DE19638105C2 - Vorrichtung zum Schneiden, Schweissen, Kleben oder Perforieren von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden, Schweissen, Kleben oder Perforieren von Werkstücken gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Schneiden oder Schweissen mittels Laserstrahlung und zum Aufbringen von Kle­ bestreifen mittels einer Klebepistole.

Schneid- oder Schweissvorgänge mittels Laserstrahlung werden insbesondere dann verwendet, wenn saubere Schneidkanten bzw. Schweissnähte mit präziser Ansteuerung hergestellt werden müssen. Üblicherweise wird dabei der Laserkopf im Abstand über das zu bearbeitende Werkstück geführt, in welches bei­ spielsweise kreisförmige Aussparungen eingearbeitet werden sollen. Der Laser ist dazu an einer Halterung befestigt, die beispielsweise eine Führungsplatte aufweist, die in einer zum Werkstück parallelen Ebene, üblicherweise der waagrechten Ebene, mit Hilfe zweier Motoren geführt wird, deren Wirkungs­ achsen senkrecht aufeinander stehen, so dass durch die Über­ lagerung der beiden von den Motoren ausgehenden Verschiebebe­ wegungen die entsprechende Bearbeitung des Werkstückes er­ folgt. Die exakte Ansteuerung sowohl in elektronischer als auch in mechanischer Hinsicht der mit dem Laserkopf verbunde­ nen Führungsplatte ist aufwendig und störanfällig. Das Glei­ che gilt für das Anbringen von Klebenähten.

Aus der DE 44 10 039 C2 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken bekannt, insbesondere zum Schneiden oder Schwei­ ssen mittels Laserstrahlung, wobei die Halterung für den La­ serkopf aus einer Buchse besteht, die in senkrechter Richtung verschiebbar und feststellbar an einer Tragsäule angeordnet ist aus einem fest mit der Buchse verbundenen Flansch be­ steht, aus einer ersten Welle, die um eine erste senkrechte Drehachse drehbar in dem Flansch gelagert mit einem Drehan­ trieb verbunden ist und aus einer um eine zweite senkrechte Drehachse drehbaren zweiten Welle besteht, die fest mit der Führungsplatte für den Laserkopf verbunden ist sowie aus ei­ nem Verbindungssteg, dessen eines Ende über eine waagrechte erste Achse mit der ersten Welle gelenkig verbunden ist und dessen anderes Ende über eine waagrechte zur ersten Achse pa­ rallelen zweiten Achse mit der zweiten Welle verbunden ist.

Diese Vorrichtung bietet den Vorteil einer erheblichen Ver­ einfachung der Anforderungen an die Halterung und an die Steueranordnung, weist insgesamt jedoch noch den Nachteil ei­ nes erhöhten Bauaufwandes und damit hoher Herstellungskosten auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schneiden, Schweissen, Kleben oder Perforieren von Werk­ stücken mittels Laserstrahlung zu schaffen, die bei gleicher Präzision noch einfacher im Aufbau und daher billiger in den Herstellungskosten ist.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteil­ hafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrie­ ben.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung bietet den Vorteil einer weiteren Vereinfachung des mechanischen Aufbaus und der me­ chanischen Führung der Halterung; die erfindungsgemäss vorge­ sehene drehbar gelagerte, mit einem Antrieb verbundene Scheibe zusammen mit der drehbaren exzentrisch in der Scheibe angeordneten Exzenterwelle, die über ein Winkelstück mit der Führungsplatte verbunden ist, bietet eine besonders hohe Prä­ zision bei der Bearbeitung des Werkstückes, verbunden mit einem einfachen Aufbau und einer vereinfachten Ansteuerung der beiden Antriebe für die Scheibe und für die Exzenter­ welle.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dar­ gestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit abgenommener Führungsplatte.

In den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind, ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt zur Führung eines Werkzeuges, bei­ spielsweise eines Laserkopfes 9, der an einem Tragarm 8 befestigt ist. Der Tragarm 8 ist mit einer Führungsplatte 7 verbunden, die eine zweidimensionale Bewegung in einer im wesentlichen waagrechten Ebene durchführen kann, wie es durch den Doppelpfeil in Fig. 1 angedeutet ist. Der Laserkopf 9 eignet sich insbesondere dafür, kreisförmige Ausschnitte in einem Werkstück, beispielsweise einem Blech, herzustellen.

Tragarm und Führungsplatte sind in einer Konsole 2 gelagert, wobei die Führungsplatte 7 über ein Verbindungsstück 6 mit dem oberen, sich im wesentlichen in senkrechter Richtung er­ streckenden und von einem Kugellager aufgenommen Zapfen eines Winkelstücks 11 in Verbindung steht. Der mit dem Zapfen fest verbundene, sich im wesentlichen in waagrechter Richtung er­ streckende Abschnitt des Winkelstücks 11 ist mit einer sich im wesentlich senkrecht erstreckenden Exenterachse 4 fest verbunden, die von einem Drehantrieb 5 in Drehungen versetzt wird.

Mit 1 ist eine über Kugellager in der Konsole 2 gelagerte drehbare Scheibe bezeichnet, die eine exzentrisch angeordnete Aussparung 13 aufweist, welche von der Exzenterachse 4 durch­ setzt wird.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ist die Scheibe 1 mit einem Antrieb 3 verbunden, wobei sie zu diesem Zweck einen Zahnkranz 10 aufweisen kann, der von einem Antriebsriemen 12 beaufschlagt wird.

Da die Scheibe 1 von einem ersten Antrieb 3 in Drehungen ver­ setzt werden kann und die Exzenterwelle 14 ebenfalls von einem eigenen Antrieb 5 in Drehungen versetzt werden kann, und da die Exzenterwelle 4 über das Winkelstück 11 und das Verbindungsstück 6 mit der Führungsplatte 7 verbunden ist, kann durch geeignete Ansteuerung der beiden Antriebe, z. B. Elektromotoren, eine beliebige X- Y-Bewegung des Werkzeuges 9, z. B. eines Laserkopfes, in einer im wesentlichen waag­ rechten Ebene erfolgen, wie es in Fig. 1 durch den Vierfach- Pfeil unterhalb des Werkzeuges 9 angedeutet ist. Diese präzise Steuerung des Werkzeuges 9, das auch eine Klebepi­ stole sein kann, erfolgt auf besonders einfache und kostengünstige Weise durch die Überlagerung der durch die Scheibe 1 und die Exzenterwelle 4 zusammen mit dem Winkelstück 11 der Führungsplatte 7 übertragenen Bewegung.

Bei kreisförmiger Bearbeitung des Werkstücks wird der Kreisdurchmesser durch die Exzenterwelle 4 und das Winkelstück 11 in Verbindung mit dem Antrieb 5 eingestellt, wobei die Kreisbewegung durch die Scheibe 1 und den Antrieb 3 bewirkt wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Schneiden, Schweissen, Kleben oder Perforieren von Werkstücken, wobei ein Werkzeug (9) an einer Führungsplat­ te (7) befestigt ist, die über eine steuerbare Halterung ent­ sprechend der auszuführenden Bearbeitung über das Werkstück geführt wird mittels zweier Drehantriebe (3, 5), deren Wir­ kungsachsen parallel zueinander angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Halterung aus einer in einer Konsole (2) drehbar gelagerten, mit einem der beiden Antriebe (3) ver­ bundenen Scheibe (1) und aus einer drehbaren, eine exzentrisch in der Scheibe (1) angeordnete Aussparung (13) durchsetzenden Exzenterachse (4) besteht, die mit dem anderen Antrieb (5) verbunden ist und die über ein Winkelstück (11) mit der Füh­ rungsplatte (7) für das Werkzeug (9) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterachse (4) ihre Bewegung der Führungs­ platte (7) über ein Verbindungsstück (6) überträgt.

3. Vorrichtung nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scheibe (1) mit einem Zahnkranz (10) versehen ist, der von einem Antriebsriemen (12) beauf­ schlagt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (9) ein Laser­ kopf ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (9) eine Kle­ bepistole ist.