DE19547033A1 - Verfahrbare Brennschneidmaschine mit einem Höheneinsteller an einem Querwagen - Google Patents
Verfahrbare Brennschneidmaschine mit einem Höheneinsteller an einem QuerwagenInfo
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- DE19547033A1 DE19547033A1 DE1995147033 DE19547033A DE19547033A1 DE 19547033 A1 DE19547033 A1 DE 19547033A1 DE 1995147033 DE1995147033 DE 1995147033 DE 19547033 A DE19547033 A DE 19547033A DE 19547033 A1 DE19547033 A1 DE 19547033A1
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- B23K37/0235—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member forming part of a portal
Description
Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Brennschneidmaschine
mit einen Höheneinsteller an einem Querwagen nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten verfahrbaren Brennschneidmaschine dieser
Gattung ist ein Profilschneidkopf an einem Höheneinsteller
anbringbar, der eine Gewindespindel und einen Zwischenträger
umfaßt, welcher mit einem Träger einer Roboterhand verbunden
ist (DE-Gbm 295 08 722.6). Dieser Höhenversteller ist von
einem Längssupport abgeleitet und daher praktisch beliebig
tief in Z-Richtung verstellbar. Er ist jedoch durch die Robo
terhand und die zugeordneten Elemente einseitig belastet und
deswegen, aber auch wegen seiner Bauweise, unter Umständen
Biegekräften ausgesetzt, welche eine genaue Einstellung der
Roboterhand gefährden könnten, wenn hiergegen nicht aufwendige
Gegenmaßnahmen getroffen sind. Wenn bei dieser Bauweise des
Höhenverstellers eine ausreichende Steifigkeit erzielt werden
soll, sind die Elemente des Höhenverstellers verhältnismäßig
massereich und daher zur Verstellung schwer zu beschleunigen
oder abzubremsen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine verfahrbare Brennschneidmaschine mit einem Höheneinstel
ler der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß
mit dem Höheneinsteller auch in engen und schwer zugänglichen
Arbeitsbereichen in der Tiefe eines unebenen Werkstücks dieses
selbsttätig mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden kann, ohne
eine massereiche Ausbildung des Höheneinstellers zu bedingen.
Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.
Mit dem danach vorgesehenen Höheneinsteller als eine Stößel
einheit mit einem geschlossenen kastenförmigen Profil mit
einer vertikalen Mittelachse, in deren Verlängerung die ver
tikale Drehachse des Profilwerkzeugkopfs vorzugsweise achs
gleich angeordnet ist, wird eine massearme Bauweise reali
siert. Trotzdem kann der Profilwerkzeugkopf genau positioniert
werden, weil dieser Höheneinsteller keinen nennenswerten Bie
gekräften unterworfen ist. Die Stößeleinheit ist gemäß dieser
Bauweise kompakt, so daß auch enge Arbeitsbereiche mit dem
Profilwerkzeugkopf in der Tiefe erreicht werden. Damit können
insbesondere Rumpfteile mit Versteifungsblechen im Schiffsbau
geschnitten oder geschweißt werden. Weiterhin eignet sich die
erfindungsgemäße Brennschneidmaschine auch gut für den Automo
bilkarosseriebau.
Stößeleinheiten gehören zwar an sich bei Fräsmaschinen zum
Stand der Technik, sie sind jedoch nicht in der an den Querwa
gen einer Brennschneidmaschine und den Profilwerkzeugkopf
angepaßten Weise eingesetzt worden, um die voranstehenden
Vorteile zu erreichen.
Bei dem erfindungsgemäß an das geschlossene kastenförmige
Profil unten ansetzbaren Profilwerkzeugkopf kann es sich um
einen Autogen-, Plasma- oder Laserschneidkopf handeln. Es ist
aber auch möglich, einen Schweißkopf auf dem Laser-, Plasma-
oder Autogenprinzip anzusetzen, ebenso ein Signierwerkzeug.
Die Bauweise der Stößeleinheit mit einem geschlossenen kasten
förmigen Profil gestattet in vorteilhafter Weise die nach
außen abgeschirmte Führung eines Laserstrahls im Innern der
Stößeleinheit von einem feststehenden Teil eines Strahlengangs
zu dem beweglichen Laserwerkzeug als Profilwerkzeugkopf nach
Anspruch 16.
Dabei kann vorteilhaft an die Oberseite der Stößeleinheit ein
Faltbalgen angesetzt sein, der eine nach außen abgeschirmte
Verbindung variabler Länge zwischen der Oberseite der Stößel
einheit und dem festen Teil des Laserstrahlengangs bildet.
In einer kompakten, nach außen geschützten Variante können in
der Stößeleinheit Elemente der (virtuellen) vertikalen Dreh
achse des Profilwerkzeugkopfs, die auch als C-Achse bezeichnet
wird, integriert sein, an der sich Elemente der horizontalen
Schwenkachse, auch A/B-Achse genannt, unten anschließen.
In einer anderen Variante sind an die Stößeleinheit unten
Elemente der vertikalen Drehachse, gleich C-Achse, ange
flanscht, an die sich Elemente der horizontalen Schwenkachse,
gleich A/B-Achse, unten anschließen. Die letztgenannte Varian
te hat den Vorteil, daß der gesamte Profilwerkzeugkopf gut
zugänglich ist.
Bevorzugt gehört zu der Stößeleinheit nach Anspruch 4 eine
Linearführung an dem Querwagen, in der das kastenförmige Pro
fil der Stößeleinheit zumindest längs zwei zueinander entge
gengesetzten Seiten vertikal beweglich geführt ist. Durch
diese Führung in Z-Richtung wird eine hohe Einstellgenauigkeit
über den gesamten vertikalen Verfahrweg des kastenförmigen
Profils erreicht.
Als Antriebselement kann nach Anspruch 5 mit der Stößeleinheit
ein diese vertikal verstellender Kugelrollantrieb in Verbin
dung stehen.
Es ist alternativ nach Anspruch 6 aber auch möglich, mit der
Stößeleinheit eine diese vertikal verstellende Zahnstange zu
verbinden, in die ein Antriebsritzel eingreift.
In besonders vorteilhafter Weise ist nach Anspruch 7 der Pro
filwerkzeugkopf selbsttätig austauschbar, wobei eine univer
selle Schnittstelle hinter den Elementen der vertikalen Dreh
achse, d. h. zwischen diesen und der Stößeleinheit liegt. In
diesem Fall wird also der gesamte Profilwerkzeugkopf ausge
tauscht, so daß dieser mit allen seinen Elementen optimal an
den jeweiligen Arbeitsprozeß angepaßt werden kann. Der selbst
tätige Austausch gestattet eine rasche und weitgehend opti
mierte Anpassung des Profilwerkzeugkopfs an den jeweiligen
Arbeitsprozeß.
In der Variante nach Anspruch 8 ist nur ein Teil des Profil
werkzeugkopfs mit den Elementen der horizontalen Schwenkachse
austauschbar, wobei eine universelle Schnittstelle hinter den
Elementen der horizontalen Schwenkachse liegt. In diesem Fall
wird auf einen Austausch der Elemente der vertikalen Drehach
se, gleich C-Achse, verzichtet. Vorteilhaft dabei ist, daß
keine Energie für den Antrieb des Profilwerkzeugkopfteils um
die C-Achse zu übertragen werden braucht.
Generell sind über die universelle Schnitt stelle die Energie
für die Antriebseinrichtungen um die C-Achse und A/B-Achse zu
übertragen, außerdem die für den jeweiligen Arbeitsprozeß
notwendigen Gase und Ströme bzw. im Falle des Laserwerkzeugs
der Laserstrahl. Wenn nur ein Plasmaprozeß durchzuführen ist,
braucht die universelle Schnittstelle nur dazu eingerichtet zu
sein, Schutzgas, Schneidgas, Ströme für Hauptlichtbogen und
Pilotlichtbogen sowie Wasser zur Injektion für den Arbeits
prozeß zu übertragen. In dem Falle, in dem als Arbeitsprozeß
ein Autogenprozeß vorgesehen ist, braucht die universelle
Schnittstelle nur Heizsauerstoff, Schneidsauerstoff und Brenn
gas zu übertragen. Hinzu kommen in allen Fällen Kontakte für
Signale, die zur Codierung des Profilwerkzeugkopfs nötig sind
und die in einen Sicherheitskreis zu übertragen sind.
In einer Variante zum Bereithalten der auszutauschenden Pro
filwerkzeugköpfe sind nach Anspruch 9 der Profilwerkzeugkopf
speicher, umfassend eine Profilwerkzeugaufnahme, deren Abdec
kung und eine Verstelleinrichtung sowie eine Profilwerkzeug
kopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung ortsfest angeordnet.
Der Querwagen und der Maschinenkörper sind dabei zum Profil
werkzeugkopfwechsel bezüglich der Profilwerkzeugkopfaufnahme
in eine Wechselvorbereitungsposition an dem Profilwerkzeug
kopfspeicher gesteuert verfahrbar. Diese Anordnung unterliegt
den geringsten räumlichen Einschränkungen. Dafür sind aber in
der Regel Einstellbewegungen des Querwagens und des Maschinen
körpers durchzuführen, um eine Wechselvorbereitungsposition an
dem Profilwerkzeugkopfspeicher zu erreichen.
In der Variante nach Anspruch 10 sind hingegen der Profilwerk
zeugkopfspeicher, umfassend die Profilwerkzeugkopfaufnahme,
deren Abdeckung und Verstelleinrichtung, sowie die Profilwerk
zeugkopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung an dem Maschinen
körper angebracht, und es sind Mittel vorgesehen, um den Quer
wagen zum Profilwerkzeugkopfwechsel an dem Profilwerkzeugkopf
speicher in eine Wechselvorbereitungsposition gesteuert zu
verfahren.
Schließlich können nach Anspruch 11 der Profilwerkzeugkopf
speicher, umfassend eine Profilwerkzeugkopfaufnahme, deren
Abdeckung und eine Verstelleinrichtung sowie eine Profilwerk
zeugkopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung an dem Querwagen
angebracht sein. In diesem Fall müssen die genannten Elemente
zwar betriebsmäßig mit dem Querwagen mitbewegt werden, dafür
braucht aber keine besondere Einstellbewegung durchgeführt zu
werden, um den Querwagen in eine Wechselvorbereitungsposition
zu fahren, in der sich der Querwagen in einer bestimmten Stel
lung zu dem Profilwerkzeugkopfspeicher befindet.
Bei der Ausbildung der verfahrbaren Brennschneidmaschine mit
Profilwerkzeugkopfspeicher nach Anspruch 12, der im wesentli
chen aus einer mit einer Abdeckung versehenen Profilwerkzeug
kopfaufnahme mit mehreren Profilwerkzeugkopfaufnahmestationen
und einer Verstellvorrichtung besteht, kann mit der die Pro
filwerkzeugkopfaufnahme aus einer staubgeschützten Stellung
teilweise aus der Abdeckung heraus bewegt werden, damit ein
ausgewählter Profilwerkzeugkopf zur Entnahme mit einer Profil
werkzeugkopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung offenliegt, und
zwar so, daß der ausgewählte Profilwerkzeugkopf, der in eine
Profilwerkzeugkopfaufnahmestation der Profilwerkzeugkopfauf
nahme eingesteckt ist, sich in einer vorbestimmten Position
vorzugsweise gleichachsig - zu einer Profilwerkzeugkopfein
steck- und -entnahmeeinrichtung befindet. Bevor das ausgewähl
te, sich an einer fest vorgegebenen Position bezüglich der
Profilwerkzeugkopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung befindli
che Werkzeugteil von diesem an den Querwagen angesetzt werden
kann, wird durch die Profilwerkzeugkopfbefestigungseinrich
tung, die nicht zu der Erfindung gehört, der an dem Brennerwa
gen befindliche Profilwerkzeugkopf gelöst, so daß dieser zu
nächst von der Profilwerkzeugkopfeinsteck- und -entnahmeein
richtung erfaßt und in eine leere Profilwerkzeugkopfaufnah
mestation in der Profilwerkzeugkopfaufnahme eingebracht werden
kann. Dazu wird zunächst die Profilwerkzeugkopfaufnahme in
eine Profilwerkzeugkopfeinsteckposition gefahren. Nachdem der
Profilwerkzeugkopfaustausch durch Entnahme des gewünschten
Profilwerkzeugkopfs und Befestigung an dem Querwagen abge
schlossen ist, kann die Profilwerkzeugkopfaufnahme wieder
vollständig in die Abdeckung eingeschoben werden, um die ge
speicherten Profilwerkzeugköpfe, insbesondere deren
Schnittstelle, die sich vorzugsweise wegen des damit möglichen
einfachen Bewegungsvorgangs zu dem Höheneinsteller an dem
Querwagen und Befestigung hieran jeweils auf der Oberseite des
Profilwerkzeugkopfs befinden, vor Staub zu schützen. Die Pro
filwerkzeugkopfaufnahme hat also wenigstens eine Profilwerk
zeugkopfaufnahmestation mehr als die Anzahl der in einer Grup
pe enthaltenen austauschbaren Profilwerkzeugzeugköpfe, die in
der Profilwerkzeugkopfaufnahme bereitgehalten werden.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform zeichnet sich nach
Anspruch 13 dadurch aus, daß die Profilwerkzeugkopfaufnahme
ein schubladenförmiges Teil mit einer Reihe von Bohrungen in
einem Boden des schubladenförmigen Teils als Profilwerkzeug
kopfaufnahmestationen ist, welches bezüglich einer haubenför
migen Abdeckung horizontal verschiebbar ist, wobei das schub
ladenförmige Teil mit einer Linearverstelleinrichtung verbun
den ist. Diese Gestaltung ist unkompliziert, gewährleistet
aber durch die haubenförmige Abdeckung einen guten Staubschutz
in der geschlossenen Stellung, in welcher die Profilwerkzeug
kopfaufnahme mit den darin eingesteckten Profilwerkzeugköpfen
durch die haubenförmige Abdeckung abgedeckt ist. Die Linear
verstelleinrichtung dient dazu, die Profilwerkzeugkopfaufnahme
aus der geschlossenen Stellung in eine Profilwerkzeugkopfwech
selstellung zu fahren, womit die Werkzeugkopfaufnahmestation
mit dem als nächstes einzusetzenden Profilwerkzeugkopf ausge
wählt wird.
Als Profilwerkzeugkopfeinsteck- und -entnahmeeinrichtung ist
gemäß Anspruch 14 ein Hubzylinder gegenüber der Profilwerk
zeugkopfaufnahme dergestalt fest angeordnet, daß sich eine
ausgewählte Profilwerkzeugkopfaufnahmestation gleichachsig
über dem Hubzylinder befindet. Damit wird eine sichere Entnah
me des Profilwerkzeugkopfs aus der Profilwerkzeugkopfaufnahme
gewährleistet. Gleiches gilt sinngemäß für das Zurückführen
eines von der Stößeleinheit an dem Querwagen gelöstem Profil
werkzeugkopfs in eine leere Profilwerkzeugkopfeinsteckposition
der Profilwerkzeugkopfaufnahme.
Bevorzugt weist das schubladenförmige Teil eine waagerechte
Abdeckfläche auf, welche den Hubzylinder in der mit der Ab
deckhaube geschlossenen Stellung abdeckt. Dadurch kann das
Volumen der Abdeckhaube sowie der Profilwerkzeugkopfaufnahme
gering gehalten werden, ebenso deren Masse. Trotzdem wird ein
guter Staubschutz des Hubzylinders erreicht. Der Staubschutz
unter der haubenförmigen Abdeckung in dem geschlossenen Zu
stand der Profilwerkzeugaufnahme wird komplettiert durch eine
vordere Stirnwand an dem schubladenförmigen Teil und eine
entsprechende äußere Stirnwand an dem entgegengesetzten Ende
der haubenförmigen Abdeckung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit 7
Figuren erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht auf die verfahrbare
Brennschneidmaschine mit dem erfindungsgemäßen Hö
heneinsteller, auch Z-Antrieb genannt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die verfahrbare Brennschneidma
schine, in welcher auch eine Anordnung eines Profil
werkzeugkopfspeichers, die als automatische Profil
werkzeugkopfwechselstation bezeichnet werden kann,
dargestellt ist,
Fig. 3, 4 und 5 verschiedene Arbeitssituationen des Werkzeugwechsel
kopfs in unterschiedlichen Werkstücken, teilweise
vertikal geschnitten,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Arbeitssituation gemäß der
Seitenansicht in Fig. 3 und
Fig. 7 eine schaubildliche Ansicht von vorne oben auf die
Profilwerkzeugkopfwechselstation bzw. den Profil
werkzeugkopfspeicher in geöffnetem Zustand.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Maschinenkörper einer verfahrbaren
Brennschneidmaschine bezeichnet, der auf Schienen 2 und 3 in
x-Richtung verfahren werden kann. Der Maschinenkörper 1 trägt
einen in Y-Richtung verfahrbaren Querwagen 4 mit einer Stößel
einheit 5 als Höheneinsteller, die als geschlossenes kasten
förmiges Profil mit einer vertikalen Mittelachse 6 ausgebildet
ist.
Zur Führung der Stößeleinheit 5 dient eine Linearführung 7 mit
zwei zueinander entgegengesetzten Führungsseiten 8 und 8a. Die
Stößeleinheit steht mit einer Zahnstange 9 in Verbindung, in
welche ein nicht dargestelltes Antriebsritzel, welches mit
einem Antriebsmotor 10 angetrieben wird, eingreift. Die Zahn
stange 9, das Antriebsritzel sowie der Antriebsmotor 10 bilden
den Z-Antrieb zur vertikalen Verstellung der Stößeleinheit.
An der Stößeleinheit 5 ist unten ein Profilwerkzeugkopf 11
angeflanscht, der Elemente einer C-Achse sowie Elemente einer
A/B-Achse umfaßt. Die C-Achse, die eine vertikale Drehachse
ist, trägt das Bezugszeichen 12, sie ist wie die A/B-Achsen,
die gemeinsam mit 13 bezeichnet sind, virtuell, werden aber
durch Elemente wie Lager und Antriebsmotoren verkörpert, die
in den Figuren nicht einzeln bezeichnet sind. Die C-Achse oder
virtuelle vertikale Drehachse 12 liegt in Verlängerung der
vertikalen Mittelachse 6 der Stößeleinheit.
Der Profilwerkzeugkopf 11 ist in seinem oberen Bereich 14
ähnlich dem geschlossenen kastenförmigen Profil der Stößel
einheit 5, jedoch mit gegenüber diesem verringerten Quer
schnitt ausgebildet. Bei dieser Ausbildung wird eine besonders
gute Zugänglichkeit zu einer Bearbeitungsstelle im Innern
eines Werkstücks erzielt, wie es in den Fig. 4-6 bei
spielsweise demonstriert ist. Die darin gezeigten Werkstücke,
die allgemein mit 15-17 bezeichnet sind, weisen eng zuein
ander benachbarte Bleche 18, 19 bzw. 20, 21 bzw. 22, 23 auf,
zwischen denen eine Bearbeitungsstelle liegt. Die Zugänglich
keit kann in den Beispielen gemäß Fig. 4 und 5 noch dadurch
erschwert sei, daß die Bleche oben durch Flansche 24, 25 bzw.
Versteifungselemente 26, 27 Verengungen bilden.
Die in den Fig. 3-6 dargestellten Profilwerkzeugköpfe sind
zur Anbringung an die Stößeleinheit 5 mit einem oberen Flansch
28 versehen, der eine universelle Schnittstelle und eine
Durchgangsöffnung für einen Laserstrahl aufweist, die gemein
sam mit 29 bezeichnet sind, vgl. Fig. 6.
In Fig. 6 ist angedeutet, daß ein Kopfteil 30 des Profilwerk
zeugkopfes 11 einen Laserumlenkspiegel 31 umfaßt. Der Laser
strahl verläuft nach außen abgeschirmt in dem Profilwerkzeug
kopf 11, darüber anschließend in der Stößeleinheit 5 in deren
vertikaler Mittelachse 6 und in dieser Richtung oben in einem
Faltenbalgen 32, der zwischen der Oberseite der Stößeleinheit
und einer horizontalen Laserstrahlführung 33, 34, die Bestand
teil des Maschinenkörpers ist, angeordnet ist. An der Über
gangsstelle zwischen der horizontalen Laserführung und der
vertikalen Mittelachse in dem Faltenbalgen 32 ist ebenfalls
wenigstens ein Laserumlenkspiegel angeordnet, der nicht in der
Zeichnung erkennbar ist. Der Laserstrahl geht von einem Lei
stungslaser in einem Lasergehäuse 35 aus, welches zusammen mit
dem Maschinenkörper 1 verfahrbar ist.
Wie aus den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, ist ein Pro
filwerkzeugkopfspeicher 36 ortsfest an einer Stelle angeord
net, wo er mit dem Querwagen 4 durch Verstellung des Maschi
nenkörpers 1 und des Querwagens 4 erreicht werden kann, hier
neben einer Arbeitsfläche 37. In Fig. 1 ist ein gespeicherter
Profilwerkzeugkopf 38 erkennbar.
Einzelheiten des Profilwerkzeugkopfspeichers 36 gehen aus Fig.
7 hervor, in der andere gespeicherte Profilwerkzeugköpfe 39 -
44 dargestellt sind. Danach umfaßt der Profilwerkzeugkopfspei
cher, der allgemein mit 36 bezeichnet ist, ein schubladenför
miges Teil 45 als Profilwerkzeugkopfaufnahme sowie eine hau
benförmige Abdeckung 46, aus der er, wie in Fig. 7 darge
stellt, herausgezogen werden kann. Das schubladenförmige Teil
45 weist eine vordere Stirnwand 47 auf, mit welcher die hau
benförmige Abdeckung 46 vorne verschlossen werden kann. Die
haubenförmige Abdeckung hat eine hintere Stirnwand, die der
vorderen Stirnwand ähnlich ist, aus der Zeichnung jedoch nicht
ersichtlich und nicht bezeichnet ist, sowie einen Boden 48.
Das schubladenförmige Teil 45 umfaßt weiterhin vor der vor
deren Stirnwand eine Abdeckfläche 49, mit der ein vertikal
ortsfest angeordneter Hubzylinder 50 in verschlossenem Zustand
des schubladenförmigen Teils 45 abgedeckt werden kann.
Das schubladenförmige Teil 45 umfaßt ebenfalls einen Boden 51,
aus dem eine Reihe von Bohrungen ausgenommen ist, von denen
eine mit 52 bezeichnet ist. Die Bohrungen bilden Profilwerk
zeugkopfaufnahmestationen für eine Reihe der gespeicherten
Profilwerkzeugköpfe 49-44. Die Profilwerkzeugköpfe weisen
auf ihrer Oberseite eine universelle Schnittstelle 52 auf, die
sich im Falle eines Laserarbeitskopfes zur Überleitung des
Laserstrahls, der Energie für die Antriebsmotore für C-Achsen-
und A/B-Achsenverstellung sowie für Codierungs- und Sicher
heitskreise eignet.
In dem Falle, in dem die gespeicherten Profilwerkzeugköpfe
Düsen für einen Plasmaprozeß darstellen, sind die Schnittstel
len zur Überleitung eines Schutzgases, eines Schneidgases, von
Wasser für Wasserinjektion, von Strömen für den Hauptlicht
bogen und Pilotlichtbogen sowie für die Codierungs- und Si
cherheitskreise ausgebildet. In dem Falle, in dem die Düse als
Profilwerkzeugkopfteil für einen Autogenprozeß geeignet ist,
umfaßt die universelle Schnittstelle Anschlüsse zur Führung
von Heizsauerstoff, Schneidsauerstoff, Brenngas sowie Kontakte
für die Codierungs- und Sicherheitskreise.
Zum Herausziehen des schubladenförmigen Teils 45 aus einer
nicht dargestellten Stellung vollständig innerhalb der Abdec
kung 47 in eine offene Stellung dient eine Linearverstellein
richtung, die gemäß Fig. 7 als wesentliches Teil einen Zylin
der 54 umfaßt. Der Zylinder 54 ist so in dem schubladenför
migen Teil 45 angeordnet, daß er durch die haubenförmige Ab
deckung 46 abgedeckt werden kann und somit gegen Staub ge
schützt ist.
Mit der Linearverstelleinrichtung, umfassend den Zylinder 54,
wird das schubladenförmige Teil 45 nach Maßgabe einer nicht
dargestellten Steuereinrichtung so weit aus der haubenförmigen
Abdeckung 46 herausgezogen, daß sich eine ausgewählte Profil
werkzeugkopfaufnahmestation, gleich Bohrung 52, über dem Hub
zylinder 50 befindet.
Zum Wechseln eines Profilwerkzeugkopfs wird das schubladen
förmige Teil 45 zunächst so weit aus der haubenförmigen Ab
deckung 46 herausgezogen, daß eine nicht besetzte Profilwerk
zeugkopfaufnahmestation über dem Hubzylinder 50 liegt. Es kann
in dieser Position ein von der Stößeleinheit gelöster Profil
werkzeugkopf, der über den Hubzylinder 50 gefahren ist, in die
Profilwerkzeugkopfaufnahmestation, z. B. Bohrung 52, abgesenkt
werden. Anschließend wird in einem auch als Wahlvorgang zu
bezeichnenden Vorgang das schubladenförmige Teil mit dem für
den nächsten Arbeitsgang gewünschten Profilwerkzeugkopf über
den Hubzylinder 50 geschoben. Dann wird der ausgewählte Pro
filwerkzeugkopf, z. B. 43, durch den Hubzylinder 50 nach oben
in die Befestigungsposition an der Stößeleinheit geführt.
Anschließend kann der Profilwerkzeugkopf durch ein nicht dar
gestellte Profilwerkzeugkopfbefestigungseinrichtung mit der
Stößeleinheit fest verbunden werden. Das schubladenförmige
Teil 45 wird anschließend zum Staubschutz in die haubenförmige
Abdeckung 46 eingeschoben.
Bei dieser Funktion der Profilwerkzeugkopfaufnahme läßt sich
eine Genauigkeit erreichen, die eine sichere Anbringung und
eine sicheres Lösen an bzw. von der Stößeleinheit an dem Quer
wagen mittels der herkömmlichen Profilwerkzeugkopfbefesti
gungseinrichtung gestattet.
Claims (18)
1. Verfahrbare Brennschneidmaschine mit einem Höheneinstel
ler an einem Querwagen, der quer zu einem Maschinenkörper
verfahrbar ist, wobei mit dem Höheneinsteller ein Profil
werkzeugkopf, insbesondere Profilschneidkopf über eine
vertikale Drehachse und eine horizontale Schwenkachse
dreh- und schwenkbar in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Höheneinsteller als eine Stößeleinheit (5) mit
einem geschlossenen, kastenförmigen Profil mit einer
vertikalen Mittelachse (6) ausgebildet ist, an dem unten
der Profilwerkzeugkopf (11) vorzugsweise dergestalt achs
gleich angesetzt ist, daß die virtuelle vertikale Dreh
achse (12) des Profilwerkzeugkopfs (11) in Verlängerung
der vertikalen Mittelachse (6) des Profils verläuft.
2. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Stößeleinheit (5) Elemente der vertikalen
Drehachse (12) des Profilwerkzeugkopfs (11) integriert
sind, an der sich Elemente der horizontalen Schwenkachse
(13) unten anschließen.
3. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Stößeleinheit (5) unten Elemente der vertika
len Drehachse (12) angeflanscht sind, an der sich Elemen
te der horizontalen Schwenkachse (13) unten anschließen.
4. Verfahrbare Brennscheidmaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
gekennzeichnet durch
eine an dem Querwagen (4) angebrachte Linearführung (7),
in der das kastenförmige Profil der Stößeleinheit (5)
zumindest längs zwei zueinander entgegengesetzten Füh
rungsseiten (8, 8a) vertikal beweglich geführt ist.
5. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der vorange
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Stößeleinheit (5) ein diese vertikal verstel
lender Kugel-Roll-Antrieb in Verbindung steht.
6. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Stößeleinheit (5) eine diese vertikal ver
stellende Zahnstange (9) verbunden ist, in die ein An
triebsritzel eingreift.
7. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der vorange
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Profilwerkzeugkopf (11) selbsttätig austauschbar
ist und daß eine universelle Schnittstelle (29) hinter
den Elementen der vertikalen Drehachse (12), d. h. zwi
schen diesen und der Stößeleinheit (5) liegt.
8. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil des Profilwerkzeugkopfs (11) mit den Elemen
ten der horizontalen Schwenkachse (13) selbsttätig aus
tauschbar ist und daß eine universelle Schnittstelle hin
ter den Elementen der horizontalen Schwenkachse (13)
liegt.
9. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Profilwerkzeugkopfspeicher (36), umfassend eine
Profilwerkzeugkopfaufnahme (45), deren Abdeckung (46) und
eine Verstelleinrichtung sowie eine Profilwerkzeugkopf
einsteck- und -entnahmeeinrichtung (50) ortsfest angeord
net sind und daß der Querwagen (4) und der Maschinenkör
per (1) zum Profilwerkzeugkopfwechsel bezüglich der Pro
filwerkzeugkopfaufnahme (45) in eine Wechselvorberei
tungsposition an dem Profilwerkzeugkopfspeicher (36)
gesteuert verfahrbar sind.
10. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Profilwerkzeugkopfspeicher (36), umfassend die
Profilwerkzeugkopfaufnahme (45), deren Abdeckung (46) und
Verstelleinrichtung sowie die Profilwerkzeugkopfeinsteck-
und -entnahmeeinrichtung (50) an dem Maschinenkörper
angebracht sind und daß der Querwagen (4) zum Profilwerk
zeugkopfwechsel in eine Wechselvorbereitungsposition an
dem Profilwerkzeugkopfspeicher (36) gesteuert verfahrbar
ist.
11. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Profilwerkzeugkopfspeicher (36), umfassend eine
Profilwerkzeugkopfaufnahme (45), deren Abdeckung (46) und
eine Verstelleinrichtung sowie eine Profilwerkzeugkopf
einsteck- und -entnahmeeinrichtung (59) an dem Querwagen
(4) angebracht sind.
12. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der Ansprüche
9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit einer Abdeckung (46) versehene Profilwerk
zeugkopfaufnahme (45) mit mehreren Profilwerkzeugkopfsta
tionen (52) dergestalt ausgebildet ist, daß sie zur ver
tikal verschiebbaren, einsteckbaren und entnehmbaren
Lagerung einer Gruppe von austauschbaren Profilwerkzeug
köpfen (39 - 44) geeignet ist, daß die Profilwerkzeug
kopfaufnahme (45) mit einer Verstelleinrichtung aus einer
mit der Abdeckung geschlossenen Stellung in eine geöff
nete Profilwerkzeugkopfwechselstellung gesteuert ein
stellbar ist, so daß sich eine ausgewählte Profilwerk
zeugkopfaufnahmestation (52) in einer vorgegebenen Posi
tion bezüglich einer Profilwerkzeugkopfeinsteck- und
-entnahmeeinrichtung (50) und dem Querwagen (4) befindet.
13. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilwerkzeugkopfaufnahme (45) ein schubladen
förmiges Teil mit einer Reihe von Bohrungen (50) in einem
Boden (51) des schubladenförmigen Teils als Profilwerk
zeugkopfaufnahmestationen ist, welches bezüglich einer
haubenförmigen Abdeckung (46) horizontal verschiebbar
ist, und daß das schubladenförmige Teil (45) mit einer
Linearverstelleinrichtung verbunden ist.
14. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter der einstellbaren Profilwerkzeugkopfaufnahme
(45) ein Hubzylinder (50) als Profilwerkzeugkopfein
steck- und -entnahmeeinrichtung dieser gegenüber derge
stalt fest angeordnet ist, daß sich eine ausgewählte
Profilwerkzeugkopfaufnahmestation gleichachsig über dem
Hubzylinder (50) befindet.
15. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das schubladenförmige Teil (45) eine waagerechte
Abdeckfläche (49) aufweist, welche den Hubzylinder (50)
in mit der abdeckhaubenförmigen Abdeckung (46) geschlos
senen Stellung abdeckt.
16. Verfahrbare Brennschneidmaschine mit einem Laserwerkzeug
als Profilwerkzeugkopf nach einem der vorangehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Laserstrahl in dem Inneren der Stößeleinheit (5)
verläuft.
17. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß oben an der Stößeleinheit (5) ein den Laserstrahl
einschließender Faltenbalg (32) in Verlängerung der Stö
ßeleinheit (5) angeordnet ist.
18. Verfahrbare Brennschneidmaschine nach einem der vorange
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Profilwerkzeugkopf (11) zumindest in seinem obe
ren Bereich (14) ähnlich dem geschlossenen kastenförmigen
Profil dem Stößeleinheit (5), jedoch mit gegenüber diesem
verringerten Querschnitt ausgebildet ist.
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