DE112009004837B4

DE112009004837B4 - Schneidemaschine mit numerischer Steuerung

Info

Publication number: DE112009004837B4
Application number: DE112009004837.4T
Authority: DE
Inventors: Baolin Sun; Haifeng Ni; Qingzhang Wang
Original assignee: DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY CNC EQUIPMENT CO; DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY CNC EQUIPMENT Co Ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Current assignee: DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY CNC EQUIPMENT CO; DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY CNC EQUIPMENT Co Ltd; Dalian Huarui Heavy Industry Group Co Ltd
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: WO2010139140A1; US20120116571A1; JP5543584B2; JP2012528728A; DE112009004837T5; US9037284B2

Abstract

Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers, umfassend einen Unterbau, Schienen, eine Antriebsstütze (2), eine passive Stütze (3), einen Querbalken (1), eine querverlaufende Antriebseinrichtung (4), eine Fördereinrichtung (6), Schleppkette (9), eine Schienensäuberungseinrichtung (11), eine Schneidbrennerhalterung (10) und ein Steuerungssystem basierend auf einem Softwareprogramm, wobei die Schienen (8), welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, zueinander parallel auf dem Unterbau befestigt sind, wobei die Antriebsstütze (2) und die passive Stütze (3) dazu ausgebildet sind, sich zueinander synchron auf den Schienen (8) zu bewegen, wobei eine Einrichtung (7) zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung an der Antriebsstütze (2) und an einem Ende des Querbalkens (1) vorgesehen ist, welcher ein gezogener Querbalken ist, und wobei die passive Stütze (3) mit dem anderen Ende des Querbalkens (1) fest verbunden ist, wobei längsverlaufende Antriebseinrichtungen (5) elektrische Zahnstangenantriebe umfassen und Gleitfederführungseinrichtungen an Unterteilen der Antriebsstütze (2) und der passiven Stütze (3) zueinander symmetrisch befestigt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schneidemaschinen zum Schneiden von Metall und auf Schneidemaschinen nach Art eines Druckers.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gegenwärtig gibt es verschiedartige Schneidemaschinen zum Schneiden von Metallbauteilen. Unter anderem sind aus DE2065703A1 eine automatische Schneidemaschine, bestehend aus einem Schneidetisch zur Aufnahme eines in ihn eingedrückten Schneidemessers, aus Abzissenschienen, einem Impulsmotor, einem Schlitten und einer Schneideeinrichtung, sowie aus JP09010928A eine Schneideeinrichtung mit einem Schneidbrenner, einer Schneidbrennerjustiereinrichtung, einem Fahrgestell, einem Transveralschlitten und einer Hubwelle bekannt. Unter den Schneidemaschinen zum Schneiden von Metallbauteilen ist die Schneidemaschine mit Portalkran artiger Ausführung und numerischer Steuerung weit verbreitet. Diese Maschine umfasst einen Unterbau, Schienen, eine Antriebsstütze, eine passive Stütze, einen Querbalken, eine querverlaufende Antriebseinrichtung, eine Fördereinrichtung, eine Schleppkette, eine Schienensäuberungseinrichtung, eine Schneidbrennerhalterung und ein Steuersystem basierend auf einem Softwareprogramm. Die Antriebsstütze und die passive Stütze sind zueinander symmetrisch mit zwei Enden der Unterseite des geschweißten Querbalkens fest verbunden. Auf dem Unterbau sind Schienen zur längsverlaufenden Bewegung der Antriebsstütze und der passiven Stütze vorgesehen. Häufig haben Schienen einen I-förmigen Querschnitt. An einer der parallelen Schienen ist eine längslaufende Antiebseinrichtung vorgesehen, wobei die Antriebseinrichtung ein Gerüst, einen Motor, ein Getriebe, ein Zahnrad, eine längsverlaufenden Zahnstange und eine einseitige Scharnierführungseinrichtung umfasst. Die längsverlaufende Antriebseinrichtung entspricht der Bauart, bei welcher der enge Eingriff zwischen dem längsverlaufenden Antriebszahnrad und der längsverlaufenden Zahnstange durch eine automatische Justierung der Abweichung zwischen dem Zahnrad und der Zahnstange anhand von Mitteln einer Stellantriebseinrichtung und einer Rotationsfederführungseinrichtung erzielt wird. Die Rotationsführungseinrichtung verwendet eine Scharnieranordnung. Eine derartige Maschine weist folgende Schwächen und Defizite auf:

1. Die Maschine ist kompliziert aufgebaut, ist groß und nimmt viel Platz in Anspruch. Deren Herstellung ist aufwendig und die Herstellungskosten sind hoch.
2. Der Querbalken wird einzeln geschweißt. Die Herstellung ist schwierig, kostenintensiv und eine Präzisionsfertigung ist nicht ohne weiteres sichergestellt. Weiterhin ist der gefertigte Balken groß, schwer und weist kein angenehmes äußeres Erscheinungsbild auf.
3. Die feste Verbindung beider Enden des Querbalkens mit der Antriebsstütze und der passiven Stütze kann, bedingt durch bestimmte Ursachen während des Betriebs der Maschne, zu Materialbeanspruchung und Verformung führen. Hierdurch wird der dauerhafte Betrieb der Schneidemaschine beeinträchtigt. Unter ernstzunehmenden Umständen führt dies zur Beschädigung von Maschinenteilen.

DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES AUFGABE
Zur Vermeidung der Nachteile im Stand der Technik wird erfindungsgemäß eine Schneidemaschine nach Art eines Druckers zur Verfügung gestellt, wie folgt: Die Schneidemaschine ist nicht nur gründlich konstruiert, sondern weist auch eine kompakte Struktur auf; sie ist nicht nur einfach herzustellen, sondern kann auch dauerhaft und zuverlässig betrieben werden. Diese Maschine ist einfach justieren, sie ist filigran, weist ein angenehmes äußeres Erscheinungsbild auf, ist günstig in der Herstellung und zweckmäßig im Gebrauch.
TECHNISCHE LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch unten stehende technische Lösung erfüllt:
Eine Schneidemaschine nach Art eines Druckers ist zur Verfügung gestellt, welche einen Unterbau, Schienen, eine Antriebsstütze, eine passive Stütze, einen Querbalken, eine querverlaufende Antriebseinrichtung, eine Fördereinrichtung, eine Schleppkette, eine Schienensäuberungseinrichtung, eine Schneidbrennerhalterung und ein Steuersystem basierend auf einem Softwareprogramm umfasst, wobei die Schienen, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, zueinander parallel auf dem Unterbau befestigt sind, wobei die Antriebsstütze und die passive Stütze dazu ausgebildet sind, sich zueinander synchron auf den Schienen zu bewegen, und wobei eine Einrichtung zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung an der Antriebsstütze und an einem Ende des Querbalkens vorgesehen ist, welcher ein gezogener Querbalken ist, und wobei die passive Stütze mit dem anderen Ende des Querbalkens fest verbunden ist; wobei die querverlaufenden Antriebseinrichtungen elektrische Zahnstangenantriebe umfassen und Gleitfederführungseinrichtungen zueinander symmetrisch an den Unterteilen der Antriebsstütze und der passiven Stütze befestigt sind.
Der Querbalken ist ein einmalig gezogener Balken sein, welcher aus einer Aluminiumlegierung gezogen ist.
Die Einrichtung zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung umfasst eine Rotationswelle, ein Wellenlager, eine Antriebsbodenplatte und eine Tellerfeder, wobei eine Unterseite des Querbalkens mit der Antriebsbodenplatte verbunden ist, wobei eine Bohrung zur Lagerung des Wellenlagers mittig an der Antriebsbodenplatte vorgesehen ist, und wobei, wenn das Wellenlager in der Bohrung platziert ist, die Rotationswelle in eine Wellenbohrung des Wellenlagers eingebracht ist, wobei ein unteres Ende der Rotationswelle mit der durch eine Oberseite der Antriebsstütze und die Tellerfeder hindurch laufenden Rotationswelle an der Antriebsstütze fixiert ist.
Die feste Verbindung zwischen der passiven Stütze und dem Querbalken ist derart ausgeführt, dass eine Unterseite der Querbalkens mit einer passiven Verbindungsplatte verbunden ist und die passive Verbindungsplatte mit der passiven Stütze verbunden ist.
Jeder der elektrischen Zahnstangenantriebe umfasst einen Stellmotor, ein Getriebe, ein Zahnrad, eine Getriebestütze und eine Zahnstange, wobei das Zahnrad, welches dazu ausgebildet ist, vom Getriebe angetrieben zu werden, welches vom Stellmotor angetrieben wird, an der Getriebestütze befestigt ist; wobei die Zahnstange, welche in das Zahnrad eingreift, an einer Außenseite der Schienen vorgesehen ist, und wobei die Gleitfederführungseinrichtungen symmetrisch zueinander an zwei Enden der Getriebsstütze vorgesehen sind.
Jede der Gleitfederführungseinrichtungen umfasst eine Führungsstütze, ein Gleitlager, eine Führungswelle, eine Stellmutter und eine Feder, wobei ein einen größerem Durchmesser aufweisendes Ende der Führungswelle in einen unteren Abschnitt der Führungsstütze eingebracht ist, wobei die Gleitlager an denjenigen Stellen vorgesehen sind, worin jedes Ende der Führungsstütze in die Führungswelle eingreift, um einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Führungswelle zu ermöglcihen, über die Führungsstütze hinauszuragen, welche an einer Innenseite der Schienen angeordnet ist, und wobei die Feder und die Stellmutter an einem Abschnitt der Führungswelle angeordndet sind, welcher über die Führungsstütze hinausragt.
VORZÜGE
Im Vergleich zum existierenden Stand der Technik weist die erfindungsgemäße Schneidemaschine einige Vorteile auf, wie die folgenden: sie ist nicht nur gründlich konstruiert, sondern weist auch eine kompakte Sturktur auf; sie ist nicht zu einfach aufzubauen und herzustellen, sondern kann auch dauerhaft und zuverlässig betrieben werden. Weiterhin ist die Maschine einfach zu justieren, sie ist filigran, weist ein angenehmes äußeres Erscheinungsbild auf, ist günstig in der Herstellung und zweckmäßig im Gebrauch. Da der für vorliegende Erfindung verwendete Querbalken ein einmalig aus einer Aluminiumlegierung gezogener Balken sein kann, welcher aus einer Aluminiumlegierung gezogen ist, wird nicht nur die Funktion des Querbalkens nicht beeinträchtigt, sondern der Querbalken hat auch ein geringes Gewicht, eine flache und glatte Oberfläche sowie ein angenehmes äußeres Erscheinungsbild. Zudem ist ein derartiger Querbalken für die Massenfertigung geeignet. Dessen Herstellung ist einfach vorzubereiten und durchzuführen. Insofern sind die Herstellungskosten erheblich geringer. Weiterhin ist die Einrichtung zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung flexibel mit der Antriebsstütze und dem Querbalken verbunden; dies erhöht den Beweglichkeitsgrad der Antriebsstütze und stellt einen bestimmungsgemäßen und dauerhaften Betrieb der Schneidmaschine sicher. Auch kann mit Schienen, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, nicht nur die Reibung reduziert werden, welche auf die Antriebsstütze und die passive Stütze bei Bewegung derselben auf den Schienen wirkt. Sondern die Schienen haben auch ein kleines Volumen und ein geringes Gewicht. Um den Anwendungsbereich der Erfindung nochmalig zu erweitern, wurde die Computeranlage, welche von einer im Stand der Technik verwendeten, spezifischen Software gesteuert wird, neugestaltet, wobei das Betriebsprogramm der vorliegenden Erfindung in der Art und Weise ausgestaltet ist, dass sich der Betrieb der Schneidemaschine der vorliegenden Erfindung demjenigen eines üblichen Druckers ähnelt, welcher an einen Heimcomputer angeschlossen ist. Daher die Bezeichnung “Schneidemaschine nach Art eines Druckers”.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine graphische Darstellung einer Hauptansicht des Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine graphische Darstellung einer Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform;
3 ist eine graphische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts A der in 1 gezeigten Ausführungsform;
4 ist eine graphische Darstellung einer Seitenansicht der in 3 gezeigten Ausführungsform; und
5 ist eine graphische Darstellung eines vergrößerten Ausschnitts B der in 1 gezeigten Ausführungsform;

In the Figuren: 1. Querbalken, 2. Antriebsstütze, 3. passive Stütze, 4. querverlaufende Antriebseinrichtung, 5. längsverlaufende Antriebseinrichtung, 6. Fördereinrichtung, 7. Einrichtung zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung, 8. Schiene, 9. Schleppkette, 10. Schneidbrennerhalterung, 11. Schienensäuberungseinrichtung, 12. Stellmotor, 13. Getriebe, 14. Führungsstütze, 15. Gleitlager, 16. Führungswelle, 17. Stellmutter, 18. Feder, 19. Zahnrad, 20. Zahnstange, 21. Getriebestütze, 22. Rotationswelle, 23. Wellenlager, 24. Antriebsbodenplatte, 25. Tellerfeder, 26. passive Verbindungsplatte.

BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER
ERFINDUNG
1, 2, 3, 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Sie betrifft eine Schneidmaschine nach Art eines Druckers zum Schneiden von Metall, wobei die Schneidemaschine auf Schienen mit einer Schienenlänge von 12 Metern und einem Abstand von 4 Metern zwischen den Schienen aufgebaut ist. Die Schneidemaschine umfasst einen Unterbau, Schienen, eine Antriebsstütze 2, eine passive Stütze 3, einen Querbalken 1, eine querverlaufende Antriebseinrichtung 4, eine Fördereinrichtung 6, eine Schleppkette 9, eine Schienensäuberungseinrichtung 11, eine Schneidbrennerhalterung 10 und ein Steuersystem basierend auf einem Softwareprogramm, wobei die Schienen 8, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, zueinander parallel auf dem Unterbau befestigt sind und die Antriebsstütze 2 und die passive Stütze 3 dazu ausgebildet sind, sich zueinander synchron auf den Schienen 8 zu bewegen. An der Antriebsstütze 2 und einem linken Ende des gezogenen Querbalkens 1 ist eine Einrichtung 7 zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung vorgesehen, wobei die Einrichtung 7 zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung eine Rotationswelle 22, ein Wellenlager 23, eine Antriebsbodenplatte 24 und eine Tellerfeder 25 umfasst. Die passive Stütze 3 ist mit einem rechten Ende des Querbalkens 1 nach der Art und Weise fest verbunden, dass eine Unterseite des Querbalkens 1 mit einer passiven Verbindungsplatte 26 verbunden ist und die passive Verbindungsplatte 26 mit der passiven Stütze 3 verbunden ist. Längsverlaufende Antriebseinrichtungen 5 umfassen elektrische Zahnstangenantriebe und Gleitfederführungseinrichtungen sind symmetrisch zueinander an Unterteilen der Antriebsstütze 2 und der passiven Stütze 3 befestigt. Jeder der elektrischen Zahnstangenantriebe umfasst einen Stellmotor 12, ein Getriebe 13, ein Zahnrad 19, eine Getriebestütze 21 und eine Zahnstange 20; und jede der Gleitfederführungseinrichtungen umfasst eine Führungsstütze 14, ein Gleitlager 15, eine Führungswelle 16, eine Stellmutter 17 und eine Feder 18.
Die oben beschriebene Ausführungsform stellt nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, aber der Schutzumfang vorliegender Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass diverse Modifikationen und Variationen vorgenommen werden könnn, welche vom Schutzbereich der Erfindung umfasst werden. Es ist also beabsichtigt, dass der Schutzbereich Modifikationen und Variationen vorliegender Erfindung umfasst, welche innerhalb des Schutzumfangs der Patentansprüche und deren Äquivalente liegen.

Claims

Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers, umfassend einen Unterbau, Schienen, eine Antriebsstütze (2), eine passive Stütze (3), einen Querbalken (1), eine querverlaufende Antriebseinrichtung (4), eine Fördereinrichtung (6), Schleppkette (9), eine Schienensäuberungseinrichtung (11), eine Schneidbrennerhalterung (10) und ein Steuerungssystem basierend auf einem Softwareprogramm, wobei die Schienen (8), welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, zueinander parallel auf dem Unterbau befestigt sind, wobei die Antriebsstütze (2) und die passive Stütze (3) dazu ausgebildet sind, sich zueinander synchron auf den Schienen (8) zu bewegen, wobei eine Einrichtung (7) zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung an der Antriebsstütze (2) und an einem Ende des Querbalkens (1) vorgesehen ist, welcher ein gezogener Querbalken ist, und wobei die passive Stütze (3) mit dem anderen Ende des Querbalkens (1) fest verbunden ist, wobei längsverlaufende Antriebseinrichtungen (5) elektrische Zahnstangenantriebe umfassen und Gleitfederführungseinrichtungen an Unterteilen der Antriebsstütze (2) und der passiven Stütze (3) zueinander symmetrisch befestigt sind.
Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers nach Anspruch 1, wobei der gezogene Querbalken (8) ein einmalig gezogener Balken ist, welcher aus einer Aluminiumlegierung gezogen ist.
Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (7) zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und in dazu senkrecht orientierter, longitudinaler Richtung eine Rotationswelle (22), ein Wellenlager (23), eine Antriebsbodenplatte (24) und eine Tellerfeder (25) umfasst, wobei eine Unterseite des Querbalkens (19) mit der Antriebsbodenplatte (24) verbunden ist, wobei eine Bohrung zur Lagerung des Wellenlagers (23) mittig an der Antriebsbodenplatte (24) vorgesehen ist, und wobei mit dem in der Bohrung platzierten Wellenlager (23) die Rotationswelle (22) in eine Wellenbohrung des Wellenlagers (23) eingebracht ist, wobei eine Bodenseite der Rotationswelle (22) mit der durch eine Oberseite der Antriebsstütze (2) und die Tellerfeder (25) hindurch laufenden Rotationswelle (2) an der Antriebsstütze (2) fixiert ist.
Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers nach Anspruch 1, wobei die feste Verbindung ist derart gestaltet, dass eine Unterseite des Querbalkens (1) mit einer passiven Verbindungsplatte (26) verbunden ist und die passive Verbindungsplatte (26) mit der passiven Stütze (3) verbunden ist.
Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers nach Anspruch 1, wobei jeder der elektrischen Zahnstangenantriebe einen Stellmotor (12), ein Getriebe (13), eine Zahnrad (19), eine Getriebestütze (21) und eine Zahnstange (20) umfasst, wobei das Zahnrad (19), welches dazu ausgebildet ist, von dem Getriebe (13) angetrieben zu werden, welches von dem Stellmotor (12) angetrieben wird, an der Getriebestütze (21) befestigt ist, wobei die Zahnstange (20), welche in das Zahnrad (19) eingreift, an einer Außenseite der Schienen (8) vorgesehen ist, und wobei die Gleitfederführungseinrichtungen an zwei Enden der Getriebestütze (21) symmetrisch vorgesehen sind.
Schneidemaschine mit numerischer Steuerung nach Art eines Druckers nach Anspruch 1, wobei jede der Gleitfederführungseinrichtungen eine Führungsstütze (14), ein Gleitlager (15), eine Führungswelle (16) und eine Feder (18) umfasst, wobei ein einen größeren Durchmesser aufweisendes Ende der Führungswelle (16) in einen unteren Abschnitt der Führungsstütze (14) eingebracht ist, wobei die Gleitlager (5) an denjenigen Stellen vorgesehen sind, worin jedes Ende der Führungsstütze (14) in die Führungswelle (16) eingreift, um einem einen kleinerer Durchmesser aufweisenden Ende der Führungswelle (16) zu ermöglichen, über die Führungsstütze (14) hinauszuragen, welche an einer Innenseite der Schienen (16) angeordnet ist, und wobei die Feder (18) und die Stellmutter (17) auf einem Abschnitt der Führungswelle (16) angeordnet sind, welche über die Führungsstütze (14) hinausragt.