DE1959637A1 - Kopiereinrichtung fuer eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

• Kopiereinrichtung für eine Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Kopiereinrichtung für eine Werkzeugmaschine zum selbsttätigen, spanabhebenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bearbeiten der Außankante von Besteckteilen, mit einer wenigstens eine Steuerkurve aufweisenden Schablone, enigstens einer ein Werkzeug tragenden Werkzeugs Steuerkurve der schablone abfühlenden Tastfühler, einer die Bewegung des Tastfühlers auf die Werkzeugspindel übertraganden Übertragungseinrichtung, sowie mit Vorrichtungen zum Bewegen des Tastfühlers ntland der und Andrücken desselben an die Steuerkurve.
• Bei einer bekannten Kopiereinrichtung wird der Tastfühler mit Hilfe einer pneumatischen, vorprogrammierten Steuereinrichtung angetrieben. Eine derartige Einrichtung ist aufwendig und erfahrungsgemäß beträchtlich störanfällig.
• Bei Werkstücken mit geschlossenen Außenkonturen, insbesondere mit Kurven kleinen Durchmessere, bestehen besondere schwierigkeiten einmal hinsichtlich eines gleichtmäßigen und ausreichenden Andrückens des Kopierfühlere an die Steuerkurve, besondars jedoch hinsichtlich der Äbderungen der Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugs und dsmit des Tastfühlers. Aus diesen Gründen wird die Mehrsahl der Werkzeugmnschinen, deren Werkzeug über einen Tastfühler nach einer Schablone gesteuert wird, noch @anuell bedient. Das gleichmäßige, dem Arbeitsgang entsprochende Führen des Tastfühlers und damit des Werkzeugs von Hand erfordert den Einsatz geübter Fachkräfte und verteuert die Herstellung beträchtlich.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, deren Tastfühler und Werkzeug mit einfachen Mitteln selbsttätig sicher geführt werden und die robust und störungssicher aufgebaut ist.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zun Bewegen das Testfühlers entlang der Steuerkurve und des Werkzeugs entlang des Werkstücks eine zur Drehung antreibbare Treibrolle ist, die sich an einer der Steuerkurve entsprechenden oder durch diese gebildeten Antriebsstützkurve abwälzt.
• Die angetriebene Treibrolle gewährleistet einen kontinuierlichen Vorschub des Werkzeugs. Die Antriebsstützkurve, an der sich die Treibrolle abwälzt. führt diese und damit das Werkzeug, ohne daß eine komplizierte Programmsteuerung erforderlich ist. Die Treibrolle bewirkt zugleich den Vorschub des Werkstücks. Damit ist die Kopiereinrichtung wosentlich einfacher im Aufbau und robustor im Betrieb, Da das Herstellen einer dem Werkstück entsprechenden Antriebsstützkurve weniger Koeten verursacht als das Programmieren einer Wegsteuerung für den Tastfühler, ist ein selbsttätiges Beexbeiten auch einer kleineren Werkstückza@l wirtschaftlich durchführbar. Trotzdem kann die Vorschubgeschwindigkeit auf einfache Weise dadurch gestauert werden, daß die Drehzahl der Treibrolle, gegebenenfalls programmiert, geregelt wird. Überdies ist mit der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung die einfache Anfertigung der Antriebsstützkurve und gegebenenfalls der Steuerkurve auf einfache Weise möglich, da anstelle der Treibrolle ein Werkzeug zum Herstellen der Kurven angeanetrieben werden kann, während auf der Werkzeugspindel ein der Übertragungseinrichtung angepaßtes, ein Modellwerkstück abfühlendes Tastelement aufgesetzt werden kann.
• Vorteilhaft ist die Kopiereinrichtung so aufgebaut, daß die Anriebastützkurve außerhalb der Steuerkurve verläuft. Bei Werkstücken mit schwierig zu bearbeitenden Konturen, wie Kurven und Umlenkstellen mit engem Radius, beispielsweise an Außenkonturen von Besteckteilen, ergibt sich für die Treibrolle an der Antriebsstützkurve an diesen Stellen ein längerer Weg als für den Tastfühler an der Steuerkurve, so daß desseu Bewegung verlangsamt wird. Gleichzeitig wird damit der Vorschub des Werkzeugs lkeiner.
• Bei einer beovrzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung liegt die Antriebsetützkurve der Steuerhurve der Schablone im Abstand gegenüber und die Treilbrolle ist elastisch darauf abwälzbar und so mit dem Tastfühler gekoppelt, daß sie ihn gegen die Steuerkurve drückt und daran entlangführt. Die Treibrolle übernimmt zusammen mit der Antriebsstützkurve die doppelte Funktion des Autreibenn und Audrückens, wodurch sich der Aufbau der Kopiereinrichtung noch weiter vereinfacht. Das elestische Zusammonwirken von Treibrolle und Antriobsstützkurve gewährleistet einen ruhigen Lauf und ein gleichmäßig gutes Andrücken des Tustfühlers; dies auch an Kurven und Umlenkstellen, wo der Weg der der Treibrolle von dem des Tastfühlers abweicht.
• Vorteilhaft kann der Testfühler als lose laufende Rolle ausgebildet sein. Sein von der Freibrolle bewirkter Vorschub längs der Steuerkurve wird damit zum Abwälzen, wodurch bei schwierigen Konturen ein kontinuerlicher, störungsfreier Hewegungsablauf gesichert ist.
• In günstiger Weise können die Tastfühlerrolle und die Treibrolle auf einer gemeinsamen Kopierspindel übereinander und die Steuerkurve und die Antriebsstützkurve in entsprechenden Höhen und in den Rollendurchmessern engepaßtem Abstand angeorduct sein. Die gemeinsame Kopierspindel koppelt die Tastfühlerrolle und die Treibrolle auf besonders einfache Weise. Es entsteht kein Krärteverlaust und keine zusätsliche Beanspruchung der Tastfühlerrolle. Schwingungen, die von der Werkzeugspindel über die Überhragungseinrichtung auf die Kopierspindel einwirken können, werden elastisch zwischen der Treibrolle und dor Antriebsstützkurve abgefangen.
• Die Treibrolle kann vorteilhaft elastisch und die Antriebssteuerkurve starr ausgebildet sein. Eine starre Antriebssteuerkurve ist einfach maßgenau herstellbar. Die Treibrolle kann aus elastischen Werkstoff wie Gummi oder entsprechendem Kunststoff bestehen, oder einen Reibbelag aus derartigem Werkstoff aufweisen. Es ist auch möglich, sie als P nou anszubilden. Bei Abnutzungserscheinungen kann die Treibrolle auf einfache Weise ausgewochselt werden.
• Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung sicht vor, daß die Antriebsstützkurve einen Arbeitsweg und eine Parkschleife aufweist. Wenn sich die Treibrolle, die sich an der Antriebsstützkurve abwälzt, vom Arbeitsweg in die Parkschleife gelangt, bewegt sich das Werkzoug selbsttätig vom Werkstück weg und gelangt damit außer Eingriff. Das Auslaufen den Vorschubgeschwindigkeit, wie bei einem neuen Arbeitsgang das Anlaufen, erfolgt somit ohne Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück. Ferner können sämtliche Verstell- und/oder Wechselvorgänge an dem Werkstück oder dem Werkzeug in dieser Stellung vorgenommen werden. Ist die Ant@iebsstützkurve im Abstand zu einer Steuerkurve angeordnet, so weist die Parkschleife eine entsprechende Führungsfläche für die Tastfühlerrolle auf.
• An dem Ein- und dem Ausgang der Parkschleife kann jewils vorteilhaft eine Weiche angeordnet sein. Die Weichen ermöglichen den kontinuierlichen Übergang zwischen Arbeitsweg und Farkschleife ohne Umkehrung der Bewegungsrichtung. Sie weisen vorteilhaft jeweils beidseitig Kurvenflächen auf, die der Antriebsntützkurve bzw. der Steuerkuve angepaßt sind.
• Vorteilhaft sind die Weichen starr miteinander gekoppelt, so daß jeweils nicht nur der Weg von und zu der Parkschleife freigegeben wird, sondern auch die entsprachenden Abwälzflächen zur Verflgung stehen. Die Weichen können günstigerweise nalbsttätig von der Treibrolle her steuerbar sein.
• Die einfachste Form dieser Stenerung ergibt sich daraus, daß die Treibrolle auf die ihr zugekehrte Kurvenfläche der einen Weiche aufläuft und beide Weichen in die erforderliche Stellung verschwenkt. In gleicher Weise kann die Stenerung durch die Tastfühlerrolle bei entsprechender Weichenform erfolgen.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung ist die Antriebsstützkurve zwischen dem Arbeitsweg und der Parkschleife trennbar ausbebildet. Für jede Schablone braucht daher nur der Arbeitswegteil der Antriebsstützkurve hergestellt und beim Wechsel der schablone mit der Parkschleife verbunden zu werden.
• Das Arbeitswegtoil der Antriobssteuerkurve und die Steuerkurve der Schnblene können auf einer gemeinsamen Kopirform angsordnet und auswechselbar am Parkschleifenteil anbringbar sein. Das Umrüsten der Kopiereinrichtung für daß Bcarbeiten einer anderen Werkstückseric ist somit auf wonige Haudgriffe beschränkt, Da ferner die Kopierspindel wädrerd des Unrästens in der Parkschleife etchen kann, behindert aie dienen Wechsel in keiner Weise.
• Die Tastfühlerrolle kann zwei oder mehr übereinander ebgestofte Derchmesser aufweisen. Auf einfeche Weise läßt sich durch eine Höhenverstellung der Kopierspindel und/oder der Steuerkurve das Abwälzen eines anderen Umfangs und damit eine Änderung der Spantiefe ohne Verstellen der Übertragungeinrichtung erzielen. Beispielsweise der Wechsel vom Schruppen zum Schlichten ist auf diese Weise einfach durchführbar. Derselbe günstige Effekt ist auch dadurch erzielbar, daß die Steuerkurve zwei oder mehrere übereinander abgestufte Konturen aufweist. Bei kleinen Unterschieden der Spantiefe genügt die Elastizität zwischen der Treibrolle und der Antriebsstützkurve, ein genügendes Andrücken der Tastfühlerrolle zn gewährleisten.
• Vorteilhaft kann die Treibrolle und/oder die Antriebsstützkuve zwei oder mehrare abgestufte Durchmesser bzw.
• Konturen aufweisen. Diese Abstufungen ermöglichen es in einfacher Weise, daß bei jeder Höhenverstellung der Kopierspindel oder der gesamten Kopierform die Summe der in Eingriff kommenden Hadien von Treibrolle und Tastfühlerrolle konstant und damit die Anpressung der Tastfühlerrolle an die Steuerkurve gleich bleibt.
• In der Parkschleife können vorteilhaft Steuerschalter für eine Höhenverstellung der Kopierspindel und/oder der Kopierform angeordnet sein. Die Treihrolle steuert auf diese einfache Weise selbsttätig den Übergang zu einer anderen Spantiefe.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung besteht dis Übertragungseinrichtung aus einem Pantografen. Ebenso wie die Steuerkurve der Schablone ist die zugehörige Antriebestützkurve damit für Werkstücke verschiedener Größe.
• jedoch im geometrischen Sinne ähnlicher Außenkontur, wie dies beispielsweise bei Besteckteilen häufiger vorkommt, verwendbar. Fine einfache Änderung des Übersetzungsvochältnisses genügt, um ohne weitere Änderung der Kopiereinrichtung beispielsweise anstelle der Außenkontur von Eßlöffeln die von Teelöffeln zu bearbeiten.
• Als vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung ist der Kopiereinrichtung eine Aufspannvorrichtung für das Werkstück zugeordnet, insbesondere für @undum am Umfang zu bearbeitende Werkstücke, die eine am Werkstück im Bereich seiner aufliegenden Fläche angreifende pneumatische oder magnetische Halteeinrichtung und wenigstens zwei auf die der Auflagefläche entgegengesetzte Fläche des Werkstücke aufsetzbare und abhebbare Andrückhalterunglen aufweist, die wenigetens zeitweilig einzeln und wechselweise abheb- und aus dem Werkzeugweg horzu@bewegbar sind. Eine derart kombinierte und den Werkzeugweg ohne Unterbrechung der Haltewirkung anpaßbare Aufspannvorrichtung ermöglicht das Verwenden der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung mit der selbsttätigen Führung auch für schwierig geformte Workstücke. Beispielsweise Besteckteile, die nicht nur lang und schmal, sondern meist auch noch aus ihrer Hauptebene heraus gekrümmt sind, stellen hohe Anforderunglen an die Aufspannvorrichtung. Für die Halterungen steht nur eine kleine Auflagefläche zur Verfügung, endererseits besteht bei derartigen Formen eine erhöhte Gefahr, daß das Werkstück beim Bearbeiten der schmalseiten sich in Längerichtung verschiebt. Eiese Probleme lassen sich durch die geschilderbe Aufspannvorrichtung in günstiger Weise lösen.
• An der Antriebsntützkurve der @oplereinrichtung können vorteilhaft von der Treibrolle beaufschlagbare Schalter zum Steuern der Andrückhalterungen angeordnet sein. Die Treibrolle steuert damit such den Wechsel der Andrückhalterungen, also die Preigebe des Werkzougweges,selbsttätig abhängig vom Weg der Tastfühlerrolle in vorteilhaft einfacher Weise, so daß auch für die Aufspannvorrichtung keine eigene Programmie@ung erforderlich ist.
• Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Kopiereinriohtung sieht vor, daß zum Bearbeiten mehrerer Wekstücke nacheinander in einem Arbeitsgang mehrere Kopierformen neben- oder hintereinander angeordnet sind.
• Die Führung der Tastfühlerrole läßt sich auf einfache Weise durch entsprechende Ausbildung der Antriebsstützkurve erzielen. Vorteilhaft können die Antriebsstützkuven der Kopierformen durch eine gemeinsame Parkschleife verbunden sein. Wie bei einer einzelnen Kopierform mit Parkschleife kann die gemeinsame Parkschleife mit auswechselbaren Kopierformen in Verbindung gebracht werden und die Ein-, Aus- und Steuerschelter für die verschiedenen Arbeitsgänge und Spantiefen aufnehmen.
• Vorteilhaft kbnnen zum Rerstellen der Steuerkurve und der Antriebsstützkurve anstelle des Tastfühlers und der Treibrolle jeweils angetriebene Werkzeuge und anstelle der Werkzeugspindel ein Tastfühler anbringbar, und dieser an einem Modellwerkzeug manuellentlangführbar sein. Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht sosit das Verstellen ihrer eigenen Steuer- und Antriebsstütakurven nach jeweils einem von Hand gefertigten Modellwerkzeug auf einfache Weise. Da es sich sowohl bei hlerrollen als auch bei Werkzeugspindeln um rotierande Elemente, die also drehbar gelagert sein m2ssen, handelt, nacht der Austausch keinerlei Schwierigkeiten. Die Schablone ist somit auf einfache und sehr wirtschaftliche Weise herstellbar. Nach ihrer Fertigstellung kann sie gegebenenfalle einfach auf der Vorrichtung belassen und nach erneutem Austausch der Fühl- mit den Bearbeitungselementen sofort mit der serienmäßigen Bearbeitung der entsprechenden Teile begonnen werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kopiereinrichtung samt Werkstück und Werketückaufnahme: Fig. 2 eine teilweise geschnitene Ansicht derselben Einrichtungen; Pig. 3 eine Weichenkupplung von unten gesehen; Wig. 4 eine vergrößerte, teilweise aufgebrochene Darstellung eines T@iletückes einer Kopierform und einer Kopierspindel; Fig. 5 einen Fig. 4 entsprechenden Ausschnitt einer Kopierform und einer Kopierspindel anderer Ausführungeform; t8* 6 denselben Ausschnitt wie Aus 5 in anderer Arbeitsstellung; Fig. 7 eine schematisier@e Danstellung eines Ausschnittes einer weiteren Ausführungsform von Kopierform und Kopierspindel; Fig. 8 denselben Ausschnitt wie Fig. 7 in anderer Arbeitsstellung; Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Kopierform für zwei nebeneinander angeordnete Werkstücke; und Fig.10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Kopierform für zwei Werkstücke.
• Fig. 1 seigt eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Kopiereinrichtung zur Bearbeitung der Außenkante eines Werkstückes 2, hier eines Löffels. Das Werkstück 2 ist auf einer Werkstückaufnahme 3 mittels einer als Ganzes mit 4 bezeichneten Spannvorrichtung gehaltert. Zum Bearbeiten dient ein Fräser 3, der über eine Werkzeugspindel 6 angetrieben wird.
• Die Vorschubbewegung des Fräser@ 5 wird durch einen Pantografen 7 bewirkt, der die Vorschubbewegung einer Tastfühlerrolle 8 längs einer steuerkurve 9 einer Schablome 10 auf die Werkzeugepindel 6 überträgt. Die Schablene 10 mit ihrer Steuerkuve 9 ist auf einer Kopierform 11 angeordnet, die außerdem eine zur Steuerkurve 9 parallele Antriebsstützkurve 12 aufweist. Die Antriebsetützkurve 12 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in horizontalem und vertikalem Abstand zur Steuerkurve 9 angeordnet, An der Antriebsstützkurve 12 wälzt sich eine Treibrolle 13 ab, die durch eine Kopierapindel 14 angetrieben ist.
• Die Tastfühlerrolle 8 ist auf der gleichen Kopierspindel als lose Rolle gelagert und zwer teilweise innerhalb der treibrolle. Der in Fig. 1 und 2 mit a bezeichnete Abstand zwischen der Steuerkurvt 9 und der Autriebsstützkurve 12 ist etwas geringer als die Summe der Radien der Tastfühlerrolle 8 und der Treibrolle 13, so daß die astfühlerrolle 8 gegen die Steuerkurve 9 gedrückt wird.
• Die Tastfühlerrolle 8 weist einen Ring 15 aus verschleißfestem Naterial auf, während die Treibrolle 13 an ihrer Lauffläche mit einem elastischen Reibbelag 16 varsehen ist.
• Die Steuerkurve 9 bildet eine geschlossens Fläche, die dem Umriß des Werkstückes 2 entspricht. Von der Antriebsstützkurve 12 ist auf der Kopierform 11 nur ein als Arbeitsweg dienondor Abschnitt vorgeschen, der un einer Beitenkante 17 der Kopienform offen endet. mit dieser Seitenkante schließt sich die Kopierform an ein Kopfstück 18 an, das eine Parkachleife 19sufweist.
• Die Parkschleife 19 ist kreisringförmig ausgebildet, mit einer geschlossenen kreisfömien inneren Führungsbahn 20, die von dem Rand eines Bolzens 21 gebildet wird, und mit einer äußeren Führungsbahn 22 in Form eines offenen Kreisbogens. Die innere Führungsbahn 20 ist in Höhe der Antriebsstützkurve 12 angeordnet und dient zum abwälzen der Treibrolle 13 während des Durchaufens der Parksohleife, während die Tastfühlerrolle 8 sich auf der in Eöhe der Steuerkurve 9 angeordneten äußeron Führungsbahn 22 abwälzt. Die Verbindung zwischen den Führungsbahnen der Parkschleife 19 und der Steuer- bzw. der Antriebsstützkurve der Kopierform 11 wird durch Kurvenflächen zweier Weichen 23 und 24 hergestellt. Die Weichen 23 und 24 sind siegelbildlich ausgeführt; die einander entsprechenden Kurven beider Weichen werden im folgenden mit den gleichen Besugszeichen bezeichnet. Die Weichen 23 und 24 sind jeweils mittels eines Rundbolzens 25 bzw. 26 schwenkbar am Kopfstück 18 golagert und über eine Kopplungseinrichtung 27 (Fig. 3) so verhunden, daß sie @ur in zwei Endstellungen einrasten können. In der in Fig. 1 dargestellten ersten Endstellung geben die Weichen 23 und 24 der Treibrolle und der Tastfühlerrolle den Weg in Richtung des Pfeiles A von der Kopierform 11 in die Parkschleife 19 frei. Die Kurvenfläche 28 der Weiche 23 verbindet dabei die Antriebsstütskurve 12 mit der inneren Führungsbahn 20, während die Kurvenfläche 29 der Weiche 24 die Steuerkurve 9 mit der äußeren Führungsbehn 22 verbindet. Die Weiche 23 stützt sich in dieser Stellung mit einer Stirnkurve 30 am Stehbolzen 21 und die Weiche 24 mit einer Stirnkurve 31 an der Schablone 10 ab. Die zweite Endstellung der Weichen 23 und 24 ist durch die gestrichelt eingezeichnete Lage der Kurve 28 der Weiche 24 und der Kurve 29 der Weiche 23 angedeutet.
• Der Aufbau der Koplunseinrichtung 27 ist in Fig. 3 schematisch angedeutet. An den Rundbolzen 25 und 26 sind zwei Hebel 32 und 33 angelenkt, die durch einen Zugbolsen 34 verbunden sind. Der Zugbolzen 34 ist an eine Feder 35 derart gekoppelt, daß die beiden Hebel 32 und 33 jeweils nur in zwei Endstellungen einrasten.
• In der Parkschleife 19 ist ein Steuerschalter 36 angeordnet, der zur Steuerung der Kopiereinrichtung, insbesondere zum Ein- und Ausschalten, dient sowie zusammen mit einem an der gegenüberliegenden Seite der Kopierform 11 angeordueten zweiten Steuerschalter 37 zum Steuern der Aufspannvorrichtung 4. Ein weiterer Schalter 38 in der Antriebsstützkurve 9 dient zu Kontrollzwecken.
• Die Aufspannvorrichtung 4 ist gemeinsam mit der Kopiereinrichtung 1 auf einer Halteplatte 39 angeordnet, dia mittels Stützen 40 auf einem Werktisch 41 angeordnet ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Die Spanvorrichtung 4, die das Werkstück 2 auf der Werkstückaufnahme 3 hält, weist eine pneumatische Haltseinrichtung 42 auf, die in Form von Rohrleitungen von einer nicht gezeichneten Vakuumpumpe bis zu einer Auflagestelle des Werkstückes 2 führen. Ferner weist die Aufspannvorrichtung 4 mechanische Andrückhalterungen 43 und 44 auf. Jede Andrückhalterung 43 bzw. 44 ist mit einem schwenkbaren Hebel 45 bzw. 46 verschen, die einander gegenüber beidseitig der Werkstückaufnahme angeordnet sind und jeweils zwei Finger 47 und 48 bzw. 49 und 50 tragen, die auf das Werkstück 2 aufsetzbar sind und dieses gegen die Werkstückaufnshme 3 drücken. Der lichte Abstand b der Finder 47 und 48 Ast dubei größer als der Abstand der Außenkonturen o der Fingen 49 und 50. Die Hebel 45 und 46 werden jeweils mittels einer Welle 51 bzw. 52 verschwenkt, die in Lagorungen 53, in Fig. 1 aufgebrochen, bzw. 54 gelagert und über @stätigungahebel 55 bzw. 56 durch Kolbun@tangen 57 bzw. 58 drahbar sind, die von Arbeitszylindern 59 bzw. 60 bewegt werden. Das Aufsetzen und Abheben der schwenkbaren Hebel 45 und 46 und ihrer Finger kann gleichzeitig und abwechselnd erfolgen und wird abhängig vom Weg des Werkzeuges 5 von der diesen Weg steuernden Kopiereinrichtung 1 her gesteuert.
• Mit der bisher beschribenen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung verläuft das Bearbeiten der Außenkante des Löffels 2 folgendermaßen: Der Löffel 2 wird auf der Werkstückaufnahme 3 zunächat mit der pneumatischen Halteeinrichtung 42 aufgespennt und anschließend der schwenkbare Hebel 45 mit seinen Fingeren 47 und 48 aufgedrückt, wie in Fig. 1 dargestel Abweichend von der Fig. 1 befindet sich in diesem Augenblick der Pantograf 2 in einer Stellung, daß die Kopierspindel 14 mit der Tastfühlerrolle 8 und der Teilbrolle 13 eich in der Parkschleife 19 und dementsprechend der Früser 5 außer Eingriff mit dem Werkstück befindet. Die Treibrolle 13 stüzt sich an der inneren Fübrungsbe@@ 20 und die Tastfühlerrolle 8 an der äußeren Führung@bahn 22 der Parkschleife 19 an. Beim Einschalten des Ant@iebs für die Teibrolle wälzt sich diese auf der inneren Führungsbahn 20 ab und nimmt die Tastfühlerrolle 8 mit.
• Sobald die Tastfühlerrolle 8 auf die Kurve 29 der U@@iche 23 aufläuft, drückt sie diese und damit gleichteitig die Weiche 24 in ihre entgegengesetzte Extremstellung, @on der in Fig. 1 nur ge@trichelt die Stellung der Kurte 29 der Weiche 23 und der Kurve 28 der Weiche @@@@gedeutet ist. Auf diesen beiden Kuven wälzen siche die Treibrolle und die Tastfühlerrolle ab. Sobald die Tastfühlerrolle die Steuerkurve 9 der schabloue 10 erreicht, kommt der Fräser 5 in Eingriff mit dem Werkntück 2 und wird an dessen Außenkontur entsprechend der Bewegung der Tastfühlerrolle an der Schablone vorwärts bewegt. Da der Hebel 46 mit seinen Fingern 49 und 50 aus der Bahn der Werkzeugspindel herausgeschwenkt ist, kann diese die gesamte Seite des Werkstücke ohne Hindernis beerbeiten.
• Wenn die Treibrolle 13 die untere Umkehrstelle der Kopierform 11 erreicht, hatätigt sie den Steuerschalter 37, der den Araitszylinder 60 beaufzchlagt, so daß der Hebel 46 verschwenkt und die Finger 49 und 50 auf den Löffel 2 aufgesetzt werden und diesen gegen die Werkstückaufnahme drücken. Nach kurzer Pause wird durch die gleiche Steuerung der Arbeitszylinder 49 derart beaufschlagt, daß or den Hebel 45 aus der Werkzeugbahn heaus schwenkt. Fer Fräser 5 kann sich damit ungehindert entsprechend seinem von der Schablone 11 ber gesteuerten Vorsch@@ an der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks entlang bewegen. Wenn die Treibrolle 13 gegen Ende ihres Umlaufes auf die Kurve 28 der Weiche 23 wrifft, drückt sie die Weiche 23 in die in Fig. 1 dargestellte Endstellung. Die Tastfühlerrolle 8 läuft dann am Scheitelpunkt der Steuerkurve 9 auf die Kurve 29 der Weiche 24 auf, die Treibrollt über die Kurve 28 auf die innere Führungsbahn 20 der Parkschleife und gleichzeitig bewegt sich der Fräser 5 vom Löffel 2 weg.
• Die Tastf2hlerrolle 8 läuft schließlich auf den Steuerschalter 36 auf, der sowchl den Antrieb der Treibrolle.
• als auch den der Werkseugspindel aussohaltet und überdies den Arbeitstylinder 60 beaufschlagt, so daß er dan Hebel 46 vom Werkstück abhebt.
• Die Figuren 5 und 6 zeigen in Fig. 4 entsprechenden vergrößerten Ausschnitten Darstellungen anderer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung. Eine Kopierform 11' weist eine zusätzliche Antriebsstützkurve 71 auf, die über der Antriebsstüszkerve 12 angeordnet ist und ihr gegenüber in Richtung auf die Steuerkurve 9 um einen Abstend d vorspringt. Auf der Kopierspindel 14' dieser Ausführungsform ist außer der Tastfühlerrolle 8 eine weitere Tastfühlerrolle 72 gelagert in einem Abstand H, der etwa dem Höhensbstand zwischen den Autriebzstützkurven 12 und 73 entspricht. Die Tastf2hlerrolle 72 weist einen Radius auf, der um die differeus d geringer ist als der Radius der Tastfühlerrolle 8. Bei dieser Ausführungsform der Kopierform 11' und der Kopierspindel 14' lassen sich zwei Arbeitsgänge, beispielsweise schruppen und Schlichten nacheinender ausführen, indem die Kopierspindel 14' um die Stecke H nach oben verstellt wird, wie dies Fig, 6 seigt. Nach dieser Verstellung, die beispielsweise durch den Schaltfühler 36 steuerbar ist, gelangt die Tastfühlerrolle 72 an der Stauerkurve 9 zur Anlage, angedrückt durch die reibrolle 13, die sich nunmehr an der Antriebsstützkurve 71 abstützt. Die Achse der Kopierspindel 14' ist damit um den Abstund d verschoben, dem-@@tsprechend ergibt sich eine andere Stellung der Werkzeug@indel 6 zum Werkstück 2 und dementsprechend eine andere Spantiere für den Präser 5, ohne daß an dem Pantografen 7 oder an der Werkzeugspindel eine andere Einstellung vorgenommen werden muß.
• Bei der in Fig. 7 und 8 in anderem Maßstab ausschnittsweise geselgten weiteren Ausführungsform der Kopiereinrichtung ist eine Kopierform 11" höhenverschieblich egenüber einer nicht-höhenverschieblichen Kopierspindel 14", die - schematisch vereinfacht dargestellt - im übrigen der Kopierspindel 14' antspricht, indem sie ebenfalle zwei Tastfühlerrollen 8 und 72 mit unterschiedlichen Radien aufseist. Die Fopierform 11" weist zwischen der Antriebsstützkurve 12 und der Antribesstützkurve 71 eine Schrägfläche 73 und am oberen Ende der Steuerkurve 9 eine entsprechund goneigte Schrägfläche 74 auf. Die Schrägflächen 73 u.74 bewirken bei der Höhenverstellung der Kopierform 11" eine Beitenverschiobung zwischen der Kopierform 11" und der Kopierspidel 14", wobef die zweite Tastfühlerrolle an die Stenerkurve 9 und die Treibrolle an die zweite Anriebsstützkurve nur Anlage kommt, also der gleiche Effekt einer anderen Spantiefe wie bei der Ausf2hrungsform nach Fig. 5 und 6 erzielt wird.
• Fig. 9 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Kopiereinrichtung, bei der zwei Kopierformen 11'" nebeneinander engeordnet und durch eine gemeinsame Parkschleife 19' verbunden sind. Die Kopiereinrichtung dient zum Bearbeiten zwei@r Werkstücke. Jeweils am Übergang einer Kopierform 11" zur Parkschleife 19' sind Weichen 23' und 24' angeordnet, die jeweils mittels Federn 35' in der bei Fig. 3 beschriebemen Weise in zwei Extremstellungen einrastbar gekoppelt sind.
• Eine weitere Ausführungsform einer Kopiereinrichtung zum Bearbeiten zweier Werkstücke zeigt Fig. 10 schematisch.
• Anstelle einer Parkschleife ist eine weitere Steuerkurve 76 und eine entsprechende Antriebastützkurve 77 derart angeordnet und an@gebildet, daß die Antriebsstützkurve 77 die Innenbahn und die Steuerkurve 76 die Außenbahn darstellt. Die Verbindung zwischen beiden Kurvenstrecken stellen Weichen 23 und 24 der gleichen Ausführungsform wie bei Fig. 1 dar. Diese Kopierform 75 kann dann zur Anwendung kommen, wenn der Durchmesser der Tantfühlerrolle und der Treibrolle gleich sind.
• Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungebei@@Wle beschränkt. Die Kopiereinrichtung kann in entsprechender Ausbildung auch zur Bearbeitung von Innenkonthren verwendet werden sowie zu anderen Werkstücken als Besteck teilen. Sie kann mit ausützlichen Steuereinrichtungen verschen werden, beispielsweisa könnan in die Stouerkuve und/oder Antriebsstützkurve weitere Schalter zum Steuern eines selbsttätigen Werketückwecksels oder Werkzeugwechsels eingebaut sein. Bei Kopierformen für mehrere Werkstücke können Steuerorgane in die Parkschleife oder in die Weichen eingebaut werden, die veranlassen, daß ein bearbeitetes Werkstück gegen ein neues ausgetauscht wird, während das zweite Werkstück bearbeitet wird.
• Die Treibrolle kann mit der Tastfühlerrolle und die Antriebsstützkurve mit der Steuerkurve identisch ausgebildet sein, beispielsweise wenn Kurve und Rolle magnetisch ausgebildet sind und durch die Magnetkräfte der entsprechende Konakt gewährleistet ist.
• Die Stenerung der Spennvorrichtung kann in der Weise erfolgen, daß zur Erzielung einer besonders guten Aufspannwirkung beide Andrückhalterungen während des Werkzeugumleufes auf dae Werkstück aufgesetzt sind und jeweils nur selange abgehoben werden, als es erforderlich ist, den Werkzeugwog freizugeben. Sämtliche aus der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale einschließlich der konstruktiven Einzelheiten können auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims (26)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Kopiereinrichtung für eine Werkzeugmaschine zum selbsttätigen, spanabhebenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bearbeiten der Außenkante von Besteckteilen, mit einer wenigstens eine Steuerkurve anfweisenden Scheblone, wenigstens einer ein Werkzeug tragenden Warkzeugspindel, einem die Steuerkurve der Schablone abfühlenden Tastfühler, einer die Bewegung des Tastf2hlers auf die Werkzeugspindel übertragenden Übertragungseinrichtung, sowie mit Vorrichtungen zum Bewegen des Tastfühlers entlang der und Andrücken desselben an die Steuerkurve, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung zum Bewegen des Tastfühlers (8) entlang der Steuerkurve (9) und des Werkzeugs (5) entlang des Werkstücks (2) eine zur Drehung antreibbare Treibrolle (13) ist, die sich an einer der Steuerhurve (9) entsprechenden oder durch diese gebildeten Antriebsstützkurve (12) abwälzt.

2. Kopiereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ar@@iebsstützkurve (12) außerhalb der Steuarkurve (9) verläuft.

3. Kopiereinrichtung nach Auspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebsstützkurve (12) der Steuerkurve (9) der Schablone (10) im Abstand gegenüberliegt und die Treibrolle (13) elastisch darauf ebwälzbar und so mit dem Tastfühler (8) gekoppelt ist, daß sie ihn gegen die Stenerkurve (9) drückt und daran entlangführt.

4. Kopiereinrichtung nach Anspruch 2 und 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Tastfühler (8) als lose laufende Rolle ausgebildet ist,

5. Kopierinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die astfühlerrolle (8) und die Treibrolle (13) auf einer gemeinsamen Kopierspindel (14) übereinander und die Steuerkurve (9) und die Antriebsstützkurve (12) in entsprechenden Höhen und in den Rollendurchmessern angepaßtem Abstand angeordnet sind.

6. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Treibrolle (13) elastisch um die Antriebsstütekurve (12) starr ausgebildet ist.

7. Kopiereinrichtung nach wenigstene einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Antriebsstützkurve (12) einen Arbeitsweg und eine Parkschleife (19) aufweist.

8. Kopiereinrichtung nach Anspruch 7, d a d u c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Ein- und dem Ausgang der Parkschleife (19) jeweils eine Weiche (23 bzw. 24) angeordnet ist.

9. Kopiereinrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n 1 e i c h 9 h t , daß die Weichen (23 bzw. 24) jeweils beidseibig Kurvenflächen (28 und 29) aufweisen, die der Antriebsstützkurve (12) bzw.

der Steuerkurve (9) angepaßt sind.

10.Kopiereinrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Weichen (23,24) jeweils von der Trefbrolle (12) und/oder der Tastfühlerrolle (8) zelbsttätig steuerbar sind.

11. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Welnben (23, 24) starr miteinander gokoppelt sind.

12. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Antriebsstützkurve (12) zwischen dem Arbeitsweg und der Parkschleife (19) trennbar ausgebildet ist.

13. Kopiereinrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Arbeitsweg der Antriebestü@@kurve (12) und die Steuerkurve (9) auf einer gemeinsamen Kopierform (11) angeordnet und auswechselbar an der Parkschleife (19) anbringbar sind.

14. Kopiereinrichtung nach wenistens einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Tastfüblerrolle zwei oder mehr übereinander abgestufte Eurchmesser (8, 72) aufweist.

15. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß auf der Kopierspindel (14) zwei oder mehr astf2hlerrollen unterschiedlichen Durchmessers angeordnet sind.

16. @opier@inrichtung nach wenig@ten@ einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die steuerkurve (9) zwei oder mehr übereinender abgestufte Außenkenturen aufweist.

17. Kopierernrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Treibrolle (13) und/oder die Antriebsstützkurve (12) übereinander abgestufte Außenkonturen aufwoist.

18. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -net, daß in der Parkschleife (19) Steuerschalter für eine Röhenwerstellung der Kopierspindel (14) und/oder de Kopierform (11) angeordnet sind.

19. Kopiereinrichtung nach wenigstens oinem der Anaprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die @bertragungseinrichtung aus einem Pantografen (7) besteht.

20. Kopiereinrichtung nach wenigubens einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kopiereinrichtung (1) eine Aufspanneinrichtung (4) für das Werkstück (2) zugeordnet ist, insbesondere für rundum am Umfang zu bearbeitende Werkstücke, die eine am Werkstück (2) im bereich seiner aufliegenden Pläch angreifende pneumatische (42) oder magnetische Haltesinrichtung und wenigstens zwei auf die der Auflagefläche entgegangesetzte Fläche des Werkstücke (2) aufsetzbare und abhebbare Andrückhalterungen (43, 44) aufweist, die wenigstens zeitweilig eineela und wechselweise abheb- und aus dem Werkzougweg herzusbewegbar sind.

21. Kopiereinrichtung nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Antriebsstützkurve (12) von der Treibrolle (13) beaufschlagbare Schalter (36, 37) zum Steuern der Andrückhalterungen (43, 44) angeordnet sind.

22. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r o h g e k o u n z 6 i chn e t, daß zum Hearbeiten mehrerer Werkstücke nacheinander in einem Arbeitageng mehrere Kopierformen neben- oder hintoreinender angeordnet sind.

23. Kopiereinrichtung nach Anspruch 22, daudruch g e -k e u n ß e i C h t e t , daß die Antriebsstütz-Kuven der Kopierformen durch eine gemeinsame Parkschleife (19') verbunden sind.

24. Kopiereinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Tastfühler selbst als Treibrolle ausgebildet ist.

25. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Drehgeschwindigkeit der Treibrolle, gegebenenfalls programmiert, regelbar ist.

26. Kopiereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, d a du r c h g e k e n n s e i c h -n e t, daß zum Herstelen der Steuerkurve (9) und der Antriebsstützkurve (12) anstelle des Tastfühlers (8) und der Treibrolle (13) jeweils angetriebene Werkzeuge und anstelle der Werkzeugspindel (6) an Tstfühler anbringbar sind und dieser an einem Modellwerkzeug manuell eutlangführbar ist.