DE4314391C2 - CNC-Nachrüstbausatz für konventionelle Drehmaschinen - Google Patents

CNC-Nachrüstbausatz für konventionelle Drehmaschinen

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
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    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw

Description

Die Erfindung betrifft einen CNC-Nachrüstbausatz für konventionelle Drehmaschinen mit wenigstens einem Gestell, einem Support, einem Planschlitten und einem zentralen Antrieb mit Vorschubgetriebe und Leit- und Zugspindel.
Drehmaschinen sind hinsichtlich der Fertigungsart, des Automatisierungs- und Fertigungsgrades, nach der Kine­ matik sowie nach konstruktiven Gesichtspunkten unter­ teilt.
Bekannterweise werden gegenwärtig sowohl konventio­ nelle als auch numerisch gesteuerte Drehmaschinen in der industriellen Fertigung nebeneinander oder ergän­ zend eingesetzt.
Des weiteren sind auch Kombinationsmaschinen mit wahl­ weisem manuellen/automatisierten Betrieb bekannt.
Die gegenwärtige und zukünftige Massenfertigung von Industrieprodukten ist von sinkenden Auftragsmengen bei großer Produktvielfalt geprägt.
Dieser Umstand zwingt jedes Unternehmen, sowohl manu­ elle als auch automatisierte Fertigungsarbeiten aus­ zuführen.
Für Kleinunternehmen mit oftmals ausschließlich vor­ handener konventioneller Technik ist es deshalb ein dringendes Bedürfnis diese kostengünstig, mit mini­ maler Ausfallzeit für einen automatisierten Betrieb bei Wahrung ihrer ursprünglichen Funktionalität, nach­ zurüsten.
Die, zum nächstkommenden Stand der Technik zu zählende EP 0 372 464, enthält eine technische Lösung zur Um­ rüstung einer CNC-Drehmaschine üblicher Bauart für einen zusätzlichen manuellen Betrieb.
Dazu wird das vorhandene Konstruktionsprinzip dieses Maschinentyps - das Vorhandensein von vom Haupt­ antrieb unabhängigen Vorschüben in der X- und Z- Achse mit feststehender Leitspindel und durch Motor und Getriebe bewegter Schloßmutter - genutzt, wobei eine zweckentsprechende konstruktive Umge­ staltung erfolgt und durch eine elektromagne­ tische Zahnkupplung der Handbetrieb gewährlei­ stet ist.
Diese technische Lösung ist grundsätzlich nur zur konstruktiven Umgestaltung von CNC-Drehma­ schinen üblicher Bauweise zum zusätzlichen Hand­ betrieb geeignet.
Die des weiteren zum Stand der Technik zu zählende DE 91 12 642 U1 enthält eine technische Lösung zum zusätzlichen CNC-Betrieb einer konventionellen Fräsmaschine mit einem entsprechend dem speziellen Einsatzzweck ausge­ bildeten Schiebetisch (fehlende Doppelfunktio­ nalität), so daß auch diese technische Lösung zur CNC-Nachrüstung einer konventionellen Dreh­ maschine wegen technischer Unausführbarkeit un­ geeignet ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen - dem vorhandenen Konstruktionsprinzip an­ gepaßten, zerstörungsfrei und zeitsparend nach­ rüstbaren sowie kostengünstig herstellbaren - Bausatz zum zusätzlichen CNC-Betrieb für eine konventionelle Drehmaschine zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist für alle Unternehmen mit konventioneller Drehmaschinen­ technik vorteilhaft einsetzbar.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch enthaltenen Merkmale gelöst.
Der erfindungsgemäße CNC-Nachrüstbausatz für konventionelle Drehmaschinen mit wenigstens einem Gestell, einem Support, einem Planschlitten und einem zentralen Antrieb mit Vorschubgetriebe und Leit- und Zugspindel, enthaltend:
  • - eine CNC-Steuerung,
  • - einen anstelle des konventionellen Planschlittens an dessen Führungen am Support befestigbaren Grund­ rahmen,
  • - einen am Grundrahmen verschiebbar angeordneten Querschlitten mit drehfest angeordneter Spindelmut­ ter,
  • - einen am Grundrahmen befestigten, drehzahlregel­ baren, ansteuerbaren ersten Motor, dessen Welle mit einer mit der Spindelmutter zusammenwirkenden Ge­ windespindel direkt verbunden ist,
  • - ein am zum ersten Motor entgegengesetzten Ende der Gewindespindel axial an- und abkuppelbar angeord­ netes Handrad, das beim An- und Abkuppeln den ersten Motor gleichzeitig ver- bzw. entriegelt,
  • - einen am Maschinengestell befestigbaren, die Leit- oder Zugspindel antreibbaren, drehzahlregelbaren, ansteuerbaren zweiten Motor für den Support und eine Einrichtung zum Abkoppeln des konventionellen zen­ tralen Vorschubantriebs,
ist bei jeder konventionellen Drehmaschine der vorbe­ schriebenen Bauweise vorteilhaft einsetzbar, wobei dieser auf die vorhandenen Führungen des zuvor demon­ tierten Planschlittens am Support geklemmt werden kann ohne das vorhandene Konstruktionsprinzip dieses Ma­ schinentyps verändern oder sogar zerstören zu müssen.
Dieser CNC-Nachrüstbausatz kann bei Bedarf wieder problemlos in kürzester Zeit von der Drehmaschine entfernt und der ursprünglich vorhandene konventio­ nelle Planschlitten wieder montiert werden.
Der baukastenförmige CNC-Nachrüstbausatz für den numerischen Betrieb von konventionellen Drehma­ schinen ist zudem kostengünstig herstellbar und ist eine vorteilhafte Alternative zum Einsatz teuerer CNC-Technik bzw. von Kombinationsdrehma­ schinen.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist der Gegen­ stand der Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer konventio­ nellen Drehmaschine mit CNC-Nachrüstbausatz
Fig. 2 zeigt den Schnitt der Fig. 1 im Bereich der Schnittlinien II-II.
Die nachzurüstende, konventionelle Drehmaschine ist in üblicher Weise mit wenigstens einem Gestell, einem Support, einem Planschlitten und einem zen­ tralen Antrieb mit Vorschubgetriebe und einer Leit- und Zugspindel ausgebildet.
An den, nach Demontage des konventionellen Plan­ schlittens am Support vorhandenen freien, hoch- oder tiefliegenden Schwalbenschwanz-Führungen 2 der konventionellen Drehmaschine wird der Grund­ rahmen 1 des erfindungsgemäßen CNC-Nachrüstbau­ satzes zerstörungsfrei befestigt, beispielsweise durch Klemmen.
Am Grundrahmen 1 des CNC-Nachrüstbausatzes ist ein entlang der X-Achse verschiebbarer Querschlit­ ten 3 mit drehfester Spindelmutter 5 angeordnet. Ein des weiteren am Grundrahmen 1 des CNC-Nachrüst­ bausatzes befestigter, drehzahlregelbarer, elek­ trisch-elektronisch ansteuerbarer erster Motor 7 ist mittels seiner Welle mit einer, mit der Spin­ delmutter 5 zusammenwirkenden Gewindespindel 4 direkt verbunden.
Ein am zum ersten Motor 7 entgegengesetzten Ende der Gewindespindel 4 axial an- und abkuppelbar angeordnetes Handrad 6 ver- und entriegelt gleichzeitig den ersten Motor 7 bei dessen An- und Abkuppeln.
Ein am Maschinengestell befestigter drehzahlregel­ barer, elektrisch-elektronisch ansteuerbarer zweiter Motor 8 ist mittels der Leit- oder Zug­ spindel 9 mit dem Support verbunden.
Des weiteren ist eine Einrichtung zum Abkoppeln des konventionellen zentralen Vorschubantriebs zweckentsprechend ausgebildet und angeordnet. Zum Zwecke des Handbetriebs des Querschlittens 3 entlang der X-Achse ist die - mit ihm über die Spindelmutter 5 verbundene Spindel 4 - mit dem axial verschobenen Handrad 6 verbunden, wobei gleichzeitig der erste Motor 7 verriegelt ist. Die Zug- oder Leitspindel 9 ist dabei mit dem Längsvorschub der Drehmaschine verbunden. Der Längsvorschub des Supports der Drehmaschine entlang der Z-Achse erfolgt durch den am Ma­ schinengestell befestigten zweiten Motor 8 mit­ tels Riementrieb über die Zug- oder Leitspin­ del 9.
Bei automatisiertem Vorschubbetrieb des Quer­ schlittens 3 entlang der X-Achse ist das Handrad 6 durch axiales Verschieben (Verstellen) von der Gewindespindel 4 abgekoppelt, wobei durch den gleichzeitig entriegelten ersten Motor 7 der Vorschub über die mit ihm verbundene Gewinde­ spindel 4 mit am Querschlitten 3 drehfest ange­ ordneter Spindelmutter 5 gewährleistet ist. Die Leitspindel 9 ist dabei vom Vorschubgetriebe der Drehmaschine mittels einer zweckentsprechend ausgebildeten und angeordneten Hebeleinrichtung abgekoppelt.
Der automatisierte Längsvorschub des Supports entlang der Z-Achse erfolgt, mittels des Motors 8. Die beiden Motore 7 und 8 sind mittels einer zu­ sätzlich zu installierenden CNC-Steuerung nume­ risch betreibbar.

Claims (1)

  1. CNC-Nachrüstbausatz für konventionelle Drehmaschinen mit wenigstens einem Gestell, einem Support, einem Planschlitten und einem zentralen Antrieb mit Vor­ schubgetriebe und Leit- und Zugspindel, enthaltend,
    eine CNC-Steuerung,
    einen anstelle des konventionellen Planschlittens an dessen Führungen (2) am Support befestigbaren Grundrahmen (1),
    einen am Grundrahmen (1) verschiebbar angeordneten Querschlitten (3) mit drehfest angeordneter Spindel­ mutter (5),
    einen am Grundrahmen (1) befestigten, drehzahlregel­ baren, ansteuerbaren ersten Motor (7), dessen Welle mit einer mit der Spindelmutter (5) zusammenwirken­ den Gewindespindel (4) direkt verbunden ist,
    ein am zum ersten Motor (7) entgegengesetzten Ende der Gewindespindel (4) axial an- und abkuppelbar angeordnetes Handrad (6), das beim An- und Abkup­ peln den ersten Motor (7) gleichzeitig ver- bzw. entriegelt,
    einen am Maschinengestell befestigbaren, die Leit- oder Zugspindel (9) antreibbaren, drehzahlregel­ baren, ansteuerbaren zweiten Motor (8) für den Support und eine Einrichtung zum Abkoppeln des kon­ ventionellen zentralen Vorschubantriebs.
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