198346. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés számjegyesen programozható szorítóerő létrehozására, különösen szerszámgépek szegnyergéhez
1 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés számjegyesen programozható szorítóerő létrehozására, különösen szerszámgépek szegnyergéhez, amely találmány a Szerszáingépiparban, azon belül pedig elsősorban a modern NC és CNC vezérlésű esztergagépek előállításánál kerülhet alkalmazásra. Szserszámgépeknél, különösen hosszabb munkadarabok esztergagépen történő megmunkálásánál a munkadarabok tengelyirányú megtámasztásához szegnyergeket használnak. A szegnyergek működtetéséhez, ezek szorítóerejének beállításához mindezideig emberi beavatkozás volt szükséges. A technika fejlődése során kialakult NC és CNC vezérlésű esztergagépeknél, főként robotos munkadarab-kiszolgálás esetén, gyártócelláknál és gyártósoroknál a szegnyergek kézi működtetése komoly hátrányt jelent, így alapvető igény lett a szegnyergek gépi működtetése és prgogramozhatósága, hogy működésük beilleszthető legyen az NC és CNC vezérlésű esztergagépek automatikus működési rendszerébe. Gépi szoritóerö létrehozására számos megoldás született már. Ezek lényege az, hogy a szegnyereg hüvely csúcsának a munkadarabokon való felütközése után a szegnyeregre szerelt szorítóegységben rugók ellenében a szorítóerővel arányos elmozdulás határértékét és az így nyert kapcsolójellel a szorítóegység előtolását leállítják. Lényegében ezen elv alapján működik például a 2 640 797 sz. DE közrebocsátási iratban ismertetett berendezés, ahol a szorítóerő létrehozása magának a szegnyeregnek az előtolásával történik. Itt a szegnyereghüvely csúcsának a munkadarabon való felütközése után az egész szegnyereghüvely rugó ellenében hátratolódik és a szegnyereghüvely hátsó nyúlványa egy villamos végálláskapcsolót működtet az előtolás leállítására, ahol a végálláskapcsoló helyzete a szorítóerővel arányos elmozdulást tükröző skálának megfelelően beállítható. Az 1 752 599 sz. DE szabadalmi leírásban ismertetett megoldásnál ugyancsak hasonló elv szerint egy spirális pályán mozgatott induktív érzékelővel érzékelik egy tengelyvég szorítóerővel arányos, rugóerő elleni elmozdulását. A 26 101 A/79. sz. IT szabadalmi leírásból olyan eljárás ismerhető meg szorítóerő beállítására, ahol a szorítóerő nagyságát rugókon keresztül egy piezokristály segítségével közvetlenül érzékelik. A 191 568 sz. HU szabadalmi leírásból megismerhető megoldásnál a rugó deformációs útjának kiértékelésére induktív érzékelőt alkalmaznak, amely egy váltakozó áramú híd egyik tagját képezi. A váltakozó áramú híd egy másik tagjának elhangolását követően a váltakozó áramú híd egy induktív érzékelőbe behatoló vasmag mozgatása általi kiegyenlítésével lehet a kívánt szorítóerőt beállítani. A felsorolt megoldások mindegyikére az jellemző, hogy a szorítóegység leállítását kiváltó kapcsolójel csak előzetes kézi beállítás után nyerhető, vagyis nincs lehetőség a szorítóerő automatikus működést biztosító programozására. A gépi szorítóerő létrehozására alkalmas berendezésekre általában az jellemző, hogy elektro-mechanikus rögzítőfékkel ellátott villamos motort, áttétellel ellátott hajtóművet, egy a hajtóműben forgathatóan ágyazott bordás hüvelyt, valamint a bordás hüvelyben ágyazott rugókkal szemben tengelyirányban eltolható és a bordás hüvelyt a szegnyereghüvellyel összekötő menetes orsót tartalmaznak, ahol a szegnyereghüvely - hez egy annak hátsó alaphelyzetét érzékelő villamos jeladó van hozzárendelve, emellett a gépi szorítóegység elektronikus jelfeldolgozó egységgel van felszerelve. Ilyen berendezés ismerhető meg például a 191 568 sz. HU szabadalmi leírásból, ahol a rugó deformációs útjának kiértékelésére egy induktív érzékelő van egy váltakozó áramú híd tagjaként beépítve. Ez a berendezés ugyan alkalmas beállított gépi szorítóerő létrehozására, azonban a beállítás csak közvetlen kézi beavatkozással végezhető el. A fentiek alapján a találmány által megoldandó feladat olyan eljárás, illetve berendezés létrehozása, amelyek tévén megvalósítható a szegnyeregcsúcs által kifejtett szorítóerő számjegyes programozása, miáltal a szegnyeregcsúcs szorít óerejének beállítása a szerszámgép (pl. esztergagép) elektronikus vezérlőegységén keresztül manuális beavatkozás nélkül a technológiai programban előírható. A találmány alapja az a felismerés, hogy mivel a szorítóerőt létrehozó rugók deformációs útja (hosszváltozása) arányos a szorítóerővel, ezen deformációs út digitális mérésének megoldása révén lehetőség van olyan jelek létrehozására, amelyek egy programozhatóan előírt alapjellel elektronikus úton összehasonlíthatók. Ezen felismerés alapján a kitűzött feladatot az általánosan ismert gépi szorítóegységgel rendelkező szerszámgépeknél azáltal oldjuk meg, hogy a rugódeformáló elmozdulásnak a szorítóegység valamely mozgó alkatrészén érzékelhető hosszával arányos számú digitális feszültségimpulzust állítunk elő, amelyeket bináris kódokká alakítva összegzünk, az így kapott értéket önmagában ismert módon ugyancsak bináris kód formájában előírt erőjellel hasonlítjuk össze és egybeesés esetén a szorítóegység hajtását leállító kapcsolójelet képezünk. A találmány szerinti megoldás újdonsága abban van, hogy a szegnyeregcsúcs szorítóerejének mérését közvetett úton, egy kinematikailag láncon keresztül digitális eszközökkel útmérésre vezetjük vissza, így a szegnyeregcsúcs ezzel arányos szorítóereje számjegyesen, bináris formában mérhető és hasonlítható össze az ugyancsak bináris formában előírt alapjellel. A találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósítására olyan berendezést fejlesztettünk ki, amelynek önmagában ismert szorítóegysége rögzítőfékkel ellátott villamos motort, áttétellel ellátott hajtóművet, egy a hajtóműben forgathatóan ágyazott bordás hüvelyt, valamint a bordás hüvelyben ágyazott, rugókkal szemben tengelyirányban eltolható és a bordás hüvelyt a szegnyereghüvellyel összekötő menetes orsót tartalmaz, ahol a szegnyereghüvelyhez egy annak hátsó alaphelyzetét érzékelő villamos jeladó van hozzárendelve, emellett a gépi szorítóegység elektronikus jelfelfogó egységgel van felszerelve és ezen berendezésnél a találmány értelmében a bordás hüvely külső palástjában körkörösen N számú bemélyedés van kialakítva, amelykehez a bordás hüvely közelében egy villamos jeladó van hozzárendelve, amely az elektronikus jelfeldolgozó egységgel van összekötve, míg a menetes orsó villamos motor felőli végtartományához e©r további, a menetes orsó rugódeformálás előtti alaphelyzetét érzékelő villamos jeladó van hozzáren-98.346 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
