SE463659B - Anordning foer detektering av skador paa verktyg - Google Patents

Description

463 659 2 lagrad ring som tillåter den rörformiga kroppen att rotera, en ihålig pinne monterad i ringen vid en del av dess omkrets så att pinnen sträcker sig i en riktning parallell med adaptern, varvid den ihåliga pinnen är anordnad att passa i stommen, ett kopplingsorgan anordnat att koppla samman verktygshållaraxeln med den rörformiga kroppen till dess att vridmotstàndet som pà- verkar verktygshållaraxeln överstiger ett förutbestämt värde, varjämte håligheten i pinnen är ansluten till en tryckluftskälla då den ihåliga pinnen befinner sig i verktygsmaskinens stomme, varvid ringen är utförd med en radiell kanal för tryckluft och den rörformade kroppen är utförd med en utloppskanal, som står i förbindelse med den radiella kanalen i ringen, varjämte verktygs- hållaraxeln är utförd med en kanal, vilken sträcker sig diametralt genom densamma, varvid utloppskanalen i den rörformade kroppen antingen står i förbindelse med den fria luften eller är blockerad av verktygshállaraxeln, och en tryckgivare som är ansluten på en tryckluftsledning före tryckluftskällan för detektering av kraftiga tryckförändringar i tryckluftsledningen.

Under bearbetning är verktyget normalt monterat på verktygshållaraxelns nedre del, som är monterad i den rörformade kroppen, varvid den rörformade kroppen och verktygshållaraxeln roterar tillsammans under bibehållande av deras inbördes läge.

I detta tillstånd står gasutloppskanalen i framkanten på den rör- formade kroppen i förbindelse med den ihåliga pinnen via den genom- gående kanalen i verktygshållaraxeln, varvid gastrycket i tryck- luftsledningen hålls konstant. Skulle dock ett onormalt stort vridmot- stånd uppstå i verktygshållaraxeln kcnuer verktygshållaraxeln att släpa efter i förhållande till den rörformade kroppen, varvid kanalen i den rör-- formade kroppen stängs och trycket i tryckluftsledningen ökar.

Tryckgivaren ger därvid en signal som stoppar spindeln.

Detta möjliggör ett åtgärdande innan verktyget brytes eller på annat sätt skadas, liksom att endast icke felbearbetade detaljer lämnar verktygsmaskinen. Vid obemmanad tillverkning är kontinuerlig drift möjlig om en automatisk verktygsbrytare styrs av anordningen.

Anordningen enligt uppfinningen arbetar utan elektriska anordningar på eller i närheten av roterande eller vibrerande delar. De enda nödvändiga elektriska anordningarna är en tryck- gívare med tillhörande krets. På detta sätt är fel orsakade av 3 463 659 vibrationer och dyligt undanröjda.

Enligt den föreliggande uppfinningen tätar, då adaptern är monterad i spindeln, den med adaptern sammankopplade och paral- lella ihåliga pinnen mot en på maskinstommen anordnad bussning så att pinnens hålighet, via bussningen, kommer att stå i för- bindelse med tryckluftsledningen. Anslutningen av tryckluft till anordningen sker således helt automatiskt.

Uppfinningen beskrivs nänæue nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 är en vertikal sektionerad vy av anordningen, fig. 2 är en delvy av ett kopplingsorgan samt fig. 3 och fig. 4 är sektionerade vyer som visar de inbördes lägena mellan de rörformade kroppen och verktygshâllaraxeln.

Med 1 avses på ritningen en numeriskt styrd verktygs- maskins stomme som är försedd med en spindel 2, i vilken ett avsmalnande hål är upptaget avsett att ta emot en avsmalnande adapter 3. Adaptern 3 plockas automatiskt ur ett verktygslager medelst en robothand eller annan automatisk verktygsbytare (icke visad) och är löstagbart monterad i spindeln 2.

En rörformig kropp 4 är koncentriskt fäst vid en för- storad del 7 av adaptern 3. En verktygshållaraxel 5 är fäst i den rörformiga kroppen 4 med dess främre del koncentriskt och roterbart stödd medelst ett lagerpar 6 och med dess främre ände skjutande ut från den rörformiga kroppens 4 framände.

Den rörformiga kroppen 4 är i sin främre ände försedd med en gaskanal 8, vilken sträcker sig i radiell riktning från den rörformiga kroppens 4 ena sida i dess tvärriktning och mynnar ut i dess främre ände. Verktygshållaraxeln 5 är utförd med en gaskanal 9, vilken sträcker sig diametralt genom densamma. Gas- kanalen 9 står i förbindelse med gaskanalen 8 då verktygshållar- axeln 5 är i rätt läge med avseende på den rörformiga kroppen 4 (fig. 3).

Ett kopplingsorgan 11 är anordnat, vilket kopplar samman verktygshållaraxeln 5 med den rörformiga kroppen 4. Kopp- lingen 11 innefattar en kula 12, en fläns 13 utförd i ett stycke med verktygshållaraxeln 5, en kultryckare 18, en fjäder 14 som trycker kultryckaren 18 och kulan 12 mot flänsen 13, och ett fjäderstöd 15.

Såsom framgår av fig. 1 är flänsen 13 försedd med en 463 659 4 ringformig försänkning 16, vilken delvis rymmer kulan 12 och den ringformiga kroppens innervägg är försedd med ett axiellt spår 17, vilket delvis rymmer kulan 12. Kultryckaren 18, som är glidbart anordnad på verktygshållaraxeln 5, har en avsmalnande yta i sin främre ände och trycker kulan 12 in i flänsens 13, försänkning 16 samt utåt in i den rörfimmuga kroppens axiella spår 17.

Flänsen stöds av det främre lagret 6. Fjäderstödets 15 bakre ände stöds medelst en stödring 21 i den rörformiga kroppen 4.

Stödringen 21 är försedd med ett par utsprâng 22 som sträcker sig åt motsatta håll och vilka är anordnade att passa i axiellt ut- sträckta styrhål i den rörformiga kroppen 4 så att stödringen 21 är axiellt rörlig men icke roterbar i förhållande till den rör- formiga kroppen. Utsprången 22 står i ingrepp med spår 26 an- ordnade i en gängad ring 24 som är glidbart anordnad på den rör- formiga kroppen 4.

Ett jusuaingsrör 27 är vridbart fäst på den rörformiga kroppen 4 och är medelst en invändig gänga fäst på den gängade ringen 24. Justeringsrörets 27 bakre ände stöds av den förstorade delen av adaptern 3. Vridning av justeringsröret 27 flyttar den gängade ringen 24 fram och tillbaka och därmed även stödringen 21 samt fjäderstödet 15, varvid spänningen i fjädern 14 kan regleras.

Detta möjliggör en ändring_ av storleken på det motstånd som påverkar verktygshållaraxeln 5 då anordningen för detektering av verktygsskador träder i funktion.

En ring 28 är fäst på den främre delen av den rör- formade kroppen 4 medelst ett lagerpar 29 så att den är roterbar men ej förskjutbar med avseende på den rörformade kroppen 4.

En hållare 30 är i ett stycke med ringen 28 anordnad på en del av ringens periferi. Hållaren 30 är försedd med ett styrhål 31 i sin ena ände, i vilket det medelst glidning kan ta emot en ihålig pinne 32. Styrhålets 31 främre ände är försluten. En fjäder 33 i styrhålet 31 spänner pinnen 32 bakåt. I hållaren 30 är vidare anordnat en radiell gasutloppskanal 34, vilken ställer hålig- heten i pinnen 32 i förbindelse med gaskanalen 8 i den rörformade kroppen 4.

Ett cirkelformat distanstycke 25 är anordnat på den rörformade kroppen 4 mellan lagren 29, vilket är försett med cirkelformade spår på såväl insidan som utsidan, vilka sträcker sig längs distansstyckets omkrets och står i förbindelse med 5 463 659 varandra via en radiell kanal 35. På detta sätt säkerställes att den radiella kanalen 35 alltid står i förbindelse med gasutlopps- kanalen 8 i den rörformade kroppen 4 även då den rörformade krop- pen 4 roterar med avseende på hållaren 30.

Ett par utsprång 37, 38 är fästade på den ihåliga pinnen 32 och är anpassade att passa i urtagen 39, 40 anordnade i hållaren 30 respektive den förstorade delen 7 för att hindra den ihåliga pinnen 32 från att vrida sig i förhållande till hållaren 30, även om den ihåliga pinnen förskjuts axiellt.

En bussning 41 är fäst på stommen 1 och är avsedd att rymma den bakre änden av den ihåliga pinnen 32 då adaptern 3 är monterad i spindeln 2. Bussningen 41 är vidare försedd med en gaskanal 42 så att den står i förbindelse med pinnens 32 hålig- het.

En tryckluftsledning 43 ansluter gaskanalen 42 med en tryckluftskälla 44 såsom förslagsvis en tryckluftskompressor med trycktank. En grenledning 45 är försedd med en tryckgivare 46, såsom en tryckströmställare, som är ansluten till en signalför- stärkare 47 från vilket styrsignaler sänds ut och styr verktygs- maskinerna.

Tryckluftsledningen 43 är försedd med en solenoidventil 48 placerad mellan gaskanalen 42 och grenledningen 45. Den elek- triska kretsen är anordnad att, just innan adaptern 3 monteras i spindeln 2, öppna solenoidventilen 48 och släppa ut tryckluft från gaskanalen 42.

Nedan följer en beskrivning av anordningen arbetssätt.

När adaptern 3 ej är monterad i spindeln 2 befinner sig utsprånget 38 på den ihåliga pinnen 32 i urtaget 40 på den förstorade delen 7. När adaptern 3 placeras i spindeln 2,t ex av en automatisk verktygsbytareipassar den bakre änden av den ihåliga pinnen 32 i bussningen 41, som är fäst i stommen 1. Den ihåliga pinnen förs tillbaka något mot förspänningen i fjädern 33 så att utsprånget 38 lämnar urtaget 40 och utsprånget passar in i urtaget 39, såsom framgår av fig. 1. I detta läge står gas- kanalen 42 i förbindelse med gasutloppsledningen 8 genom den ihåliga pinnen 32.

Såsom tidigare beskrivits öppnar sig solenoidventilen 48 just innan adaptern 3 monteras i spindeln 2 så att tryckluft 463 659 från tryckluftskällan 44 börjar spruta ut från gaskanalen 42, varvid damm blåses bort från gaskanalen 42 och från den bakre änden av den ihåliga pinnen 32, vilken kommer i närheten av buss- ningen 41.

Då spindeln 2 börjar rotera med den däri fästade adaptern 3 börjar ett (icke visat) på verktygshållaraxeln 5 mon- terat verktyg att bearbeta arbetsstycket. Då bearbetningen sker under normala förhållanden, överförs den rörformade kroppens 4 rotation till verktygshållaraxeln 5 medelst kulan 12 så att verktygshållaraxeln hålls i ett förutbestämt läge i förhållande till den rörformade kroppen 4, i vilket läge gaskanalen 8 står i förbindelse med kanalen 9 såsom visas i_fig. 1 och 3.

Tryckluft från gaskanalen 42 strömmar genom den ihåliga pinnen 32, gasutloppskanalen 34, den radiella kanalen 35, kanalerna 8 och 9 och ut i fria luften. På detta sätt håller sig gastrycket på en normal nivå och tryckgivaren 46 aktiveras icke.

Skulle,under en arbetsoperation, det motstånd som på- verkar verktygshàllaraxeln 5 stiga över en förutbestämd nivå p g a verktygsförslitning, fel valt verktyg eller dylikt förändras det inbördes läget mellan den rörformade kroppen 4 och verktygshållar- axeln 5, såsom visas i fig. 4. Verktygshållaraxeln 5 kommer så- ledes ej att följa den rörformade kroppens 4 rotation, varvid gaskanalen 8 i den rörformade kroppen 4 kommer att stängas av verktygshållaraxeln 5. Detta ger en kraftig tryckstegring i tryck- luftsledningen 43 som detekteras av tryckgivaren 46 som sänder en signal till signalförstärkaren 47, som sänder den förstärkta signalen till verktygsmaskinens styrorgan, som stoppar spindeln 2.

Samtidigt som spindeln 2 stoppas indikeras avvikelsen optiskt och akustiskt. Operatören kan efter kontroll om nöd- vändigt byta ut adaptern. Vid obemannad drift kan adapterbytet åstadkommas medelst en automatisk verktygsbytare varvid avsevärd tid kan vinnas.

Den beskrivna anordningen kan ha ett motsatt arbets- sätt, varvid utloppskanalen blockeras under normal drift och öppnas vid avvikelse i driften.

Claims (3)

7 465 659 P a t e n t k r a v

1. Anordning för detektering av verktygsskador på en verk- tygsmaskin innefattande en stomme (1), en spindel (2), en i spindeln (2) monterad adapter (3), en i adaptern (3) fast rör- formad kropp (4) och en i den rörformiga kroppen (4) roterbart fäst verktygshållaraxel (5) som uppbär ett verktyg, k ä n n e- t e c k n a d a v att anordningen även innefattar en i den rör- formade kroppen (4) lagrad ring (28) som tillåter den rörformiga kroppen (4) att rotera, en ihålig pinne (32) monterad i ringen (28) vid en del av dess omkrets så att pinnen sträcker sig i en riktning parallell med adaptern, varvid den ihåliga pinnen (32) är anordnad att passa i stommen (1), ett kopplingsorgan (11) anordnat att koppla samman verktygshållaraxeln (5) med den rör- formade kroppen (4) till dess att vridmotståndet som påverkar verktygshållaraxelh (5) överstiger ett förutbestämt värde, var- jämte håligheten i pinnen (32) är ansluten till en tryckluftskälla (44) då den ihåliga pinnen (32) befinner sig i verktygsmaskinens stomme (1), varvid ringen (28) är utförd med en radiell kanal (34) för tryckluft och den rörformade kroppen (4) är utförd med en ut- loppskanal, som står i förbindelse med den radiella kanalen (34) i ringen, varjämte verktygshållaraxeln (5) är utförd med en kanal (9), vilken .sträcker sig diametralt genom densamma, varvid utloppskanalen (8) i den rörformade kroppen (4) antingen står i förbindelse med den fria luften eller är blockerad av verktygs- hållaraxeln, och en tryckgivare (48) som är ansluten på en tryck- luftsledning (43) före tryckluftskällan (44) för detektering av kraftiga tryckförändringar i tryckluftsledningen (43).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den vidare innefattar en fjäder (33) vilken tvingar den ihåliga pinnen (32) i riktning mot verktygsmaskinens stomme (1).

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att kopplingen (11) innefattar dels en kula (12), vilken delvis ryms i ett axiellt spår (17) på den rörformade kroppens (4) insida, dels en fläns (13) i ett stycke med verktygshållaraxeln (5), dels en kultryckare (18) och dels en fjäder (14) som är anordnad att trycka kultryckaren (18) och kulan (12) mot flänsen (13).