DE3824429A1 - Verstellvorrichtung fuer eine werkzeugmaschine oder fuer eine transfereinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für eine Werkzeugmaschine oder für eine Transfereinrichtung, bestehend aus:

• - einem Ständer, der mit zwei parallel liegenden Längsteilen versehen ist, die auf jeder Seite von einem mittleren Gang angeordnet sind und je mindestens mit einer Nut in Längsrichtung versehen ist, die in einer seitlichen Fläche auf der Seite angeordnet ist, die dem anderen Teil abgekehrt ist.
• - einem Schlitten, der verstellbar ist, über den besagten Längsteilen von dem Ständer angeordnet und mindestens mit einem Paar von Gleitschuhen mit einem Kugelumlauf versehen ist, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei jeder Gleitschuh, der einen Kugelumlauf enthält, ein Teilstück aufweist, wobei entlang von diesem Teilstück die Kugeln seitlich aus dem Gleitschuh herausragen und in einem der besagten Nuten für die Führung des Schlittens eingeführt sind.
• - und aus Einrichtungen für die Bewegung und die Positionierung des Schlittens entlang des Ständers.

Die Patentanmeldung JP-A-59-1 37 616 zeigt in den Abbildungen 3 und 4 eine derartige Einrichtung mit einem Ständer mit einem U-Profil, der den mittleren Gang bestimmt und der auf der außenliegenden Fläche von jedem Schenkel des U-Profils eine Laufnut für die Kugeln des Schlittens enthält.

Der Schlitten hat ein Profil wie ein verkehrtes U und sitzt rittlings auf dem Ständer, wobei er die beiden Schenkel und den mittleren Gang abdeckt, in dem sich die Einrichtung mit Schnecke für die Bewegung des Schlittens befindet. Die Kugelumläufe sind in die beiden seitlichen Schenkel des Schlittens eingebaut und die beiden Nuten sind gleich in dem Ständer bearbeitet, um eine sehr genaue gegenseitige Positionierung zu erreichen, wobei spätere Einstellungen der Führung des Schlittens vermieden werden.

Dieses System hat den Nachteil, eine Bearbeitung zu erfordern, die verhältnismäßig aufwenig und kostspielig ist. Ferner, wenn die Laufteile einen Schaden erfahren, wie es ziemlich oft durch die Späne, die in den Laufnuten von einer Werkzeugmaschine verklemmt werden können, verursacht wird, muß praktisch die gesamte Einrichtung ausgetauscht werden. Auch eine Verkleinerung des Spiels durch die Abnützung ist in der beschriebenen Einrichtung nicht zu verwirklichen, sodaß die Genauigkeit der Führung zeitlich begrenzt ist.

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu verhindern, indem eine derartige Verstellvorrichtung verbessert wird, um sowohl eine hohe Genauigkeit der Führung als eine lange Nutzungsdauer sicherzustellen, und zwar durch einfache und verhältnismäßig wenig kostspielige konstruktive Maßnahmen.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung eine Verstellvorrichtung in der Art wie eingangs angeführt, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Längsteile des Ständers zwei getrennte Schienen enthalten, die abnehmbar an dem Ständer befestigt sind, und daß der Schlitten Einrichtungen für eine Einstellung enthält, um eine Vorspannung von jedem Gleitschuh mit einem Umlauf von Kugeln in der Nut der entsprechenden Schiene in Richtung von dem Gleitschuh mit Kugeln, der gegenüber liegt, sicherzustellen.

Vorzugsweise ist die besagte seitliche Fläche der Schienen mindestens annähernd senkrecht. Die beiden Schienen können vorteilhaft das gleiche Profil in Querrichtung haben und dieses Profil kann die besagte Nut auf zwei seitlichen Flächen der Schiene, die einander entgegen liegen, aufweisen. Somit kann die Schiene umgedreht werden, um die zweite Nut zu benützen, wenn die erste Nut einen Schaden erfahren hat.

In einer vorteilhaften Art der Ausführung enthält der Schlitten zwei Paare der besagten Gleitschuhe mit einem Kugelumlauf, wobei die beiden Gleitschuhe, die auf einer Seite angeordnet sind, eingerichtet sind, um sich entlang von einer einzigen Nut zu bewegen. Andererseits enthält der Schlitten vorzugsweise eine Grundplatte, unter der die Gleitschuhe mit einem Kugelumlauf befestigt sind, während die Schienen sich unter dieser oberen Platte erstrecken, die somit gleichzeitig die Gleitschuhe und die Schienen gegen Verschmutzungen schützt, die zum Beispiel von einem Kopf für die Bearbeitung herabfallen können, der auf der Grundplatte angeordnet ist.

Vorzugsweise erstrecken sich die Einrichtungen für die Bewegung und für die Positionierung des Schlittens zwischen den beiden Schienen. Sie können insbesondere einen hydraulischen Zylinder oder einen pneumatischen Zylinder oder eine Schnecke und eine Mutter mit Kugeln, die unter dem Schlitten befestigt ist, enthalten.

Die Merkmale und die Vorteile von der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung eines Beispiels besser ersichtlich, mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung:

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise Ansicht eines seitlichen Aufrisses einer Verstellvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei der Schlitten einen Kopf für die Bearbeitung in einer Werkzeugmaschine trägt.

Fig. 2 einen Querschnitt, der die Basis des Schlittens und den Teil des Ständers, der den Schlitten trägt.

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß der Linie III-III der Fig. 2.

Fig. 1 besteht die Maschine aus einem Ständer 1 und entlang von diesem Ständer bewegt sich ein Schlitten 2 mit einer Grundplatte 3, auf der zum Beispiel ein Kopf 4 für die Bearbeitung montiert ist, der durch den Schlitten in der Waagrechten verstellt wird. Der Kopf 4 für die Bearbeitung kann auf der Grundplatte 3 festgehalten werden, wobei er in irgendeiner Richtung gegenüber der Richtung der Verstellung von dem Schlitten in Stellung gebracht wird, oder auf dem Schlitten beweglich gehalten wird, zum Beispiel für ein Schwenken oder für eine Verstellung in Querrichtung. In einer bekannten Weise enthält ein solcher Kopf für die Bearbeitung im allgemeinen einen Motor und einen Halter für Werkzeuge 5 für die Bearbeitung eines Werkstücks, das von einem anderen Teil der Maschine getragen wird.

Für die Verstellung und für die Positionierung des Schlittens 2 sieht dieses Beispiel einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 6 vor, wobei die Stange von diesem Zylinder mit dem Schlitten verbunden ist, eine bekannte Einrichtung für eine proportionale Steuerung 7, die in dem hinteren Boden des Zylinders eingebaut ist, und ein Gehäuse 8 für die Überwachung des Endes von dem Verstellweg, des zum Beispiel mit einer magnetischen Leiste, die in dem Schlitten 2 eingebaut ist, zusammenarbeitet. Ebenso vorgesehen sind mechanische Anschläge hinten 9 und vorne für den Schlitten sowie ein teleskopartiger Schutz aus Blech 10, der den Bereich vor dem Schlitten, unter dem Bereich für die Arbeit von dem Kopf für die Bearbeitung abdeckt.

Dieser Schutz ist vorteilhaft in der Basis 3 des Schlittens eingebaut, um in die Basis des Schlittens eingezogen zu werden, wenn der Schlitten an dem Ende des Verstellweges ist, wie aus der Fig. 1 ersichtlich. Somit kann die übliche Verschiebung in der Längsrichtung zwischen der Nase von dem Halter für die Werkzeuge 5 und dem vorderen Ende des Ständers 1 vermieden werden. Die anderen Teile der Werkzeugmaschine können einer bekannten Bauweise entsprechen und sind nicht dargestellt.

Die Teile für die Führung und für die Abstützung des Schlittens bei seiner Verstellung sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Auf dem Ständer 1 sind zwei gerade parallele Schienen 12 mit den Schrauben 11 befestigt, die einen im wesentlichen rechteckigen und symmetrischen Querschnitt haben, mit Nuten in Längsrichtung 13 auf den beiden senkrechten seitlichen Flächen. Gegenüber den außenliegenden senkrechten Flächen 14 der Schienen 12 ist die Grundplatte 3 des Schlittens 2 gegen ihre untere Fläche mit zwei Paaren von Gleitschuhen mit einem Kugelumlauf 15 versehen, die in jedem Paar einander gegenüber angeordnet sind.

Diese Gleitschuhe mit einem Kugelumlauf sind Teile, die üblicherweise im Handel zu erhalten sind, und enthalten einen Ring von Kugeln mit einem geradlinigen Teilstück, das von einer Nut gebildet wird, die in einer seitlichen Fläche des Gleitschuhs teilweise geöffnet ist, so daß die Kugeln 16 dieser Fläche teilweise herausragen und somit in die Nut 13 der entsprechenden Schiene 12 eingeführt werden können. Indem jeder Gleitschuh fest mit der Grundplatte 3 durch die Schrauben 17 verbunden ist, wird dadurch gleichzeitig möglich, das Gewicht des Schlittens 2 aufzunehmen und den Schlitten genau zu führen. Die Gleitschuhe mit einem Kugelumlauf 15 und insbesondere die Bereiche, in denen die Kugeln sichtbar sind, sind gegen die Abfälle aus der Bearbeitung unter der Grundplatte 3 eingehend geschützt. Die Schienen 12 können vorteilhaft Profilträger sein, die im Handel zu beschaffen und verhältnismäßig wenig kostspielig sind. Die Nuten 13 haben ein Profil wie ein Kreisbogen oder wie ein V, worin sich nicht leicht Ablagerungen von Abfällen oder von Verunreinigungen bilden, auch außer den Bereichen, die von dem Schlitten und dem Schutz 10 abgedeckt sind.

Der geringe Platzbedarf der Schienen 12 sichert zwischen den Schienen einen ausreichenden Platz für die Teile zur Betätigung der Verstellung. Aus der Abbildung 3 sind insbesondere der hydraulische Zylinder 6, die Stange von dem Zylinder, die durch eine Halterung 1 mit der Grundplatte 3 verbunden ist, der Winkel für die Befestigung 23, der an dem Ständer 1 angebaut ist, und eine Schraube 22 für die Einstellung von einem mechanischen Anschlag 9 ersichtlich. Die Stellung der Grundplatte 3 des Schlittens ist gestrichelt dargestellt.

Jeder Gleitschuh mit einem Kugelumlauf 15 ist mit Teilen verbunden, die dafür bestimmt sind, die genaue Einstellung der Vorspannung von diesen Gleitschuhen, d.h. von der dauernden Pressung von der Anlage gegen die Schienen, zu ermöglichen. In dem veranschaulichten Beispiel bestehen diese Teile für jeden Gleitschuh aus mindestens zwei und vorzugsweise aus vier Einstellschrauben 24, die in Bohrungen in der Grundplatte 3 gelagert sind. Diese Vorspannung wird mit einem geeigneten Werkzeug, zum Beispiel mit einem Drehmomentschlüssel oder ähnlichem, eingestellt.

Diese Vorspannung weist als wesentlichen Vorteil auf, eine hohe Genauigkeit der Führung sicherzustellen. Außerdem gestattet diese Vorspannung, den vollständigen Schlitten auszubauen und wiedereinzubauen, ohne eine erneute Einstellung zu erfordern, wobei die vorstehend angeführte Genauigkeit der Führung beibehalten bleibt.

Andererseits sind die Schienen 12 auf dem Ständer auf Anschlag montiert, wodurch es möglich ist, einen genauen stetigen Abstand zwischen den Schienen zu erreichen und falls erforderlich die Schienen umzudrehen oder auszutauschen, ohne besondere Schwierigkeiten und ohne eine genaue Einstellung zu erfordern.

Das vorstehend beschriebene Beispiel kann Gegenstand von zahlreichen Änderungen und Alternativen sein, die für einen Mann vom Fach selbstverständlich sind, insbesondere betreffend die Anzahl und die Anordnung der Schienen und der Gleitschuhe mit einem Kugelumlauf. Ebenso könnte die Betätigung durch den hydraulischen Zylinder oder durch den pneumatischen Zylinder 6 durch jede andere gleichwertige Betätigung ersetzt werden, zum Beispiel durch eine Betätigung mit Schnecke und Mutter mit Kugeln, die auf gleiche Art angeordnet wird. Außerdem ist die Erfindung für jede Werkzeugmaschine oder für eine Transfereinrichtung anwendbar, die mit einem verstellbaren Schlitten ausgerüstet ist, der waagrecht oder in eine andere Richtung beweglich ist.

Letztlich ist zu bemerken, daß zwei bis drei verstellbare Schlitten, die gemäß der Erfindung ausgelegt sind, aufeinander montiert werden könnten, um kombinierte Verstellung gemäß irgendeiner ebenen oder räumlichen Bahn zu ermöglichen.

Claims (9)

1. Verstellvorrichtung für eine Werkzeugmaschine oder für eine Transfereinrichtung, bestehend aus:

• - einem Ständer, der mit zwei parallel liegenden Längsteilen versehen ist, die auf jeder Seite von einem mittleren Gang angeordnet sind und je mindestens mit einer Nut in Längsrichtung versehen ist, die in einer seitlichen Fläche auf der Seite angeordnet ist, die dem anderen Teil abgekehrt ist;
• - einem Schlitten, der verstellbar ist, über den besagten Längsteilen von dem Ständer angeordnet und mindestens mit einem Paar von Gleitschuhen mit einem Kugelumlauf versehen ist, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei jeder Gleitschuh, der einen Kugelumlauf enthält, ein Teilstück aufweist, wobei entlang von diesem Teilstück die Kugeln seitlich aus dem Gleitschuh herausragen und in einem der besagten Nuten für die Führung von dem Schlitten eingeführt sind;
• - und aus Einrichtungen für die Bewegung und die Positionierung des Schlittens entlang des Ständers;

dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Längsteile von dem Ständer zwei getrennte Schienen (12) enthalten, die abnehmbar an dem Ständer (1) befestigt sind, und daß der Schlitten (2) Einrichtungen (24) für eine Einstellung enthält, um eine Vorspannung von jedem Gleitschuh mit einem Umlauf von Kugeln (15) in der Nut (13) von der entsprechenden Schiene in Richtung von dem Gleitschuh mit Kugeln, der gegenüber liegt, sicherzustellen.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte seitliche Fläche (14) der Schiene wesentlich senkrechter ist.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schienen (12) das gleiche Profil in Querrichtung haben und daß dieses Profil die besagte Nut (13) auf zwei seitlichen Flächen der Schienen, die einander entgegenliegen, aufweist.

4. Verstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (2) zwei Paare von den besagten Gleitschuhen mit einem Umlauf von Kugeln (15) enthält.

5. Verstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten eine Grundplatte (3) enthält, unter der die Gleitschuhe mit einem Umlauf von Kugeln (15) befestigt sind, und daß die Schienen sich unter dieser oberen Platte erstrecken.

6. Verstellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einrichtungen für die Bewegung und für die Positionierung (6, 20) zwischen den beiden Schienen (12) erstrecken.

7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Bewegung und für die Positionierung einen hydraulischen Zylinder oder einen pneumatischen Zylinder (6) enthalten.

8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Bewegung und für die Positionierung eine Schnecke und eine Mutter mit Kugeln, die unter dem Schlitten befestigt ist, enthält.