DE2632432A1

DE2632432A1 - Vorrichtung zum zentrieren von werkstuecken

Info

Publication number: DE2632432A1
Application number: DE19762632432
Authority: DE
Inventors: Ewald Maier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1976-07-19
Publication date: 1978-01-26
Also published as: SU826982A3

Description

Vorrichtung zum Zentrieren von Werkstücken
Zum Zentrieren von Werkstücken, die mit Bohrungen, Gewinde -bohrungen oder sonstigen Ausnehmungen zu versehen sind, ist es üblich, den Zentrierpunkt zunächst auszumessen und an schließend mittels einer Reißnadel oder dergleichen Gerät durch ein Achsenkreuz festzulegen. Daraufhin wird der so fixierte Mittelpunkt mit Hilfe eines Körners aufgeweitet, um beim späteren Ansetzen eines Bohrers dessen präzisen Angriffspunkt zu gewährleisten.
Da derartige Zentrierarbeiten abgesehen von speziellen, auf besonderen Zentriereinheiten zu bearbeitenden Werkstücken von Hand ausgeführt werden, erfordern sie viel Zeit und tragen daher unter Umständen erheblich zur Verteuerung der betreffenden Werkstücke bei. Dies umso mehr, als sich Fehlzentrierungen nicht ausschließen lassen, die entweder einen erneuten Zentriervorgang erforderlich machen oder sogar Ausschuß zur Folge haben. Abgesehen davon lassen manuell vorgenommene Zentrierungen nur eine solche Genauigkeit zu, die in manchen Fällen nicht ausreichend ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, mit wirtschaftlichem Aufwand eine Vorrichtung zu schaffen, die ein schnelles, präzises und reproduzierbar genaues Zentrieren von Werkstücken ermöglicht und die den Kostenaufwand je Zentriervorgang beträchtlich vermindert.
Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung gelöst, die erfindungsgemäß einen stationären Werkzeug-Aufnahmetisch enthält, dem eine in X-und Y-Richtung sowie auch in Z-Richtung verstellbare Zentriereinheit zugeordnet ist und auf welchem ein rechtwinklig ausgebildeter, bezogen auf äeweils einen sich in X-und Y-Richtung erstreckenden Maßstab koordinatendefinierter Anschlag angebracht ist, und daß die Maßstäbe mittels optischer Proåektionsgeräte ablesbar sind.
Dabei hat es sich als bosonders zweckmäßig erwiesen, die Zentriereinheit mit mindestens einer Schieberstange baulich zu vereinigen, die in einem Schlittenkörper verschiebbar geführt ist, der seinerseits auf wenigstens einer Führungsstange hin-und herbewegbar ist, die mit entlang zweier Säulen vertikal verstellbaren Führungselementen baulich vereinigt ist und quer zur Schieberstange verläuft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Zentriereinheit, die beispielsweise durch eine komplette Bohrmaschine verkörpert sein kann, in Richtung der drei genannten Koordinaten manuell und/oder motorisch verstellbar. Dadurch besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, den åeweiligen Zentrierpunkt durch eine Grob-und eine Feineinstellung festzulegen. Für den Fall, daß gleiche oder gleichartige werkstücke in größerer Anzahl a- jeweils mit einer identischen Zentrierung versehen werden sollen, können die Zentrierarbeiten auch programmgesteuert durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Eingabestation für einen Datenträger auszustatten sowie mit einem geeigneten Kleinrechner auszurüsten.
Die erwähnte Feineinstellung des Zentrierpunktes erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Glasmaßstabs bekannter Bauart, der mit Hilfe einer Optik abgelesen wird und eine Teilungsgenauigkeit bis zu i 0,001 mm aufweist. Die Abweichung der auf den Koordinaten Null-yunkt bezogenen Ist- Abstände von den Sollabständen ist bei einem solchen Maßstab praktisch vernachlässigbar.
Der Gegenstand der Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Zentriervorichtung schematisch veranschaulicht, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht der Zentriervorrichtung von oben, Fig. 2 eine Frontansicht der Zentriervorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht der Zentriervorrichtung nach den Fig. 1 und 2 in X-Richtung, teilweise geschnitten.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist auf einem stationären #erkstück-.kufnahmetisch 1 ein Anschlagwinkel 2 fest angeordnet. Diesem Anschlagwinkel sind zwei Glasmaßstäbe 3,4 zugeordnet, die optisch ablesbar sind und koordinatendefiniert angebracht sind. Die Zentriereinheit 5 in Form einer kompletten Bohrmaschine ist auf zwei vertikalen Säulen 6,7 mittels der Führungseleinente 8,9 höhenverstellbar angeordnet und in der jeweils gewünschten, von der Höhe der werkstücke abhängigen Stellung arretierbar.
Mit den Führungselementenn 8,9 sind zwei in X-Richtung verlaufende Führungsstangen 10,11 baulich vereinigt. Auf den beiden Führungsstangen 10,11 ist ein Schlittenkörper 12 verschiebbar angeordnet (Fig. 2 und 3). Im Schlittenkörper selbst sind zwei in Y-Richtung verlaufende Schieberstangen 13,14 verschiebbar geführt. An den beiden Schieberstangen 13,14 ist die in der Höhe (Z-Richtung) verstellbare Zentriereinheit 5 befestigt. Diese umfallt einen Antriebsmotor 15 mit Spindel, einen Bohrhebel 16, einen Lagerklotz 17 für eine Pinole 18 sowie ein Bohrwerkzeug 19.
Das Verstellen der Zentriereinheit 5 in Y-Richtung erfolgt mittels einer Spindel 20 (Fig.1), die einerseits an einem Ausleger 21 des Lagerklotzes für die Pinole und andererseits an einem Ansatz 22 der beiden chieberstangen 13,14 gelagert und in einer am Schlittenkörper 12 fest angebrachten, in Y-Richtung nicht verschiebbaren Spindelmutter 23 gefährt ist. Die Spindel 20 kann dabei manuell mittels eines Handrads 24 oder aber durch den Antriebsmotor 25 betätigt werden.
Zum Verstellen der Zentniereinheit 5 in X-Richtung dient eine quer zur Spindel 20 verlaufende Gewindespindel 26, die in Auslegern 27,28 der beiden kührungselemente 8,9 drehbar gelagert und in einer weiteren am Schlittenkörper 12 angebrachten Spindelmutter 29 geführt ist (Fig. 1).
Da die beiden Ausleger 27,28 abgesehen von ihrer Höhenverstellbarkeit räumlich fest angeordnet sind, verschiebt sich der Schlittenkörper 12 bei Betätigung des Handrads 30 oder des Antriebsmotors 31 in X-Richtung. Damit erfährt auch die mit dem Schlittenkörper 12 über die beiden Schieberstangen 13,14 in kraftschlüssiger Verbindung stehende Zentriereinheit 5 eine entsprechende Verschiebung in X-Richtung.
Eine Verstellung der Zentriereinheit 5 in X-und/oder Y-Richtung könnte auch dadurch erfolgen, daß die beiden Spindelmuttern 23 und 29 am Schlittenkörper 12 drehbar gelagert bzw. angeordnet sind und beispielsweise jeweils durch einen Servomotor angetrieben werden.
Soll nun ein Werkstück 32 zentriert werden, so wird dieses bündig an den Anschlagwinkel 2 herangeschoben und in der richtigen Lage gegebenenfalls magnetisch oder mit Hilfe der üblichen Spannelemente fixiert. Daraufhin kann zunächst eine Grobeinstellung vorgenommen werden, indem die beiden Antriebsmotoren 25 und 31 für die Gewindespindeln 20 und 26 entweder zeitlich nacheinander oder gleichzeitig eingeschaltet werden, wobei der Zentriervorgang im letzteren Fall noch schneller vonstatten geht. Die Sinschaltdauer der iviotoren kann dabei mittels einstellbarer Zeitrelais berenzt werden, die gegebenenfalls in Längeneinheiten geeicht sein können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, im Bereich der Maßstäbe # 3,4 längsverschiebbare Endschalter vorzusehen, die unmittelbar vor dem Zentriervorgang in die gewünschte Position gebracht werden. ach dem Ansprechen der Endachalter schalten dann die Antriebsmotoren 25 und 31 selbsttätig ab, und die keineinstellung kann nunmehr vorgenommen erden. Dies geschieht mit Hilfe der an den einzelnen Glasmaßstäben vorhandenen Optik, die höchste Einstellenauigkeit gewährleistet und die im Falle programmgesteuerter Zentrier-ng zweckmässigerweise als Signalgeber beutzt bzw. mitverwendet wird.
Ist der Einstellvorgang vollzogen, so braucht lediglich noch der Antriebsmotor 13 der Zentriereinheit 5 eingeschaltet und der bohrhebel 16 soweit nach unten bewegt zu werden, bis das Bohrwerkzeug 19 am Nerkstück 32 angreift und die gewünschte Bohrung im Werkstück angebracht zu werden. Besondere Meß-und/oder Anreißarbeiten sind somit nicht mehr erforderlich. Es ist selbstverständlich auch möglich, das Ein-und Ausschalten des Antriebsmotors der Zentriereinheit sowie den Bohrhebelvorschub einschlielich des Bohrvorgangs zu automatisieren, sofern hierzu die Voraussetzungen gegeben sind oder Veranlassung besteht.
Ansprüche:

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zum Zentrieren von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen stationären Werkzeug-Aufnahmetisch (1) enthält, dem eine in X- und Y-Richtung sowie auch in Z-Rinhtung verstellbare Zentriereinheit (5) zugeordnet ist und auf welchem ein rechtwinklig ausgebildeter, bezogen auf jeweils einen sich in X- und Y-Richtung erstreckenden Maßstab (3, 4) koordinatendefinierter Anschlag (2) angebracht ist und daß die Maßstäbe (3, 4) mittels optischer Projektionsgeräte ablesbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinheit (5) mitizindestens einer Schieberstange (13, 14) baulich vereinigt ist, die in einem Schlittenkörper (12) verschiebbar geführt ist, der seinerseits auf wenigstens einer Führungsstange (10, 11) verschiebbar angeordnet ist, die mit entlang zweier Säulen (6, 7) vertikal verstellbaren Führungselementen (8, 9) baulich vereinigt ist und quer zur Schieberstange (13, 14) verläuft.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlittenkörper (12) mittels einer Gewindespindel (26) in X-Richtung verstellbar ist, welche in einer am Schlittenkörper (12) angebrachten Spindelmutter (29) geführt und in Auslegern (27, 28) der Führungselemente (8, 9) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberstange (13, 14) mittels einer Spindel (20) in Y-Richtung verschiebbar ist, welche in einer am Schlittenkörper (12) vorgesehenen Spindelmutter (23) geführt und in einem Ausleger (21) der Bohreinheit (5) sowie in einem Ansatz (22) der Schieberstangen (13, 14) gelagert ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Gewindespindeln (20, 26) manuell mittels Handräder (24, 3G) und/oder mittels Antriebsmotoren (25, 31) erfolgt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gewindespindel (20, 26) ein eigener Antriebsmotor (25, 31) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmuttern 23, 29) fest am Schlittenkörper (12) angebracht sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmuttern (23, 29) drehbar am Schlittenkörper (12) gelagert und mittels Servomotoren angetrieben sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstäbe (3, 4 als Glasmaßstäbe mit optischer Ablesung ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zur selbsttätigen Grobeinstellung ausgestattet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Glasmaßstäben (3, 4) längsverschiebbare Endschalter zugeordnet sind.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer der Antriebsmotoren (25, 31) für die Gewindespindeln (20, 26) mittels Zeitrelais gesteuert ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Aufnahme für einen Datenträger sowie mit einem Kleinrechner für die Durchführung von Programmsteuerungen ausgerüstet ist.