DE2536524B2 - Vorrichtung für eine Nibbelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung berieht sich auf eine Vorrichtung für eine Nibbelmaschnie zum schrittweise selbsttätigen Vorschub des Werkstücks in zumindest einer Koordinatenrichtung, mit einem die Vorschubfreigabezeit erfassenden Schallgeber. Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise durch die DE-AS 16 27 299 bekanntgeworden. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung besteht der Schaltgeber z. B. aus einem ortsfesten Schaltglied und einer daran vorbeidrehbaren, kreissektorförmigen Schaltfahne. Um die verschiedenen Werkstückdichten berücksichtigen zu können, besteht die Schaltfahne aus zwei Einzelsektorblechen, die einander mehr oder weniger stark überlappen können, wodurch der Sektorwinkel kleiner oder größer wire. Die Anordnung und Ausbildung sind dort so gstroffen, daß der Werkstückvorschub eingeschaltet wird, wenn die Schaltfahne das Schaltglied erreicht, und daß beim Verlassen des Schaltglieds durch die Schaltfahne der Werkstückvorschub stillgesetzt wird. Diese Zeitspanne zwischen dem Ein- und Ausschalten des Werkstückvorschubs entspricht, wenn man von einem minimalen Sicherheitsabzug absieht, praktisch der Zeitspanne, während der sich Jer Nibbelstempel außerhalb des Werkstücks befindet. Die Schaltfahne ist drehfest an der Exzenterwelle des Nibbelstempelantriebs befestigt und wird infolgedessen während des Nibbeins kontinuierlich angetrieben.

Bei dieser Vorrichtung muß der erwähnte Sektorwinkel der Schaltfahnc entsprechend dem jeweils zu nibbelnden Material, beispielsweise einer Blechtafel, von Hand eingestellt werden. Eine Weiterbildung dieser vorbekannten Vorrichtung schlägt eine automatische Berücksichtigung der Werkstückdicke vor (DE-PS 25 30 056 - nicht vorveröffentlicht). Dabei wird allerdings nicht der Seklorenwinkel der Sehaltfahne verändert, vielmehr besitzt die Schaltfahne mehrere, wahlweise dem Schaltglied zuordenbare Elemente, mit unterschiedlichem Sektorenwinkel.

Schaltgeber dieser vorbekannten Art können auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verwendung finden, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Es sind auch alle anderen bekannten Arten von Schaltge-

bern geeignet, die, wenn man den erwähnten Sicherheitsabzug außer Betracht läßt, den Werkstückvorschub beim Austauchen des Nibbelstempels aus dem Werkstück freigeben und beim bzw. unmittelbar vor dem nachfolgenden Eintauchen des Nibbelstempels in das Werkstück, d. h. vor dem nachfolgenden Arbeitshub, den Werkstückvorschub wieder stillsetzen.

Beim Nibbeln wird ein Vorschubschritt bestimmter Größe vorgegeben. Des weiteren ergibt sich aus dem Vorstehenden, daß die Vorschubfreigabezeit bei einem dünnen Werkstück wesentlich größer ist als bei einem dickeren. Bei den vorbekannten Nibbelmaschinen wird nun bemängelt, daß beim Nibbeln eines dünnen Werkstücks der Vorschübschritt möglicherweise vor Ablauf der Vorschubfreigabezeit beendet ist. Infolge- Ii dessen steht das Werkstück noch eine Zeitlang still, bevor der nächste Arbeitshub erfolgt. Das bedeutet aber andererseits, daß das Werkstück in diesem Falle unnötigstark beschleunigt und abgebremst bzw. eine unnötig hohe Vorschubgeschwindigkeit gewählt wurde. Bei 2» einem vergleichsweise dicken Werkstück kann es passieren, daß der vorgegebene Vorschubs' hritt erst teilweise zurückgelegt ist, wenn der Schaltgeber den Vorschub wegen Ablaufs der Vorschubfreigabezeit abschaltet. In diesem Falle waren also Beschleunigung, r. Abbremsung bzw. Vorschubgeschwindigkeit zu gering, und es müssen hier wesentlich mehr Arbeitshübe durchgeführt werden, als vom Werkzeug und der Maschine her an sich erforderlich wären.

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen κι darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die für die Werkstückbewegung zur Verfügung stehende Zeitspanne optimal ausgenutzt wird, so daß es weder zur erwähnten Wartezeit bis zum nächstfolgenden Arbeitshub des Nibbelstempels, noch Ji zur Einleitung des nächsten Arbeitshubs vor Erreichen der vorgesehenen Verschiebposition des Werkstücks kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschla- w gen, die erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs ausgebildet ist. Der .Schaltgeber wirkt hier nicht unmittelbar auf den Werkstückvorschubantrieb ein, sondern auf ein mit letzterem verbundenes Steuerglied einer Steuervorrichtung. An -liesem Steuerglied kam: die Größe des Vorschubschritts festgelegt werden, wodurch dann gleichzeitig auch die jeweils optimale Vorschubgeschwindigkeit gewählt ist. Ein Kriterium für den Vorschubschritt kann beispielsweise die Werkstückdik- ~>u ke oder der Stempeldurchmesser sein, jedoch kann man die Festlegung alternativ oder zusätzlich auch von anderen Kriterien abhängig machen. Durch den Schaltgeber ist die Vorschubfreigabezeit festegelegt und innerhalb letzterer führt das Steuerglied der ss Steuervorrichtung eine vollständige Arbeitsbewegung durch, wobei dann entsprechend der festgelegten Größe des Vorschubschritts die notwendige Vorschubgeschwindigkeit einschließlich der Beschleunigung und Abbremsung des Werkstücks festgelegt sind. Infolgedessen wird die für ein bestimmtes Werkstück zur Verfügung stehende Vorschubfreigabezeit vollständig ausgenutzt, so daß es weder zur vorzeitigen Abbrechung des Vorschubschritts noch zu einer unnötig starken Beschleunigung. Abbremsung und Weiterbewe- »>■> giingdes Werkstücks kommt.

Eine besonders bevu-tugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Größe des Vorschubschritts mittels eines gegenüber dem Steuerglied verstellbaren Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgans festlegbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Bewegung des St.euerglieds an verschiedenen Stellen abtasten, abgreifen oder abnehmen und die an den Werkstückvorschub weitergeleitete Information kann sich mit jeder Veränderung der Position des Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgans gegenüber dem Steuerglied ändern. Bei einem beispielsweise drehbar gelagerten Steuerglied ändert sich die Umfangsgeschwindigkeit von innen nach außen, was allein schon zu einer entsprechenden Änderung des Steuerbefehls für den Werkstückvorschub ausgenutzt werden kann. Aus diesem Grunde ist es dann auch sehr vorteilhaft, wenn das Steuerglied der Steuervorrichtung eine drehangetriebene Scheibe ist. Normalerweise führt dabei ein größerer Radius der Abtast- oder Abgreifstelle wegen dem größeren durchlaufenen Umfang zu einem größeren Vorschubschritt und wegen der größeren Umfangsgeschwindigkeit zu einer höheren Vorschubgeschwindigkeit, jedoch muß dies nicht notwendigerweise so sein. Zum einen ist nicht unbedingt erforderlich, für diese Scheibe nur eine einzige Drehgeschwindigkeit vorzusehen, und zum anderen kann man insbesondere bei elektrischer oder elektronischer Übermittlung des Abtast- oder Abgreifergebnisses dem größeren Umfang der Scheibe, den kleineren Vorschubschritt und die kleinere Vorschubgeschwindigkeit zuordnen, falls dies aus irgendwelchen Gründen vorteilhaft ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan in radialer Richtung des Steuerglieds verstellbar ist. Diese Verstellart bietet sich aus konstruktiven Gründen an, da eine gerade Bewegung üblicherweise leichter zu erzeugen ist als eine anders verlaufende.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Drehantrieb des Steuerglieds mittels des Schaltgebers ein- und ausschaltbar ist, der mit dem Antrieb des Nibbelstempels gekuppelt ist, wobei der Einschaltzeitpunkt dem Beginn und der Aus"chaltzeitpunkt dem Ende des Vorschubfreigabezeitraums zugeordnet sind. Der Nibbelstempel wird in der Regel kontinuierlich angetrieben. Diese Bewegung kann man an geeigneter Stelle abgreifen und zur Betätigung des Schaltgebers ausnutzen, so daß letzterer bei einer ganz bestimmten Stellung des Nibbelstempels und damit auch dessen Antrieb den Drehantrieb des Steuerglieds einschaltet, und bei einer zweiten Stellung des Nibbelstempels bzw. des Nibbelstempelantriebs den Drehantrieb des Steuerglieds wieder ausschaltet, wobei der Einschaltzeitputikt, wie gesagt, dem Beginn, und der Ausschaltzeitpunkt dem Ende des Vorschubfreigabezeitraums zugeordnet sind. Unter Vorschubfreigabezeitraum wird hier generell der Zeitraum verstanden, während dem der Nibbelstempel aus dem Werkstück ausgetaucht ist. Der für den Vorschub ausgenutzte Zeitraum wird in der Praxis aus Sicherheitsgründen verkürzt. Bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung wird also das Steuerglied intermittierend angetrieben, und es steht vorzugsweise still, solange der Nibbelstempel in das Werkstück eingetaucht ist. Damit entfällt während dem zuletzt genannten Zeitraum auch jeglicher Befehl für den Antrieb des Werkstückvorschub«. Es ist jedoch ohne weiteres möglich und auch vorteilhaft, daß man das Steuerglied au^h noch antreibt, während der Nibbelstempel in das Werkstück eintaucht, jedoch muß es dann so ausgebildet sein, daß es während dieser Zeit dem Werkstückvorschubantrieb keinen Befehl zum

Laufen erteilen kann. Ils kann sieh dabei also nur um eine Art Rückstellung, einen Lccrhub od. dgl. handeln. Selbstverständlich muß dieser beendet sein, wenn der Schallgeber den nächsten Befehl für die Arbeitsbewegung de.« Steuerglieds erteilt.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß der Schallgeber für das .Steuerglied aus einer drehfesi mit der Exzenterwelle des Nibbelstempelantriebs verbundenen Schaltfahne und einem damit zusammenwirkenden ortsfesten Schalter besteht, der im Stromkreis eines Antriebsmotors des Slcucrglieds liegt. Die Schaltfahnc erreicht den ortsfesten Schalter bei einer genau vorgegebenen Stellung des Nibbelslempels. nämlich dann, wenn er aus dem Werkstück austaiichl. und damit wird dann der Antrieb des Steuerglieds eingeschaltet. Wenn die Schaltfahne den ortsfesten Schalter verläßt, wird der Drehantrieb des Steuerglieds abgeschaltet. Die drehangetriebene Scheibe hat wähicikiucvnMi cmc voile > iiiuircluing ausgeführt, wobei in bevorzugter Weise die Arbeitsbewegung des Steuerglieds zugleich auch eine volle Umdrehung des letzteren ist. Für die Zuordnung von Vorschiibschritl zu Vorschubgeschwindigkeit sind ein mechanisches bzw. hydraulisches und ein elektrisches bzw. elektronisches Ausführungsbeispiel beschrieben, jedoch soll dies nicht einschränkend sein.

Cine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Übertragungsorgan aus einer Pleuelstange besteht, deren eines Ende an einem llydraulikkolben angclcnkt ist. der seinerseits mit dem oder den hydraulischen Vorschubmotorcn hydraulisch verbunden ist. und daß das andere Pleuelstangcncnde verstellbar am Steuerglied angebracht ist, wobei der I Ivdraulikkollien während der Vorschubfrcigabezeil einen Arbeitshub durchführt. Während seines Arbeitshubes. also einer Arbeitsbewegung, verdrängt der Kolben eine vorgegebene Menge des hydraulischen Mediums. Diese wird dem oder den hydraulischen Vorschubmotoren züge führt, welche demzufolge einen ihrer /ugeführten Menge des hydraulischen Mediums entsprechenden Vorschubschrill durchführen. Für die Dauer des kolbenriJckhubs muß die Zufuhr zu den Vorschubmotoren durch einen Rückflußverhinderer unterbunden werden, während ein beim Arbeitshub geschlossenes Absperrorgan nunmehr geöffnet ist. um das Ansaugen neuen Mediums zu ermöglichen. Die Größe des Vorschubschritts läßt sich durch radiales Verstellen des l'leuelstangenanlenkpunktcs am scheibenförmigen Steuerglied leicht einstellen und verändern. Der Rückhub des Arbeitskolbens bzw. das Weiterdrehen des Sieuerglieds bis zir Beendigung der vollen Umdrehung erfolgen während des Nibbelstempel-Arbeitshubs, d. h. der Schaltgeber läßt dabei den Antrieb des Steuerglieds über den Vorschubfreigabezeitraum hinaus weiterlaufen, so daß das Steuerglied vor Beginn des nächsten Vorschubfreigabezeitraums seine Ausgangsstellung wieder einnimmt. Die Charakteristik eines derartigen Kolbentriebs läßt sich in bekannter Weise leicht verändern, beispielsweise durch Verlängern oder Verkürzen der Pleuelstange.

Eine Vorschubsteuerung mit einem Längs- und einem Quervorschubmotor ist in zweckmäßiger Weise dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Vorschubmoloren und den Hydraulikkolben ein Öimengenvericiler geschaltet ist. Dieser wird beispielsweise nach einem vorgegebenen Programm von einer Schaltzentrale aus gesteuert und er verteilt die zur Verfügung stehende Olmcngc oder allgemein die Energiemenge auf die beiden Vorschubmoloren in der Weise, daß das Werkstück eine reine Längsbewegung, eine reine Qiierbcwegung oder eine Schrägbewegung vorbe summier Richtung ausführt. Eine andere, besonders bevorzugte Variante der Erfindung besteht darin, daß das scheibenförmige Steuerglied als Impulsgeber ausgebildet ist und die mittels eines als Schalter ausgebildeten Ablastorgans erfaßbaren Impulse auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei die Impulszahl auf den einzelnen Kreisen unterschiedlich ist. und daß das Steuerglied im Vorschiibfrcigahczeitraum eine volle Umdrehung durchführt. Im Gegensat/ zu der vorne beschriebenen mechanischen Variante fuhrt das Steuerglied bei dieser elektrischen oder elektronischen Ausführung während der Zeit, in der der Nibbelstempel in das Werkstück eingetaucht ist. keine bewegung durch, vielmehr wird es nur während der Vorschubfreigabczeii angetrieben. Andererseits kann die Veränderung der Vorschubschrittgroüc hier nur in Stufen vorgenommen werden. Dies ist aber in der Praxis ohne größere Bedeutung, weil eine sehr feinfühlige Veränderung der Vorschubschrittgrößc trotzdem möglich ist und der Veränderung der Vorschubsehriitgröße durch die Stärke des Nibbelslempcls und andere I aktorcn. wie beispielsweise die Werkslückdicke ohnehin Grenzen gesetzt sind. Zur Veränderung der Vorschubschrittgrößc wird also das insbesondere als berührungslose!· Schalter ausgebildete Abtastorgan einem der vorhandenen »Impulskreise« zugeordnet. Da die Impuls/ahl von Kreis zu Kreis verschieden ist. bedeutet dies, daß innerhalb einer Umdrehung des Steuerglieds b/w. innerhalb des Vorschubfrcigabezeiiraums eine ganz bestimmte Impulsmenge erfaßt und an den oder die Vorschubmotoren weitergegeben werden kann. Dabei ist die Impulsmenge proportional der Vorschubschrittgröße und damit auch der Vorschubge schwindigkeit.

Theoretisch isl es möglich, einen bestimmten Kreissektor impulsfrei /υ halten und die Arbcitsbewegung des Steucrgliedcs dementsprechend geringer als 3Mi zu wählen. Das Weiterdrehen bis zur vollen Umdrehung könnte in diesem Falle ebenfalls während des Nibbelsienipelarbcitshubs erfolgen.

Dj der Umfang eines Kreises mit zunehmendem Abstand von der Mitte größer wird, ist es vorteilhaft, wenn die Impulszahl des inneren Kreises gegenüber derjenigen seines jeweils nächstäußeren geringer ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Impulsabstand auf den einzelnen Kreisen jeweils gleich zu wählen.

Fs kann indessen sehr zweckmäßig sein, daß der gegenseitige Abstand der einzelnen Impulse eines Kreises mindestens teilweise unterschiedlich und insbesondere die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds konstant ist. Damit läßt sich der Verlauf der Vorschubgeschwindigkeit-Zeit-Kurve zumindest in weiten Grenzen variieren. Die durch die genannte Kurve begrenzte Fläche ist im Normalfalle trapezförmig, d. b. das Werkstück muß zunächst auf die vorgesehene Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und nach einer gewissen Dauer der Höchstgeschwindigkeit wieder auf Null abgebremst werden. Durch entsprechende Impulsanordnungen kann man beispielsweise einen dreieckförmigcn Verlauf dieser Kurve erreichen, so daß das Werkstück bis zu einer gcv/issen Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und dann sofort wieder auf Null abgebremst wird. Dabei verlaufen die Kurven für das Beschleunigen und Abbremsen flacher als beim trapezförmigen Kurvenbild und dies hat eine

weitere Schonung der Nibbelmaschine zur Folge. Anstelle eines dreieckförmigen Verlaufs wäre beispielsweise auch ein sinusförmiger ohne weiteres denkbar und zur Vermeidung einer plötzlichen Geschwindigkeitsänderung insbesondere hinsichtlich seines Mittelbereichs vorteilhaft.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, d',9 die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds während einer Umdrehung nicht konstant ist. Vorzugsweise haben die Impulse eines Kreises dabei gleichen gegenseitigen Abstand. Der Effekt ist hier wiederum der gleiche, nämlich eine Einflußnahme auf die Vorschubgeschwindigkeit-Zeit-Kurve. Die technisch einfachere Lösung ist wohl die der ungleichmäßigen Impulsverteilung auf dem Kreis bei gleichförmiger Drehbewegung des Steuerglieds. Denkbar sind natürlich auch Mischformen und sie kommen bei der ersten Variante in der Praxis schon allein dadurch zustande, daß das Steuerglied am Beginn seiner Umdrehung zunächst beschleunigt und am Ende derselben wieder abgebremst werden muß. Das läßt sich allerdings innerhalb relativ kurzer Drehwinkel erreichen, so daß für den Großteil der Drehbewegung doch eine gleichbleibende Winkrlgeschwindigkeit erzielbar ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds mittels eines Drehzahlreglers veränderbar und der Drehzahlregler vom Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan steuerbar ist.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht bei einer Vorschubsteuerung mit einem Längs- und Quervorschubmotor darin, daß zwischen die Vorschubmotoren und die Steuervorrichtung ein Impulsmengenverteiler geschaltet ist. Dieser wirkt in gleicher Weise wie der Olmengenverteiler der mechanischen Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch die schematische Darstellung einer Nibbelmaschine mit Längs- und Quervorschub für das Werkstück,

F i g. 2 eine mechanisch arbeitende Vorschubsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig.3 eine elektronisch arbeitende Vorschubsteuerung,

F i g. 4 eine elektronische Vorschubsteuerung modifizierter Bauart

Die Nibbelmaschine 1 bekannter Bauart besitzt eine Exzenterwelle 2 zum Antrieb eines Stößels 3, in welchen ein Nibbelstempel 4 eingesetzt wird, der mit einer nicht gezeigten Matrize zusammenarbeitet. Die Auf- und Abbewegung des Stößels 3 bzw. Stempels 4 ist durch den Doppelpfeil 5 symbolisiert Das zu nibbelnde Werkstück 7, beispielsweise eine Blechtafel, kann bezüglich des Stempels 4 mit Hilfe des Vorschubmotors

8 in Längsrichtung und mittels des Vorschubmotors 9 in Querrichtung verschoben werden. Dabei arbeitet der Vorschubmotor 8 bei der in F i g. 1 gezeigten Nibbelmaschine mit einer Zahnstange 10 und der Vorschubmotor

9 mit einer Zahnstange 11 zusammen. Diese Einrichtung ist mit einem bei Werkzeugmaschinen bekannten Kreuzsupport zu vergleichen. Da die Vorschubmotoren 8 und 9 sowohl einzeln als auch gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden können, läßt sich das Werkstück mit Hilfe dieses Antriebs in beliebiger Richtung verschieben. Anstelle von drehenden Motoren können auch solche mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung verwendet werden.

Eine Verschiebung des Werkstücks 7 ist nur möglich, wenn der Stempel 4 vollständig aus dem Werkstück ausgetreten ist. Ausgehend von einem Stempelhub vorgegebener Größe ist der Teil des Stempelhubs, den der Stempel außerhalb des Werkstücks zurücklegen kann und damit die Vorschubfreigabezeit, um so kleiner, je größer die Blechdicke ist. Damit steht bei dickeren Blechen eine geringere Einschaltdauer für die beiden Vorschubmotoren zur Verfugung als bei dünneren. Um sicherzustellen, daß der Werkstückvorschub erst beginnt, wenn der Stempel vollständig aus dem Werkstück atisgetaucht ist und vor dem Wiedereintauchen des Stempels in das Werkstück endigt, ist ein Schaltgeber an der Nibbelmaschine angebracht, der aus einem ortsfest montierten Schalter 14 und einer mit der Exzenterwelle 2 umlaufenden Schaltfahne 15 bestehen kann. Beispielsweise beginnt die Vorschubfreigabezeit beim Eintreten der Schaltfahne 15 in den Schlitz des Schalters 14 und endigt, wenn die Schaltfahne 15 den Schlitz des Schalters 14 wieder verlassen hat.

Die Größe des jeweiligen Vorschubschritts zwischen zwei automatisch durchgeführten Stempelhüben ist unter anderem von der Werkstückdicke abhängig und läßt sich vorgeben. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht man nun, daß ein vorgegebener Vorschubschritt in dem Moment beginnt, in dem der Vorschub freigegeben ist und mit Ablauf der Vorschubfreigabezeit vollendet ist. Man vermeidet dadurch unnötige positive und negative Beschleunigungen des Werkstücks und erreicht gleichzeitig auch eine 100%ige Ausnutzung des Vorschubfreigabezeitraums.

Das Kernstück dieser Vorschubsteuerung ist die Steuervorrichtung 16 (Fig. 2) bzw. 17 (Fig.3 und 4).

Die Arbeitsbewegung dieser Steuervorrichtungen dauert praktisch genau so lange wie die Vorschubfreigabezeit.

Die Steuervorrichtung 16 wirkt mit einem Übertragungsorgan 18 zusammen, welches seine Arbeitsbewegung in ein von den hydraulischen Vorschubmotoren 12 und 13 verwertbares Signal übersetzt. Das Übertragungsorgan kann eine Pleuelstange sein, mit deren Hilfe sich ein Arbeitskolben 19 in einem Hydraulikzylinder 20 hin und her verschieben läßt. Beim Arbeitshub wird das im Zylinder 20 enthaltene Medium, beispielsweise öl, ausgestoßen und in die Zylinder der hydraulischen Vorschubmotoren 12 und 13 eingeleitet Ein zwischengeschalteter olmengenverteiler 21, der beispielsweise von einer Programmsteuerung der Nibbelmaschine

so gesteuert werden kann, bestimmt, welche Menge in den Hydraulikmotor 12 und welche in den Hydraulikmotor 13 fl-eßen soll. Bei einer reinen Querbewegung strömt beispielsweise das gesamte ölt in den Hydraulikmotor 12, während zur reinen Längsverstelfung nur der Hydraulikmotor 13 beaufschlagt wird. Bei einer schräggerichteten Bewegung erhalten beide Hydrauükmotoren eine anteilige Menge. Ein automatisch arbeitendes Ventil 22 unterbindet ein Rückströmen des Öls in den ölbehälter. Andererseits wird ein Rücksaugen des Öls beim Rückhub des Kolbens 19 beispielsweise mit Hilfe eines Rückschlagventils 23 verhindert Der Hub des Kolbens 19 läßt sich dadurch verändern, daß man das Ende 24 der Kolbenstange 18 in einem Radialschlitz 25 des als Exzenterscheibe ausgebildeten, drehbar gelagerten Steuerglieds 26 verschiebt Verlagert man dieses Ende 24 nach außen, so wird eine größere ölmenge ausgestoßen und dies bedeutet einen größeren Vorschubschritt Geht man von einer für alle

lix/.enterstellungen gleichen Drehgeschwindigkeit des Steuerglieds 26 aus, so hat der vergrößerte Vorschubschritt natürlich auch eine Vergrößerung der Vorschubgeschwindigkeit zur Folge, jedoch ändert sich nichts an der Tatsache, daß der gesamte Vorschub innerhalb der Vorschubfreigabezeit erfolgt und dieser Zeitraum vollständig ausgenutzt wird. Der Rückhub des Kolbens 19 und damit di<£ restliche Drehung des Steuerglieds 26 bis zur 360°-Drehstellung erfolgt, während der Nibbelstempel in das Werkstück eingetaucht ist, d. h. in dem Zeitraum, der für den Vorschub nicht /ur Verfugung steht.

Die Steuervorrichtung 17 der F i g. 3 und 4 besitzt gleichfalls ein scheibenförmiges, drehbar gelagertes Steuerglied 26. Darauf sind auf konzentrischen Kreisen »Impulse« 27 angebracht, die von einem als berührungsloser Schalter ausgebildeten Abtastorgan 28 abgetastet werden können. Streng genommen handelt es sich um beispielsweise punktförmige elektrische Kontakte, die beim Durchlaufen des Schalters 28 einen Impuls auslösen. Der Einfachheit halber wird aber im folgenden von den Impulsen 27 des Steuerglieds 26 gesprochen.

Das Steuerglied 26 (Fig. 3, 4) führt innerhalb des Vorschubfreigabezeitraums eine einzige Umdrehung durch. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 nimmt die Zahl der auf den einzelnen Kreisen untergebrachten Impulse von innen nach außen zu. Außerdem ist der Schalter 28 mit Hilfe einer schematisch eingezeichneten Verstellvorrichtung 29 in radialer Richtung des Steuerglieds 26 bewegbar, so daß der Schalter wahlweise einem der verschiedenen Impulskreise zuordenbar ist. Da die Impulszahl proportional der Größe des Vorschubschrittes ist, kann man auf diese Weise die Größe des Vorschubschrities verändern. Ein Impulsmengenverteiler 30, welcher entsprechend dem ölmengenverteiler 21 der F i g. 2 arbeitet, verteilt in Abhängigkeit von einem Steuerbefehl bzw. Programm die ankommenden !'.pulse auf die beiden Vorschubmotoren 31 und 32.

Beim Steuerglied 26 der Fig.4 ist der gegenseitige Abstand der Impulse 27 ein und desselben Kreises gleich groß. Andererseits muß aber der Impulsabstand des nächstäußeren oder nächstinneren Kreises nicht notwendigerweise derselbe sein. Beim Steuerglied der F i g. 3 ändert sich der Abstand benachbarter Impulse entlang ein und desselben Kreises. Konstante Winkelgeschwindigkeit vorausgesetzt, hat letzteres eine Veränderung der pro Zeiteinheit an den Vorschiibmotoren 31 und 32 ankommenden Impulse zur Folge. Auf diese Weise läßt sich die Vorschubgeschwindigkeit, die Beschleunigung und das Abbremsen des Werkstückes allein durch eine bestimmte Impulsanordnung auf jedem Kreis in weiten Grenzen verändern. Die Winkelgeschwindigkeit des Steuerglieds 26 ist bei den Ausfür· rungsformen der Fig. 2 und 3 in bevorzugter Weise konstant. Das kann auch bei der in F i g. 4 gezeigten Variante der Fall sein. Andererseits läßt sich aber der durch die ungleiche Impulsverteilung bei Fig. 3 erzielbare Effekt auch bei einer gleichmäßigen Impulsverteilung, wie sie bei F i g. 4 vorgesehen ist, erzielen, wenn man die Winkelgeschwindigkeit während eines Umlaufs des Steuerglieds 26 variiert. Auch diese Veränderung der Drehgeschwindigkeit — hier ist nicht das Anlaufen und das Abbremsen des Stcuerglieds 26 angesprochen — kann mit Hilfe einer zentralen Steuerung oder eines speziellen Steuermechanismus der Steuervorrichtung 17 erreicht werden. Im letzteren Falle ist ein Drehzahlregler 33 vorgesehen. Dieser kann zusätzlich noch mit de Verstellvorrichtung 29 verbunden sein, wie dies durch die Linie 34 versinnbildlich ist. Damit bewirkt dann die Betätigung der Verstellvorrich-Hing 29 für das Abtastorgan 28 gleichzeitig auch noch eine Beeinflussung des Reglers 33.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für eine Nibbelmaschine zum schrittweise selbsttätigen Vorschub des Werkstücks in zumindest einer Koordinatenrichtung, mit einem die Vorschubfreigabezeit erfassenden Schaltgeber, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schaltgeber (14, 15) ein mit dem Werkstückvorschubantrieb (8, 9; 12, 13; 31, 32) verbundenes Steuerglied (26) einer Steuervorrichtung (16, 17) betätigbar ist, an dem die Größe des Vorschubschritts und damit die Vorschubgeschwindigkeit festlegbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Vorschubschritts mittels eines gegenüber dem Steuerglied (26) verstellbaren Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgans (18, 28) festlegbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (26) der Steuervorrichtung (16, 17) eine drehangetriebene Scheibe isL

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan (18, 28) in radialer Richtung des Steuerglieds (26) verstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Steuerglieds (26) mittels des Schaltgebers (14, 15) ein- und ausschaltbar ist, der mit dem Antrieb des Nibbelstempels gekuppelt ist, wobei insbesondere der Einschaltzeitpunkt dem Beginn und der Ausschaltzeitpunkt dem Ende des Vorschubfreigabezeitraumes zugeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltgebei (14, 15) für das Steuerglied (26) aus einer drehfest mit der Exzenterwelle (2) des Nibbelstempelantriebs verbundenen Schaltfahne (15) und einem damit zusammenwirkenden ortsfesten Schalter (14) besteht, der im Stromkreis eines Antriebsmotors des Steuerglieds (26) liegt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertiagungsorgan (18) aus einer Pleuelstange besteht, deren eines Ende an einem Hydraulikkolben (19) angelenkt ist, der seinerseits mit dem oder den hydraulischen Vorschubmotoren (12,13) hydraulisch verbunden ist, und daß das andere Pleuelstangenende (27) verstellbar am Steuerglied (26) angebracht ist, wobei der Hydraulikkolben während der Vorschubfreigabezeit einen Arbeitshub durchführt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, mit einem Längsund einem Quervorschubmotor, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Vorschubmotoren (12, 13) und den Hydraulikkolben (19, 20) ein ölmengenverteiler (21) geschaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige Steuerglied (26) als Impulsgeber ausgebildet ist und die mittels eines als Schalter ausgebildeten Abtastorgans (28) erfaßbaren Impulse auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei die Impulszahl auf den einzelnen Kreisen unterschiedlich ist, und daß das Steuerglied im Vorschubfreigabezeitraum eine volle Umdrehung durchführt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszahl des inneren Kreises gegenüber derjenigen seines jeweils nächstäußeren geringer ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der einzelnen Impulse eines Kreises zumindest teilweise

' unterschiedlich und die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds (26) konstant ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds (26) währe,-d einer

i" Umdrehung nicht konstant ist

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds (26) mittels eines Drehzahlreglers (33) veränderbar und der Drehzahl-

I^ regler vom Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan (18,28) steuerbar ist

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, mit einem Längs- und Quervorschubmotor, dadurch gekennzeichnet, daß

-'» zwischen die Vorschubmotoren (31, 32) und die Steuervorrichtung (17) ein Impulsmengenverteiler i30) geschaltet ist