DE19638105A1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere zum Schweißen oder Kleben, wobei ein Werkzeug an einer Führungsplatte befestigt ist, die über eine steuerbare Halterung entsprechend der auszuführenden Bearbeitung über das Werkstück geführt wird.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Schneiden oder Schweißen mittels Laserstrahlung und zum Aufbringen von Klebestreifen mittels einer Klebepistole.

Schneid- oder Schweißvorgänge mittels Laserstrahlung werden insbesondere dann verwendet, wenn saubere Schneidkanten bzw. Schweißnähte mit präziser Ansteuerung hergestellt werden müssen. Üblicherweise wird dabei der Laserkopf im Abstand über das zu bearbeitende Werkstück geführt, in welches bei­ spielsweise kreisförmige Aussparungen eingearbeitet werden sollen. Der Laser ist dazu an einer Halterung befestigt, die beispielsweise eine Führungsplatte aufweist, die in einer zum Werkstück parallelen Ebene, üblicherweise der waagrechten Ebene, mit Hilfe zweier Motoren geführt wird, deren Wirkungs­ achsen senkrecht aufeinander stehen, so daß durch die Überla­ gerung der beiden von den Motoren ausgehenden Verschiebebewe­ gungen die entsprechende Bearbeitung des Werkstückes erfolgt. Die exakte Ansteuerung sowohl in elektronischer als auch in mechanischer Hinsicht der mit dem Laserkopf verbundenen Führungsplatte ist aufwendig und störanfällig. Das Gleiche gilt für das Anbringen von Klebenähten.

Aus der DE C 4410039 ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken bekannt, insbesondere zum Schneiden oder Schweißen mittels Laserstrahlung, wobei die Halterung für den Laserkopf aus einer Buchse besteht, die in senkrechter Rich­ tung verschiebbar und feststellbar an einer Tragsäule ange­ ordnet ist aus einem fest mit der Buchse verbundenen Flansch besteht, aus einer ersten Welle, die um eine erste senkrechte Drehachse drehbar in dem Flansch gelagert mit einem Drehan­ trieb verbunden ist und aus einer um eine zweite senkrechte Drehachse drehbaren zweiten Welle besteht, die fest mit der Führungsplatte für den Laserkopf verbunden ist sowie aus einem Verbindungssteg, dessen eines Ende über eine waagrechte erste Achse mit der ersten Welle gelenkig verbunden ist und dessen anderes Ende über eine waagrechte zur ersten Achse parallelen zweiten Achse mit der zweiten Welle verbunden ist.

Diese Vorrichtung bietet den Vorteil einer erheblichen Ver­ einfachung der Anforderungen an die Halterung und an die Steueranordnung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere zum Schneiden und Schweißen mittels Laserstrahlung oder zum Kleben zu schaffen, die bei gleicher Präzision noch einfacher im Aufbau und daher billiger in den Herstellungskosten ist.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteil­ hafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil einer weiteren Vereinfachung des mechanischen Aufbaus und der mechanischen Führung der Halterung; die erfindungsgemäß vor­ gesehene drehbar gelagerte, mit einem Antrieb verbundene Scheibe zusammen mit der drehbaren exzentrisch in der Scheibe angeordneten Exzenterwelle, die über ein Winkelstück mit der Führungsplatte verbunden ist, bietet eine besonders hohe Prä­ zision bei der Bearbeitung des Werkstückes, verbunden mit einem einfachen Aufbau und einer vereinfachten Ansteuerung der beiden Antriebe für die Scheibe und für die Exzenter­ welle.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung naher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dar­ gestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit abgenommener Führungsplatte.

In den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind, ist schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt zur Führung eines Werkzeuges, bei­ spielsweise eines Laserkopfes 9, der an einem Tragarm 8 befestigt ist. Der Tragarm 8 ist mit einer Führungsplatte 7 verbunden, die eine zweidimensionale Bewegung in einer im wesentlichen waagrechten Ebene durchführen kann, wie es durch den Doppelpfeil in Fig. 1 angedeutet ist. Der Laserkopf 9 eignet sich insbesondere dafür, kreisförmige Ausschnitte in einem Werkstück, beispielsweise einem Blech, herzustellen.

Tragarm und Führungsplatte sind in einer Konsole 2 gelagert, wobei die Führungsplatte 7 über ein Verbindungsstück 6 mit dem oberen, sich im wesentlichen in senkrechter Richtung er­ streckenden und von einem Kugellager aufgenommen Zapfen eines Winkelstücks 11 in Verbindung steht. Der mit dem Zapfen fest verbundene, sich im wesentlichen in waagrechter Richtung er­ streckende Abschnitt des Winkelstücks 11 ist mit einer sich im wesentlich senkrecht erstreckenden Exenterachse 4 fest verbunden, die von einem Drehantrieb 5 in Drehungen versetzt wird.

Mit 1 ist eine über Kugellager in der Konsole 2 gelagerte drehbare Scheibe bezeichnet, die eine exzentrisch angeordnete Aussparung 13 aufweist, welche von der Exzenterachse 4 durch­ setzt wird.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ist die Scheibe 1 mit einem Antrieb 3 verbunden, wobei sie zu diesem Zweck einen Zahnkranz 10 aufweisen kann, der von einem Antriebsriemen 12 beaufschlagt wird.

Da die Scheibe 1 von einem ersten Antrieb 3 in Drehungen ver­ setzt werden kann und die Exzenterwelle 14 ebenfalls von einem eigenen Antrieb 5 in Drehungen versetzt werden kann, und da die Exzenterwelle 4 über das Winkelstück 11 und das Verbindungsstück 6 mit der Führungsplatte 7 verbunden ist, kann durch geeignete Ansteuerung der beiden Antriebe, z. B. Elektromotoren, eine beliebige x- Y-Bewegung des Werkzeuges 9, z. B. eines Laserkopfes, in einer im wesentlichen waag­ rechten Ebene erfolgen, wie es in Fig. 1 durch den Vierfach-Pfeil unterhalb des Werkzeuges 9 angedeutet ist. Diese präzise Steuerung des Werkzeuges 9, das auch eine Klebepi­ stole sein kann, erfolgt auf besonders einfache und kostengünstige Weise durch die Überlagerung der durch die Scheibe 1 und die Exzenterwelle 4 zusammen mit dem Winkelstück 11 der Führungsplatte 7 übertragenen Bewegung.

Bei kreisförmiger Bearbeitung des Werkstücks wird der Kreisdurchmesser durch die Exzenterwelle 4 und das Winkelstück 11 in Verbindung mit dem Antrieb 5 eingestellt, wobei die Kreisbewegung durch die Scheibe 1 und den Antrieb 3 bewirkt wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbeson­ dere zum Schneiden, Schweißen oder Kleben wobei ein Werkzeug (9) an einer Führungsplatte (7) befestigt ist, die über eine steuerbare Halterung entsprechend der auszuführenden Bearbeitung über das Werkstück geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung aus ei­ ner in einer Konsole (2) drehbar gelagerten, mit einem Antrieb (3) verbundenen Scheibe (1) und aus einer dreh­ baren, eine exzentrisch in der Scheibe (1) angeordnete Aussparung (13) durchsetzenden Exzenterachse (4) be­ steht, die mit einem eigenen Antrieb (5) verbunden ist und die über ein Winkelstück (11) mit der Führungsplat­ te (7) für das Werkzeug verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterachse (4) ihre Bewegung der Führungs­ platte (7) über ein Verbindungsstück (6) überträgt.

3. Vorrichtung nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scheibe (1) mit einem Zahnkranz (10) versehen ist, der von einem Antriebsriemen (12) beauf­ schlagt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (9) ein Laser­ kopf ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (9) eine Kle­ bepistole ist.