Werkzeughebel Xombination je einen Teil der Werkzeuge steuert und dass Mittel vorgesehen sind um die Werkzeuge die an einem anderen Zeitpunkt benötigt werden in Ruhestellung zu setzen.The structure of the typical Swiss Swiss type automatic lathe was developed in the automatic lathe, according to the invention, retained. This automatic lathe is characterized in that the tools are controlled by at least two stepper motors each individually, without using curves, via a transmission rod - tool lever X combination each controls a part of the tools and that means are provided around the tools which are needed at another point in time to be put into rest position.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Drehautomat mit einem beweglichen Spindelstock bestückt der axial durch einen Schrittmotor gesteuert wird. Eine gewisse Anzahl Werkzeuge befinden sich fächerförmig vor dem Spindelstock und der Führungsbüchse die im Werkzeugsupport montiert ist. Die Radialwerkzeuge sind in Gruppen unterteilt die ebenfalls durch je einen Schrittmotor gesteuert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the automatic lathe is equipped with a movable headstock which is axially controlled by a stepper motor will. A certain number of tools are located in a fan shape in front of the headstock and the guide bush which is mounted in the tool support. The radial tools are divided into groups that are also controlled by a stepper motor each.

Dadurch ist es möglich gleichzeitig zwei Werkzeuge arbeiten zu lassen um z.B. eine Rohbearbeitung von einer Schlichtoperation folgen zu lassen. Die nicht benötigten Werkzeuge werden in Ruhestellung gesetzt; dazu wird ein Knebelgelenk zwischen das Steuerelement und den Werkzeughalter geschalten.This makes it possible to have two tools working at the same time e.g. to have a rough machining followed by a finishing operation. They don't required tools are put in rest position; this is done using a toggle joint switched between the control element and the tool holder.

Das Knebelgelenk wird durch einen drehenden Kolben betätigt der an einer Hebelstange befestigt ist. Der drehende Kolben wird hydraulisch betätigt, könnte aber selbstverständlich auch pneumatisch betätigt werden. Wenigstens ein Ventil bringt den Kolben in Funktion.The toggle joint is actuated by a rotating piston on the is attached to a lever rod. The rotating piston is operated hydraulically, but could of course also be operated pneumatically. At least one The valve activates the piston.

Wenn die Ventile durch einen Kleincomputer, als numerische Steuerung, gesteuert werden, ermöglicht dieser dem Werker den Arbeitsplan unkodiert der Maschine einzugeben. Dann wird weder ein Lochstreifen noch ein Magnetband benötigt.If the valves are controlled by a small computer, as a numerical control, can be controlled, this enables the worker to enter the machine's work schedule without coding to enter. Then neither a punched tape nor a magnetic tape is required.

Selbstverständlich könnte man trotzdem eine klassische numerische Steuerung verwenden oder sogar eine Programmsteuerung, die z.B. ein Uhrwerk oder Zeitrelais verwendet, einsetzen. Für die Steuerung der Werkzeuge ist der Schrittmotor an das Maschinenbett montiert. Er betätigt die Uebertragungsstangen - Werkzeughebel Kombination über eine Schraube und eine Mutter die ihrerseits die Hebelstange, die den drehenden Kolben trägt, betätigt. Natürlich kann eine andere Verbindung zwischen Schrittmotor und Werkzeughebel vorgesehen werden, z.B. indem der Motor schwenkbar am Maschinenbett und die Mutter der Schraube am Werkzeughebel befestigt wird. Der Kopf der Uebertragungsstange ist mit einem Absatz versehen, der die Artikulation begrenzt um in aktiver Stellung eine starre Gesamtheit mit dem Werkzeughebel zu bilden.Of course, you could still use a classic numerical Use control or even a program control, e.g. a clockwork or Use timing relay. The stepper motor is used to control the tools mounted on the machine bed. He operates the transmission rods - tool levers Combination via a screw and a nut which in turn controls the lever rod, the carries the rotating piston, operated. Of course there may be some other connection between Stepper motor and tool lever can be provided, e.g. by making the motor pivotable on the machine bed and the nut of the screw on the tool lever. Of the The head of the transmission rod is provided with a shoulder that supports the articulation limited to a rigid assembly with the tool lever in the active position form.

Die beiliegenden Zeichnungen stellen als Beispiel eine besondere Form der Erfindung dar.The accompanying drawings represent a special form as an example of the invention.

Die Fig. I ist eine Ansicht des Drehautomaten.Fig. I is a view of the automatic lathe.

Die Fig. 11 ist eine Frontansicht der Werkzeuge mit Teilschnitt der Steuervorrichtung.FIG. 11 is a front view of the tools in partial section Control device.

Die Fig. III zeigt das Knebelgelenk der Kombination Uebertragungsstange - Werkzeughebel.III shows the toggle joint of the transmission rod combination - tool lever.

Die Fig. IV ist ein seitlicher Schnitt durch das Knebelgelenk und der gesamten Artikulation.Fig. IV is a side section through the toggle joint and the entire articulation.

Die Fig. V ist ein Schnitt durch den drehenden Kolben.Fig. V is a section through the rotating piston.

Die Fig. VI ist ein Schema der Steuervorrichtung.Fig. VI is a schematic of the control device.

Auf diesen Zeichnungen bedeutet 1 das Maschinenbett, 2 den Spindelstock, 3 dessen Schrittmotor, 4 die Steuerschraube des Spindelstockes, 5 einen der Werkzeughalter, 9 die Führungsbüchse der zu bearbeitenden Stange 10 und 11 den Maschinensockel. Auf Fig. II steht 5, 6, 7 und 8 für die in zwei Gruppen aufgeteilten Werkzeughalter die durch die Schrittmotoren 12 und 13 gesteuert werden und über die Zahnräder 14, 15 und 16 , die Mutter 17 und die Schraube 18, bzw. über die Zahnräder 14a, 15a und 16a, die Mutter 17a und die Schraube 18a auf die Hebelstangen 19 und 20 wirken.In these drawings 1 means the machine bed, 2 the headstock, 3 its stepper motor, 4 the control screw of the headstock, 5 one of the tool holders, 9 the guide bushing of the bar to be machined 10 and 11 the machine base. In Fig. II, 5, 6, 7 and 8 stand for the tool holders divided into two groups which are controlled by the stepper motors 12 and 13 and via the gears 14, 15 and 16, the nut 17 and the screw 18, or via the gears 14a, 15a and 16a, the nut 17a and the screw 18a act on the lever rods 19 and 20.

Diesen Hebelstangen sind paarweise die drehenden Kolben 21 und 22, 21a und 22a angeordnet. Die Werkzeughalter werden über die Hebel 23, 24, 25 und 26 vorgeschoben. Die drehenden Kolben 21, 22, bzw. 21a und 22a, betätigen die Knebelgelenke 29, 30, 31 und 32. Die Knebelgelenke 29 und 31 sind in aktiver, und 30 und 32 in inaktiver Stellung dargestellt. Die Fig.These lever rods are pairs of rotating pistons 21 and 22, 21a and 22a arranged. The tool holders are via the levers 23, 24, 25 and 26 advanced. The rotating pistons 21, 22, or 21a and 22a, actuate the toggle joints 29, 30, 31 and 32. The toggles 29 and 31 are in active, and 30 and 32 in shown in the inactive position. The fig.

III und IV zeigen die Wirkungsweise der Knebelgelenke. Diese bestehen aus den Uebertragungsstangen 29 und 30 die einerseits in 29a und 30a mit den Werkzeughebeln 33 und 34 gelenkig verbunden sind und andererseits an den Achsen 35 und 36, die mit den drehenden Kolben 21 und 22 festverbunden sind, befestigt. Die Uebertragungsstange 29 ist mit einem Absatz 29b versehen der die Artikulation begrenzt um in aktiver Stellung eine starre Gesamtheit mit dem Werkzeughebel zu bilden. In Fig. V bedeutet 21 das Gehäuse des Kolbens mit seinem Abzweigsektor 21a und das mit der Achse 35 festverbundene Segmet 37.III and IV show how the toggle joints work. These exist from the transmission rods 29 and 30 on the one hand in 29a and 30a with the tool levers 33 and 34 are articulated and on the other hand on the axes 35 and 36, the are fixedly connected to the rotating pistons 21 and 22. The transmission rod 29 is provided with a paragraph 29b which limits the articulation in order to be more active Position to form a rigid unit with the tool lever. In Fig. V means 21 the housing of the piston with its branch sector 21a and that with the axis 35 firmly connected segments 37.

Die Achse 35 wird durch Fluide, die wechselseitig von den Leitungen 38 und 39 eintreffen, in Rechts- oder Linksdrehung gesetzt. Im Schema gemäss Fig. VI bedeuted 40 den Kleincomputer, 41 den Verteiler der durch die Pumpe 42 gespiesen wird, und 21, 22, 21a und 22a die drehenden Kolben die die Knebelgelenke 29, 30, 31 und 32 steuern. 12 und 13 sind die Schrittmotoren die die schwenkbaren Hebelstangen 19 und 20 bzw. die Werkzeughalter 5, 6, 7 und 8 betätigen. 3 steht für den Motor der die Bewegungen des Spindelstockes 2 steuert.The axis 35 is driven by fluids alternating from the lines 38 and 39 arrive, set in clockwise or counter-clockwise rotation. In the scheme according to Fig. VI means 40 the small computer, 41 the distributor of the Pump 42 is fed, and 21, 22, 21a and 22a are the rotating pistons which the toggle joints Control 29, 30, 31 and 32. 12 and 13 are the stepper motors that are pivotable Operate lever rods 19 and 20 or tool holders 5, 6, 7 and 8. 3 stands for the motor that controls the movements of the headstock 2.

Claims

S Automatic lathe with a number of tools that fan out in front of the Headstock or arranged in front of the guide bush of the bar to be machined are, characterized in that the tools are driven by at least two stepper motors (12, 13) each of which is controlled individually without using curves via a Transmission rods - tool lever combination (29 and 34, 30 and 33) one each Part of the tools controls and that means are provided to control the tools needed at another time to put in rest position.

2. Automatic lathe according to claim 1, characterized in that the Means that bring the tools into the rest position from toggle joints (29, 30, 31 and 32) and mounted between the controls and the tool holders are.

3. Automatic lathe according to claim 1 and 2, characterized in that the toggle joints (29, 30, 31 and 32) are actuated by rotating pistons (21, 22) which are attached to the tool levers (19, 20).

4. Automatic lathe according to claims 1, 2 and 3, characterized in that that the rotating pistons (21, 22) are hydraulic be operated.

5. Automatic lathe according to claims 1, 2 and 3, characterized in that that the rotating pistons (21, 22) are actuated pneumatically.

6. Automatic lathe according to claims 1 and 2, characterized in that the rotating pistons (21, 22) are each controlled by at least one valve.

7. Automatic lathe according to claims 1, 2, 3 and 6, characterized in that that the valve or valves are operated directly by a small computer (40).

8. Automatic lathe according to claims 1, 2, 3 and 6, characterized in that that the valve or valves are operated by a numerical control.

9. Automatic lathe according to claims 1, 2, 3 and 6, characterized in that that the valve or valves are operated by a program control.

10. Automatic lathe according to claims 1, 2, and 3, characterized in that that the stepper motors (12, 13) are attached to the machine bed (1) and by a Screw (18) and a nut (17) on the transmission rod-tool lever combination (29 and 34, 30 and 33) act.

11. D. hautomat according to claims 1, 2, and 3, characterized in that that the stepper motors can be swiveled on Machine bed (1) attached are and through the screw on the transmission rods - tool lever Combination tightened nut act.

12. Automatic lathe according to claims 1 and 2, characterized in that that the transmission rods (29, 30, 31 and 32) have a shoulder (29b) the articulation is limited. Blank page