SE445192B - Bearbetningsmaskin - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7903861-8 z nom ett hävstångssystem eller en hydraulisk anordning.

Denna kända metod, vilken är den enklaste och den enda som hittills verkligen använts, uppvisar åtskilliga olägenhe- ter med avseende på såväl en dålig arbetskvalitet som svårig- heter vid förberedelsearbetet, vilket måste utföras av mycket skicklig personal för att apparaturen skall kunna inställas till att åstadkomma den önskade konturen vid varje variation i profilkontur. _ I praktiken kan användningen av en kamskiva och kamföl- jare lätt medföra arbetsfel eller dålig precision i den önska- de profilkonturen, speciellt när profilen uppvisar plötsliga konturförändringar, eftersom kamföljaren vid arbete vid hög hastighet "hoppar" på kamprofilen och då återger sådana hopp på arbetsstycket.

Vidare erfordrar varje variation i profilkonturen en ny kamskiva, vilken skall anbringas på apparaturen och inställas för att noggrant centrera verktygets väg på det framförda ar- betsstycket.

De ovan angivna olägenheterna medför avsevärda tidsför- luster och erfordrar en hög grad av tekniskt kunnande hos an- vändaren.

Ett syftemål hos föreliggande uppfinning är följaktligen att tillhandahålla en profilbearbetningsapparatur, vilken kan framställa arbetsstycken med hög kvalitet utan att nya kamski- vor behöver framställas och apparaturen inställas, eller all- mänt komplicerade, tidskrävande och svåra tekniska processer behöver genomföras. Ett annat syftemål hos uppfinningen är att tillhandahålla en apparatur av angiven typ, vilken förutom de angivna fördelarna uppvisar en stor mångsidighet, eftersom den kan framställa olika formade profiler med olika verktyg, och även flera än en profil på samma arbetsstycke.

Enligt uppfinningen kännetecknas apparaturen väsentligen av att den innefattar en avkännings- och detekteringsanordning, 'vilken är anordnad att detektera konturen av ett mönster som framföres under samma betingelser som arbetsstyckena, en elek- tronisk anordning, vilken är anordnad att lagra denna kontur, och en operativ anordning, vilken har en drivanordning för in- reglering av verktygets rörelser, varvid drivanordningen och verktyget styres i enlighet med frammatningsrörelserna hos transportören för arbetsstycket av den elektroniska anordningen 10 15 20 25 30 35 7903861-8 3 för att reproducera den lagrade mönsterkonturen.

Den föreliggande apparaturen möjliggör en lösning av de ovan angivna problemen, eftersom den elektroniska anordningen nedbryter mönstrets kontur till ett tillräckligt stort antal elementära avsökningsenheter för att möjliggöra ett átergivande av samma kontur med hög noggrannhet; varvid de erforderliga processerna för inställning av en ny kontur är synnerligen enkla och snabba. _ Dessa och ytterligare drag i uppfinningen beskrives i det följande i närmare detalj under hänvisning till en föredragen utföringsform som visas i den medföljande ritningen.

I ritningen utgör fig 1 en sidovy av en maskin enligt uppfinningen. Pig 2 utgör en sidovy av en anordning för detek- tering av mönstrets kontur, varvid anordningen visas från tvär- sektionslinjen 2-2 i fig 1. Pig 3 utgör en tvärsektionsvy av den i fig 2 visade anordningen utefter linjen 3-3 i fig 2. Pig 4 utgör en sidovy av en operativ anordning, visad efter tvärsek- tionslinjen 4-4 i fig 1. Fig 5 utgör ett blockdiagram av den elektroniska anordningen i apparaturen enligt fig 1. Pig 6 utgör ett diagram som visar arbetssättet hos den elektroniska anord- ningen. Pig 7 och 8 utgör schematiska vyer som visar arbetssät- ten hos apparaturen. Fig 9 och 10 utgör schematiska vyer, vilka visar arbetssättet hos apparaturen när tvâ verktyg användes för att forma en enda profilkontur.

Enligt fig 1 innefattar den visade apparaturen på känt sätt ett stativ 10, vilket uppbär en linjär transportör 12, 14, vilken är anordnad att anbringa i läge och reglera frammatningen av enstaka arbetsstycken, exempelvis träpaneler. Vanligen har dessa paneler i förväg bearbetats och ledes till apparaturen i platt tillstånd, så att ett verktyg korsar frammatningsvägen för en panelkant, varvid verktyget exempelvis utgöres av en fräs med vertikal axel. Enligt fig 1 uppbäres fräsen av en vagn 18, vilken kan ínställas i vertikalled utefter en bärarpelare 16 och som drives av en motor 20. Fräsen 22 kan tillsammans med sin motor 20 förflyttas i en riktning vinkelrätt mot planet för fig 1 för att utforma en given kontur på frammatade stycken när sådana rörelser hos verktyget på lämpligt sätt korreleras med frammatningsrörelset för arbetsstycket. 10 15 '20 25 30 35 40 7903861-8 4 Lämpligen anbragt i ett nedströmsläge i förhållande till anordningen 16, 18, 20 och 22 (eller på ett separat sta- tiv) uppvisar apparaturen en anordning 24 för detekteríng medelst en avkännare av rörelserna i en riktning vinkelrät mot planet för fig 1 och i förhållande till en nollinje, såsom er- fordras för att utbilda en given kontur medelst verktyget 24 eller för att följa samma kontur på ett mönster medelst avkän- naren. De angivna rörelserna hos avkännaren, vilka detekteras av anordningen 24, tillsammans med dragen i mönstret och ar- betsstycket, vilka detekteras av en ytterligare anordning 26, ínmatas i en elektronisk anordning 28, vari dessa informationer lagras, och anordningen 28 kan styra rörelserna hos fräsen 22 för att återgiva mönstrets kontur.

I fig 1 visas de ovan angivna styregenskaperna hos anord- ningen 28 schematískt med en förbindelselinje 30 till anordning- en 26, en förbindelselínje 32 till detektorn 24 och en förbin- delselinje 34 till anordningen för styrning av verktyget.

Pig 7 och 8 visar schematískt arbetssättet hos apparatu- ren. Ett mönster 36 (fig 7), vilket exempelvis är handgjort, framföres av transportören 12, 14 under samma betingelser som föreligger för arbetsstyckena. Detta mönster påverkas icke av verktyget 22, vilket är anbragt i ett tillbakadraget läge, utan påverkar en avkännare 38 hos anordningen 24, varvid denna anordning kan detektera avkännarens rörelser utefter en rikt- ning y i korrelation med frammatningsrörelsen i riktningen x hos mönstret 36.

' Dessa rörelser och frammatningar lagras i den elektroniska anordningen 28, vilken senare styr återgivningen av konturen 40 hos mönstret 36 genom reglering av rörelserna hos fräsen 22 i samma riktning y (fig 8) i samband med rörelsen i x-led hos ar- betsstyckena 42) vilka successivt frammatas till bearbetnings- stationen. Under denna profilbearbetning är givetvis avkänna- ren 38 i víloläge.

Pig 2 och 3 visar i närmare detalj den anordning 24 som möjliggör detektering av avkännarens rörelser från en nollinje, såsom styres av konturen 40 hos mönstret 36. Anordningen 24 inne- fattar en avkännare 38, utformad av ett flertal skivformade ele- ment 38', 38" osv, anbragta fritt roterbara på en axel 44, och ett av dessa element, vilket har en diameter som är lika med den hos den använda profilfräsen, pâverkas av mönstret 36. Axeln 44 10 15 20 25 30 35 7903861-8 är anbragt på en hállare_46, vilken uppbär en pulsdetektor 48 och en vagn 50 som är anbragt glidbar i y-riktningen på ett par cylindergejder 52,54. Vagnen SO pâverkas av en fjäder 56, vilken verkar till att alltid hålla avkännaren 38 mot konturen 40 av mönstret 36. Rörelserna i y-led hos avkännaren 38 och vagnen SO detekteras medelst en fast kuggstång 58 som är parallell med gejderna 52, 54, och ett kugghjul 60 som ingriper i kuggstången och uppbäres av pulsdetektorn 48. Rotationen hos kugghjulet 60 i de båda motsatta riktningarna översättes i detektorn 48 medelst en eller flera transduktorer till elektriska pulser, vilka inma- tas i den elektroniska anordningen 28.

Anordningen 28 lagrar de elektriska pulserna från detek- torn 48 i korrelation med frammatningsrörelserna hos transpor- motsvarande rörelser i samma riktning y såsom visas i närmare detalj i fig 4. En- fräs 22, anordnad att bearbeta arbets- en motoraxel, vars motor 20 i sin tur är tören 12, 14, och styr hos arbetsanordningen, ligt denna figur är en stycken 42, anbragt på fast anbringad på en vagn 62, vilken är anbringad på cylindríska gejder 64,66 glidbart parallellt med y-riktningen. Rörelserna hos vagnen 62 utefter gejderna 64,66 styres av en reglermutter 68, vilken är fäst vid vagnen 62 genom en bärare 70, och av en skruv 72, lämpligen av kulmuttertyp, vilken uppbäres av en lag- ring 74 och bringas att rotera i båda riktningarna medelst en koppling 76 och en motor 78 av stegtyp eller likströmstyp.

Den visade apparaturen innefattar detekteringS- 0Ch refe- rensanordníngar (ej visade) för pávisande av mönstrets och ar- betsstyckets läge och definierande av de lagrade start- och av- brytníngspunkterna genom den elektroniska anordningen 28.

Denna senare visas i form av ett blockdiagram i fig S.

Den signal som kommer från pulsdetektorn 48, från en referens 80 och från en detektor 82 för frammatningen av mönsterkonturen in- matas i en synkronisator 84 och till en kodare 86, varifrån sig- nalerna ledes till en skrivande och avlägsningsbar kontroll- apparatur 88 och till ett minne 90, vari dragen hos mönsterkon- turen 40 lagras. För återgivande av konturen ledes de signaler som kommer från minnet 90 tillsammans med signaler som kommer från en andra referens 92 och passerar genom synkronisatorn 84 till en interpolator 94 och därefter till en styrenhet 96, vil- ken är anordnad att genom en förstärkare 98 styra driften hos motorn 78. 10 15 20 25 30 35 7903861-8 i 6 Detekteringen och lagringen av rörelser i y-riktningen, genomförda av avkännaren 38 och anordningen 28, liksom även styrsignalerna till motorn 78 för att återgiva dessa rörelser ett genomföres alltid i korrelation med frammatningen av mönstret och arbetsstycket från ett referensläge (x1,y1 i fig 6) på basis av ett förinställt frammatningselement AX, vars sekvens svarar mot en frammatningssekvens Ay, såsom visas i fig 6; där kurvan utgör ett exempel på en möjlig kontur 40. När tillräckligt små frammatningselement Ax väljes, är det möjligt att samtidigt er- hålla en tillräcklig precision i detektering och bearbetning utan att ett minne med hög kapacitet erfordras. Enligt ovan- stående process är det givetvis möjligt att detektera och åter- ge varje kontur, förutsatt att dess derivata är positiv och ändlig.

Den elektroniska anordningen 28 möjliggör en hög flexi- bilitet i arbetet, vilken icke kan erhållas med kända hydrau- liska eller mekaniska apparaturer. Exempelvis är det möjligt att arbeta med två eller flera elektroniska anordningar, vil- ka är inställda till att reglera lika många verktyg för ut- formning av olika konturer i olika lägen på samma arbets- stycke. I detta fall är det även medelst speciellt enkla styr- ningar möjligt att uppnå relativa förskjutningar av konturerna, liksom även att framställa endast en del av en eller flera lagrade konturer.

Det är även möjligt att använda en enda elektronisk an- ordning 28 för att styra två olika arbetsanordningar, vilka är anordnade i följd utefter arbetsstyckets väg, varvid vardera anordningen kan utforma en del av konturen. Verktygen 22', 22" i bearbetningsanordningarna är lika, men roterar i motsatta riktningar, såsom visas i fig 9 och 10, för att utforma en mot- svarande del av konturen utan någon risk att påverkan av verk- tyget åstadkommer uppsplíttring i träet. Denna bearbetning kan genomföras med en enda elektronisk anordning även när verktygen 22',22" samtidigt arbetar på olika arbetsstycken, vilka fram- matas i följd.

Det inses att den i det föregående angivna utföringsfor- men i olika avseenden kan modifieras utan att gå utom ramen för uppfinningen.

Claims (16)

l 79ozs61-s Patentkrav

1. Sätt att profilbearbeta paneler eller andra arbets- stycken av trä eller liknande material, varvid användes en kontinuerlig och linjär transportör för arbetsstycken (12,14) av de arbetsstycken som skall profilbearbetas, och ett rote- rande verktyg (27,18) som är anordnat längs transportörens bana och är anordnat att kunna förflyttas i riktningar vinkel- rätt mot banan mot och fràn arbetsstyckena (42) för profilbe- arbetning av dessa efter en kopia av ett mönster (36), k ä n n e t e c k n a t därav, att det mönster (36) som skall utgöra förebild för arbets- styckena (42), och arbetsstyckena transporteras efter varandra på samma transportör (12,14); att mönstret (36) föres förbi en styr- och detekteranordning (38,24), som direkt följer mönstrets (36) kontur, varvid rörel- serna hos styr- och detekteranordningen (38,24) under denna av- känningsfas omvandlas till elektriska signaler som lagras i en elektronisk centralenhet (28), och verktyget (22) under avkän- nings- och lagringsfasen intager en tillbakadragen ställning, och att de i den elektroniska centralenheten (28) lagrade mönstersignalerna efter det att avkännings- och lagringsfasen är avslutad överföres till verktyget (22,18) för styrning av dettas rörelse i förhållande till ett arbetsstyckes (42) fram- matning för att återge den lagrade mönsterkonturen (40) på arbetsstycket (42), medan styr- och detekteranordningen (38,24) befinner sig i en tillbakadragen viloställning.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att avkänningsfasen och átergivningsfasen styres som en funk- tion av den aktuella hastigheten hos transportören.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att átergivningsfasen är anpassad till en slumpvis fram- matning av arbetsstycken.

4. Sätt enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det medelst ett flertal styr- och detekter- anordningar genomföres ett flertal samtidiga avkänningsfaser som lagras elektroniskt, och att de olika avkänningsfaserna senare översättas till en på ett arbetsstycke átergiven kontur i olika arbetssteg.

5. S. Apparat för profilbearbetning av paneler eller andra arbetsstycken avfträ eller liknande material, innefattande en kontinuerlig och linjär transportör (12,14) för arbetsstycken 7903861-8 8 och minst ett roterande verktyg (22,18) som är anbragt utefter arbetsstyckets bana och är reglerbart rörligt i en riktning vin- kelrätt mot banan mot och från arbetsstyckena (42), k ä n n e - t e c k n a d därav, att apparaten ytterligare innefattar en styr- och detekteranordning (38,24), anordnad till att avkänna konturen av ett mönster (36) som med avseende pà detekteranord- ningen frammatas under samma betingelser som arbetsstycket i förhållande till verktyget (18,22), och en elektronisk anord- ning (28) som är anordnad att lagra mönsterkonturen (40), var- vid verktyget (22) under avkännings- och lagringsfasen intager en tillbakadragen, icke verksam ställning, samt en operations- anordning med minst ett motororgan (20) för att efter avkän- ningen av mönstret styra verktygets rörelse i riktning vinkel- rätt mot arbetsstyckets bana, varvid motororganet i sin tur styres av den elektroniska anordningen (28) i enlighet med arbetsstyckets frammatning för att återgiva den lagrade mönster- konturen (40) på de sekventiellt frammatade arbetsstyckena (42), medan avkännaren (38) i det elektroniska organet befinner sig i viloläge.

6. Apparat enligt krav S, k ä n n e t e c k n a d därav, att den ytterligare innefattar detektor- och referens- anordningar för att detektera frammatningen av mönstret (36) och arbetsstyckena (42) och för fixering av punkter längs två cartesiska axlar, där lagringen av mönsterkonturen och ätergivningen av mönsterkonturen på vart och ett av arbets- styckena igångsätter och stannar.

7. , Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att den elektroniska anordningen innefattar första detektoranordningar (S8) för detektering av mönstrets fram- matning, andra detekteringsanordningar (38) för detektering av rörelserna hos avkännaranordningen i riktningar vinkelrätt mot mönstrets frammatningsriktning, synkroniseringsanordningar (84) för korrelering från inställda referenslägen av varje element i frammatningen av mönsterkonturen med en motsvarande rörelse hos avkänningsanordningen i enlighet med en entydig följd, lagringsanordningar (90) där en eller flera av de en- tydiga följderna lagras, och styrsignal- och matningsanordningar (96) för styrning med avseende på en förinställd, lagrad följd av verktygsrörelser i en riktning vinkelrätt mot arbetsstyckets bana i korrelation med frammatningen av vart och ett av 9 7903861-8 arbetsstyckena längs nämnda bana.

8. Apparat enligt något av krav 5-7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att avkännaranordningen innefattar en fritt roterbar avkännare (38) som är anbragt på en vagn (S0) som kan föras i en riktning vinkelrätt mot avkännarens axel och mot frammatningsriktningen för mönsterkonturen, varvid vagnen (50) och avkännaren (38) medelst fjäderanordningar (56) pressas mot mönsterkonturen (40), och deras rörelser utefter nämnda riktning översättas till elektriska pulser med hjälp av minst en transduktor. -

9. Apparat enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att vagnen (S0) är glidbart anbragt på fixerade gejder (52,54), och att en kuggstång (58) är anbragt i ett läge parallellt med gejderna, varvid kuggstángen är i ingrepp med ett kugghjul (60) som uppbäres av nämnda vagn (50) och som påverkar en eller flera transduktorer.

10. Apparat enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k - n a d därav, att avkännaren (38) innefattar en serie av på varandra anbragta, koaxiella skivor (38',38") med olika díametrar, vilka svarar mot valda díametrar hos det roterande verktyget, varvid skivorna (38',38") är fritt vridbara på en axel (44) vinkelrätt mot mönstrets frammatningsplan.

11. Apparat enligt krav S eller 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att operationsanordningen innefattar ett rote- rande verktyg (22) som har en axel vinkelrät mot arbetsstyckets (42) frammatningsplan, varvid verktyget (24) är anbragt på en vagn (62) som reglerbart kan förflyttas i riktningar vinkelrätt mot nämnda axel med hjälp av en styrning, innefattande en mutter (68) och en skruv (72).

12. Apparat enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att skruven är av typ med recirkulerande kulor.

13. Apparat enligt krav 11 eller 12, k ä n n e t e c k - n a d därav, att skruvens vridníngsrörelse styres medelst en elektrisk stegmotor (78).

14. Apparat enligt krav 11 eller 12, k ä n n e t e c k - n a d därav, att skruvens vridningsrörelse styres medelst en likströmsmotor (78). *

15. Apparat enligt något av krav 5-14, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den innefattar mer än en enhet, som var och en är utbildad av en avkännaranordning, en elektronisk anordning 7903861-s '° och en operatíonsanordning, varvid -nheterna är anordnade att detektera olika mönsterkonturer och återge dessa på ett enda arbetsstycke, och de elektroniska anordningarna innefattar anordningar för en relativ inställning av konturerna på arbetsstyckena.

16. Apparat enligt något av krav S-15, k ä n n e - t e c k n a d därav, att var och en av de elektroniska anord- ningarna styr tvâ eller flera operationsanordníngar för att ut- bilda en enda kontur i olika, sekventiella steg medelst verktyg (22',22") med motsatta rotationsriktníngar i enlighet med träets ádring i arbetsstyckena.