DE2415118A1

DE2415118A1 - Programme controlled drilling machine - workpiece and drill movement utilizing a cam track with adjustable cams

Info

Publication number: DE2415118A1
Application number: DE2415118A
Authority: DE
Inventors: Juergen Kimmich
Original assignee: ARBOGA MASKIN AB
Current assignee: ARBOGA MASKIN AB
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1974-03-28
Publication date: 1975-10-16

Abstract

The programme control is used for the movement of the workpiece at right angles to the drilling direction, for the tool infeed against the workpiece and for the cross movement of the drilling head in a direction at right angles to workpiece and tool movements. A stationary cam track is used to carry the programme for the cross movements of the drilling head. The cam track carries a number of cams the position of which can be adjusted. The drill head carries probes which engage with the cams and operate limit switches. The arrangement is especially suitable for double column drills with traverse as used for drilling of beams used in structures. Each drilling head on this machine has its own cam arrangement.

Description

Programmgesteuerte Bohrmaschine Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit programmgesteuerten Vorschubantrieben für den Werkstückvorschub quer zur Bohrrichtung, für den Werkzeugvorschub gegen das Werkstrick und fiir eine Querverschiebung des Bohrkopfes in einer zur Werkstückvorschub- und erkzzugvorschubrichtung senkrechten Richtung. Program-controlled drilling machine The invention relates to a drilling machine with program-controlled feed drives for the workpiece feed transverse to the drilling direction, for the tool feed against the work rope and for a transverse shift of the Drilling head in a direction perpendicular to the workpiece feed and tool feed direction Direction.

Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Bohrmaschine, die als Portal bohrmaschine für Stahlprofilträger für Bauzwecke ausgebildet ist und insbesondere drei Bohrköpfe zur Bearbeitung der beiden Wiensche und des I-ílttelsteges des Trägers aufweist. Hier erfolgt der l;serks-tückvorschub selbstverständlich in Längsrichtung des Trägers und die Q:.uerverschiebung der Bohrköpfe senkrecht zu der Längsachse des Trägers. In particular, but not exclusively, the invention relates on such a drilling machine, which is used as a portal drilling machine for steel profile girders is designed for construction purposes and in particular three drill heads for processing the both Wiensche and the I-ílttelsteg of the carrier. here Of course, the l; serks-piece feed takes place in the longitudinal direction of the girder and the Q: overtravel of the drill heads perpendicular to the longitudinal axis of the beam.

Es ist möglich, bei derartigen Bohrmaschinen den gesamten Arbeitsablauf numerisch, z.B. durch einen Lochstreifen, zu steuern, wobei der Lochstreifen die Steuerbefehle für alle drei oben genannten Vorschubantriebe aufweist. Dies hat aber den Nachteil, daß es sehr schwierig ist, das Arbeitsprogramm zu ändern. Es kommt häufig vor, daß bei einer Vielzahl von nacheinander zu bearbeitenden Trägern zwar die Positionen in Längsrichtung des Trägers, an denen Bearbeitungsvorgänge erforderlich sind, bei allen rilrigern gleich sind, die Arbeitsvorgang bei diesen einzelnen Positionen aber verschieden sind, so daß z.B. bei der einen Position nur ein einziges Loch, bei anderen Positionen aber mehrere Löcher nebeneinander in unterschiedlichen Abständen gebohrt werden sollen. It is possible to use the entire workflow with such drills numerically, e.g. by means of a punched tape, whereby the punched tape is the Has control commands for all three of the above-mentioned feed drives. But this has the disadvantage that it is very difficult to change the work program. It is coming often before that with a large number of carriers to be processed one after the other the positions in the longitudinal direction of the beam where machining operations are required are the same for all rilrigern, the work process for these individual positions but are different, so that e.g. in one position only a single hole, in other positions, however, several holes next to each other at different distances should be drilled.

Jede Änderung des Bohrprogramms an einer bestimmten Position des Trägers würde das Erstellen eines neuen kompletten Lochstreifens erforderlich machen.Any change in the drilling program at a specific position on the carrier would require the creation of a new complete punched tape.

Gemäß der Erfindung wird deshalb die Programmsteuerung "dezentro-lisiert". Dies geschieht dadurch, daß als Programmträger für die Querbewegung des bzw. jedes Bohrkopfes eine feststehende iFockenbahn mit einer Anzahl von parallel zur Querbewegung verstellbaren und feststellbaren Nocken vorgesehen ist, und daß mit dem Bohflkopf ein ilockenabtaster mit den einzelnen Nocken zugeordneten Stößeln zum Betätigen von Grenzschaltern für den Verschiebungsantrieb vorgesehen ist. According to the invention, the program control is therefore "decentralized". This is done in that as a program carrier for the transverse movement of the or each Drill head a fixed iFockenbahn with a number of parallel to the transverse movement adjustable and lockable cams provided is and that with the boring head an ilockenabtaster with the individual cams assigned tappets is provided for actuating limit switches for the displacement drive.

Insbesondere wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Nocken von Hand verstellbar sind und federnd mit einer Einrastverzahnung zusammenwirken, ist es außerordentlich leicht möglich, die an den einzelnen Längspositionen des Trägers auszuführenden "Un-terprogramme" zu ändern. In particular if according to a preferred embodiment of the invention the cams are adjustable by hand and resiliently interact with a locking toothing, it is extremely easy to find the individual longitudinal positions of the To change the carrier's "sub-programs".

Eine Ausführungsforin der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings explained.

Fig. 1 zeigt in schematischer Vorderansicht eine Portalbohrmaschine mit erfindungsgemäßer Nockensteuerung. Fig. 1 shows a schematic front view of a portal drilling machine with inventive cam control.

Fig. 2 zeigen in Vorderansicht bzw. im Schnitt nach und 3 111-111 Einzelheiten der erfindungsgemäßen Nockensteuerung. Fig. 2 show a front view and in section according to and 3 111-111 Details of the cam control according to the invention.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Portalbohrmaschine dient zum vorzugsweise numerisch gesteuerten Bohren von Baustahlprofilträgern. Das zu bohrende Werkstück 1 wird auf einer Rollenbahn 2 durch nicht dargestellte Fördermittel vorgeschoben und in der jeweils gewünschten Bearbeitungsstellung mittels Klemmbacken 3 festgestellt. Das Portalgerüst der Maschine trägt drei Bohraggregate V, Y und Z. Die Aggregate V und Y bohren horizontal und können mittels Stellmotoren, 4, 5 an Leitspindeln 6, 7 lotrecht verstellt werden. Das Aggregat Z bohrt lotrecht von oben und kann mittels eines Stellmotors 8 und einer Leitspindel 9 horizontale Stellbewegungen ausführen. Gegebenenfalls können weitere Stelleinrichtungen zum Verschieben der Bohrkopf auch in zu den Spindeln 6, 7, 9 senkrechten Richtung oder zum Schrägstellen der Bohrachsen vorgesehen sein. Die das Bohrwerkzeug aufnehmenden Bohrspindeln 10, 11, 12 jedes Bohraggregates werden durch Antriebsmotoren 13, 14, 15 mit Getriebe- bzw. Schaltkästen 16, 17, 18 mit verschiedenen Wählbaren Geschwindigkeitsstufen angetrieben. The portal drilling machine shown schematically in Fig. 1 is used for preferably numerically controlled drilling of structural steel profile girders. The one to be drilled Workpiece 1 is advanced on a roller conveyor 2 by conveying means not shown and in the desired machining position by means of clamping jaws 3 noted. The portal frame of the machine carries three drilling units V, Y and Z. The units V and Y drill horizontally and by means of servomotors, 4, 5 be adjusted vertically on lead screws 6, 7. The unit Z drills perpendicularly from above and can 9 horizontal adjusting movements by means of a servomotor 8 and a lead screw carry out. If necessary, further adjusting devices for moving the Drill head also in the direction perpendicular to the spindles 6, 7, 9 or for inclination the drilling axes be provided. The drilling spindles 10 receiving the drilling tool, 11, 12 of each drilling unit are driven by drive motors 13, 14, 15 with gear or switch boxes 16, 17, 18 with different selectable speed levels driven.

Zum programmgesteuerten Bohren können der Vorschub des Werkstücks 1 auf der Rollenbabn, seine Festlegung durch die Klemmbacken 3 sowie die Vorschubbewegungen und der jeweilige Antrieb der Bohrspindeln mittels einer (nicht dargestellten) lochstreifengesteuerten numerischen Steueranlage automatisch geschaltet werden. Ferner kann eine automatisch richtige Wahl der an das Werkzeug angepaßten Geschwindigkeitsstufe dadurch automatisch bewirkt werden, daß die Werkzeuge mit SchnellspannhUlsen in Halterungen 21, 22, 23 eines pultartigen Werkzeugmagazins neben der Maschine angeordnet sind, wobei diese Halterungen Schalter 24, 25, 28 aufweisen, die jeweils beim Herausnehmen eines Werkzeugs betätigt werden und über eine Leitung 27 die Wahl der entsprechenden Geschwindigkeitsstufe steuern. The feed of the workpiece can be used for program-controlled drilling 1 on the Rollebabn, its definition by the clamping jaws 3 and the feed movements and the respective drive of the drilling spindles by means of a perforated strip-controlled (not shown) numerical control system can be switched automatically. Furthermore, an automatic correct selection of the speed level adapted to the tool thereby automatically caused that the tools with quick-release sleeves in holders 21, 22, 23 of a desk-like tool magazine are arranged next to the machine, wherein these brackets have switches 24, 25, 28, each when removing a Tool are operated and via a line 27 the selection of the appropriate speed level steer.

Für die Steuerung der Stellbewegungen der Bohraggregate Y, V, Z sind jeweils parallel zu den Leitspindeln 6, 7, 9 ortsfeste Nockenbahnen 31, 32, 33 angeordnet, in denen Nocken (z.B. 34, 35) von Hand verstellbar sind. Diese Nocken sind (in Fig. 1 nicht dargestellt) Nockenabtaster zugeordnet, welche bei Berührung mit dem Nocken Endschalter betaligen und dadurch die jeweilige Verschiebung des ßohraggregates in der gewünschten Stellung abstoppen. Diese Nockenbahnen, okken und Nockenabtaster können z.B. entsprechend Fig. 2 und 3 ausgebildet sein. For controlling the positioning movements of the drilling units Y, V, Z are Fixed cam tracks 31, 32, 33 each arranged parallel to the lead screws 6, 7, 9, in which cams (e.g. 34, 35) can be adjusted by hand. These cams are (in Fig. 1 not shown) assigned to the cam scanner, which when in contact with the cam Actuate the limit switch and thereby the respective displacement of the drilling unit stop in the desired position. These cam tracks, okks and cam tracers can for example be designed according to Figs.

Die Nockenbahn 31, die bei den dargestellten Beispiel z.B. acht verschiebbare Nocken aufweist, hat ebenso viele Längsschlitze 37, an denen die Nocken geführt sind. Jeder Nocken (z.B. 34) besteht (vgl. Fig. 3) aus einem Oberteil 38 und einem Unterteil 39, die durch Stifte 40 durch den Schlitz 37 hindurch verbunden sind. Die Nockenbahn 31 trägt auf der Rückseite eine Verzahnung 42, vorzugsweise mit einem Zahnabstand von 1 mm. In diese Verzahnung greifen Zähne 43 am Unterteil 39 des Nockens ein. Federn 41, die in Ausnehmungen des Oberteils 38 untergebracht sind, drücken eine lose Gleitplatte 44 aus reibungsarmem material, z.B. Polyamid, gegen die Vorderseite der Nockenbahn 31, wodurch die Zähne 43 in den Jingriff gegen die Verzahnung 42 gezogen werden. Die Federn 41 sind so bemessen, daß man das Oberteil 38 mit der Hand gegen die Nockenbahn 31 drücken, dadurch die Zähne 43 außer Eingriff mit der Verzahnung 42 bringen und dann den ganzen Nocken 34 von Hand lelgs des Schlitzes 37 in die geaMnschte Stellung verschieben kann, wo er dann selbsttätig in die Verzahnung 42 wieder einrastet. Auf diese Weise ist eine einfache und rasche Verstellung mit einer Positionier-Teilung von 1 mm möglich. The cam track 31, which in the example shown, for example, eight displaceable Has cams, has just as many longitudinal slots 37 on which the cams are guided are. Each cam (e.g. 34) consists (see Fig. 3) of an upper part 38 and a Lower part 39, which are connected by pins 40 through the slot 37. The cam track 31 carries a toothing 42, preferably with one, on the rear side Tooth spacing of 1 mm. Teeth 43 on the lower part 39 of the cam engage in this toothing a. Springs 41, which are accommodated in recesses in the upper part 38, press a loose sliding plate 44 made of low-friction material, e.g. polyamide, against the front the cam track 31, causing the teeth 43 to mesh against the toothing 42 to be pulled. The springs 41 are dimensioned so that the upper part 38 with the Hand press against the cam track 31, thereby the teeth 43 out of engagement with the Bring toothing 42 and then the whole cam 34 by hand lelgs of the slot 37 can move into the desired position, where it then automatically snaps into the toothing 42 again. This is an easy and quick way Adjustment with a positioning division of 1 mm possible.

Diese Positionierung in ganzen Millimetern reicht in der Regel für das Bohren von Bauprofilträgern aus, deh sie liegt im Rahmen der dort vorkommenden Maße. Selbstverständlich kann durch Verwendung einer engeren Verzahnung 42 die Positionier-Teilung gesteigert werden, oder aber zur Vereinfachung eine gröbere Verzahnung entsprechend einer Positionier-Teilung von 2 mm oder 5 mm verwendet werden, was für das Bohren von Bauprofilträgern häufig ausreicht.This positioning in whole millimeters is usually sufficient for the drilling of construction profile supports, deh it is within the scope of the occurring there Dimensions. Of course, by using a narrower toothing 42, the positioning division be increased, or to simplify a coarser toothing accordingly a positioning pitch of 2 mm or 5 mm can be used for drilling of building profile supports is often sufficient.

Jeder Nocken 34 trägt einen Zeiger 45, der mit einer an der Nockenbahn 31 vorgesehenen Millimeterskala zusammenwirkt, so daß die Einstellung jedes Nockens 34 leicht abgelesen werden kann. Each cam 34 carries a pointer 45, which is with one on the cam track 31 provided millimeter scale cooperates, so that the setting of each cam 34 can be easily read.

Eine Trägerplatte 50 des verschiebbaren Bohraggregates trägt eine Reihe von Endschaltern 51 mit Dachstößeln 52, 53, die mit den Unterteilen 39 der Nocken 34 zusammenwirken. Jedem Nocken 34 sind zwei Dachstößel 52, 53 zugeordnet, und entsprechend hat jedes Unterteil 39 eines Nockens 34 zwei gegeneinander versetzte Nockenprofile 54, 55. Die beiden einem Nocken 34 zugeordneten Stößel werden also ungleichzeitig betätigt. Jede Bohreinheit wird im Eilgang so weit in Richtung des Pfeiles 56 verfahren, bis das erste Nockenprofil 54 den zugehörigen Stößel 53 betätigt. Durch entsprechendes Signal vom Schalter 51 wird vom Eilgang auf Langsamgang umgeschal tet. Die Langsamfahrt geht dann so lange weiter, bis das zweite Nockenprofil 55 den zweiten Dachstößel 52 betätigt. A carrier plate 50 of the displaceable drilling unit carries a Series of limit switches 51 with roof plungers 52, 53, which with the lower parts 39 of the Cam 34 cooperate. Two roof tappets 52, 53 are assigned to each cam 34, and accordingly each lower part 39 of a cam 34 has two offset from one another Cam profiles 54, 55. The two tappets assigned to a cam 34 are therefore operated at the same time. Each drilling unit is rapidly moved so far in the direction of the Move arrow 56 until the first cam profile 54 the associated Plunger 53 actuated. A corresponding signal from switch 51 causes rapid traverse switched to slow speed. The slow travel then continues until that second cam profile 55 actuates the second roof tappet 52.

Mit dem zweiten Signal vom Schalter 51 wird der Langsamgang ausgeschaltet und die Bohreinheit auf ihrer Pdhrungsbahn festgeklemmt. Diese Endposition entspricht der eingestellten Position des Steuernockens 34 auf der Skala 46 der Nocken leiste.With the second signal from switch 51, the slow gear is switched off and the drilling unit clamped on its guide track. This end position corresponds to the set position of the control cam 34 on the scale 46 of the cam bar.

Auf diese Weise wird die Lochbandsteuerung der Maschine von den an jeder Längsposition des Trägers auszuführenden Unterprogrammen entlastet, so daß dieser am häufigsten wechselnde Teil des Programmes leicht vom Bedienungsmann von Hand eingestellt werden kann, ohne daß das Hauptprogramm jeweils geändert werden muß. Selbstverständlich werden die Nockenbahnen 31, 32 und 33 an der Maschine derart angebracht, daß sie der z.B. auf der Plattform in Höhe der Rollenbahn 2 stehende Bedienungsmann leicht erreichen kann. In this way, the perforated belt control of the machine is controlled by the each longitudinal position of the carrier relieved of the subroutines to be executed, so that this most frequently changing part of the program can easily be done by the operator of Can be set manually without changing the main program got to. Of course, the cam tracks 31, 32 and 33 on the machine will be of this type attached that it is standing e.g. on the platform at the level of the roller conveyor 2 Operator can easily reach.

Es ist ohne weiteres möglich, mit der erfindungsgemäßen Nockensteuerung nicht nur gleiche, sondern auch verschiedene, an einzelnen Längspositionen des Trägers auszuführenden Bohrprogramme einzustellen, indem nämlich die einzelnen Nocken verschiedenen Längspositionen zugeordnet werden, wobei das Lochstreifen-Hauptprogramm bei jeder Längsposition des Trägers 1 den Befehl gibt, nach welchen der acht Nocken der Nockenleiste sich das jeweilige ßohraggregat an dieser Stelle zu richten hat. Nan kann z.B. mit den ersten drei lfoclien ein "Unterprogramm" von drei nebeneinander auszuführenden Bohrungen, mit den nächsten vier Nocken jeweils zwei Unterprogramme mit zwei Bohrungen unterschiedlichen Abstandes und mit dem letzten Nocken eine einzelne Bohrung einstellen und mittels des Lochstreifen-Hauptprogramms an jeder Längsposition des Trägers 1 ein anderes dieser "Unterprogramme" ansteuern. It is easily possible with the cam control according to the invention not only the same, but also different ones at individual longitudinal positions of the wearer to set the drilling programs to be carried out, namely by the individual cams different Longitudinal positions are assigned, with the punched tape main program for each Longitudinal position of the carrier 1 gives the command according to which of the eight cams the Cam ledge the respective ßohraggregat has to be directed at this point. For example, Nan can use the first three lfoclien a "subroutine" of three to be carried out side by side Holes, with the next four cams two subroutines with two holes each different distance and set a single hole with the last cam and by means of the punched tape main program at each longitudinal position of the carrier 1 control another of these "subroutines".

Abänderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsform sind im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise können selbstverständlich die Nocken mit dem Bohraggregat mitbewegt und die nockenbetätigten Abtaster stillstehend angeordnet werden. Die ungleichzeitige Betätigung zweier einem Nocken zugeordneter Schalter kann durch entsprechend versetzte Anordnung der Stößel anstatt durch zwei Nockenprofile erreicht werden. Die Zahl der Nocken kann vermehrt oder vermindert werden. Außer der reinen Positionskontrolle ist es auch denkbar, den Nocken andere Steuerfunktionen zuzuordnen, z.B. die Steuerung einer Anzeige des jeweils aus dem iqagazin zu entnehmenden Bohrwerkzeugs. Statt einer Programmsteuerung durch Lochstreifen ist auch eine solche mit zderen Mitteln, z.B. mittels photoelektrisch abtastbarer Programmkarten, bei denen auf einer lichtdurchlässigen Folie die den verschiedenen Längspositionen sowie den dort anzusteuernden Nocken entsprechenden lViatrixfelder lichtundurchlässig geschwärzt sind. Modifications and refinements of the embodiment described are possible within the scope of the invention. For example, of course, the The cams move along with the drilling unit and the cam-operated scanners are stationary to be ordered. The simultaneous actuation of two assigned to one cam Switch can be made by staggering the plungers instead of two Cam profiles can be achieved. The number of cams can be increased or decreased will. In addition to pure position control, it is also conceivable to use other cams Assigning control functions, e.g. controlling a display of the iqagazin to be removed from the drilling tool. Instead of program control by means of punched tape is also one with other means, e.g. by means of photoelectrically scannable Program cards in which the various Longitudinal positions as well as the lViatrix fields corresponding to the cam to be controlled there are blackened opaque.

Claims

a t -t e n ,, {n s, back e

1. Tube machine with program-controlled feed drives for d @ n Workpiece feed transverse to the drilling direction, for the tool feed against the workpiece and for a @uerverschrift the drill head in one for workpiece feed and Tool feed direction vertical direction, d u r c h g e-A e n n z e i c It should be noted that the transverse displacement of the drill head is a fixed program carrier Cam track (31) with a number of adjustable parallel to the direction of displacement and lockable cam (34) is seen and that with the 'drill head a cam scanner with tappets (52, 53) assigned to the individual cams (34) for actuating limit switches (51) is provided for the displacement drive (4, 6).

2. Drilling machine according to claim 1, which as a portal drilling machine for Drilling of steel profile beams is formed and in particular three perpendicular to Longitudinal feed direction of the profile beam has transversely displaceable drilling units, in that each of the three drilling units (Y, V, Z) its own cam track (31, 32, 33) as a program carrier for the transverse shift assigned.

3. Drilling machine according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the cams (34) in longitudinal slots (7) each cam track (31) are adjustable by hand and interact resiliently with a locking toothing (4E).

4. Drill according to one of claims 1 to 3, a result of g e k e n n z e i c h n e t, dat with each cam (34) two rams (52, 53) of the scanner co-operate at the same time, of which the tappet actuated by the cam was the first the switching of the transverse shift from high speed slow speed and the second the stopping of the transverse shift controls.

5. Drilling machine according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that all cams of a cam track are provided with pointers (45), which cooperate with a common length scale (46).

6. Drill according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e that the locking toothing (42) is provided on the inside of the cam track (31) is that each cam (34) by pressing on its front against spring force except Engagement with the toothing can be brought and that between the front part (38) of the Cam and the cam track (31) a slide plate (44) made of low-friction material, in particular polyamide, is arranged.

Blank page