DE3710140A1 - Vorrichtung zum automatischen bearbeiten eines randes eines werkstueckes - Google Patents
Vorrichtung zum automatischen bearbeiten eines randes eines werkstueckesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen
Bearbeiten eines Randes eines Werkstückes mit einer dem
Umrißrand des Werkstückes angepaßter Schablone sowie einem
Werkzeug zum Bearbeiten dieses Randes. Die Art des Werkzeuges
hängt dabei von dem Bearbeitungszweck und von dem Material
des Werkstückes ab. So kann das Werkzeug beispielsweise
ein metallisches Wasser oder der Brennstahl (Gas, Laser)
einer Brennschneid- bzw. Schweißmaschine sein. Auch hängt
die Art des Werkzeuges davon ab, ob von dem Rand des betreffenden
Werkstückes etwas abgeschnitten, abgehobelt, abgefeilt
oder der Rand sonstwie bearbeitet werden soll.
Es sind automatisch arbeitende Bearbeitungsvorrichtungen bekannt,
bei denen das Werkzeug mittels einer Kopiersteuerung
am Rand des Werkstückes entlangbewegt wird. Es gibt Kopiersteuerungen
bei Brennschneid- bzw. Schweißmaschinen sowie
beispielsweise bei Messerschneidvorrichtungen. Während bei
Brennschneidmaschinen metallische Werkstücke geschnitten
bzw. bearbeitet werden, sind Messerschneidmaschinen z. B.
beim Ausschneiden von übereinanderliegenden Stoffbahnen im
Einsatz. Das jeweilige Werkzeug fährt dabei um das Werkstück
herum. Der Rand der Schablone entspricht dem Rand des Werk
stückes insoweit, daß durch Abtasten dieses Randes in Rich
tung seiner Längserstreckung ein Bearbeiten des Werkstückran
des ermöglicht wird. Dies bedeutet, daß die Verbindungslinie
der von der Schablone nacheinander abgetasteten Punkte ein
getreues Abbild des Fahrwegs des Werkzeugs wiedergibt. Eine
derartige Kopiersteuerung des Werkzeuges setzt damit eine
umrißmäßig exakt bearbeitete Schablone voraus.
Da zur Steuerung des Werkzeuges immer dieselbe Schablone be
nutzt wird, entstehen durch das Bearbeiten größen- und form
mäßig völlig gleichartige Werkstücke.
Es sind ferner Bearbeitungsvorrichtungen bekannt, bei denen
die Bewegungsführung des Werkzeuges nicht durch das Abtasten
einer Schablone bewerkstelligt wird, sondern bei denen der
Bewegungsablauf sowohl in der Reihenfolge der Wege als auch
in deren Länge fest vorgegeben ist. Derartige sogenannte
Handhabungsgeräte weisen allerdings ebenfalls einen vorgege
benen immer gleichen Bewegungsablauf hinsichtlich ihres Werk
zeuges auf. Um den Bewegungsablauf des Werkzeuges zu verän
dern, muß dem Gerät ein neuer Bewegungsablauf einprogram
miert werden. Auch bei dieser Werkzeugsteuerung ist der Bewe
gungsablauf des Werkzeuges in jedem Punkt der ausgeführten
Bewegungsbahn fest vorgegeben.
Diese bekannten Bearbeitungsvorrichtungen eignen sich nicht
zum Bearbeiten von Werkstücken, die größenmäßig unterschied
lich sind, wobei das Maß, mit dem die Werkstücke voneinander
abweichen, unbekannt ist. Derartige Werkstücke entstehen
beispielsweise auf Polyurethan-Schäumanlagen. Die Abweichun
gen der einzelnen Schäumlinge sind optisch kaum wahrzunehmen
und bewegen sich in der Größenordnung von etwa 1 bis 2 mm.
Beim Verlassen der Schäumanlage besitzen die Schäumlinge
einen umlaufenden mehr oder weniger großen Grat, der ent
fernt werden muß. Bisher mußte dieser Grat von Hand entfernt
werden. Da die Schäumlinge aufgrund ihrer unterschiedlichen
Größe keine identische Umrißlinie aufweisen, müßte nämlich
für eine automatische Steuerung eines den Grat entfernenden
Werkzeugs für jeden Schäumling eine neue Schablone herge
stellt werden. Ein derartiger Aufwand ist wirtschaftlich
nicht zu vertreten, so daß es bis heute nicht möglich ist,
in ihrer Größe geringfügig unterschiedliche Werkstücke auto
matisch zu bearbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum automatischen Bearbeiten eines Randes eines Werkstückes
anzugeben, die ein Werkzeug zum Bearbeiten des Randes und
eine dem Umrißrand des Werkstückes angepaßte Schablone sowie
eine Antriebseinrichtung besitzt, die mit dem Rand der Schab
lone steuerungsmäßig verbunden ist und die für eine Relativ
bewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück längs
einer parallel zur Längserstreckung des Randes der Schablone
verlaufenden ersten Achse sorgt, anzugeben, mit der eine
gleichartige Bearbeitung des jeweiligen Randes auch von
nicht exakt gleich großen Werkstücken ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge
löst. Bei der vorstehend aufgeführten Vorrichtung zum automa
tischen Bearbeiten eines Randes eines Werkstückes zeichnet
sich die Erfindung damit dadurch aus, daß die Umrißlinie der
Schablone nur näherungsweise dem Verlauf der Umrißlinie des
Randes des Werkstückes angepaßt ist, daß Mittel zur Führung
des Werkzeuges vorhanden sind, mit denen der längs der er
sten Achse erfolgenden Relativbewegung eine Bewegung des
Werkzeuges überlagerbar ist, die längs der zu der ersten Ach
se senkrecht stehenden zweiten und dritten Achse möglich
ist, wobei die Größe der Lageveränderung des Werkzeuges von
dem Maß abhängt, um das der Rand der Schablone von dem Rand
des Werkstückes größenmäßig in jeder Querschnittsfläche des
Werkstückes abweicht, und daß diese Mittel zur Führung des
Werkzeuges ein Tastorgan enthalten, das mit jeweils einem
Oberflächenpunkt in jeder Querschnittsfläche des Werkstückes
so zusammenwirkt, daß eine bezüglich dieser Punkte gleichar
tige Bearbeitung des Randes des Werkstückes in allen seinen
jeweiligen Querschnittsflächen ermöglicht wird, wobei die
mit dem Tastorgan zusammenwirkenden Oberflächenpunkte in den
zur ersten Achse jeweils senkrechten Querschnittsflächen des
Werkstückes in den nicht zu bearbeitenden Teilbereichen des
Randes liegen und identisch längs des Randes vorhanden sind.
Erfindungsgemäß wird damit der zum automatischen Bearbeiten
eines Randes nötigen Relativbewegung zwischen dem Werkzeug
und dem Werkstück eine Bewegung des Werkzeuges überlagert,
mit der größenmäßige Abweichungen zwischen dem Werkzeug und
der Schablone berücksichtigt werden können.
Durch die Anordnung von zwei Tastorganen wird auf einfache
Weise eine Führung des Werkzeuges längs der die Tastorgane
verbindenden Graden ermöglicht. Bei Veränderung des gegen
seitigen Abstandes der beiden Tastorgane wirken diese Tast
organe mit anderen Bereichen des Werkstückrandes zusammen,
so daß dadurch eine lagemäßige Veränderung des Werkzeuges
bezüglich des Werkzeugrandes hergestellt werden kann.
Als günstig hat es sich herausgestellt, als Tastorgane zwei
hülsenförmige Glieder zu verwenden, deren Längsachsen mit
der des Werkzeuges zusammenfallen und die längs der Längs
achse des Werkzeuges voneinander beabstandet das Werkzeug
umgeben, wobei im Bereich zwischen diesen beiden hülsenförmi
gen Gliedern der zum Bearbeiten des Werkstückes wirksame
Bereich des Werkzeuges frei zugänglich ist. Die beiden hül
senförmigen Glieder liegen an dem nicht zu bearbeitenden
Bereich des Werkstückrandes an und definieren so die Lage
des Werkzeuges bezüglich des Werkzeugrandes. Die Lage des
Werkzeuges hängt dabei von dem jeweiligen Durchmesser und
von dem Abstand der beiden hülsenförmigen Glieder ab.
Bei im Verhältnis zum Werkzeug bzw. zu der Bearbeitungsvor
richtung leichtgewichtigen Werkstücken hat es sich als vor
teilhaft herausgestellt, die Relativbewegung zwischen Werk
zeug und dem Werkstück dadurch herzustellen, daß das Werk
zeug in Richtung seiner ersten Achse, d. h., in Richtung der
Relativbewegung ortsfest gelagert wird und dafür das Werk
stück längs dieser ersten Achse an dem Werkzeug vorbeibewegt
wird. Dieses Werkzeug ist dann um eine zur ersten Achse pa
rallelen Achse, d. h. in der jeweiligen Querschnittsfläche
des Werkstückes schwenkbar und außerdem in Richtung seiner
Längsachse verstellbar gelagert. Damit die Tastorgane an dem
zu bearbeitenden Rand des Werkstücks immer anliegen und um
außerdem zu verhindern, daß sich das Werkzeug beim Bearbei
ten des Werkstückrandes von letzterem wegbewegt, wird es mit
leichtem Druck in der zur Relativbewegung senkrechten Rich
tung an dem Rand des Werkstückes angelegt; zum Erzeugen der
Relativbewegung ist die Schablone ferner als Tragglied für
das Werkstück ausgebildet; die Schablone besitzt ferner im
Bereich ihres Randes eine ihren Rand darstellende Führungs
schiene. Die Antriebseinrichtung zum Erzeugen der Relativ
bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück enthält zwei Rol
len, die die Schiene zwischen sich einklemmen. Dabei ist
zumindest eine der Rollen drehbar antreibbar, so daß sich
bei der Drehbewegung der Rolle die Führungsschiene durch die
beiden Rollen hindurchbewegt. Schließlich ist die Führungs
schiene um ihre Längsachse verdrehsicher zwischen den beiden
Rollen gehalten. Dies bedeutet, daß damit auch die Schablone
mit dem auf ihr auflagernden Werkstück verdrehsicher gehal
ten ist. Dies ist erforderlich, da die Führungsschiene außer
mittig zu der Schablone und damit auch zum Werkstück vorhan
den ist. Außerdem muß durch die verdrehsichere Halterung die
durch den Anpreßdruck des Werkzeuges auf das Werkstück ein
wirkende Kraftkomponente ausgeglichen werden.
Auf einfache Weise ist die Führungsschiene ein stabförmiges
Glied mit kreisförmigem Querschnitt, wobei die Schablone
dann mit ihrer zumindest teilweise umlaufenden Führungs
schiene auf einer festen Unterlage abstützbar gelagert ist.
Diese feste Unterlage ist erforderlich, um ein Verdrehen der
im Querschnitt kreisförmigen Führungsschiene zu verhindern.
Statt der Anordnung einer festen Unterlage kann die Verdreh
sicherheit auch beispielsweis durch ein stabförmiges Glied
mit Rechteckquerschnitt erreicht werden.
Um den leichten Druck zu erzeugen, mit dem das Werkzeug an
dem Rand des Werkstückes anliegt, ist eine entsprechend ange
ordnete Federanordnung an dem Werkzeug bzw. an dessen Halte
rung vorhanden.
Um bei Werkstücken wie den eingangs genannten Schäumlingen,
die eine relativ nachgiebige Oberfläche besitzen, eine leich
te Verstellung des Werkzeuges sicherzustellen, ist das Werk
zeug an dem einen Ende eines Waagebalkens gewichtsneutral
aufgehängt. Das Werkzeug kann damit mit äußerst geringen
Kräften längs seiner Längsachse verstellt werden. Dadurch,
daß das Werkzeug um eine zur jeweiligen Relativbewegung
parallele Achse schwenkbar gelagert ist, ist auch eine Aus
lenkung in der dazu senkrechten Richtung ohne größeren Auf
wand möglich. Zum Ausbalancieren des Waagebalkens wird in
vorteilhafter Weise das Gewicht der Antriebseinrichtung wie
z. B. des Antriebsmotors herangezogen. Eine Feinabstimmung
kann über zusätzliche Ausgleichsgewichte erfolgen.
Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Randbe
arbeitung längs einer am Werkstück in einer horizontalen
Ebene vorhandenen Innenecke gut durchführen zu können, ist
nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung das Werkzeug
auch in Längsrichtung des Randes des Werkstückes beweglich
gelagert. Diese Lagerung läßt sich auf technisch einfache
Weise dadurch verwirklichen, daß die Kragarme, mit denen das
Werkzeug zusammen mit seiner Halterung gelenkig am Waagebal
ken aufgehängt ist, in ihren Aufhängestellen auf dem Waage
balken jeweils in zur Achse des Werkzeuges parallelen Rich
tungen elastisch nachgiebig gelagert sind.
Die Schwenkausschläge sowohl des Werkzeuges als auch des Waa
gebalkens können dadurch größenmäßig begrenzt werden, daß
entsprechend angeordnete Anschlagglieder angeordnet werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich durch die in den Unteransprüchen weiterhin aufgeführten
Merkmale, wobei beliebige Rückbeziehungen möglich sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und er
läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen
den Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfin
dung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombina
tion angewendet werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Schäumling nach Verlassen einer Schäumanlage,
der mit einem umlaufenden Grat behaftet ist,
Fig. 2 eine dem Umrißrand des Schäumlings in etwa größen
mäßig angepaßte Schablone mit einer ersten Ausbil
dungsform für die Schiene der Schablone,
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der erfindungsge
mäßen Vorrichtung im Zusammenwirken mit einem
Schäumling gemäß Fig. 1, der auf einer Schablone
gemäß Fig. 2 befestigt ist,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil der Fig. 3 mit
Darstellung des Werkzeuges und des Werkzeugrandes,
und
Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausbildungs
form für die Schiene einer Schablone.
Ein aus Polyurethan bestehender Schäumling 10 ist zur Verwen
dung als Sonnenschutzblende für ein Kraftfahrzeug vorgese
hen. Der Schäumling 10 ist auf einer sogenannten Schäumanla
ge hergestellt und hat dieselbe mit einem umlaufenden Grat
12 verlassen. Vor seiner weiteren Bearbeitung muß der Grat
12 entfernt werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Schablone 14 besitzt eine umlau
fende Schiene 16 mit kreisrundem Querschnitt, deren Längsach
se parallel zum umlaufenden Rand des Schäumlings 10 ver
läuft. Der umlaufende Rand bezieht sich dabei auf den Körper
des Schäumlings 10 und berücksichtigt nicht den an ihm vor
handenen Grat 12.
Auf der Oberseite der umlaufenden Schiene 16 sind im Abstand
voneinander zwei Bügel 18, 20 vorhanden, auf denen der
Schäumling 10 aufgelagert werden kann (Fig. 3). Ein zusätz
lich an der Schiene angebrachter Stift 22 paßt in eine Höh
lung 24 des Schäumlings 10 hinein. Außerdem ist an der Schie
ne 16 noch ein Kragglied 26 befestigt, das in eine Ausspa
rung 28 des Schäumlings 10 von unten hindurchragen kann, so
bald der Schäumling 10 einerseits mit seinem Stift 22 in der
Höhlung eingesteckt und außerdem auf den Bügeln 18, 20 auflagert.
Der Schäumling 10 kann damit verdrehsicher auf der
Schablone 14 befestigt werden.
Die Bearbeitungsvorrichtung 30 besitzt einen Waagebalken 32,
der aus einem liegenden U-Profil besteht. Dieser Waagebalken
32 ist an seinen Stellen 34, 36 um eine Achse 38 kippbar an
dem nicht näher dargestellten Gehäuse der Bearbeitungsvorrichtung
30 gelagert. Auf der in Fig. 3 rechten Seite des
Balkens 32 umgibt ein weiteres U-Profil 40 diesen Teil des
Waagebalkens 32, an dem ein Motor 42 befestigt ist. Das
U-Profil 40 ist parallel zur Achse 38 schwenkbar an dem
Waagebalken 32 befestigt.
Auf der in Fig. 3 linken Seite des Waagebalkens 32 sind eine
Werkzeughalterung 44 mit zwei sich gegenüberliegenden Kragarmen
46, 48 vorhanden, deren Längsachse 50 parallel zur
Achse 38 ausgerichtet ist. Die Längsachse 52 der Werkzeughalterung
44 durchstößt im rechten Winkel die Längsachse 50 der
beiden Kragarme 46, 48. Die Kragarme 46, 48 sind in ihren
Lagerstellen auf dem Waagebalken 32 in vertikalen Richtungen
51 elastisch nachgiebig gelagert.
Die Längsachse 52 bildet die Drehachse einer Scheibe 54.
Eine weitere Scheibe 56 ist oberhalb des Motors 42 vorhanden,
deren Achse die Schwenkachse 58 des U-Profils 40 durchstößt.
Die beiden Scheiben 54, 56 liegen in derselben Ebene,
in der auch die Längsachse 50 der Kragarme 46, 48 sowie die
Schwenkachse 58 und die Kippachse 38 des Waagebalkens 32 lie
gen. Die beiden Scheiben 54, 56 sind von einem endlosen
Treibband 60 umschlungen. Dieses Treibband 60 befindet sich
damit ebenfalls in der die Längsachse 50 sowie die Schwenk
achse 38 und die Schwenkachse 58 definierten Ebene.
An der Scheibe 54 ist die Spindel 62 (Fig. 4) eines Werkzeu
ges 64 befestigt. Die Spindel 62 besitzt die gleiche Längs
achse 52 wie das Werkzeug 64 und die Werkzeughalterung 44.
Mit Hilfe des Motors 52 läßt sich durch Antreiben der Schei
be 56 mit Hilfe des Treibbandes 60 auch die Scheibe 54 an
treiben, wodurch eine entsprechende Umdrehung der Spindel 62
und damit auch des Werkzeuges 64 ermöglicht wird. Das Werk
zeug 64 ist im vorliegenden Fall ein Fräswerkzeug.
Ein stabförmiges Glied 66 ist mit seinem einen Ende am Motor
42 und mit seinem anderen Ende am Gehäuse der Vorrichtung 30
befestigt. Die Befestigung erfolgt über einen an dem Gehäuse
befestigten Stift 68, der in ein im Glied 66 vorhandenes
Langloch 69, dessen Längsausdehnung in Längsrichtung des
Gliedes 66 verläuft, eingreift. Mit Hilfe dieses Gliedes 66
wird verhindert, daß bei geringen, allerdings mit möglicher
weise schneller Beschleunigung erfolgenden Auslenkbewegungen
des Waagebalkens 32 sich der Motor 42 aus seiner zur Längs
achse 52 parallelen Ausrichtung herausbewegt. Das Treibband
60 und die Scheiben 54, 56 sind so ausgebildet, daß das
Treibband 60 bei den geringen Kippbewegungen des Waagebal
kens 32 nicht von den Scheiben 54, 56 abspringen kann.
Unterhalb des Werkzeuges 64 ist eine Tischplatte 70 vorhan
den. Auf dieser Tischplatte 70 lagert die Schablone 14 mit
ihrer umlaufenden Schiene 16 auf.
Unterhalb des Werkzeuges 64 sind unmittelbar oberhalb der
Tischplatte 70 eine Treibrolle 72 sowie eine weitere Rolle
74 vorhanden, zwischen denen die Schiene 16 eingepreßt vor
handen ist. Durch Antreiben der Rolle 72 wird die Schiene 16
durch die beiden Rollen hindurchbewegt. Die Schiene 16
rutscht dabei auf der Tischplatte 70 entlang. Um letzteres
zu ermöglichen, ist im Bereich der Treibrolle 72 eine Aus
sparung 76 in der Tischplatte 70 angebracht, in der die
Treibrolle 72 mit ihrem unterhalb der Schiene 16 vorhandenen
Teil versenkt vorhanden ist (Fig. 4). Die Rolle 74 ist seit
lich verschwenkbar gelagert, um ein leichtes Ein- und Aus
lagern der Schiene 16 und damit der Schablone 14 zu ermög
lichen.
Die Schiene 16 ist so unterhalb des Werkzeuges 64 vorhanden,
daß der parallel zur Tischplatte 70 äußerste Punkt 78 der
Schiene 16 genau unterhalb der Oberfläche 80 des Werkzeuges
64 liegt, unter der Voraussetzung, daß zwei das Werkstück 64
längs der Achse 52 im Abstand umgebende Hülsen 82, 84 einen
Schäumling 10 im Randbereich an zwei vorgegebenen Stellen
86, 88 berühren. Die eine Hülse 82 berührt dabei die obere
Stelle 86 und die untere, auf ihrer Unterseite verschlossene
Hülse 84 die untere Stelle 88 eines Querschnitts 90 des
Schäumlings 10. Das Werkzeug 64 befindet sich dann bezüglich
dieser beiden Stellen 84, 86 in vorgegebener Ausrichtung zu
dem Schäumling 10. Die obere und die untere Hülse 82, 84
sind so bezüglich des Werkzeuges 64 ausgerichtet, daß das
Werkzeug den Schäumling 10 in dem jeweiligen Querschnitt 90
an einer Stelle 92 berührt, an der der Grat 12 vom Quer
schnitt 90 entfernt werden soll.
Um die Verdrehsicherheit der Schiene 16 um ihre Längsachse
93 sicherzustellen, kann die Schiene einen rechteckigen bzw.
quadratischen Querschnitt 16.1 besitzen (Fig. 5). Die beiden
seitlich der Schiene 16.1 vorhandenen Rollen 72.1 und 74.1
besitzen in diesem Fall beide eine dem Querschnitt der
Schiene 16.1 angepaßte Oberfläche. Die beiden Rollen 72.1,
74.1 haben einen ausreichenden Abstand voneinander, um zu
verhindern, daß eine Kollision zwischen dem an der Schiene
oben angebrachten Bügel 18.1 oder anderen dort angebrachten
Bauteilen und den Rollen eintreten kann.
Die untere Hülse 84 ist über einen Bügel 94 mit einer die
obere Hülse 82 umgebenden Klammer 96 befestigt. Mit Hilfe
einer Schraube 98 läßt sich die Klammer 96 längs der Achse
52 verschieblich auf der Hülse 82 befestigen. Dadurch ist es
möglich, die Hülse unterschiedlich weit von dem unteren Rand
der oberen Hülse 82 anzuordnen.
Die Spindel 62 ist von einer Schleuderscheibe 99 umgeben, um
zu verhindern, daß durch das Werkzeug 64 abgefräste Gratteil
chen in das Lager des Spindelkopfes geraten können. Derarti
ge, das Werkzeug umgebende Gratteilchen können durch unter
halb der Schleuderscheibe 99 in der oberen Hülse 82 auf
ihrer vom Werkstück 64 abgewandten Seite angeordneten Öffnun
gen 101 nach außen weggeführt werden.
Zum Abtrennen des Grates 12 von einem Schäumling 10 wird
eine Schablone 14 hergestellt, deren umlaufende Schiene 16
in ihrem räumlichen Verlauf in etwa der Umfangslinie des
Schäumlings 10 angepaßt ist. Entsprechend der Form der Wöl
bung 100 des Schäumlings 10 in jedem seiner Querschnitte 90
werden die obere Hülse 82 und die untere Hülse 84 bezüglich
ihres Außendurchmessers und ihres gegenseitigen Abstandes so
an dem Fräswerkzeug 64 angebracht, daß die obere Hülse 82
und die untere Hülse 84 an den zwei vorgegebenen Stellen 86,
88 den Schäumling berühren. Der Schäumling 10 sitzt dabei
auf der Schablone 14 unverrückbar auf. Während die Schablone
14 längs ihrer Schiene 16 durch die beiden Rollen 72, 74 in
einer Richtung I hindurchbewegt wird, bewegt sich der Rand
des Schäumlings 10 in konstanter geometrischer Ausrichtung
mit seinen beiden Stellen 86, 84 an dem Fräswerkzeug 64
ebenfalls in der Richtung I entlang. Dadurch wird der vom
Schäumling 10 wegstehende Grat 12 weggefräst. Das Maß der
Abfräsung bestimmt sich durch die Position der Oberfläche 80
des Werkzeuges 64 bezüglich der Stellen 86, 88 auf dem
Schäumling 10. Sofern Querschnittsbereiche am Schäumling 10
vorhanden sind, die bezüglich der Schiene 16 nicht mehr die
in Fig. 4 dargestellte Position aufweisen, weil der entspre
chende Querschnittsbereich entweder weiter links oder weiter
rechts bezüglich des Punktes 78 der Schiene 16 vorhanden
ist, berücksichtigt dies das Werkzeug 64 dadurch, daß es
dieser Veränderung folgt, da es mit seinen Hülsen 82, 84
nach wie vor in dem jeweiligen Querschnitt an dem Schäumling
10 an den entsprechenden Stellen 86, 84 anliegt. Diese Anla
ge wird mit Hilfe einer Feder 102 erreicht, die so an der
Werkzeughalterung 44 angebracht ist, daß das Werkzeug 64
senkrecht zur Bewegung des Punktes 78 der Schiene 16 gegen
den Querschnitt 90 in Richtung II angepreßt wird. Sofern der
Querschnitt 90 in Fig. 4 nach rechts über den Punkt 78
hinausragt, wird das Werkzeug 64 ebenfalls nach rechts mit
weggedrückt, da die Hülsen 82, 84 nach wie vor an dem Rand
des Querschnitts 90 angelegt bleiben. Sofern der Querschnitt
90 in Fig. 4 nach links über den Punkt 78 hinausragt, wird
das Werkzeug 64 mittels der Feder 102 entsprechend nach
links mitbewegt.
Zusätzlich zu der in Fig. 4 aus der Blattebene heraus erfol
genden Vorschubbewegung des Schäumlings 10 in Richtung I be
wegt sich damit das Werkzeug 64 bei der Darstellung gemäß
Fig. 4 innerhalb der Blattebene nach rechts oder links in
Richtung II. Zusätzlich dazu läßt sich das Werkzeug 64 höhen
mäßig, durch Verschwenken des Waagebalkens 32 in Richtung
III verstellen, da auch diese nach oben und unten erfolgende
Mitbewegung des Werkzeuges 64 bei einer entsprechenden an
dersartigen Formgebung des Randes des Schäumlings 10 durch
Anlage der beiden Hülsen 82, 84 an dem Rand des Schäumlings
10 ermöglicht wird; sofern ein Querschnitt oberhalb des in
Fig. 4 gestrichelt dargestellten Querschnittsbereich 90
vorhanden ist, wird auch das Werkzeug 64 nach oben mitbe
wegt, da die beiden Hülsen 82, 84 den Rand des Schäumlings
10 fortwährend von unten und oben einrahmen und damit um
klammern. Um auch eine Kippbewegung des Werkzeuges in Längs
richtung des Randes des Werkstückes, d. h. in Richtung I zu
ermöglichen, was bei engen Kurvenfahrten der Schablone 14 er
forderlich werden kann, sind in vorteilhafter Weise die Krag
arme 46, 48 in ihren Auflagerstellen an dem Waagebalken 32
elastisch nachgiebig - insbesondere elastisch nachgiebig nur
nach oben - gelagert.
Die Achsen der Hülsen 82, 84 müssen nicht mit der Achse 52
des Werkzeuges 64 zusammenfallen; die Ausrichtung der Achse
52 hängt von der Ausrichtung der Bearbeitungsfläche an dem
Rand des Schäumlings 10 bezüglich der beiden Stellen 86, 88
am Umfang des Querschnittes 90 ab.
Statt der einen Feder 102 können auch zwei - entsprechend
schräg angeordnete - Federn vorhanden sein; wichtig ist nur,
daß das Werkzeug mittels der resultierenden Federkraft gegen
den Rand des Schäumlings 10 gedrückt und dort während der Be
arbeitung des Randes gehalten wird.
Das Schneidwerkzeug kann beliebig geformt bzw. profiliert
sein.
An der Schiene kann ein von derselben wegstehender Nocken be
festigt sein, der als Schalttaste für die Steuerung des Be
arbeitungsablaufs der Bearbeitungsvorrichtung verwendet
werden kann; so kann dieser beispielsweise den Drehantrieb
für das Werkzeug ausschalten, den Vorschub der Schablone un
terbrechen und das Werkzeug zusammen mit dessen Halterung
aus der jeweiligen Bearbeitungsstellung weglenken, so daß
das Werkstück ungehindert aus der Vorrichtung herausgenommen
werden kann.
Je nach Werkstück können die Positionen der beiden Rollen
72, 74 auch vertauscht angeordnet sein, so daß an der Stelle
der Treibrolle 72 die Anpreßrolle 74 und umgekehrt vorhanden
ist.
Die Vorrichtung ist von der Schablone und damit vom Werk
stück wegschwenkbar ausgebildet, um einen bequemen Werkzeug
wechsel zu ermöglichen.
Durch eine Gebläseeinrichtung können die abgefrästen Grat
teilchen aus dem Arbeitsbereich zur Absaugeinrichtung gebla
sen werden.
Die Bearbeitungsvorrichtung hat den großen Vorteil, daß
nicht nur ebenflächige Werkstücke, sondern auch solche mit
längs ihres Randes gekrümmter Oberfläche auf einfache Weise
bearbeitet werden können; die entsprechend gekrümmte Schab
lone braucht nämlich keine mit dem Werkstück exakt identi
sche Krümmung aufzuweisen, was die Herstellung derselben we
sentlich vereinfacht.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum automatischen Bearbeiten eines Randes
eines Werkstückes, mit
- - einem Werkzeug zum Bearbeiten dieses Randes,
- - einer dem Umrißrand des Werkstückes angepaßter Schablone,
- - einer Antriebseinrichtung, die mit dem Rand der Schablone steuerungsmäßig verbunden ist und für eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück sorgt, längs einer parallel zur Längserstreckung des Randes der Schablone ver laufenden ersten Achse,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Umrißlinie (78) der Schablone nur näherungsweise dem Verlauf der Umrißlinie (92) des Randes des Werkstückes (10) entspricht,
- - Mittel (32, 46, 48, 82, 84, 102) zur Führung des Werkzeuges (64) vorhanden sind, mit denen der längs der ersten Achse I erfolgenden Relativbewegung eine Bewegung des Werkzeuges überlagerbar ist, die längs der zu der ersten Achse (I) senkrecht stehenden zweiten (II) und dritten Achse (III) möglich ist, wobei die Größe der Lageveränderung des Werkzeu ges von dem Maß abhängt, um das der Rand der Schablone von dem Rand des Werkstückes größenmäßig in jede Querschnitts fläche (90) des Werkstückes abweicht,
- - diese Mittel zumindest ein Tastorgan (82, 84) enthalten, das mit jeweils einem Oberflächenpunkt (86, 88) in jeder Querschnittsfläche (90) des Werkstückes (10) so zusammenwirkt, daß eine bezüglich dieser Punkte gleichartige Bearbeitung des Randes des Werkstückes in allen seinen jeweiligen Querschnittsflächen ermöglicht wird, wobei die mit dem Tastorgan zusammenwirkenden Oberflächenpunkte in den zur ersten Achse (I) jeweils senkrechten Querschnittsflächen (90) des Werkstückes (64) in den nicht zu bearbeitenden Teilbereichen des Randes liegen und identisch längs des Randes vorhanden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Mittel zur Führung des Werkzeuges (64) zwei Tastorgane (82, 84) enthalten, die in der die zweite (II) und dritte Achse (III) enthaltenden Ebene einen vorwählbaren gegenseitgen Abstand aufweisen und
- - zwischen den beiden Oberflächenpunkten (86, 88) einer Querschnittsfläche (90) des Werkstückes (10), mit denen die beiden Tastorgane zusammenwirken, der zu bearbeitende Teilbereich (92) dieser Querschnittsfläche liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsachse (52) des Werkzeuges (64) jeweils in der die
Querschnittsfläche (90) enthaltenden Ebene liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tastorgane zwei hülsenförmige Glieder (82, 84) sind,
deren Längsachsen mit der (52) des Werkzeuges zusammenfallen
und die längs der Längsachse (52) des Werkzeuges voneinander
beabstandet das Werkzeug (64) umgeben, wobei im Bereich
zwischen diesen beiden Gliedern der zum Bearbeiten des Werkstückes
wirksame Bereiche des Werkzeuges vorhanden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Werkzeug (64) in Richtung der ersten Achse (I) orts fest, um eine zur ersten Achse parallelen Achse (50) schwenk bar und in Richtung seiner Längsachse (52) verstellbar gela gert ist, wobei es mit leichtem Druck in der zur ersten Achse senkrechten Richtung (II) gegen den Rand des Werk stückes (10) anlegbar ist,
- - die Schablone (14) als Tragglied für das Werkstück (10) ausgebildet ist,
- - die Schablone (14) im Bereich ihres Randes eine den Rand darstellende Führungsschiene (16) besitzt,
- - die Antriebseinrichtung zum Erzeugen der Relativbewegung zwischen Werkzeug (64) und Werkstück (10) zwei Rollen (72, 74) enthält,
- - die Schiene (16) zwischen diesen beiden Rollen einklemmbar ist,
- - zumindest eine der Rollen (72) drehbar antreibbar ist, so daß dabei die Führungsschiene (16) durch die beiden Rollen hindurchführbar ist,
- - die Führungsschiene (16) um ihre Längsachse (93) und damit auch die Schablone (14) mit dem auf ihr auflagernden Werk stück (10) verdrehsicher zwischen den beiden Rollen (72, 74) gehalten sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Führungsschiene ein stabförmiges Glied (16) mit kreisför
migem Querschnitt ist, wobei die Schablone (14) mit ihrer
zumindest teilweise umlaufenden Führungsschiene auf einer
ortsfesten Unterlage (70) abstützbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Werkzeug (64) mittels einer Federanordnung (102) gegen
den Rand des Werkstückes (10) anlegbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
an dem einen Ende eines Waagebalkens (32) das Werkzeug (64)
gewichtsneutral und um eine zur ersten Achse (I) parallele
Achse (50) schwenkbar ist, und
- - das den Waagebalken (32) im Gleichgewicht haltende Gegengewicht die Antriebseinrichtung (42) für den Antrieb des Werkzeuges enthält
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
Anschlagglieder vorhanden sind, durch die die Schwenkausschläge
des Werkzeuges (64) und des Waagebalkens (32)
größenmäßig begrenzbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Werkzeug (64) in den Richtungen (I), d. h. in Längsrich
tung des Werkstückrandes, beweglich gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kragarme (46, 48) in ihren Lagerstellen auf dem Waage
balken (32) jeweils parallel zur Achse (52) des Werkzeuges
(64), d. h. in den Richtungen (51) elastisch nachgiebig ge
lagert sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873710140 DE3710140A1 (de) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Vorrichtung zum automatischen bearbeiten eines randes eines werkstueckes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873710140 DE3710140A1 (de) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Vorrichtung zum automatischen bearbeiten eines randes eines werkstueckes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3710140A1 true DE3710140A1 (de) | 1988-10-13 |
Family
ID=6324134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873710140 Withdrawn DE3710140A1 (de) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Vorrichtung zum automatischen bearbeiten eines randes eines werkstueckes |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3710140A1 (de) |
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