WO1997026113A1 - Verfahren und maschine zum bearbeiten von löchern - Google Patents

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WO1997026113A1
WO1997026113A1 PCT/EP1997/000167 EP9700167W WO9726113A1 WO 1997026113 A1 WO1997026113 A1 WO 1997026113A1 EP 9700167 W EP9700167 W EP 9700167W WO 9726113 A1 WO9726113 A1 WO 9726113A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wire
blank
feed
movement
abrasive
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/000167
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Maag
Kurt Schlaefli
Original Assignee
Microcut Ltd.
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 Microcut Ltd. filed Critical Microcut Ltd.
Publication of WO1997026113A1 publication Critical patent/WO1997026113A1/de

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Classifications

    • 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
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/48—Single-purpose machines or devices for grinding walls of very fine holes, e.g. in drawing-dies
    • B24B5/485—Single-purpose machines or devices for grinding walls of very fine holes, e.g. in drawing-dies using grinding wires or ropes

Definitions

  • the present invention relates to a method for machining, e.g. Holes, especially small holes in blanks made of hard materials by means of a work wire having a conical section, which is usually provided with grinding paste, and a new machine for fully automatic execution of the machining or honing process.
  • Working wire in the sense of the invention is, however, also understood to mean relatively stiff, rod-shaped and thicker pieces of wire.
  • Such injection molded, extruded or pressed blanks or blanks with a preformed hole have lengths and diameters in the millimeter range.
  • the preformed hole is machined to the final dimension with micrometer accuracy.
  • Small holes cover the range from less than 0.02 mm to 0.5 mm and possibly up to 1 mm.
  • Hard materials can include the hardness range from hardened steel to diamonds, but the blanks mainly consist of ceramic or sapphire, ruby and hard metal.
  • the workpieces are usually ground on the outside parallel to the hole axis.
  • the finished workpieces are e.g. used as so-called ferrules or capillaries as guide sleeves for the optical fiber connectors, as bonding capillaries for IC production, etc.
  • the blanks are drawn onto a tensioning wire and cast into an alloy with a low melting point.
  • the honing wire with the thinner part is drawn through the row of holes on the honing machine and clamped movably back and forth on both sides of the row of workpieces. By pushing the honing wire back and forth, the workpiece is machined from one side to the other of the entire row using the conical wire part.
  • the object of the invention is now to avoid the disadvantages mentioned and to create a method and a machine for honing, with which the workpieces with an enlarged raw hole diameter are processed individually one after the other fully automatically without pouring, without drawing open and without cleaning. This object is now achieved for the first time by the measures shown in the characterizing part of claims 1 and 8.
  • the invention eliminates previous manual pre-operations such as Drawing the parts onto a wire for a casting operation; Casting operation, pulling the wire into a cast-in blank chain; Pouring operation; Cleaning operation of casting residues.
  • Other inventive effects result in, among other things: less material additions necessary since the axis of the bore is not changed because the free-flying wire adapts to the specified axis; no rejects from blanks due to running-in parts at the ends of previously cast chains; Even the shortest bores in long parts can be machined.
  • a further effect of the invention lies in the part-by-part production, so that the production or hole processing can take place without intermediate operations. This also facilitates quality control, which can take place successively. If there are any processing problems or errors, you can intervene immediately. The reject potential is reduced to individual pieces.
  • the "force-dependent" control of the working wire requires a relative or absolute measurement of forces acting on the working wire.
  • forces on the blank to be machined are measured not forces on the wire. In the preferred embodiment, it does not on to measure the absolute forces, but to record the deformations resulting from the forces on the wire in the area of its curve.
  • the “measurement” therefore also includes pure yes / no decisions.
  • this has the following effect: An increased resistance for the working wire in the hole of the blank leads to a bulging of the curve with the feed speed of the working wire remaining the same. This signals this state to the scanning sensor.
  • a predefined threshold of the deflection (corresponds to the pressure force on the wire) and the deflection itself serve preferably as a measurement variable. The wire is therefore pressed into the bore with a certain force. With a constant feed rate and increased resistance in the borehole, the defined threshold of the deflection is exceeded. This primarily causes the feed to be stopped via the control system until the threshold is undershot again.
  • the working wire is withdrawn from the borehole, which is particularly associated with a new application of grinding material.
  • the pressure on the sensor relaxes again and the signal for renewed feed is triggered. This process is repeated until the working wire has finally penetrated the hole in the blank.
  • the final penetration is, on the other hand, detected again by the sensor in that the resistance drops and, with the feed speed remaining the same, the bulging of the curve is significantly reduced below the threshold.
  • the invention also includes, as a variant, other compressive force measurements such as, for example, the compressive force measurements on the feed of the working wire; in this regard, controlled drive motors can be provided.
  • other compressive force measurements such as, for example, the compressive force measurements on the feed of the working wire; in this regard, controlled drive motors can be provided.
  • controlled drive motors can be provided.
  • the variant according to the invention with monitoring of the bulge can be set and is effective regardless of the wire thickness.
  • the detection of the working wire end is to be carried out according to the invention and preferably. Such a detection can take place by detecting the impact of the working wire on the blank or on a plate upstream of it.
  • An alternative and preferred method results from the optical detection of the wire end.
  • the wire feed length measurement can be done with conventional means by means of rotary encoders (measuring wheels) or directly on the controlled drum drive.
  • oscillating translatory and rotary movement of the blank is preferred, there are also variants within the scope of the invention with which the working wire is alternatively or additionally oscillated. Such oscillation movements preferably take place at high frequencies. The higher the translational oscillation frequencies, the more shape-changing energy can be introduced into the hole in the blank and the faster the machining process can be completed.
  • Additional, superimposed translational or rotary oscillation frequencies which are also not restricted to sinusoidal oscillations, can also be provided within the scope of the invention.
  • Such frequencies can be generated by the feed drive for the wire, by a drive for the blank or by additional vibration-generating drives. In any case, much larger amplitudes are required for the oscillating withdrawal of the wire from the borehole for the application of grinding material.
  • the rule of thumb for translational oscillation also applies to the rotation of the blank, which can optionally be replaced or supplemented by the rotation of the working wire - possibly an oscillating rotation.
  • speeds of the order of magnitude of up to 100,000, in particular 60,000, revolutions per minute are preferably used.
  • the speeds are preferably achieved by frequency converter-controlled electric motors.
  • other, known, rotary drive methods such as gas pressure turbines or the like are naturally also within the scope of the invention.
  • the piece of working wire to be used according to the invention which is exposed in the bore or in the hole, is preferably conical at its end on the hole side.
  • a conical design is advantageous for the purpose of penetrating the bore and for transporting the material to be ground.
  • the flatter the cone the more convenient it is to transport the material to be ground because this can be easily inserted into the hole at the cone and is distributed there between the non-conical areas of the working wire and the hole.
  • the invention further relates to a novel method - which can be used independently of the other parts of the invention - and a device for carrying out this method for severing and shaping a working wire, in particular a working wire for machining holes.
  • Work wire pieces to be renewed are cut according to the invention in that the work wire is heated under tension at the point to be cut so that it tears to form an elongated cone. In addition to the severing, this also causes the cone to be formed, which is advantageous for the machining process in the hole, as described above.
  • a high-frequency heating device or a heating tube is preferably used to heat the working wire, which heating element, for example, is designed as a resistance heater or with a resistance heater - e.g. a resistance heating spiral - is surrounded.
  • the advantage of a design with a heating tube is that in the region of the separation point the working wire, which is pasty during the separation, is relatively protected from environmental influences and, on the other hand, the risk of spraying away working wire parts is reduced. If necessary, shielding gas can be blown through the pipe at the same time.
  • the use according to the invention of such a heating separating tube in the course of the working wire feed tion allows fully automatic cutting, disposal and re-feeding of the working wire
  • the time of changing the working wire is determined in the course of the monitoring of the forces acting on the working wire. According to the invention, this process is based on the required pushing force or on the required duration of the use of a certain pushing force until the work to be carried out is completely penetrated Hole This feature of the invention is based on the fact that a worn wire penetrates a certain hole faster and - with the same feed rate - under less pressure force, that is to say with less bulging, than an unused wire
  • wire material Conventional materials can be used as wire material, as they have been used in honing up to now. These are, for example, piano wire strings.
  • new types of working wires can also be used, which are, for example, firmly connected to the material to be ground with a working wire conceivable, the surface of which is firmly covered with hard material materials such as corundum, aluminum nitride or diamond. Such materials can be evaporated or grown, for example, in vacuo
  • the feed device for grinding material which is provided by way of example according to the invention, has a preferred structure which can also be used independently of the other parts of the invention.
  • the structure has a nozzle which is penetrated by the working wire and through which the grinding material is applied to the working wire, on the other hand
  • the structure has at its wire end on the end of a grinding material locking device which prevents the grinding material from continuing to carry along the wire in the direction of the wire feed drum.
  • This locking device is preferably designed as an air nozzle lock which blows the grinding material off the wire inside the device lies in a fearful mechanical strain on the wire at the blocked point.
  • the honing machine can also have a device (not shown) for cutting off the used wire. All essential machine parts can be controlled and monitored via the programming and electronic parts, the parameters being the optimum operating conditions In particular, the length and the speed of the advancing and retracting movement of the honing wire and the workpiece, the honing time, the forces exerted on the honing wire, the amount of diamond paste dispensed and the location of the loading / unloading position and the position can be adjusted ⁇ working position can be optimally adjusted
  • FIG. 1 shows a wire feed according to the invention as it is preferably used
  • a stepping or servo motor 1a determines the position, speed and acceleration of a toothed belt 3a.
  • the toothed belt is printed by deflection rollers 5a and 7a and by tensioning roller 2a on a driving roller ⁇ a.
  • the pressing force is generated by a spring element 8a, which is preferably adjustable inserted during threading between the toothed belt and the driving roller 6a and clamped between the two elements.
  • the system prefers to feed endless wires (on rolls).
  • the wrapping of the wire around the driving roller 6a makes it possible to apply high tensile forces to the wire, while at the same time treating the wire with care, since the holding or.
  • Driving forces are distributed over the entire loop route and the system is designed to be self-locking.
  • a variant of inserting the wire is to insert the wire from above.
  • the position of the driving roller can be designed to be movable so that it can be pivoted away and pivoted in again from above after the wire 4a has been inserted.
  • the wire is preferably guided before and after the loop, as not shown in more detail.
  • this wire feed is therefore also particularly suitable, for example, for introducing glass fibers into ferrules.
  • this wire feed according to the invention can also be used independently of the hole processing.
  • a gripping jaw system As an alternative to this analog wire feed, a gripping jaw system according to the invention is Fig.2 conceivable.
  • the main elements are two or more grippers or pairs of jaws, which can be moved, opened and closed independently (but synchronized) from one another. While one gripper grabs the wire and advances it, the other moves with the open jaws into the gripping position in order to then grasp the wire again and push it forward. See items 1-4
  • an oscillating movement can also be applied to the wire by one or more grippers holding the wire and moving it back and forth. This movement can supplement or replace the oscillation of the part to be machined.
  • there is also control of the clamping jaws which results in a targeted jerky feed with a selected jerk frequency that is conducive to processing.
  • further developments include variants with a rotary drive for the wire. If at least one pair of clamping jaws is constructed in such a way that it moves its clamping jaws parallel to one another, the wire can thereby be rolled.
  • Such a rotation of the wire according to the invention about its axis can be beneficial to the machining in two ways: firstly, the rotary drive could thereby the blank is supplemented or replaced; secondly, this results in a new positioning of the wire or the wire surface relative to the surface of the bore. Any irregularities in the wire or the raw hole no longer lead to irregular processing of the borehole walls or the wire. This improves the centricity of the hole. This also results in an improved polishing function.
  • Such parallel jaw movements which, for example, lead to the wire rolling, are symbolically indicated by ". And x".
  • the clamping jaws themselves could alternatively also be kept rotatable.
  • pneumatic, electromagnetic and piezoelectric effects can be used as drives for this independently usable invention with the wire movements according to the invention.
  • the blank 4b is - according to a variant of the invention - preferably received in two cones 1b which rotate about an axis of rotation 7b which coincides with the axis of the wire 6b.
  • the cones 1b are connected to pulleys 9b which are rotatably mounted on holders 10b in bearings 8b. Both bearings, needle bearings, but also air bearings or the like come as bearings. in question.
  • the holders are held displaceably relative to one another on a support 11b, which can be set into longitudinal vibration 2b by a drive (not shown).
  • a blank 4b clamped between the cones 1b is thus axially oscillated with respect to the wire and upon rotation of the pulleys 9b rotates around the wire axis.
  • a collet clamping according to FIG. 4 is provided according to the invention, or a clamping sleeve clamping, not shown.
  • a guide or exemption 3b; 3c is to be provided for the wire as it exits the bore. In the case of Figure 3, this is mounted in a guide sleeve 5b, in the case of Figure 4 in a movable stop 1c.
  • the blank 4c can be preloaded axially under tension or pressure (axis of rotation). So more machining forces on the wire resp. can be applied to the workpiece without breaking or splitting the thin wall.
  • the prestressing force is generated by a spring compressed when the workpiece is inserted.
  • the collet itself clamps the workpiece only on an annular support and the spring-loaded stop for the workpiece tip remains movable even when the collet is closed. This means a constant pressure on the workpiece during machining is guaranteed.
  • the type of abrasive application to the working wire depends on the shape of the bore to be machined and the type of receiving the blank.
  • the abrasive depends on the type of material and wire to be processed. In this regard, reference is made to the known grinding techniques with a solid working wire.
  • a special embodiment according to the invention results from a new type of abrasive supply with a scraper according to FIG. 5
  • This design variant is mounted on the oscillating workpiece holder or connected to the support 11 b (FIG. 3).
  • the abrasive feed hole lies directly in front of the hole to be machined in the blank and moves with it relative to the wire 2d (oscillation). With each stroke, abrasive is brought into the hole in the blank 1 d.
  • the longer and thinner wiping hole 5d for the abrasive feed hole 3d prevents the abrasive from flowing off in the direction of the wire feed and force measurement.
  • an additional air barrier is preferably provided in the area of the wire feed.
  • This alternative construction is fixed on the machine (non-oscillating).
  • the abrasive is quasi inflated onto the wire 13d.
  • a sealing capillary 12d which is smaller relative to the wiper bore 10d has the effect that the air introduced via the air supply 11d flows through the wiper bore 10d and thereby cleans the wire 13d.
  • the abrasive removed from the wire and part of the air supplied are removed via a vent 8d.
  • the abrasive introduced via the abrasive feed 9d is applied to the wire 13d with the residual air. This effectively prevents abrasive from flowing back.
  • This construction according to the invention can also be used advantageously with known grinding or honing devices with wire - thus independent of the above - used
  • this is an injection method in which the abrasive is injected directly into the bore to be machined.
  • This method is preferably used if it has a long, relatively wide, conical inlet.
  • the capillary effect of such a bore ensures an abrasive supply in the Enema, which is sufficient for processing.
  • a flexible pipe 16 compensates for misalignment between the workpiece bore run 14d and the injection seal 17d.
  • the entire injection device, or possibly a flexible part thereof, is pivoted axially in front of the bore for injection. With this construction, wiping bores or air nozzles are superfluous
  • a workpiece clamping unit 1e is automatically supplied with blanks by a loading unit 2e, preferably by means of drum feeders.
  • Element 5e is symbolically represented for the machining process with oscillating linear movements and rotation of the workpiece
  • the evaluation and sorting device - which can be, in particular, an electronic computer-controlled device that evaluates the feed movement of the wire and concludes that the processing has been successful or unsuccessful - is indicated with 3e and 4e special, inventive Wire preparation unit 10e is provided which, if necessary, is inserted alternately into the path of the wire.
  • the tension and pressure measuring station 7e is provided, which controls a wire feed 8e with its measurement result. Since the wire is a consumable, it is delivered from a wire spool 9e.
  • the procedure is shown schematically in Fig.9. There are shown: The clamping process 1f of a new blank, which was previously identified in the drum feeder 2f.
  • the workpiece holder is then moved into the machining position 3f, in which the wire is also centered on the bore by means of the wire guide device according to the invention.
  • 5f symbolizes the machining process with wire feed and oscillation of the workpiece and / or wire - linear and / or rotary.
  • 6f relates to the reloading position of the drum feeder, while the process of supplying abrasive is indicated by 7f.
  • the workpiece holder moves into the unloading position 8f, at 9f the quality of the machined blank is determined in order to separate the scrap. If necessary, the worn wire is cut off or a new piece of wire is prepared 10f.
  • the workpiece holder moves back into the loading position 11 f and the loading device feeds a new blank 12 f again.
  • Fig. 10 refers to referencing the working wire in relation to the workpiece.
  • a reference plate 3g serves as a stop for the wire end.
  • the wire 1 g is moved onto the plate 3g pivoted into its career. When it hits the wire, the resulting pressure force on the wire 1g is detected by the force measurement and the current position is saved as the start of the wire. The machine now knows where the start of the wire in relation to the
  • FIG. 12 symbolically shows the introduction of the wire 1g, guided through its center guide 2g, into the blank hole of the blank 4g.
  • the inventive design of the center guide 2g with compressed air connection 5g offers an optimally reduced sliding friction in the center guide 2g.
  • the center guide can also be formed directly by the abrasive supply device, see eg FIG. 5
  • Fig. 13 shows the next step
  • the workpiece 4g is moved at a high speed up to the expected cone beginning 6g, a certain safety distance 8g is automatically added.
  • This point of the cone beginning 6g to be expected is an automatically determined average of the last positions at those the wire pressure sensor has addressed for the first time
  • Fig. 15 shows the actual machining of the hole.
  • the wire 1g is first pushed back by a compensation path 11g.
  • this phase the wire 1g is pressed into the bore to be machined with the predefined force.
  • This phase should preferably be no more than half the amplitude of the oscillation.
  • the detachment (lifting off) of the full wire 1g (other half of the amplitude) from the bore is important for sufficient diamond or abrasive supply on the reduced-diameter wire (at the cone) when entering the bore.
  • the wire pressure sensor no longer responds or indicates a defined pressure drop, the wire feed is started again until the sensor responds again.
  • the tensile force on the wire 1 g is also monitored during processing. This serves to identify possible process problems or overloading the wire (wire "eats in the hole"). In this case, a wire retraction with renewed abrasive feed is triggered immediately. This wire retraction is also triggered when the wire has stopped moving 1 g for a defined time. When the machining is complete, the wire tip and the wire residue 10g, which has already been processed or used up by earlier processing steps, move successively through the hole in the blank 4g until the cone end 7g has completely penetrated the hole, as shown in FIG. 16.
  • the processing is interrupted and the wire 1g extended again and the workpiece 4g unloaded.
  • the position where the wire pressure sensor last addressed is saved as cone end 7g.
  • the workpiece is preferably rotated and, if appropriate, an additional rotary and / or translatory, oscillating frequency is applied to the wire 1g.
  • the termination of the machining can alternatively also be determined in such a way that a defined distance (increment) of new wire is introduced into the blank hole for each blank to be machined. This is particularly advantageous if the cone transitions cannot be clearly identified.
  • the increment can be selected and can also go to 0.
  • each blank used is checked in a special variant and sorted out if necessary. Furthermore, preference is given to Based on the continuously obtained process data, a statement about and selection of the work pieces can be made. Roughly four cases can be defined:
  • the machine according to the invention can sort the parts itself according to the process or pass the information on to an external handling device.
  • a particular detail of the invention which can also be used well on conventional machines with working wires, relates to the renewal or preparation of the wire.
  • the used wire should be cut if necessary. This could theoretically or, as is generally known per se in the prior art, be done manually or using pliers.
  • the wire end should, however, also have a defined shape (cone, needle shape), as is also known in the case of the endless wire machines. As is known per se, this shape could be produced by switching the wire.
  • the shape of the wire end strongly influences the process and the result.
  • the conventional preparation methods are relatively complex. Within the scope of the invention, a new, improved wire preparation machine was sought which, on the one hand, gives the wire an optimal shape and, on the other hand, works simply and automatically.
  • the wire is heated to its dough and then to melting temperature and pulled apart at the same time with a defined force.
  • the wire tensile force is preferably achieved with the wire force measuring module.
  • the melting process takes place in the preferably integrated separation module.
  • the wire 2 ⁇ is passed through an external heating element 4 ⁇ (preferably tubular heater, resistance heating tube, heating spiral, induction heating or the like).
  • a resistance heating tube 4 ⁇ is supplied with electrical heating power via two electrodes 3 ⁇ and 6 ⁇ .
  • the electrodes 3 ⁇ and 6 ⁇ theoretically offer at the same time a contact heat dissipation, which is omitted between the two electrodes 3 ⁇ and 6 ⁇ on the tube 4 ⁇ . Due to the minimal heat dissipation between the two electrodes, the heating tube and thus the wire 2 ⁇ heat up there most of the time during the heating Applied wire tensile force has a decisive influence on the shape of the wire ends.
  • the wire tensile force 8 ⁇ is preferably generated in that the wire 2 ⁇ is held at one end by clamping jaws 1 ⁇ , while the wire feed is reversed with controlled force
  • FIG. 18 shows a construction with an internal heating
  • the wire 11 is itself used as a heating resistor.
  • the current is transferred to the wire 11 through the electrodes 10 and 13.
  • the electrode 10 simultaneously clamps the wire 11 and absorbs the tensile force 14 on the wire 11.
  • the electrode 13 does not absorb any tensile forces
  • the wire 11 is pulled apart from the feed device between the two electrodes 10, 13 as soon as the wire 11 has reached the melting temperature.
  • the current supply can be increased continuously or with increasing intensity, preferably in a pulsed manner
  • the electrodes 10t and 13t are designed such that their contact surface on the wire 11 is larger than the wire cross-sectional area
  • a special development that can also be used independently is the wire force measurement according to the invention. Fig. 19 symbolically.
  • the wire 1 k is pre-bent at a defined angle in the course of its extension between the wire feed and the workpiece.
  • the arc of the wire is checked by means of the wire deflection button 9k. If a longitudinal force now acts on the wire 1 k, the wire tries to stretch or bulge.
  • the bent piece is supported on the inside of the curve on the button 9k and can be pivoted about a pivot point 4k on a deflection bracket 3k.
  • the curve thus moves in a controlled manner in the deflection movement 2k / 10k depending on the pull or pressure on the cable the deflection pivot 4k. As soon as the bow deflects, this movement is preferably passed on via the deflection bracket to a tension and pressure sensor (7k, 8k) and detected there.
  • a tension and pressure sensor (7k, 8k
  • the deflection threshold value (force) can be set remotely.
  • a deflection threshold (force) for the wire arch can be set by means of an air nozzle 5k and a — in particular pneumatic — actuator 9k
  • the invention also includes electromotive-controlled spring force adjusters or the like.
  • a defined force can also be pre-applied in the longitudinal direction to the wire 1 k in the case of a preload that cannot be changed, for example via a spring element
  • the adjustable forces can be changed automatically during machining or for various work (eg wire cutting), for example pneumatically by switching between different pressures or by means of a servo pressure regulator.
  • a second cylinder can also be used. also other power generators. See also variants of the force application.
  • a second cylinder can also be used, or other power generators, see also variants of the power application.
  • the wire 1 k also has a certain “crumple zone” or a compensation path, where the load (force) on the wire remains the same, even if the wire is moved over the threshold values all used in machining, by pressing the tapered wire into the bore to be machined with a defined force over a certain distance of the oscillation amplitude, as stated above.
  • Fig. 20 the mode of operation of the force sensor deflection mechanism is shown symbolically and diagrammatically.
  • Fig. 21 shows a constructed preferred variant with wire feed according to Fig. 19.
  • the wire feeder 10k controls via a toothed belt 11 k, which transmits the driving force to a wire 1 k that is fed in and out through wire guides 12k and 13k.
  • a deflection roller 14k supports it and the button 9k transfers the forces resulting on the wire arch to the sensor 7k or 8k.
  • the specified wire force measuring module can take over several functions
  • a variant of the methods for tension / pressure detection on the wire specified above would be, for example, a bow deflection detection
  • the deflection ball position can be detected with any resolution, for example optically. This makes particular sense if the force (for example spring characteristic) changes with the deflection path of the deflection ball 3k
  • Springs for example spiral springs, torsion springs (tension and compression), electromagnetic force generators such as solenoids or the like, gravity (weights) ev deflected, pneumatic bellows, etc. or combinations of such elements
  • a measuring module Functions are taken over by a measuring module according to the invention.
  • a wire force measuring module is also multifunctional, for example when force-monitored threading a glass fiber into a guide hole, for example a previously processed one, for example a ferrule or when defined breaking a glass fiber under a defined tensile stress
  • FIGS. 1-21 An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to FIG. 22 in connection with the various details thereof and their variants are shown in FIGS. 1-21 in particular also refer to FIGS. 8 and 9 and the associated description parts
  • the machine 1 which is used here for honing, has a stepper motor 2 which drives the wire 6 running out of a magazine 5 with an oscillating movement 7 by means of a toothed belt 3 and deflection rollers 4.
  • the wire 6 is passed around a driving roller 8 and further between a pressure sensor 9 and a tension sensor 10.
  • a compressed air supply 12 interacting with a grinding agent (in particular paste) supplies compressed air 12 to the wire 6 in the nozzle 13
  • the wire 6 forms a free-floating, flexible region 14 behind the nozzle 13, which engages with the conical region 15 in the workpiece 16 to be machined.
  • the workpiece 16 is clamped in the spindle 17 of a spindle carriage 18, which is driven by a rotary motor 19 a toothed belt 20 is driven, whereby it can be moved between a loading / unloading position 21 and a working position 22 and additionally performs an oscillating movement 23 in this position 22.
  • the spindle 17 is driven by a motor 24, so that the oscillating movement 23 of the workpiece 16 a rotation movement 25 is superimposed.
  • Preferred rotation movements are between 20,000 and 100,000 rev / mm A typical value is around 60,000 rpm
  • a control cabinet 26 of the honing machine 1, with pneumatic part 27, electronic part 28 and programming part 29, serves to drive, control and monitor the machine parts described, the connecting lines being only partially indicated in FIG. 22
  • a workpiece 16 - preferably - is inserted into the spindle 17 by an automatic loading device (not shown in FIG. 22) and moved to the working position 22 with the spindle carriage 18.
  • an automatic loading device not shown in FIG. 22
  • the stepper motor 2 pushes the free-flying flexible wire area 14 with the conical end area 15 into the pre-shaped hole of the workpiece or blank 16, for example in the form of a capillary, with which the honing operation can begin since the wire is inserted freely into the blank hole , it adapts flexibly to the blank hole, regardless of its central position relative to the position of the wire. This results in a symmetrical material removal along the diameter of the blank hole
  • the material is cruciform shaped on the final diameter by the advancement of the conical wire 6. removed this workpiece.
  • the invention also includes variants in which the wire oscillates in addition to or instead of oscillating the workpiece, as indicated above.
  • the pressure sensor 9 and the tension sensor 10 constantly feel in the deflected wire the forces F exerted on it and passed on by it, or the position of the wire arch which it assumes due to the forces F exerted on it. These are the forces that are used by the electronic part 28 for the oscillating feed and retraction control 7 of the wire by the stepping motor 2.
  • the maximum permissible forces F or the resulting wire arc deflections on the programming part are set so that the material removal on the workpiece is optimal and the flexible wire part 14 does not buckle.
  • the spindle carriage 18 moves into the loading / unloading position 21, where the workpiece 16 is automatically dropped into a collecting container.
  • the cycle described can be repeated with the automatic loading of a new workpiece.

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Abstract

Weil der Hondraht (15, 14) nur von einer Seite freifliegend ins Werkstück (16) eingeführt wird, kann die Honmaschine (1) erstmals derart gestaltet werden, dass ein vollautomatischer Betrieb ermöglicht wird. Mit solchen Maschinen kann der Bedarf an ständig steigenden Stückzahlen von Ferrules und Capillaries für die zukunftsträchtigen Lichtleiterverbindungen und die Integrierten Chips sichergestellt werden.

Description

Verfahren und Maschine zum Bearbeiten von Löchern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten, z.B. Ho¬ nen von Löchern, insbesondere von Kleinstlöchern in Rohlingen aus harten Materialien mittels eines einen konischen Abschnitt aufweisenden Arbeits¬ drahtes, der in der Regel mit Schleifpaste versehen ist und eine neue Maschine zur vollautomatischen Durchführung des Bearbeitungs- bzw. Honverfahrens. Unter Arbeitsdraht im Sinne der Erfindung sind jedoch auch relativ steife, stabförmige und stärkere Drahtstücke zu verstehen.
Solche spritzgegossene, extrudierte oder gepresste Rohlinge oder Blanks mit vorgeformtem Loch weisen Längen und Durchmesser im Millimeterbe- reich auf. Beim Honen wird das vorgeformte Loch mikrometergeπau auf das Lochendmass bearbeitet. Kleinstlöcher umfassen den Bereich von unter 0.02 mm bis 0.5 mm eventuell auch bis 1 mm. Harte Materialien können den Härtebereich vom gehärteten Stahl bis zum Diamanten bein¬ halten, wobei aber die Rohlinge vor allem aus Keramik oder aus Saphir, Rubin und Hartmetall bestehen. Nach dem Honen oder Innenkreuzschlei- fen des Kleinstloches werden die Werkstücke meist noch aussen parallel zur Lochachse geschliffen. Die fertigen Werkstücke werden z.B. als soge¬ nannte Ferrules oder Capillaries als Führungshülsen für die Lichtleiter¬ steckverbindungen, als Bonding Capillaries für die IC - Produktion usw. verwendet.
Bei einem bekannten Honverfahren werden die Rohlinge auf einen Spann¬ draht aufgezogen und in eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt ein¬ gegossen. Nach dem Entfernen des Spanndrahtes wird auf der Honma- schine der Hondraht mit dem dünneren Teil durch die Lochreihe gezogen und auf beiden Seiten der Werkstückreihe hin und her bewegbar einge¬ spannt. Durch Vor- und Zurückschieben des Hondrahtes wird mit dem ko¬ nischen Drahtteil von einer Seite her ein Werkstück nach dem andern der ganzen Reihe bearbeitet.
Obwohl dieses maschinelle Verfahren gegenüber der Einzelbearbeitung von Hand grosse Vorteile aufweist, sind auch zahlreiche Nachteile vorhan¬ den. Weil beim Eingiessen die Durchmesser des Spanndrahtes und der Rohlöcher nicht genau übereinstimmen, stimmen auch die Achsen der Rohlinge und des Hondrahtes nicht genau überein, so dass das Rohloch kleiner sein muss, damit zum Ausgleich mehr Material abgetragen werden kann, womit aber die Bearbeitungszeit verlängert wird. Nach dem Honen müssen die Werkstücke in einem zusätzlichen Arbeitsgang von der Ein- giesslegierung gereinigt werden. Bis der letzte Rohling der Reihe mit dem konischen Drahtteil bearbeitet ist, wird der Draht mit dem Nenndurchmes¬ ser beständig durch den ersten Rohling hin- und hergezogen, wodurch die¬ ses Werkstück oft aufgeweitet und damit zum Ausschuss wird. Weiters eignen sich Capillaries, welche nur auf einem kleinen Teil ihrer Länge ei- nen zylindrischen Innendurchmesser aufweisen, nicht für das Eingiessen.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, die erwähnten Nachteile zu ver¬ meiden und ein Verfahren und eine Maschine zum Honen zu schaffen, mit denen die Werkstücke mit vergrössertem Rohlochdurchmesser einzeln nacheinander vollautomatisch ohne Eingiessen, ohne Aufziehen und ohne Reinigen bearbeitet werden. Diese Aufgabe wird nun durch die im kenn¬ zeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 8 dargestellten Massnahmen erstmals gelöst.
Durch die Erfindung entfallen bisherige, manuelle Voroperationen wie z.B. Aufziehen der Teile auf einen Draht für eine Eingiessoperation; Eingies- soperation, Einziehen des Drahtes in eine eingegossene Rohteilekette; Ausgiessoperation; Reinigungsoperation von Giessrückständen. Als weite¬ re erfinderische Effekte ergeben sich unter anderem: Weniger Materialzu- gäbe nötig, da die Achse der Bohrung nicht verändert wird, weil sich der freifliegende Draht der vorgegebenen Achse anpasst; kein Ausschuss von Rohlingen durch Einlaufteile an den Enden von bisher eingegossenen Ketten; auch kürzeste Bohrungen in langen Teilen können bearbeitet wer¬ den.
Ein weiterer Effekt der Erfindung liegt in der Teil-um-Teil-Herstellung, so dass ohne Zwischenoperationen die Fertigung bzw. Lochbearbeitung statt¬ finden kann. Dies erleichtert auch die Qualitätskontrolle, die sukzessive stattfinden kann. Bei allfälligen Bearbeitungsproblemen oder Fehlern kann so unverzüglich eingegriffen werden. Das Ausschusspotential wird auf Ein¬ zelstücke reduziert.
Vorteilhafte Ausführungεformen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Aus ihnen und der nachfolgen¬ den Beschreibung sowie aus den Figuren ergeben sich weitere, zum Teil auch unabhängig einsetzbare, erfinderische Neuerungen.
Das "kraftabhängige" Ansteuern des Arbeitsdrahtes erfordert eine Relativ- oder Absolutmessung von auf den Arbeitsdraht einwirkenden Kräften. Theoretisch liegen im Rahmen der Erfindung auch Varianten, bei denen nicht Kräfte am Draht sondern Kräfte am zu bearbeitenden Rohling ge¬ messen werden. In der bevorzugten Ausführungsform kommt es nicht dar- auf an, die Absolutkräfte zu messen, sondern die sich durch die Kräfte auf den Draht ergebenden Verformungen im Bereich seiner Kurve zu erfassen.
Die "Messung" umfasst somit erfindungsgemäss auch reine Ja/Nein- Entscheidungen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt sich dies so aus: Ein erhöhter Widerstand für den Arbeitsdraht im Loch des Rohlings führt bei gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit des Arbeitsdrahtes zu einer Ausbauchung der Kurve. Diese signalisiert diesen Zustand dem Ab¬ tastsensor. Eine vordefinierte Schwelle der Auslenkung (entspricht der Druckkraft am Draht) und die Auslenkung selber dienen bevorzugt als Messgrösse. Der Draht wird daher mit einer bestimmten Kraft in die Boh¬ rung gedrückt. Bei gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit und erhöh¬ tem Widerstand im Bohrloch kommt es zu einem Überschreiten der defi¬ nierten Schwelle der Auslenkung. Dieses bewirkt über die Steuerung pri- mär ein Stoppen des Vorschubs, bis die Schwelle wieder unterschritten wird. Erfolgt dies nicht innert bestimmter Zeit, erfolgt ein Rückziehen des Arbeitsdrahtes aus dem Bohrloch, das insbesondere mit einem neuerlichen Aufbringen von Schleifgut einhergeht. Durch das Zurückziehen des Drah¬ tes, das durch das Zurückdrehen der Trommel mit dem Arbeitsdraht ge- schieht, entspannt sich der Druck auf den Sensor wieder und das Signal zu neuerlichem Vorschub wird ausgelöst. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Arbeitsdraht das Loch im Rohling endgültig durchdrun¬ gen hat. Das endgültige Durchdringen wird andererseits durch den Sensor dadurch wieder detektiert, dass der Widerstand abfällt und bei gleichblei- bender Vorschubgeschwindigkeit die Ausbauchung der Kurve deutlich un¬ terhalb der Schwelle reduziert ist.
Selbstverständlich umfasst die Erfindung als Variante auch andere Druck¬ kraftmessungen wie beispielsweise die Druckkraftmessungen am Vor- schub des Arbeitsdrahtes, diesbezüglich können gesteuerte Antriebsmoto¬ ren vorgesehen sein. Da es sich in den meisten Fällen jedoch um einen sehr dünnen Arbeitsdraht handelt, sind die Kräfte am Antrieb für die Ar¬ beitsdrahttrommel relativ gering bzw. die zu erwartenden Kraftunterschiede nur schlecht messbar. Die erfindungsgemässe Variante mit Überwachung der Ausbauchung hingegen ist drahtdickenunabhängig einstellbar und wirk¬ sam.
Um eine computergesteuerte und überwachte Vorschubbewegung des Ar¬ beitsdrahtes zu ermöglichen, ist die Erfassung des Arbeitsdrahtendes er- findungsgemäss und bevorzugt durchzuführen. Eine solche Erfassung kann durch das Detektieren des Anstossens des Arbeitsdrahtes am Roh¬ ling oder an einer diesem vorgeschalteten Platte ablaufen. Ein alternatives und bevorzugtes Verfahren ergibt sich durch die lichtoptische Detektion des Drahtendes. Die Drahtvorschublängenmessung kann mit herkömm- liehen Mitteln mittels Drehmessgebern (Messrädchen) oder direkt am ge¬ steuerten Trommelantrieb erfolgen.
Wenn auch die oszillierende translatorische und rotative Bewegung des Rohlings bevorzugt ist, liegen im Rahmen der Erfindung jedoch auch Vari¬ anten, mit denen alternativ oder zusätzlich der Arbeitsdraht oszilliert wird. Solche Oszillationsbewegungen finden vorzugsweise mit hohen Frequen¬ zen statt. Je höher die translatorischen Oszillationsfrequenzen sind, umso mehr formverändernde Energie kann in das Loch des Rohlings eingebracht werden und umso schneller kann der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen werden.
Es können im Rahmen der Erfindung auch zusätzliche, überlagernde translatorische oder rotative Schwingungsfrequenzen , die zudem nicht auf Sinusschwingungen eingeschränkt sind, vorgesehen sein. Solche Fre¬ quenzen können durch den Vorschubantrieb für den Draht, durch einen Antrieb für den Rohling oder durch zusätzliche Schwingungserzeugende Antriebe erzeugt werden. Für den oszillierenden Rückzug des Drahtes aus dem Bohrloch zur Aufbringung von Schleifgut sind jedenfalls wesentlich grössere Amplituden erforderlich. Die Faustregel für translatorische Oszil¬ lation gilt auch für die Rotation des Rohlings, die gegebenenfalls durch die Rotation des Arbeitsdrahtes - gegebenenfalls eine oszillierende Rotation - ersetzt oder ergänzt werden kann. Bei dem vorliegenden Ausführungsbei¬ spiel werden vorzugsweise Drehzahlen in der Grössenordnung von bis zu 100O00 insbesondere 60O00 Umdrehungen pro Minute eingesetzt. Die Drehzahlen werden dabei vorzugsweise durch frequenzumrichtergesteu- erte Elektromotoren erzielt. Im Rahmen der Erfindung liegen aber selbst¬ verständlich auch andere, an sich bekannte, Drehantriebsverfahren wie beispielsweise Gasdruckturbinen o.dgl.
Die durch die Erfindung gelöste Schwierigkeit der gleichzeitigen Anordnung eines Halteapparates für die Rohlinge wird in erfinderischerweise durch die bevorzugte Ausgestaltung des Halteapparates gelöst. Diese Ausgestaltung ist selbst erfinderisch und auch unabhängig von den übrigen beschriebe- nen Erfindungsteilen anwendbar.
Das erfindungsgemäss zu verwendende Arbeitsdrahtstück, das in die Boh¬ rung bzw. in das Loch freifiiegend gestossen wird, ist an seinem lochseiti- gen Ende vorzugsweise konisch ausgebildet. Zwar können auch nichtan- geschrägte Arbeitsdrahtenden oder Arbeitsdrahtenden mit kugeligen oder tropfenförmigen Ausbildungen erfolgreich eingesetzt werden, jedoch ist für den Zweck des Eindringens in die Bohrung und für den Transport des Schleifgutes eine konische Ausbildung vorteilhaft. Je flacher der Konus ausgebildet ist, umso günstiger wirkt sich der Transport des Schleifgutes aus, da dieses am Konus gut in das Loch eingetragen werden kann und sich dort zwischen den nicht konischen Bereichen des Arbeitsdrahtes und dem Loch verteilt. Je kürzer der Konus bzw. bei fehlendem Konus ist zwar eine erfindungsgemässe Bearbeitung der Bohrung möglich, die Bearbei- tungszeit wird jedoch verlängert.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf ein neuartiges - von den übrigen Teilen der Erfindung unabhängig einsetzbares - Verfahren und eine Vor¬ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens für das Durchtrennen und für die Formgebung eines Arbeitsdrahtes, insbesondere eines Arbeits¬ drahtes für die Bearbeitung von Löchern.
Bei der Feinlochbearbeitung kommt es zu Verschleisserscheinungen an dem Arbeitsdraht, so dass dieser von Zeit zu Zeit ersetzt werden muss. Dies betrifft selbstverständlich nicht nur den Vorgang mit dem zu stossen- den Arbeitsdraht gemäss den oben beschriebenen Teilen der Erfindung sondern auch Drähte für das eingangs erwähnte Verfahren aus dem Stand der Technik. Das Durchtrennen des Arbeitsdrahtes erfolgt üblicherweise mittels Schneidwerkzeugen o.dgl. Für bekannte Honverfahren wurden auch eigens angefertigte Arbeitsdrahtstücke verwendet, die nicht als Ver¬ brauchswerkstoff abzutrennen waren. Letztere waren relativ teuer und aufwendig in der Herstellung. Demgegenüber ist das Verarbeiten eines auf einer Spule aufgewickelten Arbeitsdrahtes, wie es erfindungsgemäss vor- - gesehen ist, von Vorteil.
Zu erneuernde Arbeitsdrahtstücke werden erfindungsgemäss dadurch durchtrennt, dass der Arbeitsdraht an der zu durchtrennenden Stelle unter Zugspannung erhitzt wird, damit er unter Bildung eines langgezogenen Ko¬ nus reisst. Damit wird neben der Durchtrennung auch gleichzeitig die Bil- dung des Konus bewirkt, der für den Bearbeitungsvorgang im Loch vorteil¬ haft ist, wie oben beschrieben.
Zur Erhitzung des Arbeitsdrahtes dient vorzugsweise eine Hochfrequenz¬ heizeinrichtung oder eine Heizrohr, das beispielsweise selbst als Wider- Standsheizkörper ausgebildet ist oder mit einem Widerstandsheizkörper - z.B. einer Widerstandsheizspirale - umgeben ist.
Der Vorteil einer Ausbildung mit einem Heizrohr ist, dass im Bereich der Trennstelle der während des Trennens teigige Arbeitsdraht von Um- welteinflüssen relativ geschützt ist und andererseits die Gefahr des Weg- spritzens von Arbeitsdrahtteilen reduziert ist. Bei Bedarf kann durch das Rohr gleichzeitig Schutzgas geblasen werden. Der erfindungsgemässe Einsatz eines solchen Heiz- Trennrohres im Verlauf der Arbeitsdrahtzufüh- rung erlaubt ein vollautomatisches Durchtrennen, Entsorgen und Neuzu¬ fuhren des Arbeitsdrahtes
Der Zeitpunkt des Arbeitsdrahtwechselns wird erfindungsgemäss im Zuge der Überwachung der Kräfte, die auf den Arbeitsdraht einwirken, bestimmt Dieser Vorgang orientiert sich erfindungsgemäss an der erforderlichen Stosskraft bzw an der erforderlichen Dauer der Anwendung einer be¬ stimmten Stosskraft bis zur vollständigen Durchdringung des zu bearbei¬ tenden Loches Dieses Merkmal der Erfindung orientiert sich dabei an der Tatsache, dass ein abgenutzter Draht schneller und - bei gleichem Vor¬ schub - unter weniger Druckkraft, das heisst mit weniger Ausbauchung, ein bestimmtes Loch durchdringt als ein unverbrauchter Draht
Als Drahtmaterial können herkömmliche Materialien verwendet werden, wie sie bisher beim Honen zum Einsatz gekommen sind Das sind bei¬ spielsweise Klavierdrahtsaiten Es können jedoch auch neuartige Arbeits¬ drahte zum Einsatz gelangen, die beispielsweise fest mit dem Schleifgut verbunden sind So ist erfindungsgemäss ein besonders schnelles Arbeiten mit einem Arbeitsdraht denkbar, dessen Oberflache fest mit Hartstoffmate- nahen wie Korund, Aluminiumnitrid oder Diamant besetzt ist Solche Stoffe können beispielsweise im Vakuum aufgedampft oder aufgewachsen wer¬ den
Die erfindungsgemäss beispielhaft vorgesehene Zufuhreinrichtung fur Schleifgut verfugt über einen bevorzugten Aufbau, der auch unabhängig von den übrigen Teilen der Erfindung einsetzbar ist Einerseits verfugt der Aufbau über eine Düse, die durch den Arbeitsdraht durchsetzt wird und über die auf den Arbeitsdraht das Schleifgut aufgebracht wird, andererseits verfugt der Aufbau an seinem drahtemtπttsseitigen Ende über eine Schleifgutsperreinrichtung, die verhindert, dass das Schleifgut den Draht entlang in Richtung Drahtzufuhrtrommel weiterfhesst Diese Sperreinrich¬ tung ist bevorzugt als Luftdusenschleuse ausgebildet, die im Inneren der Vorrichtung das Schleifgut vom Draht blast Der Vorteil dieser Luftdusen- sperreinπchtung liegt in einer geπngstmoghchen mechanischen Belastung des Drahtes an der gesperrten Stelle Andere Massnahmen wie Stopf¬ buchsen o dgl konnten namlich dazu fuhren, dass infolge des Schleifgutes an der Sperrstelle der Draht unerwünscht und unkontrolliert an seiner Oberflache bzw seinem Durchmesser verändert wird und die Zug- /Druckkraftmessung des Drahtes verfälscht wird
Als Alternative zu der eben angegebenen Schleifgutaufbπngungsvorπch- tung bieten sich Schleifguteinspπtzdusen an, die bei zurückgezogenem Arbeitsdraht vor das Loch geschwenkt werden können, um in dieses das Schleifgut einzuspritzen Vor allem bei der Bearbeitung dunner Kapillar- bohrungen hat sich dieses Verfahren mit der zugehörigen Emschwenkem- πchtung bevorzugt und mit Vorteil anwenden lassen
Da sich der konische Drahtteil mit der Zeit abnutzt, kann die Honmaschine auch eine nicht dargestellte Vorrichtung zum Abschneiden des verbrauch¬ ten Drahtes aufweisen Alle wesentlichen Maschinenteile können über den Programmier- und den Elektronikteil gesteuert und überwacht werden, wo¬ bei die Parameter den optimalen Betriebsbedingungen angepasst werden können So können insbesondere die Lange und die Geschwindigkeit der Vorschub- und Rückzugsbewegung des Hondrahtes und des Werkstuckes, die Honzeit, die auf den Hondraht ausgeübten Kräfte, die Menge der abge¬ gebenen Diamantpaste und der Ort der Lade-/Entladeposιtιon und der Ar¬ beitsposition optimal eingestellt werden
Weitere Details und Varianten der Erfindung sind in den Figuren, die auf eine bevorzugte beispielhafte Ausfuhrungsform Bezug nehmen dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung beschrieben Die Bezugszeichen und Indizes sind fur jede Figur neu vergeben, gleiche Bezugszeichen mit glei¬ chen Indizes betreffen jedoch gleiche Bauteile,
In den Fig 1 bis 21 sind Details und Varianten der Erfindung dargestellt Fig 1 zeigt einen erfindungsgemässen Drahtvorschub, wie er bevorzugt angewendet wird
Figure imgf000009_0001
Ein Schritt- oder Servomotor 1a bestimmt Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Zahnriemens 3a Der Zahnriemen wird durch Um¬ lenkrollen 5a und 7a und durch Spannrolle 2a an eine Mitnahmerolle βa gedruckt Die Andruckkraft wird durch ein - vorzugsweise einstellbares - Federelement 8a erzeugt Der Draht 4a wird beim Einfädeln zwischen dem Zahnriemen und der Mitnahmerolle 6a eingeführt und zwischen den beiden Elementen eingeklemmt Somit werden die Bewegungen des Zahnriemens auf den Draht übertragen. Das System fördert bevorzugt Endlosdrähte (auf Rollen). Die Umschliπgung des Drahtes um die Mitnahmerolle 6a erlaubt es, hohe Zugkräfte auf den Draht zu applizieren, bei einer gleichzeitig schonenden Behandlung des Drahtes, da die Halte- resp. Mitnahmekräfte auf die ganze Umschlingungsstrecke verteilt werden und das System selbsthemmend ausgebildet ist.
Eine Variante des Einfügens des Drahtes ist das Einlegen des Drahtes von oben. Zu diesem Zwecke kann die Position der Mitnahmerolle beweglich ausgeführt sein, so dass sie weggeschwenkt und nach dem Einlegen des Drahtes 4a von oben wieder eingeschwenkt werden kann. Vorzugsweise wird der Draht vor und nach der Umschlingung geführt, wie nicht näher dargestellt.
Durch das Anpassen des Mitnahmerollendurchmessers können auf die gleiche Weise wie der Draht auch andere biegsame Teile, wie z.B. Glasfa¬ sern, bewegt und positioniert werden. In Kombination mit der Kraftüberwa¬ chung eignet sich dieser Drahtvorschub somit insbesondere auch, um bei¬ spielsweise Glasfasern in Ferrules einzuführen. Insofern ist dieser erfin- dungsgemässe Drahtvorschub auch unabhängig von der Lochbearbeitung einsetzbar.
Als eine Alternative zu diesem analogen Drahtvorschub ist erfindungsge¬ mäss ein Nachgreifklemmbackensystem gem. Fig.2 denkbar. Die Haupte- lemente sind zwei oder mehrere Greifer bzw. Klemmbackenpaare, welche unabhängig (aber synchronisiert) von einander bewegt, geöffnet und ge¬ schlossen werden können. Während der eine Greifer den Draht packt und vorschiebt, bewegt sich der andere mit geöffneten Klemmbacken in die Nachfassposition um dort dann wieder den Draht zu fassen und nachzu- schieben. Vgl. Pos. 1-4
Bei dieser Vorschubvariante kann auch eine Oszillationsbewegung auf den Draht appliziert werden indem ein oder mehrere Greifer den Draht festhal¬ ten und hin- und herbewegen. Diese Bewegung kann die Oszillation des zu bearbeitenden Teiles ergänzen oder ersetzen. Weiters liegt im Rahmen dieses Erfindungsaspektes auch eine Steuerung der Klemmbacken, die einen gezielten ruckartigen Vorschub mit einer gewählten, der Bearbeitung förderlichen Ruckfrequenz ergibt. Unabhängig von diesen translatorischen Bewegungsarten liegen in einer Weiterentwicklung auch Varianten mit ei- nem Drehantrieb für den Draht. Wenn wenigstens ein Klemmbackenpaar so aufgebaut ist, dass es seine Klemmbacken zueinander parallel ver¬ schiebt, kann dadurch der Draht gerollt werden. Eine solche erfindungs¬ gemässe Rotation des Drahtes um seine Achse kann der Bearbeitung in zweierlei Hinsicht förderlich sein: Erstens könnte dadurch der Drehantrieb des Rohlings ergänzt oder-ersetzt werden; zweitens ergibt sich daraus eine stets neue Positionierung des Drahtes bzw. der Drahtoberfläche relativ zur Oberfläche der Bohrung. Allfällige Unregelmässigkeiten des Drahtes oder des Rohloches führen dadurch nicht mehr zu einer unregelmässigen Abar¬ beitung der Bohrlochwände oder des Drahtes. Die Zentrizität der Bohrung wird dadurch verbessert. Es ergibt sich daraus auch eine verbesserte Po¬ lierfunktion. Bei Pos. 3 von Fig.2 sind solche parallelen Klemmbackenbe¬ wegungen, die beispielsweise zum Rollen des Drahtes führen, symbolisch mit ". und x" angedeutet. Selbstverständlich könnten alternativ auch die Klemmbacken selbst rotierbar gehalten sein.
Als Antriebe für diese unabhängig einsetzbare Erfindung mit den erfin¬ dungsgemässen Bewegungen des Drahtes können, wie an sich bekannt, pneumatische, elektromagnetische und piezoelektrische Effekte genutzt werden.
Werkstückaufnahme gem. Fig.3
Figure imgf000011_0001
Der Rohling 4b wird - entsprechend einer Ausbildungsvariante der Erfin¬ dung - vorzugsweise in zwischen zwei um eine Rotationsachse 7b, die mit der Achse des Drahtes 6b zusammenfällt, rotierenden Konen 1 b aufge¬ nommen. Die Konen 1 b sind mit Riemenscheiben 9b verbunden, die in La¬ gern 8b an Haltern 10b drehbar gelagert sind. Als Lager kommen sowohl Kugellager, Nadellager, aber auch Luftlager o.dgl. in Frage. Die Halter sind zueinander verschieblich an einem Support 11 b gehalten, der durch einen nicht dargestellten Antrieb in Längsschwingung 2b versetzbar ist.. Ein zwi¬ schen den Konen 1 b eingeklemmter Rohling 4b wird somit in bezug auf den Draht axial oszilliert und bei Rotation der Riemenscheiben 9b um die Drahtachse rotiert. Als Alternative zu der Einspannung über Konen 1 b ist erfindungsgemäss eine Spannzangeneinspannung gemäss Fig.4 vorgesehen, oder eine nicht dargestellte Spannhülseneinspannung. In allen Fällen ist für den Draht beim Austritt aus der Bohrung eine Führung bzw. Freistellung 3b;3c vorzu¬ sehen. Im Falle der Fig.3 ist diese in einer Führungshülse 5b angebracht, im Falle der Fig.4 in einem beweglichen Anschlag 1c.
Variante gem. Fig.4
Figure imgf000012_0002
Bei im Bohrungsbereich sehr dünnwandigen Teilen (z.B. Kapillaren) kann der Rohling 4c axial auf Zug oder Druck (Rotationsachse) vorgespannt werden. So können mehr Bearbeitungskräfte auf den Draht resp. auf das Werkstück appliziert werden ohne dass die dünne Wand aufgebrochen oder gespalten wird. Die Vorspannungskraft wird durch eine beim Einfüh¬ ren des Werkstückes zusammengedrückte Feder erzeugt. Die Spannzange selber klemmt das Werkstück nur auf einer ringförmigen Auflage und der federkraftbeaufschlagte Anschlag für die Werkstückspitze bleibt auch bei geschlossener Spannzange beweglich. Das heisst ein konstanter Druck auf das Werkstück während der Bearbeitung ist gewährleistet.
Schleifmittelzufuhr
Die Art des Schleifmittelauftrags auf den Arbeitsdraht richtet sich nach der Form der zu bearbeitenden Bohrung und die Art der Aufnahme des Roh¬ lings. Das Schleifmittel richtet sich nach der Art des zu bearbeitenden Werkstoffs und des Drahtes. Diesbezüglich wird auf die bekannten Schleiftechniken mit durchgezogenem Arbeitsdraht verwiesen.
Eine besondere erfindungsgemässe Ausgestaltung ergibt sich durch eine neuartige Schleifmittelzufuhr mit Abstreifer gemäss Fig. 5
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000013_0001
Diese Ausbildungsvariante wird auf die oszillierende Werkstückaufnahme montiert bzw. mit dem Support 11 b (Fig.3) verbunden. Die Schieifmittel- zuführbohrung liegt unmittelbar vor der zu bearbeitenden Bohrung des Rohlings und bewegt sich mit diesem relativ zum Draht 2d (Oszillation). So wird bei jedem Hub Schleifmittel in die Bohrung des Rohlings 1 d gebracht. Die zur Schleifmittelzuführbohrung 3d längere und dünnere Abstreifboh¬ rung 5d verhindert den Abfluss von Schleifmittel in Richtung Drahtvor¬ schub und Kraftmessung. Eine zusätzliche Luftsperre wird bei dieser Vari¬ ante bevorzugt im Bereich des Drahtvorschubs vorgesehen.
Eine Alternative zu diesem Aufbau ist in Fig.6 dargestellt.
Figure imgf000013_0002
Dieser alternative Aufbau wird fix auf der Maschine (nicht oszillierend) montiert. Das Schleifmittel wird quasi auf den Draht 13d aufgeblasen. Eine relativ zur Abstreiferbohrung 10d kleinere Dichtungskapillare 12d bewirkt, dass die über die Luftzufuhr 11d eingeführte Luft durch die Abstreifboh¬ rung 10d strömt und dabei den Draht 13d reinigt. Über eine Entlüftung 8d werden das vom Draht entfernte Schleifmittel und ein Teil der zugeführten Luft abgeführt. Das über die Schleifmittelzufuhr 9d eingebrachte Schleif¬ mittel wird mit der Restluft auf den Draht 13d aufgetragen. Ein Rückflie- ssen von Schleifmittel ist derart wirkungsvoll verhindert. Dieser erfin¬ dungsgemässe Aufbau lässt sich mit Vorteil auch bei bekannten Schleif- oder Honvorrichtungen mit Draht - somit unabhängig vom obigen - einset¬ zen
Eine weitere unabhängige alternative Variante ist in Fig 7 dargestellt
Figure imgf000014_0001
Dabei handelt es sich erfindungsgemäss um eine Injektionsmethode, bei der das Schleifmittel direkt in die zu bearbeitende Bohrung eingespritzt wird Diese Methode wird vorzugsweise dann angewandt, wenn diese einen langen relativ breiten, ev konischen Einlauf besitzt Der Kapillareffekt ei¬ ner solchen Bohrung sichert einen Schleifmittelvorrat im Einlauf, welcher ausreichend fur die Bearbeitung ist. Ein Flexrohr 16 kompensiert Fluch¬ tungsfehler zwischen dem Werkstuckbohrungsemlauf 14d und der Ein¬ spritzdichtung 17d Die gesamte Einspritzvorrichtung, oder gegebenenfalls ein flexibler Teil davon, wird zum Einspritzen axial vor die Bohrung ge¬ schwenkt Bei diesem Aufbau werden Abstreifbohrungen oder Luftdusen überflüssig
Fig 8 zeigt als schematische Grobubersicht eine Anordnung der wichtig¬ sten Elemente einer bevorzugten erfindungsgemässen Maschine Eine Werkstuckspanneinheit 1e wird von einer Beschickungseinheit 2e, bevorzugt mittels Trommelfeeder automatisch mit Rohlingen beliefert Fur den Bearbeitungsprozess mit oszillierenden Linearbewegungen und Rotati- on des Werkstucks ist symbolisch Element 5e dargestellt, wahrend die Auswerte- und Sortiereinrichtung - die insbesondere eine elektronische rechnergesteuerte Vorrichtung sein kann, die die Vorschubbewegung des Drahtes auswertet und daraus auf Erfolg oder Misserfolg der Bearbeitung schliesst - mit 3e und 4e angedeutet ist Fur die Bearbeitung ist eine Schleifmittelzufuhrstation 6e von Vorteil und eine besondere, erfinderische Drahtvorbereitungseinheit 10e vorgesehen, die gegebenenfalls abwech¬ selnd in die Laufbahn des Drahtes eingeschoben werden. Zur Steuerung des Vorschubs ist die Zug-, Druckmessstation 7e vorgesehen, die mit ih¬ rem Messergebnis einen Drahtvorschub 8e steuert. Da es sich beim Draht um einen Verbrauchsartikel handelt, wird dieser aus einer Drahtspule 9e nachgeliefert.
Der Verfahrensablauf ist schematisch in Fig.9 dargestellt. Dort sind darge¬ stellt: Der Einspannvorgang 1f eines neuen Rohlings, der zuvor in dem Trommelfeeder 2f identifiziert wurde. Anschliessend wird die Werkstück¬ aufnahme in die Bearbeitungsposition 3f verfahren, in der auch der Draht mittels erfindungsgemässer Drahtführungseinrichtung zentrisch auf die Bohrung eingerichtet wird. 5f symbolisiert den Bearbeitungsvorgang mit Drahtvorschub und Oszillation des Werkstückes und/oder Drahtes - linear und/oder rotativ. 6f bezieht sich auf die Nachladeposition des Trommelfee¬ ders, während der Prozess des Zuführens von Schleifmittel durch 7f ange¬ deutet ist. Nach Abschluss der Bearbeitung verfährt die Werkstückauf¬ nahme in die Entladeposition 8f, an der bei 9f die Qualität des bearbeiteten Rohlings bestimmt wird, um den Ausschuss abzutrennen. Bei Bedarf wird der abgenutzte Draht abgetrennt bzw. ein neues Drahtstück vorbereitet 10f. Die Werkstückaufnahme verfährt wieder in die Ladeposition 11 f und die Ladevorrichtung führt wieder einen neuen Rohling 12f zu.
Der Ablauf einer beispielhaften Bearbeitung (Honen) eines Ferrule wurde in 6 Hauptschritten resp. Sequenzen zusammengefasst und dargestellt.
Zusätzliche Vorrichtungen und Verfahrensschritte sind in den nachfolgen¬ den Figuren dargestellt. Fig.10 bezieht sich auf eine Referenzierung des Arbeitsdrahtes in bezug auf das Werkstück.
Eine Referenzplatte 3g dient als Anschlag für das Drahtende. Der Draht 1 g wird auf die in seine Laufbahn eingeschwenkte Platte 3g gefahren. Beim Auftreffen wird die dabei entstehende Druckkraft auf den Draht 1g von der Kraftmessung detektiert und die aktuelle Position als Drahtanfang gespei- chert. Die Maschine weiss nun wo der Drahtanfang in bezug auf das
Werkstück 4g liegt. Eine Variante zu dieser mechanischen Drahterkennung ist in Fig.11 dargestellt:
Figure imgf000015_0001
5h Empfanger
6h Drehachse Laseremp- fanger
Sie zeigt eine drahtschonendere Variante durch beruhrungsloses Abtasten des Drahtendes mittels eines Licht-, insbesondere eines Laserstrahles Solche Abtaster sind handelsüblich und werden vorzugsweise vor der Werkstuckaufnahme - zur Justierung auf unterschiedliche Werkstucke bzw Rohlocher - schwenkbar montiert Der Laserstrahl 2h beschreibt eine Flache, welche 90° zur Drahtachse 1 h liegt Durchdringt das Drahtende 1 h diese Ebene, wird dies vom Reflexionsdetektor 5h erkannt und somit wird das Drahtende ermittelt, ohne dabei das Drahtende zu berühren Durch die Scannbewegung wird der Draht auch erkannt wenn er nicht genau (parallel zur bzw in der Achse seiner Laufbahn) positioniert ist
Fig 12 zeigt symbolisch das Einfuhren des Drahtes 1g, durch seine Zen- tπerfuhrung 2g gefuhrt, in das Rohloch des Rohlings 4g Der Draht 1 g wird dabei soweit in die Bohrung eingefahren, dass, wenn die Oszillation des Werkstuckes ausgelost wird, der Draht 1 g nicht mehr aus der fuhrenden Bohrung gleiten kann Wenn diese Position nicht erreicht werden kann (Druck auf den Draht wegen zu enger oder verstopfter Bohrung = stopp) wird nach einem Ruckfahrweg noch einmal (programmierbar auch mehr- mals) versucht, diese Position zu erreichen Die besondere, erfindungsge¬ mässe Ausgestaltung der Zentnerfuhruπg 2g mit Druckluftanschluss 5g bietet eine optimal reduzierte Gleitreibung in der Zentπerfuhrung 2g Be¬ vorzugt kann die Zentπerfuhrung auch unmittelbar durch die Schleifmittel- zufuhrungseinπchtung vgl z B Fig 5 gebildet sein
Fig 13 zeigt den nächsten Arbeitsschritt
Um Zeit zu sparen wird das Werkstuck 4g mit einer hohen Geschwindig¬ keit bis vor den erwartenden Konusanfang 6g gefahren, eine gewisser Si¬ cherheitsabstand 8g wird automatisch hinzugerechnet Dieser zu erwar- tende Punkt des Konusanfangs 6g ist ein automatisch ermittelter Mittelwert der letzten Positionen an denen der Drahtdrucksensor das erste mal ange¬ sprochen hat Selbstverständlich liegen im Rahmen der Erfindung auch Varianten mit einer effektiven Drahtdickenmessung und derartigen Fest¬ stellung des Konusanfangs - z B mittels Laserabtastung oder im parallelen Licht-Strahlengang mit Abbildungsoptik und Bildsensoren
Fig 14 zeigt den nächsten Schritt bei diesem bevorzugten Bearbeitungs¬ verfahren, das übrigens auch bei herkömmlichen Anlagen ohne freifhegen- de Bearbeitung eingesetzt werden konnte Die Drahtvorschubgeschwindig- keit wird nun reduziert, um auf den Konus 6g aufzufahren Sobald eine vordefinierte Kraft auf den Draht 1 g überschritten wird, wird der schnelle Vorschub gestoppt. Diese Position wird gespeichert als Konusanfang. Da diese Position jedesmal gespeichert wird, kann bei späteren Durchgängen der unter Fig.13 beschriebene Konusanfangswert 6g statistisch ermittelt werden. Die Drahtspitze 9g durchragt dabei in der Regel bereits das Werk- stück 4g.
Fig.15 zeigt die eigentliche Bearbeitung der Bohrung. Der Draht 1g wird zunächst um einen Kompensationsweg 11g zurückgedrückt. In dieser Pha¬ se wird der Draht 1g mit der vordefinierten Kraft in die zu bearbeitende Bohrung gedrückt. Diese Phase sollte vorzugsweise nicht mehr als die hal¬ be Amplitude der Oszillation ausmachen. Die Lösung (Abheben) des vollen Drahtes 1g (andere Hälfte der Amplitude) von der Bohrung ist wichtig für ausreichende Diamant- bzw. Schleifmittelzufuhr auf den durchmesserre¬ duzierten Draht (am Konus) bei der Einfahrt in die Bohrung. Sobald der Drahtdruckkraftsensor nicht mehr reagiert bzw. einen definier¬ ten Druckabfall anzeigt, wird der Drahtvorschub erneut gestartet bis der Sensor wieder anspricht.
Während dem Bearbeiten wird auch die Zugkraft auf dem Draht 1 g über- wacht. Dies dient dazu, eventuelle Prozessprobleme oder Überbelastung des Drahtes zu erkennen (Draht "frisst in der Bohrung an"). In diesem Falle wird unverzüglich ein Drahtrückzug mit erneuter Schleifmittelzufuhr ausgelöst. Dieser Drahtrückzug wird auch ausgelöst wenn der Draht 1 g über eine definierte Zeit nicht mehr vorwärtskommt. Bei vollständiger Be- arbeitung wandern die Drahtspitze und der bereits durch frühere Bearbei¬ tungsschritte abgearbeitete bzw. verbrauchte Drahtrest 10g sukzessive durch die Bohrung des Rohlings 4g, bis das Konusende 7g die Bohrung vollständig durchsetzt hat, wie in Fig.16 dargestellt. Wenn dann über eine definierte Distanz (Drahtvorschub 12g über das Konusende 7g hinaus) der Drahtdrucksensor nicht mehr anspricht wird die Bearbeitung abgebrochen und der Draht 1g wieder ausgefahren und das Werkstück 4g entladen. Die Position, wo der Drahtdrucksensor das letztemal angesprochen hat, wird als Konusende 7g abgespeichert. Während der gesamten Bearbeitungszeit wird vorzugsweise das Werkstück rotiert und gegebenenfalls auf den Draht 1g eine zusätzliche rotative und/oder translatorische, oszillierende Fre¬ quenz aufgebracht. Der Abbruch der Bearbeitung kann alternativ auch so bestimmt werden, dass für jeden neu zu bearbeitenden Rohling eine defi¬ nierte Strecke (Inkrement) neuer Draht in das Rohloch gebracht wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil wenn die Konusübergänge nicht klar festgestellt werden können. Das Inkrement kann wählbar sein und auch biε gegen 0 gehen.
Erfindungsgemäss wird bei einer besonderen Variante jeder eingesetzte Rohling überprüft und bei Bedarf aussortiert. Weiters wird bevorzugt an- hand der laufend gewonnenen Prozessdaten eine Aussage über die und Selektion der Werkstücke gemacht werden. Man kann grob vier Fälle defi¬ nieren:
1. Bearbeitung zu kurz (wenig oder gar keinen Ausschlag auf dem Draht¬ drucksensor); 2. Werkstücke, welche den Prozess innerhalb eines definierten Zeitfen¬ sters (oder während einer bestimmten Anzahl von Oszillationen oder Ausschlägen des Drucksensors) durchlaufen haben; 3. Werkstücke, welche nicht fertig bearbeitet werden konnten, da der Pro¬ zess nach der Überschreitung einer Maximalzeit (oder Anzahl Ausschläge auf dem Drahtdrucksensor) abgebrochen wurde.
4. Werkstücke, bei denen andere Probleme (bestimmte Signale auf dem Drahtzugsensor usw.) aufgetreten sind.
Die erfindungsgemässe Maschine kann die Teile nach dem Prozess selber sortieren oder die Information an ein externes Handlinggerät weiterleiten.
Ein besonderes Detail der Erfindung, das auch gut an herkömmlichen Ma- schinen mit Arbeitsdrähten angewendet werden kann, bezieht sich auf die Erneuerung bzw. Vorbereitung des Drahtes. Der verbrauchte Draht sollte bei Bedarf abgetrennt werden. Dies könnte theoretisch bzw. wie auch an sich grundsätzlich im Stand der Technik bekannt händisch bzw. mittels Zange erfolgen. Das Drahtende sollte aber auch eine definierte Form (Konus, Nadelform) haben, wie auch schon bei den Endlosdrahthonma¬ schinen bekannt. Diese Form könnte, wie an sich bekannt, durch Be¬ schielten des Drahtes erzeugt werden. Die Form des Drahtendes beein- flusst den Prozess und das Resultat stark. Die herkömmlichen Vorberei¬ tungsverfahren sind andererseits relativ aufwendig. Gesucht wurde im Rahmen der Erfindung somit eine neue, verbesserte Drahtvorbereitungs¬ maschine, die einerseits dem Draht eine optimale Form verleiht und ande¬ rerseits einfach und automatisch arbeitet. Als Lösung dieser Aufgabe und um die gewünschte Form zu erhalten (saubere Spitze), wird der Draht auf seine Teig- und anschliessend auf Schmelztemperatur erhitzt und gleich- zeitig mit einer definierten Kraft auseinandergezogen. Die Drahtzugkraft wird erfindungsgemäss vorzugsweise mit dem Drahtkraftmessmodul be¬ werkstelligt. Der Abschmelzprozess findet im bevorzugt integrierten Trennmodul statt. Als eine Variante wurde gem. Fig.17 ein Vorbereitungs¬ verfahren mit externer Heizung entwickelt:
1 i Drahtklemmbacken
2i abzutrennendes Draht¬ stück
3i Elektrode 1
Figure imgf000019_0002
Der Draht 2ι wird durch ein externes Heizelement 4ι (vorzugsweise rohr- formiger Heizkörper, Widerstandsheizrohr, Heizspirale, Induktionsheizung o dgl ) gefuhrt Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Wider- standsheizrohr 4ι über zwei Elektroden 3ι und 6ι mit elektrischer Heizlei¬ stung beschickt Die Elektroden 3ι und 6ι bieten theoretisch dabei gleich¬ zeitig eine Kontaktwarmeabfuhr, die zwischen den beiden Elektroden 3ι und 6ι am Rohr 4ι entfallt Durch die minimale Warmeabfuhr zwischen den beiden Elektroden erhitzen sich somit dort in der Mitte das Heizrohr und damit der Draht 2ι am meisten Die wahrend des Aufheizens aufgebrachte Drahtzugkraft beeinflusst entscheidend die Form der Drahtenden Die Drahtzugkraft 8ι wird bevorzugt dadurch erzeugt, dass der Draht 2ι eine- rends durch Klemmbacken 1 ι gehalten wird, wahrend der Drahtvorschub mit gesteuerter Kraft umgekehrt wird
Als Variante zu diesem Aufbau zeigt Fig 18 einen Aufbau mit interner Hei¬ zung
Figure imgf000019_0001
Dabei wird der Draht 11 ι selber als Heizwiderstand eingesetzt Der Strom wird durch die Elektroden 10ι und 13ι auf den Draht 11 ι übertragen Die Elektrode 10ι klemmt den Draht 11 ι gleichzeitig und nimmt die Zugkraft 14ι am Draht 11 ι auf Die Elektrode 13ι nimmt keine Zugkräfte auf Somit wird der Draht 11 ι unter Zug von der Vorschubeinrichtung zwischen den beiden Elektroden 10ι,13ι getrennt sobald der Draht 11ι die Schmelztemperatur erreicht hat Um die Temperatur langsam ansteigen zu lassen kann die Stromzufuhr kontinuierlich oder mit steigen¬ der Intensität - vorzugsweise gepulst - erhöht werden Die Elektroden 10t und 13t sind so ausgebildet, dass ihre Auflageflache am Draht 11 ι grosser ist als die Drahtquerschnittsflache Eine besondere, auch unabhängig einsetzbare Entwicklung stellt die erfin¬ dungsgemässe Drahtkraftmessung gem. Fig 19 symbolisch dar.
Figure imgf000020_0001
Funktionsprinzip
Der Draht 1 k wird im Zuge seiner Erstreckung zwischen dem Drahtvor¬ schub und dem Werkstuck mit einem definierten Winkel vorgebogen. Der Bogen des Drahtes wird mittels Drahtauslenkungstaster 9k kontrolliert. Wirkt nun eine Längskraft auf den Draht 1 k, versucht sich der Draht zu strecken oder auszubauchen. Das gebogene Stück ist an der Bogeninnen- seite an dem Taster 9k abgestützt und dieεer an einem Auslenkbügel 3k um einen Drehpunkt 4k schwenkbar Der Bogen bewegt sich somit in Ab¬ hängigkeit von Zug oder Druck am Kabel kontrolliert in der Auslenkungs¬ bewegung 2k/10k um den Auslenkungsdrehpunkt 4k. Sobald der Bogen auslenkt, wird diese Bewegung vorzugsweise über den Auslenkungεbügel zu einem Zug- und Drucksensor (7k, 8k) weitergegeben und dort erfasst. Es sind zwar zwei Sensoren dargestellt, im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch Losungen mit nur einem Sensor, der in beiden Richtungen misst. So konnte der Bügel 3k beispielsweise auch in einem Piezo- kraftsensor fest eingespannt sein.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Auslenk¬ schwellenwert (Kraft) ferngesteuert eingestellt werden. Mittels einer Luft- duse 5k und einem -insbesondere pneumatischen - Stellglied 9k kann ein Auslenkschwellenwert (Kraft) für den Drahtbogen
(Drahtauslenkungstaster) eingestellt werden Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch elektromotorisch angesteuerte Federkrafteinsteller o.dgl Andererseits kann auch bei nicht änderbarer Vorspannung, z.B. über ein Federglied, eine definierte Kraft in Längsrichtung auf den Draht 1 k vorappliziert werden Die einstellbaren Kräfte können während dem Bearbeiten oder für ver¬ schiedene Arbeiten (z.B. Drahttrennen) automatisch verändert werden, z.B. pneumatiεch durch Umschalten zwischen verschiedenen Drücken oder mittels Servodruckregler.
Anstelle der Drahtdüse kann auch ein zweiter Zylinder eingesetzt werden resp. auch andere Kraftgeneratoren. Siehe auch Varianten der Kraftappli- zierung. Anstelle der Luftdüse kann auch ein zweiter Zylinder eingesetzt werden respektive auch andere Kraftgeneratoren, siehe auch Varianten der Kraftapplizierung.
Durch diesen erfindungsgemäsεen Auslenkmechanismus mit Bogen hat der Draht 1 k auch eine gewisse „Knautschzone" bzw. einen Kompensati- onsweg, wo die Belastung (Kraft) auf den Draht gleicht bleibt, auch wenn der Draht über die Schwellenwerte bewegt wird. Diese Eigenschaft wird vor allem beim Bearbeiten genutzt, indem über eine bestimmte Strecke der Oszillationsamplitude der verjüngte Draht mit einer definierten Kraft in die zu bearbeitende Bohrung gedrückt wird, wie oben ausgeführt.
In Fig.20 ist symbolisch und diagrammartig die Wirkungsweiεe des Kraftsensor-Auslenkungsmechanismus dargestellt.
Fig.21 zeigt eine durchkonstruierte bevorzugte Variante mit Drahtvorschub nach Fig.19. Der Drahtvorschub 10k steuert dabei über einen Zahnriemen 11 k, der auf einen durch Drahtführungen 12k und 13k zu- und abgeführten Draht 1 k die Antriebskraft überträgt. Eine Umlenkrolle 14k stützt ihn dabei und der Taster 9k überträgt die am Drahtbogen resultierenden Kräfte auf den Sensor 7k bzw. 8k.
Im Rahmen der Erfindung liegen noch weitere Varianten der Führung bzw. Mesεung am Draht: Es können auch andere Bewegungsführungen vorge¬ sehen werden z.B. linear anstatt radial; so kann beispielsweise die Draht¬ trommel, auf der der Draht aufgewickelt ist, auf einem gegen Messkräfte abgestützten Bock montiert sein.
Es könnte aber auch gänzlich auf eine solche Mesεung verzichtet werden: In diesem Falle wird nur mit der Eigenfederwirkung des Drahtes gearbeitet. Durch den die Verstellung des Winkels und der Führungen kann die Fe- derkennlinie verschoben reεp. verändert werden. Die Lage deε Drahteε könnte in dieεem Falle direkt, z.B. mittels einer Lichtschranke, erfasst werden. Gemaεs einer Weiterbildung der Erfindung kann das angegebene Draht- kraftmessmodul mehrere Funktionen übernehmen
Erfassen der Drahtzugkraft (Schwellenwert erreicht ) Erfassen der Drahtdruckkraft (Schwellenwert erreicht) Aufrechterhaltung dieser definierten Kraft auf den Draht, auch wenn der Draht weiter zuruckgedruckt wird Uberdruck(zug) Kompensation Applizieren einer definierten Zugkraft auf den Draht Applizieren einer definierten Druckkraft auf den Draht Das heisst es kann erfindungsgemaεε nicht nur eine Kraft auf dem Draht erfasst werden, sondern eε kann auch eine definierte Kraft auf den Draht appliziert werden
Eine Variante zu biεher angegebenen Methoden zur Zug-/Druckerfassung am Draht wäre z B eine Bugelausεchlagerfassung
Anstelle der binaren Erfassung (Ja/Nein) kann die Auslenkbugelstellung mit einer beliebigen Auflosung erfasst werden, z B optisch Dies macht besonders dann Sinn, wenn sich die Kraft ( z B Federkennlinie) mit dem Ausεchlagweg deε Auεlenkbugelε 3k verändert
Im Rahmen der Erfindung liegen auch weitere Varianten der Kraftapplizie- rung auf den Draht
Federn, z B Biegefedern, Torsionsfedern (Zug und Druck), elektro¬ magnetische Krafterzeuger wie Solenoide o dgl , Schwerkraft (Gewichte ) ev umgelenkt, pneumatische Balge usw oder auch Kombinationen aus solchen Elementen
An Funktionen übernimmt ein erfindungεgemaεεes Messmodul Bei der Bearbeitung die Honprozessuberwachung, eine Drahtdruck- und - Zugüberwachung, kraftuberwachtes Einfädeln des Drahteε in die zu bear¬ beitende Bohrung, beim Schneiden deε Drahteε ein definiertes Auseinan¬ derziehen deε Drahtes wahrend dem Abschmelzen
Ein erfmdungsgemaεses Drahtkraftmeεεmodul eignet sich aber auch mul- tifunktionell z B beim kraftuberwachten Einfädeln einer Glasfaser in eine - gegebenenfalls zuvor bearbeitete - Fuhrungsbohrung z B einer Ferrule Oder beim definierten Brechen einer Glasfaser unter einer definierten Zugspannung
Nachstehend wird ein Ausfuhrungεbeiεpiel der Erfindung anhand der Fig 22 im Zuεammenhaπg naher erläutert Im Zuεammenhang mit den verεchiedenen Detailε dazu und deren Varianten wird auf die Fig 1-21 insbesondere auch auf die Fig.8 und 9 und die zugehörigen Beschrei- bungεteile verwiesen
Die erfindungsgemässe Maschine 1 , die hier fur das Honen eingesetzt wird, weist einen Schrittmotor 2 auf, der mittels eines Zahnriemens 3 und Umlenkrollen 4 den auε einem Magazin 5 ablaufenden Draht 6 mit einer Oszillationsbewegung 7 antreibt. Der Draht 6 wird um eine Mitnahmerolle 8 und weiter zwiεchen einem Drucksensor 9 und einem Zugsensor 10 hin¬ durch gefuhrt Eine mit einer Schleιfmιttel(ιnsbesondere -paste-)zufuhrung 1 1 zusammenwirkende Druckluftzufuhrung 12 bringt in der Düse 13 Dia¬ mantpaste auf den Draht 6 auf Hinter der Düse 13 bildet der Draht 6 einen freifhegenden, flexiblen Bereich 14, der mit dem konischen Bereich 15 in das zu bearbeitende Werkstuck 16 eingreift Daε Werkεtuck 16 ist in der Spindel 17 emeε Spindelwagens 18 eingespannt, der von einem Schπtt- motor 19 über einen Zahnriemen 20 angetrieben wird, wobei er zwischen einer Lade-/Entladepoειtιon 21 und einer Arbeitεposition 22 verfahrbar ist und in dieser Position 22 zusätzlich eine Oszillationsbewegung 23 aus¬ fuhrt Die Spindel 17 wird von einem Motor 24 angetrieben, so dass der Oszillationsbewegung 23 des Werkεtuckes 16 eine Rotationεbewegung 25 uberiagert wird Bevorzugte Rotationεbewegungen liegen zwischen 20000 und 100000 U/mm Ein typischer Wert liegt bei ca 60000 U/min
Ein Steuerschrank 26 der Honmaschine 1 , mit Pneumatikteil 27, Elektro¬ nikteil 28 und Programmierteil 29, dient zum Antreiben, Steuern und Überwachen der beschriebenen Maschinenteile, wobei die Verbindungs- leitungen in der Fig 22 nur teilweiεe angedeutet sind
Im Betrieb der Honmaschine wird ein Werkstuck 16 - bevorzugt - von einer in Fig 22 nicht dargestellten automatischen Ladevorrichtung in die Spindel 17 eingesetzt und mit dem Spindelwagen 18 in die Arbeitsposition 22 ver¬ fahren Selbstverständlich konnte auch eine handische oder halbautomati¬ sche Beladung, insbeεondere auch fur Sonderwerkεtucke vorgesehen sein Der Schrittmotor 2 schiebt den freifliegend vorstehenden flexiblen Drahtbereich 14 mit dem konischen Endbereich 15 inε vorgeformte Loch deε Werkεtuckes bzw Rohlings 16, z B in Form einer Capillary, womit die Honoperation beginnen kann Da der Draht freifliegend ins Rohloch einge¬ schoben wird, paεεt er εich flexibel dem Rohloch an, unabhängig von des¬ sen zentrischer Lage zur Lage des Drahtes Es kommt somit zu einer symmetπεchen Mateπalabtragung entlang deε Durchmessers des Rohlo- ches
Weil das Werkstuck 16 gleichzeitig die Rotationsbewegung 25 und die ho¬ rizontale Oszillationsbewegung 23 ausfuhrt, wird durch den Vorschub des konischen Drahtes 6 das Material kreuzschhfformig auf den Enddurchmes- ser deε Werkεtückes abgetragen. Die Erfindung umfasεt dabei jedoch auch Varianten, bei denen zuεätzlich oder anstelle der Oszillation des Werkstückes der Draht oszilliert, wie weiter vorn angegeben.
Der Druckεensor 9 und der Zugsensor 10 fühlen im umgelenkten Draht beständig die auf ihn ausgeübten und von ihm weitergeleiteten Kräfte F, bzw. die Stellung des Drahtbogenε, die dieεer aufgrund der auf ihn aus- geübten Kräfte F einnimmt. Das sind die Kräfte, die über den Elektronikteil 28 zur oszillierenden Vorschub- und Rückzugεteuerung 7 des Drahtes durch den Schrittmotor 2 verwendet werden. Dabei werden die maximal zulässigen Kräfte F bzw. die daraus resultierenden Drahtbogenauslenkun- gen am Programmierteil so eingestellt, dasε der Materialabtrag am Werk¬ stück optimal wird und der flexible Drahtteil 14 nicht ausknickt.
Nach Beenden der Honoperation fährt der Spindelwagen 18 in die Lade- /Ent-Iadepoεition 21 , wo daε Werkεtück 16 automatiεch in einen Sammel¬ behälter abgeworfen wird. Mit dem automatiεchen Laden eineε neuen Werkεtückes kann der beschriebene Zyklus wiederholt werden.
Der Text der Prioritätsanmeldung CH-109/96 gilt ebenεo wie der Deutsche Text, der dieser Übersetzung zugrundeliegt, als per Referenz hierin einge¬ fügt.

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere Honen von Rohlochern, insbe¬ sondere von Kleinstlochern in Rohlingen - insbesondere aus harten Mate¬ rialien - mittels eineε Drahteε unter einer oεzilherenden Translationsbewe- gung zwischen Rohling und Draht, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht maschinell freifliegend ms Rohloch eingeführt und entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt relativ zum Rohling vorgeschoben wird
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Translationsbewegung durch eine Bewegung des Rohliπgε relativ zum Draht erzeugt wird, wobei die Frequenz der Bewegung vorzugεweiεe zwi- εchen 0,1 Hz und kHz-Bereich, insbesondere zwiεchen 1 Hz und 1 kHz liegt
3 Verfahren nach Anεpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daεε der Translationsbewegung eine Rotationsbewegung zwischen Draht und Roh¬ ling uberiagert wird, indem entweder der Rohling, der Draht oder beide re- lativ zueinander um deren Achse - gegebenenfalls oszillierend - gedreht werden, wobei die Relativdrehzahl vorzugεweiεe 5000 bis 100000 U/min, insbesondere ungefähr ca 10000 bis 60000 U/min betragt
4 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dasε die auf den Hondraht einwirkenden Zug- und/oder
Druckkräfte bzw εich auε diesen Kräften ergebenden Verformungen des Drahtes gemesεen und zur Steuerung der oszillierenden Arbeitsbewegung bzw des Relativvorschubs zum Rohling verwendet werden
5 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass dem Draht an seinem dem Rohling zuwendbaren En¬ de eine konische Anschragung aufgebracht wird, wobei vorzugεweise der Draht bzw insbeεondere die konische Anschragung mit einer Schleifpaste oder mit feεt anhaftendem Schieifmateπal verεehen wird
6 Verfahren nach einem der vorhergehenden Anεpruche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Rohling an einer Lade-/Ent-ladestatιon geladen und anεchhesseπd zu einer Arbeitsεtation verfahren wird, dass er an die¬ ser Station wahrend der Bearbeitung translatoπsch und/oder rotativ be- wegt wird, und dass er zum Entladen zur Lade-/Entladestatιon zuruckver- fahren wird
7 Verfahren nach einem der vorhergehenden Anεpruche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daεs die erwähnten Verfahrensεchπtte automatiεch - mε- besondere elektronisch - "gesteuert und ausgeführt werden, und/oder dass der Draht aus einem Magazin (5) ablaufend zugeführt und vorzugsweise in einer Drahtvorbereitungseinrichtung unter Zugspannung, Wärmeeinwir¬ kung und/oder elektrischem Strom vorbereitet bzw. nach Abnutzung abge- trennt wird, wobei die Abnutzung vorzugεweise durch Messen von Vor¬ schubparametern, insbesondere von der Durchdringungszeit durch ein Rohloch, den dabei auftretenden Kräften bzw. Widerständen usw. erfasst wird.
8. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherge¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dasε sie einen Antrieb (2, 3, 4, 8) für den Drahtvorschub, wenigstens einen Drucksensor (9)und/oder einen Zugsenεor (10) und vorzugsweise eine Schleifmittelaufbringein¬ richtung (11 , 12, 13) für den Draht (6, 14, 15) aufweist.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dasε ein weite¬ rer Antrieb (19, 20) zum horizontalen Verfahren eineε Spindelwagens (18) mit einer Spindel (17) zur Aufnahme des Rohlings (16) vorgesehen ist, wobei die Spindel (17) von einem Antrieb (24), vorzugsweise einem Elektromotor rotierbar (25) - gegebenenfalls oszillierend - antreibbar ist.
10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dasε ein Steuerschrank (26) mit Pneumatikteil (27), Elektronikteil (28) und Programmierteil (29) zum vollautomatischen Betrieb der Maεchine dient, wobei vorzugεweiεe eine Qualitätεkontrolleinrichtung integriert iεt, die fehlerfrei Rohlinge von fehlerhaften trennt und/oder fehlerfrei bearbeitete Werkstücke von fehlerhaften trennt.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass sie zusätzlich mit einer automatischen Ladevorrichtung für die Rohlinge (16) und einer Abschneidevorrichtung für abgenutzten Draht (6) und/oder einer Drahtvorbereitungseinrichtung versehen ist.
12. Maschine nach einem der Ansprüche 8 biε 11 , dadurch gekenn- zeichnet, dass sie eine Drahtvorschubeinheit umfasst, die einen Zahn¬ riemen (3a) und wenigstens eine Mitnahmerolle (6a) aufweist, zwischen welchen der Draht (4a) führbar ist, wobei der Draht (4a) im Betriebszu- εtand die Mitnahmerolle (6a) über wenigεtens 45°, vorzugsweise über wenigstenε 90° umschlingt, und wobei gegebenenfalls der Zahnriemen (3a) mittels Federelement (8a) und Spannrolle (2a) vorgespannt ist.
13. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dasε εie wenigεtens zwei Klemmbackengreifer umfasst, die durch eine Übergreifsteuerung gesteuert sind, wobei die Klemmbacken- greifer zur Erzeugung einer linearen Oεzillation linear verεchiebbar sind und/oder wobei die Klemmbackengreifer so ausgebildet sind, dass sie ei¬ nen alternierenden Vorschub mit einer bearbeitungsfördernden Ruckfre¬ quenz ermöglichen.
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbackengreifer um die Achse des Drahteε drehbar sind oder parallele Backen umfasεen, die parallel zueinander εo verschiebbar sind, dass der Draht um seine Achεe in eine - insbesondere oszillierende - Rotation ver- setzbar ist.
15. Maεchine nach einem der Anεprüche 8 bis 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, dasε εie eine Schleifmittelzufuhr (3d;9d;19d) für den Draht (2d;13d) umfasst , die konzentrisch zu diesem angeordnet ist und vor- zugsweise eine, gemessen an der Schleifmittelaustragsbohrung (3d;7d) dünnere, durch den Draht durchεetzte und der Drahtzuführung zuge¬ wandte Abstreifbohrung (5d;10d) aufweist, und dass vorzugsweise im Ge¬ genstrom zur Schleifmittelzuführung eine Spülmittelströmung, insbesonde¬ re durch eine Luftzufuhr (11 d) erzeugbar ist, die Schleifmittel vom Draht entfernt.
16. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass sie eine Schleifmittelzufuhr (19d) umfasεt, die neben dem Draht angeordnet ist und zum Rohloch bzw. Werkstück (14d) schwenkbar ist, oder eine flexibles Einspritzdüse (15d) aufweist, so dass bei rückgezo¬ genem Draht Schleifmittel in die Bohrung einspritzbar ist.
17. Maεchine nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass vor der Werkstückaufnahme bzw. vor dem Rohling (4g) eine Drahtführung (2g) zur Zentrierung des Drahteε (1 g) vorgeεehen iεt, die vorzugsweise als Luftdüse mit Druckluftanschluεε (5g) ausgebildet ist, und/oder dass zwischen dem Drahtvorschub und dem Werkstück (4g) ein Drahtendesensor (3g;5h-Fig.10;11 ) zur Referenzierung angeordnet bzw. einschwenkbar ist.
18. Maschine nach einem der Ansprüche 8 biε 17, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass sie umfaεst: einen geεteuerten Drahtvorεchub, eine Zug- Druckmeεεεtation für den Draht, eine Drahtvorbereitungsstation mit Trennvorrichtung und Konusapplikator; eine Schleifmittelaufbring- oder Einspritzstation, eine - gegebenenfalls in die Schleifmittelaufbringstation integrierte - Drahtführung, eine fernbedienbare Werkstückeinεpannvor- richtung, einen Antrieb zur Rotation der Werkεtückεpannvorrichtung und wenigεtenε einen Antrieb für daε Erzeugen einer Relativ-Längs-Oszillation zwischen Werkstück und Draht, wobei alle Steuerungen vorzugsweise mittels einer gemeinsamen Steuerung kontrollierbar sind.
19. Drahtvorbereitungseinrichtung an einer Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dasε εie über eine Heizhülse und wenigstens eine Spannvorrichtung an einer Seite der Heizhülse verfügt, die im Betriebszustand durch den Draht durchsetzt sind, und dass vorzugsweise im Bereich der Heizhülse Einrichtungen zum Anle¬ gen einer elektrischen Spannung an den Draht und/oder die Hülse vorge- sehen sind.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 01 . Oul i 1997 (01 .07.97) eingegangen , ursprüngl iche Ansprüche 1 und 6-8 geändert ; neuer Anspruch 20 hi nzugefügt ; al le weiteren Ansprüche unverändert ( 3 Seiten) ]
1 . Verfahren zum Bearbeiten, insbesondere Honen von Rohlöchern, insbesondere von Kleinstlöchern in Rohlingen - insbesondere aus harten Materialien - mittels eines Drahtes unter einer oszillierenden Translationsbewegung zwischen Rohling und Draht, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht maschinell freifliegend ins Rohloch eingeführt und entsprechend dem Bearbeitungsfortschritt relativ zum Rohling gestossen bzw. vorgeschoben wird .
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Translationsbewegung durch eine Bewegung des Rohlings relativ zum Draht erzeugt wird, wobei die Frequenz der Bewegung vorzugsweise zwischen 0, 1 Hz und kHz-Bereich, insbesondere zwischen 1 Hz und 1 kHz liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Translationsbewegung eine Rotationsbewegung zwischen Draht und Rohling überlagert wird, indem entweder der Rohling, der Draht oder beide relativ zueinander um deren Achse - gegebenenfalls oszillierend - gedreht werden, wobei die Relativdrehzahl vorzugsweise 5000 bis 100000 U/min, insbesondere ungefähr ca 10000 bis 60000 U/min beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Hondraht einwirkenden Zug- und/oder Druckkräfte bzw. sich aus diesen Kräften ergebenden Verformungen des Drahtes gemessen und zur Steuerung der oszillierenden Arbeitsbewegung bzw. des Relativvorschubs zum Rohling verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Draht an seinem dem Rohling zuwendbaren Ende eine konische Anschragung aufgebracht wird, wobei vorzugsweise der Draht bzw. insbesondere die konische Anschragung mit einer Schleifpaste oder mit fest anhaftendem Schleifmaterial versehen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling an einer vom Draht entfernten Lade- /Ent-Iadestation geladen und anschliessend zu einer Arbeitsstation verfahren wird, dass er an dieser Station während der Bearbeitung translatorisch und/oder rotativ bewegt wird, und dass er zum Entladen zur Lade-/Entladestation zurückverfahren wird .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Verfahrensschritte automatisch - insbesondere elektronisch - gesteuert und ausgeführt werden, und/oder dass der Draht aus einem Magazin (5) ablaufend zugeführt und vorzugsweise in einer Drahtvorbereitungseinrichtung unter Zugspannung, Wärmeeinwirkung und/oder elektrischem Strom vorbereitet bzw. nach Abnutzung abgetrennt wird, wobei die Abnutzung vorzugsweise durch Messen von Vorschubparametern, insbesondere von der Durchdringungszeit durch ein Rohloch, den dabei auftretenden Kräften bzw. Widerständen usw. durch ein Drahtkraftmessmodul erfasst wird.
8. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Stossantrieb (2, 3, 4, 8) für den Draht, wenigstens einen Draht- Stosskraftsensor (9, 1 0) und vorzugsweise eine
Schleifmittelaufbringeinrichtung ( 1 1 , 1 2, 1 3) für den Draht (6, 1 4, 1 5) aufweist.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Antrieb ( 1 9, 20) zum horizontalen Verfahren eines
Spindelwagens ( 1 8) mit einer Spindel ( 1 7) zur Aufnahme des Rohlings ( 1 6) vorgesehen ist, wobei die Spindel ( 1 7) von einem Antrieb (24), vorzugsweise einem Elektromotor rotierbar (25) - gegebenenfalls oszillierend - antreibbar ist.
10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerschrank (26) mit Pneumatikteil (27), Elektronikteil (28) und Programmierteil (29) zum vollautomatischen Betrieb der Maschine dient, wobei vorzugsweise eine Qualitätskontrolleinrichtung integriert ist, die fehlerfrei Rohlinge von fehlerhaften trennt und/oder fehlerfrei bearbeitete Werkstücke von fehlerhaften trennt.
1 1 . Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich mit einer automatischen Ladevorrichtung für die Rohlinge ( 1 6) und einer Abschneidevorrichtung für abgenutzten Draht (6) und/oder einer Drahtvorbereitungseinrichtung versehen ist.
Die übrigen Ansprüche 1 2- 1 9 bleiben unverändert.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahkraftmessmodul im Anschluss an die Bearbeitung von Rohlingen für das kraftüberwachte Einfädeln einer Glasfaser in wenigstens eine der bearbeiteten Bohrungen und/oder beim definierten Brechen einer Glasfaser unter einer definierten Zugspannung eingesetzt wird.
PCT/EP1997/000167 1996-01-16 1997-01-16 Verfahren und maschine zum bearbeiten von löchern WO1997026113A1 (de)

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CH109/96 1996-01-16
CH10996A CH691442A5 (de) 1996-01-16 1996-01-16 Verfahren und Maschine zum Honen von Kleinstlöchern.

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