[0001] Die Erfindung betrifft ein translatorisch wirkendes Werkzeugmodul zur Feinbearbeitung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Während formgebende Bearbeitung, wie z.B. NC-Fräsen oder NC-Erodieren in hohem Umfang
automatisiert werden konnte, erfolgt eine abschließende Oberflächenfeinbearbeitung
des Werkstückes in der Regel manuell, z.B. das Feinschleifen und Polieren. Die manuelle
Feinbearbeitung bildet oftmals den letzten Prozessschritt und ist somit entscheidend
für die Produktqualität. Dabei hängen die Qualität und der Zeitaufwand ausschließlich
vom individuellen Geschick des Handwerkers ab.
[0003] Es wurden zur Automatisierung der Feinbearbeitung bisher große Anstrengungen unternommen,
wobei mit den entwickelten Lösungen lediglich einfache, leicht gekrümmte Oberflächen
automatisiert geschliffen, gehont und poliert werden können. Vor diesem Hintergrund
besteht speziell aus Sicht der Endanwender der Bedarf, neue Werkzeugsysteme für die
Bearbeitung komplexer Geometrieelemente bereitzustellen.
[0004] Aus dem Artikel "
Hochglänzende Freiformflächen auf Stahlwerkzeugen" (F. Klocke et al.; wt Werkstattstechnik
online Jahrgang 100 (2010) H. 6, S.480-486) ist ein Werkzeugmodul der eingangs genannten Art bekannt, welches eine Spindelschnittstelle
für eine Bearbeitungsspindel eines Robotersystems aufweist. Die mechanische Drehbewegung
der Bearbeitungsspindel wird im Werkzeugmodul in eine rotatorische Bewegung eines
Feinbearbeitungselements umgesetzt. Zur Einstellung einer Anpresskraft oder Normalkraft,
mit der eine Bearbeitungsmembran des Feinbearbeitungselements auf die zu bearbeitende
Werkstückoberfläche gepresst wird, wird mittels einer Pneumatik eine Kraftaktorik
betrieben, mit der die Anpresskraft der Bearbeitungsmembran definiert wird. Dies ermöglicht
eine automatische Kompensation des Verschleißes des Feinbearbeitungselements oder
von Abweichungen des Oberflächenprofils und der Ungenauigkeit der Robotersteuerung.
Innerhalb eines Anpresshubes kann über den Luftdruck in der Pneumatik ein weitgehend
konstanter Anpressdruck erreicht werden.
[0005] Aus der
DE 10 2012 108 594 A1 ist ein Werkzeugmodul zur Feinbearbeitung der eingangs genannten Art bekannt, bei
dem ein Werkzeug über eine Exzentereinrichtung an einer Welle angeschlossen ist, welche
relativ zu einer Hohlwelle in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Exzentereinrichtung
übersetzt einen rotatorischen Antrieb mittels einer Spindel in eine lineare Oszillationsbewegung
eines das Werkzeug tragenden Oszillationskopfs. Der Anpressdruck auf ein Werkstück
wird über eine Andruckeinrichtung beeinflusst, welche mindestens einen Pneumatikzylinder
aufweist. Der Pneumatikzylinder ist an einem Werkzeughalter angeschlossen und wirkt
auf den gesamten Oszillationskopf, wodurch eine verhältnismäßig große Masse zwischen
dem Pneumatikzylinder und dem eigentlichen Werkzeug, z.B. einem Honstein, gegeben
ist.
[0006] Die
JP 60186371 A offenbart zwei Varianten eines Werkzeugmoduls zur Feinbearbeitung, welches an eine
Spindel angeschlossen werden kann. Eine Exzentereinrichtung kann mittels Schrauben
in ihrer Exzentrizität eingestellt werden und dient zur Erzeugung einer linearen Bewegungskomponente
eines Polierwerkzeuges. Eine pneumatische oder sonstige Beeinflussung des Anpressdruck
des Werkzeuges wird nicht problematisiert.
[0007] Aus der
DE 39 19 359 C1 ist ein Werkzeugmodul, zum Beispiel für eine Schleifmaschine, bekannt. Das Werkzeugmodul
umfasst eine Exzentereinrichtung, die sich aus einer äußeren von einem Motor angetriebenen
Exzenterbuchse und einem Innenexzenter zusammensetzt. Die äußere Exzenterbuchse und
der Innenexzenter können gegeneinander verdreht werden, um unterschiedliche Exzentrizität
in der Innenfläche des Innenexzenters einzustellen. In der Exzentereinrichtung ist
über Wälzlager eine Schwingachsenbuchse gelagert, in deren Bohrung wiederum eine Schwingachse
mit einer Werkzeugaufnahme angeordnet ist. Die Schwingachsenbuchse und die Schwingachse
sind derart gelagert und geführt, dass die Schwingachse bei einer Rotation der Exzentereinrichtung
lediglich eine oszillierende translatorische Bewegung ausführt. Der Anpressdruck des
Werkzeuges auf ein Werkstück wird mittels einer die translatorische Bewegung der Schwingachse
nicht mitvollziehenden Pneumatik bestimmt. Die Schwingachse ist für die Oszillationsbewegung
an einem Ende eines Kolbens der Pneumatik geführt. D.h. die Pneumatik wirkt mittelbar
über die Schwingachse auf das Werkzeug.
[0008] Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeugmodul der eingangs genannten Art zur
Verfügung zu stellen, welches einen alternativen Aufbau aufweist und eine andere Bearbeitungsweise
ermöglicht.
[0009] Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeugmodul der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind durch die
abhängigen Ansprüche gegeben.
[0010] In einer ersten Alternative der Erfindung kann das erfindungsgemäße Werkzeugmodul
so ausgebildet sein, dass das Anpresskraftsystem ein Fluiddrucksystem mit einem Fluidleitungssystem
für ein Fluid umfasst. Somit kann die Anpresskraft durch den Druck des Fluids bestimmt
oder mitbestimmt werden. Dabei weist das Fluiddrucksystem mindestens eine in der mindestens
einen Translationseinheit angeordnete Druckübertragungseinrichtung zur Übertragung
des Fluiddrucks auf das mindestens eine Feinbearbeitungselement auf.
[0011] Die mindesten eine Druckübertragungseinrichtung weist ein Kolben-Zylindersystem auf,
bei dem jeweils ein Feinbearbeitungselement oder eine Gruppe von Feinbearbeitungselementen
mit einem Kolben gekoppelt ist. Durch die Anordnung der Druckübertragungseinrichtung
in der Translationseinheit kann das für den Druck verantwortliche Fluid sehr nahe
an das zugehörige Feinbearbeitungselement geführt werden, wodurch die Masse der durch
den Fluiddruck zu bewegenden Elemente gering gehalten werden kann. Die Mechanik zur
Übertragung des Fluiddrucks auf das Feinbearbeitungselement kann zum Beispiel auf
einen eine geringe Masse aufweisenden Kolben des Kolben-Zylindersystems beschränkt
sein.
[0012] Es kann vorgesehen sein, dass eine Fluid-Zuleitung des Fluidleitungssystems, mit
der die Zufuhr des Fluids zu mindestens einer der Druckübertragungseinrichtungen ermöglicht
wird, an zumindest einer Verengungsstelle im Querschnitt manuell oder maschinell veränderbar
ist. Die Veränderbarkeit umfasst auch die Möglichkeit, eine Druckübertragungseinrichtung
vollständig vom Rest des Fluidleitungssystems abzusperren. Auf diese Weise werden
die Möglichkeiten der Verteilung des Fluiddrucks auf die verschiedenen Druckübertragungseinrichtungen
erhöht.
[0013] Es kann vorteilhaft sein, mindestens zwei Druckübertragungseinrichtungen vorzusehen.
Mehrere Druckübertragungseinrichtungen erhöhen die Anpassbarkeit des Werkzeugmoduls
in seiner Anpresskraft.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Werkzeugmodul an eine
externe Druck-Steuereinheit oder eine externe Druck-Regeleinheit angeschlossen werden.
Auf diese Weise kann der Fluiddruck während der Werkstück-Bearbeitung gesteuert oder
geregelt und bei Bedarf permanent und stufenlos angepasst werden. Somit kann die Anpresskraft
des Feinbearbeitungselements stetig entsprechend den Bearbeitungsbedingungen eingestellt
werden.
[0015] In einer zweiten Alternative der Erfindung ist das erfindungsgemäße Werkzeugmodul
so ausgebildet, dass das Anpresskraftsystem elektrisch betrieben ist, wobei das Anpresskraftsystem
mindestens eine in der Translationseinheit oder in mindestens einer der Translationseinheiten
angeordnete Kraftübertragungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft auf das Feinbearbeitungselement
oder mindestens eines der Feinbearbeitungselemente aufweist. Damit übernimmt die Kraftübertragungseinrichtung
in entsprechender Weise die Funktion der oben beschriebenen Druckübertragungseinrichtung
in einem Fluiddrucksystem.
[0016] Das Werkzeugmodul kann auch so ausgebildet sein, dass die Kraftübertragungseinrichtung
oder mindestens eine der Kraftübertragungseinrichtungen induktiv wirkend ist, z.B.
mit einer Spule und einem Magnetbolzen, der unmittelbar oder mittelbar auf ein Feinbearbeitungselement
wirkt.
[0017] Das erfindungsgemäße Werkzeugmodul kann so ausgebildet sein, dass die lineare Führung
der Translationseinheit oder mindestens einer der Translationseinheiten senkrecht
zur Richtung des Anpressdrucks ausgerichtet ist. Eine lineare, d. h. translatorische
Bewegung des mindestens einen, an der Translationseinheit angeordneten Feinbearbeitungswerkzeugs
erleichtert eine gleichmäßige flächige Bearbeitung von planen als auch gekrümmten
Oberflächen. Der Vorteil gegenüber der rotatorischen Feinbearbeitung ist zum einen
die Möglichkeit einer hohen homogenen Oberflächenqualität durch Vermeidung von Verrundungen
an Kanten sowie durch die Vermeidung von Oberflächenwelligkeit. Des Weiteren können
Strichpolituren erzeugt werden. Anders als bei rotierenden Stirnschleifwerkzeugen
ist ein vollflächiger Kontakt bei gleichzeitig geringerem Verschleiß am Werkzeug möglich.
Die genannten Vorteile sind vor allem bei Blechumformwerkzeugen für die Automobilkarosserie
sowie bei Spitzgießwerkzeugen, z. B. für lackierfähige Produkte, hochglänzende Kunststoffteile
oder mit Schlagpressen hergestellte optische Linsen von Belang.
[0018] Vorzugsweise ist die Linearführung der Translationseinheit senkrecht zur Richtung
des Anpresshubs des mindestens einen Feinbearbeitungselements ausgerichtet. Eine Fläche
kann somit mit translatorischer Bewegungsrichtung senkrecht zur axialen Krafteinstellung
bearbeitet werden. Für die Linearführung kann mindestens ein stabförmiges Führungselement
vorgesehen sein. Entlang eines solchen Führungselements kann die Translationseinheit
mittelbar oder unmittelbar z.B. mittels einer Gleitlagerung oder Wälzlagerung gelagert
sein. Es kann aus Stabilitätsgründen vorteilhaft sein, mindestens zwei stabförmige
Führungselemente vorzusehen. Das Führungselement kann im Querschnitt rund, unrund
oder eckig sein. Wird lediglich ein einziges stabförmiges Führungselement eingesetzt,
kann eine unrunde oder eckige Querschnittsform zur Stabilität der Führung vorteilhaft
sein.
[0019] Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Werkzeugmodul Umsetzungsmittel zur Umsetzung
einer Rotationsbewegung eines Maschinen- oder Roboterteils in eine von den Führungsmitteln
geführte Translationsbewegung auf. Weiter vorzugsweise ist die Maschinenschnittstelle
zum Anschluss an eine Spindel eingerichtet. Dabei können die Umsetzungsmittel die
Rotation der Spindel in die Translationsbewegung umsetzen. Die Ausbildung der Umsetzungsmittel
kann so sein, dass die Länge der Wegstrecke der Translationsbewegung festgelegt oder
einstellbar ist, z.B. durch eine veränderbare Exzentrizität eines Exzenters.
[0020] Alternativ zu einer Maschinenschnittstelle oder zusätzlich hierzu kann das Werkzeugmodul
auch einen eigenen Motor, z.B. einen Elektromotor, aufweisen oder direkt an eine einen
Motor aufweisende Antriebseinheit angeschlossen oder anschließbar sein.
[0021] Das erfindungsgemäße Werkzeugmodul kann auch so ausgebildet sein, dass mindestens
ein Paar gegenläufig angetriebener und lineargeführter Translationseinheiten vorgesehen
ist. Hierdurch kann ein Bearbeitungsbetrieb ohne Unwucht auf effektive und einfache
Weise erreicht werden.
[0022] So kann vorgesehen werden, dass das Paar gegenläufig angetriebener und lineargeführter
Translationseinheiten mittels eines an einer gemeinsamen Antriebswelle angreifenden
Getriebes, vorzugsweise eines Kniehebeltriebs mit geführtem Kniegelenk, angetrieben
ist. Zur vollständigen Eliminierung von Unwuchten können in diesem Fall noch ein oder
mehrere Ausgleichsgewichte erforderlich sein.
[0023] Das erfindungsgemäße Werkzeugmodul kann aber auch so ausgebildet sein, dass das Paar
gegenläufig angetriebener und lineargeführter Translationseinheiten mittels einer
Antriebswelle mit zwei entgegengesetzt ausgerichteten Exzentern, z.B. mittels eines
doppelten Schubkurbeltriebs, angetrieben ist. Dabei kann das Paar der Translationseinheiten
derart ausgebildet sein, dass ohne Ausgleichsgewicht ein Betrieb ohne Unwucht möglich
ist.
[0024] Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Werkzeugmodul auch so ausgebildet sein, dass
ein Translations-Hub der Translationseinheit definiert einstellbar ist. Dies kann
z.B. bei Einsatz eines oder mehrerer Exzenter durch eine Veränderbarkeit der Exzentrizität
erreicht werden.
[0025] Insbesondere ist es vorteilhaft, das Werkzeugmodul so auszubilden, dass die Mittel
zur Linearführung der Translationseinheit mindestens einen Fluidkanal des Fluiddrucksystems
aufweisen. Somit erfüllen die Mittel zur Linearführung eine zweite Funktion, nämlich
die Weiterleitung des Fluids, z. B. zu der Druckübertragungseinrichtung oder zu mindestens
einer der Druckübertragungseinrichtungen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Führungsmittel
zur Linearführung mindestens ein den Fluidkanal oder mindestens einen der Fluidkanäle
aufweisendes Hohlrohr umfassen. Das Hohlrohr kann im Umfang rund sein, jedoch auch
andere Querschnittsformen aufweisen. Das Hohlrohr kann z.B. ein stabförmiges Führungselement
bilden, wie es weiter oben beschrieben ist. Werden mehrere stabförmige Führungselemente
eingesetzt, können (kann) ein einziges, eine Teilanzahl oder sämtliche Führungselemente
als Fluidkanal ausgestaltet sein.
[0026] Bei einem Feinbearbeitungselement kann es sich um ein einzelnes blockartiges Element
handeln, auf das gleichzeitig mehrere fluidbetriebene Druckübertragungseinrichtungen
oder elektrisch betriebene Kraftübertragungseinrichtungen einwirken. Der Einfachheit
halber wird im Folgenden von Druckübertragungseinrichtungen ausgegangen. In analoger
Weise sind aber stets auch Kraftübertragungseinrichtungen eines elektrisch betriebenen
Anpresskraftsystems einsetzbar.
[0027] Das Feinbearbeitungselement oder mindestens eines der Feinbearbeitungselemente kann
aber auch mit einer einzelnen Druckübertragungseinrichtung zusammenwirken. Die Verbindung
zwischen dem mindestens einen Feinbearbeitungselement und der (den) Druckübertragungseinrichtung(en)
kann starr sein. Die Verbindung kann aber auch beweglich sein, so z.B., wenn das Feinbearbeitungselement
oder mindestens eines der Feinbearbeitungselemente an einer an der Druckübertragungseinrichtung
angelenkten Wippe angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass das Feinbearbeitungselement
oder mindestens eines der Feinbearbeitungselemente an einem Hebel angeordnet ist,
welcher von einer Druckübertragungseinrichtung oder von mehreren Druckübertragungseinrichtungen
gehalten ist und der eine Bewegung mit axialer Komponente, also in Anpressdruckrichtung,
relativ zur Axialrichtung der Spindel erlaubt.
[0028] Schließlich kann das Werkzeugmodul so ausgebildet sein, dass die Translationseinheit
oder mindestens eine der Translationseinheiten zur Richtung des Anpresshubes einen
Winkel aufweist. Hierfür kann das Translationsmodul eine das mindestens eine Feinbearbeitungselement
haltende Halterung umfassen, deren Ausrichtung veränderbar ist, so dass die Bearbeitungsfläche
des mindestens einen Feinbearbeitungselements unterschiedliche Winkel zur Längsachse
des Werkzeugmoduls annehmen kann. Eine unterschiedliche Ausrichtung der Halterung
kann z.B. dadurch erreicht werden, dass Fixierelemente für die Halterung, wie z.B.
Anschraubflächen, unterschiedlich gestaltet werden, beispielsweise mit unterschiedlichen
Abwinklungen. Bei der Halterung kann es sich um einen Zylinderblock handeln, dessen
Zylinder Teil eines Zylinder-Kolben-Systems für eine Druckübertragungseinrichtung
sind. Die Ausrichtung der Halterung kann z.B. durch die Gestaltung des Zylinderblocks
erreicht werden. Analog kann die Halterung Elemente eines elektrisch betriebenen Anpresskraftsystems
aufweisen.
[0029] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren
dargestellt.
[0030] Es zeigt
- Fig. 1:
- ein erstes Werkzeugmodul im Querschnitt mit fünf Feinbearbeitungssegmenten und einstellbarem
Translations-Hub,
- Fig. 2:
- das Werkzeugmodul gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 3:
- ein zweites Werkzeugmodul im Querschnitt mit fünf Zylindern , einer Schleifsteinwippe
und einstellbarem Translations-Hub,
- Fig. 4:
- ein drittes Werkzeugmodul im Querschnitt mit fünf Zylindern, einem Polierhebel und
einstellbarem Translations-Hub,
- Fig. 5:
- perspektivische Schnittansicht des Werkzeugmoduls gemäß Fig. 1 mit Darstellung von
Fluidkanälen,
- Fig. 6:
- ein viertes Werkzeugmodul im Querschnitt mit zwei Zylindern, einer Schleifsteinwippe
und festem Translations-Hub,
- Fig. 7:
- perspektivische Schnittansicht des Werkzeugmoduls gemäß Fig. 6 mit vergrößertem Ausschnitt
zur Druckluftführung im Bereich des Schlittens und der Zylinder,
- Fig. 8:
- ein fünftes Werkzeugmodul in Seitenansicht mit fünf Zylindern, einer Schleifsteinwippe,
einstellbarem Translations-Hub und einer eine Abwinklung aufweisenden Halterung,
- Fig. 9:
- ein sechstes Werkzeugmodul mit perspektivischer Darstellung der Antriebskinematik
"Kniehebeltrieb" mit gegenläufigen Translationseinheiten, fünf Zylindern und festem
Translations-Hub,
- Fig. 10:
- Seitenansicht der Antriebskinematik des Werkzeugmoduls nach Fig. 9,
- Fig. 11:
- perspektivische Darstellung des Werkzeugmoduls gemäß Fig. 9, jedoch mit Modulgehäuse
und Spindel,
- Fig. 12:
- perspektivische Darstellung eines siebten Werkzeugmoduls mit außermittiger Anordnung
der Feinbearbeitungselemente,
- Fig. 13:
- ein achtes Werkzeugmodul mit perspektivischer Darstellung der Antriebskinematik "doppelter
Schubkurbeltrieb" mit gegenläufigen Translationseinheiten, fünf Zylindern und festem
Translations-Hub
- Fig. 14:
- Schnittansicht der Antriebskinematik des Werkzeugmoduls nach Fig. 13.
[0031] Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein erstes Werkzeugmodul 1 mit einer Schnittstelle 2
für die Aufnahme einer Spindel 14, von der hier ein Spindeldeckel 14a und ein Stück
eines Spindelgehäuses 14b dargestellt sind. Das Werkzeugmodul 1 ist am Spindeldeckel
14a fixiert. Die Schnittstelle 2 ist hier beispielshaft als Hohlschaftkegel (HSK)
ausgebildet, in die eine hier nicht dargestellte Spindelwelle eingreift. Die Schnittstelle
2 ist in einem Wälzlager 3 gelagert und mit einem in z.B. 0,5 mm Stufen einstellbaren
Exzenterelement 4 verbunden. Über ein weiteres Wälzlager 5 ist am Exzenterelement
4 eine Kurbelstange 6 gelagert, in das ein Bolzen 7 eingreift. Der Bolzen7 ist an
einer einen Schlitten 8 umfassenden Translationseinheit 19 fixiert, der über zwei
Gleitführungsrohre 9 linear geführt ist. Von den Gleitführungsrohren 9 ist in der
Fig. 1 lediglich eines zu erkennen. Bei Rotation der Schnittstelle 2 wird über das
Exzenterelement 4, die Kurbelstange 6 und den Bolzen 7 der Schlitten 8 in eine translatorische
Hin- und Herbewegung entlang der Gleitführungsrohre 9 versetzt.
[0032] Im Schlitten 8 sind fünf Zylinderbohrungen 10 eingebracht, in denen jeweils ein Kolben
11 angeordnet ist. Für eine bessere Übersichtlichkeit ist nur einer der fünf dargestellten
Zylinderbohrungen 10 und nur einer der fünf Kolben 11 mit einem Bezugszeichen versehen.
Jeder Kolben 11 hält, z.B. durch eine Klebeverbindung, an seinem unteren Ende ein
Feinbearbeitungselement 12, welches zur Bearbeitung einer hier nicht dargestellten
Werkstückoberfläche dient. Die Feinbearbeitungselemente 12 können z.B. zum Schleifen,
Polieren oder Honen ausgebildet sein. Über einen angelegten Fluiddruck des Fluiddrucksystems,
vorzugsweise ein Druckluftsystem, welcher vorzugsweise durch eine Steuer- und Regeleinheit
permanent den Bearbeitungsbedingungen angepasst oder fest eingestellt werden kann,
wird mittels der Zylinder 10 und der Kolben 11 der Anpressdruck der Feinbearbeitungselemente
12 auf die Werkstückoberfläche bestimmt. Für jede Zylinderbohrung 10 besteht die Möglichkeit,
die Fluidzufuhr individuell zu beeinflussen. Im Beispiel der Fig. 1 erfolgt dies mittels
Gewindestiften 13 in Zuführungsbohrungen, mit denen eine Zuleitung des Fluids von
dem jeweiligen Führungselement im Querschnitt verengt oder ganz geschlossen werden
kann. Die Möglichkeit der Manipulation der Fluidzufuhr wird weiter unten detaillierter
dargestellt.
[0033] Fig. 2 zeigt das Werkzeugmodul nach Fig. 1 ohne Spindel14 in einer perspektivischen
Darstellung. In Fig. 2 sind in einer Außenwand 15 mit Gewindestiften fixierte Enden
16 der beiden Gleitführungsrohre 9 erkennbar. Der Schlitten 8 weist eine mit Schrauben
17 fixierte seitliche Abdeckung 18 auf, mit der der Zugang zu den Zylinderbohrungen
10 und den Kolben 11 geschützt ist. Gleichzeitig kann die seitliche Abdeckung 18 geeignete
Elemente, wie z.B. Vorsprünge aufweisen, die das Herausfallen der die Feinbearbeitungselemente
12 haltenden Kolben 11 verhindern.
[0034] Fig. 3 zeigt im Querschnitt ein zweites Werkzeugmodul 20, welches hinsichtlich der
Schnittstelle 2 für eine Spindel, dem Wälzlager 3, dem Exzenterelement 4, der Kurbelstange
6 , dem Wälzlager 5, dem Bolzen 7, dem Schlitten 8, den Gleitführungsrohren 9 (nur
eines sichtbar) und den Zylinderbohrungen 10 mit dem ersten Werkzeugmodul 1 gemäß
den Figuren 1 und 2 im Wesentlichen übereinstimmt. Diesbezüglich wird auf die obige
Beschreibung verwiesen. Anstelle einer Mehrzahl von Feinbearbeitungselementen 12 (siehe
Fig. 1) ist im zweiten Werkzeugmodul 20 ein Feinbearbeitungselement in Form eines
an einer Schleifsteinwippe 32 fixierten Schleifsteins 34 vorhanden. Die Schleifsteinwippe
32 ist mittels Passschrauben 35 und einer Grundplatte 36 an den beiden äußeren Kolben
21 fixiert. Die inneren Kolben 22 liegen zur Kraftübertragung nur an der Grundplatte
36 an. Die Wippe 32 ist über eine in der Grundplatte 36 befestigte Achse 38 gelagert.
Die vom Schleifstein 34 auf eine hier nicht dargestellte Werkstückoberfläche wirkende
Anpresskraft wird durch den Druck im Fluiddrucksystem und der Summe der einzelnen
Kolbenflächen bestimmt. Die Gesamtheit der Kolben 21 und 22 mit der Grundplatte 36
wird auf den Innenwänden 37 des Schlittens 8 geführt. Die Zuführung des Fluids zu
den einzelnen Zylinderbohrungen 10 ist hier, z. B. über Gewindestifte 33, beeinflussbar.
Die Fluidzufuhr kann wahlweise über eines oder mehrere der Gleitführungsrohre 9 erfolgen
oder kann auch vollständig unterbunden werden.
[0035] In den Ausführungsbeispielen gemäße den Fig. 1 bis 3 sind insbesondere die Kolben
11 bzw. 21 und 22 und die daran befestigten Bauteile, wie z. B. die Feinbearbeitungselemente
12 bzw. die Schleifsteinwippe 32 mit Schleifstein 34, 20 austauschbar, beispielsweise
zur Anpassung an unterschiedlich zu bearbeitende Oberflächenkonturen. Es ist damit
ein modularer Aufbau gegeben, der ein leichtes Austauschen von Bestandteilen des Werkzeugmoduls
für unterschiedliche Bearbeitungsarten und Werkstücke erlaubt. Diese Austauschbarkeit
ist mit Ausnahme der Figuren 6 und 7 auch bei den im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen
gegeben.
[0036] Fig. 4 zeigt im Querschnitt ein drittes Werkzeugmodul 40, welches hinsichtlich der
Schnittstelle 2 für eine Spindel, dem Wälzlager 3, dem Exzenterelement 4, der Kurbelstange
6, dem Wälzlager 5 dem Bolzen 7, dem Schlitten 8, den Gleitführungsrohren 9 (nur ein
sichtbar), und den Zylinderbohrungen 10 mit dem ersten Werkzeugmodul 1 gemäß Fig.
1 und 2 sowie dem zweiten Werkzeugmodul gemäß Fig. 3 im Wesentlichen übereinstimmt,
weshalb auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird. Anstelle der Feinbearbeitungssegmente
12 (Fig. 1) bzw. der Schleifsteinwippe 32 (Fig. 3) weist das dritte Werkzeugmodul
40 an der Translationseinheit 43 als Bearbeitungselement einen Polierhebel 44 auf.
Der Polierhebel 44 ist über eine Schwenkachse 45 und zwei Trägerelementen 46 an dem
Schlitten 8 befestigt. Vier Kolben 41 sind über einen an jedem Kolben 41 befindlichen
Bolzen 47 am Polierhebel 44 angelenkt. Die Anzahl der für das Anlenken am Hebel 44
eingesetzten Kolben 41 kann je nach Bedarf variieren. Nicht genutzte Zylinderbohrungen
10 (in der Figur nur eine einzige) können durch weitere Kolben 42 verschlossen werden.
[0037] Ein Feinbearbeitungselement 48 wird mittels Gelenkpfanne 49 an einem Gelenkkopf 49a
am vorderen Ende des Polierhebels 44 fixiert und erlaubt die Feinbearbeitung kleiner,
enger und schmaler nicht dargestellter Werkzeugoberflächen. Das Feinbearbeitungselement
48 ist über den Gelenkkopf 49a am Hebel derart fixiert, dass das Feinbearbeitungselement
48 unterschiedliche Ausrichtungen annehmen kann. Alternativ sind Gelenkkopf 49a und
Gelenkpfanne 49 so ausgebildet, dass das Feinbearbeitungselement 48 nur in Richtung
des Translations-Hubs der Translationseinheit 43 schwenken kann. Über die Ausgestaltung
des Hebels 44 können schwer oder nicht zugängliche Werkstückkonturen bearbeitbar werden.
Durch Anlegen verschiedener Drücke wie z.B. Unterdruck, kann die Anpresskraft differenziert
gesteuert werden bis hin zum Anheben des Polierhebels.
[0038] Fig. 5 bezieht sich auf das erste Werkzeugmodul 1 gemäß den Figuren 1 und 2, wobei
die Darstellung geschnitten ist und einzelne Bestandteile nicht dargestellt sind,
um das Fluiddrucksystem und die Führung des Fluids zu verdeutlichen. Dargestellt ist
der Schlitten 8 mit den seitlichen Abdeckungen 18 und den Feinbearbeitungselementen
12. Die Fluidversorgung erfolgt über nicht dargestellte Fluidkanäle in der Spindel
14 (siehe Fig. 1), die mit Hilfe der Dichtungen 23 das Fluid an die Fluidkanäle 24
des Werkzeugmoduls 1 übergeben, die durch das Gehäuse des Werkzeugmoduls 1 laufen
und in die hohlen Gleitführungsrohre 9 münden. Der Schlitten 8 gleitet mittels Gleitdichtungen
25 aufweisenden Gleitbuchsen 26 über die Gleitführungsrohre 9. Der Schlitten 8 bildet
oberhalb der Abdeckungen 18 um jedes der Gleitführungsrohre 9 herum einen in sich
geschlossenen Hohlraum. Es besteht einerseits die Möglichkeit, das Fluid über lediglich
eines der Gleitführungsrohre 9 zu den Zylinderbohrungen 10 (siehe Fig. 1) zu führen.
Für diesen Fall kann das für das Fluid nicht genutzte Gleitführungsrohr 9 aus Vollmaterial
hergestellt werden, wobei ein für die Fluidführung dienender Hohlraum um dieses Gleitführungsrohr
9 herum nicht vorgesehen werden muss. Andererseits besteht auch die Möglichkeit in
den einzelnen Gleitführungsrohren 9 unterschiedliche Drücke anzulegen und diese den
jeweiligen Zylinderbohrungen 10 zuzuführen. Über Austrittsöffnungen 27, von denen
in Fig. 5 lediglich für das vordere Gleitführungsrohr 9 zwei zu sehen sind, tritt
das Fluid aus den Gleitführungsrohren 9 in die vorgenannten Hohlräume des Schlittens
8 ein. Zwischen den Gleitführungsrohren 9 sind im Schlitten 8 die hier nicht sichtbaren
Zylinder 10 (siehe Fig. 1) angeordnet. Über hier nicht dargestellte Zuleitungen, die
mit den Gewindestiften 13 (siehe Fig. 1) beeinflusst werden können, gelangt die Druckluft
aus den die Gleitführungsrohre 9 umgebenden Hohlräumen in die Zylinder 10.
[0039] Fig. 6 zeigt im Querschnitt ein viertes Werkzeugmodul 50, welches gegenüber den Werkzeugmodulen
1 und 20 der Figuren 1 bis 3 einen leicht veränderten Aufbau aufweist. An der Translationseinheit
61 ist auch hier eine Schleifsteinwippe 52 mit einem Schleifstein 54 vorgesehen. Ein
Schlitten 68 weist beim vierten Werkzeugmodul 50 jedoch lediglich zwei, allerdings
vergrößerte Zylinderbohrungen 60 mit jeweils einem Kolben 51 auf. Die Schleifsteinwippe
52 ist mittels einer Grundplatte 56 und zwei Schrauben 55, von denen hier nur eine
dargestellt ist, an den Kolben 51 fixiert. Die Kolben 51 werden in den Zylinderbohrungen
60 auch hier über Gleitführungsrohre 69, von denen hier nur eines zu sehen ist, mit
Fluid versorgt. Über den im Fluiddrucksystem gegebenen Druck wird der Anpressdruck,
mit dem der Schleifstein 54 auf ein hier nicht dargestelltes Werkstück wirkt, mitbestimmt.
[0040] Die Bewegung des Schlittens 68 entlang der Gleitführungsrohre 69 wird mittels eines
Exzenterelements 64 bewirkt, welches durch eine hier nicht dargestellte Spindel, angetrieben
wird. Das Exzenterelement 64 ist auswechselbar, z.B. um den Translations-Hub der Translationseinheit
61 zu verändern. Die Spindel greift in eine Schnittstelle zur Spindel 62 ein, welche
über Wälzlager 63 im Gehäuse des vierten Werkzeugmoduls 50 gelagert ist. Das Exzenterelement
64 greift wiederum in eine Kurbelstange 66 ein, wobei ein weiteres Wälzlager 65 für
die Lagerung des Exzenterelements 64 in der Kurbelstange 66 sorgt. Der Schlitten 68
ist über einen Bolzen 67 mit der Kurbelstange 66 verbunden. Im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen
in den Figuren 1 bis 3 ist der Translationshub im dritten Werkzeugmodul 40 über das
austauschbare aber selbst nicht verstellbare Exzenterelement 64 realisiert und die
Führung der Schleifsteinwippe erfolgt über die beiden Kolben 51 in den Zylindern 60.
[0041] Fig. 7 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch einen Teil des vierten Werkzeugmoduls
50 gemäß Fig. 6, um eine alternative Führung des Fluids zu den Zylinderbohrungen 60
darzustellen. Fig. 7 zeigt aufgeschnitten den Schlitten 68, einen der Zylinder 60
mit darin befindlichem Kolben 51, der Schleifsteinwippe 52 mit Schleifstein 54. Die
Schleifsteinwippe 52 ist über die Grundplatte 56 mittels Schrauben 55 an den Kolben
51 des Schlittens 68 fixiert. In Fig. 7 ist lediglich ein innerer Teil eines Schlittengehäuses
mit Hohlräumen 58 für die Gleitführungsrohre 69 dargestellt. Das Fluid gelangt über
Öffnungen 59 aus den Gleitführungsrohren 69 in die Hohlräume 58 und über einen Verbindungsraum
74 und eine darin mündende Zylinderöffnung 75 in die Zylinderbohrung 60. Die Zufuhr
des Fluids aus den Öffnungen 59, die hier aufgrund des Schnittes nur jeweils andeutungsweise
zur Hälfte zu sehen sind, zu den Zylinderbohrungen 60 ist in der Darstellung gemäß
Fig. 7 nicht beeinflussbar. In anderen Ausgestaltungen ist eine (teilweise) Verschließbarkeit,
z.B. mittels Schrauben, denkbar.
[0042] Fig. 8 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein fünftes Werkzeugmodul 80, bei
dem ein Schlitten 88 einer Translationseinheit 81 einen vorzugsweise austauschbaren
abgewinkelten Zylinderblock 83 aufweist, an dem eine Schleifsteinwippe 82 montiert
ist. Die Abwinklung des Zylinderblockes 83 ist durch dessen Geometrie vorgesehen und
damit fest eingearbeitet. Mittels Austauschs des Zylinderblocks 83 durch einen Zylinderblock
mit anderer Abwinklung im Bereich der Fixierung kann der Winkel an der Translationseinheit
81 geändert werden, um so z. B. unterschiedlich ausgerichtete, schwer zugängliche
Werkstückoberflächen bearbeiten zu können. Denkbar sind natürlich als Alternative
in ihrer Ausrichtung veränderbare Teile der Translationseinheit 81. Anstelle der Schleifsteinwippe
82 können auch andere Feinbearbeitungselemente vorgesehen werden. Der Schlitten 88
ist ebenso wie in den anderen Werkzeugmodulen 1, 20, 40 und 50 über Gleitführungsrohre
89 geführt und wird über die Gleitführungsrohre 89 mit Fluid versorgt. Die Schleifsteinwippe
82 ist hier ebenfalls an nicht dargestellte Kolben fixiert, wobei der Anpressdruck
der Schleifsteinwippe 82 auf ein Werkstück durch den Druck im Fluiddrucksystem mitbestimmt
wird.
[0043] Fig. 9 zeigt den inneren Aufbau und die Kinematik eines sechsten Werkzeugmoduls 90
mit zwei voneinander getrennten und im Betrieb gegenläufigen Translationseinheiten
91 und 92. Fig. 10 zeigt den inneren Aufbau des sechsten Werkzeugmoduls 90 in einer
Seitenansicht und Fig. 11 das komplette sechste Werkzeugmodul 90 mit einem Teil einer
Spindel 93. Die erste Translationseinheit 91 weist einen Schlittenunterteil 113 und
einen Schlittenoberteil 114 auf, zwischen denen eine Zwischenplatte 115 angeordnet
ist. Der Schlittenunterteil 113 weist hier fünf nicht sichtbare Zylinder für Kolben
100 auf. Die Zwischenplatte 115 übernimmt die Funktion von Zylinderköpfen und verschließt
die Zylinderbohrungen (hier nicht sichtbar) des Schlittenunterteils 113 und zwar auch
dort, wo der gegenläufige Schlittenoberteil 117 die Zwischenplatte 115 übergreift.
Die zweite Translationseinheit 92 ist entsprechend mit Schlittenunterteil 116, Schlittenoberteil
117 und Zwischenplatte 118 aufgebaut.
[0044] Die erste Translationseinheit 91 ist an einem ersten Gleitführungsrohr 95 und die
zweite Translationseinheit 92 an einem zweiten Gleitführungsrohr 97 für eine Linearbewegung
gelagert. Beide Translationseinheiten 91 und 92 sind für die Linearbewegung zudem
an einem dritten Gleitführungsrohr 96 gelagert und tragen jeweils eine Schleifsteinwippe
98 und 99. Die zweite Translationseinheit 92 ist entsprechend zur ersten Translationseinheit
91 aufgebaut. Die Kolben 100 der ersten Translationseinheit 91 sind über einer Grundplatte
101 mit der ersten Schleifsteinwippe 98 verbunden, wie dies bereits aus der Fig. 3
für das zweite Werkzeugmodul 20 erläutert ist. In gleicher Weise ist die zweite Schleifsteinwippe
99 über hier nicht sichtbare Zylinder und Kolben an der zweiten Translationseinheit
92 montiert. Die nicht sichtbaren Zylinder der ersten Translationseinheit 91 und die
nicht sichtbaren Zylinder der zweiten Translationseinheit 92 sind mit einem Fluiddrucksystem
verbunden, wie dies bereits in den zuvor beschriebenen Werkzeugmodulen dargestellt
ist. Das Fluid wird über die Gleitführungsrohre 95, 96 und 97 den daran gelagerten
Translationseinheiten 91 bzw. 92 zugeführt.
[0045] Zur Erzeugung einer gegenläufigen Translationsbewegung der beiden Translationseinheiten
91 und 92 sind diese über einen Exzenter 111 getriebenen Kniehebeltrieb 102 und der
in einem Wälzlager 3 gelagerten Spindelschnittstelle 2 (hier nicht dargestellt, vgl.
Fig. 1) mit der Spindel 93 (siehe Fig. 11) verbindbar. Ein erster Schenkel 103 des
Kniehebeltrieb 102 ist über eine erste Verbindungsplatte 104 mit der ersten Translationseinheit
91 und ein zweiter Schenkel 106 über eine zweite Verbindungsplatte 105 mit der zweiten
Translationseinheit 92 jeweils über eine Schwenkachse 107 verbunden. An ihren den
jeweiligen Schwenkachsen 107 abgewandten Enden sind die beiden Schenkel 103 und 106
des Kniehebeltriebs 102 an ein Kniegelenk 108 angelenkt, welches wiederum mit einer
Kurbelstange 109 verbunden ist. Angetrieben von einem an einer hier nicht dargestellten
Antriebswelle gelagertem Exzenterelement 111 vollführt die Kurbelstange109 eine Hin-
und Herbewegung in Richtung seiner Längserstreckung, so dass die Schwenkachsen 107
und damit die Translationseinheiten 91 und 92 entlang der Gleitführungsrohre 95, 96
und 97 ebenfalls eine translatorische Hin- und Herbewegung durchführen, wobei die
Bewegung der beiden Translationseinheiten 91 und 92 gegenläufig zueinander ist. Das
Kniegelenk 108 muss linear/translatorisch geführt sein und bewegt sich rechtwinklig
zu den Translationseinheiten 91 und 92. Das Exzenterelement 111 wird mit einem Positionierelement
110 in einer nicht dargestellten Schnittstelle für Spindeln positioniert und verbunden,
an dem dann die Spindel 93 (Fig. 11) angeschlossen werden kann. Das Exzenterelement
111 weist ein Gegengewicht 112 zum Ausgleich einer möglichen Unwucht auf.
[0046] Die Kurbelstange 109 kann grundsätzlich beliebig lang ausgeführt werden, sodass die
Translationseinheiten 91 und 92, hier mit Schleifsteinwippen 98 und 99 dargestellt
aber auch mit alternativen Feinbearbeitungselementen bestückbar, lateral versetzt
zur Mittellängsachse der Spindel 93 angeordnet sein können. Die Mittellängsachse der
Spindel 93 läuft somit an den Translationseinheiten 91 und 92 vorbei. Diese Situation
ist in Fig. 12 anhand eines siebten Werkzeugmoduls 90b dargestellt. Somit kann z.B.
auf unterschiedliche geometrische Verhältnisse bei der Zugänglichkeit eines Werkstückes
reagiert werden.
[0047] Die Fig. 13 zeigt in perspektivischer Ansicht und Fig.14 im Querschnitt den inneren
Aufbau und die Kinematik und eines achten Werkzeugmoduls 119. Es weist wie das siebte
Werkzeugmodul 90 zwei gegenläufige Translationseinheiten 91 und 92 auf, die in ihrem
Aufbau den Translationseinheiten 91 und 92 gemäß dem siebten Werkzeugmodul 90 entsprechen.
Diesbezüglich wird daher auf die vorherige Beschreibung verwiesen. Anders als im siebten
Werkzeugmodul 90 weist die Ausführungsform gemäß den Fig.13 und 14 jedoch einen doppelten
Schubkurbeltrieb 120 zur Übertragung der Drehbewegung einer hier nicht dargestellten
Spindel in eine gegenläufige Translationsbewegung der Translationseinheiten 91 und
92 auf. Die Verbindung des Schubkurbeltriebs 120 zu der hier nicht dargestellten Spindel
erfolgt über eine in Wälzlager 3 gelagerte Schnittstelle 2 für Spindeln 14 (hier nicht
sichtbar, vergl. Fig. 1), an der die Exzenterwelle 122 mit Hilfe des Positionierelementes
121 fixiert ist. An der Exzenterwelle 122 sind zwei Exzenterscheiben 123 und 124 angeordnet,
mit denen eine Rotationsbewegung der Exzenterwelle 122 in Translationsbewegungen von
Kurbelstangen 125 und 126 umgesetzt werden, die über je einen Bolzen 127 mit der ersten
Translationseinheit 91 oder der zweiten Translationseinheit 92 verbunden sind. Die
Translationsbewegung der Translationseinheiten 91 und 92 in Längsrichtung der Kurbelstangen
125 und 126 ist an den Gleitführungsrohren 95 bis 97 gelagert. Die Exzenterscheiben
123 und 124 sind so ausgerichtet, dass eine Unwucht nicht entstehen kann.
[0048] Auch in den Ausführungsbeispielen des siebten Werkzeugmoduls 90 und des achten Werkzeugmoduls
119 wird das Fluid für die Zylinder 100 über die Gleitführungsrohre 95 bis 97 zugeführt.
[0049] Der äußere Aufbau des Moduls mit der Kinematik von Fig. 13 und 14 ist vergleichsweise
dem von Fig. 11
Bezugszeichenliste
1 |
Erstes Werkzeugmodul |
34 |
Schleifstein |
2 |
Schnittstelle für Spindel |
35 |
Schraube |
3 |
Wälzlager |
36 |
Grundplatte |
4 |
Exzenterelement |
37 |
Innenwand des Schlittens |
5 |
Wälzlager |
38 |
Achse |
6 |
Kurbelstange |
40 |
Drittes Werkzeugmodul |
7 |
Bolzen |
41 |
Kolben |
8 |
Schlitten |
42 |
Kolben |
9 |
Gleitführungsrohr |
43 |
Translationseinheit |
10 |
Zylinderbohrung |
44 |
Polierhebel |
11 |
Kolben |
45 |
Schwenkachse |
12 |
Feinbearbeitungselement |
46 |
Trägerelement |
13 |
Gewindestifte |
47 |
Bolzen |
14 |
Spindel |
48 |
Feinbearbeitungselement |
14a |
Spindelgehäuse |
49 |
Gelenkpfanne |
14b |
Spindeldeckel |
49a |
Gelenkkopf |
15 |
Außenwand |
50 |
Viertes Werkzeugmodul |
16 |
Gleitführungsrohrende |
51 |
Kolben |
17 |
Schraube |
52 |
Schleifsteinwippe |
18 |
Abdeckung |
54 |
Schleifstein |
19 |
Translationseinheit |
55 |
Schraube |
20 |
zweites Werkzeugmodul |
56 |
Grundplatte |
21 |
Kolben |
57 |
Schlittengehäuse |
22 |
Kolben |
58 |
Hohlraum |
23 |
Dichtung |
59 |
Öffnungen |
24 |
Fluidkanal |
60 |
Zylinderbohrungen |
25 |
Gleitdichtung |
61 |
Translationseinheit |
26 |
Gleitbuchse |
62 |
Schnittstelle für Spindel |
27 |
Austrittsöffnung |
63 |
Wälzlager |
32 |
Schleifsteinwippe |
64 |
Exzenterelement |
33 |
Gewindestift |
65 |
Wälzlager |
66 |
Kurbelstange |
103 |
erster Schenkel |
67 |
Bolzen |
104 |
erste Verbindungsplatte |
68 |
Schlitten |
105 |
zweite Verbindungsplatte |
69 |
Gleitführungsrohr |
106 |
zweiter Schenkel |
70 |
Zylinder |
107 |
Schwenkachse |
71 |
Kolben |
108 |
Scherengelenk |
74 |
Verbindungsraum |
109 |
Kurbelstange |
75 |
Zylinderöffnung |
110 |
Positionierelement |
80 |
Fünftes Werkzeugmodul |
111 |
Exzenterelement |
81 |
Translationseinheit |
112 |
Gegengewicht |
82 |
Schleifsteinwippe |
113 |
Schlittenunterteil |
83 |
Zylinderblock |
114 |
Schlittenoberteil |
88 |
Schlitten |
115 |
Zwischenplatte |
87 |
Schlittengehäuse |
116 |
Schlittenunterteil |
88 |
Schlitten |
117 |
Schlittenoberteil |
89 |
Gleitführungsrohr |
118 |
Zwischenplatte |
90 |
sechstes Werkzeugmodul |
119 |
achtes Werkzeugmodul |
90a |
siebtes Werkzeugmodul |
120 |
Kurbelantrieb |
91 |
Translationseinheit |
121 |
Positionierelement |
92 |
Translationseinheit |
122 |
Exzenterwelle |
93 |
Spindel |
123 |
Exzenterscheibe |
95 |
Gleitführungsrohr |
124 |
Exzenterscheibe |
96 |
Gleitführungsrohr |
125 |
Kurbelstange I |
97 |
Gleitführungsrohr |
126 |
Kurbelstange II |
98 |
Schleifsteinwippe |
127 |
Bolzen |
99 |
Schleifsteinwippe |
|
|
100 |
Kolben |
|
|
101 |
Grundplatte |
|
|
102 |
Kniehebeltrieb |
|
|
1. Translatorisch wirkendes Werkzeugmodul zur Feinbearbeitung, umfassend
a) mindestens ein einen Anpresshub aufweisendes Feinbearbeitungselement (12, 34, 48,
54),
b) mindestens ein Anpresskraftsystem zur Beeinflussung einer Anpresskraft des mindestens
einen Feinbearbeitungselements (12, 34, 48, 54) auf eine zu bearbeitende Werkstückoberfläche,
und
c) Antriebsmittel zum Antrieb des mindestens einen Feinbearbeitungselements (12, 34,
48, 54),
wobei
d) das mindestens eine Feinbearbeitungselement (12, 34, 48, 54) an mindestens einer
mittels der Antriebsmittel angetriebenen und linear geführten Translationseinheit
(19, 43, 61, 81, 91, 92), angeordnet ist,
gekennzeichnet durch
e) mindestens eine in der Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91, 92) oder in mindestens
einer der Translationseinheiten (19, 43, 61, 81, 91, 92) angeordnete, zur Übertragung
einer Kraft auf das Feinbearbeitungselement (12, 34, 48, 54) oder auf mindestens eines
der Feinbearbeitungselemente (12, 34, 48, 54) dienende Übertragungseinrichtung, wobei
die Übertragungseinrichtung
- eine ein Kolben-Zylindersystem umfassende und mit Fluiddruck betriebene Druckübertragungseinrichtung
oder
- eine elektrisch betriebene Kraftübertragungseinrichtung ist.
2. Werkzeugmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung der Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91, 92) oder mindestens
einer der Translationseinheiten (19, 43, 61, 81, 91, 92) senkrecht zur Richtung des
Anpresshubs ausgerichtet ist.
3. Werkzeugmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel Umsetzungsmittel zur Umsetzung einer Rotationsbewegung eines Maschinenelements
in die linear geführte Translationsbewegung der mindestens einen Translationseinheit
(19, 43, 61, 81, 91, 92) umfassen.
4. Werkzeugmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Maschinen-Schnittstelle (2) zum Anschluss an eine Maschine, insbesondere eine
Werkzeugmaschine, einen Roboter, oder eine Motoreinheit.
5. Werkzeugmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinen-Schnittstelle (2) zum Anschluss an eine Spindel (14, 93) eingerichtet
ist.
6. Werkzeugmodul nach Anspruch 5 mit Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzungsmittel zur Umsetzung einer Rotation der Spindel (14, 93) vorgesehen
sind.
7. Werkzeugmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Paar gegenläufig angetriebener und linear geführter Translationseinheiten
(19, 43, 61, 81, 91, 92).
8. Werkzeugmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Paar gegenläufig angetriebener und linear geführter Translationseinheiten
(19, 43, 61, 81, 91, 92) mittels eines an einer gemeinsamen Antriebswelle angreifenden
Kniehebeltriebs (102) angetrieben ist.
9. Werkzeugmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Paar gegenläufig angetriebener und linear geführter Translationseinheiten
(19, 43, 61, 81, 91, 92) mittels einer Antriebswelle mit zwei entgegengesetzt ausgerichteten
Exzentern (123, 124) angetrieben ist.
10. Werkzeugmodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Translations-Hub der mindestens einen Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91,
92) definiert einstellbar ist.
11. Werkzeugmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine für die Zufuhr eines Fluids zu der Druckübertragungseinrichtung oder
zu mindestens einer der Druckübertragungseinrichtungen vorgesehene Fluid-Zuleitung
(24) eines Fluidleitungssystems zumindest an einer Verengungsstelle im Querschnitt
manuell oder maschinell veränderbar ist.
12. Werkzeugmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Linearführung der Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91, 92) oder mindestens
einer der Translationseinheiten (19, 43, 61, 81, 91, 92) mindestens einen Fluidkanal
aufweisen.
13. Werkzeugmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Linearführung mindestens ein den Fluidkanal (24) oder mindestens einen
der Fluidkanäle (24) aufweisendes Hohlrohr (9) umfassen.
14. Werkzeugmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91, 92) oder mindestens eine der Translationseinheiten
(19, 43, 61, 81, 91, 92) mittelbar oder unmittelbar gleitend entlang des Hohlrohrs
(9, 69, 89, 95, 96, 97) oder entlang mindestens eines der Hohlrohre (9, 69, 89, 95,
96, 97) geführt ist.
15. Werkzeugmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Translationseinheit (19, 43, 61, 81, 91, 92) oder mindestens eine der Translationseinheiten
(19, 43, 61, 81, 91, 92) zur Richtung des Anpresshubes einen Winkel aufweist.