CH478617A - Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Positionieren eines Werkstücktisches einer Bohrmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Positionieren eines Werkstücktisches einer Bohrmaschine

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CH478617A
CH478617A CH1009668A CH1009668A CH478617A CH 478617 A CH478617 A CH 478617A CH 1009668 A CH1009668 A CH 1009668A CH 1009668 A CH1009668 A CH 1009668A CH 478617 A CH478617 A CH 478617A
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bolt
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CH1009668A
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Schulz Wolfgang
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Leipzig Veb Druckmasch Werke
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/02Copying discrete points from the pattern, e.g. for determining the position of holes to be drilled

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description


      Verfahren    und     Vorrichtung        zum        selbsttätigen        Positionieren    eines  Werkstücktisches einer Bohrmaschine    Die Erfindung betrifft     ein        Verfahren    zum selbsttäti  gen Positionieren eines Werkstücktisches einer Bohrma  schine. Bei diesen Bohrmaschinen werden die     Werkstük-          ke    entweder auf den fest mit dem Maschinenfundament  verankerten Werkstücktisch, der zu diesem Zweck ent  sprechende Nuten aufweist, gespannt und die Bohrein  heit radial von Arbeitsstelle zu Arbeitsstelle bewegt, oder  es wird der Werkstücktisch beweglich und arretierbar ge  staltet.

   Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vor  richtung zur     Durchführung    des Verfahrens mit einer  Bohrschablone, die an der Unterseite eines auf einem  Querschlitten gelagerten Werkstücktisches befestigt ist  und welche mit einem am Maschinengestell koaxial zur  Werkzeugspindel angeordneten Indexbolzen zusammen  arbeitet.  



  Es sind     Bohrmaschinen    bekannt, bei denen die  Kreuzschlitten des Bohrtisches als Schwimmtisch ausge  bildet sind und bei denen an der Unterseite des  Schwimmtisches eine Einstellehre starr mit dem  Schwimmtisch verbunden, angeordnet ist. Dadurch be  steht die Möglichkeit die Einstellehre zusammen mit  dem Bohrtisch solange zu verschieben, bis die Bearbei  tungsstelle erreicht ist. Ein Verriegelungsteil gestattet  dann die Ausrichtung des Bohrtisches über die Einstel  lehre. Zu diesem Zweck ist am Maschinensockel koaxial  zum Werkzeug der Verriegelungsteil höhenverstellbar  gelagert und wirkt über eine Kegelspitze bei seiner  Einführung in die Einstellehre zentrierend und erwirkt  dadurch eine präzis fixierte Arbeitslage des Bohrti  sches.  



  Zum Auffinden der     jeweiligen    Arbeitslage an der  Einstellehre ist noch eine gleich grosse visuelle Vorrich  tung neben dem Schwimmtisch, und zwar in gleicher  Höhe zu demselben, angebracht. Zu diesem Zweck ragt  ein Zeiger über eine aufzulegende Zeichnung oder dgl.,    welche der Einstellehre und damit dem Bohrbild des  Werkstückes entspricht. Die Zeichnungsauflage ist dabei  starr mit dem Schwimmtisch verbunden, so dass, nach  dem die Arbeitsstelle sich unter dem Zeigerende befin  det, auch die dementsprechende Stelle der Einstellehre  unter dem Werkstück erreicht ist.  



  Diese Einrichtung eignet sich jedoch nur für relativ  kleine Werkstücke. Das liegt insbesondere daran, dass  die visuelle Vorrichtung im Verhältnis 1:1 das Werk  stück zeigen muss, damit eine entsprechende genaue  Fixierung erfolgen kann. Eine Umstellung der Einrich  tung auf halbautomatischen oder automatischen Betrieb  ist bei dieser Einrichtung nicht möglich. Für grössere  Werkstücke kommt diese Bohrmaschine auch deshalb  nicht in Frage, weil die Zeichnungsauflage mit dem  gesamten Bohr- und Schwimmtisch unter dem Zeiger hin  und her bewegt werden muss und bei einer grösseren  Masse des Bohrtisches und des Werkstückes ein     einiger-          massen    rasches Bewegen und Anhalten unter der Ar  beitsstelle in Folge der Massenträgheit nicht möglich  ist.  



  Bohrtisch und Werkstück zum Stillstand zu bringen  bedeutet dann ein zeitaufweniges Einpendeln an der  Bearbeitungsstelle. Ausserdem hat sich noch als Nachteil  herausgestellt, dass der Zugang zum Werkstück z. B.  zum Messen oder dgl. dadurch erschwert ist, dass die  visuelle Vorrichtung die gleiche Grösse wie das Werk  stück aufweisen muss und demzufolge bei grösseren  Werkstücken ein grosser Platzbedarf besteht, bzw. die  notwendige     Zugängigkeit    fehlt.  



  Auch ist eine Bohrmaschine bekannt, die ebenfalls  einen nach zwei     Koordinatenachsen    hin beweglichen  Bohrtisch aufweist, dessen Bewegungen jedoch automa  tisch gesteuert werden. Ein     Tastgerät,    welches fest mit  dem Bohrtisch verbunden ist, tastet eine Lehre ab. Die      von der Lehre gegebenen Informationen werden im  Verlauf der gtastbewegung für das Stillsetzen des Tisches  und dgl. verwendet.  



  Bei diesem Gerät ist jedoch die Anfertigung der  Lehren sehr kompliziert, da zum Steuern des Tastgerätes  erhabene Stellen an der Lehre vorhanden sein müssen,  wie beispielsweise Stifte, konische Vorsprünge und dgl.  Ausserdem ergibt sich bei dieser Vorrichtung die Not  wendigkeit, dass auch hier wieder die Tischbewegung  Gleich der Abtastbewegung ist, so dass während der  gesamten Abtastbewegung der Tisch mitbewegt werden  muss. Das ist vor allem dann nachteilig, wenn zwischen  den einzelnen Arbeitsoperationen durch Nachmessen  oder dgl. der Bohrtisch in eine beliebige Stellung  ausserhalb des Abtastzyklus gebracht werden muss.

    Nachteilig wirkt sich weiterhin aus, dass bei Vorhan  densein verschiedener Lochdurchmesser entweder fort  während ein Werkzeugwechsel durchgeführt werden  muss, oder es ist erforderlich entsprechend den verschie  denen vorkommenden Lochdurchmessern verschiedene  Lehren anzufertigen und jeweils von der Nullstellung  ausgehend eine neue Abtastbewegung einzuleiten. Des  halb haben sich diese Einrichtungen lediglich dann  bewährt, wenn nur die Herstellung gleicher Lochdurch  messer in Frage kommt.  



  Die bekannten Bohrmaschinen weisen alle gemein  sam den Nachteil auf, dass eine Eingliederung in  Taktstrassen dadurch erschwert wird, dass eine     halb-          oder    vollautomatische Abtastung der entsprechenden  Lehren oder dgl. nicht gewährleistet ist und dass  ausserdem gleichzeitig mit der Abtastbewegung die  Bewegung des gesamten Bohrtisches und des     Werkstük-          kes    erfolgt.  



  Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile des  Standes der Technik zu vermeiden und eine Bohrmaschi  ne zu gestalten, die je nach den Erfordernissen für     halb-          oder    auch vollautomatischen Betrieb einsetzbar ist.  



  Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, ein  Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Posi  tionieren eines Werkstücktisches einer Bohrmaschine zu  schaffen, mit der es möglich ist, die dem Gesamtbohrbild  entsprechende Schablone automatisch abzutasten, dabei  entweder eine Vorwahl der entsprechenden Bohrdurch  messer zu treffen oder, entsprechend dem jeweiligen  Lochdurchmesser, einen Werkzeugwechsel auszulösen.  Ausserdem besteht noch die Aufgabe, die Vorrichtung  so zu gestalten, dass zu jeder Zeit der Bohrtisch zum  Nachmessen des Werkstückes bzw. der Bohrung aus der  Arbeitsstellung ohne Unterbrechung des automatischen  Tastablaufes abfahrbar ist.  



  Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum  selbsttätigen Positionieren eines Werkstücktisches einer  Bohrmaschine, der an seiner Unterseite eine Bohrscha  blone trägt, die von einem koaxial zur Werkzeugspindel  am Maschinengestell angeordneten Indexbolzen abgeta  stet und nach Auffinden einer Markierung vom Index  bolzen     arretiert    wird.  



  Gemäss der Erfindung zeichnet sich dieses Verfah  ren dadurch aus, dass die Schablone bei stillstehendem  Werkstücktisch zeilenweise durch eine Abtastvorrich  tung abgetastet und nach dem Auffinden einer Markie  rung mit der Abtastvorrichtung verriegelt wird, wonach  diese zusammen mit der Schablone und dem     Werkstück-          tiseh    auf kürzestem Wege unter die Werkzeugspindel  gezogen und in dieser Lage durch den Tast- und  Zentrierbolzen fixiert wird.

   In einer bevorzugten     Aus-          führungsart    dieses Verfahrens soll im Augenblick des    Erreichens der Arbeitsstellung die Blasluftzufuhr kurz  zeitig unterbrochen werden, worauf das genaue Ausrich  ten des Werkstücktisches vorgenommen wird und wor  auf erst danach die Gleitteile des Kreuzschlittens und des  Werkstücktisches, zumindest während der Arbeitsopera  tion, fest aneinandergesaugt werden.  



  Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens  ist eine solche mit einer Bohrschablone, die an der  Unterseite eines auf einem Querschlitten gelagerten  Werkstücktisches befestigt ist und welche mit einem am  Maschinengestell koaxial zur Werkzeugspindel angeord  neten Indexbolzen zusammenarbeitet.  



  Erfindungsgemäss zeichnet sieh diese Vorrichtung  dadurch aus, dass eine Abtastvorrichtung unterhalb der  Bohrschablone am Werkstücktisch angeordnet ist und  aus einem einen Tast- und Zentrierbolzen tragenden  Wagen und einer quer zu diesem verschiebbaren Brücke  besteht, wobei der Test- und Zentrierbolzen an seiner  der Tastspitze abgewandten Stirnseite koaxial zu dieser  einen Zentrierkonus aufweist und am Wagen das Ende  eines Zugmittels befestigt ist, welches über eine am  Maschinengestell ortsfest angeordnete Einlaufbüchse mit  einem Antrieb in Verbindung steht, wobei am Wagen  der Befestigungspunkt des Zugmittels zur Mitte des  Tast- und Zentrierbolzens die gleiche Lage hat wie am  Maschinengestell die Mitte der Einlaufbüchse zur Mitte  des Indexbolzens.  



  Vorzugsweise sind der für die Abtastbewegung vor  gesehene Wagen und eine diesen tragende fahrbare       Brücke    über ein dauernd umlaufendes, z. B. durch eine  Federrolle straffgehaltenes flexibles Organ und vorzugs  weise zwei magnetbetätigbare Klemmeinrichtungen be  wegbar. Es kann dabei die eine Einlaufbohrung aufwei  sende Einlaufbüchse zeitweise leicht federnd gelagert  und durch die Kraft des sich in horizontaler Lage  befindlichen Zugmittels in ihr Lager pressbar sein; ferner  ist vorzugsweise bei Erreichen der senkrechten Lage des  Zugmittels durch Einnehmen der höchsten möglichen  Stellung der Einlaufbüchse der Kontakt für die Steue  rung der Blas- und Saugluft in bekannter Weise     beein-          flussbar.     



  Zweckmässig sind weiterhin durch die um den     Tast-          und    Zentrierbolzen angeordneten Kennzeichnungsstifte  beim Einrasten in ein Kennzeichnungsloch Lichtsignale  oder solche Kontakte beeinflussbar, die einen automati  schen Werkzeugwechsel oder die sofortige Weiterfüh  rung der Abtastbewegung auslösen, und es ist durch die  gleichen Kontakte die Schaltung eines Stromkreises für  ein Saug- und Blasluftventil beeinflussbar. Die     Tastkopf-          fläche    ist dann schwächer als der Tast- und Zentrierbol  zen für sich abgefedert und die Bewegung des     Tastkop-          fes    in seine Ausgangsstellung erfolgt elektromecha  nisch.  



  Zweckmässig kann das gesamte Bohrungs- und  Bohrleitungssystem der Schwimmtischeinrichtung wech  selweise mit Blas- oder Saugluft beaufschlagt werden  und ist ausserdem die Schablonenaufnahme- und Abtast  vorrichtung oder sind Teile davon in Kassettenbauweise  ausgeführt.  



  Durch eine derartige Ausgestaltung wird u. a. der  Vorteil erreicht, dass bei Einsatz jeder beliebigen ein  oder     mehrspindligen    Bohreinheit ein halb- oder vollauto  matischer Arbeitsablauf herbeigeführt werden kann.  Dadurch, dass der     schwimmtischgelagerte        Werkstüek-          tisch    mit Hilfe des Zugmittels und der Scheibe nach  Auffinden des jeweiligen Bohrloches in der Schablone,  durch den     Tast-    und     Zentrierbolzen,    auf dem kürzesten      Wege und ohne Einpendeln zur Bearbeitungsstelle gezo  gen und dort     zentriert    wird, ergibt sich eine wesentliche  Zeiteinsparung beim Auffinden und Fixieren der jeweili  gen einzelnen Bearbeitungsstellen.

   Indem die für die  Schwimmtischeinrichtung vorgesehenen Blasluftorgane.  nach dem Ausrichten des Bohrtisches mit Saugluft  beaufschlagt werden, ergibt sich der Vorteil, dass der  Tisch ohne weitere äussere Bewegungseinleitungen an  der Bearbeitungsstelle fest angesaugt und damit arre  tiert wird. Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, dass bei  notwendig werdenden Bohrungsnachmessungen der  Bohrtisch ohne weiteres nach Einschalten der Blasluft  und dadurch unterbrochener hydraulischer Ausrichtung  und Unterstützung von der Werkzeugspindel wegbewegt  werden kann, und dass danach der gleiche Vorgang  selbsttätig abläuft, wie er sich nach dem ersten Auffin  den des Bohrloches in der Schablone, abspielt. Es  kommt also auch dann wieder automatisch zum exakten  Zentrieren der Bearbeitungsstelle in gleicher Weise, auf  direktem Weg und ohne Zeitverlust.  



  Dadurch, dass die Zentrierung des Tisches bei  angehobenem Schwimmtisch erfolgt, besteht die Mög  lichkeit, die Zentrierung mit stets einer relativ massear  men und dünnen Schablone und mit dem relativ schwa  chen Tast- und Zentrierbolzen durchzuführen. Dadurch,  dass bei der Abtastbewegung nicht der gesamte Bohr  tisch mitbewegt wird und auch die Abtastorgane recht  massearm ausgeführt werden, besteht die Möglichkeit,  Schablonen zu verwenden, die bereits für andere Werk  stücke gebraucht wurden, indem lediglich die einzelnen  Bearbeitungslöcher durch Klebstreifen oder dgl. abge  deckt werden.  



  Werden die gesamte Schablonenabtastvorrichtung  oder auch die Schablonenaufnahme- und Abtastvorrich  tung gemeinsam in Kassettenbauweise ausgeführt, so ist  es sehr leicht, ein Auswechseln der gesamten Abtastein  richtung zum Zwecke der Vornahme von Reparaturen  und dgl. durchzuführen. Indem dann beispielsweise  dieses eine     komplizierte    Organ dieser Bohrmaschine  einfach gegen ein zweites vorhandenes ausgewechselt  wird, können bei notwendig werdenden Reparaturen  Stillstandszeiten auf ein Minimum herabgesenkt wer  den.  



  Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüh  rungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnun  gen zeigen:  Fig. 1 eine Vorderansicht der Bohrmaschine, teilwei  se im Schnitt, in einer Stellung der Schablonenabtastor  gane während des Abtastvorganges.  



  Fig. 2 eine Teilvorderansicht des Bohrtisches, wobei  insbesondere die Gleitteile der Schwimmtischeinrichtung  im Schnitt dargestellt sind,  Fig. 3 eine Seitenansicht, insbesondere des Bohrti  sches, teilweise im Schnitt,     in    Arbeitsstellung, d. h. nach  erfolgtem Zentrieren und Unterstützen des Bohrti  sches,  Fig. 4 einen Schnitt nach der in Fig. 1 angedeuteten  Einzelheit IV, wobei sich die den Wagen tragende  Brücke     in    Ausgangsstellung befindet,  Fig. 5 eine Ansicht der Abtastvorrichtung in Rich  tung des Pfeiles E, in Fig. 3, gesehen,  Fig. 6 einen Schnitt durch den Abtastkopf, nach der  Linie VI-VI in Fig. 5, in einer Lage, die der des  Abtastvorganges entspricht und    Fig.

   7 eine Schablone, auf der strichpunktiert die  Konturen, die Lage und die Lochgrössen des beispiels  weise gewählten Werkstückes zu erkennen ist, in einer  der Fig. 5 entsprechenden Ansicht.  



  Auf dem Maschinenfundament 1 ruhen die Seitentei  le 2 auf denen, in einer Koordinatenachse gleitbar, der  Kreuzschlitten 3 angeordnet ist, der wiederum in der  anderen Koordinantenachse bewegbar den Werkstück  tisch 4 trägt. Die Bohreinheit 5 ist starr mit dem  'Maschinenfundament 1 verbunden. Die Seitenteile 2  tragen sattelförmig die Gleitflächen 6 des Kreuzschlittens  3. Ueber je eine in den Seitenteilen 2 vorgesehene  Bohrung 7 und über je eine Längsnut 7' wird ein  Bohrungs- und Rohrleitungssystem 8 mit Blas- oder  Saugluft versorgt, wodurch die Gleitteile 6 des Kreuz  schlittens 3 und des Werkstücktisches 4 jeweils mit     Saug-          oder    Blasluft versorgt werden.

   An den Seitenteilen 2 sind  Abdeckbleche 9, die durch die Seitenteile des Kreuzti  sches 3 ragen, befestigt und am Kreuztisch 3 ist  wiederum ein Abdeckblech 10 befestigt, welches durch  den Werkstücktisch 4 hindurchführt. Durch die Abdeck  bleche 9, 10 ist die Gewähr gegeben, dass in jeder  Stellung des Kreuzschlittens 3 und des Werkstücktisches  4 ein Auffallen der Bohrspäne auf die Gleitflächen der  Schwimmtischeinrichtung vermieden wird. An der die  Unterseite des Werkstücktisches 4 bildenden Platte 11  liegt die Schablone 12 fest an. Die Schablone 12 ist  durch Seitenführungen 13, die wiederum fest mit der  Platte 11 verbunden sind, und durch, einen konischen  Bund aufweisende, Schrauben 14 arretierbar. Neben den  Seitenführungen 13 befinden sich Schienen 15, in denen  Rollen 16 für die Brückenbewegung der Brücke 17  geführt werden.

   An einem Ansatz 18 der Schienen 15  gleiten Rollen 19 für die Parallelführung der Brücke 17.  Dabei bilden die Schienen 15 einen Teil eines Rahmens  20. Auf der Brücke 17 und am Rahmen 20 sind  Umlenkrollen 21 angeordnet, über die ein flexibles  Organ 22 z. B. ein textiles Band oder ein Stahlband, wel  ches endlos ist, umläuft. Eine dieser Rollen ist mit einem  Antrieb verbunden, eine zweite dieser Rollen kann als  Spann-, Feder- oder dgl. Rolle ausgebildet sein. Bei  eingeschaltener Einrichtung, aber in Ruhestellung be  findlicher Abtasteinrichtung, läuft das flexible Organ 22  dauernd um. Auf der Brücke 17 ist ein in bekannter  Weise     rollenangeführter    Wagen 23 angeordnet. Auf  beiden Seiten des Wagens 23 ist je ein Magnet 24; 26  vorgesehen, der je eine Klemmeinrichtung 25; 27 betä  tigt.

   Vorzugsweise in der Mitte des Wagens 23 ist die  eigentliche Abtasteinrichtung mit dem Zentrierkonus 28  an ihrer Unterseite angeordnet. Ausserdem befinden sich  noch zwei Hubmagnete 29 auf dem Wagen 23, die über  Doppelhebel 30 auf die     Abtasteinrichtung    einwirken  können, indem diese insgesamt und entgegen einer  Federkraft nach unten ziehbar ist. Lager 31 nehmen die  Doppelhebel 30 auf und sind fest mit dem Wagen 23  verbunden. Die Stromübernahme erfolgt über Schleiflei  tungen, die zwischen den Rahmen 20 und der Brücke  17, sowie zwischen der Brücke 17 und dem Wagen 23  vorgesehen sind. Die     Abtasteinrichtung    ist mittels eines  Führungskeiles 32 gegen Verdrehung gesichert.  



  In der Schablone 12 befinden sich Zeilenlöcher 33,       Zentrierungslöcher    34 und Kennzeichnungslöcher 35;  ausserdem noch die konischen Schraubenlöcher 14'.  



  Die weiteren Einzelheiten der Einrichtung sollen der  Einfachheit halber zusammen mit der Wirkungsweise  derselben dargelegt werden. Nach Einlegen des Schablo-      ne 12 in die Seitenführungen 13 und nach Befestigen der  Schablone mit Hilfe der Schrauben 14 wird die gesamte  Abtastvorrichtung unabhängig von der Bewegung des  Werkstücktisches 4 und des Kreuzschlittens 3 dadurch in  Gang gesetzt, dass über den Magnet 26 die Klemmein  richtung 27 mit dem     dauernd        umlaufenden    flexiblen  Organ 22 verbunden wird. Dadurch bewegt sich der  Wagen 23 bis zur Brückenendstellung und dann die  gesamte     Brücke    aus der Nullstellung heraus in Richtung  des ersten Zeilenloches 33.

   Es kann aber auch sein, dass,  solange die beiden Zeilentaststifte 36, 37 nicht einrasten,  beide Magnete 24, 26 Strom erhalten und über beide  Klemmeinrichtungen 25, 27 den Wagen 23 festhalten  und damit die gesamte     Brücke    17 bis zum ersten  Zeilenloch 33 bewegen. Durch die Zeilentaststifte 36, 37  wird die Schablone 12 bezügllich der Zeilenlöcher 33  abgetastet.  



  Sobald der Zeilentaststift 36 in das erste Zeilenloch  33 durch seine Federung eingedrückt wird, betätigt er  über einen nur angedeuteten Hebelmechanismus einen  Schalter 38, über den der Magnet 26 stromlos gemacht  wird, so dass die Klemmeinrichtung 27 vom     flexiblen     Organ 22 getrennt wird. Gleichzeitig erhält der Magnet  24 Strom, so dass der Wagen 23 über die Klemmeinrich  tung 25 mit dem fleixiblen gorgan 22 verbunden wird.  Dadurch setzt sich der Wagen 23 in Richtung des ersten  Zentrierloches 34 in Bewegung. Während dieses Vorgan  ges wird ein Tast- und Zentrierbolzen 39 durch den  Druck einer Feder 40 gegen die Schablone 12 gedrückt.  Der Zentrier- und Tastbolzen 39 fällt bei Erreichen des  ersten Zentrierloches 34 leicht in dieses Loch ein.

   Um  den Tast- und Zentrierbolzen 39 herum sind mehrere  Kennzeichnungsstifte 41 angeordnet, die fest mit je  einem aus nichtleitendem Material bestehenden Schieber  42 verbunden sind, der jeweils mit Hilfe einer Druckfe  der 43 gegen die Abschlussstutzen 44 gedrückt wird. Da  der Magnet 24 seinen     Stromfluss    über einen mit der  Abtasteinrichtung verbundenen nicht dargestellten, be  kannten Schalter erhält, wird der Magnet 24 nach  Einfallen des Tast- und Zentrierbolzens 39 sofort strom  los. Zu diesen Zweck ist ein mit einer Phase der       Schleifleitung    in Verbindung stehender und fest mit dem  Wagen 23 verbundener Kontakt 45 von einem mit dem  Tast- und Zentrierbolzen 39 über eine Scheibe 46 und  einen Zylinderkörper 47 verbundenen Kontakt 48 trenn  bar.

   Aus Fig. 7 ist zu erkennen, dass die Kennzeich  nungslöcher 35 z. B. in vier verschiedenen Stellungen  zum jeweiligen Zentrierloch 34 angebracht sein können.  Dementsprechend können beispielsweise auch um den  Tast- und Zentrierbolzen 39 vier Kennzeichnungsstifte  41 angeordnet sein. Sobald nun nach Einfallen des     Tast-          und    Zentrierstiftes 39 in eines der Zentrierlöcher 34  auch einer der Kennzeichnungsstifte 41 in ein Kenn  zeichnungsloch 35 einfällt, erfolgt folgendes: Mit dem  Wagen 23 ist auch ein Kontakt 49 verbunden, der  ausserdem mit einer weiteren Phase der     Schleifleitung    in  Verbindung steht.

   Dadurch, dass der Kennzeichnungs  stift 41 in das Kennzeichnungsloch 35 fällt, wird über  den Schieber 42 der an diesem befestigte Kontakt 50 mit  dem Kontakt 49 in Verbindung gebracht. Sofern nun,  durch einen nicht dargestellten, bekannten Vorwahl  schalter, die mit dem gerade erreichten Kennzeichnungs  loch 35 benannte Bohrung vorgewählt wurde, wird mit  dem Schliessen der Kontakte 49, 50 der Ausrichtvorgang  des Werkstücktisches 4 eingeleitet. Sofern durch die  bekannten Vorwahleinrichtungen diese Lochgrösse nicht  vorgewählt ist, wird die Schaltbewegung der Kontakte    49, 50 dazu benutzt, die Hubmagnete 29 mit Strom zu  versorgen, die über die     Doppelhebel    30 und den Ansatz  51 am Zylinderkörper 47 den Abtast- und Zentrierbol  zen 39 aus dem Zentrierloch 34 entfernen.

   Dadurch  werden wieder die Kontakte 45, 48 geschlossen, so dass  der Magnet 24 wieder Strom erhält, wodurch die  Klemmeinrichtung 25 in Tätigkeit gesetzt wird, so dass  der ganze Wagen 23 bis zum nächsten Zentrierloch 34  weiterfährt. Dort wiederholt sich der gleiche Vorgang,  solange, bis eines der     vorgewählten    Kennzeichnungslö  cher 35 erreicht ist. Das Einleiten des Ausrichtvorganges  des Werkstücktisches 4 geht in folgender Weise vor  sich:  Zunächst wird durch den Kontaktschluss der Kon  takte 49, 50 Blasluft eingeschalten, so dass der Kreuz  schlitten 3 leicht auf den Seitenteilen 2 und der Werk  stücktisch 4 leicht auf den Kreuzschlitten 3 gleiten kann.

    Gleichzeitig bringt eine nicht dargestellte Rutschkupp  lung einen     dauernd    umlaufenden Antrieb in Verbindung  mit einer Scheibe 52, die zu rotieren beginnt. Durch die  Scheibe 52 wird ein Zugmittel 53, vorzugsweise ein  verschleissfester Faden aufgewickelt, der über eine Füh  rungsbüchse 54 und eine, eine Einlaufbohrung 55  aufweisende Einlaufbüchse 56, beide Büchsen 54, 56  sind im Lager 56'     geführt,    mit dem Wagen 23 in  Verbindung steht. An der Scheibe 52 ist noch ein  weiteres Zugmittel 53' befestigt, an dessen Ende ein  Gewicht 53" angeordnet ist. Dadurch wird das Zugmittel  53 auch bei gelöster Rutschkupplung immer straff  gehalten.

   Die Einlaufbüchse 56 wird entweder durch in  einem kleinen Ringzylinder wirkende Druckluft oder  durch eine weiche Feder während dieses Vorganges  leicht nach oben gedrückt. Solange das Zugmittel 53  zwischen der Einlaufbüchse 56 und dem Wagen 23 sich  waagerecht befindet, wird die Einlaufbüchse 56 entgegen  der nach oben drückenden federnden Kraft noch nieder  gehalten. Sobald sich jedoch das Zugmittel 53 mit seiner  Befestigungsstelle am Wagen 23 senkrecht über der  Einlaufbohrung 55 befindet, wird die Einlaufbüchse 56  in ihre obere Lage gedrückt, wodurch wiederum ein  nicht dargestellter Schaltvorgang betätigt wird. Es ist  auch möglich, die Berührung zwischen dem Zugmittel  aufhängeteil am Wagen und an der Einlaufbüchse 56 für  den Schaltvorgang auszunutzen; es kann aber auch ein  handelsüblicher Endschalter verwendet werden.

   Durch  diesen Schaltvorgang wird kurzzeitig, über ein nicht  dargestelltes bekanntes Relais gesteuert, die Blasluft  unterbrochen, so dass jede weitere Bewegung des Werk  stücktisches 4 unterbunden wird, sobald sich die Bear  beitungsstelle ungefähr unter der Werkzeugspindelachse  befindet. Ueber ein Relais gesteuert erfolgt das Wieder  einschalten der Blas- bzw. Druckluft und gleichzeitig  wird eine Druckleitung 57 beaufschlagt. Koaxial zur  Werkzeugspindel ist ein     Indexbolzen    58 angeordnet, der  an seinem oberen Ende einen     Zentrierkonus    59 aufweist.  Am unteren Ende des Indexbolzens 58 ist ein Kolben 60  angesetzt, de in einem Hydraulikzylinder 61 bewegbar  ist. Der Indexbolzen 58 wird durch eine Druckfeder 62  in seiner Ausgangsstellung gehalten.

   Sobald nun über die  Druckleitung 57     Oel    oder dgl. in den Zylinderraum des  Hydraulikzylinders 61 gepresst wird, bewegt sich über  dem Kolben 60 der     Indexbolzen    58 und damit der       Zentrierkonus    59 nach oben. Da sich in diesem Fall der  innere     Zentrierkonus    28 des Zylinderkörpers 47 im  Bereich des äusseren     Zentrierkonus    59 befinden, werden  beide Konen ineinander gepresst.     Ueber    die Scheibe 46  wird nunmehr der     Abtast-    und     Zentrierbolzen    39 fest in      das Zentrierloch 34 gepresst, wodurch nunmehr eine  endgültige und genaue Fixierung der Lage des Werk  stücktisches 4 erfolgt.

   Sobald nun die konischen Flächen  der Zentrierbohrung 34 und der Spitze des Tast- und  Zentrierbolzens 39 fest ineinanderliegen, wird entgegen  der Kraft einer Feder 63 der Tast- und Zentrierbolzen  39 in den Zylinderkörper 47     hineingedrückt,    so dass sich  die obere     Fläche    des mit dem     Zylinderkörper    47 lösbar  verbundenen Abschlussstutzens 44<B>gegen</B> die Schablone  12 legt. Ueber ein bekanntes Zeitrelais, welches mit der  letztgenannten Schaltoperation eingeschaltet     wurde,     wird nunmehr ein Wegeventil für die Umschaltung von  Blasluft auf Saugluft an den Gleitflächen 6 des Kreuz  schlittens 3 und des Werkstücktisches 4 bestätigt.

   Gleich  zeitig damit wird entweder ein Signal gegeben, welches  dem die Maschine     Bedienenden    anzeigt,     dass    nunmehr  die Bohroperation beginnen kann oder es kann statt  dessen ein     automatischer    Vorgang zum Bohren, Reiben  oder dgl. eingeleitet werden. Vorher wurde noch durch  das Zeitrelais gleichzeitig mit den anderen letztgenannten  Vorgängen ein nicht dargestelltes Ventil betätigt, durch  welches der Hydraulikzylinder 61 fest abgeschlossen  wird. Dadurch ist der Werkstücktisch 4 an der Bearbei  tungsstelle gegenüber dem Maschinenfundament 1 im  wesentlichen starr abgestützt.

   Nach Beendigung der  Arbeitsoperation wird entweder von Hand oder durch  automatische Auslösung bei der Zurücknahme der  Werkzeugspindel das nicht dargestellte, am Hydraulikzy  linder 61 befindliche Ventil wieder geöffnet und durch  Zurücknahme des Oels der Kolben 60 und damit der  gesamte Indexbolzen 58, unterstützt durch die Druck  feder 62, in seine Ausgangsstellung zurückgeführt. Bei  Erreichen der Ausgangsstellung des Indexbolzens 58  wird ein nicht dargestellter Endschalter     betätigt,    durch  den die Hubmagnete 29 mit Strom versorgt werden und  über die Doppelhebel 30 und den Ansatz 51 der  Zylinderkörper 47 und damit ebenfalls der Tast- und  Zentrierbolzen 39 und der entsprechende Kennzeich  nungsstift 41 aus der Schablone 12 gezogen werden.

   Der  gesamte Abtastvorgang kann nun, wie bereits beschrie  ben, wieder erneut eingeleitet werden. Hat der Wagen 23  die gesamte erste     Zeile    abgefahren, so betätigt er am  Ende der Brücke 17 einen nichtdargestellten     Endschal-          ter    durch den ein Magnet 64. betätigt und mit dessen  Hilfe der Zeilentaststift 36 aus dem Zeilenloch 33       entfernt    wird. Dadurch, dass der Magnet 24 die     Klemm-          einrichtung    25 noch betätigt, der Wagen 23     sich    aber in  seiner Endstellung befindet, wird die gesamte Brücke 17  nunmehr bis zum nächsten Zeilenloch 33, in das nun der  Zeilentaststift 37 einfällt, transportiert.

   Durch das Ein  fallen des Zeilentaststiftes 37 in das Zeilenloch 33 wird  wieder ein analoger Vorgang ausgelöst, wie er bereits im  Zusammenhang mit dem Einfallen des Zeilentaststiftes  36 beschrieben wurde. Ein zweiter Schalter, der dem  Schalter 38 gleicht, sorgt dafür, dass nunmehr der  Magnet 24 stromlos wird. Dafür erhält im gleichen  Augenblick der Magnet 26 Strom, betätigt die Klemm  einrichtung 27 und der Wagen 23 fährt nunmehr in  Richtung auf das von dieser Seite erste Zentrierloch 34  der zweiten Zeile. Diese Vorgänge wiederholen sich  solange, bis alle Zeilen abgetastet und alle     entsprechen-          den    Arbeitsoperationen     ausgeführt    sind. Nachdem die  letzte Zeile bearbeitet ist, läuft die Brücke 17 bis in ihre  hintere Stellung.

   Dort wird ein nicht dargestellter be  kannter Endschalter betätigt, der entweder dafür     sorgt,     dass die Bewegung des flexiblen Organs 22 in     ihrer     Richtung umgekehrt wird, oder der eine über der Schleif-    leitung der Brücke 17 befindliche weitere, nicht darge  stellte Klemmrichtung betätigt, die für die Rückführung  der     Brücke    17 in ihre Ausgangsstellung sorgt, indem sie  die Brücke 7 mit     dein    flexiblen Organ 22 verbindet.  Gleichzeitig wird durch den     Endschalter    der Magnet 64  mit Strom beaufschlagt, so dass bei der Rückführung die  Zeilentaststifte 36, 37 in jedem Fall in ihrer untersten  Stellung gehalten werden.  



  Während der Abtastbewegung, aber auch insbeson  dere währenddem der Werkstücktisch 4 zentriert ist,  kann die gesamte Automatik von Hand ausser Kraft  gesetzt werden. In dem Fall bleibt die Stellung der  Abtasteinrichtung zum Werkstücktisch 4 erhalten, je  doch wird der Indexbolzen 58 zurückgeführt, so dass  nach Einschalten der Blasluft, der Werkstücktisch 4 von       'fand    in jede beliebige Stellung, z. B. zum Vornehmen  von Messungen am Werkstück, gezogen werden kann.  Sobald dann die Automatik wieder eingeschalten wird,  wiederholt sich der gleiche Vorgang, wie er bereits  beschrieben wurde.

   Der Werkstücktisch 4 wird also über  das Zugmittel 53, die Scheibe 52 und dgl. wieder in die       entsprechende        Arbeitsstellung    gezogen, wie bereits be  schrieben zentriert und ausgerichtet.  



  Für den die Maschine Bedienenden kommt es  lediglich darauf an, dass es beim Aufbringen des  nächsten Werkstückes dieses wieder, entsprechend den  von der Schablone vorgegebenen Endmassen, an der  richtigen Stelle des Werkstücktisches 4 aufspannt.  



  Hierzu werden     bekannte    konturenabhängige und  verstellbare Spanneinrichtungen benutzt, die nur beim  jeweils ersten Werkstück richtig eingestellt werden und  dann stets die     genau,    fixierte Lage entsprechend der  Schablone garantieren.  



  Beim Schablonenwechsel erhalten durch einen be  sonderen, nicht weiter dargestellten, von Hand     betätigba-          ren    Schalter alle Hubmagnete Strom, ohne dass der, das  flexible Organ 22, antreibende Motor eingeschaltet ist.       Dadurch    werden alle auf der Schablone 12 aufsitzenden  Bolzen und     Stifte    von der Schablone 12 weggezogen, so  dass für den Schablonenwechsel genügend freier Raum  verbleibt. Die Parallelführung der Schablone 12 wird  durch die Seitenführungen 13 und durch die mit einem  konischen Bund versehenen Schrauben 14 gewährleistet.  Beim Schablonenwechsel sind also lediglich die beispiels  weise zwei Schrauben 14 von Hand zu lösen und wieder  zu befestigen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum selbsttätigen Positionieren eines Werkstücktisches einer Bohrmaschine, der an seiner Unterseite eine Bohrschablone trägt, die von einem koaxial zur Werkzeugspindel am Maschinengestell ange ordneten Indexbolzen abgetastet und nach Auffinden einer Markierung vom Indexbolzen arretiert wird, da durch gekennzeichnet, dass die Schablone (12) bei stillstehendem Werkstücktisch (4) zeilenweise durch eine Abtastvorrichtung abgetastet und nach Auffinden einer Markierung mit der Abtastvorrichtung verriegelt wird, wonach diese zusammen mit der Schablone (12) und dein Werkstücktisch (4) auf kürzestem Wege unter die ,
    3lerl>zeugspindel gezogen und in dieser Lage durch den Tust- und Zentrierbolzen (39) fixiert wird. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer Bohrschablone, die an der Unterseite eines auf einem Querschlitten gelagerten Werkstücktisches befestigt ist und welche mit einem am Maschinengestell koaxial zur Werkzeugspindel angeord neten Indexbolzen zusammenarbeitet, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Abtastvorrichtung unterhalb der Schablone (12) am Werkstücktisch (4) angeordnet ist und aus einem einen Tast- und Zentrierbolzen (39) tragenden Wagen (23) und einer quer zu diesem ver schiebbaren Brücke (17) besteht, wobei der Tast- und Zentrierbolzen (39) an seiner der Tastspitze abgewand ten Stirnseite koaxial zu dieser einen Zentrierkonus (28)
    aufweist und am Wagen (23) das Ende eines Zugmittels (53) befestigt ist, welches über eine am Maschinenfunda ment (1) ortsfest angeordnete Einlaufbüchse (56) mit einem Antrieb in Verbindung steht, wobei am Wagen (23) der Befestigungspunkt des Zugmittels (53) zur Mitte des Tast- und Zentrierbolzens (39) die gleiche Lage hat wie am Maschinenfundament (1) die Mitte der Einlaufbüchse (56) zur Mitte des Indexbolzens (58). UNTERANSPRÜCHE 1.
    Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass im Augenblick des Erreichens der Arbeitsstellung die Blasluftzufuhr zur Schwimmtischein richtung relaisgesteuert kurzzeitig unterbrochen und da nach das genaue Ausrichten des Werkstücktisches (4) vorgenommen wird und dass dann die Gleitteile (6) des Kreuzschlittens (3) und des Werkstücktisches (4), zumin dest während der Arbeitsoperation, fest aneinanderge- saugt werden. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (23) und eine diesen tragende, fahrbare Brücke (17) über ein kontinuierlich umlaufendes, straff gehaltenes, flexibles Organ (22) und zwei durch Magnete (24, 26) betätigbare Klemmeinrich tungen (25, 27) bewegbar sind.
    3. Vorrichtung nach Patetanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Einlaufbohrung (55) auf- weisende leichtfedernd gelagerte Einlaufbüchse (56) zeit weise durch die Kraft des sich in horizontaler Lage befindlichen Zugmittels (5) in ihr Lager (56') pressbar ist und dass bei Erreichen der senkrechten Lage des Zugmittels (53) durch Einnehmen der höchsten mögli chen Stellung der Einlaufbüchse (56) der Kontakt für die Steuerung der Blas- und Saugluft beeinflussbar ist. 4.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass durch die um den Tast- und Zentrierbolzen (39) angeordneten Kennzeichnungsstifte (41) bei deren Einrasten in je ein Kennzeichnungsloch (35) Lichtsignal- oder solche Kontakte (49, 50) beein- flussbar sind, die einen automatischen Werkzeugwechsel oder die sofortige Weiterführung der Abtastbewegung auslösen, und dass durch die gleichen Kontakte (49, 50) die Schaltung eines Stromkreises für ein Saug-Blasluft- wegeventil beeinflussbar ist. 5.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Tastkopf durch eine Druckfeder (40) schwächer als der Tast- und Zentrier bolzen (39) für sich durch eine Druckfeder (63) abgefe dert ist. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrungs- und Rohrleitungssy stem (8) einschliesslich zweier Bohrungen (7) und zweier Längsnuten (T) wechselweise mit Blas- oder Saugluft beaufschlagbar ist. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder einem der Unteransprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablonenabtastvorrichtung oder die Schablo nenaufnahme- und Abtastvorrichtung in Kassettenbau- weise ausgeführt ist.
CH1009668A 1967-07-06 1968-07-05 Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Positionieren eines Werkstücktisches einer Bohrmaschine CH478617A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107225408A (zh) * 2016-03-23 2017-10-03 济南硕超数控设备有限公司 一种多维数控高速钻床

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