DE10140455C2 - Maschine mit Aufspannplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine mit Aufspannplatte, die es gestattet, eine Einrichtung einer Maschine durch einen Antrieb, der bereits zum Durchführen von Grundfunktionen dient, zu bewegen.

Häufige Ursache für Betriebsstörungen war bisher der Ausfall des Rundschalttisches. Dies war darauf zurückzuführen, daß bekannte Rundschalttische mit einem eigenen motorischen Antrieb für die Aufspannplatte versehen sind. Dieser Antrieb benötigt naturgemäß eine eigene Steuerung sowie gesonderte Positioniermittel. Bei der Inbetriebnahme ist eine entsprechende Anpassung an die Steuerung der Maschine unerläßlich. Gleiches gilt für Änderungen der Betriebsweise. Auch bedingen die erforderlichen Reparaturen und Wartungsarbeiten hohe Kosten.

Aus der EP 95659 B1 ist es grundsätzlich bekannt, eine Einrichtung - hier eine Teilspindel - einer Maschine durch Antriebe, die bereits zum Durchführen von Grundfunktionen dienen, zu bewegen. Hierzu sind mindestens drei Antriebe notwendig, die eine Drehung der Teilspindel in einem äußert komplizierten und aufwendigen Bewegungsvorgang herbeiführen. Der Antrieb in X-Richtung und der Antrieb in Y-Richtung müssen höchstgenau aufeinander abgestimmt sein, da es sonst zur Beschädigung bspw. der Teilspindel kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Konstruktion zum Drehen der Aufspannplatte einer Maschine zur Verfügung zu stellen, sowie deren Störanfälligkeit zu vermindern und die jeweiligen Reparaturkosten zu senken.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Maschine mit einem vorzugsweise in drei Achsen verfahrbaren Manipulator und mit einem eine drehbare Aufspannplatte aufweisenden Rundschalttisch, wobei am Manipulator ein Mitnehmer zum Betätigen des Rundschalttisches angeordnet ist und wobei der Rundschalttisch folgende Merkmale aufweist:

• - ein Gehäuse zum drehbaren Lagern der Aufspannplatte,
• - eine lösbare Einrichtung zum Drehverriegeln der Aufspannplatte relativ zum Gehäuse und
• - eine mit der Aufspannplatte verbundene Antriebseinrichtung, die ein endloses, eine Teilung definierendes Zugelement aufweist, das über mindestens zwei Räder geführt ist und einen Wegabschnitt für den Eingriff des Mitnehmers bildet, wobei eines der Räder drehfest mit der Aufspannplatte verbunden ist und eine Zahnung aufweist.

Die Drehung der Aufspannplatte des Rundschalttisches wird von einem derjenigen motorischen Antriebe bewirkt, die ohnehin zur Durchführung der Grundfunktionen bereits vorhanden sind. Beispielsweise verfügt ein automatischer Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine über Elemente, die in mindestens zwei Achsen bewegbar sind. Gleiches gilt für den Antrieb eines Spindelkopfes. Diese motorischen Antriebe sind bereits mit exakten Steuerungs- und Positionierungsmitteln versehen.

Der Rundschalttisch kann, da der eigene Antrieb ent­ fällt, sehr viel einfacher gestaltet werden. Dies reduziert die Störungsanfälligkeit und vermindert den erforderlichen Reparatur- und Wartungsaufwand. Als wesentlicher Gesichts­ punkt kommt hinzu, daß auch die Herstellungskosten durch den Fortfall des eigenen Antriebs drastisch sinken.

Der Anwendungsbereich der Erfindung umfaßt sämtliche Maschinen, die mindestens einen Rundschalttisch und einen motorisch betätigten Manipulator aufweisen. Dabei kann es sich um Montage- oder Bestückungsmaschinen handeln, bei denen der Manipulator als Greiferarm ausgebildet ist, der zusätzliche Komponenten an die vom Drehschalttisch transpor­ tierten Werkstücke, beispielsweise Leiterplatten, anfügt. Rundschalttische finden ferner Anwendung bei Bearbeitungsma­ schinen, deren Manipulator die Werkstücke vom Rundschaltti­ sch abnimmt, der Bearbeitung zuführt und anschließend wieder auf den Rundschalttisch absetzt. Ferner eignet sich die Erfindung zum Betreiben solcher Maschinen, bei denen eine Mehrzahl von Rundschalttischen auf einem gemeinsamen Haupt- Rundschalttisch angeordnet ist. Sowohl letzterer als auch die einzelnen Rundschalttische werden von einem gemeinsamen Manipulator oder einer Mehrzahl gesonderter Manipulatoren betätigt. Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist allerdings das der Werkzeugmaschinen. Hier dient der Rundschalttisch dazu, das jeweilige Werkstück in eine Mehr­ zahl von Winkelpositionen dem Bearbeitungswerkzeug darzubie­ ten.

Die Erfindung ist anwendbar unabhängig davon, wie der Manipulator und die Drehachse der Aufspannplatte relativ zueinander orientiert sind. So kann im Falle einer Werkzeug­ maschine die Spindelachse senkrecht oder horizontal stehen oder auch schwenkbar sein. Gleiches gilt für die Drehachse der Aufspannplatte. Die beiden Achsen können parallel zuein­ ander ausgerichtet sein. Häufiger jedoch werden sie im Win­ kel zueinander stehend, vorzugsweise im rechten Winkel.

Das Drehen der Aufspannplatte des Rundschalttischs wird von einem derjenigen motorischen Antriebe bewirkt, die dem Manipulator zugeordnet sind, da sich dieser ohnehin ständig im Bereich des Rundschalttischs befindet.

Hierbei besteht die Möglichkeit, einen Drehmotor des Manipulators, z. B. den der Spindel einer Werkzeugmaschine zu benutzen. Als besonders vorteilhaft hingegen hat es sich erwiesen, daß das Drehen der Aufspannplatte des Rundschalt­ tisches über denjenigen motorischen Antrieb bewirkt wird, der das Verfahren des Manipulators durchführt. Letzterer ist vorzugsweise in drei Achsen bewegbar.

Soll im Falle einer Werkzeugmaschine das auf dem Rundschalttisch aufgespannte Werkstück nach Lösen der Dreh­ verriegelung gedreht werden, um den Einsatz des Werkzeugs in einer anderen Winkelposition zu ermöglichen, so wird der dem Spindelkopf zugeordnete Mitnehmer mit der Antriebseinrichtung in Eingriff gebracht, wobei einer der dem Spindelkopf zugeordneten Motoren die Antriebseinrichtung betätigt und die Drehbewegung bewirkt.

Wird der Drehmotor der Spindel als Antrieb eingesetzt, so bildet die Spindel den Mitnehmer, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines in die Spindel eingespannten Spezialwerkzeugs. Die mit der Aufspannplatte des Rundschalttisches verbundene Antriebseinrichtung ist dann so ausgebildet, daß sie die Drehbewegung der Spindel in eine Drehbewegung der Aufspannplatte umsetzt. Häufiger ist es jedoch aus konstruktiven Gründen günstiger, auf den Ver­ fahrantrieb des Spindelkopfes zurückzugreifen. Hierzu ist dann der Mitnehmer am Spindelkopf angeordnet.

Die Antriebseinrichtung weist ein endloses, eine Teilung definierendes Zugelement auf, das über mindestens zwei Räder geführt ist und einen Wegabschnitt für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers bildet, wobei eines der Räder drehfest mit der Welle der Aufspannplatte verbunden ist und eine Zahnung aufweist. Als Zugelement kommt beispielsweise ein Zahnriemen in Frage. Besonders einfach allerdings gestaltet sich der Eingriff des Mitnehmers, wenn das Zugelement als Kette ausgebildet ist. Die folgenden Ausführungen verwenden lediglich den Begriff der Kette, beziehen sich jedoch gleichermaßen auch auf Zahnriemen.

Günstige Verhältnisse ergeben sich dadurch, daß die Aufspannplatte drehfest mit einer durch das Gehäuse hin­ durchgehenden Welle verbunden ist, die an ihrem der Auf­ spannplatte entgegengesetzten Ende an die Antriebseinrich­ tung angeschlossen ist. Der Manipulator arbeitet beim Drehen der Aufspannplatte also nicht im werkstückseitigen Bereich des Rundschalttisches, sondern auf dessen entgegengesetzter Seite. Das Werkstück kann unter keinen Umständen den Bewe­ gungsablauf des Manipulators beim Drehen der Aufspannplatte behindern. Dieser Vorteil ergibt sich unabhängig davon, ob die Betätigungseinrichtung von einem Drehmotor des Manipula­ tors oder von dessen Verfahrmotor angetrieben wird.

In jedem Falle kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Manipulator sowohl kleinste Winkelbewegungen wie auch große Winkelbewegungen bis über 180° hinaus im Zuge ei­ ner durchgehenden Manipulator-Bewegung erzeugen kann. Auch kann er in beiden Drehrichtungen arbeiten.

Diese Möglichkeiten sind bei bekannten Rundschalttisch­ antrieben bisher nicht gegeben. Es handelt sich um Zahn­ stangenantriebe mit einer hin und her gehenden Zahnstange, die bei jeder Betätigung einen vorgegebenen Hub ausführt. Ist der Hub auf eine sehr kleine Winkelbewegung eingestellt, bedarf es einer entsprechenden Vielzahl von Hüben, um große Winkelbewegungen durchzuführen. Der Zeitaufwand ist also erheblich. Gleiches gilt für den Verschleiß. Hinzu kommt, daß der Zahnstangenantrieb keine Umkehr der Drehrichtung er­ möglicht.

Die Drei-Achsen-Steuerung des Manipulators läßt den Ein­ griff des zugehörigen Mitnehmers grundsätzlich an beliebiger Stelle des Kettentriebes zu, wobei unter Umständen eine spezielle Gestaltung des Mitnehmers erforderlich ist. Vor­ teilhafter ist es, den Wegabschnitt der Kette für den Ein­ griff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers geradlinig verlaufen zu lassen. Der Mitnehmer kann als einfache Gabel ausgebildet sein, die mit den seitlich abstehenden Achsen einer Rollenkette zusammenarbeitet. Ist der Mitnehmer mit der Kette in Eingriff gebracht worden, so bedarf es nur noch einer einfachen einachsigen Bewegung des Manipulators, um die gewünschte Strecke zurückzulegen und damit die ge­ wünschte Drehbewegung der Aufspannplatte zu erzeugen.

Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich da­ durch, daß der geradlinige Wegabschnitt der Kette für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers im we­ sentlichen horizontal verläuft.

Vorzugsweise sind drei Räder vorgesehen, von denen zwei Räder den horizontalen Wegabschnitt der Kette für den Ein­ griff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers oberhalb der Welle der Aufspannplatte definieren. Der am Manipulator angeordnete Mitnehmer kann sich ungehindert auf die Kette herabbewegen und diese sodann in horizontaler Richtung um den gewünschten Schritt fortschalten. Das Übersetzungsver­ hältnis zwischen dem an der Welle angeordneten Kettenrad und der dem Manipulator zur Verfügung stehenden Wegstrecke läßt sich ohne weiteres so wählen, daß Drehbewegungen von sogar mehr als 180° in einem Zuge möglich sind. In Verbindung mit der Umkehr der Bewegungsrichtung läßt sich auf diese Weise ein Höchstmaß an Flexibilität und Schaltgeschwindigkeit er­ zielen.

Die lösbare Einrichtung zum Drehverriegeln der Aufspann­ platte relativ zum Gehäuse kann über einen gesonderten Impuls gesteuert werden. In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, daß die lösbare Ein­ richtung zum Drehverriegeln der Aufspannplatte relativ zum Gehäuse von dem am Manipulator angeordneten Mitnehmer betä­ tigbar ist. Dies führt zu einer extrem einfachen Steuerung. Bevor der Mitnehmer die Drehbewegung der Aufspannplatte einleitet, öffnet er die Drehverriegelung, so daß die Auf­ spannplatte rechtzeitig drehbar wird. Nach Beendigung der Drehbewegung veranlaßt der Mitnehmer das Schließen der Drehverriegelung. Die Steuerung ist nicht nur einfach, son­ dern auch sehr betriebssicher, da eine Einwirkung des Dreh­ antriebs auf die drehverriegelte Aufspannplatte verhindert wird.

Die Drehverriegelung der Aufspannplatte kann grundsätz­ lich in beliebiger Weise erfolgen, z. B. über ein relativ zur Aufspannplatte bewegbares Riegelelement. Besonders vor­ teilhaft ist es, die Aufspannplatte in axialer Richtung zwi­ schen zwei Positionen zu verschieben, wobei sie in der gehäusenahen Position verriegelt und in der gehäusefernen Position entriegelt ist. Hierzu weist die lösbare Einrich­ tung zum Drehverriegeln der Aufspannplatte relativ zum Gehäuse bevorzugt eine doppelt wirkende Kolbenarbeitsmaschi­ ne auf, deren Umsteuereinrichtung von dem am Manipulator angeordneten Mitnehmer betätigbar ist. Derartige pneumati­ sche oder hydraulische Systeme haben sich als einfach und zuverlässig erwiesen.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Umsteuereinrichtung eine Schiene aufweist, die parallel zu dem geradlinigen Weg­ abschnitt der Kette für den Eingriff des am Manipulator an­ geordneten Mitnehmers verläuft und von dem Mitnehmer gegen Federkraft parallel verstellbar ist. Nähert sich der Mitneh­ mer der Kette, so drückt er beim Eingriff in die Kettenglie­ der gleichzeitig auf die Schiene und betätigt über deren Parallelbewegung die Umsteuereinrichtung der Kolbenarbeits­ maschine. Erst anschließend wird mit der Bewegung der Kette begonnen. Die Schiene sitzt vorzugsweise an zwei Schräglen­ kern, die dafür sorgen, daß ihre Parallelität erhalten bleibt. Löst sich der Mitnehmer von der Kette, wird auch die Schiene wieder zurückgestellt und verriegelt auf diese Weise die Aufspannplatte.

Die lösbare Einrichtung zum Drehverriegeln der Aufspann­ platte relativ zum Gehäuse weist vorzugsweise eine Hirth- Verzahnung auf. Es handelt sich dabei um eine zuverlässige, einfache und dennoch extrem exakte Verriegelungsmöglichkeit, die gleichzeitig eine Zentrierung bewirkt. Die Hirth-Verzah­ nung wird vorteilhafterweise am Rand der Aufspannplatte angeordnet, da hier die günstigsten Kräfteverhältnisse für das Blockieren der Aufspannplatte vorliegen. Die Hirth-Ver­ zahnung kann sich über den gesamten Umfang der Aufspannplat­ te und des Gehäuses erstrecken. Eine Arbeitsweise mit Teil­ abschnitten ist gleichermaßen möglich.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Rand der Aufspannplatte und das Gehäuse mit zusammenwir­ kenden Positionssensoren versehen sind, deren Verteilung eine Mindest-Drehwinkelteilung vorgibt, wobei die Positions­ sensoren nach einer Verstellung der Aufspannplatte den näch­ sten Arbeitsgang der Werkzeugmaschine freigeben. Hierin liegt eine zusätzliche Sicherheitsfunktion, die noch dadurch verbessert werden kann, daß die Positionssensoren das Einra­ sten der Hirth-Verzahnung anzeigen.

Die Positionssensoren werden vorzugsweise von einer Mehrzahl von Nocken und mindestens einem gegenüberliegenden Nockenschalter gebildet. Eine Betätigung des Nockenschalters zeigt an, daß sich eine der Nocken in korrekter Winkelposi­ tion befindet und daß außerdem die Hirth-Verzahnung durch eine Bewegung der Aufspannplatte in Richtung auf das Gehäuse in Eingriff gelangt ist. Die Überwachung der Winkelposition und des Eingriffs der Hirth-Verzahnung kann auch auf zwei Nockschalter verteilt werden, die dann in einem Winkelab­ stand von vorzugsweise 90° angeordnet werden. Auch kann man aus Gründen der Redundanz zwei Nockenschalter verwenden, die beide die Doppelfunktion der Überwachung des Drehwinkels und der Drehverriegelung erfüllen.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Nocken­ schalter am Gehäuse des Rundschalttisches anzuordnen, wobei also die Nocken an der Aufspannplatte sitzen. Die Aufspann­ platte weist eine Mehrzahl von Nocken-Befestigungsmitteln auf, wobei nur diejenigen Nockenbefestigungsmittel mit Nocken bestückt werden, die die jeweiligen Arbeitspositionen der Aufspannplatte definieren. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, sämtliche Befestigungsmittel zu bestücken. Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich bevorzugt um einfache Bohrungen, in die die Nocken eingesetzt werden.

Der Winkelabstand zwischen den Nocken-Befestigungsmit­ teln sollte 3° bis 12° betragen. Dies entspricht einer sehr feinen Teilung (120-30), bei der dennoch aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Konstruktion große Winkelbewegungen rasch bewältigt werden können. Vorzugsweise stimmt die Teilung der Nocken mit der Teilung der Hirth-Verzahnung überein.

Die Kolbenarbeitsmaschine kann aus einer Mehrzahl von Zylindern und Kolben bestehen, die ggf. direkt auf die Auf­ spannplatte einwirken. Konstruktiv günstiger ist es, den Kolben der Kolbenarbeitsmaschine koaxial auf der Welle der Aufspannplatte anzuordnen. Dabei ist es besonders vorteil­ haft, daß der Kolben der Kolbenarbeitsmaschine unter Zwi­ schenschaltung eines Radiallagers und beidseitiger Axialla­ ger an entsprechenden Gegenflächen der Welle der Aufspann­ platte anliegt. Die Kolbenarbeitsmaschine verschiebt also die Welle der Aufspannplatte. Letztere ist unter diesen Um­ ständen nicht nur drehfest, sondern auch unverschieblich mit der Welle verbunden. Letzteres wäre nicht der Fall, wenn die Kolbenarbeitsmaschine, was grundsätzlich auch möglich ist, bei unverschieblicher Welle direkt auf die Aufspannplatte einwirkte.

Bei einer verschiebbaren Welle kann es vorteilhaft sein, das zugehörige Kettenrad der Antriebseinrichtung verschieb­ lich mit der Welle zu kuppeln. Allerdings besitzt die Hirth- Verzahnung den Vorteil, daß nur ein sehr geringer Verschiebungsweg erforderlich ist, um den Eingriff zu lösen. Dieser Verschiebungsweg kann ohne weiteres durch eine Querbewegung der Kette kompensiert werden. Aus Gründen der Konstruktions­ vereinfachung wird man daher das Kettenrad ebenfalls unver­ schieblich auf der Welle anordnen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen vertikalen Axialschnitt durch einen Rund­ schalttisch einer erfindungsgemäßen Maschine, im vorliegen­ den Fall einer Werkzeugmaschine;

Fig. 2 eine Teil-Ansicht des Rundschalttisches, gesehen in Richtung des Pfeils A in Fig. 1.

Der Rundschalttisch weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine durchgehende Welle 2 gelagert ist. Die Welle 2 trägt rechts­ seitig einen Aufspanntisch 3 zum Aufspannen eines Werk­ stücks. Linksseitig trägt sie ein Kettenrad 4 zum Drehen der Aufspannplatte 3.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich die Aufspannplatte 3 in ihrer Drehverriegelungsposition. Diese wird definiert durch eine Hirth-Verzahnung 5, deren einer Zahnkranz am Rande der Aufspannplatte 3 befestigt ist, wäh­ rend der andere Zahnkranz am Gehäuse 1 sitzt. Zum Drehen der Aufspannplatte 3 wird diese nach rechts in Fig. 1 verscho­ ben. Hierzu dient ein doppelt wirkender Kolben 6, der in einem Zylinder 7 arbeitet. Der Kolben 6 greift in die Welle 2 ein, und zwar unter Zwischenschaltung eines Radiallagers 8 und zweier Axiallager 9. Verspannt werden die Axiallager 9 über eine Mutter 10, die auch das Kettenrad 4 mit der Welle 2 verbindet.

Sobald die Hirth-Verzahnung 5 gelöst worden ist, kann eine Drehung der Aufspannplatte 3 erfolgen, um das aufge­ spannte Werkstück relativ zu einer nicht dargestellten, senkrecht zur Achse der Welle 2 arbeitenden Spindel zu ver­ drehen, woraufhin die Aufspannplatte 3 in der neuen Position wieder drehverriegelt wird.

Die Drehbewegung besorgt eine Kette 11, die in Fig. 1 lediglich angedeutet ist. Die Kette 11 läuft über das Ket­ tenrad 4 sowie über zwei frei laufende Kettenräder 12, von denen in Fig. 2 lediglich eines zu sehen ist. Zwischen den beiden Kettenrädern 12 bildet die Kette 11 einen horizonta­ len, geradlinigen Wegabschnitt für den Eingriff eines Mit­ nehmers 13, der an dem nicht dargestellten Manipulator, im vorliegenden Fall dem Spindelkopf der Werkzeugmaschine befe­ stigt ist. Wie in Fig. 1 angedeutet, ist der Mitnehmer 13 gabelförmig ausgebildet, so daß er beidseitig der Kette an den Achsen 14 der Kettenglieder angreifen kann.

Um die Aufspannplatte 3 zu drehen, wird also der Mitneh­ mer 13 auf den Wegabschnitt zwischen den Kettenrädern 12 abgesenkt, bis er in die Kette 15 eingreift. Sodann genügt eine einfache linear Bewegung, um den Aufspanntisch 3 in Drehung zu versetzen. Das Verhältnis der Wegstrecke zwischen den Kettenrädern 12 zur Zähnezahl des Kettenrades 4 ist so gewählt, daß der Mitnehmer 13 den Aufspanntisch 3 in einem einzigen Zug um 180° drehen kann. Drehschritte beliebiger Feinheit sind gleichermaßen möglich. Auch ist der Antrieb nicht auf eine Drehrichtung beschränkt.

Der Rundschalttisch benötigt also keinen eigenen motori­ schen Antrieb mit zugehöriger Steuerung. Vielmehr werden diese Funktionen von dem in drei Achsen bewegbaren Spindel­ kopf übernommen. Daraus resultiert eine einfache, kostengün­ stige Konstruktion des Rundschalttisches, die wenig stö­ rungsanfällig ist und im Reparaturfall nur eines geringen Aufwandes bedarf. Auch vereinfachen sich die Inbetriebnahme und der Betrieb.

Die aus dem Kolben 6 und dem Zylinder 7 bestehende Kol­ benarbeitsmaschine ist umsteuerbar, und zwar über eine Ven­ tilsteuerung 15, die ebenfalls vom Mitnehmer 13 betätigt wird. Hierzu ist eine Schiene 16 vorgesehen, die an zwei Parallelenkern 17 sitzt und beim Angriff des Mitnehmers 13 gegen Federkraft nach rechts unten bewegt wird. Ein Stößel 18 betätigt dabei die Ventilsteuerung 15.

Bevor also der Mitnehmer 13 mit einer Bewegung der Kette 11 beginnt, betätigt er die Ventilsteuerung 15, woraufhin der Kolben 6 die Aufspannplatte 3 nach rechts bewegt und dadurch die Hirth-Verzahnung löst. In dieser Position ver­ bleibt der Kolben 6 während der gesamten Translationsbewe­ gung des Mitnehmers 13, unabhängig davon, welche Strecke zwischen den Kettenrädern 12 zurückgelegt wird. Hat der Mit­ nehmer 13 das Ende seines Bewegungsweges erreicht, wandert er wieder nach oben und gibt damit die Schiene 16 frei. Der Kolben kehrt automatisch in die in Fig. 1 gezeigte Position zurück.

Die Drei-Achsen-Steuerung des Spindelkopfes ist so exakt, daß eine Teilung eingehalten werden kann, die der Feinheit der Hirth-Verzahnung 5 entspricht. Zur Erfüllung einer optionalen zusätzlichen Sicherheitsfunktion sind Posi­ tionssensoren vorgesehen, die nach einer Verstellung der Aufspannplatte den nächsten Arbeitsgang der Werkzeugmaschine freigeben. Im vorliegenden Fall handelt es sich um Nocken 19, die in einem Winkelabstand von 3° auf dem Rand der Auf­ spannplatte 3 befestigbar sind und mit zwei Nockenschaltern 20 zusammenarbeiten, die um 90° versetzt auf dem Gehäuse 1 angeordnet sind und von denen in Fig. 1 nur einer zu sehen ist. Die Nockenschalter 20 erzeugen das Freigabesignal nur dann, wenn der zugehörige Nocke 19 seine korrekte Drehposi­ tion einnimmt und von der Aufspannplatte 3 beim Eingriff der Hirth-Verzahnung 5 gegen den Nockenschalter bewegt worden ist.

Im Rahmen der Erfindung sind vielfältige Abwandlungsmög­ lichkeiten gegeben. Dies betrifft insbesondere die Ausbil­ dung des Kettentriebes. So kann beispielsweise mit zwei Ket­ tenrädern gearbeitet werden, wobei der Bewegungsweg des Mit­ nehmers keineswegs horizontal verlaufen muß. Auch ist der Mitnehmer dank der Steuerung des Spindelkopfes in der Lage, beliebige Bewegungsbahnen zu durchlaufen. Er kann also auch einer Bewegung rund um ein Kettenrad folgen. Ferner kann die Hirth-Verzahnung durch eine andere Drehverriegelung ersetzt werden. Anstelle der Kolbenarbeitsmaschine sind andere Mit­ tel zum Verschieben der Aufspannplatte denkbar. Eine Dreh­ verriegelung ohne Verschieben der Aufspannplatte ist glei­ chermaßen möglich.

Die hier beschriebene 3°-Teilung gewährleistet ein hohes Maß an Feinheit. Sehr gute Ergebnisse wurden auch bereits mit einer 7,5°-Teilung erzielt. Häufig genügt es, wenn der Winkelweg, den die Aufspannplatte bei einer einzigen Betätigung des Mitnehmers zurücklegt, kleiner als 180° ist, beispielsweise lediglich 90°. Das hierfür erforderliche Übersetzungsverhältnis der Antriebseinrichtung gestaltet sich entsprechend einfacher. Sollte unter selten auftreten­ den Betriebsbedingungen dann ein Winkelweg erforderlich sein, der 90° übersteigt, kann ohne weiteres mit zwei Hüben des Spindelkopfes gearbeitet werden.

Unter allen Umständen ist es vorteilhaft, den Hub des Spindelkopfes für jede Drehrichtung immer an ein und dersel­ ben Stelle beginnen zu lassen.

Wie bereits erwähnt, kann anstelle der Kette auch ein Zahnriemen zum Einsatz kommen. Der Zahnriemen verfügt dann über zusätzliche Mittel, die den Eingriff des am Spindelkopf angeordneten Mitnehmers gestatten. Die Kettenräder werden unter diesen Umständen als Zahnscheiben ausgebildet.

Im übrigen genügt es, das auf der Welle der Aufspann­ platte sitzende Rad mit einer Zahnung zu versehen. Die wei­ teren Räder können als freilaufende Umlenkrollen arbeiten.

Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, der Antriebseinrichtung ein Vorgelege vorzuschalten, mit dem der am Manipulator angeordnete Mitnehmer in Eingriff gelangt. Dies vermindert den Bewegungsweg, den der Manipulator zum Erzielen eines vorgegebenen Drehwinkels der Aufspannplatte zurücklegen muß. Ausschlaggebend ist hier das Verhältnis der Leistung des Manipulatormotors zu dem durch das Werkstück bedingten Drehmoment.

Anstelle eines Ketten- oder Zahnriementriebs kann auch mit einem Flachriementrieb gearbeitet werden, wobei dann allerdings ein Positions-Rückmelder erforderlich ist. Der Vorteil dabei liegt darin, daß unabhängig von einer Teilung jede beliebige Winkelposition eingestellt werden kann. Die Drehverriegelung des Aufspanntisches relativ zum Gehäuse darf dann allerdings nicht als Hirth-Verzahnung ausgebildet sein. Erforderlich ist eine Verriegelung, die in jeder Win­ kelposition eingreift.

Die Vorteile der Erfindung treten dann besonders deut­ lich hervor, wenn es sich bei dem Rundschalttisch um ein Zusatzaggregat handelt, das optional mit der Maschine ver­ bunden werden kann.

Claims (20)

1. Maschine mit einem vorzugsweise in drei Achsen ver­ fahrbaren Manipulator und mit einem eine drehbare Aufspann­ platte (3) aufweisenden Rundschalttisch, wobei am Manipula­ tor ein Mitnehmer (13) zum Betätigen des Rundschalttisches angeordnet ist und wobei der Rundschalttisch folgende Merkmale aufweist:

• - ein Gehäuse (1) zum drehbaren Lagern der Aufspann­ platte (3),
• - eine lösbare Einrichtung (2, 5, 6, 7) zum Drehverrie­ geln der Aufspannplatte (3) relativ zum Gehäuse (1) und
• - eine mit der Aufspannplatte (3) verbundene Antriebseinrichtung (4, 11, 12), die ein endloses, eine Tei­ lung definierendes Zugelement (11) aufweist, das über minde­ stens zwei Räder (4, 12) geführt ist und einen Wegabschnitt für den Eingriff des Mitnehmers (13) bildet, wobei eines (4) der Räder drehfest mit der Aufspannplatte (3) verbunden ist und eine Zahnung aufweist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (3) drehfest mit einer durch das Gehäuse (1) hindurchgehenden Welle (2) verbunden ist, die an ihrem der Aufspannplatte (3) entgegengesetzten Ende an die Antriebseinrichtung (4, 11, 12) angeschlossen ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugelement als Kette (11) ausgebildet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegabschnitt der Kette (11) für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers (13) geradlinig verläuft.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geradlinige Wegabschnitt der Kette (11) für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers (13) im wesentlichen horizontal verläuft.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Räder (4, 12) vorgesehen sind, von denen zwei Räder (12) den horizontalen Wegabschnitt der Kette (11) für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers (13) oberhalb der Welle (2) der Aufspannplatte (3) definieren.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Einrichtung (2, 5, 6, 7) zum Drehverriegeln der Aufspannplatte (3) relativ zum Gehäuse (1) von dem am Manipulator angeordneten Mitnehmer (13) betätigbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Einrichtung (2, 5, 6, 7) zum Drehverriegeln der Aufspannplatte (3) relativ zum Gehäuse (1) eine doppelt wirkende Kolbenarbeitsmaschine (6, 7) aufweist, deren Umsteuereinrichtung (15 bis 18) von dem am Manipulator angeordneten Mitnehmer (13) betätigbar ist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuereinrichtung (15 bis 18) eine Schiene (16) aufweist, die parallel zu dem geradlinigen Wegabschnitt der Kette (11) für den Eingriff des am Manipulator angeordneten Mitnehmers (13) verläuft und von dem Mitnehmer (13) gegen Federkraft parallel verstellbar ist.

10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Einrichtung (2, 5, 6, 7) zum Drehverriegeln der Aufspannplatte (3) relativ zum Gehäuse (1) eine Hirth-Verzahnung (5) aufweist.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hirth-Verzahnung (5) am Rand der Aufspannplatte (3) angeordnet ist.

12. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Aufspannplatte (3) und das Gehäuse (1) mit zusammenwirkenden Positionssensoren (19, 20) versehen sind, deren Verteilung eine Mindest- Drehwinkelteilung vorgibt, wobei die Positionssensoren (19, 20) nach einer Verstellung der Aufspannplatte (3) den nächsten Arbeitsgang der Werkzeugmaschine freigeben.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssensoren (19, 20) das Einrasten der Hirth-Verzahnung (5) anzeigen.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssensoren von einer Mehrzahl von Nocken (19) und mindestens einem gegenüberliegenden Nockenschalter (20) gebildet werden.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Nockenschalter (20) in einem Winkelabstand von vorzugsweise 90° angeordnet sind.

16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenschalter (20) am Gehäuse (1) des Rundschalttisches angeordnet sind.

17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (3) eine Mehrzahl von Nocken-Befestigungsmitteln aufweist.

18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelabstand zwischen den Nocken- Befestigungsmitteln 3° bis 12° beträgt.

19. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) der Kolbenarbeitsmaschine koaxial auf der Welle (2) der Aufspannplatte (3) angeordnet ist.

20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) der Kolbenarbeitsmaschine unter Zwischenschaltung eines Radiallagers (8) und beidseitiger Axiallager (9) an entsprechenden Gegenflächen der Welle (2) der Aufspannplatte (3) anliegt.