RU2108220C1

RU2108220C1 - Brake shoe grinding machine with automatic correction for grinding wheel wear

Info

Publication number: RU2108220C1
Application number: RU95108350A
Authority: RU
Inventors: С.А. Семенов
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1998-04-10
Also published as: RU95108350A

Abstract

FIELD: mechanical engineering and metal working. SUBSTANCE: this can be used in grinding machines based on principles of adaptation and self-setting with results of improved quality of machining and achieving stable dimensions of shoes in conditions of mass production. Basing and clamping unit is installed in machine rigidly. Grinding head can perform reciprocating-rocking motion with axial correction due to micromovement mechanism with pneumatic drive. Grinding head is provided with diagnosis and correction device. Its body carries indicator which is kept in contact with strip connected with spring-loaded rod. Diagnosis and correction device ensures axial displacement of diamond roller and is secured on spindle unit which is connected with multiple-pin flag for indicating rotation. EFFECT: higher efficiency. 7 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и металлообработки и может быть использовано в шлифовальных станках с принципами адаптации и самонастройки. The invention relates to the field of mechanical engineering and metalworking and can be used in grinding machines with the principles of adaptation and self-tuning.

На ВАЗе используются несколько специальных шлифовальных станков в технологии обработки тормозных колодок, которые не соответствуют некоторым требованиям массового производства, в частности по критериям стабильности размерных наладок. Частые подналадки по крышке выхода размеров за пределы поля допуска, из-за износа круга или его засаливания, усложняют эксплуатацию и обслуживание станков. Фактически размер восстанавливается опытным путем при контроле пробных партий деталей, что приводит к значительному количеству брака. At VAZ, several special grinding machines are used in the technology of processing brake pads that do not meet certain requirements of mass production, in particular according to the stability criteria for dimensional adjustments. Frequent adjustments on the cover of the exit of the dimensions beyond the tolerance field, due to wear of the wheel or its greasing, complicate the operation and maintenance of the machines. In fact, the size is restored empirically when controlling trial lots of parts, which leads to a significant amount of marriage.

Известен автомат для шлифования тормозных колодок [1], содержащий две жестко установленные шлифовальные головки, два поворотных стола с приспособлениями для базирования и зажима колодок, загрузочные манипуляторы в виде кантователей и досыпателей и два транспортера-накопителя, подающих детали в зону загрузки. A known machine for grinding brake pads [1], containing two rigidly mounted grinding heads, two rotary tables with devices for basing and clamping pads, loading manipulators in the form of tilters and top-spreaders and two conveyor-drive, feeding parts to the loading zone.

Недостатком этого станка является быстрая потеря наладки шлифуемого размера из-за износа инструмента, либо засаливания шлифующей плоскости круга. Кроме того, базирование и фиксация колодок за ребро не дает достаточной жесткости колодки относительно инструмента. The disadvantage of this machine is the rapid loss of adjustment of the grinded size due to tool wear, or salting of the grinding plane of the wheel. In addition, the base and fixing of the pads by the rib does not provide sufficient rigidity of the pads relative to the tool.

Наиболее близким к заявленному является шлифовальный станок [2], в состав которого входят: магазин-накопитель в виде цепного транспорта с закрепленными спутниками, подающими детали в зону обработки в ориентированном положении, салазки с зажимным приспособлением для одной детали, совершающие возвратно-поступательное движение и обеспечивающие рабочую подачу относительно шлифовальных кругов, расположенных на шлифовальных бабках со шпинделями-пинолями, способными выдвигаться по мере износа инструмента посредством винтовой передачи, связанной с регулирующими маховиками; манипулятор-перекладчик с двумя схватами, переносящий детали с магазина-накопителя на зажимное приспособление и с зажимного приспособления на лоток-склиз; а также контрольное устройство с выдвижными щупами, дающими сигнал о выходе обработанной детали за пределы поля допуска. Closest to the claimed one is a grinding machine [2], which includes: a store-drive in the form of a chain transport with fixed satellites that feed the parts to the processing zone in an oriented position, a slide with a clamping device for one part, reciprocating and providing a working feed relative to grinding wheels located on grinding headstocks with spindles-pins, which can be extended as the tool wears out by means of a helical gear, tied up with adjusting handwheels; a manipulator-shifter with two grips, transferring parts from the store-store to the clamping device and from the clamping device to the tray-slip; as well as a control device with retractable probes giving a signal about the output of the processed part beyond the tolerance field.

Недостатком станка является большое количество вспомогательных движений, снижающих производительность, наличие подвижного зажимного приспособления, оказывающего влияние на размерную точность, невозможность восстановления режущих свойств инструмента и размерной наладки без периодических остановок станка и пробных прогонов. The disadvantage of the machine is a large number of auxiliary movements that reduce productivity, the presence of a movable clamping device that affects dimensional accuracy, the inability to restore the cutting properties of the tool and dimensional adjustment without periodic machine stops and trial runs.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является повышение качества обработки и стабильности размера колодок в условиях массового производства. The technical problem solved by this invention is to improve the quality of processing and the stability of the size of the pads in mass production.

Данный технический результат достигается тем, что в автоматическом станке с цикловым программным управлением узел базирования и зажима установлен жестко, шлифовальная головка установлена с возможностью возвратно-качательного движения и осевой коррекции за счет механизма микроперемещений с пневмоприводом и имеет устройство диагностики и правки с закрепленным на его корпусе индикатором, контактирующим с планкой, связанной с подпружиненным штоком, причем устройство диагностики и правки обеспечивает осевое перемещение алмазного ролика и закреплено на шпиндельном узле, связанном с многолепестковым флажком. This technical result is achieved by the fact that in the automatic machine with cyclic program control, the basing and clamping unit is rigidly mounted, the grinding head is mounted with the possibility of reciprocating motion and axial correction due to the mechanism of micromotion with pneumatic drive and has a diagnostic and editing device attached to its body an indicator in contact with the strap associated with the spring rod, and the diagnostic and dressing device provides axial movement of the diamond role a and fixed to the spindle carrier associated with multileaf flag.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что узел базирования и зажима установлен жестко, шлифовальная головка установлена с возможностью возвратно-качательного движения и осевой коррекции за счет механизма микроперемещений с пневмоприводом и имеет устройство диагностики и правки с закрепленным на его корпусе индикатором, который контактирует с планкой, связанной с подпружиненным штоком, причем устройство диагностики и правки обеспечивает осевое перемещение алмазного ролика и закреплено на шпиндельном узле, связанном с многолепестковым флажком, для контроля наличия вращения. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретательскому уровню. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device differs from the prototype in that the base and clamp assembly is rigidly mounted, the grinding head is mounted with the possibility of reciprocating motion and axial correction due to the micro-movement mechanism with pneumatic drive and has a diagnostic and editing device attached to it case indicator, which is in contact with the strap associated with a spring-loaded rod, and the diagnostic and editing device provides axial movement of the diamond Olika and fixed to the spindle carrier associated with multileaf flag, to check the presence of rotation. Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty." Comparison of the proposed solutions with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the inventive step.

На фиг. 1 изображен общий вид станка. На фиг. 2 показана технологическая схема шлифовки. На фиг. 3 показан разрез шлифовальной головки с механизмом автоматической компенсации износа круга. На фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3. На фиг. 5 показана конструкция устройства диагностики и правки. На фиг. 6 показан разрез Б-Б на фиг. 5. На фиг. 7 показаны узел базирования и зажима и привод возвратно-качательного движения шлифовальной головки. In FIG. 1 shows a general view of the machine. In FIG. 2 shows a grinding process diagram. In FIG. 3 shows a section through a grinding head with a mechanism for automatically compensating for wheel wear. In FIG. 4 is a section AA in FIG. 3. In FIG. 5 shows the design of a diagnostic and editing device. In FIG. 6 shows a section BB in FIG. 5. In FIG. 7 shows the base and clamp assembly and the reciprocating drive of the grinding head.

Станок (фиг. 1) имеет станину 1, на которой установлен транспорт 2, манипулятор 3, лоток накопления 4, узел 5 базирования и зажима детали с шарнирно закрепленной на нем шлифовальной головкой 6, несущей устройство 7 диагностики и правки, и маятниковый привод 8. The machine (Fig. 1) has a frame 1, on which transport 2, a manipulator 3, an accumulation tray 4, a base 5 and a clamping unit 5 with a grinding head 6 pivotally mounted on it, supporting a diagnostic and correction device 7, and a pendulum drive 8 are mounted.

В качестве транспорта 2 (фиг. 1, 2, 7) используется синхронный цепной конвейер с циклическим ходом T, равным шагу расположения палет 9, закрепленных на цепи 10, натянутой между звездочками 11 с вертикальными осями вращения. Палеты 9 имеют установочные пальцы 12 для колодок 13. Приводом 14 транспорта 2 является высокомоментный электродвигатель с волновым редуктором. As transport 2 (Fig. 1, 2, 7), a synchronous chain conveyor is used with a cyclic stroke T equal to the spacing of pallets 9 mounted on a chain 10 stretched between sprockets 11 with vertical rotation axes. Pallets 9 have mounting fingers 12 for pads 13. Drive 14 of transport 2 is a high-torque electric motor with a wave gear.

Шлифовальная головка 6 (фиг. 3) предназначена для шлифовки цилиндрической поверхности колодки 13 плоским торцем шлифовального круга 15 по радиусу R за счет шарнирного соединения ее несущего корпуса 16 с узлом 5 базирования и зажима при повороте вокруг центра O (фиг. 2). The grinding head 6 (Fig. 3) is intended for grinding the cylindrical surface of the block 13 with the flat end face of the grinding wheel 15 along the radius R due to the articulation of its bearing body 16 with the base unit 5 and clamp when turning around the center O (Fig. 2).

Конструкция шлифовальной головки 6, имеющей выдвижную пиноль 17 с встроенным шпиндельным узлом 18, обеспечивает вращение шлифовального круга 15 и его осевую подачу. При этом вращение от электропривода 19 шпиндельному узлу 18 передается через шлицевой вал 20, а выдвижение пиноли 17, зафиксированной от проворота шлицевой втулкой 21 и расположенной в направляющей гильзе 22, осуществляется посредством механизма микроперемещений, состоящего из винтовой передачи, выполненной в виде зафиксированных в осевом направлении двух гаек-шестерен 23, установленных на резьбовой части пиноли 17, вращение которым передается с помощью пары шестерен 24, жестко связанных с храповым колесом 25 за счет возвратно-поступательного движения подпружиненной собачки 26, закрепленной на скалке 27 пневмопривода 28. The design of the grinding head 6, having a retractable pinole 17 with an integrated spindle unit 18, ensures the rotation of the grinding wheel 15 and its axial feed. In this case, the rotation from the electric drive 19 to the spindle unit 18 is transmitted through the splined shaft 20, and the extension of the pin 17, fixed from rotation by the splined sleeve 21 and located in the guide sleeve 22, is carried out by means of a microdisplacement mechanism, consisting of a helical gear, made in the form of axially fixed two gear nuts 23 mounted on the threaded part of the quill 17, the rotation of which is transmitted using a pair of gears 24, rigidly connected to the ratchet wheel 25 due to the reciprocating izheniya spring-loaded pawl 26 fixed to the rolling pin 27, an actuator 28.

Предусмотрена ручная наладка шлифовального круг 15 на размер с помощью маховика 29. На несущем корпусе 16 расположено устройство диагностики и правки круга 7 (фиг. 5, 6), производящее контроль текущего состояния размерной наладки и восстановление режущих свойств круга 15. Работает по принципу фрикционной передачи вращения алмазному ролику 30, настроенному относительно радиуса R (фиг. 2) на середину поля допуска, при его врезании в тело круга 15 за счет возвратно-поступательного перемещения, чередующегося с микроподачей шлифовального круга 15. It is possible to manually adjust the grinding wheel 15 to size using the flywheel 29. On the supporting body 16 there is a diagnostic and dressing device for wheel 7 (Fig. 5, 6), which monitors the current state of dimensional adjustment and restores the cutting properties of wheel 15. Works on the principle of friction transmission rotation of the diamond roller 30, adjusted relative to the radius R (Fig. 2) to the middle of the tolerance field, when it is inserted into the body of the circle 15 due to the reciprocating movement, alternating with the micro feed of the grinding wheel 15.

Устройство 7 диагностики и правки (фиг. 5) круга 15 состоит из корпуса 31, несущего цилиндр 32 и связанную с ним пиноль 33, имеющую встроенный шпиндельный узел 34, обеспечивающий свободное вращение закрепленным на нем алмазному ролику 30 и многолепестковому флажку 35, воздействующему на датчик 36, который проходит через паз пиноли 33 и установлен в отверстии корпуса 31. Diagnostic and editing device 7 (Fig. 5) of circle 15 consists of a housing 31 supporting a cylinder 32 and a pin 33 connected thereto, having a built-in spindle assembly 34, which allows free rotation of a diamond roller 30 mounted on it and a multi-petal flag 35 acting on the sensor 36, which passes through the groove of the pinoli 33 and is installed in the hole of the housing 31.

Для настройки положения алмазного ролика 30 корпус 31 сделан подвижным в горизонтальной плоскости за счет микровинта 37 по пазам подставки 38, причем с целью контроля перемещения имеется индикатор 39, закрепленный на корпусе 31 и контактирующий с планкой 40, связанной с подпружиненным относительно подставки штоком 41. To adjust the position of the diamond roller 30, the housing 31 is made movable in the horizontal plane due to the microscrew 37 along the grooves of the stand 38, and for the purpose of controlling movement there is an indicator 39 mounted on the housing 31 and in contact with the strap 40 connected to the rod 41 spring-loaded relative to the stand.

Степень износа алмазного ролика 30 контролируется при подведении к нему планки 40 по индикатору 39 путем нажатия вручную штока 41. The degree of wear of the diamond roller 30 is controlled by bringing the strap 40 to it according to the indicator 39 by manually pressing the rod 41.

Маятниковый привод 8 (фиг. 1, 2, 7) сообщает возвратно-качательное движение шлифовальной головке 6, обеспечивая в одном направлении рабочую подачу шлифовки и в другом - синхронное движение с транспортом 2. Привод 8 аналогичен приводу 14 транспорта 2, но в отличие от него имеет возможность поворачиваться вместе с несущим корпусом 16 относительно вала 42, зафиксированного в узле 5 базирования и зажима колодок 13 на оси 43. The pendulum drive 8 (Fig. 1, 2, 7) reports the oscillating movement of the grinding head 6, providing in one direction the working feed of grinding and in the other synchronous movement with transport 2. Drive 8 is similar to drive 14 of transport 2, but unlike it has the ability to rotate together with the bearing housing 16 relative to the shaft 42, fixed in the node 5 of the base and clamp pads 13 on the axis 43.

Узел 5 базирования и зажима колодок 13 (фиг. 7) состоит из корпуса 44 в виде скобы, имеющей в верхней части упругий толкатель 45 возврата колодок 13, базирующую опору 46, базирующие элементы 47 (показан один из них), гильзу 48, несущую цилиндр зажима 49, и шток 50 с зажимной плитой, а в нижней части - ось 43, причем гильза 48 и ось 43 через подшипниковые узлы 51 (верхний и нижний) связаны с несущим корпусом 16 шлифовальной головки 6. The node 5 basing and clamping pads 13 (Fig. 7) consists of a casing 44 in the form of a bracket having in the upper part an elastic pusher 45 for returning pads 13, a base support 46, base elements 47 (one of them is shown), a sleeve 48 carrying a cylinder the clamp 49, and the rod 50 with the clamping plate, and in the lower part - the axis 43, and the sleeve 48 and the axis 43 through the bearing nodes 51 (upper and lower) are connected with the bearing housing 16 of the grinding head 6.

Работает станок следующим образом. The machine operates as follows.

Установленные вручную в зоне загрузки L на палеты 9 колодки 13 подаются транспортом 2 в рабочую зону Z на узел 5 базирования и зажима колодок 13. Шток 50 с зажимной плитой приподнимает колодку 13 с палеты 9 и передает на базирующие элементы 47, прижимая ее к опоре 46. Маятниковый привод 8 поворачивает шлифовальную головку 6 (из положения II в положение I), производящую шлифовку колодки 13 по радиусу R, на 180^o. Затем шток 50 с зажимной плитой совершает ход вниз, а колодка 13, сопровождаемая упругим толкателем 45 возврата колодок 13, опускается на палету 9. Далее маятниковый привод 8 и привод 14 транспорта 2 совершают синхронный поворот в одном направлении, обеспечивая заход новой колодки 13 в узел 5 базирования и возврат шлифовальной головки 6 и исходное положение I (фиг. 2). Манипулятор 3 снимает обработанные колодки 13 с палет 9 в зоне выгрузки Q, укладывает на лоток накопления 4 и последним движением сдвигает столб деталей вдоль лотка 4, освобождая место для следующей колодки 13. На конце лотка 4 оператор вручную складывает готовую продукцию.The pads 13, manually installed in the loading zone L on the pallets 9, are transported 2 to the working zone Z to the base 5 and the block clamping unit 13. The rod 50 with the clamping plate lifts the block 13 from the pallet 9 and transfers it to the basing elements 47, pressing it against the support 46 The pendulum drive 8 rotates the grinding head 6 (from position II to position I), grinding the block 13 along the radius R, 180 ^o . Then the rod 50 with the clamping plate moves downward, and the block 13, accompanied by an elastic pusher 45 to return the pads 13, is lowered onto the pallet 9. Next, the pendulum drive 8 and the drive 14 of the transport 2 synchronously rotate in one direction, allowing the new block 13 to enter the assembly 5 base and return of the grinding head 6 and the initial position I (Fig. 2). The manipulator 3 removes the processed pads 13 from pallets 9 in the unloading zone Q, puts it on the accumulation tray 4 and, with the last movement, moves the column of parts along the tray 4, making room for the next block 13. At the end of the tray 4, the operator manually folds the finished product.

Через определенное число циклов происходит автоматический контроль состояния размерной наладки. Устройство 7 диагностики и правки включается в работу при возврате шлифовальной головки 6 в исходное положение. Цилиндр 32 опускает алмазный ролик 30 на уровень торца вращающегося шлифовального круга 15. В случае износа круга 15 на величину K (фиг. 5) до потери контакта с роликом 30 поступает сигнал за счет датчика 36 об отсутствии вращения ролика 30. После чего пневмопривод 28 механизма микроперемещений приводит в движение пиноль 17, смещая в осевом направлении торец шлифовального круга 15 на величину m, превышающую с некоторым запасом оптимальную наладку, соответствующую плоскости n-n (фиг. 5). Повторный ход цилиндра 32 восстанавливает оптимальную наладку путем выкрошивания алмазным роликом 30 притупившихся зерен шлифовального круга 15 до уровня n-n. After a certain number of cycles, the state of dimensional adjustment is automatically monitored. The device 7 diagnostics and editing is included in the work when the grinding head 6 is returned to its original position. The cylinder 32 lowers the diamond roller 30 to the level of the end face of the rotating grinding wheel 15. In the case of the wear of the wheel 15 by the amount K (Fig. 5) until the contact with the roller 30 is lost, a signal is received by the sensor 36 about the absence of rotation of the roller 30. After that, the pneumatic drive 28 of the mechanism micromotion moves the pin 17, displacing in the axial direction the end of the grinding wheel 15 by a value of m, exceeding with some margin the optimal adjustment corresponding to the plane nn (Fig. 5). The second stroke of the cylinder 32 restores the optimal setup by crumbling the dull grains of the grinding wheel 15 with a diamond roller 30 to the level n-n.

Использование предлагаемого станка, где контроль состояния инструмента, правка и коррекция размерной наладки происходит автоматически в процессе цикла работы станка без его остановки с периодичностью, заданной программой станка или аварийно, при выходе электрических параметров привода шлифовальной головки за пределы нормы, поднимает технологический уровень и позволит полностью исключить появление брака, что даст значительный экономический эффект. Using the proposed machine, where tool status monitoring, editing and correction of dimensional adjustment occurs automatically during the cycle of the machine without stopping it at a frequency specified by the machine program or emergency, when the electrical parameters of the grinding head drive are outside the norm, it raises the technological level and will allow eliminate the appearance of marriage, which will give a significant economic effect.

Claims

A brake pad grinding machine with automatic correction of grinding wheel wear, comprising transport, a grinding head, a base and clamping unit, a manipulator and a tray, characterized in that the basing and clamping unit is rigidly mounted, the grinding head is mounted with reciprocating motion and axial correction due to the mechanism of micromovements with pneumatic drive and is equipped with a diagnostic and editing device, consisting of an indicator fixed on its body, strap, spring-loaded th rod diamond roller, the spindle unit, multilobal flag, wherein the indicator is configured to contact with a rod connected to the spring-loaded rod, and the diamond roller is fixed to the spindle carrier, connected to multilobed flag.