DE1302429C2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen einstellen von verstellschlitten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen von VerMeiischlitten, insbesondere von Koordinatentischen an Werkzeugmaschinen, mittels die Einstellage der Schlitten bestimmenden Nocken, welche auf dem Umfang von mit den Schlitten in Antriebsverbindung stehenden Steuertrommeln angeordnet sind, wobei die Nocken in Umfangsrichtung mit Tastern zur Einwirkung kommen.

Vorrichtungen dieser Art sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden. S" ^;st csz. B. bekannt, Steuernocken, welche die Einstellage der Schlitten steuern, auf Nockentrommeln in achsparallelen Nuten verstellbar und fixierbar anzuordnen. Für das Festlegen der Haltepositioncn bei der Neueinstellung eines Arbeitsprogrammcs müssen die Nocken von Hand verschoben, genau eingestell! und fixiert werden. Diese Arbeit ist sehr zeitraubend. Zudem ist es bei diesen Ausführungsformell nicht möglich, mitteis der erwähnten Nocken gleichzeitig auch die Bewegungsrichtung zu steuern. Diese muß durch zusätzliche Steuermittel. /.. B. durch zusätzliche Nokken am einen Trommelende separat programmiert werden.

Es ist auch schon bekannt. Schaltnocken in Umfangsrichtung bzw. in Rotationsrichtung von Steuerirommeln verstellbar zu gestalten, wobei diese mit entsprechenden Tasfern /ur Einwirkung kommen. Bei einer bekannten Ausführungsform liegen dabei Nokkenringe in einzelnen radialen Nuten der Trommel

in verhältnismäßig großen Abständen voneinander. Solche Ausführungsformen haben den Nachteil, daß die Programmierung, d. h. die erstmalige Einstellung der Nocken für das Arbeitsprogramm eines neuen Werkstückes, insbesondere die Feineinstellung inner-

halb enger Toleranzgrenzen, sehr zeitraubend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auf sehr einfache Weise die Vorbereitung eines neuen Arbeitsprogrammes, also die Einstellung der Schaltnocken

i.s für ein neues Werkstück ermöglichen soll. Zudem sollen auf einer Steuertrommel pro Längeneinheit möglichst viele Nocken angeordnet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nocken am äußeren Umfang von sich

ίο auf den Steuertrommeln unter Eigenspannung festklemmenden Klemmringen angeordnet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Klemmring je einen durchgehenden, sich radial nach außen keilförmig erweiternden Schlitz auf, der in einer vorbestimmten Winkellage zu den Nocken steht, wobei in einem festen Träger in gleicher Winkellage Bohrungen angeordnet sind, in denen Bolzen mit keilförmigen Enden verschiebbar geführt sind, welche Bolzen ein Spreizen der Klemmringe ermöglichen.

Durch diese Ausbildung gestaltet sich die Programmierung, d. h. die Neueinstellung der Schaltnocken, äußerst einfach, indem der Verstellschüttcn automatisch in eine bisherige Position gefahren und dann mit tels eines in die entsprechende Bohrung eingeführten Bolzens der betreffende Klemmring gespreizt wird. Hierauf wird der Tisch in die neue Position verstellt und der Bolzen entfernt, wodurch der entsprechende Klemmring auf die neue Posnion eingestellt ist

Die Voreinstellung der einzeln lösbaren Klemmringe kann somit rasch und mit großer Präzision erfolgen. Die Ausbildung der Schaltglieder als Klemmringe hat zudem den Vorteil, daß sie auf ihrer Steuertrommei in axialer Richtung nur wenig Raum beanspruchen. Es können also auf einer verhältnismäßig kurzen Steuertrommel viele Klemmringe angeordnet werden.

Es ist zwar bei einer Bohrmaschine mit automatischem Ablauf des Arbeitsprogrammes bereits bekannt. Ringe mit sich radial nach außen keilförmig erweiternden Schlitzen als Steuerglieder zu verwenden. Es handelt sich dabei aber nicht um Kiemmringe. Diese Ringe sind festgeschraubt und die keilförmigen Schlitze bilden Anschlüge fur ein axial zu den Ringen bewegtes Tastglied.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist jede Steuertrommel mittels einer Spannzange mit ihrer Antriebswelle verbunden, wobei die Hacken der Spannzange mittels einer Tcllerfeder spreizbar sind, die ihrerseits durch eine Spannschraube veränderbar ist, wobei eine Feder und eine Mutter zum Festklemmender Steuertrommcl am Träger vorgesehen sind.

Dies ermöglicht ein Verdrehen der Antriebswelle gegenüber der Sleuertrommel mit einem bereit¹-, eingcstellten Arbeitsjrogramm und damit die jeweilige Einstellung eines neu auf den Verstellschlitten aufgespannten Werkstückes auf die Koordinate der ersten

i 302

Bohrung.

Λη Hund der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Koordinatentisches mit /wet Steuerirummeln in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tisch nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Steuertrommel mit der Abtastvorrichtung und den Einstellbolzen,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Steuertrommel.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Koordinatentisch weist einen Fuß 1 auf, der z. B. in Walzlagern leicht beweglich einen Querschlitten 2 trägt, welcher durth einen nicht dargestellten Elektromotor in y-Richtung verschiebbar ist. Auf dem Schlitten 2 ist, ebenfalls /. B. in Wälzlagern gelagert, der Aufspann- an tisch 3 in .v-Riehiung mittels eines nicht dargestellten

I kktiomotors verschiebbar.

Aiii Tisch 3 sind die ^inen Ender, von zwei Stahlbändern 4a, 4b befestigt, deren andere Enden auf der z> inidrischen Umfangsfläche einer Trommel S festge- 2s spannt sind, die am Schiinen 2 gelagert und mittels emur Welle 6 mit einer Steuertrommel VKxverbunden ist Die Anordnung ist derart getroffen, daß einer Verschiebung des Tisches 3 über den ganzen Hubweg L"Pe Drehung der Steuertrommel Wxum etwas weniuer als 360" entspricht.

Am Schlitten 2 ist ferner eine Trommel 7 gelagert, deren Achse senkrecht /ur Trommel 5 verlauft. Auf ■j_! zylindrischen Umfangsfliiche der Trommel 7 sind die Enden zweier Stahlbänder 8a, 8h befestigt, deren ii-idere Enden am Fuß 1 festgespannt sind. Bei der \ erschiebungdes Schlittens 2 in v-Richtung über den >>.;üizen Hub dreht sich somit die Trommel 7 um etwas ■veniger als 360°. Diese Drehung wird durch ein Kegclradpaar 9 auf eine Welle 10 umgelenkt, an deren f.-.nde die Steuertrommel Wy sitzt. Die beiden Steuertrommeln VKv, Wy liegen somit nebeneinander und weisen parallele Achsen auf. Die Bewegungen des Schlittens 2 und des Tisches 3 werden durch nicht dargestellte Mittel spielfrei auf die Stcuert^rommcln Wx und Wy übertragen.

Die beiden Stcuertrommcln Wx, Wy weisen einen grundsätzlich gleichen Aufbau auf. In den Fig. 3 bis 5 ist deshalb nur die Trommel Wx gezeigt. Auf der Trommel Wx ist eine Anzahl Klcmmringe 11 unter 5" Figenspannungfestgeklemmt. Diese Klemmringe besitzen eine genügende Spannkraft, so daß sie von den durch die Abtastorgane verursachten Kräften nicht verschoben werden können. Die Klemmringe 11 weisen zwei als Steuernocken dienende Schrägflächen 12 auf. die genau um I HO" versetzt sind und Übergangsflächen zwischen einem erhöhten Teil 11/) und einem niedrigeren Teil 11« des Umfangcs der Klemmringe

II bilden. Die Umfangsfliiche jedes KIcmmringcs wird von einem Taster 13 abgetastet, der mit cleklrisehen Schaltern 14, 15 zusammenwirkt, welche die Stiomzufuhr /um Verstellmotor des Tisches 3 steuern. Die Svuerung der Tisehbewcgung durch die Taster 13 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Es sei nur erwähnt, daß der Tisch 3 jeweils genau dann angehalten und festgeklemmt wird, wenn sich die Spitze H3u des '!'asters 13 in der Mitte der Sehrägflache 12 befindet.

In der um einen Winkel von <« = W" zur horizontalen Ebene £„, die durch die Mitten der Schrägflachen 12 verlauft, gedrehten Ebene E₁ ist in jedem Klemmring ein durchgehender, sich radial nach außen keilförmig erweiternder Schlitz 16 vorgesehen. In einem über der Trommel Wx angeordneten und tängs derselben verlaufenden Träger 17 sind Bohrungen 18 vorgesehen, die alle in der radial zur Walze verlaufenden Ebene £_v liegen. Der Abstand der Bohrungen entspricht dem Abstand der einzelnen Klemmringe 11, der, wie in Fig. 5 gezeigt, bei der praktischen Ausführung der Trommel Wx durch Distanzringe festgelegt wird. In die Bohrungen 18 können Bolzen 19 eingesetzt werden, die ein keilförmiges Ende 20 aufweisen, dessen Keilwinkel demjenigen des Schlitzes 16 entspricht.

Zum Neueinsteilen eines Klemmringes zwecks Speicherung einer neuen Tischstellung wird wie folgt vorgegangen: Zuerst wird das elektrische Abtast- und Antriebssystem eingeschaltet, damit der Tisch in die durch den betreffenden Ri'-g 11 bestimmte Lage fährt, wie sie in Fig. 3 dargcsteht ist. Hierauf wird ein Bolzen 19 in die Bohrung 18 eingeführt und fest eingepreßt, so daß der Klemmring 11 gespreizt wird und lose auf der Trommel IKx- sitzt. Nun wird der Tisch 3 i:i die neue Lage verschoben und genau eingestellt. Hierauf wird der Bolzen 19 herausgezogen, wodurch sieh der Klemmring 11 wieder an der Trommel Wa festklemmt. Die neue Stellung des Tisches ist damit gespeichert. Sie kann nun jederzeit durch automatische Abtastung wieder eingesteuert werden. Auf genau gleiche Weise kann der Schlitten 2 mittels der Trommel Wy gesteuert werden.

In Fig. 5 ist die praktische Ausfuhrungsform der Steuertrommel VKv dargestellt. Au> dieser Figur ist ersichtlich, daß unter jeder Bohrung 18 zwei Klemmringe 11 angeordnet sind, um bei einer bestimmten Länj,e der Trommel IKv eine möglichst große Zahl von Klemmringen unterbringen zu Können. Die Bolzen 19 sind in diesem FaIH nur mit einem über ihren halben Querschnitt reichenden keilförmigen Teil 20 versehen, so daß sie in zwei zueinander um 180° gedrehten Lagen entweder den einen oder den anderen Klemmring 11 spreizen kennen. Im Trainer 17 sind zwei Lager 21 für die "Trommel VKv vorgesehen. Damit die Klemmringe !1 aufgeschoben werden können, ist das eine Ende konisch ausgebildet und mit einem Kopf 22 versehen, der mittels Schrauben 23 an der Trommel VKv befestigt ist. Der Kopf 22 enthält eine Nut 26, in div. eine Platte 24 eingreift, mittels welcher die ganze Steuertrommel axial in der richtigen Lage geführt ist. In die Nut 26 greift auch eine Blattfeder 24« ein. die mittels einer Mutter 25 gespannt werden kann, wodurch sich die Trommel H'v am träger 17 festklemmen läßt

!Der Antrieb der 'Trommel Wx erfolgt von der Welle Ί über eine Hülse 27 und eine Spannzange 28. Die Backen 30 eier Spannzange werden von einer 1 el-Ierfeder31 gegen eine zylindrische' innenfläche 29i;rr Trommel VKv gepreßt. Die Tellerfeder 31 wird ihrerseits mittels einer Hülse 32 von einer Spannschraube 33 gespannt, so daß sich ihr Umfang vergrößert und die Backen 30 gegen die Fläche 29 preßt. Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine sogenannte Niillpiinktverschiebuiig. Wenn die Klemmringe 11 bereits auf ein bestimmtes Arbeitsprogramm, z. Ii. ein Bohrbild, eingestellt sind, aber das auf dem Tisch 3 aufgespannte Werkstück noch nicht in der richtigen

;c bezüglich dei"Trommel M'.v liegt, ist es nach dem ziehen der Mutter 25 und dem Losen der Schniube möglich, von Hand oder mittels einer Hinstelloptik ι Tisch 3 bezüglich der Koordinate der ersten Höhg genau einzustellen. Hie Antriebswelle 6 ver-

schielit sich dabei gegenüber der Trommel Wx. Nach der Umstellung wird dann die Schraube 33 wieder angezogen und die Mutter 25 gelöst. Die Trommel Wx befindet sich dann in der richtigen Stellung bezüglich des Tisches bzw. des Werkstückes.

Hierzu 1 Blatt /cichmiimen

Claims (3)

i 302 429 Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen von Verstellschlitten, insbesondere von Koordinatentischen an Werkzeugmaschinen, mittels die Einstellage der Schlitten bestimmenden Nocken, welche auf dem Umfang von mit den Schlitten in Antriebsverbindung stehenden Steuertrommeln angeordnet sind, wobei die Nocken in Umfangsrichtung mit Tastern zur Einwirkung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (12) am äußeren Umfang von sich auf den Steuertrommeln ( Wx, Wy) unter Eigenspannung festklemmenden Klemmringen (11) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klemmring (11) je einen durchgehenden, sich radial nach außen keilförmig erweiternden Schlitz (16) aufweist, der in einer vorbestimmten Winkellage (α) zu den Nocken (12) steht, und daß in einem festen Träger (17) in gleicher Winkellage («) Bohrungen (18) angeordnet sind, in denen Bolzen (19) mit keilförmigen Enden (20) verschiebbar geführt sind, welche Bolzen (19) ein Spreizen der Klemmringe (11) ermöglichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuertromrnel ( Wx bzw. Wy) mittels einer Spannzange (28) mit ihrer Antriebswelle to bzw. IU) verbunden ist, wobei die Backen (30) der Spannzange mittels einer Tellerfeder (3^ spreizbar sind, die ihrerseits durch eine Spannschraube (33) verändei >ar ist, und daß eine Feder (24a) und eine Mutter (25) zum Festklemmen der Steuertrommel ( Wx bzw. Wy) am Träger (17) vorgesehen sind.