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Werkzeugmaschineneinheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, insbesondere auf eine selbsttätig arbeitende Maschine zur Serienfertigung von Kleinwerkstücken.
Es ist bekannt, die mit solchen Maschinen gefertigten Werkstücke zwecks Sortierung derselben nach #Gut"- und #Ausschuss"-Klassen von einer Bedienungsperson zu einer getrennt von der Maschine befindlichen. Reinigungseinrichtung zu bringen und danach von dort wiederum mittels einer Bedienungsperson einer besonderen Kontrollstelle
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vorerwähnten Ablaufs bekannt, den Transport der Werkstücke von der Werkzeugmaschine zur Rei-
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Fördereinrichtungen durchzu-führen. Transferanlagen dieser Art weisen indessen den Nachteil auf, dass zu ihrer Aufstellung ein erheblicher Raum-und Zeitbedarf sowie Spezialkenntnisse erforderlich sind, und dass zwischen der Fertigstellung eines Werkstücks in der Maschine und dem Feststellen des Kontrollergebnisses eine relativ grosse Zeitspanne liegt.
Dies führt vor allem bei der Serienfertigung von Kleinwerkstückken, deren Herstellungszeit häufig sehr klein ist, dazu, dass ibis zur Feststellung eines Fehlmasses eine grössere Anzahl von gleichfalls fehlerhaften Werk-
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stoff und Maschinenzeit bedeutet.
Bei weiter bekannten Werkzeugmasohinen sind die vorerwähnten Mängel dadurch vermieden, dass eine Kontrolle der Werkstücke'bereits während
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wendbar, da bei einer raumgedrängten Anordnung von Bearbeitungswerkzeugen kein Raum für die Anordnung von Mess-bzw. Kontrollvorrichtungen besteht, bzw. der Arbeitsablauf als solcher kein gleichzeitiges Messen gestattet. Ausserdem besteht im Falle der Verwendung von reichlich Kühl-und
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SpäneanSfalls die Gefahr von Messfehlern, die durch das Haften des Kühl- bzw. Schmiermittels oder von Spänen am Werkstück auftreten können. Fehler dieser Art wirken sich im Hinblick auf die kleinen Abmessungen von Kleinwerkstücken besonders stark aus.
Auch können sich Messfehler durch Erwärmung des Werkstücks während seiner Bearbeitung ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungseinrichtung zu schaffen, bei welcher unter Vermeidung der den vorerwähnten Einrichtungen anhaftenden Mängel und Nachteile die gefertigten Werkstücke mit höchster Genauigkeit nach #Gut"- und #Ausschuss"-Klassen sortiert sind.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch eine Werkzeugmaschineneinheit gelöst, bei welcher an die letzte Bearbeitungsstation der Werkzugmaschine eine Werkstückreinigungseinrichtung und an diese eine Werkstückkontrollvorrichtung unmittelbar angeschlossen und diese drei Aggregate durch selbsttätige Transporteinrichtun. gen verbunden sind.
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der besondere Vorzug zu, dass auf unverwickelte und sichere Art eine Qualitätsklassifizierung der Werkstücke unmittelbar nach ihrer Fertigstellung vorliegt.
Im Falle eines Auftretens eines Fehlmasses oder eines sonstigen Mangels an einem Werkstück wird dies somit ohne nennenswerten Zeitverzug nach Fertigstellung des Werkstücks erkannt, so dass sich durch Weiterarbeit der Maschine entstehende Verluste an Werkstoff und Maschinenzeit vermeiden lassen. Die Arbeitsweise der erfìndungsgemässen Maschineneinheit ist daher in dieser Beziehung praktisch gleich günstig wie diejenige einer Maschine, ibei welcher ein Messen bzw. eine Kontrolle der Werkstücke während des Arbeitsvorgangs erfolgt.
Gegenüber solchen bekannten Anordnungen ist jedoch beim Erfindungsgegenstand eine sichere Klassifizierung der Werkstücke auch dann gewährleistet, wenn bei der Werkstückbearbeitung die Anwendung von reichlich Kühl- und/oder Schmiermittel erforderlich ist, und wenn ausserdem ein hoher, insbesondere auch zu einem Haften von Spänen auf dem Werkstück führender . Späneanfall auftritt.
Dies ergibt sich daraus, dass vor die Kontrollvorrichtung eine Werstückreinigungseinrichtung geschaltet ist, deren Durchlaufen die Gewähr dafür bietet, dass die Werkstücke in einwandfrei ge-
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Zustand inEin weiterer Vorteil besteht darin, dass vorgenanntes Ergebnis ohne zusätzliche Raumbedingungen bezüglich der Anordnung der Bearbeitungs-
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Anordnungen und Gestaltungen derselben als auch ihre besonderen Arbeitsweisen voll beibehalten werden können.
In besonderer Weise zeichnet sich die erfindungsgemässe Fertigungseinrichtung auch dadurch aus, dass es zu ihrer Aufstellung keiner besonderen
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führungsbeispiel gezeigt, und zwar an Hand eines zur Fertigung von Schrauben und anderen Form-
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und Betätigungsmittel in axialer Richtung hinund herbewegbar ist. In der Maschine ist in einem Führungsrohr 31 eine Werkstoffstange 3 eingesetzt, welche mittels Drehstählen 4,5 und 6 sowie gegebenenfalls weiteren, der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigten Werkzeugen in an sich bekannter Weise zu Werkstücken bestimmter Ausbildung verarbeitet wird.
Die Werkzeuge 4, 5 und 6 sind in ebenfalls an sich bekannter Weise von Werkzeughaltern 7,8, 9 getragen.
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und die Werkstücke sind mittels weiter unten näher zu beschreibender Transporteinrichtungen selbsttätig zum Ausgang der Kontrollvorrichtung 11 führbar.
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gezeigte, an sich bekannte Ultraschalleinrichtung verstärkt sein. In anderer Weise könnte an Stelle einer badartigen Reinigung auch eine solche mittels Flüssigkeitsdämpfen oder eine rein mechanische Reinigung Anwendung finden. In jedem Falle
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frei von Schmutz und sonstigen Fremdkörpern sind.
Die Kontrollvorrichtung 11 als solche kann eine
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nicht näher gezeigt ist, da sie für das Wesen der Erfindung nicht von Einfluss ist. Beispielsweise kann sich innerhalb der Vorrichtung 11 ein Schaltteller befinden, mittels welchem die der Kontroll- vorrichtungzugeführten Werlcstücke verschiede- nen Messstellen zuführbar sind, wobei die Messung mittels an sich bekannter elektrischer Messtaster
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Weichen, wodurch eine Sortierung nach "Gut" und Ausschuss" bzw. in verschiedene Qualitäts-
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Kontrollvorrichtung zwei Ausgänge 12 und 13,
wovon der erste die suten Werkstücke einem Auf- fangbehälter M und der zweite die Ausschusswerkstücke einem Auffangbehälter 15 zuführt.
Die letzte Bearbeitungsstation bzw. der letzte
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rungsbeispiel ist das Abstechen derselben. Nach dem Abstechen sind die Werkstücke von der Werkstoffstange getrennt und fallen üblicherweise in einen Auffangbehälter oder werden von einem
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Bei der Maschine dies Auführungsbeispiels wird das fertigbearbeitete Werkstück von einem Greifer 16 abgenommen.
Dieser ist um eine Achse 17 schwenkbar, wobei seine Bewegung in nicht näher gezeigter, an sich bekannter Weise durch Steuermittel der Maschine, beispielsweise Nocken-
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dieser eine Greifer- und Transportvorrichtung darstellende Werkstückabgang so ausgebildet und in bezug auf die Reinigungseinrichtung 10 so angeordnet, dass mittels des schwenkbaren Greifers das
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bestimmten Orientierungstücks durch die Axialrichtung der Maschine bestimmt, da die Achse 17 des Greifers 16 parallel zur Achse des Spindelstocks 2 angeordnet ist.
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Um die Werkstücke in einer bestimmten'Grien- tierung und in einem bestimmten Abstand voneinander durch das Reinigungsbad hindurchzubewe- gen, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erhndung eine Transporteinrichtung angeordnet,
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Werkstücke m der gleichenrung, die sie beim Einlauf'in die Reinigungsvorrichtung hatten, beibehält. Als eine solche Transporteinrichtung ist im Ausführungsbeispiel eine umlaufende Trommel 18 in der Reinigungsvorrichtung gelagert. Diese erhält ihren Antrieb vom Hauptantrieb des Drehautomaten, und zwar über die beiden Zahnräder 19 und 20. Die Verbindung ist hiebei im besonderen noch derart vorgenommen, dass der Antrieb der Trommel schrittweise erfolgt, d. h. dass diese stets während eines bestimmten Zeitintervalles in einer bestimmten Lage verharrt.
Dieses Schrittschaltwerk ist im einzelnen der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt ; es kann eine an sich bekannte Ausbildung besitzen, beispielsweise als Maltesergetriebe.
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24 ausgebildeten Bohrungen geführt und werden unter Wirkung von Federn 28 bzw. 29 in einem kleinen Abstand von der Schalttrommel 18 bzw.
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Stossstangen ist so vorgenommen, dass ihre Achsen gleichzeitig auf je eine Werkstückaufnahme 18a der'Schalttrommel 18 treffen. Ferner ist die Schwenkbewegung des Greifers 16, die Drehbewegung der Schalttrommel 18 und die Betätigung des Magnets 23 durch aus Gründen der Übersicht-
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bei-befindet, und dass ferner der Greifer 16 mit seiner Aufnahme 16a in Achsenrichtung der Stossstange 26 liegt.
Bei Betätigung des Magnets 23 wird
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stückaufnahme 16a des Greifers 16 in eine Werk stückaufnahme 18a der Schalttrommel 18'einge- fülm, während anderseits mittels der Stossstange 27 ein Werkstück aus der Schalttrommei 18'ausgesto- ssen wird.
Das Ausstossen der Werkstücke aus der Trommel 18 erfolgt in derselben Orientierung, in welcher die Werkstücke in die Trommel eingeführt worden sind, d. h. in einer zur Maschinenachse parallelen Richtung. Ober eine als Gleitbahn 30 ausgebildete Transporteinrichtung, welche mittels ihrer Seitenwände und gegebenenfalls weiterer
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-kanäleOrientierung der Werkstücke sichert, werden diese nunmehr der Kontrollvorrichtung 11 zugeführt. Der Transport der Werkstücke innerhalb der Kon- trollvorrichtun. o J J kann vorzugsweise ebenfalls in Abhängigkeit'vom Maschinenantrieb erfolgen, so dass auch das Austreten der Werkstücke aus der Kontrollvorrichtung in die Behälter 14 bzw. 15 mit dem Arbeitszyklus der Fertigungsmaschine synchronisiert ist.
Zu diesem Zwecke kann die Kon- trollvorrichtung mittels eines aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher gezeigten Getriebes an den Maschinenantrieb angeschlossen sein.
Zu'bemerken ist noch, dass sowohl die Schalttrommel 18 als auch der Greifer 16 mindestens während der Arbeitszeit des Magnets 23 in der in der Figur gezeigten Stellung verharren, so dass sowohl der Einführ-als auch der Ausstossvorgang des Werkstücks bei ruhender Trommel. und ruhendem Greifer stattfindet und damit eine einwandfreie
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einwandfreier Arbeitsablauf der erfindungsgemässen Vorrichtung erzielbar ist. Insbesondere ergibt sich aus dem Ausführungsbeispiel, wie ohne besondere Sortiervorrichtungen, allein durch vorteilhaftes Zusammenwirken der aneinander anschliessenden Teile und Vorrichtungen, die Werkstücke in jedem Augenblick ihres Wegs von der letzten Bearbeitungsstation bis zur Kontrollvorrichtung eine eindeutig bestimmte Orientierung besitzen.
Damit ergibt sich einerseits die Einsparung von Sondervorrichtungen zum Sortieren bzw. Ausrichten der Werkstücke, und anderseits ist ein gleichmässiger, eine konstante Werkstückzahl am Ausgang der Kontrollvorrichtung herbeiführender Arbeitsgang
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An Stelle einer Greifer-Transportvorrichtung, wie sie zur Verbindung zwischen dem sich an die,
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strengen Zwangsläufigkeit des Werkstücktransports erzielt.
Eine grösstmögliche Wirtschaftlichkeit und eine optimale Ausnutzung der durch die Erfindung ge-
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sowohl auf mechanischer als auch auf pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Basis arbeitende übertragungsmittel angeordnet sein, welche in Abhängigkeit von Steuersignalen der Kontrollvorrichtung, beispielsweise von beim Schliessen elektrischer Kontakte an den Messtastern erzeugter Impulse, eine Veränderung der Arbeitsstellung der Werkzeuge benbeiführen können. Steuer-und Be- tätigungsvorrichtungen zur Korrektur der A beits- stellung von Werkzeugen sind an sich bekannt, so dass sich hier eine nähere Beschreibung erübrigt.
In Verbindung mit der geoffenbarten Erfindung führt die selbsttätige Einstellung der Arbeitslage
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freie, den vorgeschriebenen Bedingungen entsprechende Werkstücke gefertigt werden. Hiedurch ist
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zielt, da hiebei das bei Gross- und Grösstwerkstük- ken anwendbare Verfahren, die Werkstücke während der Bearbeitung durch Messwerkzeuge zu überwachen, nicht anwendbar ist. Dies ergibt sich
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undwelcher die Werkstücke gefertigt werden müssen.
Erst durch die Erfindung ist hier in besonders vorteilhafter Weise ein Weg geschaffen, um in unverwickelter, leicht übersehbarer Weise eine selbst- tätige Korrektursteuerung von Maschinen solcher Art durchzuführen, dass sofort bei Auftreten eines nicht einwandfrei gefertigten Werkstücks eine Korrektur der Maschine stattfindet und die weiter ge- fertigten Werkstücke wieder den Vorschriften entsprechen.
Im Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung an Hand eines Drehautomaten, insbesondere eines
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; vielmehrWerkzeugmaschinen jeder Art, insbesondere bei selbsttätig arbeitenden Maschinen zur Seriennfertigung von Kleinwerkstücken, Bedeutung. Dies be-
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Weise z. B. bei selbsttätig arbeitenden Fräsmaschinen, Bohrmaschinen, Stanz- und Biegemaschinen erzielt werden, wobei auch diese Aufzählung nur 'beispielhaft und nicht vollständig ist.
Der überragende Vorzug der Erfindung besteht
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der Werkstücke weder durch räumliche noch zeitliche Zusatzbedingungen belastet ist, und dass die
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währendSchmiermittel oder das Auftreten von Spänen gegeben ist, unterliegen können, und dass auf ihrem Weg von ihrer letzten Bearbeitungsstation bis zur KontrollvorrichtungeineeinwandfreieReinigung durchgeführt wird, so dass die Werkstücke dem Kontrollvorgang mit grösstmöglicher Genauigkeit
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tung unterworfen werden.
Durch die Erfindung ist somit eine hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit und der Gewähr einwandfrei gefertigter Werkstücke optimale, vollselbsttätige Serien-, insbeson-
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von Kleinwerkstücken, dadurch gekennzeichnet, dass an die letzte iBearbeitungsstation der Werkzeugmaschine eine Verkstück-Reinigungseinrichtung und an diese eine Werkstück-Kontrollvorrich- tung unmittelbar angeschlossen sind, und dass diese drei Aggregate durch selbsttätige Transporteinrichtungen verbunden sind.
2. Werkzeugmaschineneinheit nach AnspDuch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Kontrollvorrichtung (11) über an sich bekannte mechanische bzw. pneumatische bzw. hydraulische bzw. elektrische Übertragungsmittel an sich bekannte Betätigungsvorrichtungen beeinflussbar sind, mittels
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