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VORRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN VERSCHIEBUNG EINES WERKZEUGTRÄGERS
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Verschiebung eines Werkzeugträgers
parallel zu einer Arbeitsfläche, wobei mehrere Werkzeuge mit dem Werkzeugträger
verbunden sind und die Werkzeuge wahlweise in Arbeitsstellung und Ruhestellung gebracht
werden können. Als Werkzeuge können beispielsweise Zeichenstifte, Zeichenfedern,
Zeichenstichel vorgeseìlen sein, die mit eineni Zeichenkopf (als Werkzeugträger)
verbunden sind und als Teile eines Zei.:hentisches parallel zu einer Zeichenfläche
in mehreren
Koordinatenrichtungen verschoben werden. Dabei sind
mehrere Zeichenstifte, Zeichenfedern, Zeichenstichel nebeneinander in einem Magazin
angeordnet. Als Werkzeuge können aber auch Gravierstichel vorgesehen sein, die mit
einem Gravierkopf (als Werkzeugträger) verbunden sind und die parallel zu einer
Gravierfläche in mehreren Koordinatenrichtungen verschoben werden. Als Werkzeuge
können auch Fräser vorgesehen sein, die mit einem Fräskopf (als Werkzeugträger)
verbunden sind und parallel zur Arbeitsfläche in zwei Koordinatenrichtungen verschoben
werden.
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Bei einem bekannten automatischen Zeichentisch sind mehrere Zeichenstifte
auf einem Zeichenkopf angeordnet, von denen je weils ein Zeichenstift die Arbeitsstellung
einnimmt (wobei dieser Zeichenstift die Zeichenfläche berührt), wogegen die ubrlgen
Zeichenstifte die Ruhestellung einnehmen, in der sie die Zeichenfläche nicht berühren.
Bei diesem bekannten Zeichentisch sind die Zeichenstifte nur in Richtung senkrecht
zur Zeichenfläche verschiebbar, aber nicht in Richtung parallel zur Zeichenfläche.
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Zum Zeichnen einer Linie wird der ganze Zeichenkopf verschoben, wobei
der in Arbeitsstellung befindliche Zeichenstift die Linie auf der Zeichenfläche
zeichnet. Beim Wechsel
der Zeichenstifte muß die verschiedene relative
Lage der einzelnen Zeichenstifte in Bezug auf den Zeichenkopf berücksichtigt werden.
Diese verschiedene relative Lage wird per Programm berücksichtigt. Wenn somit eine
Linie bis zu einem bestinimten Zeitpunkt mittels eines ersten Zeichenstiftes gezeichnet
wurde und die Linie ab diesem Punkt mit einem zweiten Zeichenstift fortgesetzt werden
soll, dann wird bei Erreichen dieses Punktes der erste Zeichenstift in die Ruhelage
versetzt und der ganze Zeichenkopf wird son;it verschoben, bis der zweite Zeichenstift
über den Punkt zu liegen kommt. Dann wird dieser zweite Zeichenstift in die Arbeitsstellung
versetzt und die Linie durch Bewiegung des ganzen Zeichenkopfes fortgesetzt.
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De Bei leib dieses bekannten Zeichentisches hat den Nachteil. daß
zur Erstellung der Programme ein erhöhter Aufwa eriorderlich ist, weil jeweils benn
Wechsel der Zeich#r..#t#'t e eine durch das Programm bewirkte Verschiebung dc Zeichenkopfes
erforderlich ist. Pei diesem bekannten Zeichentisch sind die einzelnen Zeichenstifte
in je einer Hü e angeordnet. Diese Hülsen sind relativ genau gearbeitet und sind
formschlüssig mit deni Zeichenkopf verbunden. Falls eine relativ große Zeichengenauigkeit
gefordert
wird, dann sind einerseits die Fehler zu berücksichtigen,
die durch die nicht genau gleiche Lagerung der einzelnen Zeichenstifte in den einzelnen
Hülsen entstehen. Außerdem sind die Fehler zu berücksichtigen, die durch Verkantung
der in Arbe#itsstellung befindlichen Hülse (Abweichung von der senkrechten zur Zeichenebene)
entstehen. Derartige Fehler stören besonders dann, falls Zeichengenauigkeit von
+ O, 2 mm und darunter gefordert werden.
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Gemäß der Offenlegungsschrift 1 801 024 ist ein weiterer Zeichentisch
bekannt, bei deni mehrere Zeichenstifte auf einem Revolverkopf angeordnet sind.
Durch Drehen dieses Revolverkopfes kann jeweils einer der Zeichenstifte in Arbeitsstellung
gebracht und unter Verwendung ein- und derselben Halterung in dieser Arbeitsstelluna
gehalten werden.
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Auf diese Veise kann die Lage des Schaftes der Zeichenfedern mit größerer
Zeichengenauigkeit festgelegt werden, weil die Lage der verwendeten verschiedenen
Zeichenfedern mit ein und derselben Schafthalterung festgehalten wird.
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Bei vorgegebener Größe eines Zeichentisches kann die Zeichenfläche
um so größer sein, je kleiner der Zeichenkopf
ist. Die Verwendung
des Revolverkopfes zur Halterung der Zeichenstifte bedingt einen relativ großen
Zeichenkopf, weil die Zeichenstifte entlang der Peripherie eines Kreises angeordnet
sind. Die Verwendung eines Revolverkopfes für diesen Zweck hat somit den Nachteil,
daß der Zeichenkopf relativ groß ausfällt und in weiterer Folge die zur Verfügung
stehende Zeichenfläche (bei vorgegebener Tischgr~iße) relativ klein zu bemessen
ist. Ein weiterer Nachteil der Verwendung eines derartigen Revolverkopfes ist in
der relativ großen rotierenden Masse dieses Revolverkopfes zu sehen.
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Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung zur automatischen Verschiebung
eines Werkzeugträgers und zur automatischen Bewegung der Werkzeuge anzugeben, die
sich durch kompakte Bauweise und durch kleine zu bewegende Massen auszeichnet und
ferner dadurch, daß die einzelnen Werkzeuge leicht auswechselbar sind und die ganze
Vorrichtung in einfacher Weise zu warten ist.
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Erfindungsgemäß werden bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Gattung die Werkzeuge mit einem Magazin gehaltert, das mit deni Werkzeugträger verbunden
ist. Außerdem ist eine
Führungsvorrichtung vorgesehen, die mit dem
Werkzeugträger verbunden ist, und eine Führung eines Magazins in einer bestimmten
Richtung parallel zur Arbeitsfläche ermöglicht. Dabei sind die Werkzeuge in Bezug
auf die bestimmte Richtung hintereinander angeordnet und zur Verschiebung des Magazins
ist eine mit dem Magazin kraftschlüssig verbundene Antriebsvorrichtung vorgesehen.
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Ein Vorteil der Erfindung liegt in der kompakten Bauweise der dicht
nebeneinander anzuordnenden Werkzeuge, wodurch sich relativ kleine Abmessungen des
Werkzeugträgers (des Zeichenkopfes, Gravierkopfes, Fräskopfes) und relativ große
Arbeitsflächen erzielen lassen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der
geringen zu bewegenden Masse des Magazins mit den Werkzeugen im Gegensatz zur relativ
großen Masse der Platte eines Revolverkopfes und der darriit verbundenen Werkzeuge.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der leichten Zugänglichkeit und bequemen
Auswechselbarkeit der einzelnen Werkzeuge (beispielsweise der Zeichenstifte und
Zeichenfedern), wodurch deren Nartung erleichtert wird. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung liegt in der rechtwinkeligen Bauweise des Werkzeugträgers, die fertigungsmäßig
vorteilhaft ist. Falls als Werkzeuge insbesondere Zeichenfedern verwendet werden,
dann erleichtern
die nebeneinander angeordneten Zeichenfedern die
Konstruktion einer Feuchtekammer (zur Verhinderung des Austrocknens der Zeichenfedern).
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Im folgenden werden die Erfindung und Ausführungsbeispiele derselben
anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigen: Figur 1 einen
Zeichenkopf einer automatischen Zeichenmaschine, Figur 2 den in Figur 1 dargestellten
Zeichenkopf mit einem verschiebbaren Magazin.
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Der in Figur 1 dargestellte Zeichenkopf 1 ist ein Teil eines Zeichentisches
und wird in zwei Koordinatenrichtungen parallel zur Zeichenfläche 4 automatisch
verschoben. Die Steuersignale zur automatischen Verschiebung dieses Zeichenkopfes
1 werden meist unter Verwendung eines Computers gewonnen und entweder direkt dem
Zeichentisch zugeführt oder zunächst auf einem Speichermedium (Lochstreifen, Magnetband)
gespeichert und uon dort dem Zeichentisch zugeführt.
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Zum dargestellten Zeichenkopf 1 gehören das Magazin 2 und die Hülsen
3A, 3B, 3C, 3D mit den Zeichenstiften 3a, 3b, 3c, 3d. Der Zeichenkopf 1 ist zur
Zeichenfläche 4 derart ausgerichtet, daß die Ebene durch die Punkte E, F, G parallel
zur Zeichenfläche 4 liegt. Innerhalb des Magazins 2 nehmen die Zeichenstifte 3a,
3b, 3c die Ruhestellung ein, wogegen der Zeichenstift 3d die Arbeitsstellung einnimmt,
in der die Spitze 3dd die Zeichenftäche 4 berührt. Die Linie 5 wurde unter Verwendung
des Zeichenstiftes 3d gezeichnet, wobei der ganze Zeichenkopf 1 in zwei Koordinatenrichtungen
verschoben wurde. Falls anstelle des Zeichenstiftes 3d ein anderer Zeichenstift,
1j.w. der Zeichenstift 3b in Arbeitsstellung gebracht werden soll, dann wird der
Zeichenstift 3d in seine Ruhestellung versetzt, das Magazin 2 wird in Richtung des
Pfeiles 6 parallel zur Zeichenfläche 4 verschoben, bis der Zeichenstift 3b die eingezeichnete
Stellung eines Zeichenstiftes 3d einnimmt und schließlich wird der Zeichenstift
3b in die Arbeitsstellung versetzt. Die Linie 5 kann nun unter Verwendung des Zeichenstiftes
3b fortgesetzt werden, falls der Zeichenkopf 1 in Richtung parallel zur Zeichenfläche
4 verschoben wird.
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Die Figur 2 zeigt das Magazin mit einer Führungsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
und Rastvorrichtung in schematischer Darstellung. Die Führungsvorrichtung besteht
aus den beiden Stangen 7 und 8, die mit den Wänden la und Ib des Zeichenkopfes 1
verbunden sind. Das Magazin 2 wird durch diese Stangen 7 und 8 gehalten, ist aber
in Richtung des Pfeiles 6 bewegbar. Die Führungsvorrichtung dient somit zur Führung.des
Magazins 2 in Richtung des Pfeiles 6. Die Antriebsvorrichtung besteht aus dem Schrittschaltmotor
9, mit der Welle 10, aus dem Zahnrad 11 und der Zahnstange 12. Die Welle 10 ist
somit bei eingeschaltetem Schrittmotor 9 mit dem Magazin 2 kraftschlüssig verbunden.
Das Zahnrad 14, der über die Welle 15 drehbare Anker 16, der Stift 17 und der Magnet
18 und die Feder 19 sind Teile der Rastvorrichtung.
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Dabei wird das Zahnrad 11 über das Zahnrad 14 mit dem Stift 17 arretiert,
solange der Anker 16 die eingezeichnete Stellung einnimmt. Zur Verschiebung des
Magazins 2 wird einerseits der Schrittmotor 9 eingeschaltet und andererseits der
Elektromagnet 18, der eine Anhebung des Stiftes 17 bewirkt, so daß das Zahnrad 14
und damit auch das Zahnrad 11 drehbar ist.
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Die dargestellten Zeichenstifte 3a, 3b, 3c und 3d sind direkt zugänglich,
(ohne daß andere Bauteile entfernt werden müßten) und somit auch leicht auswechselbar.
Der sich in Arbeitsstellung
befindende Zeichenstift 3d wird durch
den Anschlag 13 gehaltert. Für alle Zeichenstifte 3a, 3b, 3c, 3d ist nur dieser
eine Anschlag 13 vorgesehen. Mit dem Magazin 2 ist ein Hebungsmechanismus (nicht
dargestellt) verbunden, der mit den Hülsen 3A, 3B,~3C, 3D in Eingriff ist und diese
Hülsen mit den entsprechenden Zeichenfedern 3a, 3b, 3c, 3d automatisch in Arbeitsstellung
bzw. in Ruhestellung versetzt.
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Unter Verwendung dieses Hebungsmechanismus kann somit jede der Hülsen
3A, 3B, 3C in die Arbeitsstellung gebracht werden, in der die Hülse 3D dargestellt
ist.
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Die in Ruhestellung befindlichen Zeichenstifte 3a, 3b, 3c tauchen
mit ihren Spitzen in die Feuchtekammer 20 ein, die ein Austrocknen der Zeichentusche
verhindert. Die nebeneinander angeordneten Zeichenstifte 3a, 3b, 3c, 3d ermöglichen
eine einfache Knnstruktion dieser Feuc htekam -mer 20.