DE2728587A1

DE2728587A1 - Steuervorrichtung fuer einen kreuztisch-support einer arbeitsvorrichtung

Info

Publication number: DE2728587A1
Application number: DE19772728587
Authority: DE
Inventors: Heinz-Peter Dipl Phys Kraft; Dieter Krause
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1979-01-11

Description

Steuervorrichtung für einen Kreuztisch-Support einer Arbeits-
vorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Kreuztisch-Support einer Arbeitsvorrichtung mit einem Längs- und Querschlitten, die jeweils in Stell- oder Schaltschritten in vorprogrammierte Lagen stellbar sind.
Für mannigfache Arbeiten werden Arbeitstische benötigt, die in einer Ebene, sei es in der XY- oder XZ-Ebene in verschiedenen, sich wiederholenden Arbeitspositionen stellbar sind. Bekannt ist es, den längs- und Querschlitten mittels mechanischer Stelltriebe über eine NC-Steuerung nach einem vorgegebenen Programm in die gewünschten Arbeitslagen zu stellen. Derartige Steuerungen sind indessen dann aufwendig, wenn die Anzahl der gewünschten Arbeitslagen klein ist; denn zum Stellen der Schlitten werden neben der elektronischen NC-Steuerung umfangreiche elektromechanische Vorrichtungen benötigt. Dieser Aufwand steht in keinem Verhältnis zu einer Arbeitsverrichtung, bei der der Längs- und/oder Querschlitten, z.B. nur in sechs Positionen stellbar sein soll.
Es ist ferner bekannt, Koordianten-Arbeitstische mittels eines sog. Storchenschnabels zu steuern. Ein mit dem Storchenschnabel verbundener Taststift wird auf Fixpunkte einer Schablone eingestellt. Im Ubersetzungsmaßstab des Storchenschnabels wird der über ein Gestänge mit dem Taststift verbundene Arbeitstisch so in die gewünschte Lage gestellt. Bedingt durch das unvermeidliche Be- wegungsspiel der Gestänge-Gelenke besitzt eine derartige Steuervorrichtung nicht die, für hochgenaue Arbeitsverrichtungen notwendige Präzision. Auch ist eine Drehung des Arbeitstisches um die Tischnormale nicht möglich.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen Kreuztisch-Support der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Einstellung in einer beschränkten Anzahl vorprogrammierter Arbeitslagen durch einen einfachen mit vergleichsweise geringem Aufwand zu erstellenden Antrieb erfolgt, wobei die einzelnen durch die Schlitten anzufahrenden Positionen mit einer Genauigkeit von mindestens 10 /um einstellbar sein sollen. Ferner sollen die Einstellung des Längs- und Querschlittens durch eine stets gleichbleibende Arbeitsverrichtung erfolgen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung für den Kreuztisch-Support eine dem Längs- und/oder Querschlitten bei Jedem Schaltschritt in eine Extremlage führende Stellvorrichtung sowie eine, den Rücklaufweg des oder der Schlitten begrenzende, mit jedem Schaltschritt fortschaltbare aus einem Anschlag und mehreren Konteranschlägen bestehende Anschlagvorrichtung aufweist.
Durch diese erfinderische Ausbildung der Steuervorrichtung wird mit einem vergleichsweise geringem technischen Aufwand eine hochgenaue, durch eine stets gleichbleibende Arbeitsverrichtung erfolgende Einstellung des Längs- und/oder Querschlittens des Kreuztisch-Supportes ermöglicht. Die Schlitten werden bei jedem Schaltschritt, z.B. bei einer Kurbelumdrehung der Einstellvorrichtung zunächst in eine Ertremlage gestellt; beim Rücklauf aus dieser Extremlage kommen die Schlitten mit einem im Rücklaufweg gestellten Anschlag in BerUhrung; dieser begrenzt den Jeweiligen Rtlcklaufweg. Die anzufahrenden Positionen der einzelnen Schlitten sind so im gewUnschten Maß genau fixiert. Bei jedem Schaltschritt wird vorzugsweise der Konteranschlag um eine Position fortgeschaltet, so daß sich, z.B. bei jeder Kurbelumdrehung, neue Position der beiden Sctt itten ergeben. Vorzugsweise ist der Längs-und/oder Querschlitten mit einem Anschlag versehen, der beim RUcklauf des Schlittens mit einen der Konteranschläge zum Anschlag kommt. Die Konteranschläge sind im gleichen Teilungsabstand in einem Block angeordnet, der bei jedem Schaltschritt, z.B. einer Kurbelumdrehung um das Maß einer Abstandsteilung fortschaltbar ist, derart, daß bei Jedem Schaltschritt der mit dem Schlitten verbundene Anschlag mit jeweils einem anderen Konteranschlag zum Anschlag kommt.
Zum Führen und Bewegen der Schlitten bietet die Mechanik eine Vielzahl von Möglichkeiten. Die Konteranschläge sind quer in einem längsverschieblichen Block oder radial bzw. axial im gleichen Winkelteilungsmaß drehbaren Block angeordnet. Zum Einstellen der vorzugsweise als Stifte ausgebildeten Konteranschläge bedient man sich einer Mikrometerschraube.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise schematisch dargestellt. Es zeigen: Figur 1 und Figur 2 eine Ansicht von oben und von der Seite eines gemäß der Erfindung gebildeten Kreuztisch-Support, Figur 3 das Antriebsschema des Kreuztisch-Supportes gemäß den Figuren 1 und 2 und Figur 4 einen die Konteranschläge aufweisenden Block des Kreuztisch-Supportes gemäß den Figuren 1 und 2.
Der in den Figuren und 2 dargestellte Kreuztisch-Support 1 besteht aus einer Arbeitsplatte 2, auf der der Längs-Support 3 und der Quer-Support 4 auf Schienen 5 und 6 gleitbeweglich gelagert sind. Mittels einer Handkurbel 7 sind der Längs- und Quer-Support bei Jeweils einer Kurbelumdrehung in fixen Lagen einstellbar.
Mittels einer Stellvorrichtung, bestehend aus den Kurvenscheiben 8 und 9 sind der Längs- und Quer-Support verfahrbar. Wird die Kurbel 7 einmal gedreht, so drehen sich auch die Antriebswellen 10 mit den Kurvenscheiben 8 und 9 einmal um ihre Drehachsen. Die Ruhelage der Kurvenscheiben ist hier die gestrichelt dargestellte Stellung 81 und 9'. Bei Jeder Umdrehung des Handrades 7 wird somit der Quer- und Längs-Support gegen die Last einer Rückstellvor- richtung 12 und 12' in eine Extremlage - wie hier dargestellt -und aus dieser zurück gefahren. Die Hubgröße beträgt beispielsweise für den Längsschlitten Sx und für den Querschlitten Sy. Jeder Schlitten trägt hier einen Anschlag 13 bzw. 13'. Der Rücklaufweg eines jeden Schlitten wird durch den jeweiligen Konteranschlag 14 bzw. 14' begrenzt. Die Konteranschläge sind in einem Block 15 bzw. 1f' im gleichmäßigen Teilungsabstand t angeordnet. Bei jedem Schaltschritt, z.B. bei einer Kurbelumdrehung, erfolgt eine Fortschaltung der Anschlagblöcke 15 bzw. 15' um das Maß einer Teilung t. Dies hat zur Folge, daß bei Jedem Schaltschritt der Anschlag 13 bzw. 13' mit einem anderen Konteranschlag 14 bzw.
14' in Berührung kommt. Dadurch sind die Jeweiligen, z.B. durch die Kreuzchen 16 dargestellten Positionen durch die Stiftlängen S1, S2 ... gegeben. Die Stifte sind mittels Schrauben 17 in den jeweiligen Anschlagblöcken 15 und 15' fixierbar. Der Antrieb der Anschlagblöcke 15 und 15' erfolgt mittelbar von den zugehörigen Antriebswellen 10, die z.B. bei einer Umdrehung eine Zahnstange 18, 18' um eine Position weiterschalten. Es sei bemerkt, daß die Präzision hinsichtlich der Genauigkeit der anzufahrenden Positionen 16 nicht durch die Art der Mechanik zum Antrieb des Quer- und Längsschlittens, sondern lediglich durch die genaue Bemessung der Längen S1, S2 der Konteranschläge im Block gegeben ist. Daher besteht für den Konstrukteur ein weiter Spielraum in der Art der Ausbildung der Antriebsmechanik.
Figur 3 zeigt als Beispiel ein Antriebsschema für den Längs-Support 3 und den Quer-Support 4. Gemäß dem Beispiel dient hier ein Zahnradstelltrieb zum Betreiben der Kurvenscheiben 8 und 9. Wird die Kurbel 7 - wie bereits vorbeschrieben - um eine Umdrehung gedreht, so drehen sich auch die Antriebswellen 10 für die Kurvenscheiben 8 und 9 um jeweils eine volle Umdrehung. Jede Antriebswelle 10 trägt einen Schaltstift 20, der in der Extremlage eines jeden Schlittens 3 und 4 in Eingriff mit einer Aussparung 21 in der Zahnstange 18 zum Transport des Schaltblockes 15 (Figur 1) kommt.
Dadurch wird beim anlaufenden Rückhub der Schlitten Jeder Anschlagblock 15 bzw. 15' um das Maß t fortgeschaltet. Die Kurvenscheiben 9 ist im Längs-Support 3 drehbeweglich gelagert. Entsprechend ist auch die Zahnstange 18' zum Betrieb des Anschlagblockes 15' im längsschlitten 3 geführt. Auf der Antriebswelle 23 ist daher eine Gleitbuchse 24 angeordnet mit einem hier nicht dargestellten Zugkeil, mit dem sie mit der Antriebswelle 23 in formschlüssiger Verbindung steht. Derartige Antriebe sind vielfach bekannt. Die Kegelritzel 22 und 22' treiben die Kurvenscheibe 9 und schalten mittelbar die Zahnstange 18'. Die Antriebs- und Gleitbuchse 24 trägt ein weiteres Ritzel 25, welches eine Stellwelle 26 antreibt; sie dient zum Schalten eines in den Quer-Support 4 einsetzbaren - hier nur gestrichelt angedeuteten - Drehtisches oder Teilkopfes 27. Die Stellwelle 26 steht ebenfalls über eine Gleitbuchse 28 und einem Zugkeil in formschlüssiger Verbindung mit einem den Drehtisch 27 antreibenden Ritzel 29; diese Anordnung ist erforderlich, weil der Quer-Support 4 in Pfeilrichtung 30 gegentiber dem ebenfalls in Pfeilrichtung 31 bewegten Längs-Support stellbar ist.
Es versteht sich, daß anstelle der hier dargestellten ubertragungs elemente bzw. Zahntriebe auch andere bekannte Stellelemente treten können, wie z.B. hydraulisch oder pneumatisch betriebene Vorschubzylinder, welche den gesamten Antriebsmechanismus einschließlich der Kurvenscheiben in vorteilhafter Weise ersetzen können. Indessen bedingt eine derartige Anordnung, eine Abhängigkeit von einem nicht immer vorhandenen Energiespender. In entsprechender Weise können die Antriebe auch durch Elektromotoren, Drehmagnete und dgl. ersetzt sein, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
In Figur 4 sind Einzelheiten der Anschlagvorrichtung dargestellt.
In Anschlagblock 15 sind die Konteranschläge 14' mittels Spsnnschrauben 17 befestigt. Zum genauen Einstellen der Konteranschläge hinsichtlich ihrer Längen S1, S2 ... (Figur 1) dient eine Mikrometerschraube 31, die im Anschlag 13' befestigt ist. Der Anschlag-Stifte32 läuft während des Betriebes bzw. beim Rücklauf des Schlittens 4 gegen die Stirnfläche eines der Konteranschlagstifte 14'. Zum genauen Ausrichten der Längen der Konteranschlagstifte ist ein Meßstift 33 vorgesehen, dessen Stirnfläche die Nullage des Schlittens 4 gegenüber dem Schlitten 3 fixiert. Die Länge L des Anschlagstiftes 32 ist eine unveränderliche Größe. So Sk es möglich, mittels der Mikrometerschraube 31 die gewlinschten Längen der einzelnen Konteranschläge 14' hochgenau einzustellen. Unabhängig von der Antriebsart der Schlitten ist somit eine genaue Positionierung der Schlitten in einzelne Arbeitsstellungen stets gegeben.
10 Patentansprüche 4 Figuren L e e r s e i t e

Claims

Patentansnrüche W Steuervorrichtung für einen Kreuztisch-Support einer Arbeitsvorrichtung mit einem Längs- und Querschlitten, die Jeweils in Schaltschritten in vorprogrammierte Lagen stellbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine, den Längs- und Querschlitten (3 und 4) bei jedem Schaltschritt in eine Extremlage (Ei und E2) fahrende Stellvorrichtung (8 und 9) sowie eine den Rücklaufweg des oder der Schlitten (3 und 4) begrenzende, mit Jedem Schaltschritt fortschaltbare, aus einem Anschlag (13 bzw.

13') und mehreren Konteranschlägen (15, 14 bzw. 14') bestehende Anschlagvorrichtung aufwest.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Längs- und/oder Querschlitten (3 bzw. 4) einen Anschlag (13 bzw. 13' und 32) aufweist, der nach Vollzug eines Arbeitsschrittes gegen einen einstellbaren, mit jedem Arbeitsschritt wechselnden,Konteranschlag (14') lastet.
3. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein die Konteranschläge (14 bzw. 14') haltender Block (15 bzw. 15') oder der Anschlag (13 bzw. 13' und 32) bei Jedem Schaltschritt um das Naß (t) einer Abstandsteilung der Konteranschläge verstellbar ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine den Längs-und Querschlitten (3 bzw. 4) bewegende Rückstellvorrichtung (12 bzw. 12') aufweist.
5. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlag (13 bzw. 13') oder benachbart davon eine Mikrometerschraube (31) zum Einstellen der Konteranschläge (14 bzw. 14') eingesetzt ist.
6. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Konteranschläge haltende Block (15 bzw. 15') mittelbar von der die jeweilige Kurvenscheibe ( 8 bzw. 9) steuernden Welle (10) fortschaltbar ist.
7. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (8 und 9) des Längs-und Querschlittens (3 und 4) von Hand steuerbar ist und daß die Antriebsvorrichtung (9) für den Querschlitten im Längsschlitten (3) gelagert ist.
8. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Querschlitten (4) ein Drehtisch (27) einsetzbar ist, der bei jeder Umdrehung des Handrades (7) zusammen mit dem Längs- und Querschlitten um einen Winkelschritt fortschaltbar ist.
9. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Konteranschläge (14') tragende Block (15 bzw.

15') über ein Getriebe (18 bzw. 18') mittelbar von einem Schaltnocken (20) von der Steuerwelle (10) schaltbar ist.
10. Steuervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Längs- und Querschlitten (3 und 4) jeweils in Anschlagverbindung mit einer Rückstellvorrichtung (12 bzw. 12') stehen.