DD274382A1

DD274382A1 - WERKSTUECKPOSITIONIERVORRICHTUNG

Info

Publication number: DD274382A1
Application number: DD31853688A
Authority: DD
Inventors: Dietmar Hoffmann; Wolfgang Weidhaas; Wolfgang Dressel; Harald Maier
Original assignee: Sachsenring Automobilwerke
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1988-08-01
Publication date: 1989-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Zahnraedern fuer Werkzeugmaschinen mit Rundteiltisch zur Bearbeitung der Umfangsform dieser. Mittels eines auf einem Bolzen aussermittig gelagerten und auslenkbaren Zahnsegmentes, welcher die Form eines Kreissegmentes aufweist, wird das auf einem Drehteller in einer Bohrung befindliche und damit in die Spann- und Bearbeitungsstelle umschwenkende Zahnrad durch Eingriff der Zaehne des Zahnsegmentes in die Zahnluecken des Zahnrades positioniert und bis zum Spannen in dieser Lage gehalten. Dabei wird das Zahnsegment auf einen Schlitten nach vorn gefahren und nach Beendigung des Spannprozesses durch das Zurueckfahren des Schlittens wieder ausser Eingriff gebracht. Fig. 1The invention relates to a device for positioning of toothed wheels for machine tools with round dividing table for processing the peripheral shape of this. By means of a bolt mounted on an eccentric and deflectable toothed segment, which has the shape of a circular segment, which is located on a turntable in a bore and thus in the clamping and processing point umschwenkende gear positioned by engagement of the teeth of the toothed segment in the tooth gaps of the gear and kept in this position until cocking. In this case, the toothed segment is driven forward on a carriage and brought back after the completion of the clamping process by the return of the carriage out of engagement. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung der Umfangsform von Zahnrädern, scheibenförmigen Stirnrädern oder Drehteilen ähnlicher Umfangsformen, bei denen eine genaue Positionierung des Werkstückes von Bearbeitungsbeginn notwendig ist, wie z.B. beim Abdachen einer Schaltverzahnung.The field of application of the invention extends to machine tools for machining the peripheral shape of gears, disc-shaped spur gears or rotary parts of similar peripheral shapes, in which an accurate positioning of the workpiece from the beginning of the machining is necessary, e.g. when breaking a shift toothing.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

In der Technik sind bereits Vorrichtungen /.. auu.-'iiatischen Positionieren von Zahnrädern an Bearbeitungsmaschinen bekannt.Devices are already known in the art for mechanically positioning gears on machine tools.

Eine unserer Erfindung naheliegende technische Lösung wird in dar DE OS 2717 517 beschrieben. Es handelt sich um eine Vorrichtung zur Lageberichtigung von Zahnrädern, bei der in der Spannvorrichtung die Positionierung der Zahnräder von einem Indexstif¹., der durch Hilfskraft radial oder tangential bewegt werden kann, vorgenommen wird. Der Indexstift ist mit einer Kolbenstange verbunden und radial durch eine Feder in Richtung Spannvorrichtungsmitte bewegbar. Erreicht der Indexstift beim Positionieren eine verbestimmte Lage, so schließt ein Endschalter über eine Steuereinrichtung den Stromkreis zur Betätigung der Spannvorrichtung. Bei ausbleibender Betätigung dos Endschalters wird c er Indexstift für kurze Zeit zurückgezogen, das Zahnrad mit Spannvorrichtung um einen bestimmten Winkel vor und zurück in die Ausgangslage mittels des Ί eilapparates der Bearbeitungsmaschine gedreht und der Indexstift tangential zum Umfnng des Zahnrades um ein vorbestimmtes Maß mit Hilfe eines Verstollzylinders zurück verstellt. Der Ablauf für das Positionieren und Spannen ist als Unterprogramm in eine speicherprograr lmierbare Steuereinrichtung, die zur Steuerung einer automatisierten Anlage dient, eingegeben.One of our invention obvious technical solution is described in the DE OS 2717 517. It is a device for position correction of gears, in which in the clamping device, the positioning of the gears of a Indexstif ¹ , which can be moved radially or tangentially by auxiliary power is made. The index pin is connected to a piston rod and radially movable by a spring in the direction of clamping device center. When the index pin reaches a predetermined position during positioning, a limit switch closes the circuit for actuating the clamping device via a control device. If the limit switch is not actuated, the indexing pin is retracted for a short time, the sprocket wheel is rotated by a certain angle back and forth to the starting position by means of the processing machine and the indexing pin tangential to the circumference of the gear by a predetermined amount with the aid of a Adjusting cylinder adjusted back. The sequence for the positioning and clamping is entered as a subroutine in a memory program lmierbare control device, which is used to control an automated system.

Diese dargestellte Vorrichtung zur Lageberichtigung von Zahnrädern dient zwar dem Zweck des automatischen Positionierens von Zahnrädern, besitzt jedoch einige Nachteile.Although this illustrated device for positional correction of gears serves the purpose of the automatic positioning of gears, but has some disadvantages.

Der wesentlichste Nachteil ergibt sich aus den notwendigen zusätzlichen Bewegungen, wie der Drehbev. cgung des Teilapparates und der Tangentialbewegung des Indexstiftes beim Nichtauslösen des Endschalters. Diese programmgesteuerten Bewegungen sind für einen automatischen Positioniervorgang relativ zeitaufwendig und aufgrund der komplizierten Koordination dieser Bewegungen mit Fehlerquoten behaftet. Das Erstellen von Unterprogrammen für das Positionieren, ist als zusätzlicher Kostenaufwand zu betrachten.The most significant disadvantage arises from the necessary additional movements, such as the Drehbev. cing of the dividing attachment and the tangential movement of the indexing pin when the limit switch is not triggered. These program-controlled movements are relatively time-consuming for an automatic positioning operation and are subject to error rates due to the complicated coordination of these movements. Creating subroutines for positioning is an additional cost.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist der Zeitverlust, der dadurch entsteht, daß erst an der Spannstelle positioniert wird. Eine Justage des Indexstiftes bei Sortimentswechsel ist außerdem notwendig.Another significant disadvantage is the loss of time that arises because it is only positioned at the clamping point. An adjustment of the index pen when changing assortment is also necessary.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, zur Durchsetzung eines schnellen automatisierten Werkstückflusses, den Zeitaufwand für das Positionieren des Werkstückes und das Umrüsten der Positioniervorrichtung bei Sortimentswechsel zu verkürzen, um damit eine höhere Effektivität des Bearbeitungsprozesses am Rundteiltisch zu erreichen.The aim of the invention is to accelerate the implementation of a fast automated workpiece flow, the time required for the positioning of the workpiece and the retooling of the positioning device at assortment change, so as to achieve a higher efficiency of the machining process on the rotary table.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindungl liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückpositioniervorrichtung zu schaffen, die während des , ransportes des Werkstückes an die Spann- und Bearbeitungsstelle das Werkstück erfaßt, in eine genau definierte Lage bringt und sich nach dem Spannen vom Werkstück selbsttätig löst. Dio Positionierung soll ohne zusitzliche programmgesteuerte) Bewegung des Werkstückes erfolgun. Bei Sortimentswechsel ist eine kurze Umrüstzeit zu gewährleisten.The invention is the object of the invention is to provide a workpiece positioning device which detects the workpiece during the transport of the workpiece to the clamping and machining point, brings it into a precisely defined position and automatically releases after clamping by the workpiece. Dio positioning should be carried out without additional program-controlled movement of the workpiece. When changing assortments, a short changeover time must be ensured.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß oberhalb der mit Bohrungen versehenen Drehscheibe des Rundteiltisches, gegenüber der Spann- und Bearbeitungsstelle auf einem Schlitten ein Zahnsegment angeordnet ist, welches beim Einfahren des zu bearbeitenden Zahnrades in die Spannstelle in das Zahnradprofii eingreift und das Zahnrad positioniert. Das Positionieren erfolgt beim Einschwenken dos Zahnrades auf der Drehscheibe in die Spann- und Bearijeitungsstelle. Beim Einschwenken in die Spannstelle wird mittels eines Arbeitszylinder der Schlitten nach vorn gefahren und das Zahnsegment kommt mit dem Zahnrad in Berührung.According to the invention the object is achieved in that above the drilled rotary disk of the rotary dividing table, opposite the clamping and machining point on a carriage a toothed segment is arranged, which engages when retracting the gear to be machined in the clamping point in the Zahnradprofii and positioned the gear. Positioning takes place when swiveling the gear on the turntable in the clamping and Bearijeitungsstelle. When swinging into the clamping point of the carriage is moved forward by means of a working cylinder and the toothed segment comes into contact with the gear.

Dabei gibt es zwei Möglichkeiten, entweder trifft Zahnkopf auf Zahnlücke, dann dreht sich das Zahnrad beim Weitereinschwenken in die Spannstelle in der Ausnehmung des Drehtellers entsprechend der Fixierung des Zahnsegmentes und erreicht so die gewünschte Position an der Spannstello. Treffen die Zahnköpfe aufeinander, dann wird das Zahnsegment, welches auf oinem Bolzen auslenkbar gelagert ist und mit einem federbelasteten Druckbolzen beaufschlagt ist, durch die Kraftübertragung nach hinten ausgelenkt, und der Zahnkopf des Zahnrades gleitet bei gleichzeitigem Drehen des Zahnrades in der Drehtellerbohrung in die nächste Zahnlücke des Zahnsegmentes und wird beim Weitereinschwenken in die Spannstelle in die von dem Zahnsegment definierte Lage | ositioniert und bis zum Spannen in dieser Lage fixiert. Nach dem Spannsn des Zahnrades dur h uine dafür vorgesehene Spannvorrichtung, bei dem auch die Zentrierung des Zahnrades erfolgt, wird mit Hilfe eines Λ beitszylinders der Schlitten zurückgefahren und somit das Zahnsegment außer Eingriff gebracht. Mittels eines Nährungsinitiatc rs wird dann der Bearbeitungsvorgang ausgelöst. Der Form nach ist das Zahnsegment ein Kreissegment mit einem größeren K oisradius als der des Zahnrades, besitzt jedoch am Kreisbogen eine dem Zahnrad identische Formgestaltung.There are two possibilities, either tooth head meets tooth gap, then the gear rotates when pivoting into the clamping point in the recess of the turntable according to the fixation of the toothed segment and thus reaches the desired position on the Spannstello. If the tooth tips meet, then the toothed segment, which is deflectably mounted on a pin and acted upon by a spring-loaded pressure pin, is deflected backward by the transmission of force, and the tooth head of the toothed wheel slides into the next tooth gap while the toothed wheel in the turntable bore is rotating of the toothed segment and is pivoted into the clamping point in the position defined by the toothed segment | fixed and fixed in this position until tensioning. After Spannsn of the gear dur h uine provided for this jig, in which also the centering of the gear is done with the aid of a Λ beitszylinders the carriage is moved back and thus brought out of engagement with the toothed segment. By means of a Nährungsinitiatc rs then the editing process is triggered. The shape of the toothed segment is a circle segment with a larger K oisradius than that of the gear, but has at the arc a gear identical shape design.

Aufgrund de? größeren Teilkreisdurchmessers des Zahnsegmentes gegenüber dem des Zahnrades sowie der Schwenkbewegung des Zahnrades auf dem jm Vieles größeren Drehteller zum Zahnsegment hin, ist ein allmähliches Eingreifen mehrerer Zähne des Znhnsegmentes in die Lücken des Zahnrades möglich. Dabei wird der Winkel zwischen den Tangenten des Schwenkradius am Teilkreis des Werkstückes und des Teilkreisradius des Zahnsegmentes beim Einschwenken ständig kleiner und an der Spann-und Bearbeitungsstelle erreicht er die Größe Null, d.h. die Tangenten liegen parallel übereinander. Damit wird einerseits das Werkstück zum Zahnsegment radial und tangential bewegt und andererseits durch ein zeitiges Eingreifen des Zahnsegmentes in die Verzahnung des Werkstückes (noch vor der Spann-und Bearbeitungsstelle) daß allmähliche Positionieren beim Einschwenken ermöglicht.Due to de? larger pitch circle diameter of the toothed segment relative to the gear and the pivoting movement of the gear on the jm Much larger turntable to the toothed segment, a gradual engagement of several teeth of Znhnsegmentes is possible in the gaps of the gear. In this case, the angle between the tangents of the pivot radius at the pitch circle of the workpiece and the pitch circle radius of the toothed segment when swiveling constantly smaller and at the clamping and machining point, it reaches the size zero, i. the tangents lie parallel to each other. Thus, on the one hand, the workpiece is moved radially and tangentially to the toothed segment and on the other hand by a timely intervention of the toothed segment in the toothing of the workpiece (even before the clamping and machining point) that gradual positioning during pivoting allows.

Durch diese Lösung ist es möglich, mit sehr geringem Zeitaufwand Zahnräder genau zu positionieren. Dabei kann auf zusätzliche Bewagungsvorrichtungen für die Werkstücke beim Positionieren verzichtet werden. Das Umrüsten der Vorrichtung bei Sortimentenwechsel ist in ku.zer Zeit mit dem Austausch des Zahnsegmentes realisiert.This solution makes it possible to accurately position gears in a very short time. It can be dispensed with additional Bewagungsvorrichtungen for the workpieces during positioning. The conversion of the device when changing assortment is realized in ku.zer time with the replacement of the toothed segment.

Ausführung ;beispielExecution; example

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den Zeichnungen zeigenThe invention will be explained below using an exemplary embodiment. In the drawings show

Fig. 1: Draufsicht auf die WerkstückpositioniervorricMung, Fig. 2: Schnitt A-A der Werkstückpositioniervorrichtung, Fig. 3: Skizze zur Tangentenannäherung.Fig. 1: top view of the WerkstückpositioniervorricMung, Fig. 2: section A-A of the workpiece positioning, Fig. 3: sketch for tangent approach.

Figur 1 und 2 zeigen, daß am Ständer 1 eines Rundteiltisches 2 ein Rahmen 3 mit Schlittenführung 4 angebracht ist. Auf dieser Schlittenführung befindet sich ein Schlitten 5, welcher mittels eines Arbeitszylinders 6 bewegt wird. Am Schlittenende ist ein Bolzen 7, auf dem das Zahnsegment 8 außermittig gelagert ist, angeordnet. Ein dahinter angeordneter Anschlag 12 begrenzt die Bewegungsfreiheit des Zahnsegmentes 8. Gegenüber der Zahnsegmentlagerung ist auf dem Schlitten 5 ein Druckbolzen 9 mit einstellbarer Druckfeder 10 sowie dem dazugehörigen Gewindestift 11 angeordnet. Diese Baueinheit bewirkt das Abdampfen der Kraftübertragung des Zahnrades 13 auf das Zahnsegment 8 beim Eingreifrn dec Zahnrades 13 in das Zahnsegment 8. Der Transport des Zahnrades 13 an die Spann- und Bearbeitungsstelle 16 erfolgt mittels in einer Drehscheibe 14 vorgesehenen Bohrungen 17, wobei die Drc¹ "heibe 14 übei eine festen Scheibe 15 des Rundteiltisches 2 geführt wird. Beim Positioniervorgang wird das Zahnrad 13 auf der Drehscheibe 14 winkeldefiniert-schrittweise bis vor die Spann- und Bearbeitungsstelle 16 transportiert. Beim Eintreffen wird über die nicht dargestellte Lichtschranke und ein elektronisch gesteuertes Wegeventil der Arbeitszylinder 6 mit Druck beaufschlagt und der Schlitten 5 dadurch in Arbeitsstellung gebracht, d.h. nach vorn gefahren. Beim Weiterschwenken der Drehscheibe 14 wird das Zahnrad 13 in die Spann-und Bearbeitungsstelle 16 positioniert. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten;Figures 1 and 2 show that on the stand 1 of a round dividing table 2, a frame 3 is mounted with slide guide 4. On this slide guide is a carriage 5, which is moved by means of a working cylinder 6. At the carriage end, a bolt 7, on which the toothed segment 8 is mounted off-center, arranged. An arranged behind stop 12 limits the freedom of movement of the toothed segment 8. Opposite the Zahnsegmentlagerung a pressure pin 9 with adjustable compression spring 10 and the associated threaded pin 11 is arranged on the carriage 5. This assembly causes the evaporation of the power transmission of the gear wheel 13 to the toothed segment 8 at Eingreifrn dec gear wheel 13 in the toothed segment 8. The transport of the gear wheel 13 to the clamping and processing point 16 is effected by means provided in a hub 14 holes 17, wherein the Drc ¹ A stationary disk 15 of the round dividing table 2 is guided over a stationary disk 15. During the positioning process, the gearwheel 13 is transported angularly on the turntable 14 until it reaches the clamping and machining point 16. Upon arrival, the light barrier, not shown, and an electronically controlled directional control valve The working cylinder 6 is pressurized and the carriage 5 is thereby brought into the working position, ie moved forwards.When the turntable 14 is pivoted further, the gear 13 is positioned in the clamping and machining point 16. There are two possibilities;

- erstens treffen Zahnkopf auf Zahnlücke von Zahnrad 13 und Zahnsegment 8, dreht sich folglich das Zahnrad tangential um den Teilkreisradius des Zahnsegmentes 8 in die Spann- und Bearbeitungsstelle 16 hinein, oder- First meet tooth head tooth space of gear 13 and gear segment 8, consequently, the gear rotates tangentially around the pitch radius of the toothed segment 8 in the clamping and machining point 16 into, or

- zweitens treffen Zahnkopf auf Zahnkopf von Zahnrad 13 und Zahnsegment 8, dann dreht sich entweder das Zahnrad 13 in Uhrzeigerrichtung in der Bohrung 17 der Drehscheibe 14 bis zur folgenden Zahnlücke und folglich um den Teilkreisradius des Zahnsegmentes 8 hinein oder das Zahnsegment 8 wird um den Drehpunkt des Bolzens 7 ausgelenkt, daß heißt, der Druckbolzen 9 drückt die Druckfeder 10 zusammen, und das Zahnrad 13 dreht sich entgegon der Uhrzeigerrichtung bis zur nächsten Zahnlücke. Dabei wird das Zahnsegment 8 durch die Federkraft der Druckfeder 10 wieder an das Zahnrad 13 angedrückt und das Zahnrad 13 somit positioniert. Erst nach dem Zentrieren und Spannen des Zahnrades 13 wird über nicht dargestellte Druckanstiegsschalter und ein elektromagnetisch gesteuertes Wegeventil der Arbeitszylinder 6 mit Druck beaufschlagt und durch Zurückfahren des Schlittens 5 das Zahnsegment 8 außer Eingriff gebracht.- Secondly, the tooth tip on the tooth tip of gear 13 and gear segment 8, then either the gear 13 rotates clockwise in the bore 17 of the hub 14 to the next tooth gap and thus the pitch radius of the toothed segment 8 or the toothed segment 8 is about the pivot point of the bolt 7 deflected, that is, the pressure pin 9 presses the compression spring 10 together, and the gear 13 rotates counter-clockwise to the next tooth gap. In this case, the toothed segment 8 is pressed by the spring force of the compression spring 10 back to the gear 13 and the gear 13 thus positioned. Only after the centering and tensioning of the gear 13 is applied via pressure rise switch, not shown, and an electromagnetically controlled directional control valve of the working cylinder 6 and brought by retraction of the carriage 5, the toothed segment 8 is disengaged.

Die wesentlichsteil Verteile dieser Vorrichtung zeigen sich darin, daß ein störungsfreier Positioniervorgang ohne zusätzliche, gesteuerte Bewegungsleistung dm Zahnrad realisiert werden kann, wobei ein geringer Umrüstaufwand bei Sortimentswechsel zu betreiben ist.The substantial part distribution of this device show up in that a trouble-free positioning without additional controlled movement power dm gear can be realized, with a small conversion effort is to operate in assortment change.

Claims

Workpiece positioning device for machine tools with round dividing table for processing the peripheral shape of gears or rotary parts of similar circulation form, in which the workpieces are transported to a turntable in corresponding holes in the clamping and Bearbeicungsstelle and on Rundteiltischständer in the frame with carriage guide and slide, which coupled to a working cylinder is, are arranged, characterized in that at the end of the carriage (5) on one side a bolt (7) is arranged, on which a toothed segment (8) about the pin center point eccentrically and deflectably mounted, behind the bolt ( 7) for the toothed segment (8) serviceable stop (12) and on the other side of the carriage end behind the toothed segment (8) an adjustable, spring-loaded pressure sheet (9) is arranged and with the toothed segment (8) is in contact the toothed segment (8) has the shape of a circular segment, at the Kreisbo to the gear identical teeth are arranged and the radius of the arc determining radius is greater than the radius of the workpiece.

For this 3 pages drawings