SE459717B - Plaatbearbetningsmaskin och ett medelst maskinen genomfoerbart foerfarande - Google Patents

Description

459 717 Dessa anordningar och deras funktion är välkänd teknik inom det- ta ämnesområde och beskrives därför inte närmare. För bearbet- ning av olika stora plåtar måste läget för fastsättningsdonen i förhållande till den andra vagnen ofta ändras, eftersom dimen- sionerna på plåtstyckena varierar eller också måste plåten bear- betas i sådana delar, där tidigare ett eller flera fastsätt- ningsdon placerats.

I den andra vagnen finns en löpskena, längs vilken fastgörings- donen kan förflyttas i riktning av den andra vagnens rörelseba- na och i förhållande till den andra vagnen. På detta sätt kan lägena för fastsättningsdonen längs kanten på plåten omdispone- ras beroende på de nya omständigheterna.

Fastsättningsdonen kan låsas manuellt, så att de blir stationära i förhållande till den andra vagnen och lösgöras från denna fastlåsning.

Plåten skäres vanligen med ett stansverktyg, t ex ett verktyg med stans och dyna. Plåten förflyttas i förhållande till verk- tyget i X/Y-koordinatsystemet exempelvis så att stansen följer kontoren av de mönster som skall skäras ut. Stansen kan också skära ut separata hål i plåten i på förhand valda punkter i X/Y- koordinatsystemet. Maskinen har'ett roterande bord, eller ett s k revolvermagasín, där olika verktyg förvaras, och i vilket maskinen automatiskt byter till det önskade verket för det ak- tuella bearbetningsläget. Plåten kan också bearbetas med hjälp av en laser- eller plasmaskäranordning eller med ett spânav- skiljande skärverktyg, såsom exempelvis en borr.

Vid tidigare kända anordningar av detta slag flyttas'fastsätt- ningsdonen från ett första till ett andra läge manuellt genom att lossa fastsättningsdonets fastlåsníng i förhållande till vagnen och flytta fastsättníngsdonet till den andra positionen och sedan låsa fast fastsättningsdonet där. För att bestämma lä- get av fastsättningsdonet i förhållande till den andra vagnen är det anordnat en mätskala på den andra vagnen och en lägesin- dikeringslinje på fastsättningsdonet. Måttsíffrorna på mätska- lan tilltar i riktning bort från stoppinnen. När fastsättnings- donet eller fastsättningsdonen fastsättes vid plåten, medan den- na anligger mot stoppinnen, måste den andra vagnen befinna sig 459 717 i ett sådant läge, att dess förflyttningsräckvidd i X-led är tillräcklig för arbetet, eller i s k inmatningsläge. Det kan finnas flera inmatningslägen. Den enda förutsättningen är, att förflyttningsräekvidden för den andra vagnen är tillräcklig för det aktuella arbetet. Grundínmatningsläget är det inmatningslä- ge, där nollpunkten för mätskalan på den andra vagnen samman- faller med nollpunkten för plåtens X-koordinat. Fastsâttnings~ donenslägen uttryckt som avläsningsvärden på måttskalan till- handahållas av vederbörande konstruktör. Den beskrivna metoden är relativt tidskrävande. Detta är en avsevärd naokdel, efter- som maskinen står stilla under hela uppsättningstiden. Efter- som emellertid den allmänna trenden är mot kortare uppsättninga- tider, så att även mycket korta produktionsserier skall kunna bearbetas ekonomiskt i en plàtbearbetníngsanordning, har läng~ den av uppsättningstiden för fastsättningsdonen varit en avse- värd nackdel.

Syftet med föreliggande uppfinning är att förkorta uppsättninge- tiderna för fastsättningsdonen. För att uppnå detta syfte, kän- netecknas en plåtbearbetningsmaskin enligt uppfinningen framför allt av de särdrag, som anges i den kännetecknande delen av patentkravet l. Ett medelst maskinen genomförbart förfarande kännetecknas vidare Framför allt av de särdrag, som anges i den kännetecknande delen av det första förfarandekravet.

Uppfinningen baserar sig på den insikten att genom att hålla fastsättningsdonet i det första läget orörligt i förhållande till ramen, och genom förflyttning av den andra vagnen med dess egen drivanordning i förhållande till fastsättningsdonet, brin- gas fastsättningsdonet att röra sig i förhållande till den andra vagnen till det andra läget, där det sedan kan låsas fast. Denna procedur upprepas för vart och ett av de fastsatt- ningsdon, som skall flyttas. ' Enligt ett särdrag av uppfinningen blockeras rörelsen av Fastsättningsdonet i förhållande till ramen genom att bringa stoppinnen i ingrepp med faštsättningsdonet. 459 717 Enligt ett annat särdrag av uppfinningen blockeras fastsättnings- donet i förhållande till ramen genom att göra fast plåten som skall bearbetas på i och för sig känt sätt ofarligt i förhånaf» de till ramen, exempelvis medelst en pneumatisk cylinder- och kolvanordning på ramen, och genom fastsättning av fastsättnings- donet vid plåten på i och för sig känt sätt.

Enligt ännu ett särdrag av uppfinningen fastställes läget av fastsättningsdonet genom att flytta det med hjälp av stoppinnen' till ett visst läge i förhållande till den andra vagnen.

Vidare kan enligt ett särdrag av uppfinningen läget på fastsätt- ningsdonet fastställas genom att avkänna dess läge med exempel- vis en induktiv givare, vars läge i förhållande till ramen är känt. Den induktiva givaren kan vara fastsatt vid exempelvis arbetsbordet, så att fastsëttningsdonen kan röra sig över denna.

Enligt ytterligare ett kännetecken för uppfinningen fastställes läget hos fastsättningsdonet med hjälp av kontrollenhetens minne.

Enligt ytterligare ett uppfinningsenligt särdrag förflyttas fastsättningsdonet enligt ett på förhand fastställt program ef- ter det att de andra lägena, eller X-koordinaterna, sättningsdonen som skall flyttas, har matats in. för fast- Enligt ytterligare ett kännetecken för uppfinningen är fast- sättningsdonen anordnade för att låsas fast och lösgöras var och en för sig eller för fastlåsning och lösgöring av ett på förhand valt antal av dem samtidigt.

Enligt ytterligare ett särdrag för uppfinningen innefattar fast- sättningsdonen ingreppsmedel för att bringas i ingrepp med stopp-pinnen. Enligt en särskilt fördelaktig utföringsform ut- göres dessa ingreppsmedel av ett spår eller ett urtag. 459 717 I det följande beskrivas en föredragen utföringsform av uppfin- ningen i detalj med hänvisning till bifogade ritning. I ritnin- gen visar: Fig. l Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9 Fig. l0 Fig. ll en sidovy av en plåtbearbetningsmaskin innefattande fastsättningsdon enligt uppfinningen, en horisontalvy av plåtbearbetningsmaskinen i fig. l, en delvis skuren sidovy av en utföringsform av ett fastsättningsdon, en partiell och delvis skuren horisontalvy av fast- sättningsdonet i fig. 3, en schematisk horisontalvy av en andra vagn; tre fast- sättningsdon och en stoppinne i ett arbetsbord, samma delar som i fig. 5 efter en första förflyttninga- fas, delarna i fig. 5 efter en andra förflyttninga- fas, delarna i fig. 5 efter en tredje förflyttninga- fas, delarna í fig. 5 efter en fjärde förflyttninga- fas, delarna i fig. S efter en femte förflyttninga- fas, varvid delarna intagit sina slutlägen i förhål- lande till den andra vagnen, och delarna i fig. 5 då den andra vagnen befinner sig i ett s k inmatníngsläge.

Fig. 1-4 visar huvuddelarna av en plåtbearbetningsanordning en- ligt uppfinningen. Maskinen innefattar en ram l med ett arbets- bord 2 fast förenat med ramen. En första vagn 3 är anordnad till att röra sig i riktning av en med en dubbelpil Y beteck- nad y-axel i förhållande till arbetsbordet. En andra vagn 4 är anordnad att röra sig längs en gejder på den första vagnen längs en med en dubbelpil X betecknad x~axel, som är vínkelrät mot y-axeln och den första vagnens rörelseríktning. Fastsätt- ningsdon 7 för en plåt 6 avsedd att bearbetas i maskinen är 10 15 20 25 30 35 459 717 6 fästade vid den andra vagnen. Dessa fastsättningsdon kan för- flyttas i den andra vagnens rörelseriktning längs en löpskena 8 på den andra vagnen.

Fig. 3 visar en utföringsform av fastsättningsdonen 7, innefat- tande käftar ll och 12. Fastsättningsdonet uppvisar en fastlås- ningskíl 9, som kan låsa fast fastlåsningsdonet vid den andra exempelvis medelst en pneumatisk eller hydraulisk och fjäderbelastad arbetscylinder 10. Fastsättningsdonet läser fast plåten 6, käft 12. vagnen 4, som skall bearbetas, med sin undre käft ll och övre I det visade exemplet är den undre käften ll stationär och den övre käften l2 kan förflyttas vertikalt medelst en hyd- raulisk och fjäderbelastad arbetseylinder 13. Arbetscylindrar- na 10 och 13 arbetar på konventionellt sätt och beskrives där- för inte i detalj. Plåten 6, som skall bearbetas, placeras pår' arbetsbordet och skjuter sedan i Y-led mot en främre anligg- ningskant 19 på fastsättningsdonen 7 och i x-led mot en stopp- pinne 5. Därefter låser käftarna ll och 12 fast plåten, som se- dan är stelt fastlåst i förhållande till både den första och den andra vagnen i s k inmatningsläge. Därefter utföres bearbet- ningen av plåten med exempelvis ett stansverktyg 14. Vanligen är flera olika verktyg 14' anordnade i ett s k revolvermagasin 15 på plåtbearbetningsanordningen. Detta är vanligen ett skivfor- migt bord, som roterar runt en vertikal axel. Framflyttning av ett nytt verktyg till bearbetningsläget 14 sker automatiskt.

Alla de ovan beskrivna maskinfunktionerna kontrolleras av en CNC-kontrollenhet 16, varifrån kablar 17 leder till de olika funktionsenheterna på anordningen.

Uppfinningen är inte begränsad till en plåtbearbetningsanord- ning med olika utbytbara verktyg 14, 14' i ett revolvermagasin.

Anordningen kan även innefatta ett revolvermagasin med olika bearbetningsanordningar, t ex borrmaskiner med olika stor borr- diameter, stansverktyg och verktyg för andra bearbetningsopera- Med hjälp av en sådan maskin kan mycket omfattande oc varierande arbetsoperationer utföras på arbetsstycket. _ tioner. 10 15 2D 25 30 35 459 717 7 Fig. 5-ll.visar förflyttningen av fastsättningsdonen 7a, 7b och 7c i den andra vagnen 4 från sina första lägen till sina andra lägen, vars avstånd från stoppinnen, när den andra vag- nen är i sitt inmatningsläge, är respektive Al, A2 och A3. I fig. 5 befinner sig fastsättningsdonen i sina första lägen, vilka på detta stadium är godtyckliga och okända. Den andra vagnen har körts i x-led till läget X1, som är så valt, att alla fastsättningsdon säkert befinner sig på samma sida om stoppinnen 5, och har förflyttats i y-led, så att stoppinnen befinner sig i höjd med fastsättningsdonen men inte i höjd med den andra vagnen 4. Stoppinnen 5 är flyttad till sitt övre lä- ge. De i den följande beskrivningen angivna positionerna Xl-X7 för den andra vagnen i dess förflyttningsriktning har angetts med utgångspunkt från ett läge XÛ visat exempelvis i fig. 5.

Fig. 6 visar, hur man fastställer läget eller positionen för fastsättningsdonen i förhållande till den andra vagnen 4 och samtidigt i förhållande till stoppinnen 5. Detta sker, genom att den andra vagnen 4 köres långsamt till läget eller positio- nen X2, vilket är så valt, att stoppinnen 5 för fastsättnings- donen så långt mot den ena änden av vagnen, att kanten på det längst bort från pinnen_belägna fastsättningsdonet 7b skjuter ut något på utsidan av nämnda vagnsände. Då kan man vara säker på, att det inte är något mellanrum mellan fastsättningsdonen, samtidigt som stoppinnen 5 anligger mot fastsâttningsdonet 7a närmast pinnen. I detta skede vet CNC-kontrollenheten läget för vart och ett av fastsättningsdonen, fastän detta var okänt tidigare.

Sedan köres stoppinnen till sitt undre läge, och den andra vag- nen 4 köras till ett i fig. 7 visat lägeÜX3, vilket är så valt, att stoppinnen 5 befinner sig vid ett spår l8 i undersidan på fastsättningsdonet 7a. Därpå flyttas stoppinnen § till sitt öv- re läge, och införas därmed i spåret 16. Nu är fåstsëtnningsaø- nets 7a rörelser i förhållande till ramen l blockerade. Den and- ra vagnen 4 köres därpå till läge X4, som visat i fig. 8, vilket läge är så valt, att fastsättningsdonet 7a flyttas till ett and- 459 717 10 15 20 25 30 35 ÅÛ 8 ra läge i förhållande till den andra vagnen 4. Därefter köres stoppinnen 5 till sitt undre läge.

Fig. 9 visar, hur fastsättningsdonet 7b på_motsvarande'sätt som beskrivits för fastsättningsdonet 7a ovan har flyttats till sitt andra läge i förhållande till den andra vagnen ge- nom att i den sists förflyttningsfasen köra den andra vagnen till läge X5. Stoppinnen 5 befinner sig fortfarande i eller un- der spåret 18 i fastsättningsdonet 7b.

Fig. 10 visar, hur fastsättningsdonet 7c på motsvarande sätt har flyttats till sitt andra läge i förhållande till andra vag- nen 4 genom att köra den andra vagnen till läget X6 i slutfasen.

Innan man börjar flytta fastsättningsdonen ge, måste fastsättningsdonen frigöras från den andra vagnen. från deras Första lä- sin fastlåsning vid i sitt andra läge rigöras i förhållan- , genom att stoppinnen 5 flyttas till sitt nedre I en plâtbearbetningsanordning enligt föreli Fastsättningsdonen måste låsas fast vid den andra vagnen och därpå f de till ramen l läge. ggande upp- fínning äger dessa operationer rum automatiskt. A' Slutligen visar fig. ll, hur den andra vagnen 4 har körts till läget X7, vilket är anordningens inmatningsläge.

Nu är läget för fastsättningsdonen 7a, 7b och 7c de önskade i förhållande till plåten eller arbetsstycket 6 avseende dess utstr äckning i X-led.

De tillämnade fastgöringspunkterna befinner sig därvid på ett avstånd av respektive Al, A2 och A3 från stoppinnen 5 i X-led.

I detta läge låses plåten fast medelst fastsättningsdo- nen 7 i förhållande till den andra vagnen 4. fin framkant på plåten eller arbetsstycket 6 är därvid förd till anliggning med fastsättningsdonens 7 anliggningskanter 19.

Sammanbindnings- linjen mellan fastsättningsdonens anliggníngskan ter sammanfal- ler med plåtens 6 framkant och är betecknad med 19 i fig. ll.

Denna sammanbíndningslinje utgör nollpunkten för plåtens y-ko- . ordinat. Origo för plåtens koordinater, i fig. ll betecknat med hänvisningssiffran 21, är därmed entydigt bestämt.

Processtegen avseende förflyttningen av fastsättningsdonen är sammanförda i ett eget program, vilket inmatas i CNC-kontroll- 10 15 20 25 30 35 40 459 717 enheten före det egentliga plåtbearbetningsprogrammet. Vid 9 övergång från ett maskinbearbetningsprogram till ett annat be- höver bara de andra lägena eller X-koordinaterna för fastsätt- ningsdonen ändras i programmet. Därefter är det nya programmet klart att använda.

Vid det här beskivna förfarandet förflyttas fastsättningsdonen från sina ursprungliga, godtyckliga och icke kända lägen till mellanlägen, som är kända på förhand. Från dessa mellanlägen förflyttas fastsättningsdonen slutligen till sina andra lägen i förhållande till den andra vagnen 4 enligt ett på förhand uppgjort program. På detta sätt är man alltså icke beroende av att veta de ursprungliga lägena för fastsättningsdonen för att kunna förflytta dem till de önskade andra lägena. Så länge som plåtbearbetningsanordningen arbetar enligt samma program, d v s framställer ett antal likadana artiklar efter varandra enligt samma program, så är hela tiden fastsättningsdonens 7 lägen kända i kontrollenhetens minne. Det blir därmed möjligt att flytta ett eller flera av fastsättningsdonen från sina i början av arbetsoperationen intagna andra lägen till tredje och/eller fjärde läget direkt utan att gå över något mellanläge. Som ti- digare nämnts, kan detta bli nödvändigt för att utföra arbets- operationer på delar av arbetsstycket, där fastsättningsdonen inledningsvis är fastgjorda. På samma sätt kan fastsättnings- donen efter en sådan flyttning under arbetsoperationens gång flyttas tillbaka till sina ursprungliga andra behöva gå omvägen över några mellanlägen. Man lägen utan att kan även flytta fastsättningsdonen för hand vid bearbetningen. Då måste förfa- randet enligt fig. S-10 upprepas från början. förfarandet enligt uppfinningen användes speciellt vid övergång från framställning av en produkt i plåtbearbetningsanordningen till en annan. Fastsättningsdonen kan då mycket snabbt flyttas från sina tidigare lägen till de lägen, som erfordras för den nya produkten. Man är vidare inte därvid beroende av att känna X-koordinaterna för dessa tidigare lägen. Detta är mycket vik~ tigt, eftersom dessa koordinater kan försvinna ur minnet vid by- tet av program.

Enligt en andra utföringsform av uppfinningen förefinnes ett i

Claims (7)

459 717 10 förhållande till ramen 1 stationärt avkänningsorgan 20. Detta avkänningsorgan kan exempelvis vara en induktiv givare eller någon annan beröringsfrigivare eller en eftergivlig givare. Avkänningsorganet 20 avger en signal till kontrollenhetens min- ne, när det avkänner ett Fastsättníngsdon 7. Genom att låta den andra vagnen 4 köra förbi avkänningsorganet 20 fastställes lä- get av respektive fastsättníngsdon 7 i Förhållande till den andra vagnen 4. Genom att ett efter ett fastgöra fastsättnings- donen 7 vid ett arbetsstycke och lösgöra det från den andra vag- nen A är det nu möjligt att flytta fastsättningsdonen till sina önskade andra lägen. Därvid behöver icke fastsättningsdonen först flyttas till ett mellanläge. Begreppet plåtbearbetningsanordning skall uppfattas i vid me- ning, och är inte begränsad till bearbetning av tunnplåt och grovplåt. Arbetsstycket kan vara vilket som helst föremål, SOU! har en utsträckning huvudsakligen i två dimensioner, och kan även utgöras av bandformade föremål och föremål sammansatta av olika delar. I ovanstående beskrivning av uppfinningen ingår ingen beskriv- ning av beräkningen av de ovan nämnda värdena för X- och Y-ko- ordinaterna. Detta ingår egentligen inte i uppfinningen och tillhör snarare den allmänna fackmannakunska pen hos fackmännen på detta område. l Patentkrav.

1. Plàtbearbetningsmaskin _ med programstyrning, sär- skilt revolvcrstans med CNC-koordinatstyrning, inne- fattande en med ett arbetsbord (2) för ett arbets (6), som skall bearbetas, relativt arbetsbordet (2) stycke försedd ram (1), en första i en första koordinatriktning (Y) förskjutbar vagn (3), en andra, relativt arbetsborl det (2) i en andra koordinatriktning (X) förskjutbar vagn (4), ett flertal relativt den andra vagnen (4) i dennas rörelseriktning (X) förskjutbara, maskinellt med arbetsstycket (6) sammanlåsbara och vid den andra vagnen l, 459 717 (4) fastlåsbara fastsättningsdon (7a - 7c) för fästande av arbetsstycket (6) vid den andra vagnen (4), en maski- nellt manövrerad, i ctt tillhörande urtag (18) i fastsätt- ningsdonen ingripande stoppinne (S) för fastlâsning av minst ett av fastsättningsdonen (7a - 7c) i dess förskjut- ningsríktning (X) relativt den fastsättningsdonen uppbäran- de andra vagnen (4), en programstyrd anordning för lös- göring av det ifrågavarande fastsättningsdonet i förhållan- de till den'andra vagnen (4) och för fastläggande av fast- sättningsdonets läge relativt ramen (1) i dess-förskjut- ningsriktning (X) samt en drivmekanism för den fastsätt- ningsdonen uppbärande andra vagnen (4), för att igângsätta denna vagn för en förprogrammerad rörelse, k ä n n e - t e c k n a d därav, att en enda, maskinellt under arbets- bordet (2) för arbetsstycket (6) nedsänkbar stoppinne (5) är anordnad och att pà den mot arbetsbordet (2) vända un- dersidan av fastsättningsdonen (7a - 7c) är utformade ur- tag (18), som kan bringas i ingrepp med den under arbets- bordet nedsänkbara stoppinnen (5) i förskjutningsrikt- ningen (X) för faststättningsdonen (7a - 7c).

2. Plàtbearbetningsmaskin enligt krav l, k ä n n c - t e c k n á d därav, att en med CNC-styrningens (16) minne förbunden, exempelvis av en induktiv givare (20) bildad anordning är anordnad för bestämning av fastsatt- ningsdonens (7a - 7c) relativa lägen i förhållande till den andra vagnen (4).

3. Med en plâtbearbetningsmaskin enligt krav 1 eller 2 ge- nomförbart förfarande, k ä n n e t e c k n a t av följande förfaringssteg; a) enligt ett på förhand bestämt program bestämmes ett första läge hos_ett fastsättningsdon (7a - 7c), som skall förskjutas, automatiskt längs en löpskena i en vagn (4), b) fastsättningsdonets (7a - 7c) rörelse relativt en sta- tionär ram (1) blockeras, och genom rörelsen av vagnen (4) förflyttas fastsättningsdonet (7a - 7c) till ett andra 459 717 12 läge relativt vagnen (4), och c) rörelsen av fastsättningsdonet (7a - 7c) relativt iramen (1) blockeras därigenom, att man bringar en under arbetsbordet (2) för arbetsstycket (6) nedsänkbar stoppinne (5) i ingrepp i ett på fastsättningsdonets (7a - 7c) undersida utformat urtag (18),

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n c t e c k n a t därav, att läget för fastsättningsdonet (7a - 7c) be- stämmes genom förflyttning av detsamma med hjälp av stoppinnen (5) till ett bestämt läge i förhållande till vagnen (4).

5. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att läget för fastsättningsdonet bestämmes genom bestämning av dess position medelst exempelvis en induk- tiv givare (20), vars läge i förhållande till ramen (1) är känt.

6. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t.e c k n a t av att fastsättningsdonets (7a - 7c) läge fastställes med hjälp av CNC-styrningen (16) och i dennas minne lagrade uppgifter.

7. Förfarande enligt något av krav 3 - 6, t e c k n a t k ä n n e ~ av att ett på förhand iordningställt program inmatas i CNC-styrningen (16) och att därefter X-koordinaterna för de fastsättningsdon (7a - 7c) som skall förflyttas inmatas i CNC-styrningen för för- beredelse av plâtbearbetningsanordníngen för arbete enligt nämnda program.