NO763002L

NO763002L -

Info

Publication number: NO763002L
Application number: NO763002A
Authority: NO
Inventors: H Narushima
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1977-06-07
Also published as: DE2640647A1; DK396876A; SE7609597L; JPS5267886A

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for lokalisering av et emne ved bruk av kryssende geometriske steder for to legemer som dreier seg, og en innretning for utførelse av fremgangsmåten. The invention relates to a method for locating a subject using intersecting geometric locations for two rotating bodies, and a device for carrying out the method.

Hittil har man benyttet rektangulære koordinater for lokalisering emner i maskiner, særlig i verktøymaskiner. Med andre ord, stillingen til et emne som skal bearbeides på et bord med rektangulær form angis vanligvis ved avstanden fra to akser (X og Y) som krysser hverandre perpendikulært. Under bearbeidel-sen forskyves bordet en gitt strekning langs X-aksen, mens en verktøyakse forskyves en gitt strekning langs Y-aksen. Som følge herav må bordet kunne beveges i en retning slik at maskinens dimensjoner må innbefatte en nominell bevegelsesstrekning og en tillatt bevegelsesstrekning i tillegg til bordets dimensjoner. Resultatet er at man får en økning i maskindimensjonene. Until now, rectangular coordinates have been used for locating workpieces in machines, particularly in machine tools. In other words, the position of a workpiece to be machined on a rectangular-shaped table is usually indicated by the distance from two axes (X and Y) that cross each other perpendicularly. During processing, the table is moved a given distance along the X axis, while a tool axis is moved a given distance along the Y axis. As a result, the table must be able to be moved in a direction so that the machine's dimensions must include a nominal movement distance and a permitted movement distance in addition to the table's dimensions. The result is that you get an increase in the machine dimensions.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for lokalisering av et emne i en v verktøymaskin ved utnyttelse av kryssende geometriske steder for to legemer som dreier seg, og å tilveiebringe en innretning for utførelse av denne fremgangsmåte. Innretningen innbefatter et dreibart sirkulært bord og en hovedspindel som kan dreies, idet man gir avkall på en nominell bevegelsesstrekning (dimensjon) og en tillattbbevegelsesstrekning (dimensjon) for derved å kunne redusere maskinens dimensjoner som helhet betraktet. One purpose of the present invention is to provide a method for locating a workpiece in a v machine tool by utilizing intersecting geometric locations for two bodies that rotate, and to provide a device for carrying out this method. The device includes a rotatable circular table and a main spindle that can be turned, renouncing a nominal range of motion (dimension) and a permissible range of motion (dimension) in order to thereby be able to reduce the dimensions of the machine as a whole.

Nok en hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning for lokalisering av et emne i innretningen, hvor stillingen til'et emne som skal bearbeides, definert méd rektangulære koordinater, lett kan om-dannes til en vinkelstilling, idet stillingen til en hovedspindel kan bringes til overensstemmelse med arbeidsstillingen til et emne Another purpose of the present invention is to provide a method and a device for locating a workpiece in the device, where the position of a workpiece to be processed, defined with rectangular coordinates, can easily be converted into an angular position, since the position of a main spindle can be adjusted to the working position of a workpiece

ved å dreie en arm og et sirkulært bord. På denne måten reduse-by turning an arm and a circular table. In this way, reduce

rer man dimensjonene til innretningen og oppnår en billigere og nøyaktig lokalisering av et emne ved bruk av lagre og tannhjul. one adjusts the dimensions of the device and achieves a cheaper and more accurate localization of a workpiece by using bearings and gears.

Nok en hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning for lokalisering av et emne i innretningen, hvorved det tillates en utbytting av et amne bare ved å dreie og trekke tilbake en arm, idet man kan gi avkall på de dimensjoner som eller er nødvendig for å unngå Another purpose of the present invention is to provide a method and a device for locating a blank in the device, whereby it is permitted to exchange a blank simply by turning and retracting an arm, as one can forgo the dimensions that or is necessary to avoid

at emne og hovedspindel hindrer hverandre.that workpiece and main spindle obstruct each other.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragtAccording to the invention, it is therefore provided

en fremgangsmåte som angitt i krav 1. En innretning for utførelse av fremgangsmåten er angitt i krav 2. a method as specified in claim 1. A device for carrying out the method is specified in claim 2.

Med en slik fremgangsmåte og en slik innretning oppnår man de foran nevnte fordeler. With such a method and such an arrangement, the advantages mentioned above are achieved.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor The invention shall be described in more detail with reference to the drawings where

fig. 1 viser et oppriss av en numerisk styrt bor-maskin, og fig. 1 shows an elevation of a numerically controlled drilling machine, and

fig. 2 viser koordinatsystemet som benyttes.fig. 2 shows the coordinate system used.

I fig. 1 er det vist et maskinfundament 1. Et sirkulært bord er betegnet med 2. Dette bord kan dreie seg enten med urviseren eller mot urviseren i et horisontalt plan på toppen av fundamentet 1. Det sirkulære bord drives ved hjelp av en ikke vist drivmekanisme i maskinfundamentet, i samsvar med instruksjoner som gis av ikke vist numerisk styreanordning. Bordet kan stoppes i en ønsket stilling. En søyle 3 rager opp fra fundamentet 1 på den ene siden. En arm 4 er montert på søylen j5 og kan bevege seg opp og ned langs denne. Armen 4 kan også dreies med eller mot urviseren. En hovedspindel 5 er dreibart opplagret i armen 4. Hovedspindelen er montert slik at det geometriske sted for hovespindelens sen-trum ved armens dreiebevegelse vil gå gjennom det sirkulære bords rotasj onssenter. In fig. 1 shows a machine foundation 1. A circular table is denoted by 2. This table can rotate either clockwise or counter-clockwise in a horizontal plane on top of the foundation 1. The circular table is driven by means of a not shown drive mechanism in the machine foundation , in accordance with instructions given by a numerical control device not shown. The table can be stopped in a desired position. A column 3 protrudes from the foundation 1 on one side. An arm 4 is mounted on the column j5 and can move up and down along this. The arm 4 can also be turned clockwise or counter-clockwise. A main spindle 5 is rotatably supported in the arm 4. The main spindle is mounted so that the geometric location of the center of the main spindle when the arm rotates will pass through the circular table's center of rotation.

Koordinatsystemet skal beskrives nærmere under henvisning til fig. 2. The coordinate system must be described in more detail with reference to fig. 2.

0-^ er rotasjonssenteret til det sirkulære bord. Og er dreiesenteret til armen og a er det geometriske sted for hovedspindelens senter når armen dreies med en svingeradius R, regnet fra armens dreiesenter og til hovedspindelens senter. P 0-^ is the center of rotation of the circular table. And is the center of rotation of the arm and a is the geometric location of the center of the main spindle when the arm is turned with a turning radius R, calculated from the center of rotation of the arm to the center of the main spindle. P

er et referanse punkt for et emne og P^er skjæringspunktet mel- is a reference point for a subject and P^ is the intersection between

lom det geometriske sted for punktet P på det sirkulære bord når dette dreies og det foran nevnte geometriske sted a. Q er stillingen til et emne som skal bearbeides og Q.. er skjæringspunktet mellom det geometriske sted for punktet Q på bordet når dette dreies og det foran nevnte geometriske sted a. En O^Og er en re~feranselinje langs Y-aksen, mens en linje gjennom punktet 0^ og i rett vinkel på Y-aksen er en referanselinje langs X-aksen. Punktet P vil ved bruk av rektangulære koordinater være et refe-ransepunkt som har koordinatene (0,0) på X og Y-aksene. Som vist i fig. 2 er imidlertid punktet Påpå det sirkulære bord plassert i den tredje kvadrant og punktet P har således stillingen (xq,Vq) i forhold til punktet 0^, det vil si nejgative verdier .på lom the geometric location of the point P on the circular table when this is rotated and the aforementioned geometric location a. Q is the position of a workpiece to be machined and Q.. is the intersection between the geometric location of the point Q on the table when this is rotated and the aforementioned geometric place a. An O^Og is a reference line along the Y axis, while a line through the point 0^ and at right angles to the Y axis is a reference line along the X axis. Using rectangular coordinates, the point P will be a reference point that has the coordinates (0,0) on the X and Y axes. As shown in fig. 2, however, the point On the circular table is placed in the third quadrant and the point P thus has the position (xq,Vq) in relation to the point 0^, that is, negative values .on

X og Y-aksen. Punktet Q, er plassert ved (x,y) i forhold til punktet P angitt i rektangulære koordinater. Imidlertid er punktet Q plassert i den tredje kvadrant på det sirkulære bord, og punktet Q, har således stillingen (x', y') i forhold til punktet -0^. aQ er vinkelen til et segment P^Og og et segment 0^Og for en trekant P-^OgO^. a er vinkelen for et segment QxOg og et segment 0-^ Og for en trekant Q^OgO^. gQer en vinkel for et segment P^-(7^ og et segment 0^ P for en trekant P ,0,P,°S6er en vinkel for et segment Q, 0^og et segment 0^Q for en trekant Q-^Q. Disse vinkler a, aQ, $, 3Q måles med urviseren. X and Y axis. The point Q is located at (x,y) in relation to the point P given in rectangular coordinates. However, the point Q is placed in the third quadrant of the circular table, and the point Q thus has the position (x', y') in relation to the point -0^. aQ is the angle of a segment P^Og and a segment 0^Og of a triangle P-^OgO^. a is the angle of a segment QxOg and a segment 0-^ And of a triangle Q^OgO^. gQ is an angle of a segment P^-(7^ and a segment 0^ P of a triangle P ,0,P,°S6is an angle of a segment Q, 0^and a segment 0^Q of a triangle Q-^ Q. These angles a, aQ, $, 3Q are measured clockwise.

Hvis man antar at midtpunktet til segmentet O^P^representeres av et punkt Pg vil man i en trekant °]_°2<P>2f^ : If one assumes that the midpoint of the segment O^P^ is represented by a point Pg, then in a triangle °]_°2<P>2f^ :

Da X-aksen er en tangent til et krummet geometrisk sted a ved punktet 0, vil en vinkel mellom X-aksen og segmentet a0 Since the X-axis is a tangent to a curved geometric location a at the point 0, an angle between the X-axis and the segment a0

°1 Pl 2~ og man får da:°1 Pl 2~ and you then get:

1 1

/ o a0 •• a0 ,oa/ o a0 •• a0 ,oa

x0 = P^ 01 cos ( pq - —g— = 2R sin —g— cos (p^ - —2- x0 = P^ 01 cos ( pq - —g— = 2R sin —g— cos (p^ - —2-

2 2

På samme måte vil:Similarly, will:

<y>Q= P 01sin ( 'S Q -)■ = - 2R sin -|- sin (g0- <y>Q= P 01sin ( 'S Q -)■ = - 2R sin -|- sin (g0-

— ) — )

2 2

Forøvrig gjelder:In addition, the following applies:

x'=x" + x0(1)x'=x" + x0(1)

<y>" = y +<y>0...................... (<2>)<y>" = y +<y>0...................... (<2>)

I samsvar med dette vil forholdene mellom a og g , og x' og y' være som følger: Accordingly, the relationships between a and g, and x' and y' will be as follows:

Qx01= 2R sin -^~Qx01= 2R sin -^~

Q-OY = Vx'<2>+ y'<2>Q-OY = Vx'<2>+ y'<2>

Qx01= Q~~<0>^Qx01= Q~~<0>^

/ P p" ct/ P p" ct

\/x'^ + y,£i = 2R sin — \/x'^ + y,£i = 2R sin —

a2Sin-<lN/x>'<2><+>^ ^ (3)a2Sin-<lN/x>'<2><+>^ ^ (3)

På en annen side gjelder:On the other hand, applies:

tan ( g - -|- ) - - -J-J-tan ( g - -|- ) - - -J-J-

a -1 y'a -1 y'

g - — = " tan -frg - — = " tan -fr

g = _|_ tan"<1>^- ............. (4)g = _|_ tan"<1>^- ............. (4)

Med ligningene 1-4 kan man således bestemme a og g u.t i fra en arbeidsstilling x, y som defineres i rektangulære koordinater, og bearbeidingen kan utføres på det ønskede sted ved å dreie det sirkulære bord en vinkel g og dreie armen en vinkel a med urviseren. Omdannelsen ifølge de foran gitte ligninger kan ut- føres ved hjelp av en numerisk omformingsanordning i en numerisk styreanordning. With equations 1-4, a and g u.t i can thus be determined from a working position x, y which is defined in rectangular coordinates, and the machining can be carried out at the desired location by turning the circular table an angle g and turning the arm an angle a with the clockwise. The conversion according to the equations given above can be carried out using a numerical conversion device in a numerical control device.

Det turde være unødvendig å nevne at det sirkulære bord kan dreies en mindre vinkel for å bringe arbeidsstillingen på det geometriske sted a for avkorting av den tid som kreves for lokaliseringen. It should be needless to mention that the circular table can be turned a smaller angle to bring the working position to the geometric location a to shorten the time required for the localization.

I det foregående er den nye fremgangsmåte beskre-vet i forbindelse med en verktøymaskin, men fremgangsmåten kan naturligvis også anvendes i andre innretninger, f.eks. presser, trebearbeidende maskiner, sveisemaskiner, tegnemaskiner, tekstil-skjæremaskiner og lignende hvor man har lokalisering av et emne ved hjelp av numerisk styring. In the foregoing, the new method is described in connection with a machine tool, but the method can of course also be used in other devices, e.g. presses, woodworking machines, welding machines, drawing machines, textile cutting machines and the like where you have localization of a subject using numerical control.

Claims

1. Method for locating a workpiece in a device, characterized in that the device includes a turntable to which a workpiece can be attached, and a rotary body that rotates through the center of rotation of the turntable, which method includes locating a point on the turntable at an intersection between the geometric location of a point on the turntable and the geometric location of a point on the rotary body, when the rotary body is turned.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a foundation, a circular table which is stored so that it can be located in a desired angular position on the foundation, which table is intended for receiving a workpiece, a column arranged near the circular table and arranged parallel to the axis of rotation of the circular table, an arm attached to the column and slidable on it along the center axis of the column, which arm can be located to a desired angular position by turning about the center line of the column, a main spindle which is rotatably supported in the arm, which main spindle describes a geometric location that passes through the center of the circular table when the arm rotates, and a numerical control device for controlling the circular table, the arm, and the main spindle.