SE530513C2 - En metod och en anordning för att bringa ett ringformat arbetsstycke att centreras automatiskt på en roterande yta - Google Patents

Description

25 30 35 530 513 2 Den svenska patentansökan nr. 0700016-9, som är under samtidig behandling beskriver ett sådant förfarande, vars ändamål är att erbjuda ett förfarande för att åstadkomma automatisk centrering av ett ringformat arbetsstycke på en roterande yta, som har ett rotationscentrum, och också för att hindra att arbetsstycket oavsiktligt tvingas mot den yttre kanten på den roterande ytan, till följd av friktion mellan arbetsstycket och ett organ, som används för att applicera kraften på arbetsstycket, och detta åstadkommes genom att förfarandet innefattar följande steg: i a) att godtyckligt placera arbetsstycket på den lång samt roterande ytan, b) att applicera ett stöd för arbetsstycket med hjälp av fingrar, som kontaktar arbetsstycket i åtminstone två på avstånd från varandra belägna positioner och har en mellanliggande medellinje, som sträcker sig radiellt mot rotationscentrum för den roterande ytan, c) att gradvis dra tillbaka sagda fingrar i riktningen för den mellanliggande medellinjen tills arbetsstycket är opàverkat av fingrarna under ett varvs rotation av den roterande ytan, “ varvid arbetsstycket har centrerats och centrum för arbetsstycket sammanfaller med rotationscentrum för den roterande ytan, och d) att anordna, på åtminstone en av sagda, på avstånd från varandra belägna fingrar, I organ för att motverka en friktionskraft, som verkar på arbetsstycket i denna position, och vilken friktionskraft annars skulle resultera i en kraftkomponent, som verkar på arbetsstycket för att förflytta det utåt från centrum av den roterande ytan.

Anordningen för att utföra detta förfarande innefattar ett tryckorgan försett med två på avstånd från varandra belägna fingrar avsedda att kontakta den yttre mantelytan på det ringfonnade arbetsstycket i två på avstånd från varandra belägna positioner, varvid tryckorganet är rörligt på ett styrt sätt radiellt mot och bort från rotationscentrum för den roterande ytan, varvid en mellanliggande medellinje mellan de två fingrarna kommer att göra radiella rörelser relativt rotationscentrum.

Detta förfarande och denna anordning enligt sagda under behandling varande ansökan arbetar på ett tillfredsställande sätt. ' Om diametem hos det ringformade arbetsstycket som skall centreras är stor, är det emellertid nödvändigt att ha ett så stort avstånd mellan ändarna av fingrarna att tryckanordningen skulle behöva vara mycket stor, och därmed uppta ett mycket stort utrymme i anslutning till den roterande ytan, varigenom lösningen som omfattas av den tidigare patentansökan är mindre lämpad för automatisk centrering av mycket stora ringformade arbetsstycken. 10 15 20 25 30 35 530 513 3 Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att föreslå en metod och en anordning lämpade för automatisk centrering också av stora ringformade arbetsstycken och för att åstadkomma detta definieras metoden av ' a) att godtyckligt placera arbetsstycket pà den lång samt roterande ytan, b) att applicera ett stöd för arbetsstycket med hjälp av ett första kontaktorgan och ett andra kontaktorgan, anordnat på avstånd från det första kontaktorganet, och vilka båda kontaktorgan individuellt står i kontakt med arbetsstycket, och är individuellt men väsentligen synkront rörliga på ett styrt, fram och återgående sätt mot och från varandra och mot och från rotationscentrum (0) för den roterande ytan (1), c) att gradvis dra tillbaka dessa första och andra kontaktorgan i riktningar bort från rotationscentrum för den roterande ytan tills arbetsstycket är opåverkat av kontaktorganen under ett varvs rotation av den roterande ytan, varvid arbetsstycket har centrerats och centrum av arbetsstycket sammanfaller med rotationscentrum för den roterande ytan, och d) att arrangera, åtminstone på ett av dessa, på avstånd från varandra belägna kontaktorgan, organ för att motverka en friktlonskraft, som verkar på arbetstycket i denna position, vilken friktionskraft annars skulle resultera i en kraftkomponent, som verkar på arbetsstycket för att förflytta detta radiellt utåt från centrum av den roterande ytan.

Anordningen för att genomföra denna metod definieras i patentkrav 5.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas mera i detalj med hänvisning till ett utföríngsexempel, som illustreras schematiskti bifogade ritning.

Fig. 1 illustrerar i en schematisk vy ovanifrån, delar av en anordning enligt uppfinningen under en inleda nde fas av automatisk centrering av ett ringformat arbetsstycke på en roterande yta.

Fig. 1 visar schematiskt en roterande yta 1, vilken är anordnad att rotera långsamt omkring dess rotationscentrum O. Denna roterande yta 1 är företrädesvis en magnetchuck av vilken som helst lämplig typ, men det är också möjligt att använda andra typer av chuckningsutrustning för axiell chuckning. På denna chuck placeras godtyckligt ett ringformat föremål eller arbetsstycke 2, som har ett geometriskt centrum A, vilket, beroende på den godtyckliga placering en av föremålet, oftast är förskjutet från rotations- centrum O för den roterande ytan 1, Under den automatiska centreringsprocessen hålls den magnetiska kraften på en låg nivå, vilket därigenom tillåter arbetsstycket 2 att vara 10 15 20 25 30 35 530 513 4 rörligt på chucken, när det påverkas av krafter som verkar i huvudsak parallellt med planet för den roterande ytan 1.

För att åstadkomma centrering av arbetsstycket 2 finns anordnat ett första kontaktorgan 3, vilket är anordnat att vara rörligt mot och bort från rotationscentrum O hos den roterande ytan 1, t.ex. med hjälp av en inte visad fram och återgående drivanordning och genom att vara styrd i gejder 4, för att kontakta den yttre mantelytan hos det ringformiga arbetsstycket 2.

Det första kontaktorganet 3 är sålunda anordnat att vara rörligt i den riktning, som visas av den raka pilen 3', och det är företrädesvis, men inte nödvändigtvis kopplat till och manövrerbart genom en (ej visad) verktygsväxlingsutrustning i en verktygsmaskin för mekanisk bearbetning, ívilken den roterande ytan 1 bildar en chuck för arbetsstycket 2.

En sådan mekanisk verktygsmaskin kan företrädesvis, men inte nödvändigtvis vara en 2 + 2 axlad CNC-maskin.

Anordningen innefattar också ett andra kontaktorgan 4 anordnat att kontakta den yttre mantelytan hos det ringformade arbetsstycket 2 i en position väl åtskild från kontaktstället mellan det första kontaktorganet 3 och arbetsstycket, och detta andra kontaktorgan 4 är också rörligt på ett fram och återgående sätt, och i den riktning som visas av den raka pilen 4', och också detta andra kontaktorgan 4 är företrädesvis, men inte nödvändigtvis kopplat till och manövrerbart med hjälp av en annan (ej visad) verktygsväxlingsutrustning i i den mekaniska bearbetning sverktygsmaskínen, i vilken den roterande ytan 1 bildar en chuck för arbetsstycket 2.

När det ringformade arbetsstycket har placerats godtyckligt på ytan 1 bringas denna att rotera sakta, och i det läget där arbetsstycket 2 har placerats så i förhållande till kontakt- organen 3 och 4, att det stöds av kontaktorganen, dras dessa gradvis tillbaka tills arbets- stycket 2 är opåverkat av kontaktorganen 3, 4 under ett varvs rotation av den roterande ytan 1. l en situation där arbetsstycket 2 har placerats så att det inte direkt äri kontakt med kontaktorganen 3, 4, avanceras kontaktorganen 3, 4 först synkront i motsatta riktningar mot rotationscentrum O för den roterande ytan 1, och när något av de båda kontakt- organen 3, 4, under dess rörelse framåt når den yttre mantelytan på arbetsstycket 2 kommer detta att svängas, så att båda kontaktorganen 3, 4 kommer att kontakta den yttre 10 15 20 25 30 35 530 513 5 mantelytan hos arbetsstycket 2 vid åtskilda positioner, varigenom arbetsstycket utsätts för två, på avstånd från varandra befintliga krafter, som båda verkar i en riktning mot rotationscentrum O hos den sakta roterande ytan 1.

Denna rörelse framåt av kontaktorganen 3, 4, vilka här verkar för att trycka mot arbetsstycket 2 bibehålles tills arbetsstycket har tryckts så långt att dess centrum A har passerat över och nått just bortom rotationscentrum Oför den roterande ytan 1.

När denna position har nåtts stoppas den framåtriktade rörelsen för kontaktorganen 3, 4, och kontaktorganen 3, 4 dras sakta tillbaka. När den roterande ytan 1 fortsätter sin långsamma rotation, kommer arbetsstycket 2 nu att tryckas tillbaka mot centrum O av den roterande ytan 1, genom påverkan av de långsamt retirerande kontaktorganen 3, 4, vilka nu verkar för att stödja arbetsstycket med hjälp av sina två på avstånd från varandra befintliga kontaktpositioner.

När arbetsstycket 2 har centrerats så att dess geometriska centrum A sammanfaller med rotationscentrum Oför den roterande ytan 1, och kontaktorganen 3, 4 fortsätter att retirera eller dras undan, kommer kontaktorganen 3, 4 inte längre att vara i kontakt med ytan på arbetsstycket, vilket därför kommer att stanna kvar i dess centrerade position. l denna position kan hållkraften hos magnetchucken kopplas över till en stark hållkraft, varpå arbetsstycket kan genom gå en maskinbearbetning soperation, såsom slipning eller svarvning.

På så sätt är det möjligt att uppnå en exakt centrering av det ringformade föremålet, utan behov av att använda mätinstrument och/eller berä kningshjälpmedel.

När det ringformade arbetsstycket fortfarande inte är centrerat och därför wobblar, kommer kontaktorganet 3, vilket under sin rörelse först kommer att träffa arbetsstycket, vid den första kontakten med arbetsstycket att kunna komma att ge arbetsstycket en kraftkomponent som strävar att snurra det ringformade arbetsstycket utåtberoende på friktionen och den vinkel under vilken kontaktorganet träffar mantelytan på arbetsstycket.

För att undvika att arbetsstycket utsättas. för sådana oönskade krafter, vilka skulle kunna omintetgöra centreringsfunktionen, skall åtminstone det kontaktorgan 3, som förväntas komma i kontakt med arbetsstycket först, vara utformat att ha sådan friktion att den resulterande f riktionskraften kan trycka ringen mot centrum av den roterande ytan, För att åstadkomma detta är kontaktorganet 3 försett med ett roterande hjul 5 eller en skiva, som 10 530 513 6 skall drivas för att rotera i en riktning, som ger en friktionskraftskomponent mellan hjulet 5 och arbetsstycket 2, som verkar för att bibehålla arbetsstycket i kontakt med hjulet 5 på kontaktorganet 3. Det andra kontaktorganet 4 kan också vara utrustad med ett hjälpmedel, såsom ett fritt roterande hjul eller en vandrande rem 6, som också kan vara drivna.

Uppfinningen är inte begränsad till det utförande som illustreras i ritningen och beskrivs med hänvisning därtill, utan modifikationer och varianter är möjliga inom ramen för efterföljande patentkrav.

Sålunda har det första och det andra kontaktorganet illustrerats att vara rörliga utefter längsgående banor, men det är också möjligt att dessa kontaktorgan kan vara anordnade att utföra fram och återgående svängningsrörelserl riktningar mot varandra och mot centrum av den roterande ytan.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 530 513 PATENTKRAV

1. En metod för att åstadkomma automatisk centrering av ett ringformat arbetsstycke (2) på en roterande yta (1), som har ett rotationscentrum (O), innefattande följande steg: a) att godtyckligt placera arbetsstycket (2) på den långsamt roterande ytan (1), b) att applicera ett stöd för arbetsstycket (2) med hjälp av ett första kontaktorgan (3) och ett andra kontaktorgan (4), som är anordnat på avstånd från det första kontaktorganet, och vilka båda kontaktorgan individuellt kontaktar arbetsstycket och är individuellt men synkront rörtiga på ett styrt, fram och återg ående sätt mot och från varandra och mot och från rotationscentrum (O) för den roterande ytan (1), c) att gradvis dra tillbaka sagda första och andra kontaktorgan (3, 4) i riktningar bort från rotationscentrum (O) för den roterande ytan (1) tills arbetsstycket är opåverkat av kontaktorganen (3, 4) under ett varvs rotation av den roterande ytan (1), varvid arbetsstycket (2) har centrerats och centrum (A) för arbetsstycket (2) sammanfaller med rotationscentrum (0) för den roterande ytan (1 ), och d) att anordna, på åtminstone en av sagda på avstånd från varandra belägna kontaktorgan (3, 4), organ (5, 6) för att motverka en friktionskraft, som verkar på arbetsstycket (2) i denna position, vilken friktionskraft annars skulle resultera i en kraftkomponent, som verkar på arbetsstycket (2) för att förflytta det utåt från centrum (O) av den roterande ytan (1).

2. En metod enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att den vidare innefattar, efter stegen 1) och b) men före stegen s) och d), att med hjälp av sagda första och andra kontaktorgan (3, 4), trycka arbetsstycket (2) mot rotationscentrum (O), så långt att centrum (A) för arbetsstycket (2) har passerat rotationscentrum (O) för den roterande ytan (1).

3. En metod enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, , att man använder åtminstone ett kontaktorgan (3, 4) utformat som ett roterande drivet hjul (5), en skiva eller en driven rem (6) för att motverka friktionskraften mellan åtminstone ett av sagda kontaktorgan (3) och arbetsstycket (2). 10 15 20 25 30 35 530 513

4. En metod enligt patentkrav 3, kännetecknad därav, att båda kontaktorganen (3, 4) har drivna hjul (5) eller drivna remmar (6).

5. En anordning för att åstadkomma automatisk centrering av ett ringformat arbetsstycke (2) på en roterande yta (1), med en metod enligt något av patentkraven 1 och 2, och innefattande en yta (1 ) anordnad att rotera omkring ett centrum (O), ett första kontaktorgan (3) anordnat att vara rörligt fram och tillbaka i en riktning» radiellt mot centrum (O) hos den roterande ytan, och ett andra kontaktorgan (4) anordnat att vara rörligt fram och tillbaka i en riktning radiellt mot centrum (O) hos den roterande ytan för att stödja och/eller trycka mot arbetsstycket (2), kännetecknad därav, att sagda första och andra kontaktorgan (3, 4) är anordnade att kontakta den yttre mantelytan på sagda ringformade arbetsstycke (2) i två på avstånd från varandra belägna positioner för att stödja arbetsstycket och alternativt trycka arbetsstycket mot och förbi rotationscentrum (O) för den roterande ytan (1) vid framåtrörelse av sagda kontaktorgan (3,4), och att gradvis förflyttas utåt vid returrörelse för kontaktorg anen (3,4).

6. En anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad därav, att åtminstone ett av sagda kontaktorgan (3, 4) är försett med organ (5, 6) anordnade att motverka friktionskrafter, som verkar mellan det ringformade arbetsstycket (2) och sagda kontaktorgan (3, 4) vid kontakt mellan det ringformade arbetsstycket och sagda kontaktorgan (3, 4).

7. En anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad därav, att organen, som är anordnade att motverka friktionskrafter är ett roterbart drivet hjul (5) eller en driven rem (6).

8. En anordning enligt något av patentkraven 5 till 7, kännetecknad därav, att båda kontaktorganen (3, 4) är försedda med individuellt drivna hjul (5) eller drivna remmar (6). ' 10 530 513 9

9. En anordning enligt något av patentkraven 5 till 8, _ kännetecknar! därav, att den roterande ytan (1) är en magnetisk chuck, och att anordningen är avsedd att placera det ringformade arbetsstycket (2) i en exakt centrerad position på chucken före en mekanisk bearbetning av arbetsstycket (2).

10. En anordning enligt patentkrav 9, kännetecknad därav, att kontaktorganen (3, 4) är kopplade till och manövreras av verktygsväxlande utrustning i en mekanisk verktygsmaskin.