DE2905930A1 - Einrichtung zum positionieren mindestens eines werkzeuges relativ zu einem werkstueck - Google Patents

Description

DR.-ING. DIPL.-ING. M. SC. DIPL-F-KVS. U.). DIPU.-PHYS. D1d1 ~PhVS

HÖGER -STELLRECHT- GRiESSBACH - 1-!AECKER Dr. Boel

PATENTANWSLfS IN STUTTGART

Λ 43 200 h Anmelder: Firma Edel,

y - 175 Gtanzmnschinen GmbH

11, Januar 197D Burgunders tr. 6.3

7000 Stuttgart 40

Beschreibung

Einrichtung zum Positionieren mindestens eines Werkzeuges relativ zu einem Werkstück

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Positionieren mindestens eines Werkzeuges relativ zu einem Werkstück gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe sich im wesentlichen alle bekannten Arten der spangebenden Werkstückbearbeitung durchführen lassen. Ausserdem sollen mit dieser Einrichtung im Sinne einer universe] len Vervfendungsfähigkeit auch Meß- bzw. Kontroll- und Anreißarbeiten ausführbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Mei male des Anspruches 1 gelöst.

Bei einer die Kombination der Merkmale des Oberbegriffs und des Kennzeichens des Anspruches 1 in sich vereinigenden Einrichtung können die Komponenten der Führungsvorrichtung durch entspreche! schwere Ausführung verwindungs- sowie vibrationsfrei gestaltet werden, so dass mit PIiIfe der am Trägerschlitten anzubringenden Werkzeuge ::. B. alle üblichen spanabhebenden Bearbeitungsoperationen uηtor Verwendung rotierender Werkzeuge ausführbar sind. Es können also mit Hilfe geeigneter Aggregate und Werkzeuge Rohriiewindeschneid-, Fräs- und Schleifoperationen ebenso ausgeführt

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v/erden wie ließ-, Kontroll- und Anreißarbeiten, indem der Trägerschlitten in der Lage ist, nach allen Richtungen gerichtete "und/ oder durch am Werkzeug wirksam v/erdende Drehmomente hervorgerufene Reaktionskräfte aufzunehmen, ohne sich um Betrage in ToIeranzbereichenⁿver;
ten zu verlagern.

ranzbereicher^verschiedenen Richtungen relativ zum Führungsschlit-

Dies ist insbesondere dadurch gewährleistet, dass das Werkzeug am Trägerschlitten im wesentlichen mittig zwischen den im Parallelabstand voneinander vorgesehenen und den Trägerschlitten aufnehmenden Führungskörperη des Führungsschlitten angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Konstruktionsprinzip ermöglicht hierbei eine spanlose odar spangebende Bearbeitung von in beiden Achsen extrem großflächigen Werkstücken, wie dies bisher für eine snangebende Bearbeitung nur auf geeigneten, entsprechend teuren Bohrwerken oder anderen Bearbeitungsmaschinen möglich war, wobei sich aber die erfindungsgemäße Einrichtung in entsprechend stabiler Bauweise bereits mit einem Bruchteil der Kosten solcher bearbeitungsspezifischer Werkzeugmaschinen herstellen läßt.

Zusätzlich zu dem wesentlichen Vorteil des geringeren technischen Aufwandes zeichnet sich die Einrichtung durch eine besonders leichte und schnell durchführbare Einstellbarkeit aus, indem die Führungsvorrichtung ohne zwangsgesteuerte Antriebe durch Ausführung von schnell zu bewerkstelligenden Gleitbewegungen positionierbar ist, wobei relativ kleine Massen zu bewegen sind.

Dabei ist bereits eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 zum Stand der Technik (Prospekt-Nr. 230 der Fa. Mora) bekannt. Diese Konstruktion ist jedoch lediglich als i-teß- und Anreißmaschine eingerichtet. Für einen v/eiterguluiiiden L'insatz, wie beispielsweise zun Zwecke einor pr.".2:iy«n spangebandon Bearbeitung von Werkstücken durch Bohrori oder !'reinen,

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ist sis jedoch nicht geeignet.

Bei dieser bekannten Bauart ist der Trägerschiitton auf einem einzigen, die Werkstückauflagefläche überspannenden Querträger de Führüngsschlittens längs verschiebbar geführt, wobei dessen das Werkzeug aufnehmender Werkzeugträger sich seitlich vom Trägerschlitten wegerstreckt. Diese Schlittenkonzeption würde die für eine mit hoher Präzision durchzuführende spangebende Werkstückbearbeitung unabdingbar erforderliche Voraussetzung einer erschütterungsfreien Werkzeugaufnahme nicht sicherstellen. Ausser· dem würden die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen zwischen den Flächen der aufeinander gleitenden Schlittenkörper dazu führen, dass sich diese gegenseitig verkanten, sofern bei solchen Bearbeitungsoperationen am Werkzeugträger Reaktionskräfte wirksam würden, die z. B. aus einem senkrecht und in Richtung der Werkstückauflagefläche gerichteten Vorschubdruck resultieren.

Was die erfindungsgemäße Einrichtung betrifft, so kann der Trägerschlitten mit zv/ei oder gegebenenfalls mehr Werkzeugen ausgestattet bzw. bestückt sein, wobei man diese, um eine gute Zugänglichkeit zu ermöglichen, in einer gemeinsamen Ebene quer zur Verstellrichtung des Trägerschlittens an diesem vorsehen wird.

Des weiteren können sich beide Schlitten der Führungsvorrichtung

oberhalb der Werkstückauflagefläche des Tisches befinden, was insofern zweckmäßig sein kann, als sich bei dieser Bauweise die Führungsvorrichtung relativ zur Tischplatte besonders vorteilhaft auch in der Höhe verstellbar vorsehen läßt. Eine Höhenverstellbarkeit zumindest .des Trägerschlittens kann erforderlich sein, sofern Werkstücke zu bearbeiten sind, die insbesondere nac oben als unregelmäßig geformte Formkörper anzusprechen sind.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der gegenseitige Abstand der den Trägerschlitten führenden P'ihrungsköryer des Führungsschlittens sowie der Hchenabstand des Werkzeugträgers des Trägerschlittens von der Tischplatte derart gewählt, dass es möglich ist, in der Hohe relativ stark ausladende Teile von Werkstücken auf dem Tisch zwischen den Führungskörpern des Trägerschlittens zu positionieren, so dass deren Bearbeitung auch dann möglich ist, wenn der Führungsschlitten gem. Anspruch 2 unmittelbar am Tisch angebaut ist. Hierbei ist es günstig, die Ausbildung und Anordnung der Führungskörper des Führungsschlittens nach Anspruch 3 vorzusehen, wodurch diese ohne besonderen technischen Aufwand gegenüber Arbeitsspänen und der Möglichkeit einer mechanischen Beschädigung wirkungsvoll geschützt sind. Ausserdem bleibt die Tischplatte im Randbereich frei, so dass Werkstücke von der Seite her auf diese bequem aufgeschoben, werden können.

Eine besonders leichtgängige und deshalb schnell und feinfühlig in Position zu bringende Schlittenanordnung ist hierbei nach Anspruch 4 möglich. In diesem Falle lassen sich die Schlitten, z. B. mit sich durch hohe Laufgenauigkeit auszeichnenden Kugellaufbüchsen ausstatten, die auf den mittels der prismenförmigen Haltegleider absolut biegefest gehaltenen Rundstangen laufen können.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung können Führungsschlitten und Trügerschlitten gem. Anspruch 5 von Hand und/oder motorisch, insbesondere elektronisch-und gegebenenfalls programmgesteuert verstellbar sein, wobei für die elektronische Schlittenverstellung alle gängigen Meßsysteme, ζ. B. durch Verwendung eines Resolvers, von Induktosynmaßstäben oder von induktiven Rotationsgebern Verwendung finden können.

Zur manuellen Feineinstellung der Ist-Position des Tterkzeuges

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ist die Einrichtung garc. Anspruch 6 ausgebildet, wobei die verdrehbaren Leitglieder vorteilhaft durch Einstellspindeln mit Noniusablesung in Art einer Mikrometerschraubc ausgebildet sein können.

Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, gemäß Anspruch 7 am einen Stirnende der Tischplatte eine zu deren Werkstückauflagefläche senkrechte und sich parallel zur Verstellrichtung des Trägerschlittens erstreckende Werkstückanlagefläche vorzusehen und die Führungsvorrichtung des Führungschlittens derart auszubilden, dass das Werkzeug in eine sich vor dem Stirnende des Tisches befindende, zur Werkstückanls gefläche parallele Ebene einstellen läßt. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es auch, beispielsweise plattenförmige Werkstükke entlang ihrer Längskanten zu bearbeiten, wozu diese auf die vertikale Werkstückanlagefläche aufzuspannen sind.

An dieser zusätzlichen Werkstückanlagefläche können auch stangenförmige Werkstücke festgelegt werden, die stirnseitig zu bearbeiten sind, was sich vorteilhaft durch Anbringung wenigstens eines geeigneten Aufnahmeprismas an der vertikalen Werkstückanlagefläche bewerkstelligen läßt.

Zusätzlich oder alternativ hierzu kann jedoch zum gleichen Zweck die Tischplatte zur vertikalen Anordnung von stangenförmigen Werkstücken gemäß Anspruch 8 in einer zur Werkstückauflagefläche senkrechten Ebene durchbrochen sein.

Eine v/eitere günstige Ausgestaltung der Führungsvorrichtung ist Gegenstand der Ansprüche 9 und 10. Diese Konstruktion ermöglicht von der einen Tischlängskante aus einen freien

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Zugang zwischen die den Trägerschlitten führenden Rundstangen des Führungsschlittens, so dass das mindestens eine Werkzeug von der Bedienungsseite der Einrichtung aus frei zugänglich bzw, einstell- und auswechselbar ist. Hierzu bietet die Führungsvorrichtung zwischen den Rundstangen des Führungsschlittens einen genügend grossen Freiraum, so dass auch relativ grosse und entsprechend schwere^am Trägerschlitten zu befestigende Bearbeitungsaggregate bequem an der Führungsvorrichtung angebracht bzw. gegen andere Aggregate ausgewechselt werden können.

Die Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugträgers am Tragkörper des Trägerschlittens kann dabei mit Einstellmitteln ausgestattet sein, die eine stufenlose Verstellung des betreffenden Werkzeugträgers in der Höhe ermöglicht. Dabei kann der Werkzeugträger, derart ausgelegt sein, dass er gemäss Anspruch 11 mindestens ■- vertikal, beispielsweise druckmediumgesteuert,in entgegengesetzten Richtungen verstellbar ist. Ein solcher Werkzeugträger eignet sich beispielsweise zum Ankörnen von Werkstücken mittels einer Körnerspitze oder zum Anreissen eines Werkstückes, sofern als Werkzeug in den Werkzeugträger eine Reissnadel eingesetzt wird, die durch vertikale Verstellung des Werkzeugträgers sich in ihrejj_{ZW au} rer Anreißstellung- wegsteuern läßt.Eine derartige Anordnung ist Gegenstand des Anspruches 12. Gemäss Anspruch 13 kann als Werkzeugträger zur spangebenden Bearbeitung auch ein Antriebsaggregat, insbesondere mit axial verstellbarer Werkzeugspindel, dienen.

Zum Zwecke einer optimal bedienungsfreundlichen Gesamtkonstruktion der Führungsvorrichtung ist der Trägerschlitten

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gemäß den Ansprüchen 14 und 15 gestaltet. Die in diesen Ansprüchen vorgeschlagene Positionierung der Handgriffe ermöglicht eine optimal ergonomische Handhabung der Führungsvorrichtung. Günstig ist es dabei, wenn die Einstellvorrichtung zur Anzeige der Schlittenverstellwege in der X- und Y-Achse je Achse eine optische Messwertanzeige gemäß Anspruch 16 aufweist, wobei es vorteilhaft ist, diese gemäß Anspruch 17 auf dem Tragkörper < TrägerSchlittens derart nebeneinander anzuordnen, dass beide voi der Bedienungsseite der Führungsvorrichtung aus ablesbar sind, ohne die Blickrichtung ändern zu müssen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist hierbei die Einstellvorrichtung gemäß Anspruch 18 ausgebildet.

Gemäß Anspruch 19 sind Schaltorgane zum Ein- und Ausschalten des Werkzeuges des Werkzeugträgers, der Einstellvorrichtung und gegebenenfalls weiterer zusätzlicher Einrichtungen wie beispiels weise einer insbesondere als Kopiervorrichtung ausgebildeten Steuervorrichtung gemäß Anspruch 20 vorgesehen. Diese Schaltorgane sind vorzugsweise in ein Steuerpult integriert, das in Fingerweite zum einen Handgriff an dessen Tragstange angeordnet ist. Bei Verwirklichung aller dieser Merkmale der Ansprüche 14 - 20 ist für die Bedienungsperson ein ermüdungsfreies Positionieren beider Achsen gewährleistet, indem die Handgriffe, Steuerelemente, das Werkzeug, das Werkstück, die Meßeinrichtung und deren Bedienung und zugleich auch der BearbeitungsVorgang in jeder Zusatzposition der Führungsvorrichtung mit einem Blick erfaßbar sind. Dieser Gesamtkombination von Merkmalen kommt in diesem Zusammenhang, insbesondere mit merkmalen weiterer Patentansprüche, eine selbständig schutzbegründende Bedeutung zu.

Die Kopiervorrichtung kann vielgestaltig konzipiert nein. In einer Ausbildung nach Anspruch 21 kann, was insbesondere für die Bearbeitung größerer Werkst-'icLserien von Bedeutung ist, eine

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Schnelljuotierung von Führungs- und Trägerschlitten vorgenommen werden. :5abei kann die Kopiervorrichtung je Schlitten in Art einer Schiaoannordnung mit einer Vielzahl von Rasterschienen ausgestattet sein, so dass bei Wechsel einer Werkstückserie ohne Rüstzeit die Schlittenpositionierung durch den viechsei auf eine andere Rasterschiene geändert werden kann,, Dabei ist stets eine Zwangsverriegelung und SelbstJustierung der Schlitten der Führungsvorrichtung gewährleistet.

Dabei kann gem. Anspruch 22 die Schlittenpositionierung mit Hilfe der Rasterschienenanordnung in Abhängigkeit vom Einsatz des Werkzeuges teil- oder vollautomatisch durchführbar sein.

Des weiteren kann das Werkzeug gem. den Ansprüchen 23 und 24 mittels der Kopiervorrichtung entweder entlang einer Leitkurve oder dreidimensional steuerbar sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Kopiervorrichtung nach Anspruch 25 wird erreicht, dass sich mit Hilfe des Kopieraggregates in Zusammenwirken mit der Schablone zugleich die Schlittenpositionen in der X- und Y-Achse ansteuern lassen.

Ferner kann die Einrichtung noch mit einer Vorrichtung nach Anspruch 26 ergänzt sein, wodurch sich beispielsweise gleiche Achsabstände von herzustellenden Bohrungen kurzfristig einstellen lassen, ohne hierzu eine Schablone oder eine Messeinrichtung benutzen zu müssen. _t

Schließlich ist es von Vorteil, die Anschlußkomponenten der Führungsvorrichtung unterhalb der Tischplatte anzuordnen, so dass Elektrokabel und druckmediumführende Leitungen weitgehend verdeckt untergebracht sind und durch sie in keiner Weise eine Beeinträchtigung der Sicht sowie der Werkstückzufuhr verursacht werden kann.

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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind aus der sich anschliessenden Beschreibung einer in der Zeichnung gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und/oder aus den Patentansprüchen zu entnehmen, wobei in den Abbildungen auch die Einzelheiten der Einrichtung als mit zur Erfindung gehörig zu betrachten sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht der am Tisch der Einrichtung vorgesehenen Führungsvorrichtung, wobei der Tisch abgebrochen dargestellt ist;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, in verkürzter Darstellung.

Die gezeigte Einrichtung weist einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Tisch auf, der durch ein Tischgestellt 12 und eine Vorzugs weise rechtekcfürmige Tischplatte 14 gebildet ist. Die Ober-

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seite der Tischplatte 14 bildet eine horizontale Werkstückauflagefläche 16. Mit 18 und 20 sind sich längs der Tischplatte in deren Kantenbereich erstreckende Werkstückanschlagleisten bezeichnet, die vom Tisch abnehmbar sind. Zusätzlich oder anstelle dieser Anschlagleisten können in den Eckbereichen der Tischplatte winkelförmige Anschläge aufgebracht sein.

Der Tisch 10 ist mit einer als Ganzes mit 22 bezeichneten Führungsvorrichtung ausgestattet, mit deren Hilfe ein Werkzeug an jede beliebige Stelle der Werkstückauflagefläche bzw. eines beispielsweise plattenartigen _t auf diese aufgespannten Werkstückes mit grosser Genauigkeit zu positionieren ist. Diese Führungsvorrichtung ist als Kreuzschlitten ausgebildet, dessen unterer Schlitten 24 einen Führungsschlitten und dessen oberer Schlitten 26 einen Träger schütten bildet, die entlang jeweils einer Achse X-X bzw. Y-Y linear verstellbar sind, wobei beide Achsen zueinander senkrecht und in einer zur Ebene der Werkstückauflagefläche 16 parallelen Ebene liegen.

Der Führungsschlitten 24 weist zwei Schiebekörper 28,30 auf, die jeweils an einer der Tischlängsseiten verschiebbar und feststellbar geführt sind. Zu diesem Zweck befindet sich im Abstand unterhalb der zumindest an den Tischlängsseiten über das Tischgestell vorstehenden Tischplatte 14 an jeder Gestelllängsseite eine horizontal bzw. zur Tischplatte parallel angeordnete Rundstange 32,34, die am Tischgestell an einer Vielzahl von im Querschnitt prismenförmig ausgebildeten Halteböeken 36 biegefest gehalten sind. Die Schiebekörper 20,30 weisen zu ihrer Führung die Tischplattenrandstücke untergreifende Lagerkörper 38,40 auf, die im Abstand voneinander vorgesehen und mit

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jeweils einer auf den Rundstangen laufenden Kugellaufbuchse 42 ausgestattet sind.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Schiebekörper 28,30 des Führungsschlittens 24 in der Projektion auf eine parallel zu deren Verschieberichtung und senkrecht zur Werkstückauflagefläche 16 liegenden Ebene U-förmig ausgebildet»und deren mit 44 und 46 bezeichneten ü-Schenkel ragen seitlichan danüberstehenden Längsrandteilender Tischplatte vertikal nach oben. Die einander gegenüberliegenden U-Schenkel beider Schiebekörper sind durch je eine im Querschnitt prismenförmige biegefeste Profilschiene 48,50 starr miteinander verbunden. Auf jeder Profilschiene ruht eine Rundstange 52 bzw. 54 zur Führung des Trägerschlitten 26.

An einem der Lagerkörper 38,40, beispielsweise am Lagerkörper 38 des Schiebekörpers 30_/sitzt eine als Ganzes mit 56 bezeichnete Peststellvorrichtung zum Feststellen des Führungsschlitten! 24 relativ zur Tischplatte. Diese weist beispielsweise ein druckmediumbetätigtes Zylinderkolbenaggregat 58 auf, dessen Kolbenstange 60 eine Klemmbacke 62 trägt, die mit einer konkavei Anlagefläche an den Umfang der Rundstange 34 zum Feststellen des Führungsschlittens unter Druck anlegbar ist. Das Zylinderkolbenaggregat kann beispielsweise druckluftgesteuert sein. Selbstverständlich kann die Feststellvorrichtung auch eine andere geeignete Konstruktion aufweisen.

Der im Abstand oberhalb der Tischplatte auf dem Führungsschlitten 24 verschiebbar und feststellbar geführte Trägerschlitten 26 v/eist einen ,den Abstand zwischen den beiden diesen führenden

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Rundstangen 52, 54 überbrückenden Tragkörper 64 auf, an dessen der einen, gemäß Fig. 2 linken Tischlängsseite zugekehrten Seite eine Aufnahmevorrichtung 66 zur auswechselbaren Aufnahme eines Werkzeugträgers 68 vorgesehen ist. Am Werkzeugträger ist ein Werkezug auswechselbar befestigbar. Ferkzeugträger und Werkzeug können verschiedenartig ausgebildet sein. Das Letztere kann beispielsweise eine Reissnadel oder einen Körner bilden, die im Werkzeugträger beispielsweise durch Festklemmen befestigbar sind.In diesem Falle kann der Werkzeugträger entweder durch entsprechende Verstellmittel der Aufnahmevorrichtung 66, 2. B. senkrecht zur Werkstückauflagefläche 16 stufenlos verstellbar sein, um die Reissnadel in Kontakt mit der betreffenden Werkstückoberfläche zu bringen, oder der Werkzeugträger kann beispielsweise druckluftbetätigt auf- und absenkbar ausgebildet sein, um die Reissnadel in Berührung bzw. ausser Berührung mit der Werkstückoberfläche zu bringen. Ein solcher, in vertikaler Richtung manuell oder druckmediumgesteuerter Werkzeugträger kann auch für den Einsatz einer Körnerspitze zum Ankörnen von Bohrungen verwendet werden, wobei die beschriebene Schlittenanordnung eine derart stabile Ausbildung der beiden Schlitten 24, 26 zuläßt, dass die dabei notwendif^^siS&^i\^j9el⁾6^:nWe^cPe beim Bohren und dgl. spanabhebenden Arbeiten senkrecht zur Werkstückauflagefläche 16 derart abgegeben bzw. aufgenommen werden können, dass eine Verlagerung der Schlittenanordnung relativ zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche mit Sicherheit nicht erfolgen wird.

Ebensogut können mit Hilfe dieser Einrichtung auch spangebende Arbeiten/.wie Bohr- und Fräsarbeiten^-durchgeführt werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet zu diesem Zweck der Werkzeugträger 68 beispielsweise einen eine axial verstellbare

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Arbeitsspindel aufweisenden Bohraiotor, wobei sowohl dessen antrieb als auch Vorschub ζ.Β.mittels Druckluft bewerkstelligt werden kann. Es ist klar, dass auch jede andere Art von Antriebsaggregat für diese Arbeiten eingesetzt werden kann.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, befinden sich die U-Schenkel 44, der beiden Schiebekörper 28>3o zueinenäer in relativ grossera Abstanc so dass zwischen den die Schiebekörper miteinander verbindenden Profilschienen 48,50 ein genügend grosser Freiraum vorhande ist, der es erlaubt, den erforderlichen Werkzeugträger bequem an die Aufnahmevorrichtung 66 des Trägerschlittens 26a^nmontiere bzw. demontieren zu können.

Auch der Trägerschlitten 26 weist zu dessen Lagerung auf den

.von Rundstangen 52,54 je Rundstange ein Paar/im Abstand voneinander vorgesehene untere Lagerkörper 70,72 auf, in denen jeweils eine auf den Rundstangen laufende Kugellaufbuchse 74 eingesetzt ist. Auch andere geeignete Führungsorgane können Verwendung finden. Die Schlittenanordnung der Führungsvorrichtung 22 ist so getroffen, dass das im Werkzeugträger 68 vorhandene Werkzeug, beispielsweise ein Spiralbohrer 69,an jedem Punkt der Werkstückauflagefläche 16 positioniert werden kann.

Zur manuellen Betätigung der Führungsvorrichtung dienen zwei, jeweils mit einem Kugelkopf ausgestattete Handgriffe 76,78, die sich jeweils in einer vertikalen Ebene oberhalb der Rundstangen 52,54 befinden, und sich nach oben erstrecken. Diese Handgriffe sind an jeweils einer teleskopisch verlangerbaren, am Träger befestigten Tragstange 80,82 angeordnet, deren ausziehbares Stangenteilstück 80' bzw. 82' _si_ch mittels eines Klemm

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hebeis 84 relativ zum äusseren Stangenteilstück feststellen lässt. Die Möglichkeit, die Länge der Tragstangen variabel zu gestalten, ermöglicht es der betreffenden Bedienungsperson, die Führungsvorrichtung mit Hilfe der Handgriffe auch dann sicher zu führen, wenn sich diese im Bereich des gemäss Fig. rechten bzw. hinteren Txschplattenlängsrandes befindet, ohne

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sich/übef die vordere Tischplattenlängskante beugen zu müssen.

Symmetrisch zur Längsmitte des Tragkörpers 64 sind auf diesem im Abstand voneinander, zwei Gehäuse 86,88 fest angeordnet, die jeweils eine optische, insbesondere numerische Positionsanzeige 90,92, enthalten, die von der Bedienungsseite aus, an der sich die Handgriffe 76,78 befinden, leicht ablesbar sind. Hierbei dient die Positionsanzeige 90 zur Anzeige der Verstellwege des FührungsSchlittens 24, während die Positionsanzeige 92 zur Anzeige der Verstellwege des TrägerSchlittens 26 dient. Die Verstellwege der Schlitten werden hierbei berührungslos abgetastet, wozu jeder Schlitten beispielsweise mit einem induktiven, inkrementalen Rotationsgeber ausgestattet ist, der mittels eines Ritzels 94' bzw. 96' flankenspielfrei mit einer stationären Messzahnstange 98 bzw. 100 zusammenwirkt. Dieses induktive Abtastverfahren ist an sich bekannt; es können auch andere Meßsysteme Anwendung finden»

Jeder der beiden Schlitten 24,26 ist schliesslich noch mit einer Feineinstellvorrichtung 102 bzw. 104 ausgestattet, um eine gewünschte Position mit grösster Genauigkeit manuell einstellen zu können. Die Einrichtung kann darüberhinaus oder ausschlieaslich auch noch mit einer vollautomatisch bzw. vollelektronisch arbeitenden Einstellvorrichtung ausgestattet sein,

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die insbesondere eine programmgesteuerte Werkzeugpositionxerung ermöglicht.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Feineinstellvor richtung 102 für den Führungsschlitten 24 eine im Schiebekörper 28 angeordnete Klemmbacke 106 auf, welche die Rundstange 32 teilweise umgreift. Mit einem Klemmhebel 108 sind deren Klemmbackenteilstücke an den Umfang der Rundstange 32 zum Feststelle] des Führungsschlittens 24 unter Druck anlegbar. 110 bezeichnet eine Einstellspindel, die sich parallel zur Rundstange 32 erstreckt und mittels eines GriffStückes 112 verdrehbar ist. Dieses Griffstück weist an einem Umfangsteil eine Einstellskala auf, so dass bei festgelegter Klemmbacke 106 an der Rundstange 32 der Führungsschlitten 24 feinfühlig relativ zur feststehenden Klemmbacke 106 verstellt werden kann, in welcher die Einstellspindel 110 verdrehbar gelagert ist.

Die Feineinstellvorrichtung 104 des Trägerschlittens 26 ist

mit einer sich beispielsweise parallel zur

Rundstange 54 erstreckenden, im Querschnitt rechteckförmigen Mitnahmeleiste 114 ausgestattet, die an den U-Schenkeln 4 6 der Schiebekörper 28,30 des Führungsschlittens 24 in Längsrichtung verstellbar angeordnet ist. Deren Verlagerung in dieser Richtung ist z.B. mittels eines Einstellrades 116 zu bewerkstelligen, das seinerseits in einem ,an der Bedienungsseite der Führungsvorrichtung z.B.auf dem U-Schenkel 46 des Schiebekörpers 28 befestigten Lagerbock 118 verdrehbar, jedoch axial unverstellbar gelagert ist. Mit 120 ist eine Kupplungsvorrichtung bezeichnet,a z.B. am Tragkörper 64 des Trägerschlittens 26 fest angeordnet ist. Diese ist beispielsweise durch ein druckluftbetätigtes

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Zylinderkolbenaggregat gebildet, deren Kolben eine Klemmbacke 122 trägt, die zum Kuppeln des TrägerSchlittens 26 unter Druck an die eine Plachseite der Mitnahmeleiste anpressbar ist, so dass eine reibungsschlüssige Kupplung beider Schlitten zustandekommt. Durch Verdrehen des Einstellrades 116 lässt sich dann der Trägerschlitten 26 relativ zu den Rundstangen 52,54 zum Anfahren einer gewünschten Position feinverstellen.

Mit 124 ist ein Steuerpult bezeichnet, an dessen Oberseite Schaltorgane 126 zum Ein- und Ausschalten der elektrisch bzw. druckmediumgesteuerten Komponenten der Einrichtung vorzugsweise in ihrer Gesamtheit vorgesehen sind«

Die Anordnung des Steuerpultes 124 an der Führungsvorrichtung ist derart getroffen, dass dessen Schaltorgane zu betätigen sind, ohne dass eine Hand von dem ihr zugeordneten Handgriff zu entfernen ist. Be'im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist deshalb das Steuerpult beispielsweise an der Oberseite des aus der Tragstange 82 ausziehbaren Stangenteilstückes 82' derart angeordnet, dass sich die Schaltorgane in Fingerweite vom Handgriff 78 entfernt befinden».

Diese Anordnung gewährleistet auch eine vorteilhafte Sicht auf die Schaltorgane, so dass Fehlschaltungen vermeidbar sind.

Wie einleitend bereits ausgeführt worden ist, können am Tragkörper 64 des Trägerschlittens nebeneinander auch zwei Werkzeugträger angeordnet sein, wobei der eine z.B. mit einem Spiralbohrer und der andere mit einem Gewindebohrer ausgestattet sein kann, so dass die Herstellung von Gewindebohrungen

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ohne Auswechseln eines Werkzeuges am Werkzeugträger möglich ist.

Die Darstellung der Führungsvorrichtung gemäß Fig. 1 zeigt, dass ausser der bereits erläuterten, in sich ausgesteiften und deshalb die Durchführung von spangebenden Arbeitsoperationen mit hoher Präzision armöglichenden Bauweise, die erfindungsgemässe Konstruktion gegenüber dem bekannten Stand der Technik den weiteren gravierenden Vorteil bietet, dass die Zuordnung der einzelnen funktionswesentlichen Komponenten derart getroffen ist, dass sowohl die Bestückung als auch die Bedienung sowie das Ablesen der Positionsangaben bedienungsseitig stets vom gleichen Standort der Bedienungsperson aus vorzunehmen sind. Die Anordnung von Steuerpult 124 und numerischen Fositionsanzeigen 90, 92 ist hierbei am Trägerschlitten 26 so getroffen, dass die Arbeiten an der Einrichtung im wesentlichen ständig in aufrechter Körperhaltung von der Bedienungsperson ausgeführt werden können, wobei sich dieser sämtliche Positionsinformationen in/jeder Stellung der Führungsvorrichtung so darbieten, dass sie mit einem Blick erfaßt und demgemäß die Einstellung der Schlitten getroffen werden" kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich damit durch optimale Bedienungsfreundlichkeit aus, wobei im gleichen Blickfeld der Bearbeitungsvorgang überwacht v/erden kann, wodurch die Betriebssicherhei^optimiert ist.

üer Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass der Werkezugtrager 68 samt Aufnahmevorrichtung 66 am Tragkörper 64 des Träger Schlittens 2 C mindestens um eine Achse ver schwenkbar" und feststellbar angeordnet sein kann, mn beispielsweise Schräglöcher zu bohren. Die Aufnahmevorrichtung 66 kann überdies auch kardanisch am Tragkörper 64 aufgehängt sein, so dass sich das betreffende Werkzeug in jede gewünschte Schräglage relativ zum Tisch einstellen lässt.

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   PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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   Patentansprüche :

   Einrichtung zum Positionieren mindestens eines Werkzeuges relativ zu einem Werkstück, mit einer eine ebene und im wesentlichen horizontal angeordnete Werkstückauflagefläche aufweisenden Tischplatte, mit einer Führungsvorrichtung, die einen entlang einer X-Achse relativ zur Werkstückauflagefläche verstellbaren und feststellbaren Führungsschlitten und einen das Werkzeug tragenden Trägerschlitten aufweist, der entlang mindestens eines Führungskörpers des Führungsschlittens entlang einer zu dessen Verstellrichtung senkrechten Y-Achse verstellbar und feststellbar ist, wobei zumindest der Trägerschlitten im Abstand oberhalb der Werkstückauflagefläche in einer zu dieser parallelen Ebene bewegbar ist und mit einer Einstellvorrichtung für die Positionsanzeige von Führungs- und Trägerschlitten, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerschlitten (26) auf zwei im Parallelabstand voneinander und zueinander starr angeordneten Führungskörpern des Führungsschlittens (24) geführt und das Werkzeug (gg) am Trägerschlitten (26) im wesentlichen mittig zwischen den Führungskörpern angeordnet ist.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitten (24) der Führungsvorrichtung (22) in bekannter Weise an einander gegenüberliegenden

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   Tischseiten auf zu einander parallelen Führungskörpern geführt ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskörper des Führungsschlittens (24) unterhalb der die Werkstückauflagefläche (16) aufweisen den Tischplatte (14) angeordnet sind.

   4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet/ dass die Führungskörper von Führungsschlitten (24) und Trägerschlitten (26) durch an sich bekannte Rundstangen (32,34) gebildet sind, die auf ihrer Länge von am Tisch (10) bzw. am Eührungs schlitten (24) angebauten, im Querschnitt insbesondere prismenförmigen Haltegliedern (36,-48,50) gehalten sind.

   5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsschlitten (24) und Trägerschlitten (26) mittels der Einstellvorrichtung von Hand und/oder motorisch, insbesondere elektronisch und gegebenenfalls programmgesteuert,verstellbar sind.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das Führungsschlitten (24) und Träger schütten (26) zur manuellen Feineinstellung der Ist-Position des Werkzeuges (69) mit jeweils einer mechanischen Feineinstellvorrichtung (102;104) ausgestattet sind, die jeweils ein insbesondere verdrehbares Einstellglied (110; 116) aufweisen, von denen dasjenige des Führungsschlittens (24) relativ zu einem am Tisch (10) festlegbaren

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   Widerlager (106) verstellbar ist und dasjenige des TrägerSchlittens (26) am Führungsschlitten (24) angeordnet und relativ zu diesem verstellbar und mit dem Trägerschlitten (26) kuppelbar ist.

   insbesondere

   7. Einrichtung/nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Tischplatte (14) in bekannter Weise rechteckförmig ausgebildet ist und mindestens am einen Stirnende eine zur Werkstückauflagefläche (16) senkrechte und sich parallel zur Verstellrichtung des TrägerSchlittens (26) erstreckende "Werkstückanlagefläche aufweist und dass sich die Führungsorgane des Führungsschlittens (24) an dem die Werkstückanlagefläche aufweisenden Stirnende des Tisches (10) über dieses soweit hinauserstrecken, dass das Werkzeug (69) in eine sich vor dem Stirnende des Tisches (10) befindende, zur Werkstückanlagefläche parallele Ebene einstellbar ist.

   ο τ>· · ι«*, insbesondere. , ^j ·, ■· ._

   8. Einrichtung/nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Tischplatte (14) von einer Ausnehmung zur vertikalen Anordnung von insbesondere stangenförmigen Werkstücken in einer zur Werkstückauflagefläche (16) senkrechten Ebene durchdrungen ist.

   9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitten (24) zwei jeweils auf einer der beiden, an den Längsseiten des Tisches (10) und unterhalb der Tischplatte (14)

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   vorgesehenen Rundstangen (32,34) geführte Schiebekörper (28,30) aufweist, die in der Projektion auf eine parallel zu deren Verschieberichtunq und senkrecht zur Werkstückauflagefläche (16) liegenden Ebene U-Form aufweisen, wobei deren U-Schenkel (44,46) an den Längsseiten des Tisches (10) nach oben ragen und die Rundstangen (52,54) zur Führung des Trägerschlittens (26) tragen.

   10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den von den U-Schenkeln (44,46) der Schiebekörper (28,30) des FührungsSchlittens (24) getragenen Rundstangen (52,54) geführte Trägerschlitten (26) einen den Abstand zwischen beiden Rundstangen (52,54) überbrückenden Tragkörper (64) aufweist, an dessen der einen Tischlängsseite zugekehrten Seite eine Aufnahmevorrichtung (66) zur Aufnahme eines Werkzeugträgers (68) vorgesehen ist.

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (69) im Werkzeugträger (68) mindestens in vertikaler Richtung insbesondere druckmediumgesteuert verstellbar und feststellbar angeordnet ist.

   12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Reissnadel bzw. eine Körnerspitze ist.

   13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (68) ein Antriebsaggregat, insbesondere mit axial verstellbarer Werkzeugspindel ist.

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   14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragkörper (54) das Trägerschlittens (26) in seitlichen! ?-bstand voneinander, insbesondere in der Ebene der U-Schenkel (44, 46) des Führungsschlittens (24) und oberhalb dessen den Trägerschlitten (26) tragenden Rundstangen (52, 54) zwei Handgriffe (76, 78) zur manuellen Verstellung der durch Führungs- und Trägerschlitten (24, 26) gebildeten Führungsvorrichtung (22) angeordnet sind, die sich an der Seite dos Trägerschlitten-Tragkörpers (64) befinden, von der aus dessen Werkzeugträger (68) bzw. das Werkzeug (69) zugänglich ist.

   15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere nach oben gerichteten Handgriffe (76, 78) am Vorderende jeweils einer am Trägerschlitten (26) befestigten, in ihrer Lange veränderbaren Tragstange (30, 80'; 82, 82") vorgesehen sind.

   16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung zur Anzeige der Verstellvrege der Schlitten der Führungsvorrichtung (22) in der X- und Y-Achse je Achse eine optische Messwertanzeige aufweist.

   17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Messwertanzeigen, insbesondere numerische Positionsanzeigen (90, 92), auf dem Tragkörper

   (64) des Trägerschlittens (26) insbesondere symmetrisch zu dessen Lclngsnitte derart nebeneinander angeordnet aiii'J, dass beide von der Bedienungsseite der Führungsvorrichtung (22) aus ablesbar sind.

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   18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17,- dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung je X- und Y-Achse einen mittels eines Ritzels (94', 96') rait einer üesszahnstange (S8; 100) zusammenwirkenden induktiven inkreraentalen Rotationsgeber (94, 96) auf v/eist, von welchen Teilen jeweils eines an den relativ zueinander verstellbaren Teilen der Führungsvorrichtung (22) angeordnet sind.

   19. Einrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 13, gekennzeichnet durch ein Schaltorgan (126) zum Ein- und Ausschalten des Werkzeuges (69) bzw. Werkzeugträgers (63), der Einstellvorrichtung, gegebenenfalls mindestens einer Steuervorrichtung und dergleichen aufweisendes Steuerpult (124), das in Fingerweita zum einen Handgriff (78) an dessen Tragstange (82, 82') angeordnet ist.

   20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung durch eine Kopiervorrichtung zum Steuern bzw. Einstellen des Werkzeuges (69) gebildet ist.

   21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopiervorrichtung für beide Achsen (X; Y) je eine Rasterschiene oder Lochleiste aufweist, welchen am Führungsschlitten (24) und am Trägerschlitten (26) je ein insbesondere druckmediumgesteuertes Rastglied zuejeordnet ist.

   22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Schlitten nit Hilfe der Rastschienenanordnung in Abhängigkeit vom Einsatz dos Werkzeuges toil- oder vollautomatisch durchcuiurbar int.

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   23. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch, gekonnzeichnet, dass das Werkzeug mittels der Kopiervorrichtung entlang einer Leitkurve steuerbar ist.

   24. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 23,dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug mittels der Kopiervorrichtung dreidimensional steuerbar ist.

   25. Einrichtung nach Anspruch 20,dadurch gekennzeichnet, dass die Kopiervorrichtung eine seitlich des Führungsschlittens

   (24) auf der Werkstückauflagefläche (16) des Tisches (10) aufbringbare Schablone und ein oberhalb der Schablone am Trägerschlitten (26), insbesondere abnehmbar angeordnetes Kopieraggregat aufweist.

   26. Einrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Einstellen gleichbleibender Achsabstände von herzustellenden Bohrungen und dergleichen mit einem am Trägerschlitten (26) auf eine gewünschte Abstandsteilung einstellbaren Fühlglied, das absenkbar und in eine bereits hergestellte Werkstückausnehmung eintauchbar und in dieser festlegbar ist.

   27. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Anschlußkomponenten für die Führungsvorrichtung (22) unterhalb der Tischplatte (11) am Tisch (10) angeordnet sind.

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