SE463447B - Saett vid datorstyrd omstaellning av slipmaskin samt datorstyrd slipmaskin, skaerskilt rundslipmaskin - Google Patents

Description

465 447 lekarna. Detta leder i sin tur till ett ökat antal omställ- ningsoperationer med härav betingade ökade krav på opera- tören och höjda kostnader för det icke förprogrammerbara omställningsarbetet.

Det inses att ett möjliggörande av automatiserad datorstyrd omställning av slipmaskiner, så att slipcykeln kan förpro- grammeras i datorn är högeligen önskvärt.

GB,A,2.153.270 (Schaudt) beskriver en datorstyrd slipmaskin med möjlighet till frigivbar låsning av en dubbdocka, dock icke uppburen på ett överbord. Risk föreligger att smuts, skärvätska etc ansamlas i området för lâsorganen och fast- spänningsytorna.

US,A,3.803.770 (Abraham) beskriver en slipmaskin med ett över- och ett underbord vilka är försedda med separata driv- anordningar.

US,A,4.221.080 (Favrot) beskriver en tvâbordsmaskin med över- och underbord för en arbetsspindel resp. en pinoldocka som förflyttas på samma slid. Relativ förflyttning mellan borden för fastspänning resp. lösgöring av ett arbetsstycke sker på hydraulisk väg. Gemensam förflyttning av borden sker med servomotor.

US,A,2.576.497 (Austin m.fl.) beskriver en slipmaskin ned arbetsdocka och pinoldocka som är förskjutbara relativt varandra medelst en mekanism. Patentskriften beskriver emellertid ingen anordning för gemensam, samtidig förskjut- ning av de båda dockorna.

US,A,2.356.839 (Flanders) beskriver ett arrangemang vid slipmaskin som likaså medger relativ axiell rörelse mellan arbetsdocka och pinoldocka. De båda dockorna kan dessutom låsas axiellt sinsemellan och flyttas axiellt tillsammans.

Arrangemanget är relativt komplicerat och har.icke till ändamål att medge automatiserad omställning av maskinen. 463 447 DE,A,1.602.934 (Okuma Machinery Works) beskriver en svarv med automatisk inställning av en pinoldocka i axiell led.

Inställningen kan styras från en mätanordning som avkänner arbetsstyckets längd. Pinolen och dockan rör sig inte gemen- samt. I stället rör sig det skärande verktyget axiellt såsom är brukligt vid svarvar.

Inget av dessa kända arrangemang av dockor i anslutning till slipmaskiner och liknande medger sådan ovan angivna efter- strävade datorstyrda omställning, så att hela slipcykeln kan programmeras i en datorstyranordning.

Uppfinnincens ändamål I motsvarighet härtill är ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma ett sätt resp. en slipmaskin av angivet slag som medger tillförlitlig datorstyrning även av omställningsopera- tionen vid slipning av arbetsstycken av olika storlek, så att hela slipcykeln inkluderande omställning eller "upprigg- ning" kan förprogrammeras.

Ett annat ändamål är att åstadkomma ett sätt resp. en slip- maskin som Ledger utnyttjande av ett begränsat antal driv- organ för under- och överbordets rörelser och som till följd härav medger utnyttjande av ett mindre antal noggrannheten påverkande parametrar vid bordens relativinställning i sam- band ned omställningsoperationen.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma ett sätt resp. en slipmaskin som tillfredsställer ökade noggrannhetskrav i sar and med slipoperationen.

Ko;: redogörelse för uppfinningen Dessa och andra ändamål uppfylles av sättet enligt upnfinn- ingen, vars väsentliga kännetecken är angivna i kravs 1 kännetecknande del.

Genom att omställningen sker med användning av ett bro- eller bryggformat ok som är förenat med tnderbcrdet och som 465 447 uppbär ett uppspänningsorgan för arbetsstycket och/eller annan utrustning på ett avstånd över överbordet medges fri relativ rörelse mellan under- och överbord utan-att av underbordet uppburna komponenter utgör hinder för denna rörelse.

Genom att vidare endast ett drivorgan utnyttjas för bordens gemensamma rörelse till dess att ingreppsorganet ingriper mot och kvarhåller överbordet förenklas maskinens drivsystem, varjämte ökad noggrannhet erhålles vid bordens relativa lägesinställning. Det läge överbordet erhåller i samband med att ingreppsorganet ingriper mot och kvarhåller detta ger en noggrant definierad referenspunkt, från vilken under- bordets fortsatta rörelse till dettas förutbestämda refe- rensläge kan bestämmas med stor exakthet.

Särskild uppmätning av bordens relativa lägen blir onödig, eftersom datorn som styr rörelserna hela tiden har tillgång till data som representerar olika aktuella referenspunkters läge. Denna särskilda fördel betingar den möjlighet upp- finningen erbjuder att även automatisera och datorstyra själva omställningsoperationen, dvs så att hela slipcykeln kan programmeras och automatiseras.

I praktiken behöver operatören endast bland tillgängliga alternativ på datorns knappsats välja den eller de som sva- rar mot det aktuella arbetsstycket, varpå hela arbetsopera- tionen, inkluderande maskinomställning om uppriktning vid slipning av arbetsstycken med olika dimensioner sker auto- matiskt och datorstyrt i enlighet med företagen programme- ring.

I praktiken föredrages att sättet enligt uppfinningen utfö- res såsom anges i krav 2. Genom att över- och underbordet rör sig tillsammans, låsta till varandra, till en referens- punkt av angivet slag, dvs exempelvis ett ändläge i vilket bordens rörelseriktning omkastas, möjliggöres på ett säkert sätt den noggranna lägesbestämning som sättet enligt upp- 465 447 finningen förutsätter. Från detta förutbestämda läge rör sig därefter över- och underbordet tillsammans nu utan låsingrepp utan endast till följd av friktionsingrepp eftersom överbordet vilar mot underbordet. Den samtidiga rörelsen sker till dess att ingreppsorganet ingriper mot överbordet. Entydig bestämning av motsvarande referenspunkt för överbordet kan på detta sätt åstadkommas, och under- bordets rörelse i förhållande till denna referenspunkt blir i motsvarighet härtill exakt bestämd. Då underbordet upp- nått förutbestämt relativläge förenas borden ånyo medelst lâsorganet. Det inses att det faktum att ett enda drivorgan utnyttjas dels medger den eftersträvade höga noggrannheten i rörelsemönstret och vidare underlättar eftersträvad möj- lighet till förprogrammering och datorstyrning av slip- maskinens omställning.

I vissa fall föredrages att underbordets rörelse till det förutbestämda läget sker på i krav 3 angivet sätt, dvs med passage av ett ändläge, i vilket rörelseriktningen omkastas.

På detta sätt möjliggöres en ökning av noggrannheten, efter- som en ändlägespunkt av angivet slag kan definieras mycket noggrant. ökad noggrannhet vid lägesbestämningen utgående från denna referenspunkt kan därvid uppnås.

Uppfinningen avser även en datorstyrd slipmaskin, vars väsentliga kännetecken är angivna i kravs 4 kännetecknande del.

En viktig komponent vid slipmaskinen enligt uppfinningen är det frigivbara låsorganet för sammanhållning av över- och underbordet, och en lämplig utbildning av detta lås- organ anges i krav 5. Av väsentlig betydelse är sålunda att lâsorganet tillhörande element icke förorsakar några snett eller osymmetriskt ingripande krafter, vilket skulle kunna förorsaka sidoförskjutning av det ena bordet relativt det andra med försämrat slipresultat som följd. 463 447 Väsentligt är sålunda att låsorganet innefattar symme- triskt anordnade låselement som från motstående sidor ingriper mot ett långsträckt element, t.ex. i form av en linjal, på det andra bordet.

Detta element, exempelvis linjalen, skall vara axiellt fixerad, men rörligt styrd tvärs det uppbärande bordets längdriktning. Naturligtvis blir här fråga om endast mycket små rörelser i tvärriktningen, men försämrat slip- resultat kan förhindras om sådana små tvärrörelser medges.

Ytterligare ändamålsenliga kännetecken för låsorganet an- ges i krav 6 och 7. Av excenteraxlar uppburna låsklackar av angivet slag möjliggör noggrant ingrepp för låsning i godtyckligt relativläge och medger samtidigt snabb och direkt frigivning då så påfordras.

Ytterligare kännetecken för sättet resp. slipmaskinen en- ligt uppfinningen kommer att framgå av nedanstående be- skrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Beskrivningen sker i anslutning till bifogade ritningar.

Fig. 1 är en perspektivvy av en rundslipmaskin med ett tillhörande skåp för dator- och styrutrustning.

Fig. 2-4 är perspektivvyer som principiellt och schematiskt åskådliggör olika relativa lägen mellan överbord och under- bord vid datorstyrd omställning av slipmaskinen. 465 447 Pig. 5 är en delvy underifrån av en lâsanordning som för- enar över- och underbord med tvâ symmetriska lâsklackar i låsingrepp mot en linjal.

Pig. 6 är en mot fig. 5 svarande vy av låsanordningen med låsklackarna frigivna från linjalen.

Pig. 7 är en delvis skuren frontvy som visar slipmaskinens bädd med underbord jämte tillhörande broformat ok och över- bord med låsmekanism som förenar de båda borden.

Pig. 8, slutligen, är en delvis skuren sidovy genom lås- mekanismen jämte tillhörande drivanordning för denna.

Beskrivning av föredragna utföringsformer I fig. 1 visas en rundslipmaskin 1 med ett skåp 2 för dator- och styrutrustning.

Maskinstativet har en bädd 3 med en bäddslid 4 av stabil konstruktion.

Pâ bäddsliden 4 är ett under- eller arbetsbord 5 förskjut- bart lagrat i V- och planstyrningar.

Underbordet 5 uppvisar i sin tur V-styrning Sa och planstyrning 5b för ett överbord 6, vilket är förenat med underbordet medelst en på speciellt sätt utförd lås- anordning, vilken nedan skall beskrivas med hänvisning till fig. 5-8.

Underbordet drives medelst en drivanordning med en s.k. kulskruv 8 som ingriper i en mutter 9 (visad t.ex. i fig. 2) i överbordet.

Kulskruven 8 drives av en motor 11 via en kuggrem 12 förd omkring ett tandat hjul 13. En till kulskruven 8 kopplad pulsgivare 14 alstrar mot kulskruvens rotation svarande 463 447 8 pulser till ett räkneverk i styrsystemet, så att under- bordets - och därmed även överbordets - läge i varje ögon- blick_är exakt bestämt med en noggrannhet av storleksord- . ningen 1/1000 mm.

Drivmotorn 11 är en servomotor, som gör att bordet snabbt och exakt kan positioneras dels manuellt med tryckknappar, dels med program i automatiska slipcykler vid flerdiameter- slipning och längdslipning.

Via ett bryggformat ok 15 som förlöper på ett avstånd över överbordet 6 uppbär underbordet 5 en arbetsdocka 16. Över- bordet 6 uppbär en pinol- eller dubbdocka 17.

Arbetsdockan anpassas till de slipoperationer för vilka maskinen är avsedd. I sitt enklaste utförande har den en fast, icke roterande spindel. För slipoperationer mellan dubbar ger denna spindeltyp den största stabiliteten. överbordet 6 uppbär en pinoldocka 17, som är lätt flyttbar efter lösgöring av spännskruvar (icke visade).

Utöver de i fig. 1 visade dockorna kan under- och över- bordet uppbära andra typer av dockor, mätutrustning, slip- skiveskärpanordning eller innerslipanordning.

Maskinens slipskiva betecknas med 20, ett slipskiveskydd med 21 och ett munstycke för avgivning av skärvätska med 22. Ett kanalsystem för elkablar mellan datorskåpet 2 och slipmaskinen 1 betecknas med 23.

Fig. 1 visar även en ingreppsanordning 25 med ett ingrepps- organ 25a inrättat för ingrepp i ett för ändamålet utfor- mat urtag 6a i överbordet 6. Anordningen arbetar med 9 465 447 fjäderverkan mot ingreppsläget och är så utförd att över- bordets läge blir noggrant bestämt. Rörelsen till och från friläget sker under inverkan av tryckfluidumir Ingreppsorganet 25a kvarhåller överbordet i förutbestämt läge under förutsättning att nedan beskriven låsanordning mellan de båda borden är frigiven.

Låsanordningens utformning framgår av fig. 7 och 8. I överbordet 6 finnes en platta 30 som uppbär lager 34 för tvâ excenteraxlar 31 som upptill via vartdera ett kugghjul 32 ingriper mot en kuggstângsdel 33a på en kolvstång 33.

Excenteraxlarna 31 uppbär i sin nedre ände vardera en lås- klack 35 som från motstående sidor ingriper mot en med underbordet 5 förenad långsträckt linjal 36.

Väsentligt är att inga tvär- eller snedkrafter uppträder som skulle kunna förskjuta ett av borden 5, 6 i sidled relativt det andra, och därför ingriper låsklackarna 35 symmetriskt mot motstående sidor av linjalen 36.

Linjalen 36 är fixerad axiellt och kan medges utföra viss sidorörelse för att eliminera risken för tvärgående kraft- utövning av ovan angivet slag.

Såsom framgår i fig. 8 är sålunda linjalen 36 styrd på mellan underbordet 5 och linjalen anordnade styrkilar 37.

För'ïjutning av kolvstången 33 för frigivning av lås- klalkarna 35 sker från en drivcylinder 38 mot ett paket tallriksfjädrar 39. Arrangemanget är därvid sådant att fjäderpaketet 39 alltid âterför låsklackarna 35 till lås- ingrepp, om något fel skulle uppstå på drivanordningen 38.

Låsklackarnas 35 samverkan med linjalen 36 âskådliggöres i fig. 5 och 6, varvid fig. 5 visar låsklackarna i in- 463 447 10 greppsläget under det att fig. 6 visar ett frigivnings- läge. Låsklackarna åstadkommer noggrant och tillförlit- ligt ingrepp mot linjalen.

I fig. 1 visas ett arbetsstycke 40 inspänt mellan arbets- dockan 16 och dubb- eller pinoldockan 17 för bearbetning med slipskivan 20.

Arbetsstycket 40 består av en axel med flera diametersteg.

Små satser av sådana faxlar' med olika dimensioner skall slipas i maskinen, vilket_föranleder en ny upprigg- ning, dvs. förutom lösgöring av ett arbetsstycke och in- spänning av nästa en relativ rörelse mellan dockorna 16 och 17 till ett nytt arbetsläge.

För utnyttjande av sättet enligt uppfinningen kan sådan omställning åstadkommas med utnyttjande av slipmaskinens dator och styrsystem.

Fig. 2-4 åskådliggör den allmänna gången i samband med sådan omställning.

Sålunda visar fig. 2 att underbordet 5 och överbordet 6 låsta till varandra rör sig åt höger i figuren till ett ändläge.

Vid detta ändläge, visat i fig. 3 friges låsklackarna 35 från linjalen 36 på ovan beskrivet sätt genom påverkan av drivcylindern 38. Samtidigt rör sig ingreppsorganet 25a på ingreppsanordningen 25 till sitt ingreppsläge.

Kulskruven 8 börjar därefter rotera i motsatt riktning för förskjutning av underbordet åt vänster. överbordet 6 rör sig därvid - trots att låsorganet är i frigivningsläget - tillsammans med underbordet till följd av friktion.

Fig. 4 visar att ingreppsorganet 25a ingriper mot och kvar- H 465 447 håller överbordet 6. Underbordet 5 fortsätter rörelsen åt vänster. Underbordet uppnår därvid först ett ändläge, i vilket rörelseriktningen omkastas. Den fortsatta rörelsen åt höger sker en bestämd sträcka till dess att underbordet intar ett läge med förutbestämt avstånd mellan arbetsdockan 16 och dubbdockan 17.

I detta läge stannar underbordet 5, och låsanordningen âterföres till låst läge under det att ingreppsorganet 25a rör sig till sitt frigivningsläge, så att överbordet kan fritt passera ingreppsanordningen utan ingrepp. Önskat relativläge mellan under- och överborden är härvid inställt.

I fig. 4 åskådliggöres två lägesgivare 42 och 43, som i sam- verkan med nockarna 44 resp. 45 ger 0-lägessignaler för den relativa rörelsen mellan bâdden 4 och underbordet 5 resp. underbordet 5 och överbordet 6. Med hjälp av dessa 0-läges- signaler och pulsgivaren 14 kan maskinstyrningen sedan åstadkomma noggrann positionering för relativläget mellan överbordet 6 och underbordet 5.

Det är emellertid icke nödvändigt att lâsorganet frigives i ändläget. Emellertid kräves att lâsorganet frigives senast då ingreppsorganet 25a ingriper mot överbordet.

Då detta skett kan underbordet eventuellt direkt röra sig till sitt förutbestämda nya läge, dvs. utan att först passera ett ändläge där rörelseriktningen omkastas. Passage av ändlägen av angivet slag medför emellertid vissa fördelar som underlättar styrningen av rörelsen via datorstyranord- ningen.

Till den höga noggrannhet som styrsystemet erbjuder bidrar att endast en drivanordning i form av kulskruven 8 utnyttjas för båda bordens förskjutning. Såsom ovan angivits kan, ,\ 465 447 12 efter frigivning av làsanordningen mellan borden, ytterli- gare gemensam förskjutning av dessa ske med utnyttjande av friktion ända till dess att ingreppsorganet ingriper mot överbordet.

Andra typer av låsanordningar och ingreppsorgan än de visade kan förekomma. Väsentligt är emellertid därvid att utnyttjade organ icke förorsakar resultantkrafter på delar av systemet som menligt inverkar på rörelsernas noggrannhet.

Claims (8)

4-63 447 13 Patentkrav

1. Sätt vid datorstyrd omställning av slipmaskin, sär- skilt rundslipmaskin, vid slipning av arbetsstycken av .olika dimensioner med ett på en bädd rörligt underbord som uppbär ett relativt detta rörligt överbord, åtminstone ett av vilka bord uppbär ett organ för uppspänning av ett arbetsstycke såsom en arbets-, stöd- eller dubbdocka, k ä n n e t e c k n a t av att uppspänningsorganet för arbetsstycket uppbäres av underbordet på ett på avstånd över överbordet förlöpande, med underbordet förenat bro- eller bryggformat ok, att borden, låsta till varandra medelst ett låsorgan innefattande symmetriskt anordnade låselement på ett av borden vilka från motstående sidor ingriper mot ett lång- sträckt element, t.ex. i form av en linjal, på det andra bordet, förskjutes medelst samma datorstyrda drivorgan, t.ex. en motordriven kulskruv som samverkar med en i under- bordet anbragt mutter, till dess att ett på förutbestämt ställe befintligt organ ingriper mot och kvarhåller över- bordet, varvid låsorganet frigives senast då ingreppsorganet ingriper mot överbordet, att underbordet därefter rör sig till ett läge, i vilket förutbestämt avstånd mellan på borden befintliga referenspunkter uppnås, och att borden åter förenas medelst lâsorganet.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att lâsorganet mellan borden frigives i ett förutbestämt läge, t.ex. ett ändläge i vilket bordens rörelseriktning omkas- tas, och att överbordet därefter medelst friktionsingrepp rör sig tillsammans med underbordet mot ingreppsorganet.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att underbordet efter ingreppsorganets ingrepp mot över- bordet rör sig till det förutbestämda läget under passage av ett ändläge, i vilket rörelseriktningen omkastas. 463 447 4. 14

4. Datorstyrd slipmaskin, särskilt rundslipmaskin, vilken slipmaskin innefattar a) b) c) d) en bädd (3, 4), ett på bädden av ett datorstyrt drivorgan, t.ex. en med en mutter (9) samverkande motordriven kulskruv (8), dri- vet underbord (5), ett på underbordet styrt och relativt detta rörligt överbord (6), ett organ (35) för läsning av överbordet till under- bordet, så att överbordet rör sig tillsammans med under- bordet, _ ett uppspänningsorgan för ett arbetsstycke (40), t.ex. en arbets-, stöd- eller dubbdocka (16; 17) på åtminstone ett av borden (5; 6), k ä n n e t e c k n a d av f) 9) h) i) av att ett på avstånd över överbordet (6) förlöpande, med ufiaerberaet' (s) förenat bre- eller bryggfemet ek ns) uppbär spännorganet, t.ex. arbets-, stöd- eller dubb- dockan (16: 17), att ett med överbordet (6) samverkande ingreppsorgan (25a) är rörligt mellan ett frigivningsläge och ett in- greppsläge, i vilket överbordet fasthålles så att det ej kan röra sig tillsammans med underbordet (5), att en drivanordning (38, 33) för frigivning av lâsorga- net är inrättad att aktiveras senast vid ingreppsorga- nets (25a) ingrepp mot överbordet för att medge linjär relativ rörelse till förutbestämt läge mellan referens- punkter på det drivna underbordet (5) och det särskilt drivorgan saknande överbordet (6), och att låsorganet innefattar på ett av borden symmetriskt anordnade element (35), vilka är rörliga under inverkan av drivanordningen (38, 33) och inrättade att för lås- ning frân motstâende sidor ingripa mot ett lângsträckt element (36) på det andra bordet.

5. Slipmaskin enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d att det långsträckta elementet har formen av en linjal 463 447 15 (36) som är axiellt fixerad relativt det denna uppbärande bordet (5) men rörligt styrd tvärs dettas längdriktning.

6. Slipmaskin enligt krav 4 eller 5, k ä non e- t e c k n a d av att lâsorganet eller varje låsorgan innefattar en klack (35) som är rörligt uppburen av en excenteraxel (31) vilken förlöper vinkelrätt mot bordets rörelseriktning, och vilken klack är inrättad för ingrepp mot en sida av det med ett av borden förenade lângsträckta elementet, t.ex. linjalen (36).

7. Slipmaskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att excenteraxeln eller varje excenteraxel (31) uppbär ett kugghjul (32) i ingrepp med en kuggstâng (33a) som är förenad med ett på t.ex. hydraulisk eller pneumatisk väg påverkat drivorgan såsom en kolvstâng (33) för rätlinjig rörelse.

8. Slipmaskin enligt något av krav 4-7, k ä n n e- t e c k n a d av att drivanordningen är inrättad för rörelse till frigivningsläget mot fjäderverkan (39) som vid deaktivering av drivanordningen återför lâsorganet resp. låsorganen till låsingrepp.