DE3912663C2

DE3912663C2 -

Info

Publication number: DE3912663C2
Application number: DE19893912663
Authority: DE
Inventors: Gerhard 3003 Ronnenberg De Engel
Original assignee: Engel Steinbearbeitungsmaschinen 3003 Ronnenberg De GmbH
Current assignee: Engel Steinbearbeitungsmaschinen 3003 Ronnenberg De GmbH
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-08-08
Also published as: DE3912663A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine für die Bearbeitung von Steinplatten, insbesondere auf eine automatische Kopierfräsmaschine, mit einer Abtastung einer Zeichnung mittels einer in der Ebene der Zeichnung beweglich angeordneten fotoelektronischen Abtasteinrichtung, über die Bewegungen eines Werkzeugschlittens in einer horizontalen Ebene gesteuert werden.

Kopierfräsmaschinen der genannten Gattung werden beispielsweise eingesetzt, um die Seitenflächen von Steinplatten aus z. B. Marmor oder Granit, die als Tischplatten verwendet werden sollen, zu bearbeiten, und um diesen eine bestimmte Umriß- bzw. Kantenform zu geben. Weiterhin werden in Tischplatten Aussparungen einer erwünschten Form und Abmessung eingefräst. In diesen Aussparungen werden dann z. B. Waschbecken montiert. Auch können mittels derartiger Kopierfräsmaschinen, z. B. in die Oberfläche von Tischplatten für Spülen vertieft liegende Flächen mit bestimmten vorgegebenen Umrißlinien eingefräst werden, die als Ablaufflächen für das Spülwasser erforderlich sind. Es ist weiterhin möglich, Schriftzeichen und Symbole beliebiger Form in die Oberfläche von Steinen, wie z. B. Grabsteinen einzuarbeiten.

Die Umrißlinien werden dabei mittels einer fotoelektronischen Abtasteinrichtung einer Zeichnung entnommen, die an der Kopierfräsmaschine angebracht ist. Die Abtasteinrichtung folgt den Linien der Zeichnung und gibt den Weg des Werkzeuges der Kopierfräsmaschine bei der Bearbeitung des Steines vor. Die Verwendung von teuren Schablonen, wie beispielsweise in der DE-PS 32 20 038 beschrieben, ist hier bereits nicht mehr erforderlich.

Bei den bekannten Kopierfräsmaschinen der genannten Gattung ist die Zeichnung jedoch stets genau wie eine Schablone in einer Ebene angeordnet, die parallel zur Ebene der Bewegung des das Werkzeug tragenden Werkzeugschlittens liegt. Ein als starres Gestänge ausgebildetes Verbindungselement zwischen der fotoelektronischen Abtasteinrichtung und dem Werkzeugschlitten stellt dabei den erforderlichen Gleichlauf der Bewegungen sicher.

Nachteilig ist es bei diesen bekannten Lösungen, daß, sofern die Zeichnung wie üblich neben der Kopierfräsmaschine auf einem horizontalen Zeichnungstisch angeordnet ist, die Maschine eine sehr große Stellfläche beansprucht. Aus diesem Grunde hat man auch bereits bei einer Kopierfräsmaschine die Zeichnung oberhalb des Werkzeugschlittens in der horizontalen Ebene angeordnet. Der Zeichnungstisch muß hier zum Befestigen der Zeichnung jeweils in die Vertikale nach unten geklappt werden. Sehr von Nachteil ist es hier insbesondere auch, daß die Anordnung eines Zeichnungstisches oberhalb des Werkzeugschlittens dort eine Gestellkonstruktion erforderlich macht, die die Maschine verteuert und die vor allem den Einsatz eines Kranes für den Transport des zu bearbeitenden Steines direkt auf den Spanntisch der Maschine unmöglich macht.

Durch das DE-GM 19 70 931 ist es zwar bereits bekannt geworden, an der mit einer in der senkrechten Ebene angeordneten Schablone arbeitenden Kopierfräsmaschine zusätzlich eine Zeichnung gleichfalls in der vertikalen Ebene anzuordnen und zum Fräsen der Abrundungen mittels einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung abzutasten. Die Anordnung der Zeichnung ist hier erforderlich, da ein Fräsen der Abrundungen an den Enden der Werkstücken über die Schablone nicht möglich ist. Im übrigen liegt jedoch auch die Bearbeitungsebene in der vertikalen Ebene, d. h. wie bei anderen bekannten Lösungen sind die Zeichnung und die Bearbeitungsebene in Parallelebenen angeordnet.

Aus der vertikalen Bearbeitungsebene ergibt sich hier der Nachteil, daß die Steinplatte zur Bearbeitung mit dem Walzenfräser in der Maschine hochkant angeordnet und an ihrer unteren Kante abgestützt werden muß. Zur Bearbeitung der unteren Kante muß die Steinplatte jeweils gewendet und neu eingespannt werden. Aus diesem Grunde ist die beschriebene Maschine mit einem die Stellfläche erheblich vergrößernden Drehtisch versehen worden, der das Wenden der Steinplatte während der Bearbeitung einer anderen Steinplatte ermöglicht.

Weiterhin ist es durch das DE-GM 18 76 825 bekannt geworden, eine an einer Kopierfräsmaschine in der horizontalen Ebene angeordnete Zeichnung mittels einer zusätzlich vorgesehenen Projektionseinrichtung in eine vertikale Ebene zu projizieren und dort mittels eines von Hand gesteuerten Führungsstiftes abzutasten. Hier liegt das abzutastende Projektionsbild der Zeichnung zwar bereits rechtwinklig zur horizontalen Ebene, in der der Werkzeugschlitten bewegt wird, die Zeichnung an sich ist jedoch auch hier in einer horizontalen Ebene angeordnet. Der als Zeichnungstisch erforderliche Lichtkasten beansprucht folglich auch hier einen Teil der für die Maschine erforderlichen Stellfläche. Mit der aufwendigen Projektion der Zeichnung in die vertikale Ebene soll lediglich die Möglichkeit geschaffen werden, die Zeichnung zur Abtastung vergrößert bzw. verkleinert darzustellen. Die Zeichnung an sich liegt, wie bei anderen bekannten Lösungen, in der horizontalen Bearbeitungsebene, und eine raumsparende Bauweise wird nicht erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der genannten Gattung zu schaffen, die eine raumsparende, einfache Bauweise, verbunden mit einer guten Zugänglichkeit des Spanntisches auch mit einem Kran, ermöglicht, wobei außerdem eine gute Zugänglichkeit und Handhabung der Zeichnung gewährleistet sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 auf. Dadurch, daß die Zeichnung winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur horizontalen Ebene am Gestell der Fräsmaschine befestigt ist, wird insbesondere bei einer senkrechten bzw. etwa senkrechten Anordnung der Zeichnung eine erhebliche Verkleinerung der für die Maschine erforderlichen Stellfläche erreicht. Dabei bleibt der Spanntisch auch für einen Kran sehr gut zugänglich.

Sofern die Zeichnung an der rückwärtigen Längsseite der Fräsmaschine angeordnet ist, ist es auch sichergestellt, daß die Maschine für den Bediener von der Frontseite aus gut zugänglich bleibt. Um eine Verschmutzung der Zeichnung durch Kühlmittel etc. zu verhindern, ist die Zeichnung vorzugsweise an der Außenseite der rückwärtigen Längsseite der Maschine befestigt. Hier ist die Zeichnung zudem für den Bediener stets sehr gut zugänglich.

Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, wird die erfindungsgemäße Anordnung der Zeichnung dadurch möglich, daß die fotoelektronische Abtasteinrichtung in der Ebene der Zeichnung bewegbar an einer den Werkzeugschlitten tragenden, in Längsrichtung der Fräsmaschine verschiebbaren Traverse angeordnet ist, und daß der Werkzeugschlitten auf der Traverse quer verschiebbar ist, wobei der Werkzeugschlitten mit der Abtasteinrichtung über ein flexibles und dehnungsfreies, winklig umgelenktes Verbindungselement verbunden ist, derart, daß der Werkzeugschlitten und die fotoelektronische Abtasteinrichtung stets gleiche Bewegungen ausführen. Das Verbindungselement kann dabei in sehr einfacher Art und Weise als über eine Rolle um einen Winkel umgelenktes, flaches Stahlband ausgebildet sein. Wie sich gezeigt hat, dehnt sich ein Stahlband unter der auftretenden Belastung so minimal, daß ein völlig ausreichender Gleichlauf problemlos erreichbar ist.

Sofern der Werkzeugschlitten mit zwei in Längsrichtung der Fräsmaschine mit Abstand hintereinander angeordneten Werkzeugen versehen ist, die wechselweise zum Einsatz kommen, ist es vorteilhaft, die Zeichnung mit ihrem Zeichnungshalter jeweils um den Abstand der Werkzeuge zueinander am Gestell der Fräsmaschine verstellbar anzuordnen, derart, daß die Zeichnung zu dem jeweils im Einsatz befindlichen Werkzeug des Werkzeugschlittens ausrichtbar ist. Es ist so ein sehr schnelles Umrüsten der Maschine bei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen mit unterschiedlichen Werkzeugen, wie Fräs-, Profilfräs- und Schleifwerkzeugen, oder auch Polierwerkzeugen möglich. Am Gestell der Maschine vorgesehene Anschläge stellen dabei die jeweils richtige Position des Zeichnungshalters zu beiden vorzugsweise um eine vertikale Achse rotierenden Werkzeugen sicher.

Da der Bediener der Maschine die Möglichkeit haben muß, die Ausrichtung der fotoelektronischen Abtasteinrichtung zur Zeichnung zu kontrollieren, ist es zweckmäßig, im Bereich der Abtasteinrichtung, z. B. an der Traverse der Fräsmaschine, eine optische Vorrichtung zur Beobachtung aus dem Bereich eines Bedienerpultes anzuordnen. So ist es möglich, an der Traverse einen Spiegel bzw. ein Spiegelsystem anzuordnen. Es können aber durchaus auch an der Traverse eine Videokamera und ein im Bereich des Bedienerpultes sichtbarer Monitor angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Profil fräsmaschine in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die Profilfräsmaschine gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von der Frontseite,

Fig. 3 die Profilfräsmaschine gemäß Fig. 1 von oben gesehen.

In der Zeichnung ist mit 10 eine Kopierfräsmaschine bezeichnet. Die Kopierfräsmaschine 10 weist ein Gestell 11 auf, an dem Laufschienen 12 für Rollen 13 einer in Längsrichtung der Kopierfräsmaschine 10 verschiebbaren Traverse 14 angeordnet sind. Die Traverse 14 weist einen Antriebsmotor 15 auf, dessen in der Zeichnung nicht dargestelltes Ritzel 20 in eine am Gestell 11 angeordnete Zahnstange 16 eingreift. Über den Antriebsmotor 15 ist die Traverse 14 aufgrund des Eingriffes des Ritzels in die Zahnstange 16 auf dem Gestell 11 der Kopierfräsmaschine 10 in Längsrichtung hin- und herbewegbar.

Auf der Traverse 14 ist quer zur Längsrichtung der Kopierfräsmaschine 10 verschiebbar ein Werkzeugschlitten 17 angeordnet. Der Werkzeugschlitten 17 ist auf einer Schiene 18 der Traverse 14 geführt und über einen Antriebsmotor 19, dessen Ritzel 20 in eine auf der Traverse 14 befestigte Zahnstange 21 eingreift, auf der Traverse 14 bewegbar.

Der Werkzeugschlitten 17 trägt zwei Werkzeuge 22 und 23, die um eine senkrechte Achse rotieren. Bei dem Werkzeug 22 handelt es sich um einen mehrstufigen Profilfräser und bei dem Werkzeug 23 um einen Fingerfräser. Beide Werkzeuge 22 und 23 können wechselnd an eine zu bearbeitende Steinplatte 24 bewegt werden.

Die Steinplatte 24 ist mittels mehrerer Aufspannelemente 25, bei denen es sich um Unterdruckzylinder handelt, auf einem Aufspanntisch 26 befestigt. Der Aufspanntisch 26 ist am Gestell 11 der Kopierfräsmaschine 10 befestigt. Mittels am Werkzeugschlitten 17 angeordneter Stellzylinder 27 sind die Werkzeuge 22 und 23 in vertikaler Richtung zur Steinplatte 24 verstellbar. Zwei gleichfalls am Werkzeugschlitten 17 angeordnete Antriebsmotoren 28 treiben die Werkzeuge 22 und 23 an, wobei die Drehzahl einstellbar ist.

An der rückwärtigen Längsseite 29 der Kopierfräsmaschine 10 ist eine Zeichnung 30 an einem Zeitungshalter 31 senkrecht befestigt. Vor der Zeichnung 30 ist eine fotoelektronische Abtasteinrichtung 32 angeordnet, die an einem senkrechten Arm 33 der Traverse 14, in vertikaler Richtung bewegbar, geführt ist.

An der fotoelektronischen Abtasteinrichtung 32 greift ein als flaches Stahlband ausgebildetes Verbindungselement 34 an, das über eine Rolle 35 um einen Winkel von 90° umgelenkt, an den Werkzeugschlitten 17 geführt ist. Das Verbindungselement 34 überträgt die Bewegungen des Werkzeugschlittens 17 auf der Traverse 14 auf die fotoelektronische Abtasteinrichtung 32. Es ist somit ein Gleichlauf der fotoelektronischen Abtasteinrichtung 32 mit dem Werkzeugschlitten 17 und damit auch den Werkzeugen 22 bzw. 23 sichergestellt.

Am senkrechten Arm 33 der Traverse 14 ist eine Führung 37 vorgesehen, in die ein Schlitten 38 eingreift, auf dem die Abtasteinrichtung 32 angeordnet ist, so daß eine exakte Führung der Bewegungen der Abtasteinrichtung 32 auf dem senkrechten Arm 33 gewährleistet ist. Der Schlitten 38 bewirkt im übrigen aufgrund seines Eigengewichtes, daß das gemäß dem Ausführungsbeispiel als flaches Stahlband ausgebildete, an den Werkzeugschlitten 17 geführte Verbindungselement 34 unter konstanter Spannung gehalten wird, so daß stets gleiche Bedingungen gegeben sind.

Selbstverständlich ist zwecks Sicherstellung einer ausreichend großen Spannung in dem Stahlband (Verbindungselement 34) gegebenenfalls auch möglich, ein zusätzliches Gewicht anzuordnen, das einen exakten Gleichlauf der Bewegungen von Werkzeugschlitten und Abtasteinrichtung unter allen Bedingungen, wie z. B. auch beim Auftreten von Schwingungen, sicherstellt.

Die Anordnung des Schlittens 38 der fotoelektronischen Abtasteinrichtung 32 in der Führung 37 stellt im übrigen auch sicher, daß die fotoelektronischen Abtasteinrichtung 32 auch den Bewegungen der Traverse 14 in Längsrichtung der Kopierfräsmaschine 10 exakt folgt.

Sofern die fotoelektronische Abtasteinrichtung 32 auf eine der auf der Zeichnung 30 angebrachten, nicht dargestellten Steuerlinien eingestellt wird, ist die fotoelektronische Abtasteinrichtung 32 in an sich bekannter Weise in der Lage, den Steuerlinien der Zeichnung 30 zu folgen. Die fotoelektronische Abtasteinrichtung 32 gibt dabei in an sich bekannter Weise dem Verlauf der Steuerlinien der Zeichnung 30 entsprechend Steuerbefehle an den Antriebsmotor 15 der Traverse 14 und den Antriebsmotor 19 des Werkzeugschlittens 17. Es wird somit bewirkt, daß das jeweils mit der Steinplatte 24 im Eingriff befindliche Werkzeug 22 oder 23 entsprechend der abgetasteten Steuerlinie der Zeichnung 30 bewegt und ein exakter Kurvenverlauf gefräst wird.

Selbstverständlich können anstelle eines Fräswerkzeuges beispielsweise auch Schleif- und Polierwerkzeuge am Werkzeugschlitten 17 befestigt werden. Somit ist es möglich, nacheinander eine Kante zu fräsen und durch einfaches Umschalten der Kopierfräsmaschine 10 anschließend die Kante mit einem Profil zu versehen bzw. die Kante zu polieren.

Vorteilhaft ist es, wenn der Zeichnungshalter 31 mit der Zeichnung 30 um den Abstand der Achsen der Werkzeuge 22 und 23 in Längsrichtung verstellbar ist. Sofern der Zeichnungshalter 31 zwischen zwei in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlägen verstellbar angeordnet ist, kann auf einfache Weise beim Werkzeugwechsel die Position der Zeichnung 30 auf die Achse des neu in Eingriff gebrachten Werkzeugs 22 oder 23 ausgerichtet werden.

Um den Bereich der fotoelektronischen Abtasteinrichtung 32 mit dem betreffenden Ausschnitt der Zeichnung 30 dem Bediener von einem Bedienerpult 36, das an der Traverse 14 befestigt ist, sichtbar zu machen, ist es im übrigen möglich, einen in der Zeichnung nicht dargestellten Spiegel bzw. ein Spiegelsystem am senkrechten Arm 33 der Traverse 14 anzuordnen. Gegebenenfalls ist es auch möglich, am senkrechten Arm 33 der Traverse 14 eine Videokamera und einen im Bereich des Bedienerpultes 36 sichtbaren Monitor anzuordnen. Auf diese Weise ist es möglich, die fotoelektronische Abtasteinrichtung 32 vom Bedienerpult 36 aus auf die Steuerlinien der Zeichnung 30 auszurichten und die Ausrichtung während der Bearbeitung der Steinplatte 24 zu überwachen.

Bezugszeichenliste:

10 Kopierfräsmaschine
11 Gestell
12 Laufschienen
13 Rollen
14 Traverse
15 Antriebsmotor
16 Zahnstange
17 Werkzeugschlitten
18 Schiene
19 Antriebsmotor
20 Ritzel
21 Zahnstange
22 Werkzeug
23 Werkzeug
24 Steinplatte
25 Aufspannelemente
26 Aufspanntisch
27 Stellzylinder
28 Antriebsmotore
29 rückwärtige Längsseite
30 Zeichnung
31 Zeichnungshalter
32 fotoelektronische Abtasteinrichtung
33 senkrechter Arm
34 Verbindungselement
35 Rolle
36 Bedienerpult
37 Führung
38 Schlitten

Claims

1. Maschine für die Bearbeitung von Steinplatten, insbesondere automatische Kopierfräsmaschine, mit einer Abtastung einer Zeichnung mittels einer in der Ebene der Zeichnung beweglich angeordneten fotoelektronischen Abtasteinrichtung, über die Bewegungen eines Werkzeugschlittens in einer horizontalen Ebene gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichnung (30) und die fotoelektronische Abtasteinrichtung (32) winklig, vorzugsweise rechtwinklig zur horizontalen Ebene, in der der Werkzeugschlitten (17) bewegt wird, an der rückwärtigen Längsseite (29) der Kopierfräsmaschine (10) angeordnet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichnung (30) an der Außenseite der rückwärtigen Längsseite (29) der Kopierfräsmaschine (10) befestigt ist.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektronische Abtasteinrichtung (32) in der Ebene der Zeichnung bewegbar an einer den Werkzeugschlitten (17) tragenden, in Längsrichtung der Kopierfräsmaschine (10) verschiebbaren Traverse (14) angeordnet ist, und daß der Werkzeugschlitten (17) auf der Traverse (14) quer verschiebbar ist, wobei der Werkzeugschlitten (17) mit der Abtasteinrichtung (32) über ein flexibles und dehnungsfreies, winklig umgelenktes Verbindungselement (34) verbunden ist, derart, daß der Werkzeugschlitten (17) und die fotoelektronische Abtasteinrichtung (32) stets gleiche Bewegungen ausführen.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Traverse (14) ein senkrechter Arm (33) befestigt ist, an dem eine Führung (37) vorgesehen ist, in der ein die fotoelektronische Abtasteinrichtung (32) tragender Schlitten (38) geführt ist.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (34) als über eine Rolle (35) um einen Winkel umgelenktes, flaches Stahlband ausgebildet ist.

6. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (34) als über eine Rolle (35) um einen Winkel von 90° umgelenktes, flaches Stahlband ausgebildet ist.

7. Maschine nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (17) mit zwei in Längsrichtung der Kopierfräsmaschine (10) mit Abstand hintereinander angeordneten Werkzeugen (22 und 23) versehen ist, die wechselweise zum Einsatz kommen, und daß die Zeichnung (30) mit ihrem Zeichnungshalter (31) jeweils um den Abstand der Werkzeuge (22 und 23) zueinander am Gestell (11) der Kopierfräsmaschine (10) verstellbar ist, derart, daß die Zeichnung (30) zu dem jeweils im Einsatz befindlichen Werkzeug (22 oder 23) des Werkzeugschlittens (17) ausrichtbar ist.

8. Maschine nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (17) mit zwei um eine vertikale Achse rotierenden Werkzeugen (22 und 23) versehen ist.

9. Maschine nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der fotoelektronischen Abtasteinrichtung (32) an der Traverse (14) der Kopierfräsmaschine (10) eine optische Vorrichtung zur Sichtbarmachung der Position der fotoelektronischen Abtasteinrichtung (32) auf der Zeichnung (30) aus dem Bereich eines Bedienerpultes (36) angeordnet ist.

10. Maschine nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß an der Traverse (14) ein Spiegel bzw. ein Spiegelsystem angeordnet ist.

11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Traverse (14) eine Videokamera angebracht ist und daß außerdem ein im Bereich des Bedienerpultes (37) sichtbarer Monitor angeordnet ist.