DE1906207C

DE1906207C - Support device for supporting workpieces with an irregular outer shape

Info

Publication number: DE1906207C
Application number: DE19691906207
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Ashiya Kunoka Tatsumi Takeuchi Hideshi Kobe Terai, (Japan)
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1968-02-08
Filing date: 1969-02-07
Publication date: 1973-08-16

Description

E Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung zum Unterstützen von Werkstücken unregelmäßiger Außenform mit einer Mehrzahl von auf einer Grundplatte angeordneten Stützen, von denen jede aus einer über ein Steuerventil hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit besteht.The invention relates to a support device for supporting workpieces more irregular Outer shape with a plurality of supports arranged on a base plate, each of which consists of a There is a piston-cylinder unit that can be acted upon hydraulically via a control valve.

Beim Unterstützen oder Halten eines zu bearbeitenden Werkstückes mit einer unregelmäßigen Außenform bedient man sich im allgemeinen einer Vielzahl von Stützen, lie auf einer Grundplatte befestigt sind und von der Grundplatte senkrecht abstehen. Die von der Grundplatte senkrecht abstehenden Stützen haben entsprechend der Außenform des zu bearbeitenden Werkstückes eine unterschiedliche Höhe. Die freien Enden der von der Grundplatte senkrecht abstehenden Stützen bilden eine Fläche, die der Außenkontur des zu bearbeitenden Werkstückes entspricht. Die Fläche kann dabei eine beliebige Form, beispielsweise die Form eines dreidimensional gekrümmten Bug- oder Heckteiles eines Bootes oder Schiffes, haben. Je komplizierter die Außenform odei die Außenoberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes ist, desto größer m:iß auch die Anzahl der auf einer Grundplatte befestigten Stützen sein, damit eine möglichst stabile· und flächenhafte Unterstützung zustande kommt.When supporting or holding a workpiece to be machined with an irregular outer shape one generally makes use of a multiplicity of supports which are fastened to a base plate and protrude vertically from the base plate. The supports protruding vertically from the base plate have a different height depending on the external shape of the workpiece to be machined. the Free ends of the supports protruding perpendicularly from the base plate form a surface that corresponds to the outer contour of the workpiece to be machined. The surface can have any shape, for example the shape of a three-dimensional curved bow or stern part of a boat or ship, to have. The more complicated the outer shape or the outer surface of the workpiece to be machined is, the greater must be the number of supports attached to a base plate, so that one as possible stable · and extensive support comes about.

Eine stabile Abstützung ist jedoch nur zu erreichen, wenn die Höhenabmessungen der einzelnen, von der Grundplatte abstehenden Stützen der unregelmäßigen Außenform des zu bearbeitenden Werkstückes angepaßt sind.However, stable support can only be achieved if the height dimensions of the individual, from the base plate protruding supports of the irregular External shape of the workpiece to be machined are adapted.

Es ist bekannt, die einzelnen Stützen in Form von über Steuerventile betätigbaren, hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten auszubilden, die entsprechend der erforderlichen Höhe der einzelnen Stützen mehr oder weniger weit ausgefahren werden. Jede Kolben-Zylinder-Einheit wird dabei einzeln ausgefahren und mit Hilfe eines Längenmeßstabes auf die richtige Höhe eingestellt und in dieser Höhe angehalten. Dies ist sehr mühsam und langwierig, insbesondere wenn zum Abstützen eines zu bearbeitenden Werkstückes eine Vielzahl von Stäben benötigt wird. Das Einstellen der Stützvorrichtung ist daher auf Grund der lohnintensiven Handarbeit sehr teuer.It is known that the individual supports are in the form of hydraulic piston-cylinder units which can be actuated via control valves train that according to the required height of the individual supports more or be extended less. Each piston-cylinder unit is individually extended and adjusted to the correct height with the help of a length measuring stick and stopped at this height. this is very tedious and tedious, especially when supporting a workpiece to be machined a variety of rods is required. The adjustment of the support device is therefore due to the Labor-intensive manual labor is very expensive.

Bei derartigen Vorrichtungen besteht die Gefahr, daß die Bedienungsperson auf Gi und von Ablesefehlern oder Verwechslungen der einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten deren Höhe fehlerhaft einstellt. Wi:nn nur eine dieser möglichen Fehleinstellungen vorliegt, liegen die freien Enden der von der Grundplatte abstehenden Kolben-Zylinder-Einheilen nicht mehr in der Außenfläche des zu bearbeitenden Werkstückes, so daß das Werkstück nicht richtig abgestützt wird und auf der Stützvorrichtung wackelt oder schaukelt. Ein derartig gelagertes Werkstück kann nicht in einer zufriedenstellenden Weise bearbeitet werden. Es ist daher notwendig, die Kolben-Zylinder-Einheit ausfindig zu machen, weiche die instabile Abstützung des Werkstückes verursacht. Dies ist erfahrungsgemäß nicht einfach, insbesondere wenn die Abweichung der tatsächlichen Höhe der Kolben-Zyiinder-Einheit von der vorgeschriebenen Höhe nicht sehr auffällig ist und die Anzahl der Kolben-Zylinder-Einheiten auf Grund der großen Abmessungen des abzustützenden Werkstückes sehr groß ist. Das Auffinden und Beheben des Feiilcrs ist somit sehr schwierig und vor allem langwierig, wodurch verhältnismäßig hohe Kosten verursacht werden.With such devices there is a risk that the operator on Gi and reading errors or mix-ups of the individual piston-cylinder units incorrectly adjusts their height. If there is only one of these possible incorrect settings, the free ends of the base plate are located protruding piston-cylinder units no longer in the outer surface of the workpiece to be machined, so that the workpiece is not properly supported and wobbles on the support device or rocks. Such a supported workpiece cannot be machined in a satisfactory manner will. It is therefore necessary to use the piston-cylinder unit to find out which causes the unstable support of the workpiece. this experience has shown that this is not easy, especially when the deviation in the actual height of the piston-cylinder unit from the prescribed height is not very noticeable and the number of piston-cylinder units is very large due to the large dimensions of the workpiece to be supported. Finding and eliminating the problem is thus very difficult and, above all, tedious, which causes relatively high costs.

Mit der Erfindung soll daher eine Stützvorrichtung zum Unterstützen von Werkstücken unregelmäßiger Außenform geschaffen werden, mit welcher äußerst rasch, mit größter Präzision und ohne jegliche Handarbeit eine der Kontur des zu bearbeitenden Werk-Stückes exakt folgende Stützfläche gebildet werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die einzelnen Steuerventile durch eine Programmsteuerung betätigbar sind.The invention is therefore intended to provide a support device for supporting workpieces more irregularly External shape can be created with which extremely quickly, with the greatest precision and without any manual work a support surface following the contour of the workpiece to be machined can be formed can. This is achieved according to the invention in that the individual control valves by a Program control are operable.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Stützstäbe durch eine Programmsteuerung betätigt werden, ist es möglich, sämtliche Stützstäbe gleichzeitig oder zumindest nahezu gleichzeitig auf die richtige Höhe einzustellen. Hierdurch entfällt das langwierige, umständliche und mit Einstellfehlern behaftete Einstellen der Stützstäbe von Hand. Darüber hinaus ist durch die Programmsteuerung sichergestellt, daß jeder einzelne otiitzstab der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung auf die genau vorgeschriebene Höhe ausgefahren wird, ohne daß irgendwelche Nacharbeiten erforderlich sind. Ferner bietet die erfindungsgemäße Stützvorrichtung den großen Vorteil, daß bei einem Wechsel des zu bearbeitenden Werkstückes die einzelnen Stützstäbe ganz einfach durch die Eingabe eines anderen Programmes auf das neue Werkstück eingestellt werden können. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn verschiedene Werkstücke mit unterschiedlichen Außenformen in unregelmäßiger Aufeinanderfolge durch eine Stützvorrichtung gestützt und auf ihr bearbeitet werden sol-Ien. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr rasch umgestellt werden kann, reicht für die Bewältigung eines bestimmten Produktionsprogramms eine einzige Stützvorrichtung aus, während bei der Verwendung bekannter Stützvorrichtungen eine Vielzahl derartiger Einrichtungen erforderlich ist, um ein allzu häufiges und kostspieliges Umstellen der Stützvorrichtungen zu vermeiden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung wird somit auf der einen Seite die Lagerhaltung für die StützvorrichtungSince in the device according to the invention, the support rods are actuated by a program control are, it is possible to all support rods at the same time or at least almost simultaneously on the to set the correct height. This eliminates the tedious, cumbersome and setting errors Adjusting the support rods by hand. In addition, the program control ensures that that each individual otiitzstab of the invention Support device is extended to the exact prescribed height without any Rework is required. Furthermore, the support device according to the invention offers the great advantage that when changing the workpiece to be machined, the individual support rods simply go through the input of a different program can be set for the new workpiece. This is from of particular importance when different workpieces with different external shapes in irregular The sequence should be supported by a support device and processed on it. Since the device according to the invention can be changed over very quickly, it is sufficient for coping of a particular production program from a single support device while in use Known support devices a variety of such devices is required in order to be too avoid frequent and costly relocation of the support devices. With the help of the invention The support device is thus on the one hand the storage for the support device

wesentlich vereinfacht und auf der anderen Seite die erforderliche Fläche für den aufzustellenden Vorrichtungs- und Maschinenpark erheblich verringert, da nunmehr eine Vielzahl von bekannten Vorrichtungen durch eine einzige erfindungsgemäße Stützes vorrichtung ersetzt werden kann. Hierdurch trägt die erfindungsgemäße Stützvorrichtung zu einer erheblichen Kostensenkung bei.significantly simplified and on the other hand the required area for the device to be set up and machine park is considerably reduced, as there are now a large number of known devices can be replaced by a single support device according to the invention. As a result, the support device according to the invention to a considerable reduction in costs.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung istWith the help of the device according to the invention is

es auch möglich, die Lage des Werkstückes während untere Kammer des Zylinders 10, wodurch der KoI-it is also possible to change the position of the workpiece during the lower chamber of the cylinder 10, whereby the

des Bearbeitungsvorganges zu verändern, ohne daß ben Ü und der mit ihm verbundene Stützstab 1 inof the machining process to change without ben Ü and the support rod connected to it 1 in

dabei die stabile Lage des Werkstückes verlorengeht. dei Höhe verstellt werden.the stable position of the workpiece is lost. the height can be adjusted.

Die Lagenveränderung des Werkstückes währpnd der Der Aufbau der Regel- und Steuereinrichtung 3 Bearbeitung ist von besonderer Bedeutung, wenn am S entspricht dem Aufbau eines üblichen Elektronen-Werkstück Schweißungen vorgenommen werden computers, dereine Lochstreifenlesccinrichtung 3.-1, sollen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Dechiffriereinrichtung 3ß. ein ZählweiK oder kann das Werkstück beispielsweise immer so ver- einen Speicher 3 C, einen Ausgangsstromkreis 31). stellt werden, daß stets ein Schweißen mit nach unten einen Digitalanalogumwandlerkreis 2>E und einen gerichteter Elektrode möglich ist, was den Schweiß- io Verstärkerkreis 3 F aufweist.The change in position of the workpiece during the machining process is of particular importance if welds are carried out on the S corresponds to the structure of a conventional electron workpiece, which is supposed to be a punched tape reading device 3.-1. With the aid of the device according to the invention, a deciphering device 3ß. a counter or the workpiece can, for example, always be a memory 3 C, an output circuit 3 1). be assumed that always, which comprises a welding with a downward Digitalanalogumwandlerkreis 2> E and a directional electrode is possible for the welding io amplifier circuit 3 F.

Vorgang erheblich erleichtert. Außerdem ist es auf Wenn die erfindungsgemäße Stützvorrichtung für Grund der Lageveränderbarkeit des Werkstückes die Aufnahme eines Werkstückes mit einer gekrümmwährend eines Bearbeitungsvorganges möglich, auto- ten Oberfläche eingestellt werden soll, braucht ledigmatische Bearbeitungsmaschinen, wie beispielsweise lieh der Lochstreifen 2 in die Regel- und Steuereinautomatische Schweißmaschinen, einzusetzen. 15 richtung 3 eingegeben zu werden. Eine EinstellungThe process is made much easier. In addition, it is on When the support device according to the invention for Due to the positional changeability of the workpiece, the recording of a workpiece with a curved while of a machining process possible, automatic surface to be set needs ledigmatic Processing machines, such as, for example, the punched tape 2 lent into the automatic control system Welding machines. 15 direction 3 to be entered. One setting

Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele oder Regelung von Hand ist bei der erlindungs-In the following, exemplary embodiments or manual regulation are used in the

der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung an Hand gemäßen Stützvorrichtung nicht erforderlich. Durchthe support device according to the invention on hand according to the support device is not required. Through

von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnun- die Perforation des Lochstreifens 2 wird die Lageexplained in more detail by drawings. In the drawings, the perforation of the perforated strip 2 is the position

gen zeigt und Höhe der Stützstäbe 1 automatisch geregelt, sogen shows and the height of the support rods 1 is automatically regulated, so

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin- ao daß die Stützstäbe 1 inn~.halb kürzester Zeit ihreFig. 1 is a schematic representation of an invention that the support rods 1 within ~ .halb their

dungsgemäßen Stützvorrichtung, vorbestimmte, richtige Lage einnehmen. Da dieappropriate support device, assume predetermined, correct position. Since the

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer erfin- Stützstäbe 1 durch den programmierten Lochstrei-F i g. 2 a schematic representation of an invented support rods 1 through the programmed perforated strip

dungsgemäßen Stützvorrichtung mit einer zugehörigen fen 2 sehr rasch ihre Lage ändern köi.nen, ist es mitthe support device according to the invention with an associated fen 2 can change their position very quickly, it is with

Regeleinrichtung, Hilfe der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung mög-Control device, the help of the support device according to the invention possible

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfin- 35 uch, die Lage eines zu bearbeitenden Werkstückes im3 shows a schematic representation of an invention, the position of a workpiece to be machined in the

dungsgemäßen Stützvorrichtung in unterschiedlichen Laufe des Bearbeitungsvorganges zu ändern, ohneto change the support device according to the invention in different course of the machining process without

Betriebslagen und daß dabei das Werkstück von Hand verlagert zuOperating positions and that the workpiece is shifted to by hand

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ab- werden braucht. So ist es 7 B. durch ein entspre-4 shows a schematic representation of a need to be removed. So it is 7 B. by a corresponding

wandlungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. chendes Vorprogrammieren des Lochstreifens 2 mög-conversion form of the device according to the invention. The appropriate preprogramming of the punched tape 2 is possible

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Stützvorrich- 30 lieh, daß die Stützvorrichtung das Werkstück nach tung schematisch dargestellt. Bei der erfinaungs- Beendigung eines Arbeitsganges automatisch in eine gemäßen Vorrichtung besteht jeder der auf einer andere Lage bringt, in welcher das Werkstück einem Grundplatte angeordneten Stützstäbe 1 aus einer weiteren Arbeitsgang unterworfen wird. Dies ist beKolben-Zylinder-Einheit, die hydraulisch oder pneu- sonders interessant bei Schweißkonstruktionen, deren matisch betätigbar ist. Die über die Grundplatte ver- 35 Lage mehrmals verändert werden muß, damit der teilten Stützstäbe 1 sind somit pneumatisch oder Schweißer leicht an die zu schweißenden Stellen hydraulisch in ihrer Höhe verstellbar. Ein Loch- herankommen kann. In Fig. 3 ist uie Möglichkeit streifen 2 dient über eine Regel- und Steuereinrich- der Lagenändening des Werkstückes anschaulich tung 3 und eine Antriebseinrichtung 4 für die Be- dargestellt. So kann das Werkstück beispielsweise tätigung der Kolben-Zylinder-Einheiten zum Regeln 4° während des ersten Arbeitsvorganges die mit ausder Höhe der Stützstäbe 1. gezogenen Linien dargestellte Lage 7/1 haben undIn Fig. 1, the support device according to the invention 30 is borrowed that the support device after the workpiece device shown schematically. When an operation is finished, it automatically turns into a According to the device, everyone who brings on a different position in which the workpiece is a Base plate arranged support rods 1 is subjected to a further operation. This is a piston-cylinder unit, The hydraulic or pneumatic ones are particularly interesting for welded constructions that can be actuated automatically. The position must be changed several times via the base plate so that the split support rods 1 are thus pneumatic or welders easily to the points to be welded hydraulically adjustable in height. A hole can come up. In Fig. 3 uie possibility strip 2 is used via a regulating and control device to change the position of the workpiece clearly device 3 and a drive device 4 shown for loading. For example, the workpiece can actuation of the piston-cylinder units to regulate 4 ° during the first work process with the ausder Height of the support rods 1. Position 7/1 shown in solid lines and

Fig. 2 zeigt ein Blockschema zur Regelung und im zweiten Arbeitsgang die mit gestrichelten Linien Betätigung der Stützstäbe 1. Wie der Zeichnung zu ent- dargestellte Lage 7 einnehmen,
nehmen ist, weist die Kolbe.i-Zylinder-Einheit eines Bei der in F i g. 4 dargestellten Abwandlungsform auf der Grundplatte angeordneten Stützstabes 1 einen 45 der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung ist die die Zylinder 10 und einen Kolben 11 auf. Die untere Stützstäbe 1 tragende Grundplatte 8 schwenkbar geKammer des Zylinders 10 ist über entsprechende Lei- lagert. Durch diese Maßnahme kann das Werkstück tungen und ein Absperrventil 4 C mit einer Öldruck- sowohl durch die Stützstäbe 1 als auch durch die quelle 5 verbunden. Das Absperrventil 4C wird von schwenkbare Lagerung der Grundplatte 8 in seiner einem Stellmotor 4A unter Zwischenschaltung einer 50 Lage verändert werden. Bei Verwendung einer Kugelmutter 4ß betätigt. Der Stellmotor 4 A, die schwenkbar gelagerten Grundplatte kann jedoch auch Kugelmutter 4B und das Absperrventil 4 C bilden die die Anzahl der Regelglieder zum Halten des Werk-Antriebseinrichtung 4. Der Stellmotor 4A empfängt Stückes vemngert werden, wodurch sowohl die Vorseine Impulse von der Regel- und Steuereinrich- programmierung des Lochstreifens 2 als auch die tung 3, welche durch den Lochstreifen 2 betätigt wird, ss Regel- und Steuereinrichtung 3 vereinfacht werden. Wenn der Stellmotor 4A das Absperrventil 4C be- Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung ist verfahrbar tätigt, gelangt öl aus der öldruckquelle 5 in die und an jedem gewünschten Ort aufstellbar.2 shows a block diagram for the regulation and, in the second working step, the actuation of the support rods 1 with dashed lines.
take, the Kolbe.i cylinder unit has a case of the in F i g. 4 shown modification form on the base plate arranged support rod 1 a 45 of the support device according to the invention is the cylinder 10 and a piston 11 on. The base plate 8, which carries the lower support rods 1, is pivotably mounted in the chamber of the cylinder 10 by means of corresponding brackets. By this measure, the workpiece can lines and a shut-off valve 4 C connected to an oil pressure both through the support rods 1 and through the source 5. The shut-off valve 4C will be changed by the pivotable mounting of the base plate 8 in its servomotor 4A with the interposition of a 50 position. When using a ball nut 4ß actuated. The servomotor 4 A, the swivel-mounted base plate can, however, also ball nut 4 B and the shut-off valve 4 C form the number of control elements for holding the work drive device 4. The servomotor 4A receives pieces to be reduced, whereby both the pre-impulses of the rule - and control device programming of the punched tape 2 as well as the device 3, which is actuated by the punched tape 2, ss regulating and control device 3 can be simplified. When the servomotor 4A actuates the shut-off valve 4C, the support device according to the invention is movably actuated, oil from the oil pressure source 5 enters and can be set up at any desired location.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Support device for supporting workpieces with irregular external shape a plurality of supports arranged on a base plate, each of which consists of one above there is a control valve which can be hydraulically acted upon by the piston-cylinder unit, characterized in that that the individual control valves can be operated by a program control.

2. Support device according to claim 1, characterized in that the supporting rods bearing Base plate is pivotably mounted.