DE1813114A1

DE1813114A1 - Selbsttaetig gesteuerte Bohrmaschine

Info

Publication number: DE1813114A1
Application number: DE19681813114
Authority: DE
Inventors: Kavanagh Paul Terence
Original assignee: Kavanagh OMoore and Co Ltd
Current assignee: Kavanagh OMoore and Co Ltd
Priority date: 1968-08-26
Filing date: 1968-12-06
Publication date: 1970-03-05
Also published as: AT297328B; US3564943A; GB1201869A

Description

IG/sch

KAVANAGIl O¹MOORE & COMPANY LIMITED, 70 Pall Mall, London. S.W. 1, England

Selbsttätig gesteuerte Bohrmaschine,

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig gesteuerte, mit einem schaltbaren bzw. in eine von mehreren Arbeitsstellungen bewegbaren Revolverkopf versehene Bohrmaschine oder dgl. Vor dein Einsatz automatisch gesteuerter Werkzeugmaschinen war die für die Änderung der Werkzeuge während des Herstellungsverfahrens erforderliche Zeit nicht von besonderer Bedeutung, weil die meiste Zeit, die für einen vollständigen Arbeite» zyklus benötigt wurde, für die Einstellung des Werkstückes oder des Werkzeuges benötigt wurde. Da das Werkzeug ferner von Hand nachgestellt wurde, war für die Änderung der Werkzeuge stets eine Bedienungsperson als zur Arbeitsweise der Maschine gehörig vorhanden.

Jedoch nach Einführung der selbsttätigen Überwachung baw. Steuerung der Arbeitsgänge der Maschinenwerkzeuge wird für die Einstellung des Werkstückes oder Werkzeuges nur ein Bruch-

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teil der Zeit benötigt, die für Einstellung von Hand benötigt wurde, so daß die für die Änderung der Werkzeuge nunmehr erforderliche Zeit, bezogen auf eine Arbeit spei^iode, nun wichtig ist. Zur Vermeidung dieses Nachteiles hat man bereits vorgeschlagen, die erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit des Werkzeugs zur Lösung hinzuzuziehen, indem'mehr oder wenijer aufwendige Geräte zur Änderung der Werkzeuge vorgeschlagen sind, die einen Werkzeugvorrat aufweisen. Das bekannte Gerät ist jedoch insofern umständlich in der Bedienung, v/eil eine Mehrzahl von einzelnen Bauteilen vorhanden ist_r was zwangsläufig zu teuren Austauschgeräten führt, so daß ihre Anwendung, insbesondere bei kleineren Werkzeugmaschinen, da^u führt, daß das Austauschgerät mehr als die Arbeitsmaschine kostet.

Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß kleine Automaten bzw. selbsttätig arbeitende Maschinen keine Vorrichtung aufweisen, die einen automatischen Werkzeugwechsel gestatten, bzw. sie sind mit keinem schaltbaren Revolverkopf^oder ein solcher ist lediglich starr mit der Maschine verbunden, und mit einer nur beschränkten Anzahl von Werkzeugen, wie z. B. 3 Werkzeugen, versehen, die für Bedürfnisse der Praxis im Revolverkopf noch untergebracht werden können.

•Eine Untersuchung zeigt, daß 59 $ der Zubehörteile, die für durchschnittliche bis kleine Maschinen fürs Bohren, Fräsen der Stirnflächen, für Einsenkungen, fürs Gewindeschneiden usw. 2-6 Werkzeuge benötigen, bei entsprechend 15 f^J ~ 7 bis 12 ' Werkzeuge, bei 18 ^ - 1 Werkzeug und bei den übrigen 8 ^ * versehen 009810/1158

SAS ORiStNAL

12 oder mehr Werkzeuge benötigen.

Diefio Prüfung zeigt, daß bei 77 7« von Zubehörteilen, die für kleine automatisch gesteuerte Bohrmaschinen angeboten wurde--., din nit einem 6 Werkzeuge tragenden, schaltbareii Revolverkopf versehen sind, die Arbeit ausgeführt werden kann, Jedoch stellt dies immerhin eine beachtliche Eins ehr ?inkung dar. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatisch gesteuerte Bohrmaschine mit einem schaltbaren, b:--v:. in eine von lne'ireren Arbeitsstellim.cn beweglichen. Revolverkopf anzugeben, welcher vereinfachte Bauteile für eine gleichzeitig vergrößerte Anzahl einzusetzender Werkzeuge hat. Wenn auch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sich besonders für kleine Dohrniasei inen eignet, kann sie gleichfalls mit Vorteil an Ma sch inen Einderer Ga-ößen Anv.'endung fine en.

Nacli einer AusführUn_1-,sform der Erfindung wird hierfür vorgeschlagen, daO das Schalt- bzw. Steuergerät für den Revolverkopf mit letzteren verbunden ist, diese beiden Aggregate gemeinsam von der Bohrmaschine abtrennbar sind und der Revolverkopf mit eine::: Sat.: von Werkzeugen versehen und - entsprechend de;n Ai^beitsprogramin - gegen einen anderen, mit zugehörigem Schalt- bzw. Steuergex^ät versehenen, einen anderen Satr: von Werkzeugen aufweisenden Revolvei'kopf bzw. gegen ein einziges Werkzeug austauschbar ist.

Sine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, diese Erfindungsvariante dadurch zu ergänzen, da.3 man für den Re-

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volverbauteil mindestens einen Stützteil vorsieht, der in eine benachbarte Stellung des aus Hauptspindel und/oder Hohlwelle bestehenden Bauaggregates des Bohrkopfes bewegbar ist, um den getrennten Revolverkopf aufzunehmen, der sich an diesem Aggregat abstützt und wobei der Revolverkopf aus dev Arbeitsrichtung heraus bewegbar ist, um durch einen anderen Revolverkopf oder ein einzelnes Werkzeug ersetzt zu werden.

A| Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in einer solchen selbsttätig gesteuerten Bohrmaschine das StÜtzbauteil die Form eines Tragarmes hat, der mit einem Bügel versehen sein kann, wobei der Bügel mit Vorsprüngen an jeder Seite des Revolverkopfes zusammengreifen kann bzw. kuppelbar ist, um letzteren zu stützen. Hierbei kann der Tragarm zweckmäßigerweise um eine im wesentlichen vertikale Achse gelenkig angeordnet und/oder ausgebildet sein, um den Revolverkopf In einer horizontalen Ebene zu bewegen,und er kann um eine horizontale Achse gelenkig angeordnet und/oder ausgebildet sein,

^m um diesen relativ zu dem aus Hauptspindel und Hohlwelle bestehenden Hauptaggregat des Bohrkopfes anzuheben oder abzusenken.

Eine Ausfülirungsform der Erfindung sieht für automatisch gesteuerte Bohrmaschinen einen Trägerarin vor, ύψβ i_; tipi die hori« : ' ' zontale Achse herum abwärts, gegen die Wirkung einer Feder, bewegbar ist. Die Erfindung kann aber auch so iMafcgesfcaltet ν ,ι'** werden, daß sie für solche automatisch gesteuerte Bohrma- "*^Λ scliinen einen Trägerarm aufweist, der mit einer Mehrzahl von _t f«

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Bügeln versehen ist und jed&r der Bügel einen Revolverkopf aufnimmt. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die selbsttätig gesteuerte Bohrmaschine numerisch gast eiert ist und daß die zum Steuern und/oder Überwachen des Schalt- bzw. Steuergerätes erf orderJLchen Signale für den Revolverkopf mit Hilfe einer flexiblen, vom Revolverkopf abtrennbaren Verbindung zugeführt werden. Eine Ausführungeform der Erfindung sieht vor, daß diese flexible bzw. nachgiebige Verbindung ein elektrisches, an den Revolverkopf mittels *

Stooker und Steckdose oder dgl. befestigtes Kabel ist und man als Steuersignale elektrische Signale verwendet, oder die Erfindung kann so abgewandelt werden, daß man ein flexibles Rohr oder dgl. mit mindestens einem schnepperartigen Verbindungsstück verwendet, wobei dann pneumatische oder hydraulische Signale verwendet werden.

Eine Aueführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert· Es- zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer numerisch gesteuerten Bohrmaschine, wobei die schaltbare Revolverkopf-Spindeleinheit als an der Haschine in Stellung gebracht dargestellt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Trägerarraes, in einer Aufnahmestellung für die Revolverkopf-Spindeleinheit, um diese von der Maschine zu trennen;

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, wobei der Revolverkopf aus der Bahn herausverschwenkt ist und ein für schweren Einsatz vorgesehener Bohrer in der Haupt·?· spindel der Maschine in Stellung gebracht ist;

Fig. k einen teilweise im Schnitt dargestellten Aufriß durch das aus Spindel und Hohlwelle bestehende Bauaggregat des Bohrerkopfes, wobei die Revolverkopf-Spindeleinheit an die erstere befestigt ist;

Fig. 5 einen teilweise geschnittenen Aufriß von einem Teil des Trägerarmee und des Bügels und

Fig..6 einen Längsschnitt durch den verbleibenden Teil des Tragera noes.

Die dargestellte Bohrmaschine ist eine numerisch gesteuerte Maschine und kann dazu benutzt werden, nach einem, auf gelochtes Papierband aufgegebenem Programm zu arbeiten^und man kann sie eine ununterbrochene Folge von Arbeitsschritten ausführen lassen, wobei 6 auf Spindeln des Revolverkopfes sitzende Werkzeuge verwendet und der Revolverkopf während dieser Zeit an das Spindel-Hohlwellenaggregat des Bohrerkopfes befestig ist. Ist dieser Teil des Programmes beendet, hält die Maschine selbsttätig an, die Bedienungsperson kann diesen -Revolverkopf entfernen und durch einen anderen Revolverkopf ersetzen, der mit geeigneten Werkzeugen für die nächste Programmstufe bestückt ist,oder er setzt, wenn erforderlich,

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ein einziges Werkzeug in die Hauptspindel des Kopfes ein. Es ist ersichtlich, daß dieses Verfahren leicht und billig ausführbar ist, wie auch nachfolgend beschrieben.

Es ist nicht immer notwendig, da3 die Bohrmaschine numerisch gesteuert ist, vielmehr kann sie nach einem,durch andere ceeignete Steuermittel vorgegebenem Programm arbeiten.

Der Revolverkopf bzw. jede Revolverkopf-Spindeleinheit wird * einzeln für sich aufgenommen und ist mit seinem eigenen Schalt- bzw. Steuer- bzw. Regelgerät,welches durch Signale gesteuert oder dgl. wird, die durch ein nachgiebiges, mittels Stecker und Steckdose verbundenes Kabel empfangen werden können, versehen.

Gemäß Pig. 1 ist ein , eine Mehrzahl von Spindeln tragender Revolverkopf 1 mit der Hauptspindel-Hohlwelleneinheit des Maschinenbohrkopfes verbunden. In dieser Stellung kann er jeden der 6 Arbeitsschritte ausführen, die für die auf Spin- \ dein des Revolverkopfes sitzendei Werkzeuge vorgesehen sind, wobei durch das Schaltgerät 2 die Auswahl des gewünschten Werkzeuges erfolgt und das Schaltgerät ein Teil des Revolverkopfes selbst ist und durch über das nachgiebige Kabel 3 empfangene Signale gesteuert wird.

Die Maschine ist mit einem gefenkigen Trägerarm versehen, der ein horizontales, an die Maschine an der GeJLenkstelle 5 an— . gelenktes Armteil k und ein vertikales zweites Armteil 6 auf-

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weist, an das ein Bügel 7 gelenkig befestigt ist, der hakenförmige Enden §, 'aufweist, die mit anhebenden, zapfenartigen Böllern 7 «5üsammengreif en, von denen Jeweils einer an jeder Seite Ves Revolverkopfes 1 vorhanden ist.

Um den Revolverköpf von der Maschine zu entfernen, wird der Stecker 10 des Kabels 3 aus dem Sockel 11 auf der Rückseite des Revolverkopf es herausgezogen, der Bügel 7, wird in die zugehörige Stellung gebracht und die Haken β befinden sich im Eingriff unter dem jeweiligen Böller 9, siehe Fig. 2. Nun wird der Revolverkopf von der Maschine, wie nachfolgend angegeben, gelöst, wobei das Gewicht des Revolverkopfeβ von dem Bügel und dem Arm aufgenommen Wird, und^ dann wird er aus der Bahn herausverschwenkt, wie aus Pig* 3 ersichtlich.

Man kann das Arbeiteprogramm nunmehr mit einem einzigen Werkzeug in der Hauptspindel der Maschiffe, wie in Fig, 3 gezeigt, fortsetzen.

Für das eine Mehrzahl von kleinen Werkzeugen erfordernde Arbeit sprogramm, wenn ihre Anzahl größer 1st eis In einem Revolverkopf aufgenommen werden kann, kann der Trägerarm 6 mit einem weiteren Bügel 7a versehen werden, der einen zweiten-Revolverkopf tragen kann, oder es können sogar 3 Bügel in . gekreuzter Anordnung vorgesehen werden, die insgesamt k Revolverköpfe aufnehmen, die in wechselnder Folge an die faschine heran- und an den Maschinenkopf befestigt werden können.

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DaBit der Revolverkopfschaft eine wirklich konzentrische Verbindung mit der Hauptspindel 12 des Masohinenkopfes erhält, ist er «it einem abgeschrägten, bzw. konischen Adapter oder dgl. 13 versehen» der in seinen abgeschrägten Gegenteil durch miteinander in Eingriff befindliche Gewindeteile 1Λ getrieben

durch

wird. Der Antrieb wird mit Hilfe eines,^Schlitz I5 im Revolverkopf gehäuse 16 eingeführten Drehstiftes verbunden bzw. unterbrochen, wobei der Drehstift durch die miteinander in Eingriff befindlichen Gewindeteile 14 gespannt wird. Der obe- μ re Bauteil dieses Gehäuses 16 ist als eine aufgeschlitzte, kreisförmige Schürze ausgeführt, die die drehfest angeordnete Hohlwelle des Bohrergehäuses 18 des Kopfes umfaßt und wird an ihm lib er Klemmen I9 verriegelt, die über Hebel betätigt werden. Deshalb kann der Revolverkopf zusammen mit dem Schaltgerät leicht mit dem Masohinenkopf verbunden bzw. von diesem getrennt werden. Es sind hierfür nur einige Sekunden erfor» derlich, da das Gewicht Im wesentlichen durch die Bügel 7 aufgenommen wird.

Der horizontale Armteil k des Tragarmes ist in Fig. 6 darga~ -,M stellt und besitzt zwei in der Mitte gelenkig befestigte, - Stifte 20, bzw. 21 und Schrägrollenlager 22 aufweisende Gelenketücke, und folglich ist eine sehr gelenkige Bewegung ■Ugilch. Das Außenende des horizontalen Armteils k trägt ein hohles,trommelartiges Nabenteil 23, das ein festes Ende 2k Wd ein rotiarbaree, becherförmiges Drehteil 25 aufweist» welches auf Schrägrollenlagern 26, die auf einer Spindel 27 sitzen, am Arm h abgestützt ist.

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Der becherförmige Drehteil 25 nimmt eine leistungsstarke, wendeiförmige, uhrfederähnliche Feder 28 auf, deren inneres Ende um den Nabenstift herumlaufend eingehakt ist. Dieser Stift ist am Ende Zh befestigt, während das äußere Ende der Feder um einen ähnlichen, nicht dargestellten Stift eingehakt ist und letzterer Stift am becherförmigen Drehteil derart befestigt wird, daß der Drehteil gemäß Fig. 2 in eine Gegenuhrzeigerrichtung in Drehung gezwungen wird. Folglich wirkt eine aufwärts gerichtete Kraft auf die Hakenenden 8 des Bügels 7 ein. Die Größe der Rotationsbewegung des Drehteiles 25 wird durch den in einem gekrümmten Schlitz 31 im festen Ende Zk arbeitenden Stift! begrenzt.

Der becherförmige Drehteil 25 trägt ein«·- sich vertikal er» streckenden Bauteil^ 3g des Trägerarmee 6 in Stiften 33» im oberen Tell dee letzteren, wobei der Teil 32 ein® axiale, die Spindel 3h aufgMtoende Bohrung aufweist und die Spindel in Lagern 35 abgestützt wird. Der Bügel f wird an das untere Ende der Spindel 3k befestigt und iat um die Achse dieser Spindel drehbar.

Sind jedoch mehrere Bttgel voFg®«en«a, drückt die wendelförmige Feder 28 denjenigen Bügel aufwärts, der sich an nächsten .zum Maschinenkopf befindet, dessen Tätigkeit, unterstützt wird, wenn ein weiterer Revolverkopf auf d®r"entgegengesetzten Seite des sich vertikal erstreckenden Bauteils J2 dem Trägerarmes vorhanden ist.

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Mit dei' erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, eine selbsttätig ansteuerte Bohrmaschine zu bauen, die für ein Arbeitspro^rainm die Anwendung einer wesentlich größeren Zahl von Werkzeugen gestattet, vorglichen mit joder kleineren automatisch gesteuerten bisherigen Bohrmaschine, und zwar mit Hilfe der erfindungsgemäflen stützenden Bauteile,um einen Revolverkopf gegen den anderen oder ein einziges Werkzeug schnell und leicht austauschen zu können.

Die Erfindung ist auf dieses Ausfuhrungsbeispiel nicht eingeschränkt. Man kann, je nach Einzelfall, statt eines gelenkigen Stützarmes andere Bauteile, wie einen dehnbaren und zusanimenschiebbaren Arm oder ein System von Armen verwenden, gleitende Bauteile usw.,und es ist im Einzelfall auch nicht zwingend notwendig, daß die Stützteile mit der Bohrmaschine verbunden sind, sondern man kann sie z. B. unabhängig hiervon auf dei;i Boden abstützen und mit der Maschine zusammenarbeiten lassen, und ferner sind einzelne Abwandlungen bei der Verwirklichung des Erfindungsprinzips möglich, ohne es zu vex"lassen.

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Claims

181.3.1 IG/sch V'·'· :1 ILA.VANAGH O1MOORE & COMPANY LIMITED . Patentansprüche

1. Selbsttätig gesteuerte, mit einem schaltbaren, bzw. in eine von mehreren Arbeitsteilungen bewegbaren Revolverkopf versehene Bohrmaschine oder dgl. , dadurch gekennzeichnet, daß das Schalt- bzw. Steuergerät für den Revolverkopf mit letzterem verbunden, diese beiden Aggregate gemeinsam von der Bohrmaschine abtrennbar sind und der Revolverkopf mit einem Satz von Werkzeugen versehen und, entsprechend dem Ar-beitsprogranin, gegen einen anderen, mit zugehörigem Schalt- bzw. Steuergerät versehenen, einen anderen Sat« von ¥erkzo jjen auf— v.'eiscjdon Revolverkopf bzw. gegen ein einziges Werkzeug austauschbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Stützbauteil für den Revolverkopf (i) aufweist, der in eine Stellung neben das Bauaggregat aus Hauptspindel (12) und/ oder Hohlwelle des Bohrmaschinen-kopfes bewegbar ist, dieses · Stützteil den. abtrennbaren Revolverkopf abstützend aufnimmt, und daß der Revolverkopf aus der Arbeitsbahn heraus bewegbar gelagert und das Stützteil so ausgebildet ist, daß sein Revolverkopf gegen einen anderen Revolverkopf oder gegen ein

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iiiiizelwerkzeug austauschbar ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützbauteil einen Trägerarm mit einem bügelartigen Bauteil aufweist, der mit an jeder Seite des Revolverkopfes vorhandenen Vorsprüngen zur Abstützung des Revolverkopfes, ^usatmnonwirkt, insbesondere kuppelbar ist, der Trägerarm zu einer im wesentlichen senkrechten Achse gelenkig angeordnet und/oder ausgebildet ist, derart, daß der Revolverkopf(1)in einer ho- μ rizontalen Ebene verstellbar ist, und der Trägerarm um eine horizontale Achse gelenkig angeordnet und/oder ausgebildet ist, um den Revolverkopf (i) relativ zu dem aus Hauptspindel (12) und/oder einer Hohlwelle bestehenden Baueinheit des Bohrerkopfes anzuheben oder abzusenken.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerarm gegen die Wirkung einer Feder (23) um eine horizontale Achse herum abwärts bewegbar ist.

5· Maschine nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß der ™ Trägerarm mit einer Mehrzahl von Bügeln (7} oder dgl. versehen ist und jeder Bügel als Stütze für einen Revolverkopf ausgebildet ist*

6» Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als numerisch gesteuerte Maschine ausgebildet und mit einer vom Revolverkopf (1) abtrennbaren flexiblen, die Steuersignale

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zum Schaltgerät des Revolverkopfes zuführenden Verbindung versehen ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible bzw, nachgiebige Verbindung ein über ein stekkerartiges und über ein sockelartiges Bauteil mit dein Revolverkopf verbundenes elektrisches Kabel (3) ist und dieses Kabel Träger der elektrischen Steuersignale ist.

8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verbindung rohrförmig ausgebildet und mit schnepperartigen oder dgl. Verbindungsstücken versehen ist und dieses Rohr Träger pneumatischer· oder hydraulischer Steuersignale ist.

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