DE3907656A1

DE3907656A1 - Verfahren und vorrichtung zur lagestabilisierung einer tragkonstruktion gegenueber einem werkstuecktisch bei einer praezisionswerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3907656A1
Application number: DE19893907656
Authority: DE
Inventors: Heinrich Van De Dipl In Loecht
Original assignee: BHS Dr Ing Hofler Maschinenbau GmbH
Current assignee: BHS Dr Ing Hofler Maschinenbau GmbH
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-13
Also published as: DE3907656C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor richtung zur Lagestabilisierung einer Tragkonstruktion ge genüber einem Werkstücktisch bei einer Präzisionswerkzeugma schine, wobei zwischen einer Lagerstelle der Tragkonstruk tion und dem Werkstücktisch mindestens ein Werkstück einge spannt ist.

Im Präzisionswerkzeugmaschinenbau werden zur Lagestabilisie rung ausgewählter Systempunkte bzw. Bauteile als allgemein bekannter Stand der Technik hauptsächlich steife Trag- bzw. Stützkonstruktionen eingesetzt. Nachteilig ist hierbei der hohe Fertigungsaufwand, die hohen Kosten sowie die Störan fälligkeit auf Temperatureinflüsse.

Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche auf einfachere und kostensparendere Weise eine exakte Lagestabilisierung mindestens eines Werk stückes gegenüber dem Werkzeug im Präzisionswerkzeugmaschi nenbau ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst die Lage des Werkstücks gegenüber der Lagerstelle der Tragkonstruktion erfaßt wird und daß danach die zumin dest in einem Teilbereich biegeweich ausgebildete Tragkon struktion über mindestens eine Krafteinleitungsstelle in eine Lage-Soll-Position gegenüber dem Werkstücktisch ge schwenkt und in dieser Position stabil gehalten wird. Hier durch ergibt sich der Vorteil, daß durch den biegeweichen Teilbereich der Tragkonstruktion und durch die Erfassung der Schräglage des Werkstücks ganz individuell eine exakte posi tionsgenaue Einrichtung des Werkstücks gegenüber dem Werk zeug erzielt wird. Die gesamte Vorrichtung ist einfach auf gebaut und bedarf nur eines geringen Fertigungsaufwandes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die geschwenkte Relativlage der Tragkonstruktion durch mindestens einen Weg aufnehmer ermittelt, wobei nach Abschluß der Einrichtphase über eine Verbindung zwischen den Wegaufnehmer und den Krafteinleitungsstellen die Lage-Soll-Position stabil gehal ten wird.

Damit ist auf einfache Weise eine exakte Einstellung der Tragkonstruktion und damit des Werkstücks gegenüber dem Werkzeug gewährleistet.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Tragkonstruktion aus einer ortsfesten Referenzsäule und ei nem diese umgebenden, zumindest in einem Teilbereich biege weich ausgebildeten, mit der Lagerstelle verbundenen Träger rohr bestehen, wobei zwischen der Referenzsäule und dem Trä gerrohr die Wegaufnehmer angeordnet sind. Der Fußbereich dieses Trägerrohres kann biegeweich ausgebildet und durch übereinanderliegende Ansatzstellen für die Zug- bzw. Druck krafteinleitung begrenzt sein.

Um diese Krafteinleitung in zwei Ebenen durchzuführen, sind erfindungsgemäß im biegeweichen Fußbereich des Trägerrohres zwei im rechten Winkel zueinanderliegende Ansatzstellen für die Zug- bzw. Druckkrafteinleitung angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann am Trägerrohr im oberen Bereich ein vertikal verschiebbarer, mit der La gerstelle versehener Schlitten gelagert sein, wobei oberhalb des Schlittens die zwei, im rechten Winkel zueinanderliegen den Wegaufnehmer angeordnet sind.

Zum funktionsrichtigen Zusammenwirken zwischen den Wegauf nehmern und den Ansatzstellen für die Zug- bzw. Druck krafteinleitung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung jeweils eine Ansatzstelle für diese Krafteinleitung ein Weg aufnehmer im Trägerrohr gegenüberliegen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besteht die Mög lichkeit, daß zur Erfassung der Lage des Werkstücks im Be reich der Tragkonstruktion ein die Schräglage des Werkstücks ermittelnder Wegmeßtaster angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion mit schräg liegendem Werkstück am Beginn der Einrichtphase;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 das funktionsrichtig eingestellte Werkstück mit in Lage-Soll-Position gehaltener, eingeschwenkter Trag konstruktion;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.

Nach Fig. 1 ist auf einer Konsole 2 einer nicht näher darge stellten Präzisionswerkzeugmaschine ortsfest eine Referenz säule 2 angeordnet, welche von einem Trägerrohr 1 umgeben ist. Dieses Trägerrohr 1 bildet zusammen mit der Referenz säule 2 eine Tragkonstruktion 22, welche über einen höhen verstellbaren Schlitten 3 und eine an diesem angeordnete La gerstelle 4 an einer Seite ein Werkstück 12 lagert. Die an dere Seite des Werkstücks 12 ist in einem Werkstücktisch 13 gelagert.

Wie ersichtlich, ist das Trägerrohr im Fußbereich 21 dünn wandiger ausgebildet und bildet hier einen biegeweichen Be reich. Dieser biegeweiche Bereich ist durch Ansatzstellen 23 und 24 sowie im rechten Winkel dazu liegende Ansatzstellen 25 und 26 (Fig. 2) begrenzt. Jeder dieser Ansatzstellen 23 und 24 bzw. 25 und 26 bildet Krafteinleitungsstellen zur Zug- bzw. Druckkrafteinleitung, wie durch Pfeile in Fig. 1 dargestellt.

Oberhalb des vertikal verschiebbaren Schlittens 3 sind in dem Trägerrohr 1 zwei im rechten Winkel zueinanderliegende Wegaufnehmer 9 und 10 nach Fig. 1 und 2 gelagert, welche im vorderen Bereich die Referenzsäule 2 beaufschlagen.

Aus Fig. 1 geht weiterhin hervor, daß im Bereich der Trag konstruktion 22 ein die Schräglage des Werkstücks 12 ermit telnder Wegmeßtaster 11 über ein Zwischenelement an der Kon sole 20 befestigt ist.

Das Werkstück 12 wird an dem Tisch 13 und an der Lagerstelle 4 befestigt, wobei aus Fig. 1 hervorgeht, daß das Werkstück 12 eine Extremlage einnimmt, welche durch den Wegmeßtaster 11 ermittelt wird. Durch Drehen des Tisches 13 und Antasten eines Kontrollbundes am Werkstück 12 mit dem ortsfesten Weg meßtaster 11 wird also die Schieflage der Werkstückachse zur Tischachse ermittelt. Über die Krafteinleitungsstellen 5 und 6 bzw. 7 und 8, d.h., durch Angriff an den Ansatzstellen 23 und 24, bzw. 25 und 26, wird nun der biegeweiche Bereich 21 des Trägerrohres 1 beaufschlagt, wodurch das Trägerrohr in die funktionsrichtige Lage gemäß Fig. 3 einschwenkt, in wel cher keine Abweichung mehr zwischen der Werkstückachse und der Tischachse vorliegt. Die Relativlage des Trägerrohres 1 zur ortsfesten Referenzsäule 2 wird hierbei über die beiden Wegaufnehmer 9 und 10 am oberen Ende des Trägerrohres 1 er faßt und nach Abschluß der Einrichtphase als Lager-Soll-Wert übernommen.

Die auf diese Weise ermittelten Lage-Soll-Werte können dann durch Einleitung entsprechend abgestimmter Druck- bzw. Zug kräfte an den Krafteinleitungsstellen 5, 6 bzw. 7, 8 stabil gehalten werden, so daß die in Fig. 3 und 4 dargestellte funktionsrichtige Position des Werkstücks 12 gegenüber einem nicht näher dargestellten Werkzeug der Präzisionswerkzeugma schine einwandfrei gewährleistet ist. Hierbei sind die Weg aufnehmer 9 und 10 über nicht näher dargestellte Zwischen elemente mit den Krafteinleitungsstellen 5, 6 bzw. 7, 8 im Bereich der Ansatzstellen 23, 24 bzw. 25, 26 verbunden, wo bei zur Krafteinleitung beispielsweise nicht näher darge stellte Kolben-Zylinder-Einheiten, die mechanisch oder pneu matisch betätigt werden, Anwendung finden können.

Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Konstruk tion mit dem biegeweichen Trägerrohr 1 und dem Zusammenwir ken des Wegmeßtasters 11 sowie der Wegaufnehmer 9 und 10 und den Krafteinleitungsstellen 5, 6 bzw. 7, 8 auf einfache Weise eine individuell abgestimmte lagerichtige Positionie rung eines Werkstücks 12 gegenüber einem Werkzeug.

Claims

1. Verfahren zur Lagestabilisierung einer Tragkonstruktion gegenüber einem Werkstücktisch bei einer Präzisionswerk zeugmaschine, wobei zwischen einer Lagerstelle der Trag konstruktion und dem Werkstücktisch mindestens ein Werk stück eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Lage des Werkstückes (12) gegenüber der Lagerstelle (4) der Tragkonstruktion (22) erfaßt wird und
daß danach die zumindest über einen Teilbereich biege weich ausgebildete Tragkonstruktion (22) über mindestens eine Krafteinleitungsstelle (5, 6; 7, 8) in eine Lage- Soll-Position gegenüber dem Werkstücktisch (13) ge schwenkt und in dieser Position stabil gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwenkte Relativlage der Tragkonstruktion (22) durch mindestens einen Wegaufnehmer (9, 10) ermittelt und nach Abschluß der Einrichtphase über eine Verbindung zwi schen dem Wegaufnehmer (9, 10) und den Krafteinleitungs stellen (5, 6; 7, 8) als Lage-Soll-Position stabil gehal ten wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (22) aus einer ortsfesten Referenzsäule (2) und einem diese umgebenden, zumindest in einem Teilbereich (21) biegeweich ausgebildeten, mit der Lagerstelle (4) verbun denen Trägerrohr (1) besteht und daß zwischen der Refe renzsäule (2) und dem Trägerrohr (1) die Wegaufnehmer (9, 10) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußbereich (21) des Trägerrohres (2) biegeweich aus gebildet und durch übereinanderliegende Ansatzstellen (23, 24; 25, 26) für die Zug- bzw. Druckkrafteinleitung begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im biegeweichen Fußbereich (21) des Trägerrohres (1) zwei im rechten Winkel zueinanderliegende Ansatzstellen (23, 24; 25, 26) für die Zug- bzw. Druckkrafteinleitung ange ordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Trägerrohr (1) im oberen Bereich ein vertikal ver schiebbarer, mit der Lagerstelle (4) versehener Schlitten (3) gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeich net, daß im Trägerrohr (1) oberhalb des Schlittens (3) zwei im rechten Winkel zueinanderliegende Wegaufnehmer (9, 10) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeich net, daß jeweils einer Ansatzstelle (23, 24; 25, 26) für die Zug- bzw. Druckkrafteinleitung ein Wegaufnehmer (9, 10) im Trägerrohr (1) gegenüberliegt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Tragkonstruktion (22) ein die Schräglage des Werkstückes (12) ermittelnder Wegmeßtaster (11) angeordnet ist.