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Kontrollvorrichtung an Bearbeitungsmaschinen u. dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf Vorriclitungen zur automatischen Kontrolle
und eventuellem Ausscheiden von Werkstücken, die in Bearbeitungsmaschinen verschiedener
Art bearbeitet werden, vorzugsweise in mit Spanabhebung arbeitende,l Maschinen und
insbesondere in automatisch arbeitenden solchen, beispielsweise Automatdrehbänken.
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Es ist bekannt, Sortiervorrichtungen verschiedener Art die Arbeit
des Besichtigens der bereits fertiggestellten Einzelteile und des automatischen
Ausscheidens von solchen Einzelteilen, die au; irgen.deinem'Grund nicht genehmigt
werden können, ausführen zu lassen. Der gewöhnlichste Grund zum Ausscheiden sind
Abweichungen über die für das betreffende Werkstück zulässigen Grenzmaße hinaus.
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Diese bekannten Vorrichtungen leisten zwar eine nützliche Arbeit,
indem sie das manuelle Abmessen der Einzelteile, welches bisher bei der Seilenfertigung
notwendig war, ersetzen, aber diese bekannten Vorrichtungen können nicht verhindeïn,
daß Ausschuß entsteht. Dadurch, daß am Material oder an der Maschine irgendwelche
Fehler entstehen, kann eine Maschine, die vollautomatisch arbeitet, lange Zeit fehlerhafte
Einzelteile herstellen.
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Bei der Kontrolle werden zwar diese Einzelteile ausgeschieden, aber
die Arbeitszeit und das Material. die zur Herstellung der fehlerhaften Einzelteile
notwendig waren, können beträchtlich sein, was für den Hersteller einen Verlust
bedeutet.
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Dieser Verlust kann durch Verwendung der bekannten Kontrolivorrichtungen
keineswegs herabgesetzt werden.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Vorrichtung, durch deren
Verwendung derartige Verluste auf ein Minimum herabgesetzt oder völlig vermieden
werden können. Die Erfindung ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, daß lnastglieder
vorgesehen sind, welche vor Beendigung eines Arbeitsganges in eine Tastlage gebracht
werden und vorzugsweise über Verstärkungs- oder Vergrößerungsmittel mit zweckmäßig
einstellbaren Impulsgebegliedern verbunden sind, die in verschiedenen Lagen, entsprechend
verschiedenen Abmessungen des Werkstückes, an automatische Betätig'ungsglieder für
die Maschine und/oder akustische und/oder optische Signalvorrichtungen Impulse abgeben.
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Die näheren Kennzeichen der Erfindung sollen im folgenden an Hand
der Zeichnung erläutert werden Diese zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform
der Erfindung. Im engeren Sinn zeigt die Figur eine an dem obersten Schlitten einer
Automatdrehbank montierbare erfindungsgemäße Vorrichtung, gesehen vom freien Ende
der Automatdrehbank.
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Die Vorrichtung nach dem dargestellten Ausffihrungsbeispiel besteht
aus zwei auf einer Bodenplatte I möglichst spielfrei, dreh- oder schwenkbar, z.
B. auf Schneiden 2, 3 gelagerten Armen 4, 5, welche an ihren einen Enden mit Meßflächen
6, 7 versehen sind. Bei der als Beispiel gewählten Ausführungsform sind diese Flächen
als in einer gewisen, dem Durchschnittswert des betreffenden Meßwertes entsprechenden
Lage miteinander parallele Flächen ausgebildet. Die Arme 4. 5 sind in der Nähe des
Lagerungspunktes mittels einer Feder 8 gegen die Schneiden angedrückt gehalten.
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An ihren anderen Enden (oben in der Figur) sind die Arme mit zur Anliegung
gegen je eine Scheibe g geeigneten Flächen 10 ausgebildet. Diese Scheiben sind parallel
verschiebbar angeordnet und mittels zwischen ihnen eingespannter Federn 11 federbelastet.
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Zwischen den Scheiben g, 10 ist ein hohler Zyliner 12 vorgesehen,
in dessen als ebene Kreisflächen ausgebildeten Enden I3 Öffnungen 14 vorgesehen
sind. Auf dem Zylinder ist auch ein Eintrittskanal angeordnet, welcher zu einet
Schlauchbefestigung 29 od. dgl. ausgebildet ist. Zwischen dieser Schlauchbefestigung
und einer anderen ähnlichen Schlauchbefestigung auf einer anderen, außerhalb der
jetzt beschriebenen Vorrichtung angeordneten, mit einem anderen größeren Zylinder
I5 verbundenen sogenannten T-Verbindung ist ein Schlauch 16 derart angeschlossen,
daß die beiden Zylinder miteinander kommunizieren, gleichzeitig wie sie beide mit
einer von außen her kommenden Leitung I7 in Verbindung stehen.
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Im Zylinder 15 ist ein gegen die Innenwände darin dichtender Kolben
I8 eingepaßt, welcher mit einer am einen Ende des Zylinders vorgesehenen Führung
20 gesteuerten Kolbenstange 2I verbunden ist. Zwischen dem Kolben I8 und dem mit
der Führung 20 versehenen Ende des Zylinders ist eine Feder 22 eingespannt, die
den Kolben von der Führung wegdrückt, d. h. nach oben in der Figur.
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Mit der Kolbenstange 21 ist eine mit einem Vorsprung 23 versehene
Zahnstange 24 verbunden, deren Zähne in ein mit einem Zeiger 25 fest verbundenes
Zahnrad 26 eingreifen, welches auf einem Zapfen in einer dem Zylinder, besagtem
Zahnrad und gewissen, unten beschriebenen Kontaktvorrichtungen gemeinsamen Unterlage
27 gelagert ist.
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Die erwähnten Kontaktvorrichtungen, die in der Figur schematisch
als gewöhnliche Blattfederkontakt dargestellt sind, sind im Verhältnis zum Vorsprung
23 derart angeordnet, daß dieser Vorsprung bei einer Bewegung der Kolbenstange die
Kontakte auf gewünschte Weise betätigt, wobei diese Kontakte, die durch Leitungen
an Signal- und Betätigungsvorrichtungen angeschlossen sind, das Aus- und Einschalten
eines durch die Leitungen passierenden elektrischen Stromes bewerkstelligen, wobei
die gewünschten Manöver und Signale erhalten werden.
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Die dargestellte Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Angenommen,
der Meßgegenstand, in diesem Fall ein gedrehter Einzelteil 30, ist soeben in bezug
auf den Durchmesser fertig bearbeitet worden. Der nächste Arbeitsvorgang bei der
sich in Betrieb befindenden Maschine ist dann, daß der oberste Schlitten,. auf dem
die Platte I befestigt ist, nach unten gehen soll, in derselben Weise, wie wenn
ein Drehstahl auf ihm befestigt ist. Die Meßflächen der im voraus in geeignetem
Abstand voneinander eingestellten Arme 4, 5 werden dann zur Anliegung gegen das
Werkstück 30 geführt, wobei die Arme eine Lage einnehmen, die vom Durchmesser des
Werkstückes bestimmt wird. Die oberen Enden der Arme mit ihren Anliegeflächen werden
dann auch die Lagen für die Scheiben 9 bestimmen. Diese werden dann eine dem Durchmesser
des Werkstückes entsprechende Lage im Verhältnis zu den Öffnungen 14 in den Enden
I3 des Zylinders 12 einnehmen.
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Der Zylinder I2, welcher mit der von außen kommenden Leitung I7 in
Verbidung steht, ist mit Luft gefüllt, der mittels nicht dargestellter, an sich
bekannter Vorrichtungen ein gewisser bestimmter Druck beigebracht worden ist.. Dieser
Druck wird im Zylinder dadurch reduziert, daß Luft durch die Öffnungen 14 austreten
kann. Je näher den Stirnwänden des Zylinders sich die Scheiben befuiclcn, um so
größer ist der Widerstand gegen Ausströmung von Luft. Der Druck im Zylinder 12 und
dadurch auch in den Leitungen I6 und I7 sowie im Zylinder 15 wird dadurch eine Funktion
des Abstandes zwischen den ,Scheiben 9 und den' Zylinderstirnwänden I3.
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Der im Zylinder 15 herrschende Druck wirkt auf den Kolben I8 und
ist bestrebt, diesen nach außen vom Eintritt wegzudrücken, entgegen der Wirkung
der Feder 22. Diese Kraft wird mit dem Zusammen pressen der Feder gesteigert, weshalb
selbstverstündlich die Lage des Kolbens und gleichzeitig auch der Kolbenstange und
der damit fest verbundenen Zahnstange24 eine Funktion des Druckes im Zylinder ist.
Dadurch, daß der Flächeninhalt des
Kolbens groß gemacht werden kann,
kann die auf den Kolben wirkende Kraft ziemlich beträchtlich werden, wobei die zur
Betätigung der Kontakt-, Manöver- und Beobachtungs- oder Registriermittel der Vorrichtung
nötige Kraft leicht zu erhalten ist.
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Der Bewegung des Kolbens folgt die mit dem Zahnrad 26 eingreifende
Zahnstange 24, wobei das Rad und der daran befestigte Zeiger 25 in den Bewegungen
der Zahnstange entsprechenden Winkeln gedreht werden. Die Größe dieser Winkel kann
an einer hinter dem Zeiger vorgesehenen Skala 48 abgelesen werden. In den Lagen,
welche den für das Werkstück festgelegten Grenzmaßen entsprechen, kommt der Vorsprung
23 mit Kontaktgliedern 40, 4I und 42 bzw. 43, 44 und 45 zur Anliegung. Diese Kontaktglieder
sind mittels Leitungen mit Signal-und Betätigungsvorrichtungen verbunden, welche
die Art der Abweichungen angeben und/oder die Betätigung der Maschine zum Verhindern
weiterer Bewegung usf. betätigen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist von außerordentlicher Bedeutung
für das Erhalten eines regelmäßigen Erzeugnisses mit geringem Ausschuß.
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Dies ist von allergrößter Bedeutung bei der Serienherstellung und
selbstverständlich ganz besonders wenn das verwendete Material teuer ist, in welchem
Fall die Herstellung fehlerhafter Ein,zehlteile durch Verwendung der Vorrichtung
nach der Erfindung völlig vermieden und unnötiger INIaterial- und Zeitverbrauch
verhindert werden kann. Gleichzeitig wird die Nachkontrolle eingespart. Durch das
gleichzeitige Signalisieren beim automatischen Stoppen der Maschine wird die Aufmerksamkeit
des an der Maschine beschäftigten Arbeiters in demselben Augenblick, wo die Maschine
stoppt, auf die Maschine gerichtet, weshalb die Verlustzeit minimal ist. Die Fehler,
die zum Über- odeir Unterschreiten der Grenzmaß Anlaß geben können, sind auf Fehler
am Werkzeug oder am Material zurückzuführen.
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Die Werkzeugfehler kommen mit mehr regelmäßigen Zwischenräumen vor,
während die Materialfehler oft nicht mit derselben Sicherheit von der Wérkstattleitung
vorausgesehen werden können. Besonders bei legiertem Material ist die Ungleichheit
verliältnismäßig groß. Dies wirkt auf die Abmessungen des fertigen Werkstückes ein,
in dem erwähnten Fall auf den Durchmesser, und zwar insofern, als der Durchmesser
bei zu weichem Ausgangsmaterial kleiner und bei zu hartem Material größer als normal
wird, was darauf zurückzuführen ist, daß der erforderliche Schneiddruck mit dem
Härtegrad variiert. Hierdurch eignet sich die Vorrichtung nach der Erfindung vorzüglich
zur Kontrolle der ,Schneitdbarkeit verschiedener Material sorten. Wenn man nämlich
darauf achtet, daß die Weilieugfehler während der Proben innerhalb seht enger Grenzen
gehalten werden, kann ohne weiteres behauptet werden, daß die Maß abweichung direkt
den erforderlichen Schneiddruck angibt und damit indirekt die Schneidbarkeit des
Materials.
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Selbstverständlich kann der Erfindungsgedanke sehr verschieden realisiert
werden, und die dargestellte Ausführungsform ist nur ein Beispiel. So können die
Arme so ausgeführt werden, daß sie unter sich abgefedert sind und mittels einer
für beide Arme gemein samen Blattfeder festgehalten werden, wodurch die Schneidenaufhängung,
die an sich für längere Verwendung in der Produktion zu empfindlich sein kann, vermieden
wird. Die Vorrichtungen zur Vergrößerung und Verstärkung der Bewegung und Kraft
der Meßglieder können anderer Art sein, als die hier oben als Beispiele anigefübrten:
Sie können beispielsweise aus in bereits bekannten Meßvorrichtungen verwendeten
Verstärkungsvorrichtungen bestehen. Sie können auch aus elekw trischen Verstärlcungsvorrichtungen
bestehen. Auch das Anordnen und Ausnutzen der angeschlossenen, miteinbegriffenen
Regulier-, Signal- und Betätigungsmittel können selbstverständlich in von dem erwahnten
Beispiel abweichender Art arrangiert werden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung
überschritten wird.