DE2904088A1

DE2904088A1 - Be- und/oder entladeeinrichtung fuer werkzeugmaschinen, insbesondere drehautomaten

Info

Publication number: DE2904088A1
Application number: DE19792904088
Authority: DE
Inventors: Helmut Friedrich Link; Paul Waiblinger
Original assignee: Index Werke GmbH and Co KG Hahn and Tessky
Current assignee: Index Werke GmbH and Co KG Hahn and Tessky
Priority date: 1979-02-03
Filing date: 1979-02-03
Publication date: 1980-08-07
Also published as: US4316398A; GB2041264A; DE2904088C2; CH649489A5; GB2041264B

Description

A 43 246 b Anmelder: Firma Index-Werke KG

y - 123 Hahn & Tessky

22. Januar 1979 Plochingerstraße 92

7300 Esslingen

Beschreibung

Be- und/oder Entladeeinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Dreh automaten

Die Erfindung betrifft eine Be- und/öder Entladeeinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehautomaten, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1„

Es gehört bereits eine Vielzahl von Be- und Entladeeinrichtungen zum Stand der Technik, mit deren Hilfe Werkstücke der im Maschinenarbeitsraum vorhandenen Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen zuführbar und/oder aus dem Arbeitsraum abtransportierbar sind.

Diese bekannten Konstruktionen werden jedoch nicht allen an sie gestellten Forderungen gerecht. So ist diesen Konstruktionen, die Drehmaschinen sowohl extern als auch intern, d.h. innerhalb des Arbeitsraumes zuzuordnen sind und die beispielsweise durch die Fachzeitschriften ZwF 69 (1974, Heft 1; Fertigungstechnik und Betrieb 1964, Heft 8 sowie DE-A5 21 59 552) dokumentiert werden, der wesentliche Nachteil gemeinsam, daß

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sie den Zugang zum Maschinenarbeitsraum behindern, so daß ein erforderlich werdender Wechsel von Werkzeugen in der Maschine erschwert wird und bei Umrüsten auf manuelles Beschicken die Einrichtung oder Teile von dieser abgebaut werden müssen. Außerdem sind diese Einrichtungen Drehmaschinen nur ungünstig zuzuordnen, so daß die Maschinenabdeckung gegen Späne und Kühlmittel nur unvollkommen ist, bzw. bei der Maschinenbeschickung automatisch geöffnet und geschlossen werden muß. Es ist klar, daß hierbei insbesondere die an Werkzeugmaschinen mindestens zum Teil extern vorzusehenden Einrichtungen einen erheblichen sicherheitstechnischen Aufwand erfordern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Be- und/oder Entladeeinrichtung zu schaffen, die sich in Werkzeugmaschinen, insbesondere NC-gesteuerten Drehmaschinen derart integrieren läßt, daß die Unterbringung ihrer funktionswesentlichen Teile im Bereich des Maschinenarbeitsraumes möglich ist, ohne einen

durch

Platz zu beanspruchen,/den z.B. manuell durchzuführende Arbeiten im Maschinenarbeitsraum, wie Werkzeugwechsel oder dergl., oder die Zugänglichkeit zu diesem Bereich behindert werden könnten. Des weiteren soll die Einrichtung in der Lage sein, bei geschlossener Maschinenverkleidung einen Werkstücktransport zur Arbeitsspindel oder von dieser weg zu bewerkstelligen, ohne daß deren Komponenten bedienungsseitig aus dem Maschinenarbeitsraum heraustreten. Außerdem soll der Werkstücktransport über relativ kurze Wege beschleunigt erfolgen und schließlich die Einrichtung optimal unfallsicher arbeiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der

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Konzeption einer bekannten Be- und/pder Entladeeinrichtung gemäß DE-AS 21 59 552 mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen, die sich erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Anspruches auszeichnet.

Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung von Zuführvorrichtung und Transportvorrichtung sowie deren Zuordnung zur Arbeitsspindel ermöglichen einen Werkstücktransport entlang von Teilstrecken, die in zueinander senkrecht liegenden Ebenen verlaufen. Demzufolge ist es möglich, Werkstücke dem Maschinenarbeitsraum z.B. von einer seiner Stirnseiten aus zuzuführen, so daß der vor dem Maschinenarbeitsraum vorhandene Bereich von Komponenten der Be- und Entladeeinrichtung völlig frei bleiben kann. Die verdrehbare Anordnung des Werkstückgreifer: ,der Zuführvorrichtung . an deren verschwenkbarem Träger ermöglicht es hierbei, Werkstücke an der übergabestelle der Einrichtung dem Werkstückspanner der Transportvorrichtung stets in einer solchen Stellung anzubieten, daß die Werkstückbearbeitung nach Wunsch von einer vorbestimmten Werkstückstirnseite aus erfolgen kann. Die verdrehbare Anordnung des Werkstückgreifers der Zuführvorrichtung ermöglicht somit eine spanngerechte Anlieferung von Werkstücken zur Transportvorrichtung, wobei die Werkstücke der Zuführvorrichtung in irgendeiner", den gegebenen räumlichen Verhältnissen und der Förderrichtung entsprechend geeigneten Stellung oder Lage zugeführt werden können. Es ist lediglich zweckmäßig, die Werkstücke dem Werkstückgreifer der Zuführvorrichtung in einer einheitlichen Lage zuzuführen. Falls die erfindungsgemäße Einrichtung lediglich zum Abtransport von bearbeiteten Werkstücken von der Arbeitsspindel eingesetzt wird, so ist es, aufgrund der verdrehbaren

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Anordnung des Werkstückgreifers der Zuführvorrichtung,möglich, bearbeitete Werkstücke in irgendeiner gewünschten Stellung einer Abgabestelle zuzuführen, wobei es ohne weiteres möglich ist, Werkstücke beispielsweise auf der Stirnseite abzulegen, an der sie vom Werkstückspanner der Transportvorrichtung zur Entnahme aus der Arbeitsspindel gespannt worden sind. Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt also das Spannen bzx</. Ablegen von Werkstücken an einer bzw. auf eine beliebige Stirnseite, oder auf einen ümfangsteil.

Der Antrieb zum Verdrehen, des Werks tückijrei fers kann einem

unveränderbar

zu transportierenden Werkstück/angepaßt sein, so daß Werkstücke nur in einer ganz bestimmten Stellung vor dem Werkstückspanner der Transportvorrichtung bereitgestellt werden können. Wesentlich günstiger ist es jedoch, die Konstruktion nach Anspruch auszubilden, so daß die Einrichtung universal einsetzbar bzw. Werkstücke in jeder beliebigen Spannstellung durch die Zuführvorrichtung dem Werkstückspanner angeboten werden können. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ist dabei Gegenstand der Ansprüche 4 und 5.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es günstig, den Werkstückgreifer nach Anspruch 6 zu gestalten. Eine derartige Ausbildung gestattet auf besonders einfache Weise das Umrüsten der Zuführvorrichtung auf Werkstücke anderer Abmessungen, indem hierzu lediglich der gegenseitige Abstand der Schwenkarme entsprechend zu verändern ist. Anspruch 7 befaßt sich mit einer in technischer Hinsicht besonders einfachen Konzeption des eigentlichen Greifmechanismus

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des Werkstückgreifers.

Es ist klar, daß die bis jetzt erläuterte Einrichtung zum Be- oder Entladen im Raum beliebig angeordnet sein und dementsprechend beispielsweise auch mit Vorteil für Werkzeugmaschinen eingesetzt werden kann, deren Arbeitsspindel vertikal gelagert ist.

Für Werkzeugmaschinen,deren Arbeitsspindel in Spindelstock horizontal gelagert ist, ergibt sich eine vorteilhafte Anordnung nach Anspruch 8.

Bei einer derartigen Konzeption befindet sich damit ein Teil der Einrichtung, nämlich die Zuführvorrichtung, außerhalb des Maschxnenarbeitsräumes und die Transportvorrichtung kann aufgrund ihrer Verstellbarkeit sowohl während der Werkstückbearbeitung als auch dann, wenn sie nicht benötigt wird, in eine Stellung gesteuert werden, in der zu ihrer Unterbringung in diesem Raum möglichst wenig Platz beansprucht wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Transportvorrichtung hierzu vor die übergabestelle der Zuführvorrichtung gesteuert wird. In diesem Falle kann die Bedienungsperson weitgehend ungehindert im Maschinenarbeitsraum anstehende Arbeiten ausführen.

Wesentlich dabei ist, daß diese Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Werkstückzuführung bzw. einen Werkstückabtransport entsprechend der, der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben-

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stellung erlaubt, was/bedeutet, daß die Werkstückhandhabung bei völlig geschlossener Maschinenverkleidung erfolgen kann und damit die bestehenden Sicherheitsvorschriften in hohem Maße erfüllt sind.

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Die Zuführung von Werkstücken zur Zuführvorrichtung läßt sich bei einer derartigen Anordnung der Einrichtung in besonders einfacher Weise nach Anspruch 9 bewerkstelligen.

Eine Ausgestaltung der Einrichtung, die sowohl die Zuführung von Werkstücken, beispielsweise Rohlingen,zur horizontal gelagerten Arbeitsspindel einer Drehmaschine als auch den Abtransport bearbeiteter Werkstücke von der Arbeitsspindel und aus dem geschlossenen Maschinenarbeitsraum ermöglicht, ist Gegenstand des Anspruches 1O. Damit lassen sich diese Arbeitsgänge in einfacher Weise durch eine Verdoppelung der Zuführvorrichtung

und einer Ausstattung_r7des Träfrers der Transportvorrichtung mit Dzw. Werkstuckspannern ^

zwei Schwenkarmen/erreichen. Dabei kann gemäß Anspruch 11 der zusätzlichen Zuführvorrichtung ein insbesondere einen Endlosförderer bildender horizontaler Förderer zum Abtransport der der Übergabestelle zugeführten Werkstücke zugeordnet sein. Hierbei ist es möglich,gemäß Anspruch 12/die beiden/durch jeweils eine Zuführvorrichtung und einen Horizontalförderer gebildeten Funktionseinheiten der Be- und Entladeeinrichtung konstruktiv gleich zu gestalten. In diesem Falle sind die die Werkstückspanner tragenden Schwenkarme des Trägers der Transportvorrichtung in einer gemeinsamen Ebene derart anzuordnen, daß sie einzeln vor die Arbeitsspindel und gemeinsam zur übergabestelle der ihnen zugeordneten Zuführvorrichtungen steuerbar sind.

Sofern es sich um eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine,handelt, deren Maschinenarbeitsraum spindelstockseitig von einer Spritzwand einer den Maschinenarbeitsraum sowie gegebenenfalls den Spindelstock überfangenden gehäuseartigen Maschinenverkleidung begrenzt ist, ergibt sich eine vorteil-

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hafte Konstruktion nach Anspruch 13, in dem sich dann die übergabestellender Zuführvorrichtungen unmittelbar hinter der Spritzwand befinden, in der je übergabestelle eine die Spritzwand durchdringende Öffnung vorzusehen ist, über die die TJerkstückspanner der Transportvorrichtung Zugang zu der ihnen zugeordneten übergabestelle haben. Hierbei ist es dann vorteilhaft, wenn beide Werkstückspanner je ein Verschlußglied aufweisen, die in der Übergabestellung der Werkstückspanner vor den Zuführvorrichtungen und während der Werkstückbearbeitung die Öffnungen der Spritzwand verschlossen halten.

Ueitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer mit einer NC-gesteuerten Drehmaschine kombinierten Be- und Entladeeinrichtung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Teildraufsicht der mit der Einrichtung ausgestatteten Drehmaschine;

Figur 2 die Vorderansicht der Drehmaschine;

Figur 3 eine Teilseitenansicht der Drehmaschine, in Richtung des Pfeiles A der Figur 2 gesehen;

Figur 4 eine Teilseitenansicht der Drehmaschine, in Richtung des Pfeiles B der Figur 2 gesehen;

Figur 5 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht der Zuführvorrichung und des Uerkstückspanners der Transportvorrichtung;

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Figur 6 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht einer der Zuführvorrichtungen;

Figur 7 schematische Darstellungen zur Veranschaulichung möglicher Werkstückhandhabungsmöglichkeiten der Zuführvorrichtungen.

Die in der Zeichnung teilv/eise gezeigte NC-gesteuerte Drehmaschine weist ein Maschinengestell 10 mit einem Spindelstock 12 auf. In diesem ist eine beispielsweise ein Spannfutter 14 tragende Arbeitsspindel 16 horizontal gelagert. ;

Der Arbeitsspindel ist ein als Ganzes mit 20 bezeichneter Revolverschlitten zugeordnet, der auf einer Schrägbettführung 22 verschiebbar angeordnet ist. 24 bezeichnet dessen Revolverkopf. Anstelle des Spannfutters kann die Arbeitsspindel auch mit einem anderen Spannmechanismus, beispielsweise mit einer Spannzange,ausgestattet sein. Der Maschinenarbeitsraum ist mit 26 bezeichnet und spindeistockseitig durch eine Spritzwand 2 8 einer als Ganzes mit 30 bezeichneten Maschinenverkleidung begrenzt, die bedienungsseitig in bekannter Weise eine Schiebetür 32 aufweist, um den Maschinenarbeitsraum öffnen und schließen zu können.

Die Drehmaschine ist mit einer erfindungsgemäßen Be- und Entladeeinrichtung aμsgestattet, mit deren Hilfe bereitgestellte V7erkstückrohlinge 34 in den geschlossenen Maschinenarbeitsraum 26 transportierbar und dem Spannfutter 14 der Arbeitsspindel 16 zuführbar bzw. bearbeitete Werkstücke von diesem ab und aus dem geschlossenen Maschinenarbeitsraums 26 wegtransportierbar

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sind. Zu diesem Zweck weist diese Einrichtung insgesamt drei Funktionseinheiten auf, von denen zwei seitlich des Spindelstockes 12 und eine innerhalb des Maschinenarbeiträumes 26 vorgesehen ist. Zwei Funktionseinheiten sind dabei in ihrer Konstruktion gleich ausgebildet und beispielsweise an der Vorderseite ■ der Drehmaschine vor dem Spindelstock im Abstand übereinander angeordnet. Sie bilden zwei Zuführvorrichtungen 36, 38, von denen die . oben angeordnete Werkstückrohlinge 34 einzeln an einer übergabestelle unmittelbar hinter der Spritzwand 28 bereitstellt, die von dort durch die dritte Funktionseinheit, die eine als Ganzes mit 40 bezeichnete Transportvorrichtung zum Be- und Entladen des Spannfutters 14 bildet ,und die im Haschinenarbeitsraum vorgesehen ist, abgeholt .und nach dem Bearbeiten der unteren Zuführvorrichtung 38 übergeben werden, durch die sie einer weiteren übergabestelle zugeführt werden, worauf unten des näheren eingegangen wird. "

Mit Hilfe dieser Zuführvorrichtungen und der Transportvorrichtung tung. lassen sich Werkstücke entlang von Teilstrecken transportieren, die in zueinander senkrecht verlaufenden Ebenen a-a; b-b verlaufen. Demgemäß ist es möglich, bei Anordnung entsprechender Öffnungen 42, 44 vor den Zuführvorrichtungen 36, 38 in der Spritzwand 28, in den Maschinenarbeitsraum 26 bei geschlossener Schiebetür 32 der Maschinenverkleidung 30 TJerkstückrohlinge zur Bearbeitung automatisch zuzuführen bzw. aus diesem bearbeitete Werkstücke wieder abzutr^ansP^ortieren.

Die beiden Zuführvorrichtungen 36, 38 weisen jeweils einen als Ganzes mit 46 bezeichneten Werkstückgreifer auf, der um

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eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die senkrecht zur Achse der Arbeitsspindel 16 und parallel zur For der ebene, eines als Ganzes mit 48 bezeichneten Horizontalförderers angeordnet ist* mit dessen Hilfe Werkstückrohlinge 34 bzw. fertigbearbeitete Werkstücke 34 * parallel zur Arbeitsspindelachse an die Zuführvorrichtung heran bzw. von dieser wegtransportierbar sind. · Die Schwenkachse des Werkstückgreifers 46 wird durch eine

Schwenkwelle 50 definiert,, die mittels eines Drehantriebes 52 beispielsweise um 180° verdrehbar ist. Dieser ist beispielsweise durch ein doppelt beäufschlagbares Zylinderkolbenaggregat gebildet, durch das eine Zahnstange in beiden Richtungen axial verschiebbar ist, die ihrerseits mit einem Ritzel der Schwenkwelle 50 kämmt. Die Schwenkwelle ist ^an einer Mon— tagekonsole 54 gelagert, die seitlich an den Spindelstock in Förderrichtung des Förderers 48 verstellbar und feststellbar anbaubar ist.

Der Werkstückgreifer 46 wird gebildet durch zwei im Abstand voneinander auf der Schwenkwelle drehgesichert angeordnete Schwenkarme 56, 58, die an ihrem freien Ende an den ihnen einander zugekehrten Seiten jeweils ein Werkstückgreiforgan 60, 62 tragen. Diese Werkstückgreiforgane sind um eine zur Achse der Schwenkwelle 50 parallele Achse mittels eines Antriebes verdrehbar, so daß also zwischen den WerkstückgreifOrganen festgeklemmte Werkstückrohlinge 34 während des Verschwenkens des Werkstückgreifers 46 um die Achse der Schwenkwelle 50 noch um eine sich entlang ihres Durchmessers erstreckende Achse verdreht werden können. Der Zweck dieser Drehbewegung wird weiter unten erläutert.

das
Während dabei/Werkstückorgan 60 des Schwenkarmes 56 beispiels-

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weise durch eine im Schwenkarm 56 verdrehbar angeordnete Klemmplatte gebildet ist, bildet b_e:j__m vorliegenden Ausführungsbeispiel das Greiforgan 62 ein im Querschnitt beispielsweise V-förmiges Prisma, dessen im Abstand voneinander vorgesehenen Kanten 64 am Umfange der Werkstückrohlinge 34 anpreßbare Abstützorgane bilden. Das prisraenförmige Werkstückgreiforgan 62 sitzt auf einer längsverzahnten Kolbenstange 66 eines am freien Ende des Schwenkarmes 58 vorgesehenen und durch ein Druckmedium, insbesondere Drucköl, - steuerbaren Zylinderkolbenaggregates 6 8/ die mittels eines Getriebes übereinen vorbestimmten Drehwinkel verdrehbar ist.

Dieses Getriebe ist als Stirnradgetriebe ausgebildet und v/eist zwei Gruppen von miteinander kämmenden Stirnrädern auf, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die erste Stirnradgruppe wird durch ein Antriebsritzel 70 und ein Zwischenrad 72 gebildet, während die zweite Gruppe durch zwei Zwischenräder 74, 76 und ein Abtriebsritzel 78 gebildet ist, das seinerseits mit der längsverzahnten Kolbenstange 66 des Zylinderkolbenaggregates 6 8 kämmt. Der Antrieb der beiden voneinander getrennt laufenden Zahnradgruppen erfolgt über ein Paar von Wechselrädern 80, 82 die auf die Getriebewellen 84, 86 der Zahnräder 72, 74 drehfest aufsteckbar sind. Der zu durchfahrende Drehwinkel der Werkstückgreiforgane um die Achse c-c läßt sich damit durch entsprechende Wahl der Wechselräder 80, 82 bestimmen.

Das Antriebsritzel 70 des Stirnradgetriebes kämmt mit einer längsverzahnten stillstehenden Achse 88, die mit ihrem einen Ende in der llontagekonsole 54 und mit ihrem anderen Ende inner-

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halb der Schwenkwelle 50 gelagert ist. Das Antriebsritzel durchgreift zu diesem Zweck mit seinen Zahnkranz eine entsprechende Längsausnehmung der Schwenkwelle. Diese ist dazu vorgesehen, den Greifarm 58 zusammen mit dem Greifarm 56 des Tierkstückgreifers 46 auf der Schwenkwelle 50 in axialer Richtung stufenlos verstellen und feststellen zu können, um deren Abstand dem Durchmesser von zu transportierenden Werkstücken anpassen zu können.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der Schwenkarm 58 zugleich das Getriebegehäuse für das erläuterte Stirnradgetriebe.

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Als Horizontalförderer/der im Abstand übereinander vorgesehnen Zuführvorrichtungen 36, 38 dienen vorzugsweise Endlosförderer, die z.B. ein Förderband 9o aufweisen. Auch jede andere Konstruktion eines Förderers ist denkbar, sofern diese gewährleistet, zu bearbeitende Werkstücke an einer vorbestimmten Stelle in einer vorbestimmten Ebene der oberen Zuführvorrichtung 36 bereitzustellen. Diese vorbestimmte Aufnahmestellung wird durch einen mit einem elektrischen Schalter 92 zusammenwirkenden Anschlag 94 an der oberen Zuführvorrichtung 36 festgelegt, an welchem jeweils das Werkstück anfährt, das als nächstes dem Spannfutter 14 der Arbeitsspindel zugeführt werden soll ^und durch das der Förderer stillgesetzt wird.

Wie vorstehend bereits erläutert worden ist, befindet sich die als Lade- und Entladevorrichtung dienende Transportvorrichtung 40 innerhalb des Maschinenarbeitsraumes 26. Diese ist parallel zur Arbeitsspindelachse bzw. i-ⁿ Förderrichtung der Horizontalförderer in beiden Richtungen bewegbar und außerdem quer zu diesen Richtungen verschwenkbar. Bein vorliegenden Ausführungs-

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beispiel ist sie derart ausgelegt, daß sie gleichzeitig ein von der oberen Zuführvorrichtung 36 an einer übergahestelle bereitgestelltes unbearbeitetes Werkstück zu übernehmen und gleichzeitig ein bearbeitetes Werkstück der unteren Zuführvorrichtung 38 zu übergeben vermag.

Zu diesem Zweck besitzt die Transportvorrichtung einen durch zwei einander starr zugeordnete Schwenkarme 96, 98 gebildeten Träger, die im Bereich ihres freien Endes jeweils einen der Spritzwand 28 zugekehrten Werkstückspanner 100, 102 tragen, radial bewegliche Spannelemente zur Werkstückaufnähme besitzen. Diese Spannelemente können beispielsweise hydraulisch bzw. pneumatisch betätigbar sein.

Die beiden Werkstückspanner (100, 102} sind einander derart zugeordnet, daß sie durch Verschwenken des durch die Schwenkarme gebildeten Trägers um die Achse eines zur Arbeitsspindel (16) achsparallelen Schwenkrohres(104), das die Schwenkarme (96, 98) trägt, zwar einzeln koaxial zum Spannfutter (14) jedoch gemeinsam vor die Zuführvorrichtungen (36, 38) bzw. vor die diesen zugeordneten Öffnungen (42, 44) der Spritzwand (28) einstellbar sind. Aus dieser Einstellbarkeit resultiert die stumpfwinklige gegenseitige Zuordnung der Schwenkarme. Das diese tragende Schwenkrohr (104) ist mittels eines Drehantriebes (106) entsprechend verschwenkbar.

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Jeder der beiden Werkstückspanner sitzt vor einem scheibenförmigen Verschlußglied (108 bzw. 110),durch welche, die Öffnungen (42 _r 44> der Spritzwand (28) gleichzeiticT verschließbar sind, wenn die Transportvorrichtung (40> ihre Stellung vor den Zuführvorrichtungen (36 _r 38) einnimmt. In dieser Stellung verharrt die Transportvorrichtung auch während der Bearbeitung eines Werkstückes, so daß Späne und Spritzwasser nicht über die. öffnungen- (42, 44) aus dem Maschinenarbeitsraura (26) heraustreten können.Die beschriebene Ee- und Entladeeinrichtung arbeitet fo-lgendermaßen:

Mittels des oberen Horizontalförderers (48) werden- hintereinander abgestellte Werkstückrohlinge (34) einzeln der oberen Zuführvorrichtung (36) zugeführt _r wobei der Förderer jeweils dann stillgesetzt wird, wenn der als nächster zur Bearbeitung vorgesehene Rohling zwischen die Werkstückgreiforgane (60, 62) dieser Zuführvorrichtung transportiert ' und am Anschlag (9 4)eingetroffen ist.

Nach Spannen des Rohlings wird durch den Drehantrieb (52) die Schwenkwelle (50) der oberen Zuführvorrichtung im vorliegenden Falle in Uhrzeigerrichtuna un 180° verschwenkt und dadurch der Rohling unmittelbar hinter der Spritzwand (28) des Maschinenarbeitsraumes (26) in einer Überqabe-

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stellung zum Weitertransport bereit gehalten. Während der Schwenkbewegung der Schwenkarme (56, 58) des Werkstückgreifers (46) wird der Rohling über <las Stirnradgetriebe des Schwenkarmes (58) so gedreht, daß es, wie Figur 7b zeigt, mit seiner Rotationsachse in wesentlichen parallel zur Arbeitsspindel ausgerichtet ist. Der zu durchfahrende Drehwinkel läßt sich durch die Wechselräder (80, 82) festlegen.

Der an der übergabestelle bereit-gehaltene Rohling wird dann von dem gemäß Figur 4 oberen Werkstückspanner (110) der Transportvorrichtung (40) übernommen, der zu diesem Zweck die öffnung (42) der Spritzwand (28) durchgreift. Die Transportvorrichtung (40) befindet sich demgemäß in der in Figur 2 gezeigten Stellung.

Ist der Werkstückrohling aufgenommen, so wird zunächst das Schwenkrohr (104) gemäß Figur 1 in axialer Richtung nach rechts so weit verstellt, daß sich das freie Ende des übernommenen Werkstückrohlings in einer senkrecht zur Arbeitsspindel (16) liegenden Ebene befindet, die sich ihrerseits in einem Abstand vor der Spannfutter befindet. Dabei ist der Werkstückspanner (102) noch unbesetzt. Nunmehr wird das Schwenkrohr (104) gemäß Figur 4 in Uhrzeigerrichtung so weit verschwenkt, daß sich der vom Werk-

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Stückspanner (100) aufgenommene Werkstückrohling im wesentlichen koaxial zum Spännfutter (14) befindet. Ist diese Schwenkendstellung erreicht, wird das Schwenkrohr

(104) wieder in die entgegengesetzte Richtung axial verstellt, wobei der Werkstückrohling zwischen die Spannbacken des Spannfutters (14) zum Spannen bewegt wird. Nach

dem Festspannen im Spannfutter gibt der Werkstückspanner

(100) den Rohling frei, die Transportvorrichtung (40) wird wiederum um einen geringen Betrag gemäß Figur 1 nach rechts gesteuert, um den Werkstückspanner vom Rohling wegzubewegen, und danach erfolgt eine Verdrehung des Schwenkrohres (104) in Gegenuhrzeigerrichtung, um beide Werkstückspanner (loo, 102) wieder in fluchtende Lage zu den Öffnungen (42, 44) zu bringen, wonach die Transportvorrichtung (40) in die in Figur 2 gezeigte Wartestellung zurückgesteuert wird.

Zwischenzeitlich ist der Werkstückgreifer (46) der oberen Zuführvorrichtung (36) wieder in seine in Figur 2 gezeiate Übernahmestellung zurückgesteuert worden und hat bereits wieder einen neuen Werkstückrohling aufgenommen und in der Übergabestelle bereitgestellt, so daß bereits während der Werkstückbearbeitung der Werkstückspanner (100) einen neuen Rohlina übernehmen kann.

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Nach beendeter Werkstückbearbeitung wird nach erfolgter Axialbewegung der Transportvorrichtuncr (40) in die in Figur 1 gezeigte Stellung diese so verschwenkt, daß nunmehr- der Werkstückspanner (1O2) koaxial zum bearbeiteten Werkstück ausgerichtet ist, wonach dieser Werkstückspanner durch Verstellen der Transportvorrichtung irt die entgegengesetzte Richtung ,in das Werkstück hineinbewegt wird und dieses aufnehmen kann. Hierbei ist zu beachten, daß während dieser Bewegungen der Transportvorrichtung (40) der Werkstückspanner (100) bereits wiederum einen Werkstückrohling bereit hält. Nach Aufnahme des bearbeiteten Werkstückes durch den Werkstückspanner (102) fährt die Transportvorrichtung, gemäß Figur 1 ,ein Stück nach rechts, um zu ermöglichen, daß der Werkstückrohling vor das Spannfutter (14) geschwenkt und danach in diesem gespannt werden kann. Nach Freigabe des Rohlings durch den Werkstückspanner (100) fährt die Transportvorrichtung (40), gemäß Figur, 1 wiederum ein Stück in die entgegengesetzte Richtung, wonach sie in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt und in ihre Warteposition gemäß Figur 2 zurückgesteuert wird. Dabei wird das fertig bearbeitete Werkstück der übernahmestelle der unteren

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Zuführvorrichtung (38) hinter der Spritzwand (28) zugeführt, wobei es von deren Werkstückgreifer (46) übernommen und durch Verschwenken desselben in Gegenuhrzeigerrichtung einer auf dem Förderer (48) liegenden Übergabestelle zugeführt und von diesem weitertr-ansportiert wird. Zwischenzeitlich wurde durch die obere Zuführvorrichtung (36) bereits wieder ein Werkstückrohling dem Werkstückspanner (loo) der Transportvorrichtung (4o) übergeben und bei Beendigung der laufenden Werkstückbearbeitung erfolgt das vorbeschriebene Arbeitsspiel der Transportvorrichtung (4o) zum Be- und Entladen des Spannfutters (14) von neuem.

Wie die Figuren 7a und 7c zeigen, kann der Antrieb der Werkstückgreif organe 6o,62 durch das Stirnradgetriebe derart gewählt werden, daß Werkstücke, beispielsweise kürzere Wellenteile, bei der Verschwenkung des Werkstückgreifers 46 der Zuführvorrichtungen 36,38 entlang der Teilstrecke in der Ebene a-a parallel zu sich selbst oder derart gedreht werden, daß, wie Figur 7c zeigt, z.B. Werkstückrohlinge an der Stirnseite durch den Werkstückspanner loo gespannt werden, auf der sie bei ihrem Transport durch den oberen Förderer 48 auflagen. In diesem Falle werden die Rohlinge entlang der durch die Zuführvorrichtung zu durchfahrenden Teilstrecke um 27o gedreht. Dies bedeutet, daß die Drehrichtung der Werkstückgreiforgane 6o,62 für jede beliebige Bereitstellung von Rohlingen im Raum an der Übergabestelle in der gleichen Richtung verdreht werden können.

Wie eingangs bereits ausführlich erläutert worden ist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch aus lediglich zwei Funktionseinheiten, nämlich einer Zuführvorrichtung 36 oder 38

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und der Transportvorrichtung 4o bestehen, wobei in diesem
Falle ein Werkstück dem Spannfutter entweder nur zugeführt bzw. aus diesem entnommen und aus dem Maschinenarbeitsraum abtransportiert wird.

Ebenso kann der Träger der Transportvorrichtung auch durch einen Revolverkopf gebildet sein, der eine Vielzahl von
Werkstückspanner aufweist. In diesem Falle kann also auf
die Anordnung einer speziellen Transportvorrichtung im
Arbeitsraum der Maschine verzichtet werden.

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t e e r s e i t e

Claims

DR.-ING. OIPL-INS.M. SC. Dl PL.-ίΗΥυ. OR. DIPU-PHVS. OtPU-PHYS. DR.

HÖGER - STELLRECHT - GRT.SSDACH - HAECKER BOEHME

PATENTANWÄLTE

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Patentansprüche :

Be- und/oder Entladeeinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehautomaten, mit mindestens einer einen Werkstückgreifer aufweisenden Zuführvorrichtung zum Zuführen eines bereitgestellten Werkstückes zu einer Übergabestelle und mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren des zu bearbeitenden Werkstückes von der Übergabestelle zu einer durch eine Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine definierten Bearbeitungsstelle oder umgekehrt, wobei der Werkstückgreifer der Zuführvorrichtung an einem um eine Schwenkachse verschwenkbaren Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse des Trägers der Zuführvorrichtung (36 oder 38) senkrecht zur Arbeitsspindelachse angeordnet ist, dass der Werkstückgreifer (46) am Träger mittels einer Antriebsvorrichtung um eine zur Trägerschwenkachse parallele Achse verdrehbar ist und dass die Transportvorrichtung (4o) einen mindestens einen Werkstückspanner (loo oder Io2) tragenden Träger aufweist, der um eine zur Arbeitsspindelachse insbesondere parallele Achse sowohl verschwenkbar als auch längs dieser Achse verstellbar ist.

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2. Be- und/oder Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von Träger (36 'oder 38) und Werkstückgreifer (46) veränderbar ist.

3. Be- und/pder Entladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Antriebsvorrichtung die Drehbewegung des Werkstückgreifers (46) zwangsgesteuert in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung seines Trägers durchführbar ist.

4. Be- und/pder Entladeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Werkstückgreifers (46) in bekannter Weise durch mindestens einen Schwenkarm (5 8) gebildet und die Antriebsvorrichtung durch ein Zahnradgetriebe (70 bis 78) gebildet ist, das ein sich bei Verschwenken des Schwenkarmes (58) an einer feststehenden Ver-

insbesondere zahnung abrollendes Antriebsritzel (70) und/zur Veränderung des Drehwinkels des Werkstückgreifers (46) Wechselräder (80, 82) aufweist.

5. Be- und/.oder Entladeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (58) des Werkstückgrei-

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fers (46) das Getriebegehäuse des durch in einer aemeinsamen Ebene hintereinander angeordnete Stirnräder (7o - 78) gebildeten Zahnradgetriebes bildet, das zwei Gruppen von miteinander kämmenden Stirnrädern aufweist und daß auf seitlich aus dem Schwenkarm (58) herausgeführte, zu jeweils einer der beiden Stirnradgruppen gehörenden Getriebewellen (84, 86) die Wechselräder (80, 82) aufsteckbar sind.

6. Be- und/oder Entladeeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5 ,dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückgreifer (46) zwei in Abstand voneinander angeordnete und auf der Schwenkachse drehfest/jedoch axial verstellbar und feststellbar vorgesehene Schwenkarme (56, 58) aufweist, wobei die mit dem Antriebsritzel (70) des Zahnradgetriebes in Eingriff stehende Verzahnung ä-n einer längsverzahnten, feststehenden Zahnwelle (88) vorgesehen ist,die koaxial zu der und innerhalb der Schwenkwelle (50) der Schwenkarrae (56, 58) angeordnet ist.

7. Be- und/oder Entladeeinrichtung nach Anspruch 6,dadurch gezeichnet, daß der Werkstückgreifer (46) an beiden Schwenkarmen (56, 58) je ein Werkstückgreiforgan (60, 62) aufweist, die um eine zur Schwenkachse der Schwenkarme (56, 58) parallele Achse verdrehbar sind, von denen mindestens das durch das Sahngetriebe (70 - 78) verdrehbare im Abstand voneinander zwei am Umfange eines zu greifenden Werkstückes (34) unter Druck anlegbare Abstützorgane (64) aufweist, wobei dieses Greiforgan (62) insbesondere durch ein im Querschnitt V-förmiges Prisma gebildet und relativ zum Greiforgan (60) des anderen Schwenkarmes (56) zum Festklemmen bzw. Freigeben eines Werkstückes/insbesondere druckmediumgesteuert/verstellbar ist.

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8. Be- und/oder Entladeeinrichtung nach einem-der vorhergehenden Ansprüche, für eine Werkzeugmaschine, deren Arbeitsspindel im Spindelstock horizontal gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (36 oder 38) seitlich des Spindelstockes (12) zu dessen Vorderseite zurückversetzt und die Transportvorrichtung (40) vor der Zuführvorrichtung (3 6 oder. 38) und innerhalb des Maschinenarbeitraumes (26) angeordnet ist, wobei deren den Werkstückspanner (100 oder 102) tragender Träger in bekannter Weise mindestens einen Schwenkarm (96 oder 98) aufweist, der in axialer Richtung seiner Schwenkachse relativ zur übergabestelle der Zuführvorrichtung (36 oder 38)bzw. zur Arbeitsspindel (16) zur Übernahme oder übergabe eines Werkstückes verstellbar ist.

9. Be- und/°der Entladeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführvorrichtung (36) zur Bereitstellung von Werkstücken (34) in bekannter Weise ein Förderer (48), insbesondere Endlosförderer,zugeordnet ist, mit dessen Hilfe die Werkstücke (34 oder 34') im wesentlichen in horizontaler Ebene parallel zur Achsrichtung der Arbeitsspindel (16) von der Rückseite des Spindelstockes (12) aus einzeln der Zuführvorrichtung (36 oder 38) zuführbar sind und daß die Schwenkachse des Trägers der Zuführvorrichtung (36 oder 38) in wesentlichen parallel zur Förderebene und senkrecht zur Förderrichtung angeordnet ist.

10. Be- und Entladeeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, mit zwei der .Transportvorrichtung (4o) zugeordneten Zuführvorrichtunqen (36, 38), wobei durch die zusätzliche Zuführ-

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vorrichtung (38) ein bearbeitetes Werkstück (34') einer v/eiteren übergabestelle zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der zusätzlichen Zuführvorrichtung (38) bearbeitete Werkstücke (34') einer außerhalb des Maschinenarbeit sraumes (26) liegenden Übergabestelle zuführbar sind und daß der Träger der Transportvorrichtung (40) zwei jeweils einen Werkstückspanner (100, 102) tragende Schwenk arme (96, 9 8) aufvzeist.

11» Be- und Entladeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzlichen Zuführvorrichtung (38) ein insbesondere einen Endlosförderer bildender horizontaler Förderer (48) zum Abtransport der der übergabestelle zugeführten Werkstücke (34') zugeordnet ist.

12. Be- und Entladeeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, durch jeweils eine Zuführvorrichtung (36, 38) und einen Horizontalförderer (48) gebildenten Funktionseinheiten konstruktiv gleich gestaltet und in einem Abstand übereinander seitlich des Spindelstückes (12) angeordnet sind und daß die Werkstückspanner (100, 102) an den Schwenkarmen (96, 98) des Trägers der Transportvorrichtung (4o) einzeln vor die Arbeitsspindel (16)

und gemeinsam zur Übergabestelle der ihnen zugeordneten Zu- · füllvorrichtung (36,38) steuerbar sind.

13. Be- und Entladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, für eine Werkzeugmaschine, bei der der Maschinenarbeitsraum spindelstockseitig von einer Spritzwand einer den Maschinenarbeitsraum sowie gegebenenfalls den Spindelstock überfangenden, gohäuseartigen Maschinenverkleidung begrenzt ist, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß sich die tibergabestelle der Zuführvorrichtungen (36, 38) unmittelbar hinter der Spritzwand (28) befindet, in der je übergabestelle eine die Spritzwand durchdringende öffnung (42, 44) angeordnet ist_/(jurch die hindurch die Werkstückspanner (100, 102) der Transportvorrichtung (40) Zugang zu der ihnen zugeordneten übergabestelle haben, und daß beide Werkstückspanner (100, 102) je ein Verschlußglied (1o8, 11o) aufweisen, die in der Übergabestellung der Werkstückspanner vor den Zuführvorrichtungen (36, 38) und während der Werkstückbearbeitung die öffnungen (42,44) der Spritzv/and (28) verschlossen halten.

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