DE19721331A1 - Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken gegenüber einem Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken gegenüber einem selbstzentrierenden Spannfutter.

Die Vorrichtung findet besonders Einsatz in Rohrbearbeitungs­ maschinen, wie z. B. einer Maschine zur Durchführung eines Laser­ schnittes.

Es ist bekannt, daß rohrförmig ausgebildete Werkstücke heute oft unter Zuhilfenahme eines Laserstrahles bearbeitet werden. Der Laserstrahl wird in geeigneter Weise gesteuert und ermöglicht es, in die Rohrwandung Öffnungen einzuschneiden oder auch sehr komplexe geometrische Formen mit einem Laser-Schneidverfahren durchzuführen.

Maschinen dieser Art sind vom Stand der Technik her bekannt. Üb­ licherweise wird das zu bearbeitende Rohr in einem selbstzen­ trierenden Spannfutter gespannt, welches das rohrförmige Werk­ stück festhält und in langsame Drehbewegung versetzt.

Das selbstzentrierende Spannfutter führt eine gesteuerte Drehbe­ wegung durch, und ferner ist das selbstzentrierende Spannfutter in gesteuerter Weise entlang einem Schienenpaar verfahrbar.

Dabei sind die Schienen parallel zur Achse des zu bearbeitenden Rohres angeordnet und es wird die Möglichkeit geschaffen, über das Spannfutter das Werkstück in eine langsame Drehbewegung zu versetzen, sowie das Werkstück gesteuert gegenüber dem Laser­ strahl zu verschieben.

Wenn durch das Spannfutter im Querschnitt runde Rohre gespannt werden, entstehen keinerlei Schwierigkeiten. Haben die zu bear­ beitenden Rohre aber ungleichmäßigen Querschnitt, z. B. recht­ eckigen Querschnitt, bei dem zwei parallel zueinander verlaufen­ de Seiten des Rohres unterschiedliche Abmessungen gegenüber den verbleibenden zwei Seiten des Werkstückes haben, so erweist sich das Positionieren des Werkstückes und das Einführen zwischen die Backen des selbstzentrierenden Spannfutters als schwierig.

Ohne Zweifel ist ein Beschicken von Hand des Spannfutters mit oft sehr langen Werkstücken möglich. Dies steht aber in einem gewissen Kontrast mit dem Bedürfnis, auch das Einfügen des Werk­ stückes in das Spannfutter automatisch durchzuführen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ein automatisches Beladen von Rohren oder Profilen mit unregel­ mäßiger Form zwischen die Backen eines selbstzentrierenden und besondere Bauform aufweisenden Spannfutters ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß vor der das selbstzentrierende Spannfutter aufweisenden Baugruppe zwei Schlitten, die nach Art eines Kreuzschlittens ausgebildet sind, vorgesehen sind, daß der erste Schlitten einen, unter Zu­ hilfenahme einer Präzisionsschraube, einstellbaren Anschlagkör­ per aufweist und auch der zweite Schlitten, einen unter Zuhil­ fenahme einer Präzisionsschraube, einstellbaren Anschlagkörper aufweist, und daß die Schlitten mit den zugeordneten Einstell­ vorrichtungen von einem Haltearm aufgenommen werden, der von einer oberen Arbeitsstellung in eine Ruhestellung verfahrbar ist, die unterhalb des Spannfutters zur Ausnahme des Werkstückes liegt.

Mit einer Vorrichtung, die diese Merkmale aufweist, wird es ein­ mal ermöglicht, unter Zuhilfenahme der sich kreuzend angeordne­ ten Schlitten, die genaue Lage für das Zuführen des rohrförmigen Werkstückes in das selbstzentrierende Spannfutter festzulegen, und des weiteren wird es ermöglicht, die Positioniereinrichtung in eine nicht störende Ruhelage zu bewegen, die unterhalb des Spannfutters vorgesehen ist, um dadurch dem Werkstück die Mög­ lichkeit zu geben, eine unbehinderte Drehbewegung des zu bear­ beitenden Rohres sowie ein einfaches Entladen des Werkstückes zu ermöglichen.

Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand eines Ausführungsbei­ spieles genauer beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 in einer Ansicht die Positioniereinrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 in einer Detailansicht das Spannfutter mit den Anschlagkörpern an den nach Art eines Kreuz­ schlittens angeordneten Schlitten.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die gesamthaft mit 1 gekennzeichnete Maschine zum Bearbeiten von rohrartigen Werk­ stücken ein bekanntes, selbstzentrierendes Spannfutter 2 auf.

Das Spannfutter 2 weist abgeänderte Bauform auf und ist mit Spannbackenpaaren 3 und 4 bestückt.

Das zu spannende Rohr ist gesamthaft mit 5 gekennzeichnet und weist z. B. unregelmäßige Form auf. Im dargestellten Beispiel weist das Rohr 5 rechteckige Form auf, d. h. zwei parallele Sei­ tenwände sind länger als die verbleibenden parallelen Seitenwän­ de, die den Umfang des Rohres festlegen.

In bekannter Weise kann das selbstzentrierende Spannfutter 2 eine gesteuerte Drehbewegung durchführen und ferner kann das Spannfutter 2 entlang von Parallelführungen 6 verschoben werden, um das Rohr 5 gegenüber dem Laserstrahl zu bewegen.

Unterhalb des Spannfutters 2 ist eine fest angeordnete Stütze 7, die nur schematisch dargestellt ist, angeordnet. Die Stütze 7 nimmt verschiebbar einen Arm 8 auf, der mit dem Ende einer Kol­ ben-Zylinder-Einheit 9 verbunden ist. Somit wird es dem Arm 8 ermöglicht, eine Bewegung nach oben bzw. nach unten, wie schema­ tisch durch den Pfeil f angedeutet, durchzuführen.

Am Ende des verschiebbaren Armes 8 ist eine Positioniereinrich­ tung 10 vorgesehen, die von sich kreuzenden Schlitten gebildet ist. Aus der unteren Ruhelage kann die Positioniereinrichtung 10 in eine obere Lage verschoben werden, die der Arbeitsstellung oder einer Position entspricht, in der das Rohr 5 zwischen die Spannbacken 3, 4 eingefahren werden kann.

Die Positioniereinrichtung 10 wird nun anhand der Fig. 2 genau­ er beschrieben.

Der schwenkbare und verschiebbare Arm 8 ist mit der Kolbenstange 9′ der steuerbar antreibbaren Kolben-Zylinder-Einheit 9 wirkver­ bunden und nimmt an seinem oberen Ende eine Positioniereinrich­ tung 10 auf. Diese Positioniereinrichtung 10 besteht aus zwei Schlitten, die nach Art eines Kreuzschlittens ausgebildet und angeordnet sind.

Der erste Schlitten 11 ist mit einer Präzisionsschraube 12 wirk­ verbunden, die unter Zuhilfenahme eines gerändelten Einstell­ rades 13 betätigt werden kann. Somit ist die Lage des ersten Schlittens 11 in der mit dem Pfeil g gekennzeichneten Richtung, einstellbar.

Der erste Schlitten 11 nimmt fest einen Anschlagkörper 14 auf, der eine Anschlagfläche 15 für eine Seite des Rohres 5 festlegt.

Mit dem ersten Schlitten 11 ist ein zweiter Schlitten 16 wirk­ verbunden. Der zweite Schlitten 16 kann über eine Präzisions­ schraube 27 sowie ein gerändeltes Einstellrad 28 in Richtung des Pfeiles h verstellt werden.

Auch der zweite Schlitten 16 besitzt einen Anschlagkörper 17, der eine Anschlagfläche 18 bildet, gegen die das Rohr oder das Profil mit der entsprechenden Wand angelegt werden kann.

Mit besonderem Vorteil ist dem ersten Schlitten 11 als auch dem zweiten Schlitten 16 eine Maßskala 20 bzw. 21 zugeordnet. Die Maßskalen ermöglichen es, in einfacher Weise und besonders rasch die Lage der Anschlagflächen 15 bzw. 18 gegenüber der Mitten­ achse A des selbstzentrierenden Spannfutters 2 einzustellen.

Vorzugsweise sind die Anschlagflächen 15 und 18 in geneigter La­ ge gegenüber der horizontal verlaufenden geometrischen Achse so­ wie der vertikal verlaufenden Achse des Spannfutters angeordnet. Somit wird die Anordnung des Rohres in richtiger Lage während des Beladevorganges gewährleistet.

Das Rohr 5 hat stets das Bestreben, entlang der Anschlagfläche 15 zu rutschen und dies solange, bis es mit der Anschlagfläche 18 in Berührung tritt.

Es ist ferner vorgesehen, daß zum Beladen eines Rohres 5 unter Zuhilfenahme einer bekannten NC-Einheit die Spannbackenpaare 4 und 3 des selbstzentrierenden Spannfutters immer in der in Fig. 1 dargestellten Lage angeordnet sind, d. h. die Achse der Backen des Spannbackenpaares 4 wird stets parallel zur Anschlagebene 15 und die Achse der Backen des Spannbackenpaares 3 stets parallel zur Anschlagfläche 18 angeordnet sein.

Die Funktionsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist fol­ gende:
Wenn die Positioniereinrichtung 10 sich in ihrer oberen Lage be­ findet, d. h. dann, wenn die Anschlagkörper 14 und 17 vor den Backen des selbstzentrierenden Spannfutters 2, wie im Detail in Fig. 2 dargestellt ist, angeordnet sind, wird auf die Einstell­ räder 13 und 28 eingewirkt, und es erfolgt ein genaues Positio­ nieren der Anschlagflächen 15 und 18 gegenüber dem Zentrum A des selbstzentrierenden Spannfutters 2.

Dadurch wird erreicht, daß das Rohr 5, das im Anschluß vor dem selbstzentrierenden Spannfutter 2 angeordnet ist, sich genau in der zum Einführen des Werkstückes zwischen die Spannbacken er­ forderlichen Lage befindet.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Positionieren (1) von Werkstücken (5) ge­ genüber einem selbstzentrierenden Spannfutter (2), insbe­ sondere für eine Maschine zum Bearbeiten von Rohren mittels eines Laserstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß vor der das selbstzentrierende Spannfutter (2) aufwei­ senden Baugruppe, zwei Schlitten (11, 16) vorgesehen sind, die nach Art von Kreuzschlitten ausgebildet sind, daß der erste Schlitten (11) einen, unter Verwendung einer Präzi­ sionsschraube (12) in seiner Lage einstellbaren Anschlag­ körper (14) aufweist, und daß auch der zweite Schlitten (16) einen unter Verwendung einer Präzisionsschraube (27) einstellbaren Anschlagkörper (17) aufweist und daß die Schlitten (11) mit den zugeordneten Einstellmitteln (12, 13, 18, 27) von einem Arm (8) aufgenommen werden, der von einer oberen Arbeitsstellung in eine Ruhestellung verfahr­ bar ist, die unterhalb des Spannfutters (2) zum Aufnehmen des Werkstückes (5) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (8) zur Aufnahme der Positioniereinrichtung (10) mit der Kolbenstange einer steuerbaren Kolben-Zylinder- Einheit (9) wirkverbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagkörper (14, 17) Anschlagflächen (15, 18) für die Anlage des Werkstückes (5) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem einstellbaren Schlitten (11), eine Maßskala (20, 21) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (15, 18) geneigt gegenüber der ho­ rizontal verlaufenden Achse sowie der senkrecht verlaufen­ den Achse des Spannfutters (2) angeordnet sind.