DE2755777C2 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Schnittstellen-Wechsel bei der elektroerosiven Bearbeitung mit draht- oder bandförmiger Elektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Drahterodiermaschinen, insbesondere numerisch gesteuerte, lassen sich sehr vorteilhaft für das Schneiden komplizierter Außen- oder Innenkonturen an elektrisch leitenden Werkstücken einsetzen. Dabei bewegen sich bekanntlich draht- oder bandförmige Elektroden und die Werkstücke während des Bearbeitungsvorganges relativ zueinander. Die Elektrode wird von einer Vorratsrolle abgezogen, passiert das zu bearbeitende Werkstück und durchläuft eine aus einem Rollenpaar bestehende Antriebsvorrichtung, die der Elektrode eine gleichmäßige Vorwärtsbewegung erteilt. Schließlich wird die Elektrode wieder auf eine Rolle gewickelt oder in kurze Stücke zerhackt, die in einen Abfallbehälter fallen. Ein zwischen den Vorratsrollen und dem Werkstück angebrachter Tastfühler prüft das Vorhandensein einer geringen mechanischen Zugspannung der Elektrode. Fällt die Zugspannung infolge einer Störung weg, dann bewirkt der Tastfühler das Abschalten der numerischen Steuerung sowie das Anhalten der Vorwärtsbewegung der Elektrode.

Ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der CH-PS 5 59 599 bekannt. Dabei handelt es sich um ein Verfahren und eine Einrichtung zum elektroerosiven oder elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken, mit dem es möglich ist, einen automatischen Betrieb durchzuführen, wobei nacheinander mehrere Werkstücke oder mehrere Ausnehmungen aus einem Werkstück bearbeitet werden können.

Zu diesem Zwecke wird nach Fertigstellung einer Bearbeitungkontur zum automatischen Wechsel von einer Bearbeitungskontur zur anderen die Elektrode mit Hilfe einer Klemmvorrichtung oberhalb und unterhalb des Werkstückes erfaßt und dann mit Hilfe einer Schneideeinrichtung abgeschnitten.

Nach der Positionierung der Einrichtung gegenüber der nächsten eine Startbohrung aufweisenden Bearbeitungskontur, wird das Ende abgeschnitten Elektrodendrahtes, daß sehr weich ist, mit Hilfe eines flüssigen oder gasförmigen Druckmediums in einer Einfädelvorrichtung mit erhöhtem Druck eingeführt. Nach Durchlauf der Startbohrung wird mit Hilfe einer Greifvorrichtung das überstehende Ende der Elektrode erfaßt und dann über eine Verbindungseinrichtung mit dem oberhalb des

ί Werkstücks herausragenden Restriraht der Elektrode verbunden.

Werden beim automatischen Betrieb nicht nur einzelne Werkstücke bearbeitet sondern Tag und Nacht und über das Wochenende eine Vielzahl von Bearbei-

1» tungsvorgängen an den Werkstücken ausgeführt, so wird bei der Verwendung eines Messers oder ähnlicher Schneidewerkzeuge, wie sie in der bekannten Einrichtung beschrieben werden, der Schneidevorgang nicht mehr sicher ausgeführt. Der verwendete Draht muß aus hochwertigem Kupfer bestehen, weil ansonsten der Erodiervorgang nicht einwandfrei abläuft Hochwertiges Kupfer ist jedoch weich und besitzt keine Steifigkeit Beim Abschneidevorgang wird daher die Messerklinge des Schneidewerkzeuges durch das Kupfer verschmiert, so daß nach einer größeren Anzahl von Schnitten ein neues Messer eingesetzt werden muß. Weiterhin ist die verbrauchte Kupferdrahtelektrode durch den Erodiervorgang noch elektrostatisch aufgeladen, so daß Metallwanderungen stattfinden. Dies bedeutet, daß entweder auf der Messerklinge Kupferablagerungen erfolgen oder daß von der Messerklinge zum Kupferdraht eine Metall wanderung stattfindet Im letzteren Fall entstehen an der Messerklinge Ausmessungen. Für einen lang anhaltenden automatischen Betrieb ist daher diese bekannte Einrichtung von Nachteil. Es entstehen dann Stauungen beim Abtransport der verbrauchten Elektrode, die zu Kurzschlüssen und zum Ausfall der Maschine führen.

Es ist weiter aus der DE-OS 2619 261 eine Fädelvorrichtung für eine Drahterodiermaschine zum Festklemmen und Abschneiden des auf das zu bearbeitende Werkstück zulaufenden Teiles der Drahtelektrode kurz vor dem Werkstück und zum Verschieben des neuen Anfangs der Drahtelektrode über das Werkstück hinaus bekannt Diese Fädelvorrichtung enthält u. a. zwei annähernd parallel verlaufende Arme mit darauf angeordnet motorisch angetriebenen Vorschubrollen, wobei die Vorschubrollen über eine entsprechende Schubeinrichtung zusammengeführt werden können, so daß sie die Elektrode erfassen und transportieren.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, womit beim elektroerosiven Bearbeiten von Werkstücken mit einer draht- oder bandförmigen Elektrode diese nach der Fertigstellung einer Kontur in die Startbohrung der nächsten Kontur automatisch eingefädelt wird, wobei der Einfädelungsvorgang unabhängig von der Stärke- und dem Material der Elektrode betriebssicher und wartungsfrei durchführbar sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird eine sichere und automatische Betriebsweise erreicht. So wird durch den Abkerbvorgang, bei dem unterhalb des Werkstückes mit Hilfe einer Kerbeinrichtung eine Einkerbung erzeugt wird, der Querschnitt der Elektrode an dieser Stelle verjüngt. Danach wird der Draht nicht abgeschnitten, sondern das

Antriebssystem des oberen Antrieb- und Führungssystems wird wieder eingeschaltet und die Klemmeinrichtung nicht gelöst. Dadurch wird der Kupferdraht an der Einkerbstelle abgerissen. Durch den Abreißvorgang wird der Draht hinter der Abreißstelle gestreckt, so daß seine Festigkeit erhöht wird. Der Draht ist daher steif und kann wesentlich leichter und einfacher in die nächste Startbohrung des Werkstückes automatisch geschoben werden.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und F i g. 2 den Fädelkopf der Einfädelvorrichtung in verschiedenen Ansichten,

F i g. 3 und F i g, 4 die Klemm- und Vorschubeinrichtung in Ruhe- und Arbeitsstellung,

F i g. 5a bis F i g. 5b die prinzipielle Wirkung der Einrichtung beim Klemmen und Vorschieben der Elektrode,

F i g. 6 und F i g. 7 die Kerbvorrichtung in Ruhe- und Arbeitsstellung,

F i g. 8a bis F i g. 8c den Kerb- und Abreißvorgang der Elektrode,

F i g. 9 bis F i g. 12 die Greifvorrichtungen in verschiedenen Arbeitsstellungen,

Fig. 13a bis Fig. 13c die Wirkungsweise der Greifvorrichtung beim Einfädeln der Elektrode in die Startbohrung,

Fi^. 14 bis Fig. 16 die Wasser- und Stromzuführung in Arbeits- und Ruhestellung und

Fig. 17 im Blockschaltbild die elektronische Einrichtung für das neue Verfahren.

Die Darstellungen in den Figuren sind teilweise vereinfacht. So sind insbesondere konstruktive Einzelheiten, die dem Fachmann ohnehin geläufig sind und nicht in einem engeren Zusammenhang mit der Erfindung stehen, zur Vereinfachung der Zeichnung und zur besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit ganz weggelassen. Darüber hinaus sind in den Figuren einzelne Teile entfernt oder abgebrochen gezeichnet

Die F i g. i zeigt den Fädelkopf in der Vorderansicht. Die oberhalb des Werkstücks 52 angeordnete Greifeinrichtung ist in den Fig.9 bis 13 dargestellt Der Fädelkopf besteht aus der Klemmeinrichtung, der Vorschubeinrichtung und der Kerbvorrichtung. Die F i g. 2 zeigt die Ansicht von oben, wobei das Werkstück mit der Haltevorrichtung zur besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet ist. Nach Fig. 1 und Fig.2 ist an einer Aufbauplatte 9 ein Getriebeblock 1 befestigt Seitlich am Getriebeblock führen zwei Blattfederarme 13 und 14 nach vorne und halten die Lagerklötze 20 und 21. In diesen sind die Antriebswellen 15 und 16 gelagert auf deren vorderen Enden die Vorschubrollen 7 und 8, die auch die Klemmfunktion übernehmen, befestigt sind. Die Antriebswellen 15 und 16 sind über ein Schneckengetriebe im Getriebeblock t mit einem Motor 10 verbunden. Hinter dem Getriebeblock sind rechts und links zwei Hubmagnete 4 und 5 angebracht, die durch ihre Vorwärtsbewegung über die Schubstangen 11 und 12 das Zusammendrücken der Vorschubrollen 7 und 8 über einen Hebelmechanismus 6,17,18 und 19 bzw. das Vorschnellen des Kerbhebels 2 mit dem Kerbkeil 22 auf den Amboß 3 bewirken. Die drahtförmige Elektrode 23 wird von der Vorratsseite der Elektrode über die Einführöffnung 56 in der Aufbauplatte 9 und die Führungsdüse 41 durch die Startbohrung der Kontur des Werkstücks 52 gezogen. Das Werkstück 52 ist mit der Haltevorrichtung 54 am Kreuzsupport der Maschine befestigt. Während der Bearbeitung wird die Elektrode koaxial mit einem flüssigen Dielektrikum umspült. Am Ende der Bearbeitung einer Kontur wird die Drahterosionsmaschine durch die elektronische Steueranlage abgeschaltet, d. h. die Zufuhr des Dielektrikums wird gesperrt, die Stromzuführung zwischen Elektrode und Werkstück unterbunden und das Antriebssystem für die Elektrode abgeschaltet. Es soll dann die nächste Kontur bearbeitet werden. Das neue Verfahren setzt in diesem Augenblick ein, wobei von der Steueranlage lediglich die Signale für Konturende, Positionieren des Werkstückes und Erreichen der neuen Startbohrung abgenommen werden müssen. Es ist also kein Eingriff in die Steueranlage erforderlich. Es werden nur vorhandene Funktionen der Maschine für die Steuerung des Einfädelvorganges verwendet.

Nach dem Erreichen des Endpunktes mit der langsamen relativen Vorschubbewegung zwischen Werkstück und Elektrode und dem Erkennen der Steuersignale wird die Elektrode unterhalb des Werkstückes durch die Klemmeinrichtung festgeklemmt. Nach der Klemmeinrichtung wird die Kerbvorrichtung ausgelöst, die die Elektrode einkerbt und ihrerseits das über dem Werkstück auf der Ablageseite der Elektrode angeordnete Antriebssystem wieder einschaltet. Durch die Weiterbewegung der Elektrode reißt diese an der Kerbstelle ab. Das Antriebssystem befördert den Rest der Elektrode auf die Ablageseite, wo sie auf einer Spule aufgewickelt oder mit einer Zerstückelungseinrichtung in kleine Stücke zerschnitten und in einen Abfallbehälter gefüllt wird. Beim Abreißvorgang wird durch die Kerbeinrichtung oder einen elektronischen Kontakt, der beim Abreißen der [Elektrode anspricht, das Positionieren des Werkstückes für die nächste Kontur ausgelöst Dies erfolgt so, daß die Steueranlage auf Eilgang umschaltet. Der Posiilioniervorgang ist beendet, wenn die Startbohrung über der unteren Führungsdüse angelangt ist. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Steueranlage der Maschine den Befehl mit langsamer Vorschubbewegung zu arbeiten. Dieses elektronische Signal startet die Greifvorrichtung, die an die Startbohrung oberhalb des Werkstückes herangeführt wird. Beim Aufsetzen auf dem Werkstück wird die Greifvorrichtung elektrisch gestoppt. Das Stopsignal der Greifvorrichtung löst die Vorschubeinrichtung für die Elektrode aus, so daß diese durch die Führungsdüse und die Startbohrung gefädelt wird.

Mit Hilfe einer optischen Abtasteinrichtung und eines elektronischen Zählers wird die Strecke für den Vorschub der Elektrode, die abhängig ist von der Werkstückdicke, gemessen. Beim Erreichen des eingestellten Zählerstandes wird der Vorschub beendet und die Vorschubeinrichtung außer Eingriff gebracht. Beim Durchschieben hat die Greifvorrichtung die Elektrode erfaßt, und durch das Zählersignal beim Erreichen des eingestellten Zählerstandes wird die Bewegung der Greifvorrichtung in Richtung auf das obere Antriebssystem gestartet und dabei die Klemmung durch die Klemmvorrichtung aufgehoben. Beim Erreichen des oberen Endpunktes wird der Elektrodenanfang von dem sich bewegenden oberen Antriebssystem erfaßt und auf die Ablageseite befördert Ausgelöst durch einen ersten elektrischen Kontakt wird eine Schwenkbewegung der Greifvorrichtung aus der Bahn der Elektrode um eine Elektrodenführung ausgeführt, und durch einen weiteren elektrischen Kontakt, der durch die gespannte Elektrode betätigt wird, wird die Dielektrikumzufuhr freigegeben und die Stromzuführung eingeschaltet Als

Dielektrikum wird vorteilhaft entionisiertes Wasser verwendet. Es erfolgt dann die Bearbeitung der neuen Kontur, deren Verlauf in einem Lochstreifen programmiert ist, der der elektronischen Steueranlage eingegeben wird.

In den nachfolgend beschriebenen und in den Figuren dargestellten vorteilhaften Vorrichtungen wird die Realisierung des Verfahrens erläutert.

In F i g. 3 und F i g. 4 ist die Klemm- und Vorschubeinrichtung in Ruhe- und Arbeitsstellung dargestellt, wobei eine Einrichtung beide Funktionen erfüllt. Die Fig.3 zeigt die Einrichtung in Ruhestellung während des Erodiervorganges. Die F i g. 4 zeigt die Einrichtung in der Arbeitsstellung während des automatischen Einfädelvorganges. Nach Beendigung des Erodiervorganges, d. h. nach fertig erodierter W'erkstückkontur, muß die Drahtelektrode 23 geklemmt und nach dem Abtrennen, auf das noch näher eingegangen wird, nach oben durch die Startbohrung des Werkstückes für die nächste zu schneidende Kontur geschoben werden. Aus dem Lochstreifen für das Werkstück wird aus einer bestimmten aufeinanderfolgenden Reihenfolge von Codezeichen logisch der Zeitpunkt für das Einsetzen des Fädelvorganges erkannt. Dieser Fädelvorgang beginnt mit dem Klemmen der Elektrode 23 und dem anschließenden Kerben und Abreißen. Dies ist auch durch Schalterbetätigung manuell auszulösen. Als erstes wird der Hubmagnet 5 erregt und dadurch die Vorschubbewegung der Schubstange 12 in Pfeilrichtung ausgelöst. Der an ihr drehbar befestigte Hebelarm 6 wird um seinen durch einen Stift 17 fixierten Drehpunkt geschoben. An: anderen Ende des Hebelarms zieht eine Verbindungsstange 42 die beiden Schenkel 18 und 19 an ihrem Scheitelpunkt zurück und drückt die damit verbundenen Lagerklötze 20 und 21 mit den darin gelagerten Antriebswellen 15 und 16 gegeneinander. Die Schwenkbewegung der Antriebswellen wird von den Kugellagern im Getriebeblock 1 mitgemacht, da das Spiel in den Kugellagern bei einem Schwenkwinkel von 1^c völlig ausreicht. Die Elektrode 23 wird dabei von den fest auf den Antriebswellen 15 und 16 aufgesteckten Vorschubrollen 7 und 8 festgehalten. Diese weisen ein leicht gezahntes Profil auf, das den Vorteil hat, daß ein Durchgleiten der Elektrode während des Abreißvorganges verhindert wird und Ablagerungen des Abriebs nur in den Vertiefungen zwischen den Zähnen entsteht. Nach dem Abtrennen der Elektrode 23 und dem maschinellen Vorschieben des Werkstückes zur nächsten Startbohrung (Positionieren) wird die Elektrode durch die neue Startbohrung nach oben vorgeschoben. Dabei treibt ein Motor 10 über eine Schnecke 25 ein Schneckenrad 24 an, das fest mit der Weiie i5 verbunden ist Mit Hilfe von zwei gleichen Zahnrädern 26 und 27 erhält die Welle 16 und damit die Vorschubrolle 8 die entgegengesetzte Drehrichtung zur Welle 15 bzw. zur Vorschubrolle 7. Die F i g. 5b zeigt die Vorschubrollen 7 und 8 nach dem Klemmvorgang beim Vorschub der Elektrode 23. Die Fig.5a zeigt die Vorschubrollen 7 und 8, die vor und nach dem Einfädelvorgang mit der Elektrode nicht in Eingriff stehea

Die zueinander laufenden Vorsehubrollen 7 und 8, die noch durch den Hebelmechanismus gegeneinander gedrückt sind, schieben die Elektrode 23 nach oben zunächst durch eine Führungsdüse 41 und weiter in die Startbohrung des Werkstückes, Das Hochschieben erfolgt solange, bis eine vorher entsprechend der Werkstückdicke an einem Dekadenschalter eingestellte; Elektrodenlänge über ein Umlenkrad mit Zahlvorrichtung gezogen und der Motor 10 ausgeschaltet wird. Die Länge der vorgeschobenen Elektrode wird mittels einer Lichtquelle, einer Fotodiode und einer am Umlenkrad fest angeordneten Schlitzlochscheibe optisch gemessen. Beim Vorschieben der Elektrode wird das Umlenkrad bewegt und durch die Schlitzlöcher der Lichtstrahl kurzzeitig unterbrochen, so daß am Ausgang der Fotodiode Impulse entstehen, die dem elektronischen

ίο Zähler zugeführt werden. Beim Erreichen des eingestellten Zählerendwertes wird der Motor abgeschaltet, die Greifvorrichtung oberhalb des Werkstücks erfaßt die Elektrode, der Hubmagnet 5 fällt ab, und die Vorsehubrollen 7 und 8 gehen durch die Vorspannung der Blattfederarme 13 und 14 in ihre Ruhestellung zurück, wobei die Elektrode 23 wieder freigegeben wird (F i g. 3, F i g. 5a). Der Zählerendwert wird abhängig von der Werkstückdicke eingestellt, beispielsweise so, daß die Elektrode 16 mm über das Werkstück hinausragt.

Das Einkerben zum anschließenden Abreißen der Elektrode wird durch die in F i g. 6 und F i g. 7 gezeigte Kerbvorrichtung erzielt. F i g. 6 zeigt die Kerbvorrichtung im Ruhezustand und F i g. 7 im Arbeitszustand. Die F i g. 8a bis F i g. 8c zeigen den Einkerb- und Abreißvorgang der Elektrode.

Sofort nach dem Klemmen der Elektrode durch die Vorsehubrollen wird der Hubmagnet 4 stromdurchflossen. Der Anker bewegt die Schubstange 11 in Pfeilrichtung nach vorne, wobei der Kerbhebel 2 sich um seinen Drehstift 28 in Pfeilrichtung bewegt. Der eingesetzte Kerbkeil 22 trifft auf die Drahtelektrode 23, schlägt sie auf den Amboß 3 und fügt ihr eine Kerbe zu (F i g. 8b). Die Tiefe der Kerbe soll im günstigsten Fall etwa V₅ des Elektrodendurchmessers betragen. Da die Vorsehubrollen 7 und 8 (F i g. 4) die Elektrode festhalten und die oben an der Maschine angebrachten Transportrollen des Antriebssystems weiterlaufen, wird die Elektrode abgerissen (F i g. 8c) und das obere Ende zur Ablageseite, beispielsweise zu einem Zerhacker, weitergeleitet

Der Kerbkeil 22 ist seitlich versetzt, um ihn bei Abnützung umgedreht wieder verwenden zu können. Dies trifft auch für den Amboß 3 zu, der in der Höhe versetzt ist und auf Umschlag verwendet werden kann.

Außerdem kann der Kerbkeil 22 mittels einer gekonterten Schraube nachgestellt werden, wenn eine Verkürzung durch das Nachschleifen eingetreten ist Nach der Einkerbung und dem Abreißen der Elektrode 23 wird der Hubmagnet 4 abgeschaltet und die

so Schubstange mit dem Kerbhebel 2, evtl. unterstützt durch eine Zugfeder, in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen (F i g. 6, F i g. Sa).

Die Fig.9 bis 12 zeigen die Greifvorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen. Nach dem Abreißen der Elektrode und dem Herausziehen des Restes der Elektrode aus dem Werkstück läuft der Support mit dem Werkstück im Eilgang zur Startbohrung der neuen Kontur. Wenn diese Startposition erreicht ist, wird der Eilgang abgeschaltet und die Greifvorrichtung gestartet Die Greifvorrichtung besteht aus einem Gleitrohr 43, das am oberen Ende auf der Ablageseile der Elektrode befestigt ist Im Gleitrohr ist verschiebbar eine Buchse 44 mit einem Klemmarm 47 und eine Klaue 48 angeordnet Die Buchse 44 wird mit Hilfe einer Laufrolle 45 in einer am Umfang in Längsrichtung verlaufenden Kulisse 46 geführt Dadurch ist die ■ Bewegung des Klemmarmes 47 genau bestimmt

Nach dem Start der Greifvorrichtung gleitet der

Klemmarm 47 in der Kulisse 46 nach unten zur Startbohrung 53 in der neuen Kontur (Fig. 13a). Beim Auftreffen der Klaue 48 auf dem Werkstück 52 wird die Abwärtsbewegung über einen nicht dargestellten elektrischen Schalter gestoppt. Beim Hochschieben der Elektrode 23 mittels der Vorschubeinrichtung (F i g. 4, F i g. 5a) durch die Führungsdüse 41 und die Startbohrung 53 wird der Anfang der Elektrode von der Klaue 48 gefaßt. Die Fig. 13a bis 13c zeigen das Erfassen und Befördern der Elektrode durch die Klaue 48 nach dem an sich bekannten Prinzip der Rollenklemmung. Die Klaue besteht aus einer Ausnehmung in der auf einer schrägen Seitenwand eine Klemmrolle 49 beweglich eingesetzt ist. Die Elektrode 23 wird über die Führungsdüse 41 durch die Startbohrung 53 in die Klaue 48 geschoben (Fig. 13a). Beim Hochschieben in die Klaue 48 wird die bewegliche Klemmrolle 49 von der Elektrode an einer schrägen Fläche hochgeschoben, wobei ein Spalt für die sich durchschiebende Elektrode entsteht (F i g. 13b). Hat die Elektrode 23 die durch die Zählereinstellung festgelegte Höhe über dem Werkstück 52 erreicht, wird der Vorschub gestoppt und der Klemmarm 47 hebt in Pfeilrichtung vom Werkstück ab (Fig. 13c). Bedingt durch die schräge Fläche wird die Elektrode mit der Klemmrolle 49 eingekeilt und somit am Durchgleiten gehindert.

Die F i g. 9 zeigt die Greifvorrichtung in der Stellung nach dem Abheben des Klemmarmes 47 vom Werkstück 52. Während des Hochziehens der Elektrode 23 macht der Klemmarm 47 und somit auch die Elektrode 23 bedingt durch die Kulissenführung eine Schwenkbewegung um die Elektrodenführung 40, in die die Elektrode danach in die v-förmige Prismenführung eingelegt wird. Die Fig. 10 zeigt gestrichelt den Bewegungsablauf des Klemmarmes beim Hochgleiten am Gleitrohr. Beim Hochgleiten des Klemmarmes 47 wird das aus der Klaue 48 herausragende Ende der Elektrode 23 von den Transportrollen 50 des oberen Antriebssystems erfaßt und hochgezogen. Die Stellung der Greifvorrichtung in diesem Zeitpunkt zeigt die Fig. 11. Durch die Ziehbewegung der Transportrollen wird die Klemmrolle 49 nach oben geschoben und die Elektrode 23 kann durch die Klaue 48 gleiten. Danach wird der Klemmarm in seine Ruhestellung, die er während des Erodiervorganges einnimmt, zurückgeführt Die Ruhestellung wird vorteilhaft im Schwenkbereich der Klemmarmbewegung festgelegt Dazu wird der Klemmarm wieder abwärts bewegt. Da beim Abwärtsbewegen die Klemmwirkung der Klaue 48 ^xmit der Klemmrolle 49 nicht mehr vorhanden ist, wird im Schwenkbereich der Klemmarm 47 über die in der Draufsicht der Greifvorrichtung in Fi g. i2 dargestellte seitliche Öffnung 51 der Klaue 48 aus der Bewegungsrichtung der Elektrode 23 herausgeschwenkt. Die Greifvorrichtung behindert daher zuverlässig den Erodiervorgang am Werkstück nicht.

Die Rückführung des Klemmarmes in die Ruhestellung wird durch in den Figuren nicht dargestellte elektrische Schalter gesteuert Die Verwendung und Anordnung derartiger Schalter ist an sich bekannt Dazu ist erforderlich, daß im oberen Endpunkt der Aufwärtsbewegung im Bereich der Kulisse ein Schalter angeordnet ist der die Aufwärtsbewegung stoppt und wieder eine Abwärtsbewegung auslöst Für das Stoppen der Abwärtsbewegung ist im Schwenkbereich der Kulisse ein weiterer elektrischer Schalter angeordnet der nur bei der Abwärtsbewegung des Klemmarmes aus der oberen Lage betätigbar ist und der die Klemmarmbewegung stoppt. Aus dieser Ruhestellung heraus wird der Klemmarm beim nächsten Einfädelvorgang gestartet Über einen zusätzlichen elektrischen Kontakt der durch die gespannte Elektrode betätigt wird, erfolgt die Auslösung eines neuen Erodiervorganges.

Die F i g. 14 bis 16 zeigen eine hydraulisch betätigbare an- und abschwenkbare Wasser- und Stromzuführung. Dabei zeigt die F i g. 14 die Schwenkeinrichtung für die Wasser- und Stromzuführung in der Vorderansicht im

ίο Betriebszustand, d.h. während des Erodiervorganges. Die Fig. 15 und 16 zeigen in der Draufsicht die Schwenkeinrichtung während des Einfädelvorganges und im Betriebszustand. Die eigentlichen Arbeitsführungen der Elektrode sind v-förmige Prismenführungen, in die sich der Draht durch Zugspannung einlegt und über Schleifen mil Strom versorgt wird. Andruckrollen sorgen für eine gute Kontaktgabe. Zum Einfädeln der Elektrode ist ein Herausklappen bzw. Hereinklappen des Gegenhalters mit Andruckrollen, Stromzuführung und Dielektrikumzuführung besonders vorteilhaft weil dadurch das Einlegen einfach und zuverlässig erfolgen kann. Nachdem die Elektrode durch die Startbohrung im Werkstück gefädelt und durch die Transportrollen des oberen Transportsystems gespannt ist, muß die Stromzuführung und die koaxiale Wasserspülung an die Elektrode angedrückt werden. Dabei wird bei einem in den Fig. 14, 15 und 16 dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel eine hydraulische Andrückung der Zuführungen durch den Druck des Dielektrikums beim Einschalten der Pumpe ausgenutzt. Sobald die Elektrode gespannt ist, wird über einen elektrischen Kontakt und die Maschinensteuerung der Elektrodentransport und die Wasserpumpe eingeschaltet. Einem Druckzylinder 34 wird durch die öffnung 33 über einen Schlauch das von der Pumpe kommende Dielektrikum zugeleitet. Beim Füllen des Zylinders mit Dielektrikum wird der Kolben 35 mit seiner Schubstange 36 in Pfeilrichtung (Fig. 16) vorwärtsgeschoben. Der Andrückwinkel 37. der mit dem Ende der Schubstange 36 beweglich verbunden ist, kippt um seinen Drehpunktbolzen 38. Mit dem Andrückwinkel werden die Dielektrikumzuführung 32 und die Stromzuführung 31 an die Elektrode gedrückt Zusätzlich wird die Elektrode zwischen der Segmentführung 40 und dem Leitrad 39 gespannt. Diese Drahtumlenkung bewirkt eine präzise Auflage der Elektrode in der Führung 40 und einen guten Kontaktandruck an der Stromzuführung. Das Stromkabel 29 und der Wasserschlauch 30 sind flexibel und machen die Schwenkbewegung des Andrückwinkels 37 mit

Ist der Erodiervorgang beendet, so schaltet die Steuerung die Wasserpumpe ab. Der Wasserdruck fällt und der Kolben 35 wird durch eine Feder 55 zurückgeschoben, wobei der Andrückwinkel 37 über die Schubstange 36 wieder abgeschwenkt wird.

Bei einem neu gestarteten Einfädelvorgang wird die Elektrode wieder von der Greifvorrichtung, unbehindert von der Führung 40 und den abgeschwenkten Andrückwinkel 37, nach oben bis zwischen die Transportrollen des Antriebssystems gezogen. Diese erfassen die angebotene Elektrode, schieben sie über ein Umlenkstück, beispielsweise zu einer Zerhackereinrichtung, die die Elektrode in kleine Drahtstücke zerschneidet und einem Auffangbehälter zuführt

Die Fig. 17 zeigt im Prinzip das Blockschaltbild für das neue Verfahren. Es ist eine zusätzliche elektronische Steuerstufe ST mit einer eigenen Stromversorgung SV angeordnet Die dafür erforderlichen elektronischen

Bauteile sowie deren Zusammenwirken ist dem Durchschnittsfachmann hinreichend bekannt. Von der elektronischen Steuereinrichtung ES für die Erosionsmaschinc wird über die Leitung 1 nach der Beendigung des Erodiervorgangs an einer Kpntur des Werkstückes ein Stopsignal an die Steuerstufe abgegeben. Gleichzeitig mit diesem Signal werden das Antriebssystem, die Wasserpumpe und die Stromzuführung abgeschaltet. Vom Stopsignal wird die magnetische Steuerung MK 1 der Klemmvorrichtung ausgelöst. Nach einer kurzen Verzögerungszeit wird die magnetische Steuerung MK 2 für die Kerbvorrichtung und der Antrieb für das hinter dem Werkstück befindliche Antriebssystem eingeschaltet. Nach dem Kerbvorgang schaltet sich die Kerbvorrichtung ab. Das Werkstück wird für die

nächste Kontur positioniert und dann die Motorsteuerung GM für. die Greifvorrichtung ausgelöst. Danach wird die Vorschubeinrichtung für das Einfädeln der Elektrode in die Startbohrung freigegeben. Der von Hand einstellbare Elektrodenlängenzähler LZ mißt die Länge der vorgeschobenen Elektrode, stoppt beim Erreichen des eingestellten Zählwertes den Vorschub und steuert den Greifermotor mit der Greifvorrichtung in die Ruhelage zurück. Dabei wird die Elektrode vom

ίο Antriebssystem erfaßt und ein Kontakt durch die gespannte Elektrode ausgelöst, der bewirkt, daß die .Steuerstufe STüber die Leitung 2 ein Startsignal an die Steuereinrichtung ES abgibt. Durch das Startsignal wird die Erosionsmaschine für den neuen Erodicrvorgarig eingeschaltet und der neue Arbeitsvorgang begonnen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Wechsel von einer Bearbeitungskontur zur anderen beim elektroerosiven Bearbeiten von Werkstücken durch draht- oder bandförmige Elektroden, wobei die Bahn der relativen Bewegungen zwischen dem Werkstück und der Elektrode elektronisch gesteuert wird und wobei nach Fertigstellung einer Bearbeitungskontur die mittels einer Klemmeinrichtung ίο festgehaltene Elektrode durchtrennt und nach Erreichen einer neuen Bearbeitungskontur durch ein Antriebs- und Führungssystem in eine Startbohrung eingefädelt und durch eine hinter dem Werkstück angebrachte Greifeinrichtung in Wirkverbindung mit einer Ablageseite des Antriebs- und Führungssystems gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen die einseitig auf der Vorratsseite festgeklemmte Elektrode durch eine Kerbvorrichtung in dem Bereich zwischen der festgeklemmten Stelle und dem Werkstück zunächst eingekerbt und dann durch das ablageseitige Antriebssystem gestreckt und abgerissen wird und daß das gestreckte Ende der Elektrode nach dem Einfädeln von der Greifeinrichtung erfaßt und direkt dem ablageseitigen Antriebssystem zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen des Endpunktes einer Kontur für die Dauer des Einfädelvorganges die an sich bekannte Wasserzuführung für die koaxiale Spülung an der Elektrode weggeschwenkt und die Stromzuführung von der Elektrode abgehoben wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung aus einer auch an sich bekannten Vorrichtung besteht, bei der an den freien Enden von zwei einseitig auf einer Aufbauplatte (9) befestigten und annähernd parallel verlaufenden federnden Armen (13,14) Lagerklötze (20,21) angebracht sind, in denen die Antriebswellen (15, 16) für zwei einander gegenüberstehende und gegensinnig antreibbare Vorschubrollen (7, 8) gelagert sind, wobei die Vorschubroüen (7, 8) in der Ausgangsstellung einen solchen Abstand voneinander aufweisen, daß die dazwischen durchbewegte Elektrode (23) nicht beeinflußt wird, und durch Betätigung einer längs der Arme verlaufenden Schubstange (12) über eine Hebelanordnung gegeneinander drückbar sind, die Elektrode (23) festklemmend, und nach dem Loslassen der Schubstange (12) in die Ausgangsstellung zurückkehren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (15, 16) für die beiden Vorschubrollen (7, 8) über zwei gleiche Zahnräder (26, 27), ein Schneckenrad (24) und eine Schnecke (25) mit einem Motor (10) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die über einen Hubmagneten (5) betätigbare Schubslange (12) beweglich mit einem Hebelarm (6) verbunden ist, der um einen fixierten ^b0 Stift (17) schwenkbar ist, daß der Hebelarm (6) beweglich mit einer Verbindungsstange (42) verbunden ist, deren anderes Ende beweglich mit dem Scheitelpunkt zweier an den Lagerklötzen (20, 21) beweglich befestigter Schenkel (18, 19) verbunden ^b5 ist, wobei bei Betätigung der Schubstange (12) durch eine Bewegung des Scheitelpunktes der Schenkel (18, 19) die Lagerklötze (20, 21) gegeneinander drückbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die VorschubroUen (7, 8) am Umfang ein gezahntes Profil aufweisen, das ein Durchgleiten tier Elektrode beim Festklemmen und beim Vorschub verhindert

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über einen Hubmagneten (4) und eine Schubstange (11) betätigbare Kerbeinrichtung einen bei Betätigung der Schubstange (Ii) um einen fixierten Drehstift (28) in Richtung auf die Elektrode (23) schwenkbaren Kerbhebel (2) mit eingesetztem Kerbkeil (22) aufweist und daß hinter der Elektrode (23) ein Amboß (3) angeordnet ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerbkeil (22) und der Amboß (3) so angeordnet sind, daß beim Einkerbvorgang die dazwischenliegende Elektrode (23) außerhalb der Mitte des Kerbkeiles und des Ambosses zu liegen kommt.

9.'Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorratsseite an einem Umlenkrad des Antriebsund Führungssystems eine abhängig von der Werkstückdicke manuell einstellbare Zähleinrichtung (J Z) angeordnet ist, die die Wegstrecke der vorgeschobenen Elektrode auszählt und bei Erreichen des eingestellten Zählerstandes die Vorschubeinrichtung stillsetzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Umlenkrad eine mit Hilfe einer Lichtquelle und einer Leuchtdiode abtastbare Schlitzlochscheibe fest angeordnet ist, daß ein einstellbarer elektronischer Zähler die beim Vorschub der Elektrode entstehenden Abtastimpulse zählt und beim Erreichen des eingestellten Zählerstandes den die Vorschubeinrichtung steuernden Hubmagneten abschaltet.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung aus einem einseitig am Maschinenrahmen befestigten und am Umfang eine Kulissenführung aufweisenden Gleitrohr (43) besteht, auf dem eine Buchse (44) mit einem längs des Gleitrohres verlaufenden Klemrmrm (47, 48), an dessen Ende für die an sich bekannte Rollenklemmung der Elektrode (23) eine Klaue mit einer Klemmrolle (49) angebracht ist, entlang gleitet, und daß die Gleitbewegung der Buchse in einer Laufrolle in der Kulisse erfolgt und eine Schwenkbewegung um die Elektrodenführung ergibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmami (47, 48) nach der Beendigung des Positionsvorganges an die Startbohrung des Werkstückes herangleitet und beim Berühren des Werkstückes mittels eines elektrischen Kontaktes gestoppt wird, daß nach dem Durchschieben der Elektrode (23) hinler die Klemmrolle (49) der Klaue die in den Ruhezustand zurückgestellte Vorschubeinrichtung die Klemmarmbewegung in Richtung auf das hinter dem Werkstück befindliche Antriebssystem der Elektrode auslöst und daß der Klemmarm (47, 48) in der Kulissenführung in seine Ruhestellung zurückgleitet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung (LZ) beim Erreichen des eingestellten Zählerstandes die

Bewegung des KJemmannes (47,48) in Richtung auf das hinter dem Werkstück befindliche Antriebssystemstartet

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn der Vorschubbewegung der Elektrode (23) ein Zeltglied ausgelöst wird und daß nach der Verzögerungszeit der Klemmarm (47, 48) in Richtung auf das hinter dem Werkstück befindliche Antriebssystem zurückgleitet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Kulisse in der Nähe des Antriebssystems ein erster elektrischer Schalter angeordnei ist, bei dessen Betätigung durch den zurückgleitenden Klemmarm (47, 48) die Bewegungsrichtung des Klemmarms sich umkehrt und daß im Schwenkbereich der Kulisse um die Elektrodenführung ein zweiter elektrischer Schalter angeordnet ist, bei dessen Betätigung nach der Betätigung des ersten Schalters der Kltmmarm im Schwenkbereich stoppt