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Anordnung zur Positionierung eines Werkzeuges Die Erfindung bezieht
sich auf eine Anordnung zur Positienierung eines Werkstückes relativ zu einem Werkzougträger,
wobei in den Werkzeugträger ein Taststift eingesetzt ist.
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Als Werkzeugträger kann beispielsweise eine Spindel vorgesehen sein,
Bekanntlich wird zum Positionieren eines Werkstückes einer Fräsanordnung ein Taststift
In d:C Spindel eingesetzt und der Frästisch und das damit verbundene Werkstück wird
so lange in Richtung des Taststiftes verschoben, bis sich der Taststift und das
Werkstück nahezu berühren. Um den Spalt zwischen dem Taststift und dem Werkstück
zu kontrollieren, kann hinter dem Taststift und dem Werkstück eine Lampe angeordnet
sein, deren Licht in das Auge der beobechtenden Person abgestrahlt wird. Es ist
auch üblich, zwischen den Taststift und dem Werkstück ein Stück Papier zu legen
und auf diese gleise einen definierten Abstand zwischen dem Taststift und dem Werkstück
einzustellen.
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Der Frästisch wird üblicherweise unter Verwendung einer Kurbel verschoben,
die von Hand aus betätigt wird, In vielen Fällen, insbesondere bei größeren Frästischen,
ist die Kurbel zur Betätigung des Frästisches nicht im Bereich des zu beobachtenden
Spaltes zwischen den Taststift und dem Werkstück angeord net. Das einstellen des
Spaltes ist zeitraubend, weil die den Frästisch bedienende Person mchrmels zu der
Stelle gehen mur,
von der aus der Spalt zwischen dem Taststift und
dem Werkstück am besten beobachtbar ist und zu der Stelle zurückgehen muß, von der
aus die Kurbel zur Verschiebung des Frästisches Detätigt werden kann. Ein weiterer
Nachteil der bekannten Anordnung ist darin zu sehen, daß die Positionierung des
Werkstückes nicht mit der wünschenswerten Genauigkeit durchgeführt werden kann.
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Die Erfindung bezweckt, eine Anordnung zur Positionierun eincs Werkstückes
anzugeben, bei deren Verwendung die teile der bekannten Anordnung vermieden werden.
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Brfindungsgemäß ist bei einer Anordnung der eingangs gcnannten Art
eine Kontaktmeldevorrichtung vorgesehen, die ein wahrnehmbares Signal abgibt, wenn
ihre beiden Anschlußklemmen mit den Polen einer Stromquelle verbunden sind.
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Aui)erdem ist ein Pol über die beiden Anschlu2klemmen der Kontaktmeldevorrichtung
an den Taststift angeschlossen und der andere Pol der Stromquelle ist an das Werkstück
angeschlossen, Dabei ist der Stromkreis über die beiden Anschlußklemmen der Kontalitrlleldevorrichlung
nur dann gesclilossen, wenn der Taststift und das werkstück einander ber'aren.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Positionierung des
Werkstückes nicht nur von der Stelle aus, von der aus der Spalt beobachtbar ist,
vorgenommen werden kann, sondern von einer beliebigen Stelle im Bereich der ',Jerkzeugmaschine,
Die Vorschubeinrichtung zum Verschieben des Werkzeuges kann somit von einer von
Taststift entfernteren Stelle aus betätigt werden, ohne daß ein dauerndes Hin- und
Hergehen zur Einstellung des Vorschubes einerseits und zur Kontrolle des Spaltes
andererseits erforderlich wäre. Auf diese Weise kann das Positionieren des Werkstückes
in wesentlich kürzerer Zeit als unter Venvendunb bekannter Anordnungen vorgenommen
werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen
Anordnung ist
darin zu sehen, daß bei der Berührung des Tas-ostjftes und des Werkstückes ein Signal
erzeugt wird, das einer definierten Lage des Werkatückes relativ zum Werkzeugträger
entspricht, so daß eine Positionierung mit einer Genauigkeit von ca. drei Tausendstel
eines Millimeters möglich ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindung wird ein Taststift
verwendet, der gegenüber dem Werkzeugträger elektrisch isoliert angebracht ist.
Dabei ist dieser Taststift über die beiden Anschlußklemmen eines elektrischen Summers
an einen Pol einer Stromquelle angeschlossen und das Werkstück ist an den anderen
Pol dieser Stromeuelle angeschlossen. Wenn das Werkstück dem Taststift genähert
wird und wenn schließlich zwischen dem Werkstück und den.
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Taststift ein elektrisch leitender Kontakt hergestellt wird, dann
ertönt ein Summerton, der die erreichte definierte Lage des Werkstückes signalisiert.
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Im folgenden werden Ausführungsbesiel der Erfindung anhand der FiÒuren
1 bis 4 beschrieben, wcbei in mehreren Figuren dargestellte gleiche BauteIle mit
gleichen nebugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigen: Fig. 1 eine bekannte Fräsenordnung,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fräsanordnung in schematischer
Darstellung, Fig. 3 die Vorderansicht einer Fräsanordnung zur Brluuterung eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 4 einen Seitenriß der in Fig.
3 dargestellten Fräsanordnung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Fräsanordnung besteht in wesentlichen aus
dem Frästisch 1, aus dem Werkstück 2, dem Taststift 3, ferner aus der Spindel 4
und dein Spindelstock 5.
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Bein Fräsen ist anstelle des Taststiftes 3 ein Fräser in die Spindel
4 eingespannt. Unter Verwendung des Spindelstockes 5 wird die Spindel 4 und der
mit der Spindel verbundene Fräser in rotierende Bewegung versetzt. Wenn außerdem
der Frästisch in Pfeilrichtung mit dem darauf befestigten Werkstück 2 verschoben
wird, dann kommt der Präser mit dem Werkstück in Eingriff, so daß Teile des Werkstückes
2 abgefräst werden.
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tit einer in der Figur 1 nicht dargestellten Vorschubeinrichtung ist
die Strecke genau einstellbar, um die der Frästisch und das damit verbundene Werkstück
2 in Pfeilrichtung ';C1'-schoben werden. Bevor jedoch diese Verschiebung vorgenommen
wird, uß die Lage des Werkstückes 2 und des Frästisches 1 relativ zur Achse 6 eingestellt
werden. Nach einem bekannten Verfahren geschieht dies unter Verwendung des dargestellten
Taststiftes 3. Dabei wird mittels der Vorschubeinrichtua' von Hand aus das Werkstück
2 in Pfeilrichtung verschoben, bis der Spalt 7 eine definierte Breite von beispielsweise
einen hundertstel Millimeter hat. Um diese Spaltbreite besser beobachten zu können,
ist es üblich, hinter den Taststift 3 und dem Werkstück 2 im Bereich des Spaltes
7 eine Lichtquelle anzuordnen. Es ist auch üblich, zwischen dem Taststift 3 und
dem Werkstück 2 i. Bereich des Spaltes 7 ein Blatt Papier definierter Dic!;e einzulegen
und auf diese Weise die Breite des Spaltes 7 zu ermitteln.
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Diese Positionierung des Werkstückes 2 relativ zur Achse 6 ist zeitraubend,
weil aie in der Figur 1 nicht dargestellte Vorrichtung zur Betätigung der Vorschubeinrichtung
in manchen Fällen nicht im Bereich des Spaltes 7 angeordnet ist, so daß die die
Fräsanordnung bedienende Person oftmals von der Stelle, von der aus sie den Spalt
7 beobachtet, zu der Stelle gehen muß, von der aus sie die Vorschubcinrichtung betctiSen
kann.
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Die Fig. 2 zeigt eine Fräsanordnung, bei der der Taststift 8 elektrisch
isoliert mit der Spindel 4 verbunden ist. Im Gegensatz dazu ist der in Fig. 1 dargestellte
Taststift 3 elektrisch leitend mit der Spindel 4 verbunden. Die Isolierung des Taststiftes
8 von der Spindel 4 kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß eine nichtleitende
Hülse 8a den oberen Teil des Taststiftes O gegenüber der Spindel 4 elektrisch isoliert.
Es ware grundsätzlich auch denkbar, mit einer isolierenden Spindel 4 einen elektrisch
leitenden Taststift zu befestigen.
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Die Kontaktmeldevorrichtung gibt ein Signal ab, wenn sie über die
Anschlußklemmen 14a und 14b unter Strom gesetzt wird. Beispielsweise kann dieses
Signal durch das Aufleuchten der Lampe 14c gegeben werden.
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Die Klemme 14a der Kontaktmeldevorrichtung 11 ist mit dem Pol 12 einer
nicht dargestellten Stromquelle verbunden und die andere Klemme 14b ist mit dem
Taststift 8 leitend verbunden. Das Werkstück 2 ist über den Frästisch 1 mit dem
anderen Pol 13 der nicht dargestellten Stromquelle verbunden.
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Uber die Pole 12 und 13 und Ub6-r die Kontaktmeldevorrichtung 11 fließt
somit nur dann ein Strom, wenn sich der Taststift 8 und das Werkstück 2 berühren.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung wird die elektrische Isolierung
des Spindelstockes 5 gegenüber dem Werkstück 2 mittels der nichtleitenden Hülse
8a bewirkt. Diese Hülse 8a wäre nicht erforderlich2 wenn zwischen dem Spindelstock
5 und dem Werkstück 2 keine leitende Verbindung bestünde. In diesem Fall -könnte
ein an sich bekannter und mit der Spindel 4 leitend verbundener Taststift verwendet
werden, Auch in diesem Fall würde die Kontaktmeldeeinrichtung 11 nur dann an die
beiden Pole 12 und 13 der Strorq1elr angeschlossen werden treul der Taststift d
das Werkstück 2 leiten berührz;
Die Figuren 3 und 4 zeigen außer
anderen Bauteilen die Kontaktmeldevorrichtung 11a, die einen an sich bekannten Summer
enthält, der immer dann einen Summton abgibt, wenn er unter Strom gesetzt wird.
In diesem Fall ist eine Anschlußklemme der Kontaktmeldevorrichtung 11a dauernd unter
Verwendung des Magneten 15 über den Spindelstock 5 an den Pol 12 angeschlossen.
einen der Taststift 8 das Werkstück 2 berührt, ist die Anschlußklemme 14b der Kontaktmeldevorrichtung
11a über den Schleifer 16, den Taststift 8, das Werkstück 2, den Frästisch 1 an
den Pol 13 angeschlossen. Diese Kontaktmeldevorrichtung 11a bewährt sich besonders
in all den Fällen, in denen mit vorhandenen bekannten Spindelstoc: 5 und Spindel
4 die Positionierung in der vorgeschlagenen Weise durchgeführt werden soll.
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Beim Positionieren des Werkstückes wird somit zunSchst anstelle eines
Fräsers der Taststift 8 eingesetzt. Dann wird der Frästisch 1 mit dem Werkstück
2 in Pfeilrichtung verschoben, bis der Summton der Kontaktmeldevorrichtung 11a die
Berührung des Taststiftes 8 mit dem Werkstück 2 meldet.
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Die die Fräsanordnung bedienende Person muß nicht unbedingt im Bereich-des
Spaltes 7 sein, sondern kann die Vorschubeinrichtung auch von ganz anderer Stelle
aus bedienen, da die vollzogene Berührung akustisch angezeigt wird.
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Es ist zweckmäßig, die Spindel 4 und den Taststift 8 während dem Positionieren
rotieren zu lassen, da bei einer derartigen Arbeitsweise das Werkstück 2 auch dann
genau eingestellt werden kann, wenn der Taststift 8 etwas exzentrisch gelagert ist.
In diesem Fall wird kein Dauerton, sondern ein periodisch unterbrochener Summton
erzeugt, der ein genaues Positionieren ermöglicht.
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Üblicherweise wird der Frästisch 1 unter Verwendung einer handbetätigten
Kurbel verschoben, wobei be, einer U.&rchun
360° der Frästisch
1 um eine definierte Strecke verschoben wird. Es ist zweckmäßig, den Radius d des
Taststiftes 8 derart zu bemessen, daß dieser Radius gleich einem Vielfachen dieser
definierten Strecke ist. Wenn somit die Kontaktmeldevorrichtung den Kontakt des
Taststiftes 8 mit dem Werkstück 2 meldet, dann muß die Kurbel zur Verschiebung des
Frästisches 1 um eine bestimmte Anzahl von rollen Umdrehungen zurückgestellt werden,
damit die Vorderkante 2a des Werkstückes im Bereich der wachse 6 zu liegen kommt.
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7 Patentanstrüche 4 Figuren