DD217165B1

DD217165B1 - Klemmeinrichtung fuer auswechselbare und teilschritte ausfuehrende werkstuecktraeger

Info

Publication number: DD217165B1
Application number: DD24658582A
Authority: DD
Inventors: Dieter Neuber; Manfred Thierfelder
Original assignee: Werkzeugmasch Heckert Veb
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1986-11-26
Also published as: DD217165A1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Klemmeinrichtung für auswechselbare und Teilschritte ausführende Werkstückträger, insbesondere für Bearbeitungszentren, mit einer Hubeinrichtung, die den Werkstückträger zum Wasserteilen bzw. zum Wechsel anhebt sowie wieder absenkt und der konzentrisch ein Spannring zum axialen Verspannen von Werkstückträger und Untertisch zugeordnet ist, der durch Verdrehen um seine Achse in und außer Eingriff gebracht wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der DE-OS 2631971 wird eine Einrichtung beschrieben, bei der der Werkstückträger durch einen einer Hubeinrichtung zugeordneten und auf ihr axial fixierten sowie zeitweise drehbeweglich angeordneten Spannring auf dem Untertisch eines Bearbeitungszentrums geklemmt wird.

Beim Wechselvorgang wird der Werkstückträger durch die Hubeinrichtung längs der Achse des Untertisches nach oben bewegt.

Befindet sich der Werkstückträger in seiner angehobenen Endstellung, erfolgt die Verdrehung des Spannringes in seine Eingriffs- oder Lösestellung über einen separaten Antrieb. Realisiert wird das durch in bezug auf den Untertisch verschiebbare Arme der Wechseleinrichtung, die im Spannring angreifen und ihn entsprechend verdrehen. Des weiteren ist aus der DD-WP 148318 eine Einrichtung bekannt, bei der ebenfalls der Werkstückträger durch einen einer Hubeinrichtung konzentrisch zugeordneten Spannring auf dem Untertisch eines Bearbeitungszentrums geklemmt wird. Die Hubeinrichtung hebt den Werkstückträger zum Weiterteilen an, verdreht ihn und senkt ihn wieder ab. Die Verdrehbewegungen des Spannringes um seine Achse, die ihn in und außer Eingriff bringen, werden bei dieser Einrichtung über den Vorschubantrieb für die Teilbewegung realisiert.

Beim Werkstückträgerwechsel wird der Werkstückträger durch die Hubeinrichtung längs der Achse des Untertisches nach oben bewegt, bis seine Klemmung auf dem Untertisch aufgehoben ist. Anschließend erfolgt über den Vorschubantrieb die Verdrehung des Spannringes, die ihn außer Eingriff bringt.

Der gemeinsame Nachteil dieser Einrichtungen besteht darin, daß die von der Hubeinrichtung durchgeführte Hubbewegung und die Verdrehbewegung des Spannringes, die ihn in bzw. außer Eingriff bringt, zeitlich nacheinander ablaufen und sich somit die Wechselzeiten wesentlich verlängern.

Außerdem ist der Steuer- und schaltungstechnische Aufwand für die Verdrehung des Spannringes verhältnismäßig hoch.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Klemmeinrichtung für auswechselbare und Teilschritte ausführende Werkstückträger zu schaffen, die es ermöglicht, die Wechselzeiten beim Werkstückträgerwechsel zu verkürzen sowie den Steuer- und schaltungstechnischen Aufwand zu reduzieren.

Wesen der Erfindung

Die technischen Ursachen der Mängel der bekannten Lösungen liegen im wesentlichen darin begründet, daß die Verdrehbewegung des Spannringes, die ihn in bzw. außer Eingriff bringt, über einen außerhalb oder innerhalb des Untertisches angeordneten Antrieb erfolgt, dessen Zuschaltung zur Betätigung des Spannringes erst dann erfolgen kann, wenn sich der Werkstückträger in seiner angehobenen Endstellung befindet und somit die Hubbewegung beendet ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Klemmeinrichtung für auswechselbare und Teilschritte ausführende Werkstückträger, insbesondere für Bearbeitungszentren, mit einer Hubeinrichtung, die den Werkstückträger zum Weiterteilen bzw. zum Wechsel anhebt somit wieder absenkt und der konzentrisch ein Spannring zum axialen Verspannen von Werkstückträger und Untertisch zugeordnet ist, der durch Verdrehen um seine Achse in und außer Eingriff gebracht wird, wobei im Untertisch angeordnete technische Mittel die Verdrehbewegungen des Spannringes realisieren und zeitlich parallel zur Hubbewegung der Hubeinrichtung ablaufen lassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Drehteil für die Teilbewegung und dem Spannring eine zwangsläufige Wirkverbindung besteht, durch die in Abhängigkeit von der Hubbewegung der Spannring in und außer Eingriff bringbar ist. Von dem längs der Achse des Untertisches verschiebbaren, drehbeweglichen Aushubring wird ein Verbindungsteil aufgenommen, das einerseits mit einem im Drehteil axialfest angeordneten Kurvenstück und andererseits mit dem Spannring in Eingriff steht, wobei das Verbindungsteil in Richtung der Hubbewegung mit dem Aushubring fest verbunden, jedoch um eine zwischen dem Spannring und dem Drehteil liegende Achse drehbeweglich gelagert ist und das Kurvenstück parallel zur Hubbewegung sowie schräg zu dieser verlaufende Abschnitte aufweist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung geht der schräge Abschnitt in gerade, zur Hubbewegung parallel verlaufende Abschnitte über, wobei die Länge des unteren geraden Abschnittes mindestens der Aushubhöhe des Werkstückträgers für die Teilbewegung entspricht und der schräge Abschnitt so gemessen ist, daß er die Verdrehbewegung des Spannringes in und außer Eingriff bewirkt.

In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung besteht das Verbindungsteil aus einem um die zwischen Spannring und Drehteil liegende Achse drehbeweglich in einem Mitnahmeflansch gelagerten Stab, an dessen unterem Ende ein Endstück mit einem im Kurvenstück geführten Kopf und an dessen oberem Ende eine über einen Mitnehmer mit dem Spannring verbundene Schwenkgabel angebracht sind, wobei der Mitnahmeflansch im'Aushubring fest angeordnet und zum Drehteil axial verschiebbar

Nach einem letzten Merkmal der Erfindung verläuft die zwischen Spannring und Drehteil liegende Achse parallel zur Hubbewegung und fällt mit der Längsachse des Stabes zusammen. Bei der Beschreibung der Funktion wird davon ausgegangen, daß sich ein Werkstückträger auf dem Untertisch befindet und geklemmt ist.

Zum Ausführen eines Teilschrittes wird durch die Hubeinrichtung, die von einem nicht dargestellten Antrieb bestätigt wird, der Aushubring längs der Achse des Untertisches nach oben bewegt. Nach dem der Spannring sich von den Spannflächen des Zwischenringes gelöst hat und somit die Klemmung des Werkstückträgers auf dem Untertisch aufgehoben ist, hebt der Aushubring bei seiner weiteren Aufwärtsbewegung den Werkstückträger an.

Zwangsläufig folgt dieser Aufwärtsbewegung das vom Aushubring aufgenommene Verbindungsteil, d. h. über den im Aushubring fest angeordneten Mitnahmeflansch wird der Stab mit dem Endstück und dem an diesem befestigten Kopf sowie der Schwenkgabel mitgenommen. Der Kopf des Verbindungsteiles gleitet dabei entlang dem im Drehteil axial fixierten Kurvenstück.

Die Aufwärtsbewegung zum Ausführen eines Teilschrittes ist dann beendet, wenn sich der Werkstückträger frei im Untertisch drehen kann. Der Kopf des Verbindungsteiles hat zu diesem Zeitpunkt den unteren geraden sich parallel zur Hubbewegung erstreckenden Abschnitt des Kurventstückes durchlaufen. Anschließend wird das Drehteil und damit auch die drehfest mit diesem bzw. untereinander durch nicht dargestellte technische Mittel verbundenen Aushubring, Spannring und Werkstückträger um den Betrag des Teilschrittes von dem im Untertisch angeordneten Antrieb für die Teilbewegung verdreht. Die Eingriffsstellung des Spannringes bleibt dabei erhalten.

Nach vollzogenem Teilschritt wird über die Hubeinrichtung die Abwärtsbewegung des Werkstückträger eingeleitet, in deren Ergebnis der Werkstückträger auf dem Untertisch abgesetzt und durch den Spannring geklemmt wird.

Ist ein Werkstückträgerwechsel vorgesehen, erfolgt die bereits beschriebene Aufwärtsbewegung des Aushubringes. Der Kopf des Verbindungsteiles durchläuft dabei den unteren geraden Abschnitt des Kurvenstückes analog zum Teilvorgang.

Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Aushubringes gleitet der Kopf entlang dem zur Hubbewegung schräg verlaufenden, kurvenförmigen Abschnitt im Kurvenstück. Der im Mitnahmeflansch drehbeweglich gelagerte und über das Endstück mit dem Kopf verbundene Stab führt dadurch eine Verdrehbewegung um seine Längsachse durch.

Die Schwenkgabel folgt dieser Bewegung und verdreht den Spannring über den mit diesem verbundenen Mitnehmer um den gleichen Winkel, was bei entsprechender Bemessung des schrägen kurvenförmigen Abschnittes im Kurvenstück die Außereingriffbringung des Spannringes bedeutet. Der sich an den schrägen Abschnitt anschließende obere gerade, zur Hubbewegung parallel verlaufen.de Abschnitt bewirkt, daß die folgende Bewegung des am Endstück angebrachten Kopfes des Verbindungsteiles bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Aushubringes bis zur Übergabehöhe des Werkstückträgers parallel zur Hubbewegung verläuft und damit die Außereingriffsstellung des Spannringes erhalten bleibt.

Nach erfolgtem Werkstückträgerwechsel leitet die Hubeinrichtung die Aufwärtsbewegung des Werkstückträgers ein.

Während der Abwärtsbewegung durchläuft der Kopf des Verbindungsteiles das Kurvenstück in entgegengesetzter Richtung und bewirkt die Verdrehbewegung des Spannringes in seine Eingriffsstellung. Die Abwärtsbewegung ist beendet, wenn der Werkstückträger auf dem Untertisch abgesetzt und durch den Spannring geklemmt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einem schematischem Darstellung der Klemmeinrichtung im Teilschnitt Fig.2: einen Schnitt durch A-A nach Fig. 1

a) Werkstückträger auf Untertisch geklemmt

b) Werkstückträger in Wechselstellung Fig.3: einen Schnitt durch B-B nach Fig. 1

In dem Untertisch 1 ist eine Hubeinrichtung 2 angeordnet, die von einem nicht dargestellten Antrieb betätigt wird. Mit der Hubeinrichtung 2 ist eine die Hubbewegung ausführende Zugstange 3 verbunden, die in einem im Untertisch 1 fest

angeordneten Lagerflansch 4 gefuhrt wird An dem Lagerflansch 4 ist drehbeweglich aber axial fest ein Drehteil 5 angebracht, das von dem Antrieb fur die Teilbewegung, welcher vorzugsweise als Schneckenantrieb 6 ausgebildet ist, antreibbar ist Mit der Zugstange 3 ist weiterhin ein mit dieser längs der Achse des Untertisches 1 bewegliches Zwischenstuck 7 verbunden, an dem ein Aushubring 8 drehbeweglich gelagert und zusammen mit dem Zwischenstuck 7 axial verschiebbar ist Em Spannring 9 ist an der oberen Stirnseite der Zugstange 3 angeordnet, der ebenso wie das Zwischenstuck 7 zentrisch eine Aussparung besitzt, in der der Kopf der Zugstange 3 eingreift und damit die axiale Fixierung des Spannringes 9 in Klemmrichtung gewährleistet wird An dem Werstucktrager 10, der auswechselbar auf dem Untertisch 1 sitzt, ist ein Zwischenring 11 befestigt, der mit Spannflachen 12 und Durchbruchen 13 versehen ist Der Spannring 9 besitzt analog ausgebildete Spannflachen 14 und Durchbruche 15, die maßlich so auf die Spannflache 12 und Durchbruche 13 abgestimmt sind, daß, wenn der Spannring 9 sich außer Eingriff befindet, der Werkstückträger 10 vom Untertisch 1 abgehoben werden kann

Die Zentrierung und Positionierung desWerkstucktragers 10 auf dem Untertisch 1 erfolgt mittels stirnverzahnter Ringe 16,17 Im Drehteil 5 ist ein Kurvenstuck 18, in dem ein Verbmdungsteil 19 gefuhrt wird, axial fixiert Das Verbmdungsteil 19 besteht aus einem in einem Mitnahmeflansch 20 um seine parallel zur Hubbewegung verlaufende und seiner Langsachse entsprechende Achse χ drehbeweglich gelagerten Stab 21, an dessen unterem Ende ein Endstuck 22 mit einem Kopf 23 befestigt ist und an dessen oberem Ende eine Schwenkgabel 24 angebracht ist Der Mitnahmeflansch 20 ist zum Drehteil 5 axial verschiebbar angeordnet, wobei sein oberes Ende vom Aushubring 8 fest aufgenommen wird Die Schwenkgabel 24 ist über einen Mitnehmer 25 mit dem Spannring 9 verbunden

Das Kurvenstuck 18 besitzt einen zur Hubbewegung schräg verlaufenden, kurvenförmigen Abschnitt 26, der in einen unteren geraden Abschnitt 27 und einen oberen geraden Abschnitt 28, welche jeweils parallel zur Hubbewegung verlaufen, übergeht Die Lange des unteren geraden Abschnittes 27 entspricht dabei mindestens der Aushubhohe des Werkstückträger 10 fur die Teilbewegung, da wahrend dieser Bewegung die Eingriffsstellung des Spannringes 9 erhalten bleiben soll Der schrage, kurvenförmige Abschnitt 26 ist so bemessen, daß, wenn sich der Kopf 23 des Verbindungsteiles 19 an ihm entlang bewegt, der Stab 21 eine Verdrehbewegung um die Achse χ um 15° durchgeführt Die Verdrehung des Spannringes 9 um den gleichen Winkel durch den an der Schwenkgabel 24 befestigten Mitnehmer 25 bedeutet seine Außereingnffbringung, die bei der weiteren Aufwartsbewegung auf Grund des parallel zur Hubbewegung verlaufenden oberen geraden Abschnittes 28 des Kurvenstuckes 18 erhalten bleibt Die spezifischen Vorteile der Erfindung sind im wesentlichen folgende

— Verkürzung der Wechselzeiten beim Werkstucktragerwechsel auf Grund der Gleichzeitigkeit der Bewegungsabläufe Hubbewegung-Verdrehbewegung des Spannringes

— Geringerer Steuer- und schaltungstechnischer Aufwand, da zur Verdrehung des Spannringes keine Zuschaltung eines Antriebes notwendig ist

Claims

1. Klemmeinrichtung für auswechselbare und Teilschritte ausführende Werkstückträger, insbesondere für Bearbeitungszentren, mit einer Hubeinrichtung, die den Werkstückträger zum Weiterteilen bzw. zum Wechsel anhebt sowie wieder absenkt und der konzentrisch ein Spannring zum axialen Verspannen von Werkstückträger und Untertisch zugeordnet ist, der durch Verdrehen um seine Achse in und außer Eingriff gebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß von einem längs der Achse des Untertisches (1) verschiebbaren, drehbeweglichen Aushubring (8) ein Verbindungsteil (19) aufgenommen wird, das einerseits mit einem in einem der Teilbewegung dienenden Drehteil (5) axialfest angeordneten Kurvenstück (18) und andererseits mit dem Spannring (9) in Eingriff steht, wobei das Verbindungsteil (19) in Richtung der Hubbewegung mit dem Aushubring (8) fest verbunden, jedoch um eine zwischen dem Spannring (9) und dem Drehteil (5) liegende Achse (x) drehbeweglich gelagert ist und das Kurvenstück (18) parallel zur Hubbewegung sowie schräg zu dieser verlaufende Abschnitte (26,27, 28) aufweist.

2. Klemmeinrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der schräge Abschnitt (26) in gerade, zur Hubbewegung parallel verlaufende Abschnitt (27,28) übergeht, wobei die Länge des unteren geraden Abschnittes (27) mindestens der Aushubhöhe des Werkstückträgers (10) für die Teilbewegung entspricht und der schräge Abschnitt (26) so bemessen ist, daß er die Verdrehbewegung des Spannringes (9) in und außer Eingriff bewirkt.

3. Klemmeinrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Verbindungsteil (19) aus einem um die Achse (x) drehbeweglich in einen Mitnahmeflansch (20) gelagerten Stab (21) besteht, an dessen unterem Ende ein Endstück (22) mit einem im Kurvenstück (18) geführten Kopf (23) und an dessen oberem Ende eine über einen Mitnehmer (25) mit dem Spannring (9) verbundene Schwenkgabel (24) angebracht sind, wobei der Mitnahmeflansch (20) im Aushubring (8) fest angeordnet und zum Drehteil (5) axial verschiebbar ist.

4. Klemmeinrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Achse (x) parallel zur Hubbewegung verläuft und mit der Längsachse des Stabes (21) zusammenfällt.