Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
UNIVERSAL GRINDING STATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/004629
Kind Code:
A1
Abstract:
A universal grinding station has at least one workpiece carrier (2) and at least one grinding head (3) directly mounted on a L-shaped grinding table (1) by means of guiding grooves (4) that intersect each other at right angles. Two parallel guiding grooves (4) intersect a third guiding groove (4) at right angles, thus forming an F. Both the workpiece carrier (2) and the grinding head (3) may be moved along the guiding grooves (4). The grinding head (3) has a pillar (5) and a grinding spindle unit (6). The grinding head pillar (5) is revolvingly secured by means of a revolving disk (8) on a base plate (7) linked to the guiding groove (4). The grinding spindle unit (6) is revolvingly arranged by means of a revolving disk (10) on a vertically movable table (9) guided along one side of the grinding head column. The vertical advance of the grinding spindle unit along the Z axis is ensured by the table (9) guided at one side of the grinding head pillar (5). The grinding head pillar itself rotates around the Z axis through an angle omega. The grinding spindle unit may rotate through an angle around the X2 axis and in an advantageous embodiment it may be moved by means of a slide along the Y2 axis. The grinding spindle unit (11) has a grinding spindle (12) to both ends of which grinding wheels (13) may be secured. A thrusting block (11) co-operates with an integrated fine thrust thread to move the grinding head (3) along the guiding groove (4).

Inventors:
HALLER HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/002547
Publication Date:
February 16, 1995
Filing Date:
August 01, 1994
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
STRAUSAK AG (CH)
HALLER HUBERT (DE)
International Classes:
B23Q1/01; B24B41/02; (IPC1-7): B23Q1/01; B24B41/02
Foreign References:
GB1596362A1981-08-26
DE3711895A11988-10-27
EP0406775A21991-01-09
EP0328034A21989-08-16
DE1023122B1958-01-23
DE9208584U11992-09-24
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. UniversalschleifStation zum schleifenden Bearbeiten von Werkstücken, mit einem Schleiftisch (1), einem Werk¬ stückträger (2) und einem Schleifköpf (3), wobei am Schleiftisch (1) Führungs und Montagenuten (4) zur Fixierung des Werkstückträgers und des Schleifkopfs vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleiftisch (1) in Draufsicht Lförmig gestaltet ist, und daß in einem Schenkel des L zwei parallele Führungsnuten für die Montage eines Werkstückträgers (2) oder eines Schleifköpfs (3) und im zweiten Schenkel des L eine die beiden parallelen Führungsnuten (4) senkrecht schneidende Führungsnut (4) gleicher Geome¬ trie eingearbeitet sind.
2. UniversalschleifStation nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet daß der Werkzeugträger und/oder der Schleifköpf (3) über eine Flachtischführung, eine Kreuztischführung, oder ähnliche Verschiebeelemente auf dem Schleiftisch (1) montierbar sind.
3. UniversalschleifStation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifköpf (3) aus einer Schleifköpfsäule (5) und einer Schleifspindeleinheit mit Antrieb (6) besteht, wobei die Schleifköpfsäule (5) auf einer entlang einer ersten Achse (Y) verschiebbaren Grundplatte (7) über einen ersten Drehteller (8) um eine weitere Achse (Z) um den Winkel ω von vorzugsweise 360° in der Schleiftischebene drehbar montiert ist.
4. Universalschleifstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifköpfsäule (5) einen entlang der weiteren Achse (Z) verschiebbar geführten Tisch (9) hat, an dem ein weiterer Drehteller (10) befestigt ist, der eine auf der weiteren Achse (Z) senkrecht stehende Drehachse (X2) hat und eine Drehung um diese Achse um den Winkel θ von vorzugsweise 360° in der Ebene der Seite der Schleifköpfsäule (5) erlaubt.
5. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Drehteller (10) die Schleifspindeleinheit mit Antrieb (6) trägt, die vorzugsweise entlang ihrer Längsachse (Y2) auf dem Drehteller (10) verschiebbar ist.
6. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Bewegungsachsen (X, Y, Z, X2, Y2, ω, θ) der UniversalschleifStation Stelleinrichtungen zugeordnet sind.
7. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachsen (Y, Z, X2, Y2, ω, θ) programmgesteuert sind.
8. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der paralle len Führungsnuten (4) nicht kleiner ist als das größere Maß von Länge oder Breite der die Schleifköpfsäule (5) tragenden Grundplatte (7) , und daß auf den Führungsnu¬ ten (4) bzw. auf dem Schleiftisch (1) ein oder mehrere Werkzeugträger (2) bzw. ein oder mehrere Schleifköpfe (3) montiert werden können, je nach Erfordernis des Arbeitsvorganges.
9. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsnut (4) ein Maßstab zugeordnet ist.
10. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Werk¬ stückträgers (2) und/oder des Schleifköpfs (3) Schub¬ blöcke (11) vorgesehen sind, die sich in den Führungs nuten (4) abstützen und über ein FeinSchubgetriebe verfügen.
11. UniversalschleifStation nach einem der Ansprüche 110, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindeleinheit (6) eine Schleifspindel (12) hat, die zu beiden Seiten mit einer Schleifscheibe (13) bestückbar ist.
Description:
Universal-SchleifStation

Die Erfindung betrifft eine Universalschleifstation mit Schleiftisch, Werkstückträger und Schleifköpf, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind SchleifStationen bekannt, die einen T-förmigen Schleiftisch aufweisen, der über zwei sich im rechten Winkel schneidende Führungsnuten verfügt. Auf diesen Führungsnuten kann ein Schleifkopf und/oder ein Werkstück- träger montiert werden, um ein Werkstück schleifend zu bearbeiten. Es hat sich gezeigt, daß diese SchleifStationen oftmals nicht in der Lage sind, die Bedürfnisse des Betrei¬ bers solcher SchleifStationen zu erfüllen. Denn bezogen auf die von der Schleifstation eingenommene Fläche bietet der Stand der Technik eine relativ begrenzte Anzahl an Varia¬ tionsmöglichkeiten bezüglich der Anordnung von Schleifkopf und/oder Werkstückträger. Entsprechend begrenzt ist dadurch auch der Grad der Ausbaustufen bekannter SchleifStationen. Gerade für Betriebe mittlerer Größe ist es jedoch ganz e- sentlich, beim Erwerb einer SchleifStation die Möglichkeit zu haben, die Schleifstation den wachsenden Bedürfnissen anpassen zu können.

Der Erfindung liegt gemäß der vorstehenden Nachteile die Aufgabe zugrunde, eine UniversalschleifStation in räumlich kompakter Bauweise zu schaffen, die so aufgebaut ist, daß sie bei kostengünstiger Herstellung eine Vielzahl von Aus¬ baustufen und damit bezüglich des Werkstücks eine Vielzahl von Berarbeitungsvorgängen zuläßt, ohne dabei von vornher- ein übermäßig Fläche zu beanspruchen, so daß ein wirt¬ schaftlicher Einsatz auch für kleinere Betriebe ermöglicht ist.

Die Lösung dieser umfangreichen Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Mit einem in Draufsicht L-förmi- gen Schleiftisch in dessen einem L-Schenkel zwei und im an- deren L-Schenkel eine Führungsnut eingearbeitet sind, wird eine größtmögliche Ausnutzung der verbrauchten Grundfläche erzielt. Darüberhinaus bietet eine L-förmige Fläche eine äußerst hohe Zahl an Kombinationsmöglichkeiten bei der Plazierung der eingesetzten Schleifköpfe und Werkstückträ- ger. Dabei wird der Forderung nach räumlich geringer Aus¬ dehnung gerade durch die Wahl einer L-förmigen Fläche am weitesten Rechnung getragen.

Die Universalschleifstation überläßt dem Benutzer vorteil- haft den Freiraum, die eingesetzten Schleifköpfe und Werk- stückträger direkt mit Hilfe der Führungsnuten auf dem Schleiftisch relativ zueinander zu plazieren. Der Grad der Automatisierbarkeit kann mit kann mit der Weiterbildung ge¬ mäß Anspruch 2 angehoben werden, indem - falls erforderlich - weitere Verschiebeelemente zur Montage herangezogen wer¬ den.

Der nach den Ansprüchen 3 bis 5 aus einer Schleifkopfsäule und einer Schleifspindeleinheit bestehende Schleifkopf ver- fügt vorteilhaft* über mindestens vier Freiheitsgrade, wo¬ durch einerseits bei einem schleifend zu bearbeitenden Werkstück alle denkbaren Positionen angesteuert werden kön¬ nen, und zum anderen in Kombination mit den beiden Frei¬ heitsgraden der Platzierung auf dem Schleiftisch und den möglichen Freiheitsgraden des Werkstückträgers eine Viel¬ falt von Bearbeitungsmöglichkeiten eröffnet werden.

Die gemäß Anspruch 6 jeder Bewegungsachse zugeordneten Stelleinrichtungen erlauben es der Universalschleifstation, vorteilhaft Verschiebungen entlang oder Drehungen um die Achsen selbstätig durchzuführen.

Die Wahlfreiheit, ob entsprechend Anspruch 7 ein Arbeits¬ vorgang vollständig von Hand gesteuert werden soll, oder ob die Möglichkeit der programmierbaren Steuerung der Bewegun¬ gen ausgeschöpft wird gibt dem Benutzer vorteilhaft das ganze Spektrum von kostengünstiger bis vollautomatischer Steuerung an die Hand. Zudem bietet die Option, Arbeitsvor¬ gänge computergesteuert ablaufen zu lassen, den Vorteil, die beanspruchte Universal-Schleifstation in den normalen CNC gesteuerten Produktionsprozeß in bekannten Fertigungs- anlagen mit einzubinden.

Da die Montage von Schleiftischen und Werkzeugträgern mit¬ tels der Führungsnuten gemäß Anspruch 8 keine Begrenzung in der Anzahl der verwendeten Einheiten vorgibt und insbeson- dere durch die Definiton eines MindestabStandes der parallelen Führungsnuten in Abhängigkeit von der Grundplat¬ tengeometrie erreicht wird, daß zwei oder mehr Schleifköpfe und/oder Werkstücktträger direkt nebeneinander plazierbar sind, kann vorteilhaft für jeden Anwendungsfall ein Optimum an eingesetzten Produktionsmitteln und den damit bearbeite¬ ten Werkstücken erzielt werden, wobei ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich möglicher Ausbaustufen der SchleifStation gegeben ist.

Gemäß Anspruch 9 ist jeder Führungsnut ein Maßstab zugeord¬ net, wodurch vorteilhaft sichergestellt ist, daß im Handbe¬ trieb die absolute Platzierung auf dem Schleiftisch als auch die relative Platzierung der Schleifköpfe und/oder Werkstückträger zueinander problemlos kontrolliert werden kann.

Zum Verschieben der Schleifköpfe und/oder der Werkstückträ¬ ger sind gemäß Anspruch 10 Schubblöcke vorgesehen. Dies birgt den Vorteil, daß in Kombination mit dem genannten Fein-Schubgetriebe eine absolut präzise Positionierung der Schleifköpfe und/oder Werkstückträger längs der Führungsnu¬ ten erfolgen kann.

Die nach Anspruch 11 beidseitig mit Schleifscheiben be¬ stückbare Schleifspindel der Schleifspindeleinheit bietet dem Nutzer in Kombination mit der Drehbarkeit der Schleif- spindeleinheit positiv die Möglichkeit zwei Arbeitsgänge mit verschiedenen Schleifscheiben direkt hintereinander ohne störenden Werkzeugwechsel durchführen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 schematisch vereinfacht eine dreidimensionale Ge- samtsicht der UniversalschleifStation und

Figuren 2-12 Darstellungen von weiteren Aufbaumöglichkei¬ ten der Schleifstation in unterschiedlichen Ausbaustufen

Bei der erfindungsgemäßen Universalschleifstation sind auf einem Schleiftisch 1 ein Werkstückträger 2 und ein Schleif¬ kopf 3 direkt mittels sich rechtwinklig schneidender Füh¬ rungsnuten 4 montiert. Der Schleifköpf 3 besteht aus einer Schleifköpfsäule 5 und einer Schleifspindeleinheit 6 , wobei die Schleif öpfsäule 5 auf einer Grundplatte 7, welche mit der Führungsnut 4 verbunden ist, durch eine Drehscheibe 8 drehbar befestigt ist. Die Schleifspindeleinheit 6 ist an einem vertikal verschiebbaren Tisch 9, der entlang einer Seite der Schleifkopfsäule geführt wird, mittels einer Drehscheibe 10 drehbar angebracht. Ein Schubblock 11 dient mit einem integrierten Fein-Schubgewinde zur Verschiebung des Schleifköpfs 3 entlang der Führungsnut . Die Schleif¬ spindeleinheit 11 verfügt über eine Schleifspindel 12 an deren beiden Enden Schleifscheiben 13 befestigt werden können.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Werkstückträger 2 entlang der Führungsnut 4 in X-Achsenrichtung und der Schleifkopf 3 entlang der Führungsnut 4 in Y-Achsenrichtung verschiebbar. Die Höhenzustellung der Schleifspindeleinheit erfolgt längs der Z-Achse mittels des an einer Seite der Schleifköpfsäule 5 geführten Tischs 9. Die Schleifköpfsäule selbst ist mittels des Drehtellers 8 um die Z-Achse um einen Winkel ω drehbar. Die Schleifspindeleinheit ist durch den weiteren Drehteller 10 um einen Winkel θ um die X2- Achse drehbar und kann in einer vorteilhaften Ausführungs- form mittels eines Schlittens entlang der Y2-Achse verscho¬ ben werden.

Figur 2 zeigt die Zustellmöglichkeiten der Universal- schleifStation mit einer zusätzlichen Schleifspindelein- heitzustellung. Die Schleifspindeleinheit ist hierbei über den Drehteller auf einem Adapter montiert, der eine Ver¬ schiebebewegung entlang der Achse V quer zur Höhenachse der Schleifköpfsäule ermöglicht. Der Adapter ist über eine Schwalbenschwanzführung an der Schleifköpfsäule festgelegt.

Figur 3 zeigt die Variante gemäß Fig. 2 mit der Variation, daß keine SchleifspindelkopfZustellung (Achse V) möglich ist.

Figur 4 veranschaulicht eine Aufbaumöglichkeit der Univer¬ salschleifstation mit dem Schleifkopf auf der linken Füh¬ rungsnut und einem einem Werkstückträger auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.

Figur 5 zeigt eine Aufbaumöglichkeit der Universal¬ schleifstation mit dem Schleifkopf auf der linken Führungs¬ nut und einem Universal-Fräser-Schleifgerät zum Werkzeug¬ schleifen auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.

Figur 6 entspricht der Darstellung gemäß Fig. 5 und zeigt eine weitere Ausbaustufe der Universalschleifstation mit

dem Schleifkopf auf der linken Führungsnut und einer Magnetplatte auf einer einfachen Flachtischführung zum Flachschleifen eines Werkstücks auf der dazu quer verlau¬ fenden Führungsnut.

Figur 7 stellt eine weitere Aufbaumöglichkeit der Univer¬ salschleifstation dar, mit dem Schleifköpf auf der linken Führungsnut und einem Schraubstock auf einer einfachen Flachtischführung zum Flachschleifen eines Werkstücks auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.

Figur 8 veranschaulicht eine Aufbaumöglichkeit der Univer¬ salschleifstation mit dem Schleifkopf auf der linken Füh¬ rungsnut und einem Kreuztisch zum Schleifen von Werkstücken auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.

Figur 9 zeigt eine Aufbaumöglichkeit der Universal¬ schleifstation mit dem Schleifkopf auf der linken Führungs¬ nut und einem Universal-Fräserschleifapparat zum Werkzeug- schleifen auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut. Die Achsen des Universal-Fräser-Schleifapparats sind vorzugs¬ weise programm- bzw. numerisch gesteuert.

Figur 10 zeigt eine Aufbaumöglichkeit der Universal- schleifstation mit dem Schleifkopf auf der linken Führungs¬ nut und einem Schraubstock oder einer Magnetplatte auf einem CNC-gesteuerten Kreuztisch zum Flach- oder Profil¬ schleifen auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 11 handelt es sich um eine Aufbaumöglichkeit der Universalschleifstation mit dem Schleifkopf auf der quer verlaufenden Führungsnut und dem Werkstückträger im Schnittpunkt der rechten Führungsnut und der quer verlaufenden Führungsnut.

Figur 12 schließlich veranschaulicht eine Aufbaumöglichkeit der Universalschleifstation mit dem Schleifkopf auf der

rechten Führungsnut und dem Werkstückträger auf der dazu quer verlaufenden Führungsnut.