DE1427690C - Antriebsvorrichtung für die Vorschubbewegung eines Werkzeugträgers - Google Patents

Description

Fig. 10 ein Schaltbild für den Antrieb nach Fig.9,

Fig. 11 eine andere Ausführungsform eines Nachlaufantriebes in schematischer Darstellung,

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform eines mechanisch gesteuerten Nachlaufantriebes.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist über einem feststehenden Zeichenbrett 1 eine Platte als Werkzeugträger 2 angeordnet, welche als Werkzeuge vier Zeichengeräte 3 a bis 3d trägt. Die Zeichengeräte können wahlweise in später beschriebener Weise zur Funktion gebracht werden. Die Platte ist in einem Führungsrahmen 4 in y-Richtung gleitend geführt, der seinerseits an einem Bolzen 5 schwenkbar gelagert ist. Dadurch erhält der Führungsrahmen 4 ein geringes Schwenkspiel gegenüber einem Schlitten 6, in dem der Bolzen 5 befestigt ist. Der Schlitten 6 ist in jr-Richtung verschiebbar auf einer Brücke 7 angeordnet und trägt eine Mutter 9, die mit einer auf der Brücke 7 gelagerten Spindel 8 zusammenwirkt. Durch Drehen der Spindel 8 läßt sich also der Schlitten 6 in x-Richtung verschieben, wobei er durch den Führungsrahmen 4 die Platte — also den Werkzeugträger 2 ■— in or-Richtung mitnimmt. Diese Platte gleitet dabei auf einer Schiene 10 mittels zweier Gleitlager 11, die sehr genau gearbeitet sind, so daß die Platte stets parallel zu sich selbst bleibt.

Für den Antrieb der Spindel 8 sind zwei Getriebe 19 und 30 (Steuergetriebe) vorgesehen, die gemeinsam auf ein Summiergetriebe einwirken, an welches die Spindel 8 über Kegelräder 16 angeschlossen ist. Das Summiergetriebe ist als Planetenradgetriebe ausgebildet, dessen Sonnenrad 33 a über Stirnzahnräder 18,18a mit einer Vierkantwelle 17 in Verbindung steht. Das Planetenradgetriebe und die Stirnzahnräder 18,18 a sind auf der Brücke 7 gelagert, die Vierkantwelle 17 dagegen unabhängig von der Brücke 7, beispielsweise im Gestell des Zeichentisches, so daß sie an den Bewegungen der Brücke 7 nicht teilnimmt. Die Verbindung des Zahnrades 18 und der Vierkantwelle 17 ist deshalb drehfest, aber axial frei. Ihren Antrieb erhält die Vierkantwelle durch das programmgesteuerte Getriebe 19. Das andere Sonnenrad 33 b des Summiergetriebes wird durch eine Welle 31 eines Getriebes 30 (Doppelgetriebe) angetrieben, das seinerseits in längsverschieblicher Verbindung mit einer Antriebswelle 30a steht, die ebenfalls im Gestell des Zeichentisches gelagert ist. Für die Schaltung der Welle 31 des Doppelgetriebes 30 sind Steueranschlüsse 31a, 31b, 31c vorgesehen. Weitere Einzelheiten dieses Getriebes 30 wie auch des gleichartigen Getriebes 19 brauchen nicht erläutert zu werden, da derartige programmgesteuerte Getriebe, durch welche der Abtriebwelle eine genau bemessene Drehzahl verliehen wird, bekannt sind. Beide Getriebe 19 und 30, von denen das eine 19 für große Urnd das andere 30 für kleine Stellwege ausgebildet ist, wirken über das Planetengetriebe zusammen und erteilen dem Schlitten 6 eine genau bemessene Verschiebung in x-Richtung, an der die Platte (Werkzeugträger 2) mit gleicher Genauigkeit teilnimmt.

Die Schiene 10 besitzt an ihren Enden je ein Lager 28a und 28 b für Muttern 29a und 29 b, welche mit Gewindcspindeln 12a bzw. 12 b zusammenarbeiten. Die beiden Gewindcspindeln 12a und 12 b sind über Kegelräder 14 und eine Welle 13 spicll'rci miteinander gekuppelt, so daß sie genau synchron' laufen und die Schiene 10 parallel zu sich selbst in v-Richtung verschieben. An dieser Verschiebung nimmt der Werkzeugträger 2 über die Gleitlager 11 teil. Die Spindel 12 a wird durch ein Getriebe 15 angetrieben, das gleichartig mit dem Getriebe 19 ist.

Auch für die Bewegungen in j-Richtung ist außer dem Getriebe 15 noch ein zweites Getriebe vorgesehen, wobei die Bewegungen beider Getriebe durch ein Summiergetriebe summiert werden. Das

ίο Summiergetriebe ist hier dadurch gebildet, daß außer den Spindeln 12a bzw. 126 auch die an der Schiene 10 gelagerten Muttern 29 a bzw. 29 b angetrieben werden. Dieser Antrieb wird von der zweiten Hälfte des Getriebes 30 mit der Welle 32 hergeleitet und über die Steueranschlüsse 32 a, 32 b, 32 c gesteuert. Die Welle 32 wirkt über Stirnzahnräder auf ein breites Zahnrad 34 a ein, das mit einem Zahnrad 35 α auf der Mutter 29 a im Eingriff steht. Die gleichen Verhältnisse liegen auch bei der Mutter 29 b mit den

so Zahnrädern 34 b und 35 b vor; beide Muttern sind durch eine Welle 35 miteinander gekuppelt. Demzufolge wirkt sich auch der Antrieb durch das Getriebe 15 und durch die Welle 32 summarisch als genau bemessene Parallelverschiebung der Schiene 10 in y-Richtung aus.

Das Getriebe 30 und alle Verbindungsteile bis zu den Zahnrädern 34 a und 34 b sind auf der Brücke 7 gelagert, die unabhängig von der Schiene 10 verschiebbar ist, weshalb die Zahnräder 34 a und 34 b breit ausgeführt sind, um bei gegenseitiger Verschiebung von Brücke 7 und Schiene 10 in y-Richtung den Eingriff in die Zahnräder 35 a bzw. 35 b aufrechtzuerhalten.

Die Brücke 7 gleitet auf Schienen 20 a, 20 b und ist über Seilzüge 21 a, 21 b und Seilrollen 23 a, 23 b mit einer Welle 22 verbunden, die über Zahnräder 24 von einem Motor 25 angetrieben wird. Der Motor 25 wird auf Rechts- oder Linkslauf durch zwei Kontakte 26 geschaltet, die mit einem gewissen Abstand voneinander auf der Brücke 7 angeordnet sind. Zur Betätigung der Kontakte ist an dem Lager 28 a der Schiene 10 eine Nase 27 vorgesehen. Diese Anordnung stellt einen Nachlaufantrieb dar, durch welchen bei Verschiebung der Schiene 10 in y-Richtung, die, wie beschrieben, mit großer Präzision durch die Getriebe 15 und 30 erfolgt und den Werkzeugträger 2 aus dem Führungsrahmen 4 mehr oder weniger herauszieht oder in ihn hineinschiebt, die Brücke 7 absatzweise den Bewegungen der Schiene 10 nachgeführt wird, sobald durch die Nase 27 einer der beiden Kontakte 26 geschlossen wird.

Die Antriebseinrichtungen und die Verstelleinrichtungen zur Verschiebung des Werkzeugträgers 2 sind in zwei Gruppen gegliedert. Die erste Gruppe enthält den plattenartigen Werkzeugträger 2, die Zeichengeräte 3 a, 3 b, 3 c, 3 a" als Werkzeuge, die Schiene 10, die Lager 28 α, 28 b, die Muttern 29 a, 29 b und die Zahnräder 35 a, 35 b. Es sind dies die zur Übertragung der Antriebskraft von den programmgesteuerten Vorschubantrieben (das Getriebe 15 und ein Teil des Getriebes 30) auf den Werkzeugträger 2 unbedingt notwendigen Teile, die möglichst kleine Abmessungen haben und geringe Massen, so daß auch rasche Verstellungen der Zeichengeräte 3 a,

3 b, 3 c, 3 (I mit geringen Kräften bei hoher Genauigkeit möglich sind.

Die zweite Gruppe umfaßt die restlichen Antriebsuiul Vcrstellcinrichtungcn, insbesondere den Schiit-

ten 6 und die Brücke 7 mit der Spindel 8, die Zahnräder 18, 18 a, das Getriebe 30 mit der Welle 32 und alle mit ihr verbundenen Verbindungsteile bis zu den Zahnrädern 34 a bzw. 346 und die Welle 35. Diese Antriebseinrichtungen und Verstelleinrichtungen der zweiten Gruppe werden mittels des Nachlaufmotors 25 in y-Richtung nachgeführt. Einige dieser nachgeführten Teile besitzen eine große Masse, was jedoch nicht stört, da diese Teile relativ langsam nachgeführt werden.

Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß jeder der programmgesteuerten Vorschuban,triebe zwei Teilgetriebe aufweist. So ist für die ^-Richtung das Teilgetriebe 19 und der Teil des Getriebes 30 vorgesehen, der über die Welle 31 wirkt. Für die y-Richtung ist das Teilgetriebe 15 vorgesehen und der Teil des Getriebes 30, der über die Welle 32 wirkt. Für die .v-Richtung bzw. für die y-Richtung ist das Teilgetriebe 19 bzw. das Teilgetriebe 15 für große Stellwege ausgebildet und ortsfest gelagert. Dagegen sind die Teilgetriebe des Getriebes 30 für kleine Stellwege ausgebildet und auf der Brücke 7 gelagert. Dabei werden die Stellbewegungen der x-Teilgetriebe dem Summiergetriebe zugeleitet, das über die Spindel 8 mit dem Werkzeugträger 2 verbunden ist. Ferner werden die y-Stellbewegungen beider Teilgetriebe unter Verwendung der Teile 34 a, 29 a, 28 a, 12 a vereinigt und unter Verwendung der Schiene 10 werden diese Stellbewegungen dem Werkzeugträger 2 übermitelt.

Zur wahlweisen Betätigung der vier Zeichengeräte 3a bis 3d sind auf dem Schlitten 6 vier Elektromagnete 40a bis 4Od angebracht (Fig. 1 und 2). Wird einer dieser Magnete erregt, wie der Magnet 40 c in Fig. 2, so schiebt der angezogene Anker 41 über einen auf der Platte 2 gelagerten Winkelhebel 42 das zugehörige Zeichengerät 3 c entgegen der Kraft einer Feder 44 nach unten aus seiner Führung 43 c bis auf das Zeichenbrett 1 heraus. Beim Wechseln des Zeichengerätes wird durch die Getriebe (30) eine Korrekturbewegung der Platte 2 in x- und/oder y-Richtung herbeigeführt, so daß das neue Zeichengerät genau an die Stelle gelangt, an der sich das zuvor benutzte befunden hatte. ·

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 ist wiederum ein Doppelgetriebe 58/59 vorgesehen, das mit seinem Getriebeteil 58 über zwei miteinander gekuppelte Gewindespindeln 54 und 55 eine Schiene 52 in jr-Richtung verschiebt und mit seinem Getriebeteil 59 über zwei miteinander gekuppelte Gewindespindeln 56 und 57 eine Schiene 53 in y-Richtung verschiebt. Durch die Stellungen der beiden Schienen 52 und 53 ist die Stellung eines Schlittens 50 (Werkzeugträger) bestimmt, der mit den Schienen durch Gleitlager verbunden jst und sich daher stets im Kreuzungspunkt der Schienen befindet. Auf ihm ist als Werkzeughalter die Platte 51 mit einem Werkzeug befestigt.

Auch aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die erste Gruppe der Antriebseinrichtungen und Verstelleinrichtungen nur jene unbedingt notwendigen Teile umfaßt, die mit möglichst kleinen Abmessungen und geringen Massen versehen sind. Es sind dies für die .v-Richtung die Schiene 52, ferner der Schlitten 50 und die Platte 51. Für die y-Richtung sind dies die Schiene 53 und ebenfalls der Schlitten 50 und die Platte 51 mit den die Werkzeuge darstellenden Zeichengeräten, Außer dieser ersten Gruppe von Bauteilen ist eine zweite Gruppe von Bauteilen vorgesehen. Zu der gehören die Brücke 61, der Schlitten 60, der Seilzug 66 und der Motor 68. Diese Gruppe von teilweise relativ schweren Bauteilen wird durch eine Nachlaufsteuerung bewegt. Die Brücke 61 gleitet auf Schienen 69 und ist durch zwei Seilzüge 62 und 63 mit einer Welle 64 verbunden und wird durch den Motor 65 in y-Richtung verstellt.

Führt man die Nachlaufsteuerung in der gleichen Weise^vwie gemäß Fig. 1 durch Grenzkontakte aus, so sind hier auf dem Schlitten 60 vier Grenzkontakte vorzusehen, und zwar je ein Kontaktpaar für die x-Richtung und für die y-Richtung sowie ein Betätigungsglied für diese Kontaktpaare, das auf dem Schlitten 50 befestigt ist. In F i g. 3 ist diese Kontaktvorrichtung durch, eine strichpunktierte Linie 70 angedeutet. Eins dieser Kontaktpaare schaltet den Motor 65, das andere den Motor 68, jeweils in Rechts- oder Linkslauf, wodurch die Brücke 61 in y-Richtung bzw. der Schlitten 60 in ^-Richtung bewegt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform nach Fig. 4, deren Bauteile, soweit sie mit denen der Fig. 3 übereinstimmen, nur teilweise dargestellt sind, ist der Werkzeughalter 51 nicht fest auf dem Schlitten 50 angeordnet, sondern auf einem Träger 72, welcher in y-Richtung in einem Führungsteil 71 verschiebbar ist. Der Führungsteil seinerseits ist in x-Richtung auf einer Spindel 50 a in dem Schlitten 50 verschiebbar gelagert. Zum 'Antrieb des Trägers 72 dient ein Feingetriebe 77, das auf dem Schlitten 60 befestigt ist und dessen Abtriebswellen 75 und 76 als Schiebewellen ausgebildet sind, so daß der Abstand zwischen den Schlitten 60 und 50 in y-Richtung sich ändern kann. Die Abtriebwelle 75 betätigt über Kegelräder 73 die Spindel 50 a und bewirkt die Verschiebung des Führungsteiles 71 und des Trägers 72 in .r-Richtung, während die Abtriebwelle 76 über eine kurze Spindel 74 den Träger 72 in y-Richtung vorschiebt — beide Bewegungen gegenüber dem Schlitten 50. Damit die Schlitten 60 und 50 auch Relativbewegungen in jc-Richtung ausführen können, sind die Abtriebwellen mit je einem Kardangelenk 75 a und 76 a versehen.

Die Bewegungen des Werkzeughalters 51 und damit des Werkzeuges selbst gegenüber der Zeichenebene oder gegenüber dem Werktisch setzen sich also in y-Richtung" aus der Verschiebung der Schiene 53 durch das Getriebe 59 und aus der Verschiebung des Trägers 72 durch die Abtriebswelle 76 zusammen und in jr-Richtung aus der Verschiebung der Schiene 52 durch das Getriebe 58 und aus der Verschiebung des Trägers 72 durch die Abtricbwellc 75.

Zur Nachlaufsteuerung für die Brücke 61 in y-Richtung durch den Motor 65 ist ein Schalter 85' mit einem Hebel 80, für den Schlitten 60 in .t-Richtung durch den Motor 68 ein Schalter 85 mit einem Hebel 79 auf diesem Schlitten angeordnet. Beide Hebel werden durch einen Bolzen 78 betätigt, der an dem Träger 72 befestigt ist. Einzelheiten dieser Schaltvorrichtung zeigen die F i g. 5 und 6.

Das Schaltstück des Schalters 85 (F i g. 5) ist mittels eines Bolzens 81 auf dem Schlitten 60 schwenkbar gelagert und trägt links von seiner Lagerung einen Schaltnocken 86 für die beiden Kontakte 88 und 8«), welche den Motor 68 (F i g. 3) in Richtung I ν Ivw.

χ schalten. Rechts vom Hol/cn 81 (Fig. 5) ist eine Ausnehmung 87 für den Hallekoiilukt 90 vorgesehen.

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ίο

Durch den Bolzen 78, der an dem Träger 72 sitzt und in ein Langloch 83 des Armes 79 eingreift, wird bei Verschiebungen des Trägers 72 in .v-Riehtung das Schaltstück aus seiner Mittellage geschwenkt. Dabei wird zunächst der Haltekontakt 90 geschlossen. Bei weiterer Schwenkung wird durch den Nocken 86 einer der beiden Kontakte 88 und 89 geschlossen, wodurch nach Fig. 6 das zugehörige Schütz 91 bzw. 92 Strom erhält und den Motor 68 (Fig. 3) in

116 und das Werkzeug 115 iny-Richtungzu bewegen. Diese Bauteile gehören ebenfalls zur ersten Gruppe. Diese Bauteile haben kleine Abmessungen und geringe ■ Massen, so daß das Werkzeug 115 bei großen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen genau geführt werden kann. Dagegen werden die Bauteile mit großen Massen (Bauteile der zweiten Gruppe), insbesondere die Querbrücke 101, das Steuergetriebe 105, die Längsbrücke 102 und das Steuergetriebe 106

Rechts- oder Linkslauf einschaltet. Beim Anziehen io durch die Nachlaufmotoren 123 und 127 verstellt, des Schützes wird auch der zugehörige, Selbsthalte- Die Nachlaufsteuerung besteht wiederum aus je

kontakt 93 bzw. 94 (F i g. 6) geschlossen, der mit dem Haltekontakt 90 in Reihe liegt. Dadurch bleibt das Schütz unter Strom, auch wenn inzwischen der Kon-

einem Kontaktpaar für jede der beiden Koordinatenrichtungen und aus einem Betätigungshebel für diese Kontakte. Der Betätigungshebel 78 ist auf dem Träger takt 88 bzw. 89 geöffnet wird, bis das Schaltstück 15 116 angebracht, das Schaltstück des Schalters 85' für durch Nachführbewegung des Schlittens 60 wieder in den Motor 127 auf dem Schlitten 112.
seine Mittelstellung zurückgeführt ist und der Halte- In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszeichen 201 bis

kontakt 90 geöffnet wird. 206 und 211 bis 218 die Bauteile, die in Fig. 7 mit

Für die Schaltung des Nachlaufmotors 65 (F i g. 3) 101 bis 106 bzw. 111 bis 118 bezeichnet sind. Außer für die >>-Richtung dient das Schaltstück des Schalters 20 den Getrieben 205 und 206 wird zur Feinsteuerung 85', das (s. Fig. 5) mittels eines Bolzens 82 am noch ein Doppelgetriebe 230 verwendet, das auf Schlitten 60 gelagert ist, den Arm 80 mit Langloch einem schweren Kreuzschlitten 231 gelagert ist und 84 aufweist und im übrigen in gleicher Weise mit mehrere Steueranschlüsse 232a, 2326 für die eine Nocken und Ausnehmung für drei Kontakte ver- und Steueranschlüsse 233 a, 2336 für die andere der sehen ist wie das Schaltstück des Schalters 85. Seine as beiden Abtriebwellen 232, 233 besitzt. Das Doppel-Funktion versteht sich nach Vorstehendem ohne getriebe ist mit einem Antriebmotor 234 versehen, weiteres. Der Kreuzschlitten 231 ist auf der Brücke 201 ver-

Noch wirkungsvoller als gemäß F i g. 1 und 3 ist schiebbar und durch zwei Mitnehmer 235 mit der die Unterteilung der zu bewegenden Massen in zwei Brücke 202 gekoppelt; er befindet sich demnach stets Bauteilgruppen bei der Ausführungsform nach F i g. 7 30 im Kreuzungspunkt der beiden Brücken und nimmt durchgeführt. Ein Träger 116 für das Werkzeug oder teil an den Nachlaufbewegungen der Brücke 201 in das Zeichengerät 115 ist in einer Führung 117 ge- y-Richtung und der Brücke 202 in .r-Richtung. Die halten, die sich auf einem Schlitten 111 befindet und Abtriebswelle 232 des Doppelgetriebes 230 wirkt in y-Richtung erstreckt. Mit dem Schlitten 111, der über eine Schiebewelle 236 auf die Mutter 213, die in Ar-Richtung auf einer Querbrücke 101 verschiebbar 35 — abweichend von Fig. 7 — nicht fest, sondern ist, ist eine Mutter 113 verbunden. Diese arbeitet mit drehbar an dem Schlitten 211 gelagert ist und in einer Gewindespindel 103 zusammen, die ebenso wie Verbindung mit der Gewindespindel 203 ein Sumein die Spindel 103 antreibendes Steuergetriebe 105 miergetriebe bildet, welches die Bewegungen des auf der Querbrücke 101 gelagert ist. Die Querbrücke Steuergetriebes 205 und der Abtriebwelle 232 sum-

101 ist auf Schienen 119 a, 119 b verschiebbar, und 40 miert. In analoger Weise wirkt die Abtriebwelle 233 zwar mittels eines oder zweier Seilzüge 120, die über über eine Schiebewelle 237 auf die Mutter 214 des Seilrollen 122 und einen Nachlaufmotor 123 betätigt Schlittens 212, so daß auch die Bewegungen des werden. Für die andere Koordinate ist eine völlig Steuergetriebes 206 und der Abtriebswelle 233 sumanaloge Einrichtung vorhanden, die aus einer Füh- miert werden. Auch hier sind in ähnlicher Weise wie rung 118 für den Träger 116, einem Schlitten 112, 45 in Fig. 7 Nachlaufsteuerungen für die Brücke 202 einer Längsbrücke 102, einer Gewindespindel 104 in ^-Richtung und für die Brücke 201 in y-Richtung

vorgesehen, die mit den Linien 221a und 2216 angedeutet sind. Abweichend von Fig. 7 sind hier aber die beiden Kontaktpaare auf dem Kreuzschlitten 231 besteht. Die Führungen 119, 124 der Brücken 101, 50 angeordnet. Das Betätigungsglied für den Motor zur

102 auf den zugehörigen Schienen 119a, 1196 bzw. Verschiebung der Brücke 201 in y-Richtung sitzt auf

mit Mutter 114, einem Steuergetriebe 106, Schienen 124a, 1246, miteinander gekuppelten Seilzügen 125 a, 1256, Seilrollen 126 und einem Nachlaufmotor 127

124 a, 124 ft sind so ausgeführt, daß nur reine Parallelverschiebungen der Brücken möglich sind. Jedes der Getriebe 105 und 106 besitzt mehrere Steueranschlüsse 105a, 1056 bzw. 106a, 1066; die Getriebe erhalten ihren phasengerechten und synchronen Antrieb von einer — nicht dargestellten — Antriebsquelle 128 über zwei miteinander gekoppelte Vierkantwellen 109, 110 und Kegelradpaare 108,

dem Schlitten 212, das Betätigungsglied für den Motor zur Verschiebung der Brücke 202 in ^-Richtung auf dem Schlitten 211.

Soll für die Nachlaufmotoren 25 (Fig. 1) bzw. 65, 68 (Fig. 3) bzw. 123, 127 (Fig. 7) der vorbeschriebenen Vorrichtungen der fortwährende Drehrichtungswechsel vermieden werden, so empfiehlt sich eine Anordnung nach Fig. 9, bei der ein ständig

107, von denen jeweils ein Kegelrad auf der züge- 60 eingeschalteter Motor 150 über ein Umkehrgetriebe

hörigen Vierkantwelle längsverschieblich ist.

Das Steuergetriebe 105 hat bei dieser Ausführungsform lediglich den Schlitten 111, die Mutter 113, den Werkzeugträger 116 und das Werkzeug 115 in

mit einer Abtriebwelle 151 verbunden ist. Der Wechsel der Drehrichtung der Abtriebwelle 151 wird durch wechselweise schaltbare Magnetkupplungen 152, 153 bewirkt; außerdem ist zur raschen Still

e-Richtung zu bewegen. Dies sind Bauteile einer 65 setzung der Abtriebwelle eine Bremse mit einem ersten Gruppe, die kleine Abmessungen und kleine Bremslüftmagneten 154 vorgesehen, welcher jeweils

106 hat

Massen haben. Das Steuergetriebe 106 hat den Schlitten' 112, die Mutter 114, den Werkzeugträger

beim Einschalten einer Magnetkupplung die Bremse löst. Die zugehörige Schaltung zeigt Fig. 10, in

welcher die Kontakte 155 und 156 eines der vorbeschriebenen Kontaktpaare der Nachlaufsteuerung bilden.

Dem gleichen Zweck dient eine Ausführung nach Fig. 11, bei welcher das von einem Motor 160 über eine Kardanwelle 163 angetriebene Umkehrgetriebe als Reibradgetriebe ausgebildet ist, dessen Reibrad 162 wechselweise an Scheiben 166, 167 durch Magnete 164, 165 zur Anlage gebracht wird. Die Scheiben 166, 167 sitzen auf der Antriebswelle 161. • Die mechanische Nachlaufsteuerung der Fig. 12, die hier nur für die Brücke 201 dargestellt ist, arbeitet ohne elektrische Schaltorgane. Zur Verschiebung der Brücke 201 dient — an Stelle des Seilzuges der Fig. 7, der durch den Motor 123 angetrieben wird — ein Reibradgetriebe, das durch einen Motor 223 angetrieben ist, der auf dem Kreuzschlitten 231 der

Fig. 8 befestigt ist. Er wirkt über eine Kardanwelle 219 auf eine Reibscheibe 238, welche wechselweise an Scheiben 228, 229 angepreßt wird, so daß die Abtriebswelle über ein Schieberad 220 eine Vierkantwelle 222 antreibt. Diese verschiebt über ein Zahnrad 224 und eine Zahnstange 225 die Brücke 201 in .y-Richtung. Zur Steuerung der Reibscheibe 238 ist ein Gestänge 226 verwendet, das einerseits auf dem Schlitten 212 befestigt ist und andererseits über einen Winkelhebel 227, der auf dem Kreuzschlitten 2.31 gelagert ist, die Kardanwelle 219 betätigt, so daß diese aus ihrer Mittelstellung ausgelenkt und gegen eine der Scheiben 228, 229 angepreßt wird, was einen entsprechenden Nachlauf der Brücke 201 in der einen oder anderen Richtung zur Folge hat. Um Klemmungen zu vermeiden, ist in das Gestänge 226 eine Feder 239 eingebaut.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Antriebsvorrichtung für die Vorschubbewegung eines Werkzeugträgers mit jeweils einem programmgesteuerten Vorschubantrieb für jede der beiden Hauptrichtungen der Ebene, wobei die Antriebs- bzw. Verstelleinrichtungen in zwei Gruppen gegliedert sind, von denen die erste, den Werkzeugträger enthaltende Gruppe unmittelbar von den programmgesteuerten Antrieben aus bewegbar ist, während die zweite Gruppe der ersten durch einen Nachlaufmotor nachführbar ist, der durch zwei von einem Bauteil der ersten Gruppe betätigbare, die Bewegungsrichtung bestimmende Kontakte schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Werkzeugträger (2; 116) enthaltende erste Gruppe der Antriebs- bzw. Verstelleinrichtungen allein die zur Übertragung der Antriebskraft von so den programmgesteuerten Vorschubantrieben auf den Werkzeugträger (2; 116) unbedingt notwendigen Teile umfaßt, die mit möglichst kleinen Abmessungen und geringen Massen versehen sind, und daß die mittels Nachlaufmotor (25; 123, »5 127) nachgeführte zweite Gruppe der restlichen Antriebs- bzw. Verstelleinrichtungen Trag- und Führungsteile (4, 7; 101, 102) einschließt, durch die der Verstellbereich des Werkzeugträgers (2; 116) bestimmt ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der programmgesteuerten Vorschubantriebe zwei Teilgetriebe (15, 30; 19, 30) aufweist, von denen das eine Teilgetriebe für große Stellwege ausgebildet und ortsfest gelagert ist, während das andere Teilgetriebe (30) für kleine Stellwege ausgebildet und auf einer ein Trag- und Führungsteil bildenden Brücke (7) gelagert ist, wobei die Stellbewegungen beider Teilgetriebe in ein Summiergetriebe (33; 12 a, 29 a) geleitet werden, das mit dem Stellglied (8, 10) für den Werkzeugträger (2) verbunden ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Summiergetriebe ein PIanetenradgetriebe ist, auf dessen Sonnenräder (33 a, 33 6) die Teilgetriebe einwirken und dessen Planetenradträger (33) mit dem Stellglied (8) verbunden ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Summiergetriebe aus einer drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Gewindespindel (12a, 126) und einer auf dieser sitzenden, in dem Stellglied (10) drehbar gelagerten Mutter (29 a, 296) besteht, wobei Spindel und Mutter je mit einem der beiden Teilgetrjcbe (15, 30) verbunden sind.

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Werkzeugträgers (2) in einer Hauptrichtung und zu seiner Verstellung in der anderen Hauptrichtung eine leichte Schiene (10) vorgesehen ist, längs welcher der Werkzeugträger (2) verschiebbar ist und die mit dem programmgesteuerten Vorschubantrieb (15, 32) für die eine Hauptrichtung (y) in Wirkverbindung steht.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (10) von zwei synchron angetriebenen Gewindespindeln (12 a, 126) angetrieben ist, auf denen die Schiene (10) gelagert ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Schiene (10) und in gleicher Richtung verstellbar die schwere Brücke (7) vorgesehen ist, welche durch den Nachlaufmotor (25) verstellbar und welche einem schweren Schlitten (6) zur Aufnahme von Steuerteilen (40 a bis 4Od) für ein Werkzeug oder für mehrere Werkzeuge (3a bis 3d) als Trag- und Führungsteil dient, wobei der Schlitten (6) durch den Vorschubantrieb (19, 31) für die zweite Hauptrichtung (x) antreibbar ist und mit dem Werkzeugträger (2) durch eine Gleitführung (4) verbunden ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) durch eine auf der Brücke (7) gelagerte Gewindespindel (8) verstellbar ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilgetriebe (30) für kleine Verstellwege auf der Brücke (7) gelagert ist.

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung und Verstellung des Werkzeugträgers (50) für jede der beiden Hauptrichtungen eine Schiene (52, 53) vorgesehen ist, die jeweils senkrecht zu ihrer Verstellrichtung sich erstreckt und durch je einen programmgesteuerten Antrieb (58, 59) antreibbar ist, wobei der Werkzeugträger (50) mit den Schienen (52, 53) in Verstellrichtung derselben fest, senkrecht dazu gleitend verbunden ist, und daß eine in einer Hauptrichtung verschiebbare Brücke (61) und ein längs der Brücke (61) in der anderen Hauptrichtung verschiebbarer Schlitten (60) vorgesehen sind, wobei zwischen Schlitten (60) und Werkzeugträger (50) eine Nachlaufsteuerung (70) für die Antriebsmotoren (65; 68) der Brücke (61) und des Schlittens (60) angeordnet ist.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schlitten (60) das Teilgetriebe (77) für kleine Verstellwege gelagert ist.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkzeugträger (50) in beiden Richtungen verschiebbar ein das Werkzeug (51) tragender Schieber (72) gelagert ist und daß auf dem Werkzeugträger (50) durch das Teilgetriebe (77) angetriebene Verstellmittel (70, 71, 73, 74) für den Schieber (72) vorgesehen sind.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zueinander rechtwinklig angeordnete Brücken (101, 102), die durch je einen Nachlaufmotor (123; 127) antreibbar sind und längs welcher je ein Schlitten (111; 112) durch jeweils einen programmgesteuerten Antrieb (105; 106) über Spindel (103; 104) und Mutter (113; 114) verstellbar ist, wobei der Werkzeugträger (116) mit den Schlitten (111, 112) in Verstellrichtung derselben fest, senkrecht dazu gleitend verbunden ist.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die programmgesteuerten Antriebe (105, 106) jeweils auf der zugehörigen Brücke (101, 102) gelagert sind.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,

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   dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (213, wagen bewegt den Schlitten mit der Brücke in Rich- 214) auf den Schlitten (211, 212) drehbar ge- tung der Schienen, solange der Abstand des Steuerlagert und durch je ein Teilgetriebe (232, 233) wagens vom Schlitten einen durch Kontakte vorantreibbar sind und daß die Teilgetriebe auf gegebenen Mindestabstand bzw. Maximalabstand einem zusätzlichen Schlitten (231) angeordnet 5 nicht unterschreitet bzw. nicht überschreitet. Bei sind, der mit den Brücken (201, 202) in Verstell- Erreichen des Mindestabstandes bzw. des Maximalrichtung derselben fest, senkrecht dazu gleitend abstandes wird der Steuerwagen dem Schlitten nachverbunden ist. geführt. Mit der Brücke ist der Werkzeugträger in

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch Richtung senkrecht zu den Schienen verschiebbar,
   gekennzeichnet, daß der Nachlaufantrieb einer io Bei dieser bekannten Vorrichtung haben der Brücke (201) ein Reibrad-Wendegetriebe auf- Schlitten und die Brücke eine relativ große Masse, weist, das auf dem zusätzlichen Schlitten (231) Dies hat den Nachteil, daß die Antriebe relativ groß befestigt ist und mit dem programmgesteuert an- dimensioniert werden müssen und daß trotzdem getriebenen Schlitten (212)· durch ein mechani- größere Beschleunigungen des Werkzeugträgers in sches Steuergestänge (226) verbunden ist. 15 Richtung der Schiene nicht möglich sind. Das be-

   17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch einträchtigt die Arbeitsgeschwindigkeit und die Begekennzeichnet, daß jedem Nachlaufmotor zwei arbeitungsgenauigkeit.

   Umkehrschütze (91,92) zugeordnet sind, welche Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu-

   jeweils durch einen der beiden Kontakte (88, 89) gründe, eine Antriebsvorrichtung der eingangs er-

   schaltbar sind. ao wähnten Gattung zu schaffen, bei der die mit dem

   18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Werkzeugträger translatorisch zu bewegenden Teile gekennzeichnet, daß jedem Nachlaufmotor ein insgesamt ein geringes Trägheitsmoment aufweisen Wendegetriebe zugeordnet ist, das für jede Dreh- und bei der mit möglichst klein dimensionierten Anrichtung der Antriebswelle (151) eine durch die trieben große Arbeitsgeschwindigkeit und hohe BeKontakte (155,156) schaltbare Magnetkupplung 25 arbeitungsgenauigkeit erreicht werden können.

   ■ (150,153) aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

   19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch löst, daß die den Werkzeugträger enthaltende erste gekennzeichnet, daß das Wendegetriebe ein Reib- Gruppe der Antriebs- bzw. Verstelleinrichtungen radgetriebe ist. allein die zur Übertragung der Antriebskraft von

   20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, 30 den programmgesteuerten Vorschubantrieben auf gekennzeichnet durch einen mit den Magnet- den Werkzeugträger unbedingt notwendigen Teile kupplungen (152,153) in Reihe liegenden Brems- umfaßt, die mit möglichst kleinen Abmessungen und lüftmagneten (154). geringen Massen versehen sind, und daß die mittels

   21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch Nachlaufmotor nachgeführte zweite Gruppe der gekennzeichnet, daß die durch die Kontakte (88, 35 restlichen Antriebs- bzw. Verstelleinrichtungen Trag-89) geschalteten Umkehrschütze (91, 92) der und Führungsteile einschließt, durch die der Ver-Nachlaufmotoren je einen Selbsthaltekontakt (93, Stellbereich des Werkzeugträgers bestimmt ist.

   94) aufweisen und daß in Reihe zu den Selbst- Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung hat

   haltekontakten (93, 94) ein Haltekontakt (90) den Vorteil, daß mit relativ klein dimensionierten liegt, der durch das Betätigungsglied (78) für die 40 Antrieben die erste Gruppe der Antriebs- und VerKontakte (88, 89) geschlossen wird, sobald es Stelleinrichtungen einschließlich des Werkzeugträgers seine Mittelstellung verläßt. mit großer Geschwindigkeit sowie Beschleunigung

   bewegt werden können, ohne daß große Abweichungen des Werkzeuges von einer vorgegebenen Bahn

   ' 45 zu befürchten sind. Dabei kann die mittels Nachlauf -

   motor nachgeführte zweite Gruppe der restlichen Antriebseinrichtungen bzw. Verstelleinrichtungen relativ langsam bewegt werden, ohne daß die Vor-

   Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung Schubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers beeinfür die Vorschubbewegung eines Werkzeugträgers 50 trächtigt wird.

   mit jeweils einem programmgesteuerten Vorschub- Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind

   antrieb für jede der beiden Hauptrichtungen der in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
   Ebene, wobei die Antriebs- bzw. Verstelleinrichtun- Die Erfindung wird nachstehend an Hand von

   gen in zwei Gruppen gegliedert sind, von denen die Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
   erste, den Werkzeugträger enthaltende Gruppe un- 55 Fig. 1 eine Zeichenmaschine mit einer erfindungsmittelbar von den programmgesteuerten Antrieben gemäßen Antriebsvorrichtung in Aufsicht,
   aus bewegbar ist, während die zweite Gruppe der Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in Vorder-

   ersten durch einen Nachlaufmotor nachführbar ist, ansicht,

   der durch zwei von einem Bauteil der ersten Gruppe F i g. 3 eine andere Ausführungsform in Aufsicht,

   betätigbare, die Bewegungsrichtung bestimmende 60 F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i g. 3,
   Kontakte schaltbar ist. · F i g. 5 eine Kontaktanordnung nach F i g. 4,

   Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf F i g. 6 ein Schaltbild für die Kontaktanordnung

   einen Stand der Technik von Vorrichtungen zum nach F i g. 5,

   Antrieb eines Werkzeugträgers in zwei Richtungen F i g. 7 eine dritte Ausführungsform in Aufsicht,

   der Ebene Bezug, wie er in der französischen Patent- 65 F i g. 8 einen Ausschnitt aus F i g. 7 in abgewanschrift 1261462 beschrieben ist. Dort sind in einer delter Ausführung,

   ersten Richtung ein Steuerwagen, ein Schlitten und Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Nacheine Brücke auf Schienen verschiebbar. Der Steuer- laufantriebes,