DE686363C

DE686363C - Device for reducing idle time of tool movement

Info

Publication number: DE686363C
Application number: DE1937A0084303
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schmid
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-09-25
Filing date: 1937-09-25
Publication date: 1940-01-09

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
9. JANUAR1940ISSUED ON
9 JANUARY 1940

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 49c GRUPPE losCLASS 49c GROUP going

A 84303 Ib/4p cA 84303 Ib / 4p c

Wolfgang Schmid in BerlinWolfgang Schmid in Berlin

ist als Erfinder genannt worden.has been named as the inventor.

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in BerlinGeneral Electricity Society in Berlin

HauptschnittbewegungMain cutting movement

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1937 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 14. Dezember 1930Patented in the German Empire on September 25, 1937, published on December 14, 1930

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verkürzung· der Leerlaufzeiten von Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Hauptschnittbewegung, insbesondere Hobelmaschinen. The invention relates to a device for reducing the idle times of machine tools with a reciprocating main cutting movement, especially planing machines.

Es ist bekannt, durch am Maschinenbett angebrachte Knaggen die Verschiebung des das Werkstück tragenden Maschinentisches gegenüber dem Werkzeug in der Geschwindigkeit zu schalten bzw. im Hub zu begrenzen. Der Nachteil dieser Ausführungen liegt darin, daß die Stellen, an denen der Eilgang bzw. der Rücklauf eingeschaltet wird, über die gesamte Breite des Maschinentisches bzw. des Werkstückes starr festliegen undderForm stärker gegliederter Werkstücke nicht näher angepaßt · werden können. Damit entstehen aber die Wirtschaftlichkeit der Maschinen belastende große Leerlaufzeiten.It is known, by means of lugs attached to the machine bed, the displacement of the the machine table carrying the workpiece compared to the tool in speed to switch or to limit in the hub. The disadvantage of these designs is that that the points at which the rapid traverse or the return is switched on, via the entire width of the machine table or the workpiece are rigidly fixed and the shape more highly structured workpieces cannot be adapted. With it arise but long idle times that put a strain on the economy of the machines.

Es ist ferner bekannt, auf dem Maschinenbett oder auf dem Werkstück entsprechend den Begrenzungslinien des Werkstücks geformte Steuerleisten zu befestigen, durch welche die Umsteuerung der Tischbewegung auf Vor- bzw. Rücklauf bewirkt wird. Diese bekannte Einrichtung läßt sich nur mit Vorteil da verwenden, wo auf derselben Maschine oftmals gleichartige Werkstücke zu bearbeiten sind, da die Neueinstellung der verschiedenen Steuerleisten für ein andersartiges Werkstück sehr umständlich und zeitraubend ist. Ferner werden innerhalb der Begrcnzungslinien liegende, nicht zu bearbeitende Flächen nicht im Eilgang, sondern mitIt is also known accordingly on the machine bed or on the workpiece to attach shaped control strips to the boundary lines of the workpiece which causes the table movement to be reversed to forward or reverse. These known device can only be used with advantage where on the same machine Workpieces of the same type often have to be machined because the various control strips have to be readjusted for a different type of work Workpiece is very cumbersome and time-consuming. In addition, there are those that are within the boundary lines that cannot be processed Surfaces not in rapid traverse, but with

der Arbeitsvorscliubgeschwindigkeit überfahren. exceed the working speed.

Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Ausführungen dadurch vermieden, daß eine die Bearbeitungsflächen des Werkstückes einschließlich Auslauf wege darstellende Schablone oder Zeichnung mit unterschiedlichen Abstufungen bzw. Tönungen gegenüber den nicht zu bearbeitenden ίο Flächen leicht auswechselbar in einem Rahmen eingelegt ist, über den die Abtasteinrichtung durch Hilfsmotoren in Übereinstimmung mit den die Bewegungen der Werkzeugmaschine bewirkenden Antriebsmotoren bewegt5 bar ist, so daß die Bearbeitungsflächen in Arbeitsgeschwindigkeit, die übrigen aber in Eilgeschwindigkeit überfahren werden.The invention eliminates the disadvantages of the known designs avoided that one of the machining surfaces of the workpiece including run-out paths with a template or drawing different gradations or tints compared to the ones not to be processed ίο Easily interchangeable surfaces in a frame is inserted, over which the scanning device by auxiliary motors in accordance moved with the drive motors causing the movements of the machine tool 5 is bar, so that the machining surfaces in Working speed, but the others are overrun at rapid speed.

Das Einlegen einer neuen Schablone oder Zeichnung in den Rahmen ist sehr einfach und erfordert nur einen Bruchteil der Zeit, die bei der bekannten Anordnung für das Lösen und Entfernen der alten Steuerleisten und die Einstellung und Befestigung der neuen Steuerleisten nötig ist. Der Rahmen der Schablone oder Zeichnung kann ganz getrennt von der Maschine angeordnet sein, indem die relative Bewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug durch besondere Hilfsmotoren nachgeahmt wird, die durch Fernsteuerung entsprechend den Vorschubmotoren an der Maschine bewegt werden.Inserting a new stencil or drawing into the frame is very easy and requires only a fraction of the time required for the known arrangement for the Loosening and removing the old control strips and adjusting and fastening the new control strips is necessary. The frame of the template or drawing can be completely separated be arranged by the machine by the relative movement between the Workpiece and the tool is mimicked by special auxiliary motors, which by Remote control can be moved according to the feed motors on the machine.

Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung in Anwendung auf eine Langhobelmaschine. In der Abb. ι ist die Langhobelmaschine dargestellt, inThe figures show exemplary embodiments of the invention applied to a Planer. In Fig. Ι the planer is shown, in

Abb. 2 die Geschwindigkeitssteuereinrichtung. DieFig. 2 the speed control device. the

Abb. 3 zeigt eine zu bearbeitende Werk-4.0 stücksfiäche, die mit gleich langen Schnitthüben gehobelt wird. In derFig. 3 shows a work 4.0 to be processed piece area that is planed with cutting strokes of the same length. In the

Abb. 4 ist die gleiche Fläche, unter Anwendung der Erfindung bearbeitet, dargestellt. Fig. 4 shows the same area machined using the invention.

Abb. s zeigt eine zur Geschwindigkeitssteuerung dienende Schablone und Fig. S shows a template used for speed control and

Abb.. 6 das für die mechanische Abtastung dienende Gerät.Fig. 6 the device used for mechanical scanning.

In der Abb. 1 ist die Langhobelmaschine mit ι bezeichnet, deren Tisch 2 über dem Maschinenbett 3 zur Ausführung der Schnittbewegung von einem Motor 10 hin und her gehend verschoben wird. Der Hobelstahl 4 ist in einen Stahlträger 5 eingespannt, der in Supporten 6 -und 7 durch Motoren 8 und 9 in der Höhe und in der Breite zur Ausführung des Vorschubes verstellt wird. Das Werkstück 11 ist auf dem Maschinentisch 2 aufgespannt und führt so dessen Bewegungen mit aus. Für die Bearbeitung des Werkstücks wird· der Maschinentisch vorbewegt und dadurch ein . Span abgenommen. Nach dem Tischrücklauf und der Neueinstellung des Stahles entsprechend dem zu erzielenden Werkstücksquerschnitt erfolgt ein neuer Schnitthub usw.In Fig. 1, the planing machine is denoted by ι, the table 2 above the Machine bed 3 for executing the cutting movement of a motor 10 back and forth is moved while walking. The planing steel 4 is clamped in a steel girder 5, which in Supports 6 and 7 by motors 8 and 9 in height and width for execution the feed is adjusted. The workpiece 11 is on the machine table 2 stretched and thus carries out its movements. For machining the workpiece · the machine table is moved forward and thereby a. Chip removed. After this Table return and the readjustment of the steel according to the workpiece cross-section to be achieved there is a new cutting stroke, etc.

Die Schaltung der Schnitthublänge erfolgt von einer besonderen Kommandostelle 12 (Abb. 2) aus, die in die Maschine, in eine Schalttafel oder an einem sonstigen geeigneten Platz eingebaut ist. Sie besteht aus einer Lichtquelle 13, einer Photozelle 14 sowie einer zwischen beiden angeordneten Zeichnung 15, auf der die. zu bearbeitende Werkstücksfläche in einem beliebigen Maßstab dargestellt ist. Die Zeichnung ist zur Steuerung der Photozelle in verschiedenen Helligkeitswerten gehalten. Die eigentlichen Bearbeitungsflächen sind z. B. grau gekennzeichnet, die Strecken, auf denen der Maschineneilgang einzuschalten ist, bleiben weiß, während die Stellen für die Umsteuerung der Hubbewegung tiefschwarz angelegt sind.The cutting stroke length is switched from a special command post 12 (Fig. 2) from that in the machine, in a control panel or in any other suitable Place is built in. It consists of a light source 13, a photocell 14 as well a drawing 15 arranged between the two, on which the. workpiece surface to be machined is shown on any scale. The drawing is for controlling the photocell in different brightness values held. The actual working areas are z. B. marked in gray, the routes on which the machine rapid speed is switched on, remain white while the positions for reversing the Lifting movement are created in deep black.

Bewegt sich nun die Photozelle unter der Zeichnung in Übereinstimmung mit der jeweiligen Stellung des Stahles zum Werkstück hinweg, fällt je nach der augenblicklichen Lage verschieden starkes Licht in die Zelle, wodurch die Geschwindigkeit und Drehrichtung der Antriebsmotoren auf sonst bekannte Art gesteuert wird. Die Lichtquelle 13 ist dabei entweder feststehend über der Zeichnung angeordnet oder bewegt sich vorteilhaft mit der Photozelle 14 mit.Now the photocell moves under the drawing in accordance with the respective The position of the steel in relation to the workpiece falls depending on the moment Location of light of different strengths in the cell, reducing the speed and direction of rotation the drive motors is controlled in an otherwise known manner. The light source 13 is either stationary over the Arranged drawing or moves advantageously with the photocell 14.

Die Photozelle 14 ist in einem Teil 16 gelagert, das- als Mutter auf senkrecht zueinander stehenden Spindeln 17 und 18 sitzt und durch deren Drehung verschoben wird. Je nach dem Verhältnis der Drehzahlen der beiden Spindeln zueinander legt das Teil 16 einen bestimmten ebenen Weg zurück. Die z. B. Schraubengewinde tragenden Spindeln werden durch Schnecken 19 und 20 gedreht, die ihrerseits von Keilnutwellen 21 und 22 angetrieben werden, so daß die durch die eine Spindel verursachte Verschiebung der Photozelle ohne Rückwirkung auf den Antrieb durch die andere Spindel bleibt. Die Keilnutwellen werden von Elektromotoren 23 und 24 angetrieben, von denen der eine mit dem den Maschinen tisch antreibenden Motor 10 und der andere mit dem Quersupportmotor 8 für den Werkzeugvorschub nach einem bekannten Gleichlaufsystem elektrisch gekuppelt sind, so daß sie sich in einem bestimmten Verhältnis zu diesen bewegen und dadurch die Photozelle zur Zeichnung in genauer Übereinstimmung mit der jeweiligen Stellung des Stahles zum Werkstück einstellen.The photocell 14 is mounted in a part 16, that sits as a mother on perpendicular spindles 17 and 18 and is moved by rotating it. Depending on the ratio of the rotational speeds of the two spindles to one another, the part 16 places a certain flat way back. The z. B. screw thread bearing spindles are rotated by worms 19 and 20, which in turn are rotated by spline shafts 21 and 22 are driven, so that the displacement of the photocell caused by a spindle remains without any effect on the drive by the other spindle. The keyway shafts are driven by electric motors 23 and 24, one of which is connected to the motor 10 driving the machine table and the other with the cross support motor 8 for the tool feed according to a known one Synchronous system are electrically coupled so that they move in a certain ratio to these and thereby the photocell for drawing in exact correspondence with the respective position of the steel to the workpiece.

Abb. 3 zeigt die zu bearbeitende Fläche eines Werkstückes, das, wie bisher üblich, von einem Werkzeug mit von Knaggen ge-Fig. 3 shows the surface of a workpiece to be machined, which, as usual, from a tool with von Knaggen

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steuerten Schnitthublängen gehobelt wird. Abb. 4 zeigt die gleiche Fläche, aber unter Anwendung der Erfindung bearbeitet. Die ausgezogenen Linien bedeuten, daß auf diesen Strecken die "Arbeitsgeschwindigkeit leingeschaltet ist. Die Strecken, an denen die Maschine im Schnellgang läuft, sind gestrichelt gezeichnet. Die Stellen, an denen der Schnitthub umgesteuert wird, sind schwarz angelegt.controlled cutting stroke lengths. Fig. 4 shows the same area, but below Application of the invention edited. The solid lines mean that on these Routes The "working speed is switched on. The stretches on which the machine runs at high speed are shown in dashed lines. The places where the cutting stroke is reversed, are drawn in black.

ίο ' Entsprechen die Abmessungen der Zeichnung genau denen des Werkstückes, würde die Umschaltung vom Schnellgang auf die Arbeitsgeschwindigkeit durch die Zeichnung genau in dem Augenblick erfolgen, in welchem der Stahl auf die Werkstückskante auftrifft, d.h. das Werkzeug würde mit großer Geschwindigkeit auf das Werkstück auffahren und beschädigt werden, da die Schnellganggeschwindigkeit nicht im Augenblick der Schaltung auf den Betrag der Arbeitsgeschwindigkeit sinkt, sondern infolge des Trägheitsmomentes der bewegten Massen erst allmählich abnimmt. Da außerdem das Werkstück noch um die Arbeitszugabe gegenüber der Zeichnung größer ist und durch besonders bei Gußstücken häufige Versetzungen weiter von der Zeichnung abweichen kann, werden in dieser entsprechende Zugaben gemacht, so daß einerseits die Geschwindigkeitsumschaltung so früh einsetzt, daß die Maschinengeschwindigkeit mit Sicherheit auf den gewünschten Betrag herabgesetzt ist, ehe der Stahl das Werkstück erreicht, und andererseits die Arbeitsgeschwindigkeit so lange eingeschaltet bleibt, wie das Werkzeug arbeitet.ίο 'Do the dimensions correspond to the drawing exactly those of the workpiece, the switch from overdrive to working speed would be indicated by the drawing take place exactly at the moment in which the steel hits the workpiece edge, i.e. the tool would hit the workpiece at high speed and be damaged because of the high speed does not decrease at the moment of switching to the amount of the working speed, but as a result of the Moment of inertia of the moving masses only gradually decreases. Since, moreover, the workpiece is still compared to the work allowance the drawing is larger and due to frequent misalignments, especially with castings can deviate further from the drawing, appropriate additions are made in this, so that on the one hand the speed change starts so early that the machine speed with Security is reduced to the desired amount before the steel hits the workpiece reached, and on the other hand, the working speed remains switched on as long as how the tool works.

Statt die Zeichnung durch diese Zugaben zu ändern, kann es oft, insbesondere bei der Bearbeitung einfacherer Teile, wie z. B.Instead of changing the drawing with these additions, it can often, especially with machining of simpler parts, such as B.

der dreieckförmigen Stirnflächen von Keilen, wobei ohne Zwischenschaltung von Schnellgängen allein die benötigte Schnittlänge sich dauernd ändert, vorteilhaft sein, eine Zeichnung mit vergrößertem Maßstab zu benutzen bzw,, die ursprüngliche Zeichnung beizubehalten und lediglich die Übersetzung zwischen Photozellen- und Maschinenantrieb etwas zu verkleinern, d. h. bei einem Größenverhältnis von 1:1 zwischen Werkstück und Zeichnung eine Übersetzung von etwa ι : 1,1 zwischen Photozellen- und Maschinenantrieb einzustellen. Dies hat dieselbe Wirkung" wie eine Zeichnungsvergrößeruing und bringt den Vorteil, die bereits vorhandenen Zeichnungsunterlagen ohne Maßänderungen verwenden zu können.the triangular end faces of wedges, with no interposition of High speeds alone the required cutting length changes constantly, be advantageous, to use a drawing on an enlarged scale or the original drawing to maintain and only the translation between photocell and machine drive to shrink something, d. H. with a size ratio of 1: 1 between workpiece and drawing a translation of about ι: 1.1 between photocell and machine drive to adjust. This has the same effect "as enlarging the drawing and has the advantage of using the existing drawing documents without changing the dimensions to be able to use.

An Stelle von Zeichnungen lassen sich auch Schablonen verwenden, die mechanisch abgetastet werden. Statt der Helligkeitsunterschiede der Zeichnungen zeigen die Schablonen nach Abb. 5 verschiedene Ebenen, von denen z. B. die mittlere, 25, die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine betätigt, während die tiefer gelegene, 26, den Schnellgang und die höher gelegene, 27, den Rücklauf der Maschine schaltet.Instead of drawings, stencils can also be used that are mechanically scanned will. Instead of the differences in brightness in the drawings, the stencils according to Fig. 5 show different levels of which z. B. the middle, 25, the operating speed of the machine operated while the lower, 26, the overdrive and the higher, 27, the reverse the machine switches.

Das Tastorgan kann im einfachsten Falle nach· Abb. 6 so ausgebildet sein, daß eine Kugel 28 von einer Feder 29 gegen die Schablone gedruckt wird. Diese Bewegung wird durdi einen Ring 30 begrenzt. Am anderen Ende der Feder befinden sich mehrere Kontakte 31, die je nach dem Betrag, um den die Kugel durch die Schablone zurückgedrückt wird, betätigt werden und die Maschinenantriebsmotoren schalten. Außerdem lassen sich vorteilhaft sog. elektrische Meßköpfe verwenden, bei denen durch eine Verschiebungdes iAbtastkörpers Spannungsänderungen eines¹ Spulensystems hervorgerufen werden, die, evtl. über Verstärkerröhren, Relais und damit die Maschinenantriebsmotoren steuern.In the simplest case according to FIG. 6, the feeler element can be designed in such a way that a ball 28 is pressed against the template by a spring 29. This movement is limited by a ring 30. At the other end of the spring there are several contacts 31 which, depending on the amount by which the ball is pushed back through the template, are actuated and switch the machine drive motors. Moreover, can be advantageously so-called. Utilize electrical measuring heads, in which a coil system ¹ are controlled by a displacement iAbtastkörpers voltage changes caused, which, possibly via intensifier tubes, relays, thereby controlling the engine drive motors.

Der Antrieb der Geschwindigkeitssteuereinrichtung kann außer durch die elektrische Kupplung ihrer Motoren 23 und 24 mit den Motoren 9 und 10 der Werkzeugmaschinje nach einem Gleichlaufsystem auch dadurch erfolgen, daß je durch den Schnitthub und Vorschub der Maschine Eisenkerne in Steuerspulen bewegt werden, wodurch die am Gitter von Verstärkerröhren liegende Induktionsspannung verändert und damit die Antriebsmotoren 23 und 24 der Geschwindigkeitssteuereinrichtung beeinflußt werden. Die Bewegungsübertragung kann außerdem unter Vermeidung der Motoren 23 und 24 rein mechanisch über Zahnräder und Wellen sowie mittels Pantographen erfolgen.The drive of the speed control device can except by the electrical Coupling of their motors 23 and 24 with the motors 9 and 10 of the machine tools according to a synchronous system also take place in that depending on the cutting stroke and Feeding the machine iron cores are moved in control coils, which causes the on the grid The induction voltage lying in the amplifier tubes changes and with it the drive motors 23 and 24 of the speed control device can be influenced. The transmission of motion can also be purely mechanical, avoiding motors 23 and 24 via gears and shafts as well as by means of pantographs.

Claims

Claims: ^io °

i. Device to reduce idle time of machine tools with back and forth Her going main cutting movement, especially planing machines, in which the reversal of the feed movement is on the ends of the workpiece by scanning - from according to the boundary lines arranged and shaped control bars by means of a in accordance with the causes the respective position of the tool to the workpiece guided scanning device is, characterized in that one representing the machining surfaces of the workpiece including run-out paths Template or drawing with different gradations or tints compared to the ones not to be processed Areas is easily interchangeable placed in a frame over which the scanning device by auxiliary motors in accordance with the the movements

the machine tool causing drive motors is movable so that the JMachining surfaces at working speed, but the rest at working speed be run over.

2. Device according to claim i, characterized in that the scanning device is moved by two mutually perpendicular threaded spindles which are driven via worms by two splines arranged at right angles to the spindles and rotated by the auxiliary motors.

3. Device according to claim ι and 2, characterized in that the over '; setting between the main cutting movement of the machine tool and the Drive for the main cutting movement corresponding movement of the scanning device is smaller than the ratio of workpiece stroke and probe stroke.

1 sheet of drawings