SE458670B - Maskin foersedd med en anordning foer byte av med ett monteringshaal foersedda verktyg - Google Patents

Description

458 670 i i riktning mot armen för förflyttning av den slitna slipskivan pà dgbben till armens ankomsstation. Armen svängs därpå i för- hållande till den slitna slipskivan på dubben för placering; av slipskivan i avdragarstationen, varvid ett avdragarorgan i avdragar- stationen griper tag i slipskivan. Dá sliden därpå drar tillbaka dubben från avdragarstationen, medan slipskivan hålls kvar däri, dras dubben ut ur slipskivans nav, varvid slípskivan lämnas kvar i avdragarstationen. Avdragararmen svänges härpà för placering av avdragarstationen vid utkastarorganet där slipskivan vidare- befmütas till utkastarorganet med hjälp av t ex tyngdkraft.

Sliden för sedan den tomma dubben till slipskivelagret där dubbens axel centreras med navet på en utbytesslipskiva, varpå sliden trycker in dubben i navet pà utbytesslipskivan så att det defor- merbara navet i slipskivan deformeras, varigenom utbytesslipskivan blir lösgörbart fasthàllen pá dubben till dess att den i sin tur skall ersättas av en utbytesslipskiva från slipskivelagret.

Avdragararmens svängningsrörelse och slidens rörelser styrs lämpligen av slipmaskinens centrala programmerbara styrdator, varvid avdragningen av slitna slipskivor och upphämtningen av utbytesslipskivor från lagret sker automatiskt da en slipskiva indikerats som sliten medelst bestämning av dess diameter i en station för slipskiveputsning. Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogad ritning, på vilken fig. I är en schematisk planvy av en slipmaskin enligt uppfinningen, fig. 2 är en sidovy sedd i pilarnas 2 riktning i fig. 1 och i arbets- dockans riktning, fíg. 3 är en partiell sidovy av avdragararmen sedd i pilarnas 3 riktning i fig. 2, fig. 4 är en sidovv av en dubb användbar i uppfinningen, fig. 5 är en ändvy av dubben i fíg. 4 som visar dess bommar, fig. 6 är ett blockschema av slip- maskinens styrsystem och fig. 7 är en uppförstorad sidovy av fixturen 53.

I fig. 1 betecknar 10 en enstations-ekflxnegmaisk maskin för invändig slipning,nvilken är försedd med en dubb 12 för enkla slipskivor, " Vilken dubb är gångbart fastspänd i en roterbar spindel 14 i slipskivehjulhuvudëtü 16 för rotation kring axeln Q.

Slipskivehuvudet är buret av en sammansatt slid lß vilken är försedd med en tvär- eller X-axelslid 18a och en längsgående eller Z-axel- slid 18b, vilka är förflyttbara utefter sina respektive axlar 30 458 670 Hßdelßt till var och en anordnade servomotorer.20, 22. En med ett monteringshál för- sèdd slípskíva 24 är lösgörbart fasthàllen av dubben 12 på nedan ' beskrivet sätt.

Slipmaskinen 10 innefattar en sedvanlig fast maskinbädd 30, på vilken den sammansatta sliden 18 och en sedvanlig arbets- docka 32 är monterade. Arbetsdockan kan vara av något passande slag och innefatta en fixtur för fastspänning av ett ihåligt arbetsstycke vars invändiga cylindriska yta skall slipas under det att arbetsstycket roteras kring sin rotationsaxel R.

Mellan slipskivehuvudet 16 och arbetsdockan 32 är en avdragararm 40 anordnad, vilken är svängbar runt axeln A_ i huvudsak parallellt med chuckens 34 rotationsaxel R, (eller centrum- linje), medelst en pà maskinbädden 30 monterad motor 42.

Dubben 12 är i arbetsläge fastspänd i spindeln 14, vilken på känt sätt roterar medelst spindeldrivmotorn 44.

Slipskivehuvudet 16 kan förflyttas samtidigt i X- och Z-axelns riktning medelst slider 18a, 18b. Medelst slidernas 18a, 18b rörelser kan slipskivan 24 på dpbben 12 förflyttas till och ifrån det i chuckenf 34 fastspända arbetsstycket, d v s in i arbetsstyckets öppning och i kontakt med dess innervägg för slip- ning då armen 40 är svängd åt sidan. Slipskivan 24 på dubben 12 kan ävenu förflyttas medelst sliderna 18a, 18b i förhållande till armen 40, såsom visas i fdg. 1, och till en nagasinsränna 46 för utbytesslipskivor, visad i fig. 2 för ett ändamål som förklaras nedan.

Pig. 6 är ett blockschema av styrsystemet, vilket styr armens 40 rörelser liksom det av de X- och Z-axelsliderna 18a, 18b burna slipskivehuvudet 16. Med 62 betecknas en styrdator, vilken är programmerad att styra samtliga maskinfunktioner och synkroniseringsanordningar. Funktionerna omfattar information om smörjningsstatusf säkerhetsmekanismernas lägen, motorstatus och arbetsoperationerna. Styrdatorn 62 kan vara vilken som helst lämplig digitaldator eller mikroprocessor. I styrdatorn 62 är lägesangivelser och matningshastigheter för samtliga axial- förflyttningar i samband med arbetsmoment såsom, en slipnings- operation, en putsningsoperation, æflëgsnande och ersättning av slitna slipskivor o s v, lagrade. Styrdatorn 62 sänder styrsignaler till servomotorernas 20, 22 reglerorgan 66, 68 med avseende pá 45s 670 * X- och Z-axelslidernas rörelser, för förflyttning av slipskivan. enligt det önskade mönstret. Servomotorernas reglerorgan 66, 68 erhåller återkopplingssignaler från varvräknarna 76 respektive 78.

Med 80, 82 betecknas antingen upplösare, kodare eller "INDUCTO- SYN" givare vilka förser servomotorernas reglerorgan 66, 68 med återkopplingssàmæder'i' en med varvräknarna sluten återkopp- lingsslinga.

En lämplig styrdator 62 kan erhållas från Intel Corp. of Santa Clara, och säljes under namnet "INTEL' 86/05. Servo- motorernas reglerorgan 66, 68, 69 kan t ex vara av fabrikat "HYAMP" från Hyper Loop, Inc. Reglerorganet från HYAMP är en dubbel- riktad, helvàgs, enfas, SCR som är användbar som reglerorgan för likströmsmotorer och som lämnar likström för exakt varvtalsstyrning över ett brett varvtalsomràde. Ett annat exempel på ett lämpligt reglerorgan är det med beteckningen Size 50 från GeneralE1aflxic(b.

Servomotorerna 20, 22, 42 är likströmsmotorer. Exempel på lämpliga motorer är de med beteckningarna 3435 och 5115 från Torque Systems, sålda under varunamnet "SNAPPER .

En större motor av denna typ säljs av H. K. Porter Co.. ' Varvtalsräknarna'76, 78, 79, utgör en del av respektive likströms- motor. Upplösarna, kodarna eller INDUCTOSY -givaren 80, 82,83 kan köpas i handel och kan vara någon lämplig konventionell lägesåterkopplande anordning. Upplösare av lämplig typ säljs av Clifton Precision .Company. Eïecisionslägesgivare INDUCTOSYN(RXav linjär och rotationstyp säljs av Farrand Controls. En lämplig optisk* vinkelkodare säljs under beteckningen DRC-35 av-Dynamics Research Corp.

\ X- och Z-axelsliderna 18a, 18b är drivna medelst en konventionell kulskruv (ej visad), en Acmeskruv eller liknande, vilken roteras av servomotorerna 20, 22, såsom framgår av US 4,419,612, till vilken hänvisas, och vilka är styrda medelst det ovan beskrivna styrsystemet.

En sådan datorstyrd slipmaskins 10 arbetssätt under slipning är beskriven i detalj i US 4,419,612, visas. till vilken hän- I enlighet med föreliggande uppfinning°innefattar slip- maskinen 10 vidare en magasinsfiàumn 46,1 vilken ett eller ett- 58 flertal med monteringshål försedda utbytesslipskivor är lagrade för kcnnande an- vändning, en utkastarränna 52, i vilken slitna slipskivor släpps sásom nedan beskrives, och en på armen 40 anordnad fixtur 53, vilken är försedd med en station S1 för montering av slipskivor och en slipskiveavdragarstation S2, sàsom visas i fig. 7. _ Särskilt innefattar nxagasinsrännan 46 en lodrät U-formad kanal 60, vilken är fäst på maskinbädden 30 och är försedd med en V-formad stoppklack 62 i sin bottenånde, på vilken en utbytes- slipskiva 50 vilar. Utbytesslipskivan 50 är en med ett monteringshål ut- fOnfiKlned slipmedel försedd cylinder, i vilken ett deformerbart nav 64 av plast är anordnat. Plastnavet 64 kan vara i ett stycke med cylindern eller utgöra ett separat nav, vilket är fast- pressat i det cylindriska hâlrummet. Ett flertal utbytesslip- skivor 50 kan lagras ovanpå varandra i kanalen 60. De i magasins- rännan 46 lagrade, med monteringshälighet försedda och cylindriska utbytes- vertygens längdaxlar är i huvudsak parallella med rotatflxßaxlanw Q, R och A.

Utkastarrännan 52 för slitna skivor är fäst på maskin- bädden 30 och är placerad på den sida om armen 40, vilken är vänd från magasinrännan 46 och angrânsar till en utkastarränna 70 för arbetsstycken. Utkastarrännan 52 avslutas med en nedre öppen ände 72, genom vilken slitna skivor med hjälp av tyngdkraften faller ned i en behållare (icke visad). Likaledes avslutas utkastar- rännan 70 för arbetsstycken i sin nedre ände med en öppning 74, genom vilken slipade arbetsstycken faller ut genom tyngdkraftens inverkan i en annan behållare (icke visad). Båda rännorna 52 och 70 innefattar övre öppna ändar, 80 respektive 82, vilka är avpassade att amnxaga slitna slipskivor 50W respektive slipade arbetsstycken W fràn armens 40 fixtur 53.

Armen 40 visas i detalj i fig. 1-3 och innefattar ettf roterbart cylindriskt nav 90, vilket är monterat i höljet 91 på maskinbädden 30, som har en drivaxel'92, som är anordnad att roteras av den med en reduceringsväxel 96 försedda drivmotorn 42. Armen 40 inbegriper även konsolen 100, vilken innefattar en lodrät platta 100a och en horisontell förstyvningsfjäder 100b. I änden pà kon- solen 100 är fixturen 53 fäst medelst skruvar 102 och en för skruv- arna 102 hålförsedd fästplatta 106. Skruvarna 102 är vidare gängade: i med plattan 106 centrerade hál 108, i konsolen 100. En stöd- platta 110 sträcker sig ut från fästplattan 106 i riktning mot 458 670 slipskivehuvudet 16 och är i sin tur fäst vid en U- eller V-formad slipskivevagga 112_ Den ände på slipskivevaggan 112, vilken är närmast slipskivehuvudet 16, är fäst på en täckplatta 114, för- slagsvis medelst svetsning. En vagga 116 för arbetsstycken är i sin tur anordnad på täckplattan 114. Såväl vaggan 112 för slipskivor som vaggan 116 för arbetsstyçkšnx är öppna mot arbetsdockan 32.

Den sida pá vaggan 112 för arbetsstycken, vilken är vänd mot slip- skivehuvudet, är tillsluten medelst täckplattan 114, såsom bäst framgår av fig. 2. Den andra sidan av vaggan 112, vilken är vänd mot slípskivehuvudet, står i förbindelse med en nyckelhàlsformad öppning 120 i täckplattan 114. Nyckelhålsöppningen består av en del med stor diæmfiær 120a, avpassad att låta en sliten slipskiva passera, och en mindre öppning 120b avpassad så att dubben 12, men ej en sliten slipskiva, kan passera genom densamma. Öppning-' arnas ändamål förklaras nedan. öppningen 120a med den större diametern utgör en ankomststatíon S1 för slitna slípskivor, medan den mindre öppningen 120b tillsammans med den intilliggande täckplattans fläns 112a utgör en avdragarstatibn S2 för slitna slipskivor, varvid flänsar 112a har funktionen hos en avdragare då dubben 12 dras tillbaka ur vaggan 112 för slipskivor på ett sätt som beskrives närmare nedan. Mittpunkterna på den större öppningen 120a och den mindre 120b befinner sig på en och samma cirkelbåge med armens 40 rota- tionsaxel A som centrum.

Under drift byts en lösgörbart fasthållen slipskiva ut mot en utbytesslipskiva från dubben 12 på följande sätt, svänges för att placera ankomsstationen S armen 1 för slitna slipskivor, vilken utgöres av den cylindriska öppningen 112a, koaxiellt med arbetsstyckets. rotationsaxel R. X-axelsliden 18a förs sedan av servomotorn 20 till ett läge, med ankomsstationen S 18b, i vilket dubbens axel Q är centrerad 1 för slitna slipskivor varpå Z-axelsliden av servomotorn 22, förs till ett läge där den slitna slipskivan på dubben 12 befinner sig axiellt helt bortom täckplattan 114 och på den sida om täckplattan, vilken är vänd mot slipskivehuvudet, i ett utgångsläge P1 för avdragningsoperationen, såsom visas i fig. 1. Armen 40 svänges moturs i förhållande till dubben 12 (fig. 2) så att slipskiveavdragarstationen S2, vilken utgöres av 458 670 den cylindriska öppningen 120b, placeras i linje med rotations- axeln R, varvid öppningens 120b diameter är tillräcklfigför att låta dubben 12 inträda men för liten för den slitna slipskivan, varvid de närliggande flänsarna 112a sålunda fångar upp slipskivan och förhindrar att den dras med ut ur vaggan 112 för slipskivor i riktning mot slipskivehuvudet och håller den kvar i utgångsläget för avdragning. Den längsgående sliden 18b förs nu av servomotorn 22 iväg i längsriktningen från armen 40 och under en sådan rörelse dras dubben 12 ut ur den med hålighet försedda slipskivans de- formerade nav 64. Slíden 18b stannar i ett läge P3 för avslutad avdragníng, visat i fig. 1. Efter det att slipskivan dragits av från dubben 12 blir slipskivan kvar i-vaggan 112 för slipskivor.

Armen 40 svänges moturs för planering av fixturen 53 i utkastar- läget P4, visat i fig. 2, i vilket vaggan 112 för slipskivor och vaggan 116 för arbetsstycken är placerade i närheten av de övre öppna ändarna 80, 82 på utkastarrännorna 52 och 70, varvid en sliten slipskiva och ett färdigslipat arbetsstycke under tyngdkraftens inverkan kan falla från respektive vagga 112,116 genom respektive utkastarränna 70, 52 för bortforsling.

På samma gång som armen 40 svänges till utkastar- läget P4 förflyttas sliderna 18a och 18b samtidigt av respektive servomotor 20, 22 för placering av dubben 12, vilken är fastgängad i spindeln 14 och nu saknar slipskiva, i läget P5 för inträde i lagerrännan, visat i fig. 1. Armen süæïmr därefter kvar i läget P4 tills dess att ännu ett arbetsstycke skall kastas ut eller tills dess nästa slipskiva skall dras av och kastas ut. Dubben 12 förs dá från läget P5 pà sliden 18b in i navet på en utbytesslipskiva i lagerrännan 46 så att bommarna 130 (fig. 4 och 5) på dubben deformerar plastnavet på utbytesslipskivan, vilken slipskiva därmed är löstagbart fasthållen på dubben 12. I fig. 1 visas läget P6 för påmonterad slipskiva, i vilket utbytesslipskivan är lösgör- i bart fasthállen på dubben, genom att dubben i ränna förts in i slipskivans nav. Därefter förs sliden 18b i längsriktningen bort från lagerrännan för slipskivor, med utbytesslipskivan lösgörbart 1 fasthållen på dubben, varvid slipskivan, efter en avputsning på en slipskiveputsare 140, vilken rundar av slipskívan, är färdig att slipa arbetsstycken. Förflyttningen av dubben med den på- 458 670 pàmonterade slipskívan till slipskivehjulputsaren sker medelst sliderna 18a och 18b.

Slidernas 18a och 18n, liksom armens 40, rörelser i samband med utbytet av en sliten slipskiva mot en utbytesslip- skiva är automatiskt styrda av den centrala styrdatorn 62, vilket resulterar i avsevärt förkortad ställ- och arbetstid i samband med slipskivehjulbyte.

Uppfinningen har ovan beskrivits tillämpad på en slip- maskin men kan tillämpas pá andra verktygsmaskiner, vilka arbetar med andra med :nonteringsnàl försedda verktyg än slipskivor.

Claims (7)

I Åsa 670 P a t e n t k r a v

1. Maskin försedd med en roterbar dubb (12), ett ned ett nonteringshàl för- sett cylindriskt verktyg (24), som nedelst monteringshálet är lösgörbart trätt I pà dubben, en slid (18) för uppbärande och lägesinställning av dubben, ett verk- tygsmagasin (46) för magasinering av minst ett ned nonteringshál försett cy- lifldriskt utbytesverktyg (50), ett verktygsutkastarorgan (S2) för emottagande av ett förslítet, med nuonteringshàljörsett verktyg (5_0W) , som avdragits fràn dubben, k ä n n e t e c k n a d a v en verk- tygsavdragararm (40), som är svängbar kring en axel (A) mellan ett läge (P1), i vilket verktyget (SOW) dras av,cxh ett verk- tygsutkastarläge (P4) i närheten av utkastarorganet (52) och en ankomststation (S1) för förslitna verktyg, i vilken ett försli- tet verktyg på dubben först förs in medelst slidens rörelse, och en avdragarstation (S2), till vilken det förslitna verk- tyget är anordnat att därefter föras, varvid ankomststationen och avdragarstationen är skilda åt längs samma cirkulära båge i förhållande till verktygsavdragarens svängningsaxel och är sinsemellan så förbundna, att en svängning av armen (40) i för- hållande till dubben för det förslitna verktyget till avdragarstationen (S2), vilken station innefattar ett avdragar- organ (120b), vilket är fast anordnat på avdragararmen och an- ordnat att gripa det förslitna verktyget vid verktygsavdrag- ningsläget (P1), samt organ (42) för svängning av armen mellan verktygsavdragningsläget (P1) och verktygsutkastarläget (P4). varvid det förslitna verktyget är anordnat att dras av från dubben i avdragningsläget genom att sliden drar tillbaka dubben från avdragarstationen, medan det förslitna verktyget hàlls kvar av avdragarorganet (120b) och släpps ned i utkastarorganet (52) genom armens svängning, vilken bär det förslitna verktyget till utkastarorganet, varpå sliden är anordnad att föra den verktygslösa dubben till verktygsmagasinet (46) för lösbart fästande av ett utbytesverktyg '(50) på åubben.

2. Maskin enligt krav 1, vilken innefattar en arbetsdocka (32), som roterar arbetsstvcket (W) kring en rotations- axel (R), k ä n n e t e c k n a d a v att verktygsavdragar- armens (40) rotationsaxel (A) är i huvudsak' parallell med arbetsstyckets rotationsaxel (R). 458 670 i *° "

3. Maskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att verktygsavdragararmen (40) är svängbar i ett plan huvudsakligen vinkelrätt mot dubbens och arbetsstyckets rotationsaxlar (Q respektive R)2

4. Maskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att avdragararmen (40) innefattar en fixtur (53), vilken är försedd med en täckplatta (114), pà vilken en vagga (112) för förslitna verktyg är fäst, varvid täckplattan innefattar en nyckelháls- öppning (120), vilken står i förbindelse med vaggan (112), och vilken består dels av en i huvudsak cylindrisk öppning (120a) av en sådan diameter, att den tillåter inträdet av det förslítna verktyget och pà så sätt utgör verktygets an- komststation (S1), och dels en mindre öppning (120b) av i hu- vuasak Cyiinafisk farm, i vilken endast aubben kan införas, vilken därmed utgör verktygsavdragarstationen (S2), varjämte de bägge öppningarnas mittpunkter befinner sig på samma cirkel~ båge, vars centrum sammanfaller med avdragararmens rotations- axel (A).

5. Maskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att utbytesverktygsmagasinet utgöres av en i huvudsak vertikal ränna (46), i vilken ett flertal utbytesverktyg (50) är lagrade med sina längdaxlar i stort sett parallella med avdragararmens svängníngsaxel (A).

6. Maskin enligt krav 4, k ä-n n e t e c k n a d att verktygsavdragararmens (40) fíxtur (53) är anordnad att förflytta ett bearbetat arbetsstycke (W) och det förslitna aV verktyget (SOW) till ett utkastarorgan (70) för arbetsstycken, respektive till verktygsutkastarorganet (52), vilket är place- rat i närheten av utkastarorganet för arbetsstycken, genom vil- ka utkastarorgan ett arbetsstycke och ett förslitet verktyg kan kastas ut samtidigt.

7. Maskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att ankomststationen (S1) för verktyg är i samband med verk- tygsbytet anordnat att placeras koaxiellt med arbetsdockans ro- tationsaxel (Q), och att avdragarstationen (S2) är anordnad att därefter placeras koaxiellt med arbetsdockans (Q). ' rotationsaxel