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Zunächst betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung zur Lochung von Schieferplatten für automatische,
computergestützte
Schieferbearbeitungsmaschinen, mit wenigstens einer Antriebseinrichtung
für mindestens
ein Lochungswerkzeug und einem in Wirkrichtung des Lochungswerkzeuges
angeordnetem Lochungswiderlager für zumindest eine Schieferplatte.
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Stand der Technik
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Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der
deutschen Patentanmeldung 102 36 583 beschrieben.
Die Transporteinrichtung der automatischen, computergestützten Schieferbearbeitungsmaschine
der vorgenannten Patentanmeldung nimmt eine Schieferplatte einseitig
auf, verbringt diese zumindest zu einem Bearbeitungswerkzeug und
anschließend
zu einer Lochungsvorrichtung. Die Verwendung der aus dem Stand der
Technik bekannten Lochungsvorrichtung in einer derartigen Bearbeitungsmaschine
wird jedoch als verbesserungswürdig angesehen.
Für die
exakte Auflage der Schieferplatte auf dem Lochungswiderlager muss
der Computersteuerung neben der Position der Widerlageroberfläche auch
die exakte Position der auf dem Widerlager aufzulegenden Seite der
Schieferplatte im Raum bekannt sein. Dies wäre nur dann der Fall, wenn
die Halteebene der Schieferplatte mit der Auflageseite der Schieferplatte
identisch ist. Anderenfalls muss die Position der Auflageseite durch
geeignete Sensorik ermittelt werden. Dies ist aufwändig und
störungsanfällig und
vermindert somit die Effizienz automatischer, computergesteuerter
Schieferbearbeitungsmaschinen.
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Ausgehend
von dem zunächst
beschriebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, eine Vorrichtung zur Lochung von Schieferplatten zu schaffen,
die es gewährleistet,
dass Schieferplatten unabhängig
von ihrer Dicke während des
Lochungsvorganges möglichst
großflächig auf einem
Widerlager aufliegen.
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Aufgabenstellung
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Die
Lösung
der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere
des Kennzeichenteils, wonach wenigstens das Widerlager entgegen
der Wirkrichtung des Lochungswerkzeuges federnd angeordnet ist und
dass das Lochungswerkzeug und das Widerlager eine bewegungsgekoppelte
Einheit bilden, die entgegengesetzt der Wirkrichtung (W) des Lochungswerkzeuges
federnd angeordnet ist.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
es auf einfache Weise möglich,
die sichere Lage einer Schieferplatte unabhängig von ihrer Dicke auf einem
Widerlager zu gewährleisten.
Dies geschieht dadurch, dass die Transporteinrichtung jede Schieferplatte
an die Widerlageroberfläche
anlegt und bis auf das Niveau einer definierten Bearbeitungsebene absenkt.
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An
dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
zusätzlich
vorteilhaft, dass zur Lochung auch beispielsweise ein bohrerartiges
Werkzeug genutzt werden kann, da das Widerlager aufgrund seiner
starren Verbindung mit dem Lochungswerkzeug nicht in Wirkrichtung
ausweichen kann. Dennoch weist auch diese Ausführungsform die Vorteile der
erfindungsgemäßen federnden
Anordnung auf.
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Eine
Ausführungsform
kennzeichnet sich dadurch, dass das Lochungswerkzeug von einem Magneten
gehalten wird und die Antriebseinrichtung als Kompressionszylinder
ausgebildet ist.
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Vorteilhaft
an dieser Ausführungsform
ist, dass sich das Lochungswerkzeug durch den Kompressionsdruck
des Zylinders impulsartig in Wirkrichtung bewegt, sobald die durch
den Kompressionszylinder auf das Lochungswerkzeug ausgeübte Kraft größer ist,
als die das Lochungswerkzeug haltende Magnetkraft. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch
1 wird so aufgrund der Massenträgheit
des Widerlagers vermieden, dass das federnd angeordnete Widerlager
dem Lochungswerkzeug in Wirkrichtung ausweicht. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß Anspruch
2 bewirkt der der Wirkrichtung des Lochungswerkzeuges entgegengesetzte
Impuls ein besonders festes Anliegen des Widerlagers an der Auflageseite
der Schieferplatte.
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Des
weiteren betrifft die Erfindung auch ein automatisches, computergestütztes Verfahren
zur Lochung von Schieferplatten.
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Ausgehend
von dem zuvor genannten Stand der Technik sowie der ebenfalls vorgenannten
Aufgabe ergibt sich die Lösung
durch die nachfolgenden Verfahrensschritte des Anspruches 3:
- – Befestigung
einer zu lochenden Schieferplatte an einer roboterartigen Transportvorrichtung,
- – Erfassung
einer durch die Halteseite der Schieferplatte aufgespannten Halteebene
während
des Befestigungsvorganges,
- – Raumdefinierte
Bewegung der Schieferplatte mittels der roboterartigen Transportvorrichtung zwischen
ein Lochungswerkzeug und ein Lochungswiderlager, wobei Lochungswerkzeug
und Lochungswiderlager eine entgegen der Wirkrichtung des Lochungswerkzeugs
einfedernde Einheit bilden,
- – Anlegen
der Unterseite der Schieferplatte durch die Transporteinrichtung
an die Oberfläche
des Lochungswiderlagers,
- – Absenken
der Einheit und der Schieferplatte durch die Transporteinrichtung
bis auf ein Niveau bei dem die vorgenannte Halteebene mit einer vorher
definierten, unabhängig
von der Dicke der Schieferplatte konstanten Bearbeitungsebene deckungsgleich
ist.
- – Impulsartige
Bewegung des Lochungswerkzeuges in Wirkrichtung und Gegenbewegung
der Einheit durch den Gegenimpuls, der das Lochungswiderlager fest
an die Schieferplatte anlegt,
- – Lochung
der Schieferplatte durch das Lochungswerkzeug.
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Der
besondere Vorteil dieses Verfahrens zur Lochung von Schieferplatten
liegt darin, dass durch die vorherige Festlegung einer geeigneten
Bearbeitungsebene und durch die im Raum bekannte Lage der Halteebene
die Auflageseite unabhängig
von der Schieferplattendicke durch die Transporteinrichtung sicher
an die Oberfläche
des Lochungswiderlagers angelegt werden kann, ohne die Position
der Auflageseite im Raum bestimmen zu müssen.
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Der
weitere Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Nutzung der Impulskräfte des
Lochungswerkzeuges auf die federnd gelagerte, bewegungsgekoppelte Einheit
aus Lochungswerkzeug und Lochungswiderlager. Im Moment der impulsartigen
Bewegung des Lochungswerkzeuges in Wirkrichtung bewirkt der Gegenimpuls
eine äußerst feste
Anlage des Lochungswiderlagers an die Auflageseite der Schieferplatte,
wodurch eine ausgesprochen materialschonende Lochung erfolgt.
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Ausführungsbeispiel
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
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1 Darstellung
einer Lochungsvorrich tung einer Vorrichtung zur automatischen, computergestützten Bearbeitung
von Schieferplatten,
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2 schematische
Darstellung einer Ausführungsform
der in 1 abgebildeten Lochungsvorrichtung und
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3 eine
weitere schematische Darstellung einer Lochungsvorrichtung entsprechend 1.
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In 1 ist
eine Vorrichtung zur automatischen computergestützten Bearbeitung von Schieferplatten
insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und auf einem
Maschinensockel 11 angeordnet.
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Die
Vorrichtung 10 weist einen auf dem Maschinensockel 11 drehbeweglich
angeordneten Roboterarm 13, eine Vermessungseinrichtung
V, eine maschinelle Bearbeitungseinrichtung 14, ein Schrägmagazin 16 für Rohschieferplatten 17,
ein Schrägmagazin 18 für endbearbeitete
Schieferplatten 19 sowie eine Lochungseinrichtung 15 auf.
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Der
Roboterarm 13 nimmt mittels Saugvorrichtung 26 eine
unbearbeitete Schieferplatte 17 auf, führt diese über die Vermessungseinrichtung
V, wo ein passendes Schieferformat gewählt wird, zur maschinellen
Zurichtung 14. Nach der Zurichtung wird die Schieferplatte
mittels der Lochungseinrichtung 15 gelocht und als endbearbeitete
Schieferplatte 19 im Schrägmagazin 18 abgelegt.
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In 2 ist
schematisch die Lochungseinrichtung 15 dargestellt. Der
Roboterarm 13 hält
mit seiner Saugvorrichtung 24 die Schieferplatte 17.
Diese wird in nicht dargestellter Weise zwischen Lochungswerkzeug 12 und
Widerlager 20 in die Lochungseinrichtung 15 bewegt,
wobei die Saugvorrichtung 24 einen ausreichenden, die maximale
Dicke der Schieferplatte 17 übersteigenden Abstand zum Widerlager 20 einhält. Das
Lochungswerkzeug 12 ist über eine Halterung 21 ortsfest
mit dem Maschinensockel 11 verbunden, wohingegen das Widerlager 20 entgegen
der Wirkrichtung W des Lochungswerkzeuges 12 federnd auf
dem Maschinensockel 11 angeordnet ist.
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Das
Widerlager 20 und die Schieferplatte 17 werden
nun von dem Roboterarm 13 so weit abgesenkt, bis die dem
System bekannte Halteebene H der Saugvorrichtung 26 einer
vorgegebenen Bearbeitungsebene B entspricht. Das Widerlager W liegt mit
der Federkraft F an der Unterseite der Schieferplatte 17 an.
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Das
Lochungswerkzeug 12 besteht aus einem Luftdruckzylinder 22,
einem Bolzen 23 sowie einem nicht dargestellten Elektromagneten.
Für den Lochungsvorgang
wird in dem Luftdruckzylinder 22 kontinuierlich Druck aufgebaut,
gegen den eine definierte Magnetkraft den Bolzen 23 hält. Überschreitet die
durch den Luftdruckzylinder ausgeübte Kraft die definierte Magnetkraft,
schießt
der Bolzen 23 in Wirkrichtung W durch die Schieferplatte 17,
wodurch die in 1 dargestellten Löcher L entstehen.
Hierbei ist die Bolzengeschwindigkeit so zu wählen, dass die Massenträgheit der
Schieferplatte 17 und dem Widerlager 20 ausreicht,
um ein Ausweichen derselben während
des Lochungsvorganges in Wirkrichtung W zu vermeiden.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform der
Lochungseinrichtung 15 dargestellt. Hierbei bilden Lochungswerkzeug 12 und
Widerlager 20 eine bewegungsgekoppelte Einheit, die über die
Halterung 21 entgegen der Wirkrichtung W federnd auf dem
Maschinensockel 11 angeordnet ist. Wie schon beschrieben,
wird auch hier zunächst
die Schieferplatte 17 zwischen Lochungswerkzeug 12 und
Lochungswiderlager 20 in die Lochungsvorrichtung 15 eingebracht
und dann durch den Roboterarm 13 so weit abgesenkt, bis
die Halteebene H der vorgegebenen Bearbeitungsebene B entspricht.
In diesem Fall wird jedoch die gesamte Vorrichtung 15 durch
den Roboterarm 13 in Wirkrichtung W bewegt. Bei dieser Vorrichtung
werden jedoch die vom Lochungswerkzeug 12 auf die Lochungsvorrichtung 15 ausgeübten Impulskräfte I1 und I2 für eine materialschonendere Lochung
genutzt. In dem Moment, in dem der Bolzen 23 sich mit dem
Impuls I2 in Wirkrichtung W bewegt, wirkt
bereits der Impuls I1 auf die Vorrichtung 15 und hebt
diese entgegen der Wirkrichtung an, so dass das Widerlager 20 durch
die Kraft des Impulses I1 mit größerer Sicherheit
fest an der Schieferplatte 17 anliegt.