DE3823258C2

DE3823258C2 - Maschine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut und Verfahren zur Steuerung derselben

Info

Publication number: DE3823258C2
Application number: DE19883823258
Authority: DE
Inventors: Nobuo Abe; Nobuyuki Kinnou; Toshihide Obara; Kazunori Kuga; Yoshiharu Komizo; Takara Kibe; Hideyuki Fujikawa
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1987-07-08
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2008-07-09
Also published as: US5078559A; GB2206513B; KR950009960B1; GB2206513A; IT1226238B; US5494385A; US5575598A; GB8815951D0; DE3823258A1; FR2617745B1; KR890001671A; FR2617745A1; US5080540A; IT8821297A0; US5399049A

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Ausbildung V-förmiger Nuten auf einer Fläche eines Plattenmaterials und ein Verfahren zur Steuerung derselben.

Wenn ein kastenförmiges Erzeugnis, beispielsweise durch Biegen eines Plattenmaterials hergestellt wird, werden üblicherweise V-förmige Nuten zuvor auf einer Fläche eines Plattenmaterials ausgebildet, um den Krümmungsradius an den gebogenen Teilen des Plattenmaterials zu reduzieren, bevor das Plattenmaterial mit den ausgebildeten Nuten nach innen gebogen wird. Wenn V-förmige Nuten auf einer Fläche einer Platte der vor stehend beschriebenen Art ausgebildet werden, kann hierfür eine Fräsmaschine oder eine Langtischfräsmaschine verwendet werden, wie sie aus der DE-OS 16 52 751 be kannt ist. Darüber hinaus sind aus der DE-PS 858 488 und der GB 20 35 867 A Mehr zweckhobelmaschinen bekannt.

Wenn jedoch die Abmessungen des Plattenmaterials groß sind, so ergibt sich eine Schwierigkeit dahingehend, daß es schwierig ist, die V-förmigen Nuten bzw. Kerben oder Nuten auszubilden. Da es hierfür keine spezielle Maschine zur Ausbildung der V- förmigen Nuten auf einer Fläche eines Plattenmaterials gibt, ist es schwierig, den Aus bildungsvorgang für die V-förmige Nut frei beginnen oder enden zu lassen oder an ir gendeiner gewünschten Steile enden zu lassen. Daher gibt es eine weitere Schwierig keit, die darin zu sehen ist, daß die Bearbeitbarkeit oder die maschinelle Bearbeitbarkeit ungünstig ist, wenn die Anzahl der Nuten oder die Anzahl der zu bearbeitenden Platten ansteigt.

Im Gegensatz zu den erwähnten herkömmlichen Maschinen ist keine Maschine speziell zur Ausbildung von V-förmigen Nuten in plattenförmigen Werkstücken bekannt. Diese V- förmigen Nuten sind dazu vorgesehen, um auch bei relativ dickwandigen Blechen eine Abkantbearbeitung mit engen Biegeradien zu ermöglichen.

Unter dem Eindruck der vorangehend erläuterten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, welche die Ausbildung von V-förmigen Nuten in plattenförmigen Werkstücken in zeitsparender Weise mit hinrei chender Präzision ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Maschine gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß für ein Verfahren zur Steuerung einer Ma schine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Maschine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut und des Verfahrens zur Steuerung derselben ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei bung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Maschine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische Ansicht mit Blickrichtung von der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer Bewegungseinrichtung des X-Achsschlittens,

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer optischen Detektiereinrichtung für eine Reißlinie bzw. Abrißlinie,

Fig. 9 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung einer Werkstückhalterauslegung,

Fig. 10 eine Seitenansicht mit Blickrichtung von rechts in Fig. 9,

Fig. 11 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung einer Werkzeugdetektiereinrichtung,

Fig. 12 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Werkzeugdetek tiereinrichtung,

Fig. 13 ein Blockdiagramm der Steuereinheit der Maschine,

Fig. 14 ein Flußdiagramm für den Steuerablauf beider Maschine,

Fig. 15 u. 16 Beispiele von auszubildenden V-förmigen Nuten,

Fig. 17 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform einer linearen Interpolation,

Fig. 18 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines geometrischen Ortes eines Schneidwerkzeuges,

Fig. 19 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines Beispiels von ausgebildeten V- förmigen Nuten,

Fig. 20 eine Ansicht zur Verdeutlichung eines Beispiels eines Erzeugnisses, und

Fig. 21 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer Schleifmethode des Schneidwerk zeugs.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Ma schine 1 zur Ausbildung einer V-förmigen Nut nach der Erfindung erläutert, welche mit einem relativ langen, kastenförmigen unteren Rahmen 3 versehen ist, der in Richtung nach rechts und links (X-Achsrichtung) weist. Ferner sind zwei rechte und linke Seiten platten 5 vertikal an den beiden Seiten dieses unteren Rahmens 3 vorgesehen. Diese Seitenplatten 5 sind miteinander mit Hilfe einer vertikalen Vorderplatte 7 und einer ent sprechenden Verbindungsplatte verbunden. In anderen Worten ausgedrückt, umfaßt der Rahmen der Maschine 1 zur Ausbildung einer V-förmigen Nut einen unteren Rahmen 3 und einen oberen Rahmen (d. h. die Vorderplatte 7).

Zur Abstützung eines Plattenmaterials W, das zu bearbeiten ist (in den Fig. 1 und 3 nicht gezeigt), ist ein Arbeitstisch 11 (Fig. 2) dem unteren Rahmen 3 zugewandt vorgesehen. Ferner ist eine Bewegungs/Positioniereinrichtung 13 zum Einspannen eines Plattenma terials W an dem unteren Rahmen 3 angebracht, wodurch das Plattenmaterial W in Y-Achsrichtung vor und zurück bewegt wird, um das Werkstück zu positionieren. Ferner ist eine Andrück-Festlegeeinrichtung 15 zum Festlegen des Plattenmaterials W mit Hilfe von Andrücken vorgesehen, das durch die Bewegungs/Positioniereinrichtung 13 gegen über dem Arbeitstisch 11 positioniert ist, und diese Andrück-Festlegeeinrichtung 15 ist über dem unteren Rahmen 3 vorgesehen. Auch ist ein Werkzeugkopf 19 vorgesehen, der mit einem vertikal verstellbaren und beweglichen (in Z-Achsrichtung) verfahrbaren Schneidwerkzeug 17 zur Ausbildung einer V-förmigen Nut auf der oberen Fläche des festgelegten Plattenmaterials W versehen ist. Dieser Werkzeugkopf 19 ist in Richtung nach rechts und links (in X-Achsrichtung) vor und zurück bewegbar.

Ferner ist eine Steuertafel 20, die verschiedene Steuereinrichtungen enthält, vorgesehen und diese ist an einem Ständer 18 an einer Seite des Rahmens 3 gelagert. Die Steuerta fel 20 wird verwendet, um verschiedene Daten für die Bewegung und Positionierung des Plattenmaterials in der Y-Achsrichtung und des Schneidwerkzeugs 17 in die X- und Z-Achsrichtungen einzugeben, und die verschiedenen Einrichtungen der Maschine 1 zur Ausbildung der Nut zu betreiben.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, läßt sich mit dieser Maschine 1 zur Ausbildung einer Nut eine V-förmige Nut ausbilden, die in X-Achsrichtung verläuft, und zwar auf der oberen Fläche des Plattenmaterials W, indem das Plattenmaterial W in Y-Achsrichtung durch die Bewegungs/Positioniereinrichtung 13 bewegt und positioniert wird, das Plattenmaterial W gegen den Arbeitstisch 11 mit Hilfe der Andrück- Festlegeeinrichtung 15 durch Andrücken festgelegt wird, eine Schneidtiefe des Schneid werkzeugs 17 in dem Plattenmaterial W eingestellt und der Werkzeugkopf 19 in X-Achsrichtung bewegt wird.

Wie detailliert in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt der Arbeitstisch 11 eine Mehrzahl von Unterti schen 21, die horizontal dem unteren Rahmen 3 zugewandt angeordnet sind, und einen Verstelltisch 23 und einen Hubtisch 25, die beide in vertikaler Richtung zwischen dem Untertisch 21 und dem unteren Rahmen 3 verstellbar angeordnet sind.

Sowohl der Verstelltisch 23 als auch der Hubtisch 25 sind nebeneinander vorgesehen, so daß sie in X-Achsrichtung verlaufen und in Eingriff mit einer Aussparung 27 kommen, die auf der Vorderseite des unteren Rahmens 3 ausgebildet ist.

Auf der unteren Fläche des Verstelltisches 23 ist eine Mehrzahl von geneigten Blöcken 29 in entsprechenden regelmäßigen Abständen in Längsrichtung angeordnet. Keilblöcke 33 sind verstellbar zwischen jedem geneigten Block 29 und einem Grund 31 der Ausspa rung 27 verstellbar angeordnet. Dieser Keilblock 33 wird durch Drehen einer Stellschrau be 37 bei der Bewegung verstellt, die von einem Träger 35 gestützt wird, der an dem unteren Rahmen 3 angebracht ist. Eine Zugschraube 39, die durch den Grund der Aus sparung 27 geht, ist für jeden geneigten Block 29 vorgesehen, und eine Schraubenfeder 43 ist elastisch an dem unteren Ende der Schraube 39 über eine Federunterlagscheibe 41 angeordnet.

Dank der vorbeschriebenen Konstruktion ist es möglich, in Längsrichtung des Verstellti sches 23 in vertikaler Richtung mehrere Positionen dadurch einzustellen, daß die jeweili ge Stellschraube 37 gedreht wird, um den jeweiligen Keilblock 33 zu bewegen. Somit kann die obere Fläche des Verstelltisches 23 in horizontaler Richtung eingestellt werden. Wenn ferner eine kleine Höhendifferenz (Wellung) längs des Bewegungsortes des Schneidwerkzeugs 17 vorhanden ist, das in X-Achsrichtung bewegt wird, so ist es auch möglich, die Wellung der oberen Fläche des Verstelltisches 23 längs der Bewegungsstel le des Schneidwerkzeuges 17 zu erzeugen. Selbst wenn daher das Schneidwerkzeug 17 in X-Achsrichtung mit einer Wellung bzw. einer Schwankung bewegt wird, so ist es mög lich, eine V-förmige Nut mit einer gleichförmigen Tiefe über die Breite des Plattenmateri als W hinweg auszubilden.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist ein Sägezahnblock 45 auf der unteren Fläche des Hubtisches 25 angebracht, und ein Sägezahnkeilblock 47 greift zwischen diesem Sägezahnblock 45 und dem Grund 41 der Aussparung 27 ein. Dieser Sägezahnkeilblock 47 ist in Längsrich tung gleitbeweglich, da ein Ende desselben über eine Kolbenstange 51 mit einem Hy draulikzylinder 49 verbunden ist, der an einer Seitenplatte 5 angebracht ist.

Wenn bei der vorstehend genannten Ausführungsform der Hydraulikzylinder 49 betätigt wird, um den Sägezahnkeilblock 47 in Richtung nach links in Fig. 6 zu bewegen, wird der Hubtisch 25 über den Verstelltisch 23 hinaus gehoben. Da, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Rand des Plattenmaterials W, das auf dem Hubtisch 25 aufliegt, schwimmend über dem Verstelltisch 23 gelagert werden kann, ist es möglich, das Ende des Plattenmaterials W mit Hilfe des Schneidwerkzeugs 17 abzuschneiden. Dies bedeutet, daß es daher möglich ist, die Seitenendfläche des Plattenmaterials W gegebenenfalls zu entgraten oder ab schließend zu bearbeiten.

Die Bewegungs/Positioniereinrichtung 13 zum Bewegen und Positionieren des Platten materials W in der Y-Achsrichtung wird nachstehend beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 ist eine Mehrzahl von Trägern 53 auf der Rückseite des unteren Rahmens 3 vorgesehen, und eine Führungsschiene 55 erstreckt sich in Y-Achsrichtung bis zur Nähe des Arbeitstisches 11, der auf dem jeweiligen Träger 53 aufliegt. Ferner ist ein Y-Achsschlitten 57, der in X-Achsrichtung verläuft, beweglich auf der jeweiligen Füh rungsschiene 55 über Gleitstücke (nicht gezeigt) gelagert, und eine Mehrzahl von Werk stückeinspannungen 59 zum Einspannen des hinteren Endes des Plattenmaterials W ist auf dem Y-Achsschlitten 57 angebracht. Diese Werkstückeinspannung 59 ist von übli cher Bauart, welche eine obere und eine untere Backe umfaßt, so daß die nähere Be schreibung derselben entfallen kann. Ferner ist die Mehrzahl von Werkstückeinspannun gen 59 in drei Gruppen unterteilt, so daß ein Plattenmaterial W mit unterschiedlichen Abmessungen jeweils entsprechend der vorgegebenen Abmessung eingespannt werden kann.

Um den Y-Achsschlitten 57 in die Y-Achsrichtung zu bewegen, sind mehrere Kugelspin deln bzw. Kugelumlaufspindeln 61 parallel zur Führungsschiene 55 angeordnet. Ein Mutternteil 63, das fest mit dem Y-Achsschlitten 57 verbunden ist, arbeitet mit der jewei ligen Kugelspindel 61 zusammen. Jede der Kugelspindeln 61 ist mit Hilfe eines Lagers 65 und eines Getriebekastens 67 drehbar gelagert, und es wird eine Verbindung dieser Teile miteinander über eine entsprechende Kraftübertragungseinrichtung, wie Kegelrä der, Übertragungswellen, Riemen, usw. hergestellt. Ferner ist eine Riemenscheibe 69 an einem Ende der Kugelspindel 61 befestigt, und diese Riemenscheibe 69 ist über einen Steuerriemen 71 mit einem Y-Achsenservomotor verbunden.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform ein Y-Achsenservomotor M_Y steuerbar angetrieben wird, wird die Kugelspindel 61 angetrieben und somit wird der Y-Achsschlitten 57 längs der Führungsschiene 55 in Y-Achsrichtung bewegt, um das mit Hilfe der Werkstückeinspannungen 59, die an dem Y-Achsschlitten 57 angebracht sind, eingespannte Plattenmaterial W in Y-Achsrichtung zu bewegen und zu positionieren.

Die Mehrzahl von Andrück-Festlegeeinrichtungen 15, welche das Plattenmaterial W, das mit Hilfe der Bewegungs/Positioniereinrichtung 13 gegenüber dem Arbeitstisch 11 posi tioniert wurde, drücken, sind unter der Vorderplatte 7, die in Fig. 2 gezeigt ist, ange bracht, und diese sind in X-Achsrichtung entsprechend Fig. 1 angeordnet. Genauer ge sagt, ist jede Andrück-Festlegeeinrichtung 15 mit einem winkelhebelartigen Drückarm 77 versehen, der über eine Schwenkachse 75 an einem Träger 73 schwenkbar gelagert ist, der an dem unteren Teil der Vorderplatte angebracht ist.

Um diesen Drückarm 77 in vertikaler Richtung zu schwenken, ist ein Hydraulikzylinder 79 an dem Träger 73 angebracht, und eine Kolbenstange dieses Hydraulikzylinders 79 ist schwenkbeweglich mit dem Drückarm 77 verbunden.

Aufgrund der vorstehend genannten Ausführungsform wird der Druckarm bzw. der Stoß arm 77 nach unten bewegt, wenn der Hydraulikzylinder 79 arbeitet. Wenn daher der Druckarm 77 nach unten geschwenkt wird, wird das Plattenmaterial W gegen den Ar beitstisch 11 gedrückt, um dasselbe dort festzulegen. Wenn andererseits der Stoßarm 77 nach oben geschwenkt wird, wird das Plattenmaterial W vom Arbeitstisch freigegeben, so daß dasselbe nicht mehr dort festgelegt ist. Obgleich nicht gezeigt, ist ferner eine Plattendickendetektiereinrichtung zum Detektieren der Plattendicke des Plattenmaterials W für den Drückarm 77 vorgesehen. Diese Plattendickendetektiereinrichtung detektiert eine Plattendicke mit einer oberen Fläche des Arbeitstisches 11 als Bezugsgröße. Wenn somit der Drückarm 77 in Kontakt mit der oberen Fläche des Arbeitstisches 11 ist, wird angenommen, daß die Dicke der Platte Null ist. Die Plattendicke kann dadurch festge stellt werden, daß ein Schwenkabstand des Drückarms 77 gemessen wird.

Der Werkzeugkopf 19 ist mit einem Arbeits- oder X-Achsschlitten 81 versehen, der in X-Achsrichtung beweglich ist, und mit einem Z-Achsschlitten 83, der durch den X-Achsschlitten 81 in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist. Das Schneidwerkzeug 17 ist an der unteren Seite des Z-Achsschlittens 83 angebracht.

Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, ist der X-Achsschlitten 81 beweglich mittels einer X-Achsrichtungs-Führungsschiene 85 gelagert, die an der Vorderseite der Vorderplatte 7 angebracht ist. Ferner ist ein Mutternteil 89 für den X-Achsschlitten 81 vorgesehen, das mit einer Kugelspindel 87 zusammenarbeitet, die parallel zur Führungsschiene 85 ange ordnet ist. Wie sich aus Fig. 7 entnehmen läßt, ist ein Ende der Kugelspindel 87 fest mit einer der Seitenplatten 5 über einen festen Flansch 91 verbunden, während das andere Ende der Kugelspindel bzw. Kugelspindel 87 beweglich in Achsrichtung mit Hilfe einer Kugelbuchse 93 gelagert ist, die auf der anderen der beiden Seitenplatten 5 angebracht ist. Ein Federunterlagflansch 95 ist an dem anderen Ende der Kugelspindel 87 ange bracht, und ein elastisches Teil 99, wie eine Scheibenfeder oder ein elastisches Kau tschukteil, ist federnd nachgiebig zwischen dem Federunterlagflansch 95 und einer Fe derunterlagscheibe 97 angeordnet, die auf der Seitenplatte 5 angebracht ist. Daher wirkt immer eine Zugspannung auf die Kugelspindel 87 ein.

Um den X-Achsschlitten 81 in X-Achsrichtung zu bewegen, wird das Mutternteil 89, das beweglich in Eingriff mit der Kugelspindel 87 ist, drehbeweglich (aber nicht gleit beweglich) über ein Wälzlager an dem X-Achsschlitten 81 gelagert. Ferner ist ein Zwi schenzahnrad 103, das vom X-Achsschlitten 81 drehbeweglich gelagert wird, in Eingriff mit einem Zahnrad, das einteilig mit diesem Mutternteil 89 ausgebildet ist. Eine Riemen scheibe 105, die einteilig mit diesem Zwischenzahnrad 103 ausgebildet ist, ist mit einem X-Achsenservomotor M_X über einen Steuerriemen 107 verbunden, wobei der Motor an dem X-Achsschlitten 81 angebracht ist.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform der X-Achsenservomotor M_X in steuerbarer Weise angetrieben wird, wird das Mutternteil 89 gedreht und somit wird der X-Achsschlitten 81 in X-Achsrichtung bewegt, so daß der Z-Achsschlitten 83, der von dem X-Achsschlitten 81 getragen wird, zusammen mit diesem bewegt wird.

Wenn andererseits die Länge der Kugelspindel 87 in X-Achsrichtung groß ist, biegt sich die Kugelspindel 87 durch ihr Eigengewicht durch. Um eine Durchbiegung der Kugel spindel 87 zu verhindern, ist eine Mehrzahl von Stützeinrichtungen 109 zur Abstützung des Zwischenabschnittes der Kugelspindel 87 in X-Achsrichtung vorgesehen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In jeder Stützeinrichtung 109 ist ein Stützteil 111 zur Abstützung der Kugelspindel 87 derart vorgesehen, daß es in Y-Achsrichtung hin- und hergehend be weglich ist, wenn ein Zylinder 113 betätigt wird, der am oberen Rahmen angebracht ist. Dies bedeutet, daß jedes Stützteil 111 derart ausgelegt ist, daß es in Y-Achsrichtung immer dann bewegbar ist, wenn der X-Achsschlitten 81 sich diesem nähert, um eine wechselseitige Beeinflussung mit dem X-Achsschlitten 81 zu vermeiden.

Daher kann die Durchbiegung der Kugelspindel 87 infolge ihres Eigengewichtes verhin dert werden, und der X-Achsschlitten 81 kann gleichmäßig längs der Kugelspindel 87 bewegt werden.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 7 ist eine Abrißlinie (Anrißlinie)-Detektiereinrichtung 115 zum Detektieren einer auf der oberen Fläche des Plattenmaterials W angerissenen Linie an einer geeigneten Stelle des X-Achsschlittens 81 angebracht. Diese Anrißli nie-Detektiereinrichtung 115 detektiert, ob eine Anreißlinie, die auf der oberen Fläche eines Plattenmaterials W vorgesehen ist, sich an einer Position des Schneidwerkzeuges 17 befindet. Obgleich eine Detektiereinrichtung in Form einer Nadelkontakteinrichtung zum Detektieren eines Kontakts zwischen einer Nadel und einer Anreißlinie auf der Oberfläche des Plattenmaterials W verwendet werden kann, wird bei der in Fig. 8 gezeig ten Ausbildungsform eine optische Detektiereinrichtung verwendet. In Fig. 8 weist diese Einrichtung eine He-Ne-Laseremittiereinrichtung 117 und eine Laserempfangseinrichtung 119 auf, welche das Vorhandensein oder das Fehlen einer Anreißlinie dadurch feststel len kann, daß detektiert wird, ob ein Laserstrahl LB, der von der Laseremittiereinrichtung 117 ausgegeben wird und dann von der oberen Fläche des Plattenmaterials W reflektiert wird, durch die Laserempfangseinrichtung 119 empfangen wird, oder ob die Intensität des empfangenen Lichts sich beträchtlich ändert. Das empfangene Signal wird mit Hilfe eines Verstärkers 121 verstärkt und dann an eine Anzeigeeinheit 123 abgegeben, an der eine Bedienungsperson das Vorhandensein oder das Fehlen einer Anreißlinie auf der Basis der Änderung der Intensität des empfangenen Lichts unterscheiden kann.

Bei der zuvor beschriebenen Auslegungsform ist es möglich, zu detektieren, ob eine auf dem Plattenmaterial W vorgesehene Abreißlinie, das in Fig. 2 mit Hilfe des Y-Achs schlittens 57 vor- und zurückbewegt wird, genau unmittelbar unterhalb des Schneidwerk zeugs 17 liegt. In anderen Worten ist es möglich, die Bewegung des Y-Achsschlittens 57 so zu steuern, daß die Anreißlinie auf dem Plattenmaterial W unmittelbar unter dem Schneidwerkzeug 17 zu liegen kommt, um eine genaue Positionierung des Plattenmate rials zu ermöglichen.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 2 ist zur Bewegung des Z-Achsschlittens 83 relativ zum X-Achsschlitten 81 nach oben und unten ein Z-Achsenservomotor M an Z dem X-Achsschlitten 81 mit Hilfe des Hubtisches 25 angebracht. Eine Kugelspindel 127, die mit dem Z-Achsenservomotor M_Z verbunden ist, arbeitet mit einem Mutternteil (nicht ge zeigt) zusammen, das für den Z-Achsschlitten 83 vorgesehen ist. Ferner ist ein Positi onsdetektor 129, wie ein Rotationscodierer, für den Z-Achsenservomotor M_Z vorgesehen. Wenn daher der Z-Achsenservomotor M_Z in steuerbarer Weise angetrieben wird, so ist es möglich, den Z-Achsschlitten in irgendeine gewünschte Position nach oben und unten zu bewegen.

Das Schneidwerkzeug 17 zur Ausbildung einer V-förmigen Nut auf der oberen Fläche eines Plattenmaterials W ist an dem unteren Teil des Z-Achsschlittens 83 angebracht.

Wie insbesondere in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, ist ein kastenförmiger, ausgenomme ner Abschnitt 131, der sich zur Vorderseite und zur Unterseite öffnet, an dem unteren Teil des Z-Achsschlittens 83 ausgebildet. In diesem ausgenommenen Abschnitt 131 wird das Schneidwerkzeug 17 mit Hilfe eines Werkzeughalters 133 gelagert, der lösbar an diesem ausgenommenen Abschnitt 131 angebracht ist. Der Werkzeughalter 133 ist ein Block, der mit einer Mehrzahl von geneigten Werkzeugnuten 135A bis 135E versehen ist, in welche eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 17A bis 17E an der Vorderseite derselben passen. Ferner ist eine hintere Platte 137 an dem oberen Abschnitt des Werk zeughalters 133 angebracht. Somit ist jedes Schneidwerkzeug 17A bis 17E in einer je weiligen Werkzeugnut 135 angeordnet, wobei der Basisabschnitt jedes Werkzeugs in Kontakt mit dieser hinteren Platte 137 gebracht wird. Jedes Schneidwerkzeug 17A bis 17E ist mit Hilfe eines Keilteils 139 festgelegt, das in den Werkzeugnuten 135 vorgese hen ist, und es sind mehrere Schrauben 141 vorhanden.

Die vorstehend genannte Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 17A bis 17E ist derart an geordnet, daß ein folgendes Schneidwerkzeug 17E etwas mehr als ein vorangehendes Schneidwerkzeug 17A vorsteht, um eine gleichförmige Schneidbelastung auf das jeweili ge Schneidwerkzeug 17A bis 17E aufzubringen.

Der Werkzeughalter 133 ist schwenkbeweglich an dem ausgenommenen Abschnitt 131, der in dem Z-Achsschlitten 83 ausgebildet ist, über einen Bolzen 143 angebracht und zugleich ist er mit dem Z-Achsschlitten 83 mit Hilfe mehrerer Schrauben 147 fest ver bunden, die durch relativ durchmessergroße Durchgangsöffnungen 145 gehen, die im Werkzeughalter 133 ausgebildet sind. Ferner ist eine Drehscheibe 153 zum Verdrehen einer Stellschraube 151, deren unteres Ende in Kontakt mit dem Werkzeughalter 133 gebracht wird, in einem Fensterabschnitt 149 angeordnet, der über einer Seite des aus genommenen Abschnitts 131 des Z-Achsschlittens 83 ausgebildet ist.

Wenn bei dieser Ausführungsform die Drehscheibe 153 unter der Bedingung gedreht wird, daß die Schrauben 147 etwas gelöst sind, wird der Werkzeughalter 133 durch die Stellschraube 151 nach unten gedrückt, so daß es möglich ist, den Neigungswinkel des Werkzeughalters 133 einzustellen. Somit ist es möglich, den Flächenwinkel (den Frei winkel) der Schneidwerkzeuge 17A bis 17E relativ zum Plattenmaterial W dadurch ein zustellen, daß der Werkzeughalter 133 um den Bolzen 143 verschwenkt wird, so daß der Werkzeughalter 133 geneigt werden kann. Somit kann eine V-förmige Nut auf der Ober fläche des Plattenmaterials W unter gewünschten Bedingungen ausgebildet werden.

Ferner ist ein Haltersensor 155 an dem Z-Achsschlitten 83 vorgesehen, um das Vorhan densein oder Fehlen des Werkzeughalters 133 in dem ausgenommenen Abschnitt 131 zu erkennen. Dieser Haltersensor 155 ist ein Annäherungssensor, der beispielsweise ein Signal ausgeben kann, um einen Ausgangspunkt des Schneidwerkzeugs 17 zu löschen, der in der Steuereinheit gespeichert ist, sobald der Werkzeughalter 133 aus dem ausge nommenen Abschnitt 131 des Werkzeughalters 133 entnommen ist. Jedesmal, wenn der Werkzeughalter 133 ersetzt wird, kann daher ein Ausgangspunkt für ein neues Schneid werkzeug 17 gegebenenfalls eingestellt werden, wodurch verhindert wird, daß man auf grund von Unachtsamkeit die Ausgangseinstellung vergißt.

Zur Einstellung eines Ausgangspunktes für das Schneidwerkzeug 17 ist eine Werkzeug detektiereinrichtung 157 an einem Ende des Arbeitstisches 11 vorgesehen. Wie ins besondere in Fig. 11 gezeigt ist, ist ein Tragglied 159 an dem oberen Abschnitt des Ar beitstisches 11 vorgesehen. Ein Ende des Traggliedes 159 ist fest mit der Seitenplatte 5 und das andere Ende des Traggliedes 159 ist fest mit einem Tragblock 161 verbunden, der auf dem Arbeitstisch 11 mit Hilfe von mehreren Schrauben festgelegt ist.

Eine Detektionsschablone 163 ist auf dem Tragglied 159 angebracht, und ein Sensor 165, wie ein Annäherungsschalter, ist auf der oberen Fläche der Detektionsschablone 163 derart angebracht, daß er hierdurch ausgelöst werden kann. Ferner ist die Höhe die ser Detektionsschablone 163, die mit dem Sensor 165 versehen ist, zuvor genau einge stellt.

Diese Detektionsschablone 163 ist relativ zum Tragglied 159 vor- und zurückbewegbar und kann in eine Position, die in Fig. 11 gezeigt ist, bewegt und an dem Arbeitstisch 11 mit Hilfe einer Schraube 167 festgelegt werden, wenn die Koordinaten des Schneidwerk zeugs 17 eingestellt werden. Da die Detektionsschablone 163 mit Hilfe der Schraube 167 gegen Anlage am Arbeitstisch 11 festgelegt ist, kann eine Bezugsfläche genau bestimmt werden, ohne daß hierbei eine Beeinflussung durch einen Ölfilm oder Wärme auftritt.

Wenn die Detektionsschablone 163 nicht verwendet wird, wird die Schraube 167 gelöst, und die Detektionsschablone 163 wird in die Ruhestellung nach rechts in Fig. 11 ge schoben, indem ein Handgriffstück 169 gedreht wird, das an der Detektionsschablone 163 angebracht ist.

Ein Annäherungsschalter 171 ist auf der rechten Seite des Traggliedes 159 angebracht. Das Vorhandensein oder Fehlen der Detektionsschablone 163 kann mit Hilfe dieses Annäherungsschalters 171 erkannt werden.

Die Koordinaten des Schneidwerkzeugs 17 können unter Verwendung der Detektions schablone 163 eingestellt werden, die mit dem Sensor 165 der Werkzeugdetektierein richtung 157 versehen ist. Das Grundkonzept zur Einstellung der Koordinaten des Schneidwerkzeugs 17 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 12 näher erläutert.

In Fig. 12 ist mit L_D ein Abstand zwischen dem oberen Ende des Schneidwerkzeugs 17, das an dem unteren Endabschnitt des Z-Achsschlittens 83 angebracht ist, und der obe ren Fläche des Arbeitstisches 11 bezeichnet, mit L_C ist ein Abstand zwischen der oberen Fläche des Sensors 165, der an der oberen Fläche der Detektionsschablone 163 ange bracht ist, und der oberen Fläche des Arbeitstisches 11 bezeichnet. Wenn nun der Z- Achsenservomotor M_Z angetrieben wird, um den Z-Achsschlitten 83 nach unten zu be wegen, kommt das obere Ende des Schneidwerkzeugs 17 zum Stillstand, wenn es in Kontakt mit dem Sensor 165 kommt. Ein Hub L₀ dieses Schneidwerkzeugs 17 kann durch den Codierer festgestellt werden, der an dem Z-Achsenservomotor M_Z angebracht ist. Wenn dieser erfaßte Hub L₀ ist, so gilt L_D = L₀ + L_C. Wenn daher das Schneidwerk zeug 17 in seine Ausgangsposition zurückkehrt, liegen die Koordinaten des oberen En des des Schneidwerkzeugs 17 an einer Position in einem Abstand L_D von der oberen Fläche des Arbeitstisches 11 nach oben entfernt. Dies bedeutet, daß diese Position L_D als ein Koordinatenursprung des Schneidwerkzeugs 17 vorgegeben ist.

Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuereinheit 173 der Maschine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut, welche eine V-förmige Nut auf der Basis dieses Grundkonzepts zur Einstellung der Koordinaten des Schneidwerkzeugs 17 ausbilden kann.

In Fig. 13 ist eine Eingabeeinrichtung 177, die in der Steuertafel 20 vorgesehen ist, über eine I/O-Schnittstelle mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 175 der Steuerein heit 173 verbunden. Diese Eingabeeinrichtung 177 ist ein Lochstreifenleser oder eine Tastatur, mittels der Daten betreffend eine Plattendicke, eine Plattenlänge, ein Bearbei tungsprogramm, usw. eingegeben werden können. Mit CPU 175 ist eine Anzeigeeinheit 181, wie eine Kathodenstrahlröhre (CRT) über eine I/O-Schnittstelle und eine Steuerein richtung 179 verbunden. Diese Steuereinrichtung 179 steuert die auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 181 anzuzeigenden Daten. Diese Anzeigeeinheit 181 gibt den Arbeits status, die Schneidwerkzeugpositionen, die Programmdaten, Alarmmeldungen, usw. an.

Ein DP-RAM 183 ist mit CPU 175 verbunden. Eine Achssteuerung 185 ist mit dem DP-RAM 183 verbunden. Jeder Achsenservomotor M (Servomotoren M_X, M_Y und M_Z bei dieser Ausführungsform) ist mit der Achssteuerung 185 über einen Verstärker 187 ver bunden. Dieser DP-RAM 183 ist ein bidirektionaler Zugriffsspeicher mit wahlfreiem Zu griff (RAM). Diese Achssteuerung 185 ist ein Modul zur Steuerung eines Servosystems, das den Verstärker 187, den Servomotor M, einen Positionsdetektor, wie einen Tacho generator T_G, einen Codierer E, usw. enthält, wenn diese Steuereinrichtung 185 derart ausgelegt ist, daß sie lernend ist, wodurch CPU als zentrale Verarbeitungseinheit entla stet wird.

Ferner sind ein ROM 189 und ein RAM 191 mit CPU 175 verbunden. Ein Programm zur Ausbildung einer Aussparung ist in ROM 189 gespeichert. Durch CPU 175 verarbeitete Daten werden in RAM gespeichert und werden von RAM eingelesen, wenn dies zur Da tenverarbeitung erforderlich ist.

Der Sensor 165 und die Plattendickendetektiereinrichtung, die auf der oberen Fläche der Detektionsschablone 163 der Werkzeugdetektiereinrichtung 157 angebracht sind, sind über eine I/F-Schnittstelle mit CPU 175 verbunden.

Eine Schneidtiefe Δt für eine Plattendicke, die zuvor eingegeben oder zum gegenwärti gen Zeitpunkt durch die Werkzeugdetektiereinrichtung detektiert wurde, und eine Höhe L_C der Werkzeugdetektiereinrichtung 157 (ein Abstand zwischen der oberen Fläche des Sensors 165 und der oberen Fläche des Arbeitstisches 11), usw. werden in CPU 175 über die Eingabeeinrichtung 177 eingegeben und sie werden jeweils in einem Platten schnittiefenspeicher 193 und einer Höhendetektionsspeichereinrichtung 195 gespeichert.

Wenn der Z-Achsenservomotor M_Z angetrieben wird, bewegt sich das Schneidwerkzeug 17 auf dem Z-Achsschlitten 83 nach unten und wird in Kontakt mit dem Sensor 165 ge bracht, der auf der oberen Fläche der Detektionsschablone 163 angebracht ist. Da der Sensor 165 diesen Kontaktzustand feststellt und hierbei aktiviert wird, wird die Ab wärtsbewegung des Schneidwerkzeugs 17 angehalten, und es wird ein Bewegungshub L₀ des Schneidwerkzeugs 17 detektiert und in CPU 175 eingegeben.

Eine Höhe L_C, die zuvor in der Höhendetektionsspeichereinrichtung 195 gespeichert ist, und der Bewegungshub L₀ des Schneidwerkzeugs 17 werden in eine Recheneinrichtung 197 eingegeben, die mit CPU 175 als eine Verarbeitungseinrichtung verbunden ist. Diese Recheneinrichtung 197 ermittelt L_D = L_C + L₀. Dieser Wert L_D, der von der Recheneinrichtung 197 ermittelt wird, ist eine Position, die für ein oberes Ende des Schneidwerkzeugs 17 maßgebend ist, und die in einem Werkzeugkoordinatenspeicher 199 bereits gespeichert ist, der mit der Rechenein richtung 197 verbunden ist. Durch Vorgabe dieser Position L_D des Schneidwerkzeugs 17 als ein Schneidwerkzeugausgangspunkt, ist es möglich, einen Schneidwerkzeugaus gangspunkt automatisch vorzugeben, wenn der Abstand, der mit Hilfe eines anderen Meßinstruments gemessen wurde, immer dann eingegeben wird, wenn das Schneid werkzeug gewechselt wurde.

Wenn beispielsweise die Dicke des Plattenmaterials W t ist, werden eine Schnittiefe Δt relativ zur Dicke t, die im Plattenschnittiefenspeicher 193 gespeichert ist, und ein Werk zeugkoordinatenwert L_O, der in dem Werkzeugkoordinatenspeicher 199 gespeichert ist, in die Recheneinrichtung 201 eingegeben, die mit CPU verbunden ist, und dann erfolgt eine Ermittlung, um einen Werkzeugbewegungshub L = L_D - (t - Δt) des Schneidwerk zeugs 17 zu erhalten, der für die Ausbildung einer Aussparung erforderlich ist. Daher kann man automatisch eine Aussparung durch die Bewegung des Schneidwerkzeugs bei dieser Werkzeughöhe L ausbilden.

Die Vorgehensweise zur Vorgabe der Koordinaten des Schneidwerkzeugs 17 wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm nach Fig. 14 erläutert.

In Fig. 14 wird in einem Steuerschritt S1 bestimmt, ob es erforderlich ist, die Koordinaten des Schneidwerkzeugs 17 zu setzen. Wenn bei dem Steuerungsablauf ermittelt wird, daß eine Einstellung bzw. ein Setzen nicht erforderlich ist, ist der Steuerungsablauf be endet. Wenn beim Steuerungsablauf ermittelt wird, daß eine Einstellung erforderlich ist, wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S2 fortgesetzt, in dem die Schneidtiefe Δt für das Plattenmaterial W und die Höhe L_C der Werkzeugdetektiereinrichtung 157 über die Eingabeeinrichtung 177 eingegeben und in dem Plattenschnittiefenspeicher 193 und der Höhenspeichereinrichtung 195 der Detektiereinrichtung jeweils eingegeben werden. Dann wird im Schritt S3 mit dem Steuerungsablauf fortgefahren, indem die Werkzeugde tektiereinrichtung 157 auf eine vorbestimmte Position relativ zum Arbeitstisch 11 einge stellt wird. Im Schritt S4 wird beim Steuerungsablauf entschieden, ob das Schneidwerk zeug 17 sich in seinem Ursprung bzw. seiner Ausgangsposition befindet. Wenn es sich nicht in seiner Ausgangsposition befindet, wird der Steuerungsablauf abgeschlossen. Wenn beim Steuerungsablauf ermittelt wird, daß das Schneidwerkzeug 17 sich an seiner Ausgangsposition befindet, wird beim Steuerungsablauf im Schritt S5 das Schneidwerk zeug 17 nach unten bewegt, und das Schneidwerkzeug hält an, wenn es in Kontakt mit der oberen Fläche des Sensors 165 kommt, der auf der oberen Fläche der Detektions schablone 163 angebracht ist. Dann werden im Schritt S6 der Bewegungshub L₀ des Schneidwerkzeugs 17 und die Höhe L_C der Werkzeugdetektiereinrichtung 157 zu der Recheneinrichtung 197 übergeben, um L_D = L_C + L₀ zu erhalten. Der ermittelte Wert L_D ist der Koordinatenwert des Schneidwerkzeugs und er wird im Werkzeugkoordinaten speicher 199 gespeichert.

Im Schritt S7 ermittelt die Recheneinrichtung 201 einen Schneidwerkzeugbewegungshub (Höhe) L = L_D - (t - Δt) unter Berücksichtigung der Schnittiefe Δt des Plattenmaterials W bei dieser ermittelten Position L_D als Koordinatenursprung des Schneidwerkzeugs 17, um auf dem Plattenmaterial W auf der Basis dieser ermittelten Werkzeughöhe L eine Aus sparung auszubilden.

Da, wie zuvor beschrieben, der Einstellvorgang für die Koordinaten des Schneidwerk zeugs 17 automatisch ohne das Messen der Höhe des Schneidwerkzeugs mit irgendei nem anderen Meßinstrument durchgeführt werden kann, können die Schneidwerkzeug koordinateneinstellarbeiten innerhalb kurzer Zeit in erleichterter Weise durchgeführt wer den, und es läßt sich auch die Genauigkeit der Schneidbearbeitung bei der Ausbildung der Aussparung verbessern.

Nach der Einstellung des Schneidwerkzeugs 17 auf eine Ausgangsposition in Z-Achs richtung, wie dies zuvor beschrieben worden ist, wird eine V-förmige Nut auf der oberen Fläche des Plattenmaterials W dadurch ausgebildet, daß die Servomotoren M_X, M_Y und M_Z nach Maßgabe eines Schneidprogramms in gesteuerter Weise angetrieben werden, das in ROM 189 gespeichert ist.

Das Schneidwerkzeug 17 kann in X-Achsrichtung durch Antrieb des X-Achsenservo motors M_X und Z-Achsrichtung durch Arbeiten des Z-Achsenservomotors M_Z bewegt werden. Daher ist es möglich, auf dem Plattenmaterial W eine V-förmige Nut 203 aus zubilden, wie dies in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, indem der X-Achsenservomotor und der Z-Achsenservomotor M in Form einer Zweiachssteuerung Z gesteuert werden.

Unter näherer Bezugnahme auf Fig. 15 wird nach der Festlegung des Plattenmaterials W auf dem Arbeitstisch 11 eine Schnittiefe Δt auf der Basis des ermittelten Ergebnisses der Recheneinrichtung 201 bestimmt. Das Schneidwerkzeug wird horizontal in X-Achsrich tung bei einer Position X₁ auf einem Weg A_M bewegt, und dann wird es von einer Positi on X₁ um einen Weg (mittleres Schneidendenintervall) A_P durch die Zweiachssteuerung in X- und Z-Achsrichtungen gemäß einem Kreisbogeninterpolationsverfahren nach oben bewegt, um eine V-förmige Nut 203 zwischen den Schneidenden auszubilden. Der Pfeil in Fig. 15 zeigt die Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs 17.

In Fig. 16 wird nach dem Festlegen des Plattenmaterials W auf dem Arbeitstisch 11 das Schneidwerkzeug schräg nach unten zu einer Position X₂ um einen Weg (mittleres Schneidanfangsintervall) A_S durch die Zweiachssteuerung in X- und Z-Richtung gemäß einer linearen Interpolationsmethode bewegt, dann in X-Achsrichtung horizontal zu einer Position X₃ um einen Weg A_M und dann schräg nach oben von einer Position X₃ um ei nen Weg (mittleres Schneidendenintervall) A_P durch die Zweiachssteuerung in X- und Z-Achsrichtung gemäß einer linearen Interpolationsmethode bewegt, um eine V-förmige Nut 203 zwischen den beiden Positionen X₂ und X₃ mit einem Übergang zum Schnei dende und Schneidanfang auszubilden.

Wie in den vorstehend genannten Beispielen gezeigt ist, ist es bei der Maschine zur Ausbildung einer Aussparung nach der Erfindung möglich, daß man das Schneiden an jeder gewünschten Zwischenstellung auf dem Plattenmaterial W beginnen und beenden kann.

Da ferner das Schneidwerkzeug 17 servounterstützt gesteuert wird, worin ein Unter schied von einer sogenannten M-Funktion zur Bewegung des Schneidwerkzeugs 17 mit Hilfe einer NC-Maschine in Richtung nach oben und unten zu sehen ist, ist es möglich, gleichförmig und gleichmäßig den Endpunkt der nach unten gerichteten Bewegung und den Anfangspunkt der nach oben gerichteten Bewegung zu bestimmen, ohne das Schneidwerkzeug 17 zu beschädigen.

Ein Vergleich zwischen den beiden Steuerverfahren der beiden X- und Z-Achssteue rungen, die in Fig. 15 und 16 gezeigt sind, zeigt, daß die lineare Interpolationsmethode nach Fig. 16 vorteilhafter ist. Dies ist im Vergleich zu der Kreisbogeninterpolationsme thode nach Fig. 15 darauf zurückzuführen, daß die Steuergeschwindigkeit zur Erzielung einer Schnittfläche mit guter Oberflächenausbildung schwierig zu erreichen ist, da ein Kreisbogenradius entsprechend der Dicke des Plattenmaterials W ermittelt werden muß.

Fig. 17 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Ausbildung einer Aussparung mit Hilfe einer modifizierten linearen Interpolationsmethode, die in Fig. 16 gezeigt ist. Wenn bei diesem in Fig. 17 gezeigten Beispiel die Steuerung lediglich von einer X-Achssteue rung zu einer X- und Z-Interpolationssteuerung abgeändert wird, wird die Schnittge schwindigkeit des Schneidwerkzeugs 17 so bestimmt, daß sie gleich der Geschwindig keit F sowohl bei der Steuerung in X-Achsrichtung als auch in Z-Achsrichtung ist. Ein und dieselbe Schnittgeschwindigkeit F wird also ermittelt, wenn sich die Steuerung von der Zweiachsinterpolationssteuerung in X-Achsrichtung in Z-Achsrichtung zu einer Einachs steuerung, der Steuerung der X-Achse, ändert, wenn der Schneidbeginn an einer Zwi schenstelle liegt. In anderen Worten ausgedrückt, ist es von Vorteil, die Schnittge schwindigkeit relativ zur Schneidfläche des Plattenmaterials W (eine resultierende Ge schwindigkeit im Fall einer Zweiachsinterpolation) wenigstens an einer Biegestelle bei dem Beginn oder dem Ende des Schneidvorgangs an einer Zwischenstelle zu machen. Wenn, wie zuvor beschrieben, die Schnittgeschwindigkeit zu Beginn des Schneidens und am Endpunkt des Schneidens als konstant angenommen wird, läßt sich die Schneidge nauigkeit verbessern, und es ist einfacher möglich, die Zweiachssteuerung durchzufüh ren. Diese Vorteile haben sich bei einer Vielzahl von Experimenten bestätigt.

Fig. 18 ist eine Ansicht zur Verdeutlichung eines Beispiels der Dreiachssteuerungen, in X-, Y- und Z-Achsrichtung. Bei diesem Beispiel können zwei V-förmige Nuten, die von einem Punkt P₂ zu einem Punkt P₄ und von einem Punkt P₇ zu einem Punkt P₈ (linkes Plattenende) verlaufen, durch Achssteuerungen ausgebildet werden, die dort in Klam mern angegeben sind, wobei infolge die Punkte P₀, P₁, . . . . P₉ angefahren werden.

Im speziellen werden die Werkstückeinspannungen, die (schematisch) mit 59 bezeichnet sind, in Y-Achsrichtung relativ zum Schneidwerkzeug 17 bewegt, das sich an einem Punkt P₀ befindet. Dann wird das Schneidwerkzeug 17 zu dem Punkt P₁ in Z-Achsrich tung nach unten und horizontal vom Punkt P₂ (auf der rechten Seite von dem Schneid ausgangspunkt) zu dem Punkt P₄ in X-Achsrichtung horizontal bewegt, wobei das Schneidwerkzeug 17 in einer konstanten Höhe für die Ausführung des Schneidvorgangs bleibt. Am Punkt P₄ wird das Schneidwerkzeug 17 schräg nach oben für das in der Mitte befindliche Schneidende gemäß der linearen Zweiachsinterpolation (X- und Z-Achse) be wegt, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 16 erläutert ist. Anschließend wird das Schneidwerkzeug 17 von dem Punkt P₅ zu dem Punkt P bewegt (der folgende Schnei danfangspunkt) und zwar nach Maßgabe der linearen Zweiachsinterpolation in X- und Y-Achsrichtung. Auf dieselbe Weise wird das Schneidwerkzeug in Richtung Z, ZX, X, ZX und XY gesteuert, um die beiden V-förmigen Nuten auszubilden (von denen eine an ei ner Zwischenstelle endet und die andere an einer Zwischenstelle beginnt).

Wie zuvor beschrieben, ist es möglich, einen Schneidbeginn an einer Zwischenstelle oder ein Schneidende an einer Zwischenstelle vorzusehen, in dem die Zweiachssteue rung in entsprechender Weise, beispielsweise XZ, XY, usw. kombiniert werden, wodurch sich der Schneidwirkungsgrad erhöht.

Da bei der vorstehend beschriebenen Maschine 1 nach der Erfindung zur Ausbildung einer Aussparung die Anfangspunkte und die Endpunkte für den Schneidvorgang auf Zwischenstellen gelegt werden können, indem die Werkstückeinspannungen 59 nach Fig. 19 bewegt werden, lassen sich auf beiden Seiten eines Plattenmaterials W zwei V-förmige Nuten 203 mit einem Schneidende an einer Zwischenstelle und zwei V- förmige Nuten 203 mit einem Schneidanfang an einer Zwischenstelle ausbilden. Bei dem in Fig. 19 gezeigten Beispiel werden die Mittelteile der beiden benachbarten V-förmigen Nuten 203 längs den Anreißlinien 204 mittels eines Schneiders (beispielsweise einer La serschneideinrichtung) durchgetrennt. Anschließend werden die beiden schraffierten Be reiche 25 in der Nähe der Enden der V-förmigen Nuten 203 mit Hilfe einer Stanzpresse (nicht gezeigt) beispielsweise ausgestanzt. Schließlich werden die vier ausgeschnittenen Abschnitte längs der jeweiligen V-förmigen Nut 203 mit Hilfe einer Biegemaschine (nicht gezeigt) beispielsweise gebogen, um ein Erzeugnis herzustellen, das mit Flanschab schnitten 207 versehen ist, wie z. B. Vordertüren, Fensterrahmen, usw.

Da bei dem vorstehend beschriebenen Zweiachssteuerverfahren der Maschine zum Ausbilden einer V-förmigen Nut nach der Erfindung der X-Achsschlitten 81 in X- Achsrichtung beweglich ist, und das Schneidwerkzeug 17 in Z-Achsrichtung beweglich ist, werden beide Interpolationen mit an Zwischenstellen liegenden Schneidanfangs- und/oder an Zwischenstellen liegenden Schneidendpunkten gesteuert, und es können mit höherer Genauigkeit V-förmige Nuten mit einem an einer Zwischenstelle liegenden Beginn und/oder einem an einer Zwischenstelle liegenden Ende ausgebildet werden.

Insbesondere ist bei der linearen Interpolation bei der Zweiachssteuerung die Interpolati onssteuerung einfach durchzuführen, und daher ist die Schneidgenauigkeit relativ hoch. Ferner ist es möglich, die Oberflächengüte des bearbeiteten Teils zu verbessern, wenn die resultierende Schneidwerkzeuggeschwindigkeit gleich der linearen Bewegungsge schwindigkeit des X-Achsschlittens bei der linearen Interpolation an dem an einer Zwi schenstelle liegenden Schneidausgangspunkt oder an dem an einer Zwischenstelle lie genden Schneidendpunkt ist.

Wenn die Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 17A bis 17E abgetragen ist, so ist es erfor derlich, die Schneidwerkzeuge 17A und 17E nachzuschleifen und diese wiederum an dem Werkzeughalter 133 anzubringen. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch ist es möglich, die Schneidwerkzeuge 17A bis 17E unter den Bedingungen nachzuschleifen, daß die Schneidwerkzeuge an dem Werkzeughalter 133 verbleiben.

Insbesondere kann nach Fig. 21 eine Schleifeinrichtung 209 zum Schleifen der Freiflä che der Schneidwerkzeuge 17A bis 17E vorgesehen sein, die schwenkbeweglich an ei nem Ende des Arbeitstisches 11 angebracht ist. Zum Schwenken der Schleifeinrichtung 209 können verschiedene Einrichtungen verwendet werden. Bei dieser dargestellten be vorzugten Ausführungsform jedoch wurde die nachstehend beschriebene Auslegung gewählt.

Ein Schwenkgehäuse 215 ist über eine Schwenkachse 213 an einem Lagerbock 211 schwenkbeweglich gelagert, der an dem Arbeitstisch 11 angebracht ist. Eine Schleif scheibe 219 ist fest mit einem Ende einer Drehwelle 217 verbunden, die mit Hilfe des Schwenkgehäuses 215 drehbar gelagert ist. Die Drehwelle 217 ist mit einem Motor 211 gekoppelt, der an dem Schwenkgehäuse 215 angebracht ist, und ein Zahnrad 223, das fest mit dieser Drehwelle 217 verbunden ist, ist in Kämmeingriff mit einem Zwischen zahnrad 227, das fest an einer Zwischenwelle 225 angebracht, ist, die mit Hilfe des Schwenkgehäuses 215 gelagert ist. Eine entsprechend geformte Zylindernocke 229 ist lösbar an einem Ende der Zwischenwelle 215 mit Hilfe eines Keils oder einer Schraube angebracht.

Die Endfläche der Zylindernocke 229 ist in Kontakt mit einer Nockenfolgeeinrichtung 233, die an einem Träger 231 gelagert ist, der fest mit einem Lagerbock 211 oder dem Ar beitstisch 11 verbunden ist. Ferner ist ein elastisches Teil 235, wie eine Schraubenfeder, zwischen diesem Träger 231 und dem Schwenkgehäuse 215 vorgesehen.

Wenn daher die Schleifscheibe 219 durch den Antrieb des Motors 221 gedreht wird, wird die Zylindernocke 229 durch das Zahnrad 223 und das Zwischenzahnrad 227 gedreht. Somit wird das Schwenkgehäuse 215 in Fig. 21 vor- und zurückgeschwenkt, da die Zy lindernocke 229 in Kontakt mit der Nockenfolgeeinrichtung 233 ist. Als Folge hiervon ist es möglich, die Schleifscheibe 219 in Kontakt mit der Freifläche der Schneidwerkzeuge 17A und 17E in Aufeinanderfolge zu bringen, um die Schneidwerkzeuge 17A bis 17E zu schleifen.

Wie zuvor beschrieben ist, ist es möglich, die Schwenkperiode und die Schwenkamplitu de des Schwenkgehäuses 215 dadurch zu ändern, daß die Zylindernocke 229 ausge wechselt wird, wenn die Schneidwerkzeuge 17A bis 17E geschliffen werden sollen.

Nach der Erfindung ist es somit möglich, eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen 17A bis 17E zu schleifen, die am Werkzeughalter 133 angebracht sind, wodurch die Schleif bearbeitungseffizienz verbessert wird.

Ohne eine Beschränkung auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungs beispiele vorzunehmen, kann die Erfindung auf die verschiedensten Weisen modifiziert werden. Beispielsweise ist es möglich, die Anreißliniendetektiereinrichtung oder das Auf bringen von Anreißlinien auf die obere Fläche des Plattenmaterials W wegzulassen, wenn sich eine Stelle, an der eine V-förmige Nut auszubilden ist, automatisch unmittelbar unter dem Schneidwerkzeug anordnen läßt, wobei die Bewegungsposition des Y-Achsschlittens kontinuierlich überwacht wird.

Um ferner das Abführen von Späne zu erleichtern, die entsteht, wenn eine Aussparung in dem Plattenmaterial W ausgebildet wird, kann der Arbeitstisch in zwei Hälften unterteilt werden, und die Schneidwerkzeuge können zwischen diesen beiden Teiltischen derart bewegt werden, daß eine Aussparung in der unteren Fläche des Plattenmaterials aus gebildet werden kann. Wenn ferner eine Aussparung bezüglich des Endrandes des Plattenmaterials W in geneigter Form auszubilden ist, so kann wenigstens eine der Plat teneinspanneinrichtungen so ausgelegt sein, daß sie vor- und zurückbewegbar ist, um das Plattenmaterial W in Richtung nach vorne und hinten zu neigen. In der Praxis kann beispielsweise ein Stützträger, der vor und zurück schwenkbar ist, an dem Y-Achsschlitten angebracht sein, und eine Mehrzahl von Einspanneinrichtungen kann an diesem Stützträger angebracht sein.

Claims

1. Maschine zur Ausbildung einer V-förmigen Nut (203) in einem Plattenmaterial (W) mit:
einem Arbeitstisch (11),
einem Arbeitsschlitten (81), welcher dem Plattenmaterial (W), das auf dem Arbeitstisch aufliegt, gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Arbeitsschlitten (81) entlang einer X-Achsrichtung quer zu einer Werkstücktransportrichtung mittels einer Arbeitsschlitten-Antriebseinrichtung (Mx, 87, 89) entlang der X-Achsrichtung beweg bar ist,
einem Z-Achsschlitten (83), der von dem Arbeitsschlitten (81) getragen ist und in Z-Achsrichtung hin- und hergehend bewegbar ist, und
einem Meißel-Schneidwerkzeug (17), das an dem Z-Achsschlitten (83) ange bracht ist, zur Ausbildung der V-förmigen Nut (203) in dem Plattenmaterial (W) wäh rend einer Bewegung des Arbeitsschlittens (81) in X-Achsrichtung.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Y- Achsschlitten (57) vorgesehen ist, der in einer Y-Achsrichtung senkrecht zu den X- und Z-Achsrichtungen hin- und hergehend beweglich ist, und daß eine Mehrzahl von Werkstückspanneinrichtungen (59) vorgesehen sind, die am Y-Achsschlitten (57) zum Halten des Plattenmaterials (W) angebracht sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Z- Achsschlitten (83) mittels einer Servo-Antriebseinrichtung in gesteuerter Weise be wegbar ist.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsschlittenantriebseinrichtung (M_X, 87, 89) eine Führungsstange (85) umfaßt, die in einer X-Achsrichtung über einem Arbeitstisch (11) verläuft.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsein richtung die Führungsstange umfaßt, die als Kugelumlaufspindel (87) ausgebildet ist, deren beide Enden an Seitenplatten (5) gelagert sind, daß ein Mutternteil (89) mit der Kugelumlaufspindel (87) zusammenarbeitet, das drehbeweglich seitens des Arbeitss schlittens (81) gelagert ist, wobei ein Motor (M_X) zum Drehen des Mutternteils (89) an dem Arbeitsschlitten (81) angebracht ist, und das Schneidwerkzeug (17) an dem Z- Achsschlitten (83) angebracht ist, der vom Arbeitsschlitten (81) derart getragen wird, daß er in Z-Achsrichtung hin- und hergehend bewegbar ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Arbeitstisch-Einstelleinrichtung (23, 25) zum Einstellen einer Bewegungslage des Schneidwerkzeugs (17) in X-Achsrichtung parallel zur oberen Fläche des Arbeits tisches (11).

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (157) zum Detektieren eines Endes des Schneidwerkzeugs (17) zur Einstellung eines Aus gangspunktes der Z-Achsrichtung oberhalb des Arbeitstisches (11) vorgesehen ist.

8. Maschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Vertikalpositionserfassungseinrichtung (155) zum Detektieren ei ner Vertikalposition des Z-Achsschlittens (83) und eine Ermittlungseinrichtung (197) zum Ermitteln einer Ausgangsposition der Z-Achse auf der Basis eines Abwärtsbewe gungsweges des Z-Achsschlittens (83) und eines Abstandes zwischen der Arbeits tischoberfläche und dem Sensor (157) vorgesehen sind.

9. Verfahren zum Steuern einer Maschine gemäß den Patentansprüchen 1 bis 8, zur Ausbildung einer V-förmigen Nut (203) in einem Plattenmaterial (W) unter Ver wendung eines Schneidwerkzeugs (17) zur Ausbildung der V-förmigen Nut (203) auf einer Seite des Plattenmaterials (w) mit den folgenden Schritten:
Steuern eines X-Achsrichtungshubs eines Arbeitsschlittens (81), der über ei nem Arbeitstisch (11) zum Lagern eines Plattenmaterials (W) derart angeordnet ist, daß er in eine X-Achsrichtung hin- und hergehend bewegbar ist,
Steuern eines Z-Achsrichtungshubs eines Z-Achsschlittens (83), der vom Ar beitsschlitten derart getragen wird, daß er nach oben und unten bewegbar ist, und
Steuern einer Schneidausgangsposition, einer Schneidendposition und einer Schnittiefe des Schneidwerkzeugs (17) relativ zu dem Plattenmaterial (W) zur Ausbil dung der V-förmigen Nut (203) auf dem Plattenmaterial (W) in X-Achsrichtung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Schritt vorgesehen ist, gemäß dem das Plattenmaterial (W) bewegt und positioniert wird, nachdem eine V-förmige Nut (203) auf dem Plattenmaterial (W) in X-Achsrichtung ausgebildet worden ist, um aufeinanderfolgend weitere Nuten (203) parallel zu der gebildeten Nut (203) auszubilden.