DD234710A1

DD234710A1 - Kollisionsschutzvorrichtung , insbesondere an werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DD234710A1
Application number: DD27334885A
Authority: DD
Inventors: Horst Einhorn; Wolfgang Poettrich
Original assignee: Werkzeugmasch Heckert Veb
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1986-04-09

Abstract

Kollisionsschutzvorrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen, deren Arbeitsbereiche sich waehrend der automatischen Bearbeitung von Werkstuecken ueberschneiden. Ziel ist, eine mit einer hohen Abschaltgenauigkeit ausgestattete und zuverlaessig wirkende Kollisionsschutzvorrichtung fuer unabhaengig voneinander sowie in beliebiger Richtung sich bewegende Teile, insbesondere an Werkzeugmaschinen, zu schaffen. Die Aufgabe besteht darin, die zusammenwirkenden Elemente der Kollisionsschutzvorrichtung derart auszubilden, dass die beweglichen Teile auch bei sich an beliebiger Stelle befindlichen moeglichen Beruehrungspunkten ueber entsprechende technische Mittel eine sofortige Unterbrechung der Bewegung erfahren. Erfindungsgemaess sind die zusammenwirkenden Elemente als U-foermige Rahmen ausgebildet und umgeben sich in einer Ebene befindend die beweglichen Teile, wobei der Rahmen an dem einen Teil fest angebracht ist und der Rahmen an dem anderen Teil um einen auf letzterem ortsfest angeordneten Punkt schwenkbar gelagert ist und bei Beruehrung seiner Schraegflaeche mit einer komplementaeren Abschraegung des festen Rahmens mit dem die Bewegung des Teiles/der Teile unterbrechenden Schaltmittel hebelartig in Wirkverbindung steht. Fig. 1

Description

Dabei ist der feste Rahmen auf dem Ständer der einen und der schwenkbare Rahmen auf dem Ständer der anderen Werkzeugmaschine frei druchgängig für die in senkrechter Richtung bewegbaren Werkzeugsupporte angeordnet. Nach einem weiteren Merkmal ist der Punkt, um den der Rahmen schwenkbar gelagert ist, an auf dem Ständer der Werkzeugmaschine ortsfest angebrachten Kragarmen angeordnet. An den Kragarmen ist je ein Begrenzungswinkel mit einer Stellschraube befestigt, die bei sich außer Eingriff befindlichen festen Rahmen und schwenkbaren Rahmen mit letzterem in Kontakt steht.

Nach einem letzten Merkmal steht der schwenkbare Rahmen über an ihm angeordnete Stellschrauben mit dem Schaltmittel in Wirkverbindung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig.2: eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Zu beiden Seiten eines Werkstückträgers 1 sind zum Zwecke der automatischen Bearbeitung von Werkstücken je eine Werkzeugmaschine, von denen nur die zu schützenden beweglichen Teile 2, 3 dargestellt sind, angeordnet. Das bewegliche Teil 2 der ersten Werkzeugmaschine setzt sich aus einem Ständer 4 und einem Werkzeugsupport 5 und das bewegliche Teil 3 der zweiten Werkzeugmaschine aus einem Ständer 6 und einem Werkzeugsupport 7 zusammen. Die Bewegung beider beweglichen Teile 2, 3 kann in drei Richtungen (x-, y- und z-Richtung) erfolgen, wobei die Ständer 4, 6 in x- und z-Richtung und die an ihnen beweglich angeordneten Werkzeugsupporte 5 bzw. 7 y-Richtung verfahrbar sind.

Auf dem Ständer 4 ist mittels Schrauben 8 ein U-förmiger Rahmen 9 befestigt, der an seinem vorderen, der gegenüberliegenden Werkzeugmaschine zugewandten Teil eine Leiste 10 mit einer Abschrägüng 11 aufweist. Auf dem Ständer 6 sind in etwa gleicher Ebene mit dem Rahmen 9 zwei Kragarme 12 und 12' mittels Schrauben 13 befestigt. Um einen am Kragarm 12 ortsfest angeordneten Punkt 14, den z.B. ein Gelenk bildet, ist ein weiterer Unförmiger Rahmen 15 schwenkbar gelagert. An seinem vorderen Teil besitzt der Rahmen 15 Kufen 16, die Schrägflächen 17 aufweisen. Im hinteren Bereich des schwenkbaren Rahmens 15 ist unter diesem am Kragarm 12 ein Schaltmittel 18, das vorzugsweise von zwei Endschaltern gebildet wird, angeordnet. Diese beiden Endschalter dienen der getrennten Abschaltung der unabhängig voneinander gesteuerten beweglichen Teile 2,3 beider Werkzeugmaschinen. Zur Erhöhung der Abschaltsicherheit kann am zweiten Kragarm 12' ein zusätzliches Schaltmittel 18', bestehend aus zwei weiteren Endschaltern mit der gleichen Funktion wie am ersten Kragarm 12, angebracht werden.

Durch einen ebenfalls am Kragarm 12 befestigten Begrenzungswinkel 19 mit einer Steilschraube 20 erfolgt die Gewährleistung der richtigen Lage des Rahmens 15. Bei sich außer Eingriff befindlichen festen Rahmen 9 und schwenkbaren Rahmen 15 steht diese Stellschraube 20 mit letzterem in Kontakt, während sie bei Berührung der Rahmen 9 und 15 außer Kontakt gerät. Weitere am Rahmen 15 gegenüber dem Schaltmittel 18 bzw. 18' angeordnete Stellschrauben 21 dienen der genauen Einstellung des Schaltpunktes der Endschalter. Die beiden Rahmen 9,15 sind so bemessen, daß sich die Werkzeugsüpporte 5,7 in y-Richtung frei durch sie hindurchbewegen können.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende: Bei Annäherung der beweglichen Teile 2 und 3, d.h. des Ständers 4 mit dem Werkzeugsupport 5 und des Ständers 6 mit dem Werkzeugsupport 7, in x- bzw. in z-Richtung schieben sich die am schwenkbaren Rahmen 15 befindlichen Kufen 16 mit ihren Schrägflächen 17 entweder frontal (bei Bewegung in z-Richtung) oder seitlich (bei Bewegung in x-Richtung) auf die komplementäre Abschrägung 11 der auf dem feststehenden Rahmen 9 angebrachten Leiste 10. Dadurch wird der Rahmen 15 um den durch ein Gelenk gebildeten Punkt 14 geschwenkt und hebelartig auf die als Endschalter ausgebildeten Schaltmittel 18 gedrückt, die eine Unterbrechung der Bewegung der beweglichen Teile 2,3 bewirken.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kollisionsschutzvorrichtung bestehen im wesentlichen in folgendem:

— Sie ist kostengünstig und mit einfachen technischen Mittein zu verwirklichen.

— Sie ist unabhängig von den Bewegungsrichtungen der sich bewegenden Teile sowie von Anzahl und Ort der Berührungspunkte anwendbar und weist zudem eine hohe Abschaltgenauigkeit auf. Letzteres ist insbesondere bei Maschinenteilen, die auf engstem Raum sich überschneidende Bewegungen ausführen, von großer Bedeutung.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Kollisionsschutzvorrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen, deren Arbeitsbereiche sich während der automatischen Bearbeitung von Werkstücken überschneiden, mit an den zu schützenden beweglichen Teilen vorgesehenen zusammenwirkenden Elementen, die bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zwischen den beweglichen Teilen deren Bewegung über ein Schaltmittel automatisch unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Elemente als U-förmige Rahmen (9,15) ausgebildet sind, die sich in einer Ebene befindend die beweglichen Teile (2,3) umgeben, wobei der Rahmen (9) an dem einen Teil (2) fest angebracht ist, und der Rahmen (15) an dem anderen Teil (3) um einen auf letzterem ortsfest angeordneten Punkt (14) schwenkbar gelagert ist und bei Berührung seiner Schrägfläche (17) mit einer komplementären Abschrägung (11) des festen Rahmens (9) mit dem die Bewegung des Teiles/der Teile (2, 3) unterbrechenden Schaltmittel (18,18') hebelartig in Wirkverbindung steht.
2. Kollisionsschutzvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Rahmen (9) auf dem Ständer (4) dereinen und der schwenkbare Rahmen (15) auf dem Ständer (6) der anderen Werkzeugmaschine frei durchgängig für die in senkrechter Richtung bewegbaren Werkzeugsupporte (5) bzw. (7) angeordnet ist.
3. Kollisionsschutzvorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt (14), um den der Rahmen (15) schwenkbar geiagert ist, an auf dem Ständer (6) der Werkzeugmaschine ortsfest angebrachten Kragarmen (12,12') angeordnet ist.
4. Kollisionsschutzvorrichtung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kragarmen (12) und (12') je ein Begrenzungswinkel (19) mit einer Stellschraube (20) befestigt ist, die bei sich außer Eingriff befindlichen festen Rahmen (9) und schwenkbaren Rahmen (15) mit letzterem in Kontakt steht.
5. Kollisionsschutzeinrichtung nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Rahmen (15) über an ihm angeordnete Stellschrauben (21) mit dem Schaltmittel (18) bzw. (18') in Wirkverbindung steht.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsschutzvorrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen, deren Arbeitsbereiche sich während der automatischen Bearbeitung von Werkstücken überschneiden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte Vorrichtungen zur Verhinderung der Kollision zwischen beweglichen Teilen sehen z. B. die Anwendung von Ultraschall, Lichtstrahlen oder nach dem Radarprinzip arbeitende elektromagnetische Wellen vor. Diese Vorrichtungen können nur dann verwendet werden, wenn die zu schützenden Teile im Verhältnis zueinander eine geradlinig verlaufende Bewegung ausführen und diese Bewegungsbahnen in einer Ebene liegen. In der DE-OS 2541405 ist eine Vorrichtung beschrieben, die auch bewegliche Teile, die zueinander in beliebiger Richtung Relativbewegungen ausführen, vor Kollision schützt. Diese Lösung sieht die Anordnung von Sendern und Empfängern an den zu schützenden Anlageteilen, z.B. an einem Abraumbagger und an einer Absetzyorrichtung eines Förderbandes, vor. Bei Berührung oder geringfügiger Überschreitung der Grenze der im wesentlichen kugeiförmig ausgebildeten Empfangscharakteristik des Empfängers durch das ebenfalls kugelförmige magnetische Wechselfeld des Senders wird die Bewegung der beweglichen Teile ausgeschaltet bzw. gebremst.

Diese Vorrichtung zur Verhinderung einer Kollision ist vor allem an Anlageteilen anwendbar, die sich in größeren Entfernungen zueinander bewegen und bei denen keine großen Anforderungen an die Abschaltgenauigkeit bestehen. Zur Anwendung an Maschinenteilen, die sich überschneidende Bewegungen auf engsten Räume ausführen und damit eine hohe Abschaltgenauigkeit erforderlich machen, wie z. B. an Werkzeugmaschienen, ist sie aber nicht geeignet. An derartigen beweglichen Teilen kommen bekannterweise elastische Elemente als Kollisionsschutz zur Anwendung (z.B. DE-OS 3123893). Diese bekannte Lösung sieht vor, das bewegliche Gerät oder Teil im zu schützenden Bereich mit einem ein Schaltmittel aufweisenden elastischen Element zu versehen. Beim Eindrücken dieses Elementes wird über das Schaltmittel die Bewegung des Teiles automatisch unterbrochen. Diese Lösung ist anwendbar, wenn ein im voraus genau zu bestimmender Berührungspunkt vorhanden ist. Bei unabhängig voneinander sowie in beliebiger Richtung erfolgenden Bewegungen der Maschinenteile scheidet diese Form des Kollisionsschutzes ebenfalls aus, da sich der Berührungspunkt hierbei ah beliebiger Stelle befinden kann.

Ziei der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist, eine mit einer hohen Abschaltgenauigkeit ausgestattete und zuverlässig wirkende Kollisionsschutzvorrichtung für unabhängig voneinander sowie in beliebiger Richtung sich bewegende Teile, insbesondere an Werkzeugmaschinen, zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technischen Ursachen für die Nachteile des Standes der Technik liegen im wesentlichen in der konstruktiven Ausführung der .Kollisionsschutzeinrichtung sowie in den dafür verwendeten technischen Mitteln begründet. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Kollisionsschutzvorrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen, deren Arbeitsbereiche sich während der automatischen Bearbeitung von Werkstücken überschneiden, mit an den zu schützenden beweglichen Teilen vorgesehenen zusammenwirkenden Elementen, die bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zwischen den beweglichen Teilen deren Bewegung über ein Schaitmittel automatisch unterbrechen, wobei die zusammenwirkenden Elemente derart ausgebildet sind, daß die beweglichen Teile auch bei sich an beliebiger Stelle befindlichen möglichen Berührungspunkten über entsprechende technische Mittel eine sofortige Unterbrechnung der Bewegung erfahren.

Erfindungsgemäß sind die zusammenwirkenden Elemente als U-förmige Rahmen ausgebildet und umgeben sich in einer Ebene befindend die beweglichen Teile, wobei der Rahmen an dem einen Teil fest angebracht ist und der Rahmen an dem anderen Teil um einen auf letzterem ortsfest angeordneten Punkt schwenkbar gelagert ist und bei Berührung seiner Schrägfläche mit einer komplementären Abschrägung des festen Rahmens mit dem die Bewegung des Teiles/der Teile unterbrechenden Schaltmittel hebelartig in Wirkverbindung steht.