DE102012020572A1 - Apparatus for linear motion driving of machining tool e.g. cutting torch, has first lever arm which is set in engagement with force transmission element, and second lever arm that is supported under action of signal generator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die lineare Bewegung eines Bearbeitungswerkzeugs bezüglich eines Werkstücks gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive device for the linear movement of a machining tool with respect to a workpiece according to the preamble of claim 1.
Solche Antriebsvorrichtungen werden insbesondere dazu verwendet, ein Schneidgerät wie beispielsweise einen Schneidbrenner auf die gewünschte Arbeitshöhe über einem unter dem Schneidwerkzeug befindlichen Werkstück zu bringen. Die Bewegung des Schneidwerkzeugs erfolgt dabei linear in vertikaler Richtung. Insbesondere ist es in der Praxis häufig erforderlich, während des Schneidvorgangs den Abstand zum Werkstück nachzuregeln. Der größte Hub der Antriebsvorrichtung erfolgt in der Regel aber bei der ersten Einstellung des Abstands, der sogenannten Erstfindung. Die Erstfindung wird am einfachsten durch ein taktiles Verfahren vorgenommen, bei dem das Schneidwerkzeug bis zur Anlage auf dem Werkstück auf dieses zubewegt wird. Somit ist der Abstand Null klar definiert und durch Zurückziehen des Schneidwerkzeugs vom Werkstück kann mittels eines Weggebers ein gewünschter Abstand sehr genau eingestellt werden. Ein Schneidbrenner weist jedoch ein nicht zu vernachlässigendes Gewicht von oftmals mehr als 10 Kg auf, sodass er beim Aufsetzen auf das Werkstück dieses beschädigen kann. Insbesondere wenn mittels eines Schneidbrenners ein dünnes Blech geschnitten werden soll, kann dieses bei der Erstfindung des Abstands durch ein Aufsetzen des Schneidbrenners ernsthaft beschädigt werden. Zum Eigengewicht des Schneidwerkzeugs kommt dann noch die Kraft hinzu, mit der die Antriebsvorrichtung das Schneidwerkzeug auf das Werkstück drückt, bevor der Vorschub abgeschaltet wird.Such drive devices are used in particular to bring a cutting device such as a cutting torch to the desired working height above a workpiece located below the cutting tool. The movement of the cutting tool takes place linearly in the vertical direction. In particular, it is often necessary in practice to readjust the distance to the workpiece during the cutting process. The largest stroke of the drive device is usually but at the first setting of the distance, the so-called Erstfindung. The Erstfindung is most easily made by a tactile method in which the cutting tool is moved to the plant on the workpiece to this. Thus, the distance zero is clearly defined and by retracting the cutting tool from the workpiece, a desired distance can be set very accurately by means of a displacement sensor. However, a cutting torch has a not inconsiderable weight of often more than 10 kg, so that it can damage when placed on the workpiece this. In particular, when a thin sheet is to be cut by means of a cutting torch, this can be seriously damaged in the initial determination of the distance by placing the cutting torch. The weight of the cutting tool is then added to the force with which the drive device presses the cutting tool on the workpiece before the feed is turned off.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Beschädigung des Werkstücks besser vermieden werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a drive device of the type mentioned in such a way that damage to the workpiece can be better avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a drive device with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass bei einem Aufsetzen des Bearbeitungswerkzeugs auf dem Werkstück der erste Hebelarm sofort entlastet wird und sich dadurch die Kraft, mit der der zweite Hebelarm auf dem Schlitten lastet, deutlich verringert. Diese Verringerung der Kraft kann vom Signalgeber aufgenommen und in ein Signal zur Abschaltung der Antriebseinrichtung umgesetzt werden, so dass der Vorschub des Bearbeitungswerkzeugs zum Werkstück hin sofort unterbunden wird und keine zusätzliche, von der Antriebseinrichtung aufgebrachte Kraft auf das Werkstück übertragen wird. Dabei wird besonders bevorzugt, dass der Schlitten ein elastisch verformbares, vom zweiten Hebelarm kraftbeaufschlagtes Rückstellelement aufweist, dessen Rückstellkraft der vom zweiten Hebelarm auf den Signalgeber wirkenden Kraft entgegen wirkt. Durch diese Maßnahme kann nicht nur die Ausübung einer von der Antriebseinrichtung aufgebrachten Antriebskraft auf das Werkstück vermieden werden, sondern es kann auch die durch das Gewicht des Bearbeitungswerkzeugs auf das Werkstück ausgeübte Kraft teilweise oder nahezu ganz kompensiert werden.The invention is based on the idea that when placing the machining tool on the workpiece, the first lever arm is immediately relieved and thereby significantly reduces the force with which the second lever arm rests on the carriage. This reduction of the force can be absorbed by the signal generator and converted into a signal for switching off the drive device, so that the feed of the machining tool to the workpiece is immediately suppressed and no additional, applied by the drive means force is transmitted to the workpiece. It is particularly preferred that the carriage has an elastically deformable, kraftbeaufschlagtes from the second lever arm restoring element whose restoring force of the second lever arm acting on the signal generator counteracts force. By this measure, not only the exercise of a force applied by the drive means driving force can be avoided on the workpiece, but it can also be partially or almost completely compensated by the force exerted by the weight of the machining tool on the workpiece force.
Zweckmäßig ist der zweite Hebelarm auf dem Rückstellelement abgestützt. Dies ist technisch einfach zu realisieren. Es wird zudem bevorzugt, dass die Rückstellkraft des Rückstellelements auf einen vorgegebenen Wert einstellbar ist. Dieser Wert kann abhängig von der Belastbarkeit des Werkstücks gewählt werden, so dass ein leicht beschädigbares Werkstück durch größtmögliche Kompensation der Gewichtskraft des Bearbeitungswerkzeugs beim Aufsetzen auf das Werkstück durch das Rückstellelement entlastet wird.Suitably, the second lever arm is supported on the return element. This is technically easy to implement. It is also preferred that the restoring force of the return element is adjustable to a predetermined value. This value can be selected depending on the load capacity of the workpiece, so that an easily damaged workpiece is relieved by the maximum possible compensation of the weight of the machining tool when placed on the workpiece by the return element.
Zweckmäßig übt dabei die Rückstellkraft auf den zweiten Hebelarm ein Drehmoment aus, das kleiner und vorzugsweise nur geringfügig kleiner ist als das Drehmoment, das das Kraftübertragungselement auf den ersten Hebelarm ausübt.Expediently, the restoring force on the second lever arm exerts a torque which is smaller and preferably only slightly smaller than the torque which exerts the force-transmitting element on the first lever arm.
Das Rückstellelement ist vorteilhaft eine Feder, vorzugsweise eine als Druckfeder ausgebildete Schraubenfeder, auf der der zweite Hebelarm abgestützt ist. Durch Kompression der Druckfeder wird die Rückstellkraft aufgebracht.The return element is advantageously a spring, preferably designed as a compression spring coil spring on which the second lever arm is supported. By compression of the compression spring, the restoring force is applied.
Zweckmäßig ist der erste Hebelarm am unteren Ende eines vertikal verlaufenden Langlochs im Kraftübertragungselement abgestützt. Sitzt das Bearbeitungswerkzeug auf dem Werkstück auf, so kann sich das Kraftübertragungselement gegenüber dem ersten Hebelarm noch ein Stück weit weiterbewegen ohne den Schlitten mitzunehmen, indem sich der erste Hebelarm vom unteren Ende des Langlochs abhebt, bis die Antriebseinrichtung zum völligen Stillstand gekommen ist. Dabei weist das Kraftübertragungselement zweckmäßig einen Zahnriemen und eine auf den Zahnriemen aufgeschobene, das Langloch aufweisende Spange auf. Die Spange kann dabei aus einem stabileren Material, beispielsweise aus Metall, gefertigt werden, während der Zahnriemen biegsam sein muss und dadurch eine geringere Belastbarkeit aufweist.Suitably, the first lever arm is supported at the lower end of a vertically extending slot in the power transmission element. If the machining tool is seated on the workpiece, then the power transmission element can continue to move a little further relative to the first lever arm without taking the carriage by lifting the first lever arm from the lower end of the slot until the drive device has come to a complete stop. In this case, the force transmission element expediently a toothed belt and a deferred on the timing belt, the slot having clasp on. The clip can be made of a more stable material, such as metal, while the timing belt must be flexible and thus has a lower load capacity.
Zweckmäßig weist der Signalgeber einen vom zweiten Hebelarm beaufschlagten Schalter auf, der bei Entlastung einen Motor der Antriebseinrichtung abschaltet. Dies kann dadurch geschehen, dass der Schalter zum Einschalten der Antriebseinrichtung durch das Abstützen des zweiten Hebelarms auf dem Schlitten bzw. auf dem Schalter gegen eine Rückstellkraft bewegt wird. Wird der zweite Hebelarm entlastet, so reicht die Rückstellkraft des Schalters aus, diesen zu öffnen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Signalgeber einen vom zweiten Hebelarm beaufschlagten, kraftempfindlichen Sensor zur Steuerung der Antriebseinrichtung auf. Dieser kann beispielsweise einen Dehnungsmessstreifen aufweisen, der bei Entlastung ein Signal zum Abschalten der Antriebseinrichtung erzeugt.The signal transmitter expediently has a switch acted on by the second lever arm, which switches off a motor of the drive device when it is unloaded. This can be done by that the switch for switching on the drive means is moved by supporting the second lever arm on the carriage or on the switch against a restoring force. If the second lever arm is relieved, then the restoring force of the switch is sufficient to open it. According to an advantageous development of the invention, the signal transmitter has a force-sensitive sensor acted upon by the second lever arm for controlling the drive device. This can for example have a strain gauge, which generates a signal for switching off the drive device when discharged.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown schematically in the drawing. Show it
Die in der Zeichnung dargestellte Antriebsvorrichtung
Auf den Zahnriemen
Am Schlitten
Die Funktionsweise der Antriebsvorrichtung
Zur genauen Einstellung des Abstands zwischen dem Schneidbrenner
For accurately adjusting the distance between the
Es versteht sich von selbst, dass die der Erfindung zugrundeliegende Idee nicht auf das oben ausführlich beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So kann anstelle des Schalters
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung
Claims (10)
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