DE19842442A1 - Werkzeugbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben - Google Patents

Werkzeugbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben

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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports

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Abstract

Werkzeugbearbeitungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung, wobei ein Werkzeugträger (2) mit einer Mehrzahl von Magneten versehen ist, welche den Werkzeugträger (2) an eine Lauffläche (1a) an einer Führungsplatte (1) anziehen und außerdem in dem Werkzeugträger (2) eine Mehrzahl von Druckluftdüsen vorgesehen ist, mittels der zwischen dem Werkzeugträger (2) und der Lauffläche (1a) ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager erzeugbar ist, so daß der Werkzeugträger (2) manuell frei entlang der Lauffläche (1a) verfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugbearbeitungs­ vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung.
Es sind Werkzeugbearbeitungsvorrichtungen mit elektromagnetischen Planarmotoren bekannt, bei denen eine ortsfeste Führungsplatte mit einer ebenen Lauffläche aus ferromagnetischem oder weichmagnetischem Material vorgesehen ist.
Die Lauffläche weist ein gekreuztes Polraster auf, mit welchem ein mit einem Elektromagnetsystem mit Permanenterregung versehener Werkzeugträger mit einem elektromagnetischen Zweikoordinaten-Hybridschrittmotor als Direktantrieb zusammenwirkt. Als Werkzeug kann beispielsweise eine Laseroptik oder ein mechanisches Werkzeug vorgesehen sein. Der Hybridschrittmotor wird von einer Steuervorrichtung gemäß einem vorbestimmten Bearbeitungsprogramm gesteuert.
Durch die Erfindung werden eine Werkzeugbearbeitungs­ vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung geschaffen, mit denen ein Bearbeiten unabhängig von einem von einer Steuervorrichtung ausgeführten Steuerprogramm ermöglicht ist.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung weist in einer ersten Ausführungsform eine ortsfeste Führungsplatte mit einer von weichmagnetischem oder ferromagnetischem Material ausgebildeten Lauffläche auf. Auf dieser Lauffläche ist ein antriebsloser Werkzeugträger zweidimensional bewegbar. Der- Werkzeugträger ist mit einer Mehrzahl von Magneten versehen, von welchen er an die Lauffläche angezogen wird. Außerdem sind in dem Werkzeugträger Druckluftdüsen vorgesehen. Durch Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen und die Anziehungskraft der Magneten wird ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager erzeugt, auf dem der Werkzeugträger frei beweglich entlang der Lauffläche verfahrbar ist. Dadurch kann der Werkzeugträger von Hand verfahren werden. Durch Abschalten der Druckluftzufuhr wird der Werkzeugträger von den Magneten bis in den Kontakt mit der Lauffläche gezogen und in dieser Weise fixiert.
In einer zweiten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung eine ortsfeste Führungsplatte mit einer von weichmagnetischem oder ferromagnetischem Material ausgebildeten Lauffläche auf. Die Lauffläche ist eben ausgebildet und in der Lauffläche ist ein zweidimensionales, gekreuztes Polraster ausgebildet. Der Werkzeugträger weist ein Elektromagnetsystem mit Permanenterregung auf. Der Werkzeugträger weist ferner eine Mehrzahl von Druckluftdüsen auf. Durch Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen wird im Zusammenwirken mit den Magneten zwischen dem Werkzeugträger und der Lauffläche ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager ausgebildet. Das Elektromagnetsystem wird von einer Steuervorrichtung gesteuert, so daß es mit dem gekreuzten Polraster als Zweikoordinaten- Hybridschrittmotor zum gesteuerten zweidimensionalen Verfahren des Werkzeugträgers zusammenwirkt. Erfindungsgemäß kann durch Abschalten der Stromzufuhr zu dem Elektromagnetsystem und/oder durch Entkoppeln des Werkzeugträgers von dem Polraster bei bestehendem Druckluftlager erreicht werden, daß der Werkzeugträger nun manuell entlang der Führungsplatte frei beweglich verfahren werden kann.
Durch die Erfindung ist es möglich, den Werkzeugträger bei Bedarf manuell zu verfahren und das jeweilige Werkstück manuell frei geführt zu bearbeiten. So kann ein Bearbeitungsvorgang unabhängig von dem jeweiligen Steuerprogramm des elektromagnetischen Direktantriebs durchgeführt werden. Auch ist es beispielsweise möglich, ein Bearbeitungsprogramm an einer Stelle zu unterbrechen, manuell geführt einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt durchzuführen und anschließend das Programm fortzuführen. Hierzu ist vorzugsweise eine Meßvorrichtung zum Messen der Positionskoordinaten des Werkzeugträgers relativ zur Lauffläche vorgesehen, so daß die von der Meßvorrichtung gelieferte Anfangsposition des Werkzeugträgers bei der Wiederaufnahme des Bearbeitungsprogrammes in die Steuervorrichtung einlesbar ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei dieser zweiten Ausführungsform die Werkzeugbearbeitungsvorrichtung, deren Werkzeugträger ein Elektromagnetsystem mit Permanenterregung als Zweikoordinaten-Hybridschrittmotor- Direktantrieb aufweist, wahlweise motorisch angetrieben oder antriebslos betrieben werden. Für den antriebslosen Betriebsmodus wird die Stromzufuhr zu dem Elektromagnetsystem der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung abgeschaltet. Zusätzlich oder alternativ wird das Elektromagnetsystem von, dem Polraster entkoppelt. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß der Werkzeugträger mit einem Ruck aus der Ausrichtung der Magnete auf die Pole des Polrasters herausgedreht wird. Sodann kann der Werkzeugträger manuell verfahren werden.
Dies kann insbesondere geschehen durch Verfahren des Werkzeugträgers entlang einer Schablone, an der der Werkzeugträger bei seiner Bewegung geführt wird. Anstelle einer Schablone kann auch eine andere Führungsschiene vorgesehen sein, beispielsweise ein Lineal. Die Führungsschiene kann ortsfest angeordnet sein oder unabhängig von dem Werkzeugträger verstellbar sein. Beispielsweise ist es möglich, den Werkzeugträger z. B. in einer Kulissen- oder Schlitzführung zu führen, die mit dem laufenden Werkstück mitbewegt wird, so daß der Werkzeugträger entsprechend des Verlaufes der Kulissen- oder Schlitzführung nachgeführt wird. Dabei kann der Werkzeugträger mittels der Kulissen- oder Schlitzführung auch quer zu der Bewegungsrichtung des Werkstücks verstellbar sein.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform aus Fig. 1.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, weist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung auf: eine Führungsplatte 1 mit einer ebenen Lauffläche 1a und einen auf der Lauffläche 1a angeordneten Werkzeugträger 2, ein Griffstück 3 an dem Werkzeugträger, ein Werkzeug 4, eine vertikale Stütze 6 und eine Grundplatte 8.
Die Führungsplatte 1 kann aus einem unmagnetischen Material wie beispielsweise Aluminium hergestellt sein. Alternativ dazu kann die Führungsplatte auch aus Kunststoff, beispielsweise einem Verbundwerkstoff hergestellt sein. Zum Verbessern der Stabilität der Führungsplatte 1 kann diese eine Wabenstruktur aufweisen.
Die Lauffläche 1a wird von einem weichmagnetischen oder ferromagnetischen Material ausgebildet. Unter der Lauffläche 1a ist der Werkzeugträger 2 angeordnet. Der Werkzeugträger 2 weist eine Mehrzahl von Magneten auf. Die Magneten ziehen den Werkzeugträger 2 magnetisch "über Kopf" an die Lauffläche 1a an. Dabei sind die Magnete mit Rückschlußleisten versehen, welche zusammen mit der ferromagnetischen oder weichmagnetischen Lauffläche 1a das Schließen des magnetischen Kreises sicherstellen. Außerdem kann der Werkzeugträger mit gesonderten Haltemagneten und dafür geeigneten Rückschlußleisten versehen sein, welche bei "über Kopf" Anordnung einen Teil der oder die ganze Gewichtskraft des Werkzeugträgers 2 und des daran angebrachten Werkzeugs 4 kompensieren.
Die "über Kopf" Anordnung wird bevorzugt zum Bearbeiten von kleineren Werkstücken verwendet. Es kann jedoch auch erforderlich sein, beispielsweise beim Bearbeiten von großen Werkstücken oder beim Bearbeiten von unterschiedlichen, räumlich verteilten Werkstücken, daß die Führungsplatte entlang dem Fußboden eines Bearbeitungsraumes oder auf einer Tischplatte angeordnet ist und der Werkzeugträger auf der Führungsplatte angeordnet und entlang dieser bewegbar ist. Beispielsweise kann die Führungsplatte auch vertikal bzw. schräg angeordnet sein, wie beispielsweise zum Bearbeiten von großen, vertikal angeordneten Werkstücken bzw. zum Bearbeiten senkrecht zu schräg angeordneten Werkstückoberflächen oder zum Bearbeiten von Werkstücken in beliebigem Winkel, wie beispielsweise beim Abfasen von Rändern eines komplex gestalteten Werkstücks.
In dem Werkzeugträger ist eine Mehrzahl von gegen die Lauffläche 1a gerichteten Druckluftdüsen vorgesehen. Durch Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen wird auf den Werkzeugträger 2 eine Kraft von der Lauffläche 1a weg ausgeübt und in Zusammenwirken mit der von dem Magneten des Werkzeugträgers 2 ausgeübten magnetischen Anziehungskraft an die Lauffläche 1a wird zwischen dem Werkzeugträger 2 und der Lauffläche 1a ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager ausgebildet. Dabei können die Druckluftdüsen gleichmäßig über die Fläche des Werkzeugträgers verteilt sein oder alternativ dazu kann auch eine einzige Druckluftdüse oder nur eine geringe Anzahl von Druckluftdüsen in der Fläche des Werkzeugträgers 2 angeordnet sein. Ist die Druckluftversorgung abgeschaltet, so ist der Werkzeugträger an die Lauffläche 1a bis in den Kontakt mit dieser angezogen. In diesem Zustand ist der Werkzeugträger nur gegen hohe Reibungskräfte des Werkzeugträgers bezüglich der Lauffläche 1a bewegbar und ist auf diese Weise einfach an der Lauffläche 1a fixiert, beispielsweise um bei festgelegtem Werkzeugträger ein Werkstück manuell frei unter dem Werkzeug hindurchzuführen, ähnlich wie beim Bearbeiten mit einer Säge. Insbesondere wird dabei das Werkstück entlang einer Seitenführung oder auf einem Schlitten geführt bewegt. An dem Werkzeugträger 2 können zusätzlich an dessen der Lauffläche 1a zugewandter Oberfläche Reibelemente angeordnet sein, welche die Reibungskräfte gegen ein Bewegen des Werkzeugträgers 2 relativ zu der Lauffläche 1a bei abgeschalteter Druckluftversorgung erhöhen, um beim Betreiben der Werkzeugbearbeitungsvorrichtung mit festgelegtem Werkzeugträger 2 große auf das Werkzeug 4 einwirkende Kräfte kompensieren zu können.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist die ebene Lauffläche 1a ein zweidimensionales, gekreuztes Polraster 9 auf und der Werkzeugträger 2 weist ein Elektromagnetsystem auf. Das Elektromagnetsystem wirkt mit dem Polraster 9 als Zweikoordinaten-Hybridschrittmotor als Direktantrieb zusammen.
Die Figuren stehen aber gleichzeitig für eine Ausführungs­ form, bei der der Werkzeugträger 2 nicht motorisch angetrieben ist und nur manuell verfahrbar ist. In diesem Fall ist die Lauffläche ohne das Polraster 9 ausgeführt und wird kein an eine Steuerungsvorrichtung angeschlossenes Elektromagnetsystem, sondern ein Permanentmagnetsystem und/oder ein ungesteuertes Elektromagnetsystem verwendet.
Wenn das Polraster und das gesteuerte Elektromagnetsystem als Direktantrieb vorhanden sind, ist der Werkzeugträger entlang der Lauffläche 1a motorisch zweidimensional gesteuert bewegbar. Das zweidimensionale Polraster 9 kann nach dem Sawyer-Prinzip ausgebildet sein, so daß der Werkzeugträger durch eine geeignete Abfolge von Steuerimpulsen an die Elektromagneten des Elektromagnetsystems motorisch und programmgeführt entlang der Lauffläche 1a verfahrbar ist.
Anstatt motorisch kann der Werkzeugträger auch manuell entlang der Lauffläche 1a verfahren werden. Hierzu wird die Stromversorgung des Elektromagnetsystems abgeschaltet wohingegen die Druckluftzufuhr zur Aufrechterhaltung des mithilfe der Permanentmagnete magnetisch vorgespannten Druckluftlagers eingeschaltet bleibt. Dabei schwimmt der Werkzeugträger auf dem Druckluftkissen des magnetisch vorgespannten Druckluftlagers manuell leicht beweglich auf der Lauffläche 1a. Insbesondere geht die Widerstandskraft gegen ein Verschieben des Werkzeugträgers gegen Null, wenn der Werkzeugträger zusätzlich durch einen kleinen Ruck aus der Ausrichtung der Magnete auf die Pole des Polrasters herausgedreht und dadurch entkoppelt wird. Der entkoppelte stromlose Werkzeugträger mit aufrechterhaltenem magnetisch vorgespanntem Druckluftlager ist manuell frei entlang der Lauffläche 1a verfahrbar. Insbesondere wird der stromlose entkoppelte Werkzeugträger manuell entlang einer Schablone oder einem Lineal oder einer anderen Führungsschiene geführt verfahren, beispielsweise entlang einer einfachen geometrischen Formen entsprechenden Schablone oder einer Schlitzschablone.
Alternativ dazu kann der Werkzeugträger bei aufrechterhaltenem Druckluftlager und eingeschalteter Stromversorgung des Elektromagnetsystems durch einen Ruck aus der Ausrichtung der Magnete auf die Pole des Polrasters herausgedreht und entkoppelt werden. Auch in diesem Zustand kann der Werkzeugträger entlang der Lauffläche 1a zweidimensional verfahren werden. Dabei entfaltet der entkoppelte, aber bestromte Werkzeugträger gegen ein Verschieben auf der Lauffläche 1a jedoch höhere Widerstandskräfte als der entkoppelte stromlose Werkzeugträger.
An dem Werkzeugträger 2 ist ein Griffstück 3 vorgesehen, mittels welchem der Werkzeugträger 2 im manuellen Betriebsmodus manuell bewegbar ist.
An dem Werkzeugträger 2 ist ein Werkzeug 4 angeordnet.
Das Werkzeug 4 kann ein Strahlwerkzeug, wie beispielsweise ein Laserstrahlwerkzeug oder ein Wasserstrahlwerkzeug, oder ein mechanisches Werkzeug sein, wie beispielsweise ein Schleif-, Fräs-, Bohr-, Gravier-, Ritz- oder Schneidwerkzeug. Abhängig von dem verwendeten Werkzeug und dessen Hilfsvorrichtungen liegen unterschiedliche Arten von Werkzeugbearbeitungs­ vorrichtungen vor.
Bevorzugt wird die Erfindung bei einer Laserbearbeitungsvorrichtung angewendet. Bei einem Laserstrahlwerkzeug ist auf dem Werkzeugträger 2 der komplette Laser oder ein Teil davon, oder die Bearbeitungsoptik, die mittels Lichtleiter oder über einen Spiegelgelenkarm mit dem Laser optisch verbunden ist, angeordnet, wobei beispielsweise eine Hilfsvorrichtung, z. B. eine Fokussierung, auf dem Werkzeugträger 2 angeordnet sein kann, mittels welcher die Bearbeitungsoptik relativ zu dem Werkzeugträger bewegt wird. Wenn das Werkzeug 4 ein Wasserstrahlwerkzeug ist, sind auf dem Werkzeugträger beispielsweise eine Wasserstrahldüse, ein Wasserschlauch und eine Vorrichtung zur Höhenverstellung der Wasserstrahldüse relativ zu dem Werkzeugträger auf dem Werkzeugträger 2 angeordnet.
Im Falle eines Schneidwerkzeuges als Werkzeug 4 ist beispielsweise eine Trennklinge auf dem Werkzeugträger 2 angeordnet, wobei die Trennklinge mittels einer Hilfsvorrichtung in unterschiedlichen Winkeln bezüglich des Werkstückes angeordnet werden kann. Im Falle eines Fräs-, Bohr, Gravier- oder Schleifwerkzeuges als Werkzeug 4 ist auf dem Werkzeugträger 2 zusätzlich zu dem Werkzeug 4 eine jeweils geeignete Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Werkzeuges und eine jeweils geeignete Hilfsvorrichtung vorgesehen, wie beispielsweise eine Höhen- oder Winkelverstellvorrichtung.
Zusätzlich zu dem Werkzeug 4 kann eine ortsfeste Schablone 7 oder dergleichen Führungsschiene vorgesehen sein, welche zum Bearbeiten des Werkstücks 5 gemäß einer vorgegeben Form verwendbar ist. Es kann auch ein Lineal vorgesehen sein, entlang welchem der Werkzeugträger 2 bzw. das Werkzeug 4 verfahren wird. Mittels der Schablone oder dem Lineal kann beispielsweise ein gerader Schnitt durch das Werkstück 5 ausgeführt werden, eine Linie als Markierung auf dem Werkstück 5 aufgebracht werden, oder Ritzungen, Gravuren oder Schweißungen können an dem Werkstück ausgeführt werden.
Die Schablone, Kulisse oder sonstige Führungsschiene kann ortsfest oder gesondert verstellbar sein, z. B. mittels einer Hilfsvorrichtung, welche ein Verstellen der Schablone bzw. des Lineals entlang einer zu der Führungsplatte parallelen Ebene ermöglicht. Die Schablone 7 kann auch eine Negativschablone zum Ausschneiden einer gewünschten Form aus dem Werkstück 5 sein, wie beispielsweise einfache geometrische Formen. Aus Fig. 3 ist eine einfache Schablone 7 ersichtlich. Mittels dieser Schablone, welche hier eine Negativschablone ist, können beispielsweise kreisförmige Ausschnitte eines Werkstückes 5 erhalten werden.
Die Schablone 7 kann auch eine Schriftschablone sein, mittels der ein Werkstück 5 beschriftet wird oder ein gewünschter Schriftzug aus einem Werkstück 5 ausgeschnitten werden kann.
Zum Führen des Werkzeugträgers 2 bzw. des Werkzeugs 4 entlang der Schablone 7 kann eine Hilfsvorrichtung an dem Werkzeugträger 2 bzw. dem Werkzeug 4 vorgesehen sein. Diese Hilfsvorrichtung ist beispielsweise ein zentriert mit dem Werkzeug, d. h. entlang der senkrecht zu dem Werkzeugträger und durch die Mitte des Wirkungsbereichs des Werkzeuges verlaufenden Achse angeordneter Führungsstift. Dieser wird z. B. in einer Schriftschablone geführt. Insbesondere ist um den Führungsstift eine Hülse angeordnet und der Führungsstift wird mittels der an dem Führungsstift angeordneten Hülse entlang der Schablone geführt.
Zusätzlich zu der Hilfsvorrichtung kann eine Übersetzungsvorrichtung, vergleichbar einem zum Zeichnen verwendeten Schwanenhals, vorgesehen sein, mittels welcher die Schablone 7 in veränderlichem Maßstab auf das Werkstück 5 angewendet werden kann. Dabei greift die Übersetzungs­ vorrichtung mit dem Werkzeug zentriert an.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugbearbeitungs­ vorrichtung die Führungsplatte 1 an einer vertikalen Stütze 6 befestigt, so daß die Führungsplatte 1 horizontal angeordnet ist und sich die Lauffläche 1a an der Unterseite der Führungsplatte 1 befindet. Die vertikale Stütze 6 ist an einer Grundplatte 8 befestigt. Auf der Grundplatte 8 kann ein Werkstück 5 mittels eines geeigneten Werkstückhalters angeordnet sein.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A aus Figür 1. Aus Fig. 2 ist der zulässige Verfahrbereich "B" des Werkzeugs 4 an dem Werkzeugträger 2 entlang der Lauffläche 1a für motorischen Betrieb ersichtlich. Der Werkzeugträger 2 kann entlang der gesamten Lauffläche 1a verfahren werden. Der Verfahrbereich des Werkzeuges 4 ist jedoch von der Position des Werkzeuges 4 relativ zu dem Werkzeugträger 2 bestimmt. Bei motorisch verfahrenem Werkzeugträger 2 führt die Anordnung des Werkzeuges 4 auf dem Werkzeugträger 2 zu einer Einschränkung des Verfahrbereiches des Werkzeugs 4 von der ganzen Fläche der Lauffläche 1a auf den durch die mit "B" bezeichnete Fläche begrenzten Verfahrbereich, weil der Werkzeugträger nicht motorisch gegenüber dem Polraster 9 verdreht werden kann. Bei einer exzentrischen Anordnung des Werkzeuges 4 an dem Werkzeugträger 2 hingegen kann im entkoppelten Betrieb maximal eine allseitig um das Maß der Exzentrizität vergrößerte Fläche der Lauffläche 1a als Verfahrbereich für das Werkzeug 4 genutzt werden, indem der Werkzeugträger 2 mit daran exzentrisch angeordnetem Werkzeug 4 manuell verfahren und dabei um die senkrecht zur Lauffläche 1a verlaufende Symmetrieachse des Elektromagnetsystems des Werkzeugträgers 2 entsprechend verdreht wird. Ist die Exzentrizität so groß; daß die Werkzeugachse außerhalb der Gleitfläche des Werkzeugträgers liegt, kann je nach Form des Werkzeugträgers und dem Verdrehwinkel der nutzbare Verfahrbereich auch größer als die Lauffläche 1a sein.

Claims (13)

1. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung, mit einer ortsfesten Führungsplatte, einer von weichmagnetischem oder ferromagnetischem Material ausgebildeten ebenen Lauffläche, und einem antriebslosen Werkzeugträger, der eine Mehrzahl von Magneten, mittels denen der Werkzeugträger an die Lauffläche angezogen wird, und eine Mehrzahl von Druckluftdüsen aufweist, mittels denen zwischen dem Werkzeugträger und der Lauffläche im Zusammenwirken mit den Magneten ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager erzeugbar ist, so daß der Werkzeugträger manuell entlang der Lauffläche frei beweglich verfahrbar ist.
2. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung mit einer ortsfesten Führungsplatte (1), einer von weichmagnetischem oder ferromagnetischem Material ausgebildeten ebene Lauffläche (1a) mit einem gekreuzten Polraster (9), und einem Werkzeugträger (2), der ein Elektromagnetsystem mit Permanentmagneterregung, das als Zweikoordinaten-Hybridschrittmotor-Direktantrieb mit dem Polraster (9) zusammenwirkt, und eine Mehrzahl von Druckluftdüsen aufweist, mittels denen zwischen dem Werkzeugträger (2) und der Lauffläche (1a) im Zusammenwirken mit den Magneten ein magnetisch vorgespanntes Druckluftlager erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) durch Abschalten der Stromversorgung des Elektromagnetsystems und/oder durch Entkoppeln des Werkzeugträgers (2) aus der Ausrichtung des Elektromagnetsystems von dem Polraster (9) jeweils unter Aufrechterhalten der Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen und daher der Ausbildung des magnetisch vorgespannten Druckluftlagers manuell entlang der Lauffläche (1a) frei beweglich verfahrbar ist.
3. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ortsfeste oder gesondert verstellbare Schablone (7) oder dergleichen Führungsschiene vorgesehen ist, entlang welcher der Werkzeugträger (2) manuell geführt verfahrbar ist.
4. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) zusätzlich zu dem Elektromagnetsystem Haltemagneten aufweist.
5. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (1) und die Lauffläche (1a) im Winkel zur Horizontalen angestellt verlaufen.
6. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsplatte (1) und die Lauffläche (1a) über dem Werkzeugträger (2) angeordnet sind und der Werkzeugträger (2) über Kopf magnetisch an der Lauffläche (1a) aufgehängt ist.
7. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftversorgung der Druckluftdüsen abschaltbar ist, so daß der Werkzeugträger (2) magnetisch in den Reibungskontakt mit der Lauffläche (1a) gezogen und fixiert gehalten ist.
8. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche ein mechanisches Werkzeug, insbesondere ein Schreib-, Gravier-, Schleif-, Schneid-, Ritz- oder Fräswerkzeug, oder - vorzugsweise - ein Strahlwerkzeug (4), insbesondere ein Laser- oder Wasserstrahlwerkzeug aufweist.
9. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Schablone (7) oder dergleichen Führungsschiene mit dem bewegten Werkstück (5) mitbewegbar ist.
10. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Werkzeugträger (2) um die senkrecht zu der Lauffläche (1a) verlaufende Symmetrieachse verdrehbar ist und das Werkzeug (4) an dem Werkzeugträger (2) exzentrisch zu der Symmetrieachse angeordnet ist.
11. Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche eine Meßvorrichtung aufweist, von der die Positionskoordinaten des Werkzeugträgers (2) auf der Lauffläche (1a) ermittelbar sind.
12. Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei welchem jeweils unter Aufrechterhalten der Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen und daher Ausbildung des magnetisch vorgespannten Druckluftlagers die Stromversorgung des Elektromagnetsystems des Werkzeugträgers (2) abgeschaltet wird und/oder das Elektromagnetsystem des Werkzeugträgers (2) von dem Polraster (9) entkoppelt wird und der Werkzeugträger manuell entlang der Lauffläche (1a) verfahren wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem der Werkzeugträger (2) nach dem Abschalten der Stromzufuhr des Elektromagnetsystems und/oder dem Entkoppeln des Elektromagnetsystems manuell über ein Führungselement an einer Schablone (7) oder dergleichen Führungsschiene geführt verfahren wird.
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