EP1123776A1 - Oberflächenbearbeitungsmaschine - Google Patents

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Publication number
EP1123776A1
EP1123776A1 EP01101938A EP01101938A EP1123776A1 EP 1123776 A1 EP1123776 A1 EP 1123776A1 EP 01101938 A EP01101938 A EP 01101938A EP 01101938 A EP01101938 A EP 01101938A EP 1123776 A1 EP1123776 A1 EP 1123776A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing machine
machine according
surface processing
turntable
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01101938A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Lucht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joisten and Kettenbaum GmbH and Co JOKE KG
Original Assignee
Joisten and Kettenbaum GmbH and Co JOKE KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joisten and Kettenbaum GmbH and Co JOKE KG filed Critical Joisten and Kettenbaum GmbH and Co JOKE KG
Publication of EP1123776A1 publication Critical patent/EP1123776A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/04—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor grinding of lenses involving grinding wheels controlled by gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/02—Lapping machines or devices; Accessories designed for working surfaces of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/16—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of diamonds; of jewels or the like; Diamond grinders' dops; Dop holders or tongs
    • B24B9/163—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of diamonds; of jewels or the like; Diamond grinders' dops; Dop holders or tongs of gem stones or convex surfaces, cabochons

Definitions

  • the present invention relates to a surface processing machine at least one motorized turntable and at least one above of the rotating plate running pendulum arm, the side of the rotating plate on a parallel pivotably mounted to an axis of rotation of the turntable pivot axis is, a processing tool with a. at a free end of the pendulum arm parallel to the swivel axis and a turntable facing processing tool is arranged.
  • Such machines work in such a way that the objects to be processed are in one Bracket clamped and with the help of a pendulum arm on a flat turntable be lowered.
  • On the one facing the object to be processed There is a lapping or polishing disc on the surface of the turntable.
  • the Turntable with the lapping or polishing disc and / or the holder with the lapping or polishing objects rotate around the perpendicular to the Surface of the turntable axis.
  • the lapping or polishing disc has one many times larger diameter than the holder with the objects to be polished on.
  • the objects are lapped or Polishing process moved over the surface of the polishing disc, so that a uniform processing of the objects or uniform wear of the Polishing wheel is guaranteed.
  • the object of the present invention is a surface processing machine to create that in addition to plan objects Objects with different types, for example concave, convex or can process even recessed surfaces, in particular lapping and polishing.
  • this is achieved in that a receiving device the turntable is available for an object to be processed, and that Machining tool is guided movably parallel to the pivot axis.
  • the surface processing machine according to the invention is versatile.
  • the free movement of the processing tool enables the processing of plan and / or not plan areas.
  • Tools especially lapping or polishing tools, are used, whereby Surfaces coarsely and finely ground, polished or with the same machine can be lapped. Further advantageous design features of the subject of the invention are in the description and in the Subclaims included.
  • FIG. 1 shows an embodiment according to the invention Surface processing machine, especially a lapping and polishing machine in Side view, partially cut, shown without side covers.
  • An object 1 to be processed is mounted on a by means of a holder 2 Turntable 4 in particular centrally attachable.
  • electrical Motor 6 is the turntable 4 via a turntable 4 and the electric motor 6 connecting turntable drive shaft 8 driven such that it by one axis y-y rotates perpendicular to its main extension surface.
  • turntable drive shaft 8 directly drive
  • Drive options such. B. belt drive conceivable.
  • the electric motor 6 is by a between the turntable 4 and the Electric motor 6 arranged, enclosing the turntable drive shaft 8 Drain pan 10 protected against contamination.
  • the electric motor 6 is on a mounting web 12 attached vibration-damped, which is parallel to one in the plane of the turntable 4 extending axis x-x and at one Housing frame 14 is attached.
  • a Machining tool 16 releasably attached in a holder that including rotation about the y-y axis of rotation, three Degrees of freedom for rotations. According to the invention, this is achieved by the Use of a universal joint 18, which with a in the starting position Machine in the y-y axis extending tool drive shaft 20 is connected, reached.
  • the machining tool 16 is connected to the tool drive shaft 20 connected electric motor 22 in rotation about in the starting position of the Machine offset axis y-y perpendicular to the surface of the turntable 4.
  • the Cardan joint 18 causes the machining tool 16 during the Torque transmission from the y-y axis or the axis of the Tool drive shaft 20 can be inclined sideways in all directions. Because of this changeable angular position between the machining tool 16 and the Tool drive shaft 20 can also not be plane, for example concave, convex or recessed surfaces with even support of the Machining tool 16 are edited. In an inventive Surface processing machine are different universal joints 18 applicable.
  • the tool drive shaft 20 is connected to a via a pendulum arm 24 Eccentric drive 26 via a parallel to the tool drive shaft 20 Swivel arm 28 connected.
  • the eccentric drive 26 is connected to the Swivel arm 28 connected electric motor 30 driven.
  • the pendulum arm 24 is advantageously with a guide parallelogram equipped. This ensures that the longitudinal axis of the Tool drive shaft 20 parallel at any time during the machining process runs to the swivel arm 28 or to the axis y-y.
  • the eccentric drive 26 causes the tool drive shaft 20 and so that the machining tool 16 during the machining process on a Circular arc moved over the surface of the turntable, making an even Processing of the surface to be processed is guaranteed.
  • the pendulum arm 24 reaches the maximum range when the tool drive shaft 20 and the pendulum arm 24 has an angle ⁇ of 90 ° in the direction of the turntable 4 lock in.
  • the pendulum arm 24 of the machining tool 16 is perpendicular to Turntable 4 movable.
  • the drives of the turntable 4, the machining tool 16 and the pendulum arm 24 are advantageously infinitely variable.
  • the Pressing of the processing tool 16, however, can also be done by additional Weights are increased. These could be, for example, in the electrical field Tool motor 22, the machining tool 16, the pendulum arm 24 or the Tool drive shaft 20 may be attached. Basically, both are fully automatic, as well as manually supported operation of the machine possible.
  • FIG. 2 shows a further embodiment variant of the invention Surface processing machine shown in cross section without substructure.
  • the pendulum arm 24 has a cantilever 31 which advantageously has one end the pivot axis 28 can be connected in a rotationally fixed manner, with the pivot axis 28 on the opposite end of the boom 31 a positive guidance means for the Machining tool 16 is fixedly connected to the boom 31, the one with has the plate 38 connected to the boom 31, in which a movable plate 39 is forced ..
  • a tilt axis 32 is arranged on the boom 31 in such a way that that at least on one side of the boom 31 there is a bar 35 on the tilt axis 32 is pivotally mounted, in particular at one end as a has elongated hole formed on one side guide 33, wherein on the other end of the beam 35, a balance weight 36 on the beam 35 is guided.
  • a receiving means 34 is U-shaped, with a U-web 43 is connected to the movable plate 39, while its two U-flanges 44 have openings for receiving the drive motor 22, in which the Drive motor 22 is attached.
  • the drive motor is by means of Screw connections clamped in the openings.
  • the arrangement of the counterweight 36 according to the invention allows this Total weight of the attachments can be optimally compensated.
  • a rough shot is achieved in that the balance weight 36 variable in size is chosen.
  • the balance weight can be adjusted lengthways 36 achieve a fine adjustment of the weight balance, whereby the by the Total weight generated system pressure of the processing tool 16 on the Item 1 adjustable to a desired amount and the respective process is customizable.
  • the balance weight 36 is locked by means of an adjusting means 47.
  • a lifting means 46 is arranged to act on a plate 42 such that the Machining tool 16 from a lowered machining position in a Rest position can be raised and lowered again from this.
  • the arm 31 rotatably connected to the pivot axis 28 and thus the Machining tool 16 can follow an arc in an oscillating manner move the item 1. This is effected by the eccentric drive 26 (Fig.1).
  • the positive guidance of the movable plate 39 in the fixed plate 38 can be advantageously designed as a dovetail guide, one as possible low friction in the guide is essential.
  • the processing tool 16 is connected to the Tool drive shaft 20 connected electric motor 22 in rotation around the in Starting position of the machine lying perpendicular to the surface of the turntable 4 Axis y-y offset.
  • the universal joint 18 causes that during the run of the Machining tool 16 this from the y-y axis or the axis of Tool drive shaft 20 can be inclined sideways in all directions. Because of this changeable angular position between the machining tool 16 and the Tool drive shaft 20 can also not be plane, for example concave, convex or recessed surfaces with even support of the Machining tool 16 are edited.
  • variable receiving means 34 insert Different electric motors 22 can be accommodated in the variable receiving means 34 insert, which are known to be jammed in the openings.
  • the workflow can be carried out automatically. After the process starts, it turns the object with a preset speed, after which the in Pendulum arm 24 clamped machining tool 16 via the electric motor 22 is also set in rotation, and is lowered onto the object. this will in that the supporting action of the lifting means 46 on the plate 42 will be annulled.
  • the pendulum arm starts in the pre-adjustable angular range oscillating movement.
  • the drives are stopped at the end of the process Lifting means 46 immediately remove the processing tool 16 from the object 1 takes off.
  • the lifting means 46 is in particular a pneumatic piston-cylinder device formed, a known with the electric motors 6.22 interconnected control device controls the lifting means 46. This ensures that when a preset speed is reached the Electric motors 6, 22 a piston rod 48 after the start of the process Lifting means 46 can be lowered in a controlled manner, as a result of which the machining tool 16 gently engages. After switching off the electric motors 6.22 that will Lifting means 46 are controlled by means of the known control devices in such a way that the piston rod 48 allows the machining tool 16 to be lifted off quickly caused by the item 1.
  • the processing tool 16 In the rest position, the processing tool 16 can be changed, so that different grinding, polishing and lapping tools can be used.
  • the invention is not based on the illustrated and described embodiment limited but also includes all those having the same effect in the sense of the invention Executions. Furthermore, the invention is not yet based on the claims 1 defined combination of features limited but can also by any any other combination of certain features all together disclosed individual features can be defined. This means that basically practically every single feature of claim 1 omitted or by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application is replaced can be. In this respect, claim 1 is only a first attempt at formulation to understand for the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit mindestens einem motorisch angetriebenen Drehteller (4) und mindestens einem oberhalb des Drehtellers (4) verlaufenden Pendelarm (24), der seitlich des Drehtellers (4) an einer parallel zu einer Drehachse des Drehtellers (4) verlaufenden Schwenkachse (28) schwenkbar gelagert ist, wobei an einem freiem Ende des Pendelarms (24) ein Bearbeitungswerkzeug (16) mit einer parallel zur Schwenkachse (28) verlaufenden Drehachse und ein dem Drehteller (4) zugewandtes Bearbeitungswerkzeug (16) angeordnet ist, wobei eine Aufnahmevorrichtung auf dem Drehteller (4) für einen zu bearbeitenden Gegenstand (1) vorhanden ist, und das Bearbeitungswerkzeug (16) parallel zur Schwenkachse (28) bewegbar geführt ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit mindestens einem motorisch angetriebenen Drehteller und mindestens einem oberhalb des Drehtellers verlaufenden Pendelarm, der seitlich des Drehtellers an einer parallel zu einer Drehachse des Drehtellers verlaufenden Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei an einem freiem Ende des Pendelarms ein Bearbeitungswerkzeug mit einer parallel zur Schwenkachse verlaufenden Drehachse und ein dem Drehteller zugewandtes Bearbeitungswerkzeug angeordnet ist.
Oberflächenbearbeitungsmaschinen zum z. B. Läppen und Polieren von Gegenständen werden in Laboren zur Bearbeitung von metallographischen Proben, Lichtwellenleitern und Kunststoffproben eingesetzt.
Solche Maschinen arbeiten derart, dass die zu bearbeitenden Gegenstände in eine Halterung eingespannt und mit Hilfe eines Pendelarmes auf einen planen Drehteller abgesenkt werden. Auf der dem zu bearbeitenden Gegenstand zugewandte Oberfläche des Drehtellers befindet sich eine Läpp- oder Polierscheibe. Der Drehteller mit der Läpp- oder Polierscheibe und/oder die Halterung mit den zu läppenden bzw. zu polierenden Gegenständen rotieren dabei um die senkrecht zur Fläche des Drehtellers verlaufende Achse. Die Läpp- oder Polierscheibe weist einen vielfach größeren Durchmesser als die Halterung mit den zu polierenden Gegenständen auf.
Mit Hilfe des Pendelarmes werden die Gegenstände während des Läpp- bzw. Poliervorganges über die Fläche der Polierscheibe bewegt, so dass eine gleichmäßige Bearbeitung der Gegenstände bzw. eine gleichmäßige Abnutzung der Polierscheibe gewährleistet ist.
Derartige Maschinen haben den Nachteil, dass ausschließlich plane Flächen bearbeitet werden können. Andersartige, beispielsweise konkave, konvexe oder ebenvertieften Flächen, können nicht maschinell, sondern nur von Hand bearbeitet werden. Eine solche manuelle Bearbeitung ist sowohl zeit- als auch kostenintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oberflächenbearbeitungsmaschine zu schaffen, die neben planen Gegenständen auch Gegenstände mit andersartigen, beispielsweise konkaven, konvexen oder ebenvertieften Oberflächen bearbeiten, insbesondere läppen und polieren kann.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass eine Aufnahmevorrichtung auf dem Drehteller für einen zu bearbeitenden Gegenstand vorhanden ist, und das Bearbeitungswerkzeug parallel zur Schwenkachse bewegbar geführt ist.
Die erfindungsgemäße Oberflächenbearbeitungsmaschine ist vielseitig einsetzbar. Die freie Bewegbarkeit des Bearbeitungswerkzeugs ermöglicht die Bearbeitung von planen und/oder nicht planen Flächen. Es können je nach Bedarf verschiedene Werkzeuge, insbesondere Läpp- oder Polierwerkzeuge, eingesetzt werden, wodurch Oberflächen mit ein und derselben Maschine grob und fein geschliffen, poliert oder geläppt werden können. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in der Beschreibung und in den Unteransprüchen enthalten.
Anhand der in der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine in Seitenansicht, teilweise geschnitten, ohne Seitenabdeckungen,
Fig. 2
ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine im Querschnitt ohne Unterbau.
In den verschiedenen Figuren sind diegleichen Teile auch stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.
In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Oberflächenbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Läpp- und Poliermaschine in Seitenansicht, teilweise geschnitten, ohne Seitenabdeckungen dargestellt.
Ein zu bearbeitender Gegenstand 1 ist mit Hilfe einer Halterung 2 auf einem Drehteller 4 insbesondere zentral befestigbar. Mit Hilfe eines auf der von dem Gegenstand 1 abgewandten Seite des Drehtellers 4 angeordneten elektrischen Motors 6 wird der Drehteller 4 über eine den Drehteller 4 und den elektrischen Motor 6 verbindende Drehteller-Antriebswelle 8 derart angetrieben, dass er um eine senkrecht zu seiner Haupterstreckungsfläche verlaufende Achse y-y rotiert. Dabei bildet die Abtriebswelle des angeordneten elektrischen Motors 6 gleichzeitig die Drehteller-Antriebswelle 8 (direkter Antrieb). Alternativ sind weitere Antriebsmöglichkeiten wie z. B. Riemenantrieb denkbar.
Der elektrische Motor 6 ist durch eine zwischen dem Drehteller 4 und dem elektrischen Motor 6 angeordnete, die Drehteller-Antriebswelle 8 umschließende Ablaufwanne 10 gegen Verschmutzung geschützt. Der elektrische Motor 6 ist an einem Befestigungssteg 12 schwingungsgedämpft befestigt, der parallel zu einer in der Ebene des Drehtellers 4 verlaufenden Achse x-x verläuft und an einem Gehäuserahmen 14 befestigt ist.
Auf der dem Drehteller 4 abgewandten Seite des Gegenstands 1 ist ein Bearbeitungswerkzeug 16 derart lösbar in einer Halterung befestigt, daß es, einschließlich der Rotation um die in y-y Achse verlaufende Drehachse, drei Freiheitsgrade für Drehungen aufweist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung eines Kardangelenks 18, welches mit einer in Ausgangsposition der Maschine in y-y Achse verlaufenden Werkzeugantriebswelle 20 verbunden ist, erreicht.
Das Bearbeitungswerkzeug 16 wird über einen mit der Werkzeugantriebswelle 20 verbundenen elektrischen Motor 22 in Rotation um die in Ausgangsposition der Maschine senkrecht zur Fläche des Drehtellers 4 liegende Achse y-y versetzt. Das Kardangelenk 18 bewirkt, dass das Bearbeitungswerkzeug 16 während der Drehmomentübertragung aus der y-y Achse bzw. der Achse der Werkzeugantriebswelle 20 in alle Richtungen seitlich geneigt werden kann. Aufgrund dieser veränderbaren Winkelstellung zwischen Bearbeitungswerkzeug 16 und der Werkzeugantriebswelle 20 können auch nicht plane, beispielsweise konkave, konvexe oder ebenvertiefte Flächen bei gleichmäßiger Auflage des Bearbeitungswerkzeugs 16 bearbeitet werden. In einer erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine sind unterschiedliche Kardangelenke 18 einsetzbar.
Die Werkzeugantriebswelle 20 ist über einen Pendelarm 24 mit einem Exzenterantrieb 26 über einen parallel zur Werkzeugantriebswelle 20 verlaufenden Schwenkarm 28 verbunden. Der Exzenterantrieb 26 wird über einen mit dem Schwenkarm 28 verbundenen elektrischen Motor 30 angetrieben.
Der Pendelarm 24 ist vorteilhafterweise mit einem Führungsparallelogramm ausgerüstet. Dadurch wird erreicht, dass die Längsachse der Werkzeugantriebswelle 20 während des Bearbeitungsvorgangs jederzeit parallel zum Schwenkarm 28 bzw. zur Achse y-y verläuft.
Der Exzenterantrieb 26 bewirkt, dass die sich die Werkzeugantriebswelle 20 und damit das Bearbeitungswerkzeug 16 während des Bearbeitungsvorgangs auf einem Kreisbogen über die Fläche des Drehtellers bewegt, so dass eine gleichmäßige Bearbeitung der zu bearbeitenden Fläche gewährleistet ist. Der Pendelarm 24 erreicht dabei die maximale Reichweite, wenn die Werkzeugantriebswelle 20 und der Pendelarm 24 einen Winkel α von 90° in Richtung des Drehtellers 4 einschließen. Der Pendelarm 24 des Bearbeitungswerkzeugs 16 ist senkrecht zum Drehteller 4 bewegbar.
Die Antriebe des Drehtellers 4, des Bearbeitungswerkzeugs 16 und des Pendelarms 24 sind vorteilhafterweise stufenlos regelbar. Möglich ist auch eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der mit Hilfe einer z. B. auf Federkraft basierenden zusätzlichen Gewichtsbalance der Andruck des Bearbeitungswerkzeugs 16 auf den Gegenstand 1 regelbar ist. Der Andruck kann damit durch das der Gewichtskraft entgegenwirkende System wahlweise auch minimiert werden. Der Andruck des Bearbeitungswerkzeugs 16 kann dagegen auch durch zusätzliche Gewichte erhöht werden. Diese könnten beispielsweise im Bereich des elektrischen Werkzeugmotors 22, des Bearbeitungswerkzeugs 16, des Pendelarmes 24 oder der Werkzeugantriebswelle 20 angebracht sein. Grundsätzlich ist sowohl ein vollautomatischer, als auch ein manuell unterstützter Betrieb der Maschine möglich.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Oberflächenbearbeitungsmaschine im Querschnitt ohne Unterbau dargestellt.
Der Pendelarm 24 weist einen Ausleger 31 auf, der vorteilhaft mit einem Ende an der Schwenkachse 28 drehfest verbindbar ist, wobei an dem zur Schwenkachse 28 gegenüberliegenden Ende des Auslegers 31 ein Zwangsführungsmittel für das Bearbeitungswerkzeug 16 fest mit dem Ausleger 31 verbunden ist, das eine fest mit dem Ausleger 31 verbundene Platte 38 aufweist, in der eine bewegliche Platte 39 zwangsgeführt ist..
An dem Ausleger 31 ist erfindungsgemäß eine Kippachse 32 derart angeordnet, dass zumindest einseitig des Auslegers 31 ein Balken 35 an der Kippachse 32 schwenkbeweglich montiert ist, der an seinem einen Ende insbesondere eine als einseitig offenes Langloch ausgebildete Führung 33 aufweist, wobei an dem anderen Ende des Balkens 35 ein Ausgleichgewicht 36 auf dem Balken 35 verschieblich geführt ist.
Vorteilhafterweise ist ein Aufnahmemittel 34 U-förmig ausgebildet, wobei ein U-Steg 43 mit der beweglichen Platte 39 verbunden ist, während seine beiden U-Flansche 44 Öffnungen zur Aufnahme des Antriebsmotors 22 aufweisen, in denen der Antriebsmotor 22 befestigt wird. Hierzu wird der Antriebsmotor mittels Schraubverbindungen in den Öffnungen geklemmt. Mit dem Antriebsmotor 22 wird das Bearbeitungswerkzeug 16 verbunden, welches vorteilhaft mit dem Kardangelenk 18 ausgerüstet ist.
Dadurch, dass erfindungsgemäß an der beweglichen Platte 39 ein als Schraubenbolzen ausgebildetes Lagermittel 41 angeordnet ist, das in die als Langloch ausgebildete Führung 33 eingreift, wird das Gesamtgewicht der an der festen Platte 38 geführten Anbauteile mittels des Ausgleichgewichts 36 ausgeglichen. Das Gesamtgewicht bestimmt sich aus der Summe der Gewichte der beweglichen Platte 39, des Aufnahmemittels 34, des Bearbeitungswerkzeugs 16 sowie des in dem Aufnahmemittel 34 befestigten Antriebsmotors 22.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ausgleichsgewichts 36 kann das Gesamtgewicht der Anbauteile optimal kompensiert werden. Eine Grobeinstellung wird dadurch erreicht, dass das Ausgleichsgewicht 36 in seiner Größe variabel gewählt wird. Zudem läßt sich durch eine Längsverstellung des Ausgleichgewichts 36 eine Feineinstellung der Gewichtsbalance erreichen, wodurch der durch das Gesamtgewicht erzeugte Anlagedruck des Bearbeitungswerkzeugs 16 auf den Gegenstand 1 auf einen gewünschten Betrag einstellbar und dem jeweiligen Prozeß anpaßbar ist. Mittels eines Justiermittels 47 wird das Ausgleichgewicht 36 arretiert.
Ebenfalls an der zur Schwenkachse 28 gegenüberliegenden Seite des Auslegers 31 ist ein Abhebemittel 46 derart auf eine Platte 42 einwirkend angeordnet, dass das Bearbeitungswerkzeug 16 aus einer abgesenkten Bearbeitungsposition in eine Ruheposition anhebbar und aus dieser wieder absenkbar ist.
Der an der Schwenkachse 28 drehfest verbundene Ausleger 31 und somit das Bearbeitungswerkzeug 16 lassen sich einem Kreisbogen folgend, oszillierend über den Gegenstand 1 bewegen. Bewirkt wird dies durch den Exzenterantrieb 26 (Fig.1).
Durch die vertikale Zwangsführung der beweglichen Platte 39 in der festen Platte 38, ist die Werkzeugantriebswelle 20 stets parallel zur Schwenkachse 28 ausgerichtet. Zudem wird durch diese Zwangsführung der beweglichen Platte 39 in der festen Platte 38 der Achsabstand zwischen der Werkzeugantriebswelle 20 und der Schwenkachse 28 stets gleich gehalten.
Die Zwangsführung der beweglichen Platte 39 in der festen Platte 38 läßt sich vorteilhafterweise als Schwalbenschwanzführung ausbilden, wobei eine möglichst geringe Reibung in der Führung wesentlich ist.
Wie zu Figur 1 beschrieben wird das Bearbeitungswerkzeug 16 über einen mit der Werkzeugantriebswelle 20 verbundenen elektrischen Motor 22 in Rotation um die in Ausgangsposition der Maschine senkrecht zur Fläche des Drehtellers 4 liegende Achse y-y versetzt. Das Kardangelenk 18 bewirkt, dass während des Laufs des Bearbeitungswerkzeugs 16 dieses aus der y-y Achse bzw. der Achse der Werkzeugantriebswelle 20 in alle Richtungen seitlich geneigt werden kann. Aufgrund dieser veränderbaren Winkelstellung zwischen Bearbeitungswerkzeug 16 und der Werkzeugantriebswelle 20 können auch nicht plane, beispielsweise konkave, konvexe oder ebenvertiefte Flächen bei gleichmäßiger Auflage des Bearbeitungswerkzeugs 16 bearbeitet werden.
In das variable Aufnahmemittel 34 lassen sich unterschiedliche Elektromotoren 22 einsetzen, die in den Öffnungen in bekannterweise verklemmt werden.
Der Arbeitsablauf läßt sich automatisiert durchführen. Nach Prozeßstart dreht sich der Gegenstand mit einer voreinstellbaren Geschwindigkeit, wonach das im Pendelarm 24 eingespannte Bearbeitungswerkzeug 16 über den Elektromotor 22 ebenfalls in Rotation versetzt wird, und sich auf den Gegenstand absenkt. Dies wird dadurch erreicht, dass die stützende Wirkung des Abhebemittels 46 auf die Platte 42 aufgehoben wird. Der Pendelarm beginnt im voreinstellbarem Winkelbereich seine oszillierende Bewegung. Bei Prozeßende werden die Antriebe gestoppt, wobei das Abhebemittel 46 das Bearbeitungswerkzeug 16 von dem Gegenstand 1 unverzüglich abhebt.
Um sicherzustellen, dass der Gegenstand 1 mit einer voreingestellten Drehzahl bearbeitet wird, ist das Abhebemittel 46 insbesondere als pneumatische Kolben-Zylinder-Vorrichtung ausgebildet, wobei eine bekannte mit den Elektromotoren 6,22 zusammengeschaltete Regelungseinrichtung das Abhebemittel 46 ansteuert. Hierdurch wird erreicht, dass sich bei Erreichen einer voreingestellten Drehzahl der Elektromotoren 6, 22 nach dem Prozeßstart eine Kolbenstange 48 des Abhebemittels 46 kontrolliert absenken läßt, wodurch das Bearbeitungswerkzeug 16 sanft zum Eingriff gelangt. Nach Abschalten der Elektromotoren 6,22 wird das Abhebemittel 46 mittels der bekannten Regelungseinrichtungen derart angesteuert, dass die Kolbenstange 48 ein schnelles Abheben des Bearbeitungswerkzeugs 16 von dem Gegenstand 1 bewirkt.
In der Ruheposition ist das Bearbeitungswerkzeug 16 wechselbar, so dass unterschiedliche Schleif,-Polier- und Läppwerkzeuge einsetzbar sind.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruches 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die Erfindung zu verstehen.
Bezugszeichenliste:
1.
Gegenstand
2.
Halterung
3. 4.
Drehteller
5. 6.
elektrischer Motor
7. 8.
Drehteller-Antriebswelle
9. 10.
Ablaufwanne
11. 12.
Befestigungssteg
13. 14.
Gehäuserahmen
15. 16.
Bearbeitungswerkzeug
17. 18.
Kardangelenk
19. 20.
Werkzeugantriebswelle
21. 22.
elektrischer Motor
23. 24.
Pendelarm
25. 26.
Exzenterantrieb
27. 28.
Schwenkachse
29. 30.
elektrischer Motor
31.
Ausleger
32.
Kippachse
33.
Führung
34.
Aufnahmemittel
35.
Balken
36.
Ausgleichgewicht
37. 38.
feste Platte
39.
bewegliche Platte
40. 41.
Lagermittel
42.
Platte
43.
U-Steg
44.
U-Flansch
45. 46.
Abhebemittel
47.
Justiermittel
48.
Kolbenstange

Claims (18)

  1. Oberflächenbearbeitungsmaschine mit mindestens einem motorisch angetriebenen Drehteller (4) und mindestens einem oberhalb des Drehtellers (4) verlaufenden Pendelarm (24), der seitlich des Drehtellers (4) an einer parallel zu einer Drehachse des Drehtellers (4) verlaufenden Schwenkachse (28) schwenkbar gelagert ist, wobei an einem freiem Ende des Pendelarms (24) ein Bearbeitungswerkzeug (16) mit einer parallel zur Schwenkachse (28) verlaufenden Drehachse und ein dem Drehteller (4) zugewandtes Bearbeitungswerkzeug (16) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Aufnahmevorrichtung auf dem Drehteller (4) für einen zu bearbeitenden Gegenstand (1) vorhanden ist, und das Bearbeitungswerkzeug (16) parallel zur Schwenkachse (28) bewegbar geführt ist.
  2. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein zu bearbeitender Gegenstand (1) auf dem Drehteller (4) befestigbar ist, wobei das motorisch angetriebene Bearbeitungswerkzeug (16), insbesondere ein Läpp- oder Polierwerkzeug, derart gelenkig an dem Pendelarm (24) befestigbar ist, dass es in drei Freiheitsgraden schwenkbeweglich ist.
  3. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Pendelarm (24) als ein Führungsparallelogramm ausgebildet ist.
  4. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Pendelarm (24) mit einer Gewichtsbalance ausgerüstet ist.
  5. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Pendelarm (24) einen Ausleger (31) aufweist, der mit einem Ende an der Schwenkachse (28) drehfest verbindbar ist, wobei an dem zur Schwenkachse (28) gegenüberliegenden Ende des Auslegers (31) ein Zwangsführungsmittel für das Bearbeitungswerkzeug (16) fest mit dem Ausleger (31) verbunden ist, das eine fest mit dem Ausleger (31) verbundene Platte (38) aufweist, in der eine bewegliche Platte (39) zwangsgeführt ist.
  6. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an dem Ausleger (31) eine Kippachse (32) derart angeordnet ist, dass zumindest einseitig des Auslegers (31) ein Balken (35) an der Kippachse (32) schwenkbeweglich montiert ist, der an seinem einen Ende insbesondere eine als einseitig offenes Langloch ausgebildete Führung (33) aufweist, wobei an dem anderen Ende des Balkens (35) ein Ausgleichgewicht (36) auf dem Balken (35) verschieblich geführt ist.
  7. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 6
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Aufnahmemittel (34) U-förmig ausgebildet ist, wobei ein U-Steg (43) mit der beweglichen Platte (39) verbunden ist, und seine beiden U-Flansche (44) Öffnungen zur Aufnahme eines Antriebsmotors (22) aufweisen, in denen der Antriebsmotor (22) befestigt wird.
  8. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das an der beweglichen Platte (39) ein als Schraubenbolzen ausgebildetes Lagermittel (41) angeordnet ist, das in die als Langloch ausgebildete Führung (33) eingreift, wobei ein Gesamtgewicht der an der festen Platte (38) geführten Anbauteile mittels des Ausgleichgewichts (36) ausgleichbar ist.
  9. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 8
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der zur Schwenkachse (28) gegenüberliegenden Seite des Auslegers (31) ein Abhebemittel (46) derart auf eine Platte (42) einwirkend angeordnet ist, dass das Bearbeitungswerkzeug (16) aus einer abgesenkten Bearbeitungsposition in eine Ruheposition anhebbar und aus dieser wieder absenkbar ist.
  10. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 9
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führung der beweglichen Platte (39) in der festen Platte (38) als Schwalbenschwanzführung ausgebildet ist.
  11. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein elektrischer Motor (22) derart angeordnet ist, dass seine Gewichtskraft auf den Gegenstand (1) wirkt.
  12. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Rotationsantrieb des Bearbeitungswerkzeugs (16) durch den elektrischen Motor (22) erfolgt.
  13. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Bearbeitungswerkzeug (16) über ein Kardangelenk (18) mit dem Antriebsmotor (22) verbunden ist.
  14. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Antriebswelle des elektrischen Motors (6) gleichzeitig die Antriebswelle (8) des Drehtellers (4) bildet.
  15. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Drehteller (4) über einen Riemenantrieb von einem elektrischen Motor (6) angetrieben wird.
  16. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antriebsmotor (22) über den Pendelarm (24) mit einem Exzenterantrieb (26) verbunden ist.
  17. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der elektrische Motor (6) durch eine Ablaufwanne (10) vor Verschmutzung geschützt ist.
  18. Oberflächenbearbeitungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Drehteller (4) schwingungsgedämpft gelagert ist.
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