DE3208395C1 - Workpiece feeder - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Werkstückzuführeinrichtung für Flachschleifmaschinen mit einer Werkstückübergabeeinrichtung, welche die Werkstücke, insbesondere Kolbenringe, einzeln einer drehbaren Zuführscheibe übergibt, die der Werkstückform angepaßte, in gleichem radialem Abstand angeordnete Ausnehmungen aufweist und die Werkstücke im Verlauf ihrer Drehung durch den Eingriffsbereich mindestens einer Schleifscheibe führt, wobei die Werkstücke senkrecht zu ihrer zu bearbeitenden Fläche zeitweise von einer schaltbaren Elektromagncteinrichtung angezogen werden. The invention relates to a workpiece feed device for surface grinding machines with a workpiece transfer device, which the workpieces, in particular piston rings, individually to a rotatable feed disc passes the recesses that are adapted to the shape of the workpiece and are arranged at the same radial distance and the workpieces in the course of their rotation through the engagement region at least one Grinding wheel leads, with the workpieces perpendicular to their surface to be machined temporarily from a switchable electromagnetic device are attracted.
Der US-PS 34 61 621 ist eine Flachschleifmaschine zur Bearbeitung der Stirnflächen von Lagerringen oder dergleichen mit einer gattungsgemäßen Werkstückzuführeinrichtung zu entnehmen. Diese weist ein Magazin, eine Zuführscheibe sowie eine Schleifscheibe auf, wobei die Zuführscheibe wenigstens teilweise in den Einzugsbereich der Schleifscheibe eintaucht. Zur Fixierung der Werkstücke ist eine gegebenenfalls schaltbare Magneteinrichtung im Bereich einer jeden Werkstückaufnahme vorgesehen. Nachteilig ist hier sowohl der große Platzbedarf als auch die Störanfälligkeit der einzelnen Magneteinrichtungen zu sehen. Außerdem sind mit dieser Einrichtung nur relativ geringe Durchlaufgeschwindigkeiten erreichbar.The US-PS 34 61 621 is a surface grinding machine for processing the end faces of bearing rings or the like can be found with a workpiece feed device of the generic type. This shows a magazine, a feed wheel and a grinding wheel, wherein the feed wheel is at least partially immersed in the intake area of the grinding wheel. To fix the Workpieces is an optionally switchable magnetic device in the area of each workpiece holder intended. The disadvantage here is both the large amount of space required and the susceptibility of the individual to failure To see magnetic devices. In addition, only relatively low throughput speeds are achieved with this device accessible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Werkstückzuführeinrichtung mit geringem Raumbedarf sowie hoher Funktionssicherheit für große Durchlaufgeschwindigkeiten zu schaffen.The invention is based on the object of providing a workpiece feed device of the generic type with little To create space requirements as well as high functional reliability for high throughput speeds.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magneteinrichtung stationär im Bereich der Werkstückübergabeeinrichtung angeordnet ist, nach dem Einziehen jeweils eines Werkstücks in eine Ausnehmung der Zuführscheibe mindestens teilweise abschaltbar und nachdem das Werkstück den Bereich des Magnetfeldes verlassen hat, wieder einschaltbar ist.This object is achieved in that the magnetic device is stationary in the area of the Workpiece transfer device is arranged, after each pulling in a workpiece Recess of the feed disk can be at least partially switched off and after the workpiece has passed the area left of the magnetic field can be switched on again.
Durch diese Auslegung läßt sich bei kompakter und preiswerter Bauweise ein nahezu optimales Ergebnis bezüglich der Transportgeschwindigkeit der in die Ausnehmung der Zuführscheibe eingezogenen Werkstücke, insbesondere Kolbenringe, erreichen. Diese Zuführeinrichtung ist universell für Bearbeitungsmaschinen, wie z.B. Schleifmaschinen mit einer oder mehreren Schleifscheiben, Läppmaschinen, Honmaschinen oder dergleichen Maschinen einsetzbar. Dieses sind die bevorzugten Anwendungsgebiete. Ebenso ist die Form der Werkstücke von untergeordneter Bedeutung. Neben zylindrischen und ringförmigen (z. B. Kolbenringe) Werkstücken können auch beliebige eckige Werkstücke mit dieser Einrichtung der jeweiligen Bearbeitungsmaschine zugeführt werden.With this design, an almost optimal result can be achieved with a compact and inexpensive construction with regard to the transport speed of the workpieces drawn into the recess of the feed disk, especially piston rings. This feeding device is universal for processing machines, such as grinding machines with one or more grinding wheels, lapping machines, honing machines or similar machines can be used. These are the preferred areas of application. Likewise is the The shape of the workpieces is of minor importance. In addition to cylindrical and ring-shaped (e.g. piston rings) Workpieces can also be any angular workpieces with this facility of the respective Processing machine are fed.
Ein Elektromagnet, vorzugsweise ein steuerbarer Gleichstrom-Elektromagnet kommt zur Anwendung, damit die Gefahr, daß gleichzeitig mehrere Werkstücke in eine Ausnehmung der Zuführscheibe eingezogen werden und es somit zu Verkantungen und daraus resultierenden Beschädigungen an der Zuführscheibe kommen kann, ausgeschaltet wird. Dies wird u. a. dadurch erreicht, daß der Gleichstrom-Elektromagnet nach dem Einziehen des jeweils ersten Werkstückes in eine Ausnehmung der Zuführscheibe abschaltbar ist. Die Impulsgabe für die Stromabschaltung erfolgt selbsttätig durch die Magnetfeldänderung beim Einziehen des ersten Ringes. Bekannterweise besteht ein Elektromagnet aus einer stromdurchflossenen Spule (mit Eisenkern), deren Wirkung darauf beruht, daß ein Strom in seiner Umgebung ein Magnetfeld erzeugt. Die Stärke eines Magnetfeldes wird von den meisten Stoffen kaum beeinflußt. Ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel, Kobalt und dergleichen bewirken jedoch eine Änderung des Magnetfeldes. Dieser an sich bekannte Effekt wirdAn electromagnet, preferably a controllable direct current electromagnet, is used, thus the risk of several workpieces being drawn into a recess in the feed disk at the same time and thus tilting and the resulting damage to the feed disc can come off. This will inter alia. achieved in that the direct current electromagnet can be switched off after the respective first workpiece has been drawn into a recess in the feed disk. the The impulse for the power cut-off is generated automatically by the change in the magnetic field when the first ring. As is known, an electromagnet consists of a current-carrying coil (with an iron core), whose effect is based on the fact that a current generates a magnetic field in its surroundings. The strenght a magnetic field is hardly influenced by most substances. Ferromagnetic substances such as iron, nickel, However, cobalt and the like cause a change in the magnetic field. This effect is known per se
gemäß der Erfindung ausgenutzt. Sobald das magnetisierbar Werkstück in den Bereich des Magnetfeldes des Gleichstrom-Elektromagneten gelangt, ändert sich dessen Stromaufnahme. Somit dient das Werkstück selber als Schaltmechanismus, indem der Magnet, sobald er ein Werkstück in eine Ausnehmung der Zuführscheibe eingezogen hat, abschaltet. Die Wiedereinschaltung des Magnetstromes erfolgt automatisch durch eine einstellbare Zeitstufe, wenn das erste Werkstück den Bereich des Magnetfeldes aufgrund der Transportbewegung der Zuführscheibe verlassen hat.exploited according to the invention. As soon as that is magnetizable The workpiece comes into the area of the magnetic field of the direct current electromagnet changes its power consumption. Thus, the workpiece itself serves as a switching mechanism in that the magnet, as soon as it has drawn a workpiece into a recess in the feed disk, it switches off. The reclosing of the magnet current takes place automatically through an adjustable time stage, if the first Workpiece has left the area of the magnetic field due to the transport movement of the feed disk.
Für die Taktzeit des Gleichstrom-Elektromagneten sind verschiedene Kriterien zugrunde zu legen. Sie kann zum einen in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit, zum anderen von der jeweiligen Werkstückabmessung, insbesondere vom Durchmesser bei Kolbenringen, oder aber in Abhängigkeit von beiden Kriterien regelbar sein.Various criteria must be used as a basis for the cycle time of the direct current electromagnet. she can on the one hand depending on the transport speed, on the other hand on the respective workpiece dimensions, in particular on the diameter of piston rings, or depending on both criteria be controllable.
Einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß besteht die Möglichkeit, daß im Bereich der Werkstück-Übergabeeinrichtung der Zuführscheibe neben dem beziehungsweise den steuerbaren Elektromagneten mindestens ein weiterer als Dauermagnet geschalteter Elektromagnet vorgesehen ist. Durch die Kombination dieser beiden unterschiedlichen Magneten soll die Wirkungsweise der Werkstückzuführeinrichtung erweitert beziehungsweise verbessert werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß sich die Feldstärke des als Dauermagneten geschalteten Elektromagneten nicht auf das noch nicht eingezogene Werkstück auswirkt, um der Gefahr entgegenzuwirken, daß mehrere Werkstükke ungewollt, sobald sie in den Bereich des kontinuierlichen Magnetfeldes gelangen, in nur eine Ausnehmung der Zuführscheibe eingezogen werden. Der Dauermagnet ist vorzugsweise, in Transportrichtung der Zuführscheibe gesehen, vor dem Elektromagneten angeordnet und hat im wesentlichen die Funktion, die Ringe an dieser Stelle zuerst in die Ausnehmung der Zuführscheibe einzuziehen.According to a further idea of the invention, there is the possibility that in the area of the workpiece transfer device of the feed disk in addition to the controllable electromagnet or electromagnets, at least one additional magnet connected as a permanent magnet Electromagnet is provided. By combining these two different magnets, the Operation of the workpiece feed device can be expanded or improved. Here is to take into account that the field strength of the electromagnet switched as a permanent magnet is not affects the not yet drawn in workpiece to counteract the risk of several workpieces unintentionally, as soon as they come into the area of the continuous magnetic field, in only one recess the feed disc. The permanent magnet is preferably in the transport direction of the feed disk seen, arranged in front of the electromagnet and essentially has the function of attaching the rings at this point first pull it into the recess of the feed disc.
Eine besonders gute Wirkungsweise ergibt sich durch die stationäre Anordnung von drei steuerbaren Elektromagneten und zwei als Dauermagneten geschalteten Elektromagneten, die sämtlich relativ klein sind, im Bereich der Werkstückübergabeeinrichtung der Zuführscheibe.A particularly good mode of operation results from the stationary arrangement of three controllable ones Electromagnets and two electromagnets connected as permanent magnets, all of which are relatively small, in the area of the workpiece transfer device of the feed disc.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is illustrated in the drawing and is described in more detail below. It shows
F i g. 1 Prinzipskizze einer Werkstückzuführeinrichtung für ring- oder scheibenförmige Werkstücke, F i g. 2 Teilansicht des Werkstückzuführbereiches, F ί g. 3 Diagramm für den Magnetstrom. Die als Prinzipskizze dargestellte Werkstückzuführeinrichtung 1 gemäß F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einer schwingend ausgebildeten Zuführrinne 2, die unter einem Winkel α zur Maschinenachse 3 angeordnet ist. Die Werkstücke, zum einen scheibenförmig 4, zum anderen ringförmig 5 (z. B. Kolbenringe, Lagerringe oder dergleichen) sind paketweise innerhalb der Zuführrinne 2 angeordnet und werden durch die Schwingbewegung derselben entlang der Schräge abwärts bewegt. Im Bereich des Endes 6 der Zuführrinne 2 befindet sich eine etwa 90° (abzüglich des Winkels ac) auf dieser stehende, rotierende, aus Blech bestehende Zuführscheibe 7, die in ihrem Randbereich 8 mit am Umfang gleichmäßig verteilten Ausnehmungen 9 versehen ist, die zur Aufnahme jeweils eines zu bearbeitenden Werkstückes 4 oder 5 dienen. Die Zuführscheibe 7 ist zumindest teilweise in den Arbeitsbereich zwischen zwei rotierenden Schleifscheiben 10,11 hineinführbar, wobei die Werkstücke 4 oder 5 an beiden Stirnflächen 12,13 bearbeitet werden. Auf der den paketierten Werkstücken 4 oder 5 abgewandten Seite der Zuführscheibe 7 befindet sich ein Auflagekörper 14, der zunächst die Auflagefläche 15 für die Werkstücke. 4 oder 5 bildet. Im Bereich der Werkstückübergabeeinrichtung 16 der Zuführscheibe 7 sind, wie am besten in F i g. 2 zu sehen ist, mehrere Gleichstrom-Elektromagneten 17—21 angeordnet, die mit einer Steuerung 22 zusammenwirken. Die Elektromagneten 17—19 sind abschaltbar und dienen zum Anziehen der einzelnen Werkstücke 4 oder 5. Die Elektromagneten 20,21 sind so geschaltet, daß sie dauernd ein Magnetfeld aufweisen.F i g. 1 schematic diagram of a workpiece feed device for ring-shaped or disk-shaped workpieces, FIG. 2 Partial view of the workpiece feed area, F ί g. 3 Diagram for the solenoid current. The workpiece feed device 1 shown as a schematic diagram according to FIG. 1 consists essentially of an oscillating feed chute 2 which is arranged at an angle α to the machine axis 3. The workpieces, on the one hand disc-shaped 4, on the other hand ring-shaped 5 (e.g. piston rings, bearing rings or the like) are arranged in packets within the feed channel 2 and are moved downwards along the incline by the oscillating movement thereof. In the region of the end 6 of the feed chute 2 there is a rotating feed disk 7 made of sheet metal standing about 90 ° (minus the angle ac) , which is provided in its edge region 8 with recesses 9 evenly distributed around the circumference, which are used for receiving each of a workpiece 4 or 5 to be machined is used. The feed disk 7 can at least partially be guided into the work area between two rotating grinding disks 10, 11, the workpieces 4 or 5 being machined on both end faces 12, 13. On the side of the feed disk 7 facing away from the packaged workpieces 4 or 5, there is a support body 14 which initially forms the support surface 15 for the workpieces. 4 or 5 forms. In the area of the workpiece transfer device 16 of the feed disk 7, as best shown in FIG. 2, a plurality of direct current electromagnets 17-21 are arranged, which interact with a controller 22. The electromagnets 17-19 can be switched off and serve to attract the individual workpieces 4 or 5. The electromagnets 20, 21 are switched so that they have a permanent magnetic field.
Der Arbeitsablauf der Werkstückzuführeinrichtung gemäß der Erfindung stellt sich etwa wie folgt dar: Die Werkstücke 4 werden in Richtung auf die Zuführscheibe 7 entlang der Schräge der Zuführrinne 2 bewegt. Die Zuführscheibe 7 läuft mit einer konstanten Geschwindigkeit, z. B. 25 m/min, um. Die verfügbare Zeit für das Einziehen bei angenommen 5 mm Durchmesser-Spiel zwischen Werkstück-Außendurchmesser und Ausnehmungsdurchmesser in der Zuführscheibe 7 beträgt 0,012 s. Dies entspricht bei einer axialen Scheibendicke von 2 mm einer axialen Fördergeschwindigkeit von 10.000 mm/min. Bei den angenommenenen Gegebenheiten werden nun die steuerbaren Gleichstrom-Elektromagneten 17—19 unter Strom gesetzt, so daß sich ein Magnetfeld aufbauen kann. Das erste Werkstück 4 wird in den Bereich einer Ausnehmung 9 eingezogen und kommt auf der Auflagefläche 15 zu liegen. Bedingt durch das Einziehen von Werkstücken, insbesondere aus ferromagnetischen Werkstoffen, tritt eine meßbare Änderung des Magnetfeldes ein. Innerhalb der Steuerung 22 ist eine Meßeinrichtung 23 vorgesehen, die die Magnetfeldänderung erfaßt und der Steuerung 22 mitteilt, daß ein Werkstück 4 in eine Ausnehmung 9 eingezogen worden ist. Ist die Meldung erfolgt, werden die Elektromagneten 17—19 abgeschaltet, damit kein weiteres Werkstück 4 in die bereits belegte Ausnehmung 9 eingezogen werden kann. Die als Dauermagneten 20, 21 geschalteten sehr schwachen Elektromagneten verhindern, daß das eingezogene Werkstück 4 beim Weitertransport aus der Öffnung wieder herausfällt. Die Wiedereinschaltung des Magnetstromes erfolgt durch eine mit der Steuerung 22 verbundene Zeitstufe, sobald das Werkstück 4 den Bereich des Magnetfeldes der nun nicht wirksamen Elektromagneten 17—19 verlassen hat.The work flow of the workpiece feed device according to the invention is roughly as follows: The workpieces 4 are moved in the direction of the feed disk 7 along the incline of the feed channel 2 emotional. The feed disc 7 runs at a constant speed, e.g. B. 25 m / min to. The available Time for drawing in with an assumed 5 mm diameter play between the workpiece outer diameter and the diameter of the recess in the feed disk 7 is 0.012 sec axial disk thickness of 2 mm and an axial conveying speed of 10,000 mm / min. With the accepted The controllable direct current electromagnets 17-19 are now energized set so that a magnetic field can build up. The first workpiece 4 is in the area of a Recess 9 is drawn in and comes to rest on the support surface 15. Due to the drawing in of workpieces, especially made of ferromagnetic materials, there is a measurable change in the magnetic field a. A measuring device 23 is provided within the controller 22, which measures the change in the magnetic field is detected and the controller 22 reports that a workpiece 4 has been drawn into a recess 9 is. If the message is given, the electromagnets 17-19 are switched off so that no further workpiece 4 in the already occupied recess 9 can be withdrawn. The switched as permanent magnets 20, 21 very Weak electromagnets prevent the drawn-in workpiece 4 from being transported out of the Opening falls out again. The magnet current is switched on again by means of a control unit 22 connected time stage as soon as the workpiece 4 is the area of the magnetic field of the now ineffective Has left electromagnet 17-19.
Das in F i g. 3 dargestellte Diagramm zeigt den von den Magneten 17—19 aufgenommenen Magnetstrom nach deren Einschaltung (a), der solange konstant bleibt, bis ein Werkstück 4 in den Bereich des Magnetfeldes eindringt und so eine Änderung der Stromaufnahme (b) hervorruft. Ist die Änderung des Magnetfeldes erfaßt worden, schalten die steuerbaren Elektromagneten ab und werden nach einer genau festgelegten Zeit (ti, t2) durch eine Zeitstufe wieder eingeschaltet.The in Fig. 3 shows the magnet current absorbed by the magnets 17-19 after they have been switched on (a), which remains constant until a workpiece 4 penetrates the area of the magnetic field and thus causes a change in the current consumption (b) . If the change in the magnetic field has been detected, the controllable electromagnets switch off and are switched on again after a precisely defined time (ti, t2) by a timer.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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