DE2411059C2

DE2411059C2 - Machine tool, in particular lathe, with at least two workpiece carriers rotatably mounted in a rotary indexing table

Info

Publication number: DE2411059C2
Application number: DE2411059A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 8359 Aidenbach Staszkiewicz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE2509979C2; DE2509979A1; DE2411059A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens zwei in einem Rundschalttisch drehbar gelagerten Werkstückträgern, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruch 1 beschrieben und beispielsweise aus der DE-GM 66 00 091 bekannt ist. Diese DE-GM zeigt zwei achsparallel oder koaxial verlaufende Drehspindeln in einem um eine senkrechte Mittelachse schwenkbaren und in zwei um 180° gegeneinander versetzten Lagen feststellbaren Spindelkasten, so daß der Laderaum auf der dem Arbeitsraum gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, während der Bearbeitung im Laderaum einen Wechsel des Werkstücks vorzunehmen. Dabei liegen die für die Lagebestimmung der Werkstücke wichtigen Auflageflächen Einspannvorrichtung (Spannfutter und dgl.) vertikal.The invention relates to a machine tool with at least two rotatably mounted in a rotary indexing table Workpiece carriers as described in the preamble of claim 1 and, for example, from the DE-GM 66 00 091 is known. This DE-GM shows two axially parallel or coaxial rotating spindles one pivotable about a vertical central axis and two offset from one another by 180 ° Layers lockable headstock, so that the loading space on the opposite of the work space Side is arranged. This makes it possible to change the workpiece while machining is in the hold to undertake. The bearing surfaces that are important for determining the position of the workpieces are located here Clamping device (chuck and the like) vertical.

Bei anderen bekannten Anordnungen mehrerer Werkstückträger an Werkzeugmaschinen sind diese Auflageflächen einheitlich entweder horizontal oder schräg gerichtet. Sie behalten dabei genauso wie beim gattungsbildenden Stand der Technik ihre Hauptrichtung in jeder Station unverändert bei. Jede dieser Hauptrichtungen bringt indes Nachteile mit sich. Bei vertikaler Auflagefläche muß zur sicheren Lagebestimmung des Werkstücks vor dem Einsetzen der Spannkraft nicht nur dessen Eigengewicht kompensiert werden, sondern auch das Moment, mit dem es von der Auflagefläche wegkippen will. Das ist bei größeren Werkstücken für den Bedienungsmann beschwerlich; bei automatischer Beschickung erfordert es einen erheblichen Aufwand, zumai zylindrische Werkstücke von einiger Höhe vorwiegend aufrecht stehend transportiert und demnach vor dem Einbringen zusätzlich geschwenkt worden müssen. Die Kippwirkung entfällt bei horizontaler Auflagefläche; weist diese nach oben, so entfällt bei der Lagebestimmung auch die Kompensation des Eigengewichts. Diese Anordnung ergibt die einfachere Werkstückmanipulation, erschwert jedoch bekanntlich die Beseitigung der oft in großen Mengen anfallenden Bearbeitungsspäne. Eine Schräglage der Aufspannfläche kann dies nicht bessern und schafft zusätzliche Schwierigkeiten bei der Werkstückmanipulation. Zur Behebung der geschilderten Nachteile, rüe mitIn other known arrangements of several workpiece carriers on machine tools, these are Support surfaces aligned either horizontally or diagonally. You keep the same as with generic prior art their main direction in each station unchanged. Any of these Main directions, however, have disadvantages. In the case of a vertical contact surface, it must be used for reliable position determination of the workpiece not only its own weight is compensated for before the clamping force is applied, but also the moment at which it wants to tip away from the support surface. That is with larger ones Workpieces troublesome for the operator; with automatic loading it requires a considerable amount Effort to transport cylindrical workpieces from a certain height, mainly in an upright position and must therefore also be pivoted prior to introduction. The tilting effect does not apply horizontal support surface; if this points upwards, there is also no compensation when determining the position the dead weight. This arrangement results in easier workpiece manipulation, but is known to make it more difficult the removal of machining chips, which often occur in large quantities. A tilt of the This does not improve the clamping surface and creates additional difficulties when manipulating the workpiece. To remedy the disadvantages described, rüe with

ίο Größe und Gewicht der Werkstücke wachsen, ist vorgeschlagen worden, den Drehmaschinenspindelstock um eine waagerechte Achse schwenkbar zu gestalten (DE-PS 1014 819). Hier kann jedoch während des Werkstückwechsels keine Bearbeitung erfolgen. Auch wurde schon vorgeschlagen. Werkstücke auf einem Rundschalttisch so anzuordnen, daß die Achse des zu bearbeitenden Werkstücks etwa horizontal verläuft und das bearbeitete Werkstück nach Trennung seines Spannfutters vom Drehantrieb vorzugsweise senkrecht angeordnet ist (DE-OS 16 02 892/93), wobei eine einfache Werkstückmanipulation bei einfacher Spänebeseitigung gegeben ist Hier handelt es sich jedoch nicht um Werkstückträger (= Arbeitsspindeln), von denen ja nur einer vorhanden sein soll, sondern nur um Spannfutter, die beladen werden sollen, womit der Ladevorgang keineswegs beendet ist Die entscheidende Verbindung des Werkstücks mit der Arbeitsspindel kann erst erfolgen, wenn es mitsamt dem Spannfutter in die — wie erwähnt ungünstige — horizontale Lage vor die einzige Arbeitsspindel gebracht worden ist Die dem Stand der Technik entsprechen sollenden komplizierteren Einrichtungen für diese, de facto eine zweite Einspannung erfordernde Verbindung beanspruchen den gesamten Innenraum der Arbeitsspindel und schließen damit die Anbringung handelsüblicher, mit der Arbeitsspindel umlaufender Spannkrafterzeuger für die Betätigung des Spannfutters zur Werkstückspannung aus. Damit entfällt nicht nur die Verwendung automatischer, oder mit NC-Steuerung programmierbarer Spannfutter, sondern auch die übliehe Kontrolle und die kontrolliert); Änderung der Spannkraft des Futters, sowie Vorkehrungen gegen deren Nachlassen während des Umlaufs des Werkstücks. Mit dieser Anordnung sind daher die heute geltenden Sicherheitsstandards nicht zu erreichen. Weiter stellen hier die Drehachsen der Spannfutter Erzeugende einer Kegelmantelfläche dar. Die Anordnung von mit Spannkrafterzeugern versehenen Werkstückträgern in dieser Form ergäbe schon wegen der großen Baulänge kaum eine in der Praxis realisierbare Lösung.ίο The size and weight of the workpieces grow is suggested been to make the lathe headstock pivotable about a horizontal axis (DE-PS 1014 819). However, this can be done during the workpiece change no processing takes place. It has also been suggested. Workpieces on a rotary indexing table to be arranged so that the axis of the workpiece to be machined is approximately horizontal and that machined workpiece preferably arranged vertically after separating its chuck from the rotary drive is (DE-OS 16 02 892/93), with a simple workpiece manipulation is given for simple chip removal. However, this is not a workpiece carrier (= Work spindles), of which only one should be available, but only chucks that are to be loaded, which by no means ends the loading process. The crucial connection of the Workpiece with the work spindle can only be done when it is together with the chuck in the - as mentioned unfavorable - horizontal position in front of the only work spindle The more complicated devices intended to correspond to the state of the art for this connection, which de facto requires a second clamping, occupy the entire interior space the work spindle and thus close the attachment of commercially available ones that run around the work spindle Clamping force generator for the operation of the chuck for workpiece clamping. This not only eliminates the use of automatic chucks or chucks that can be programmed with NC control, but also the usual one Control and the controlled); Changing the clamping force of the chuck, as well as taking precautions against it Slackening off as the workpiece rotates. With this arrangement are therefore the ones that apply today Security standards cannot be achieved. Furthermore, the axes of rotation of the chuck generate a The arrangement of workpiece carriers provided with clamping force generators in this Shape would hardly be a realizable solution due to the large overall length.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der Werkstückträger bei einer gattungsgemäßen Werkzeugmaschine unter Beibehaltung eines hohen Ausnutzungsgrades und einer leichten Spänebeseitigung so zu treffen, daß die Werkstückmanipulation, insbesondere bei großen Werkstücken vereinfacht wird und daß eine größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie sonstige Einrichtungen gegeben ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenr.-zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst. Nach der Erfindung werden die gegenüber Lagen von Kegelerzeugenden parallel versetzten Drehachsen der Werkstückträger so angeordnet, daß sie unter Einnahme der für den Werkstückwechsel bzw. für den Spänefluß günstigsten Lage ihrer Drehachsen bei der Drehung oder Schwenkung des Rundschalttisches um dessen feststehende Drehachse ein Hyperboloid beschreiben. Dadurch wird wie bei der DE-GM 66 00 091 einThe invention is based on the object of arranging the workpiece carrier in a generic machine tool while maintaining a high degree of utilization and easy chip removal so that workpiece manipulation, especially with large workpieces, is simplified and that greater structural freedom for the arrangement of clamping force generators for the workpiece carrier, as well as other facilities is given.
According to the invention, the object is achieved by the features of patent claim I which characterize the code. According to the invention, the axes of rotation of the workpiece carriers, which are offset in parallel with respect to the layers of cone-generating, are arranged in such a way that they describe a hyperboloid while taking the position of their axes of rotation that is most favorable for the workpiece change or for the flow of chips when the rotary indexing table is rotated or pivoted about its fixed axis of rotation. As a result, as in DE-GM 66 00 091

gemeinsamer Schnittpunkt der Drehachsen der Werkstückträger untereinander und mit der Drehachse des Rundschalttisches vermieden, was größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie für sonstige Einrichtungen ergibtcommon point of intersection of the axes of rotation of the workpiece carriers with each other and with the axis of rotation of the rotary indexing table avoided what major constructive Freedom for the arrangement of clamping force generators for the workpiece carriers, as well as for other facilities results

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Werkstückträger werden die unproduktiven Nebenzeiten beim Werkstückwechsel auf die zum Schalten des Rundschalttisch-.^ notwendige Zeit reduziert, die kurz gehalten werden kann, da infolge der beschriebenen Lage der Drehachsen die zu bewegenden Massen relativ nahe der Schalttischachse liegen, was zu einer Verringerung der Schwungmomente führt; es ist daher ein hoher Ausnutzungsgrad der Maschine vereinigt mit den bekannten Vorteilen der vertikalen Werkstückträgerachslage für den Werkstückwechsel und mit den Vorteilen der horizontalen Werkstückträgerachslage für die Spänebeseitigung. Darüber hinaus ist der Raum für die Werkstückmanipulation vollständig getrennt vom Arbeitsraum des Werkzeugsupports und durch eine einfache Spritzwand kann jede gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen werden. Es bedarf keiner -weiteren Vorkehrungen gegen Kollisionen zwischen Werkzeugen und Werkstückmanipulatoren und die Werkstücke können mit Transporteinrichtungen unmittelbar bis an die Spannstation herangeführt werden, so daß zu ihrem Ein- und Ausbringen kürzeste Wege in zwei Freiheitsgraden genügen, was sehr einfache Manipulatoren ermöglicht Die Hochlage der Spannstation eröffnet zudem die Möglichkeit, für den Einsatz in verketteten Fertigungsstraßen auf der Maschinenoberseite automatische Manipulatoren und Transfereinrichtungen in Überkopfhöhe anzubringen, so daß die übliche, überaus lästige und auch gefährliche Verstellung der Maschinenhallen mit Transportbahnen und Manipulatoren entbehrlich wird.With the arrangement of the workpiece carriers according to the invention, the unproductive idle times are reduced when changing the workpiece to the time required to switch the rotary indexing table -. ^ reduced, which is short can be held, because due to the described position of the axes of rotation, the masses to be moved relative are close to the indexing table axis, which leads to a reduction in the moment of inertia; it is therefore a high one The degree of utilization of the machine combined with the known advantages of the vertical workpiece carrier axis position for changing workpieces and with the advantages of the horizontal workpiece carrier axis position for chip removal. In addition, the space for workpiece manipulation is completely separate from the work space of the tool support and a simple bulkhead, any mutual interference be excluded. There is no need to take any additional precautions against collisions between tools and workpiece manipulators and the workpieces can be transported directly to the clamping station are brought up so that the shortest paths in two degrees of freedom are sufficient for bringing them in and out, which enables very simple manipulators The elevated position of the clamping station also opens up the possibility of using it in linked production lines on the top of the machine automatic manipulators and transfer devices in To be attached overhead, so that the usual, extremely annoying and dangerous adjustment of the machine shop with transport tracks and manipulators is dispensable.

Nachfolgend wird an Hand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to drawings.

F i g. 1 zeigt die Ansicht einer Drehmaschine mit zwei Werkstückträgern von der Bedienungsseite;F i g. 1 shows the view of a lathe with two workpiece carriers from the operator side;

F i g. 2 zeigt den Grundriß der gleichen Maschine;F i g. Figure 2 shows the plan of the same machine;

F i g. 3 zeigt die Ansicht der gleichen Maschine von der Werkzeugseite unter Weglassung des Supports.F i g. 3 shows the view of the same machine from the tool side with the support omitted.

Auf einem ortsfesten Grundkörper 1 ist mit einer Neigung von 45 Grad ein Rundschalttisch 2 um die Achse 3 drehbar gelagert und mit Hilfe einer Schalteinrichtung in zwei, gegeneinander um 180 Grad versetzten Stellungen arretierbar. Lagerung, Schaltung und Arretierung können mit bekannten Mitteln erfolgen und sind daher nicht dargestellt Der Rundschalttisch 2 enthält 2 Lagerungen 4,5 für zwei Werkstückträger 6,7 mit den Achsen 8, 9, die zueinander senkrecht stehen. Die Achse 8 liegt horizontal und trägt ein Zahnrad 10, das durch Eingriff in ein auf der Welle 11 befestigtes Zahnrad 12 den Drehantrieb des Werkstückträgers 6 durch einen Motor 13 vermittelt, so daß durch einen Support 14 ein Werkstück 15 bearbeitet werden kann. Zugleich steht die Achse 9 vertikal, wobei ein mit ihr verbundenes Zahnrad 16 außer Eingriff mit dem Zahnrad 13 ist, so eo daß der Werkstückträger 7 mit bekannten Mitteln stillgesetzt und bei Bedarf auch in gewünschte Winkellagen gebracht werden kann. Das bearbeitete Werkstück 17 kann dort entnommen und gegen ein anderes Werkstück 18 ausgetauscht werden. Die Achsen 8,9 liegen in parallelen vertikalen Ebenen und beschreiben bei der Drehung des Rundschalttisches 2 ein Hyperboloid. Eine Spritzwand 19 schließt dea Arbeitsraum des Supports 14 ab; zum Drehen des Rundschalttisches 2 wird sie mit bekannten Mitteln aus dem Schwenkbereich der Werkstücke 15, t7 gebracht Auf der Oberseite des Grundkörpers 1 ist ein Werkstückmanipulator 20 mit zwei Freiheitsgraden angebracht, sowie eine Meßeinrichtung 28 (F i g. 3) zur Kontrolle des fertig bearbeiteten Werkstücks 17 auf MaßhaltigkeitA rotary indexing table 2 about the axis 3 is mounted on a stationary base body 1 at an inclination of 45 degrees rotatably mounted and with the help of a switching device in two positions offset by 180 degrees lockable. Storage, switching and locking can be done with known means and are therefore not shown The rotary indexing table 2 contains 2 bearings 4.5 for two workpiece carriers 6.7 with the axes 8, 9, which are perpendicular to each other. The axis 8 is horizontal and carries a gear 10, which by Engagement in a gear 12 mounted on the shaft 11 drives the rotary drive of the workpiece carrier 6 through a Motor 13 mediates so that a workpiece 15 can be machined by a support 14. At the same time stands the axis 9 vertical, a gear 16 connected to it being out of engagement with the gear 13, so eo that the workpiece carrier 7 is stopped by known means and, if necessary, in the desired angular positions can be brought. The machined workpiece 17 can be removed there and against another workpiece 18 can be exchanged. The axes 8,9 lie in parallel vertical planes and describe in the Rotation of the rotary indexing table 2 is a hyperboloid. A bulkhead 19 closes the work space of the support 14 from; to rotate the rotary indexing table 2, it is taken from the swivel range of the workpieces by known means 15, t7 brought on top of the base body 1 is a workpiece manipulator 20 with two Degrees of freedom attached, as well as a measuring device 28 (Fig. 3) for checking the finished workpiece 17 on dimensional accuracy

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Machine tool, especially lathe, with at least two in a rotary indexing table rotatably mounted workpiece carriers, with the one or more in the working position, in a lying, Workpiece carriers arranged preferably in a horizontal position by means of coupling clamps connected to them via eccentric to the axis of rotation of the workpiece carrier or carriers Coupling links are coupled to a rotary drive arranged in the base body, during which the Completely machined workpiece-carrying workpiece carriers with indexing of the rotary indexing table can be decoupled from the rotary drive and stopped, characterized in that the Axes of rotation (8, 9) of the workpiece carriers (6, 7), which are in different, to each other preferably under one Angle of 90 ° inclined directions are arranged, whereby the decoupled workpiece carrier (7) assumes an upright, preferably vertical position with the support surface on top, generatrix of a hyperboloid, the central axis of which is the axis of rotation (3) of the rotary indexing table (2) is

2. Machine tool according to claim 1, characterized in that instead of a workpiece carrier in each case (6,7) a group of two or more workpiece carriers arranged with parallel axes of rotation is.