DE1074367B - Einrichtung zum selbsttätigen Werkstuckwechsel an Walz frasmaschmen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum selbsttätigen Werkstückwechsel an Wälzfräsmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur selbsttätigen. Werkstückzu- und -abführung an Wälzfräsmaschinen mit zwei einen Greifkopf bildenden Greifzangen, die vorzugsweise gleichzeitig zu betätigen sind und die in zwei verschiedene Stellungen schwenkbar sind, um ein bearbeitetes gegen ein unbearbeitetes Werkstück auszutauschen.
• Es sind bereits Vorrichtungen zum Austausch von zwei Gegenständen zwischen räumlich getrennten, nebeneinanderliegenden Plätzen, von denen ein Platz auf einer in bestimmtem Takt arbeitenden Bandstraße sich befindet, bekannt. Diese Vorrichtungen heben mittels Tragarmen die auszutauschenden Gegenstände gleichzeitig von ihren Plätzen ab und legen sie nach gleichzeitiger gegensinniger seitlicher Verlagerung auf die bisherigen Plätze des jeweils anderen Gegenstandes ab. Derartige Vorrichtungen sind aber nur für verhältnismäßig geringe Arbeitsgeschwindigkeit geeignet und brauchen außerdem ein Umkehrgetriebe, weil der zweite Arbeitsgang der Arme gegenüber dem ersten in entgegengesetzter Richtung verlaufen muß, wenn man nicht die Arme nach jedem Arbeitsgang in ihre Ausgangsstellung zurückführen will.
• Es sind auch bereits Vorrichtungen zum gleichzeitigen Befördern eines bearbeiteten Werkstückes von der Bearbeitungsstelle zu einer Abgabestelle und eines unbearbeiteten Werkstückes von einer Übernahmestelle zur Bearbeitungsstelle bekannt, bei denen zum Auswechseln der Werkstücke ein als waagerecht und senkrecht verschiebbar gelagerter Doppelarm mit gleichzeitig betätigten Greifvorrichtungen vorgesehen ist. Der eine Arm dient dabei nur dazu, mit seiner Greifvorrichtung das bearbeitete Werkstück an der Bearbeitungsstelle zu übernehmen und zur Abgabestelle zu tragen, während der andere Arm nur dazu dient, das unbearbeitete Werkstück an der Übernahmestelle mit seiner Greifvorrichtung zu erfassen und zur Bearbeitungsstelle zu tragen. Der Doppelarm muß daher für jeden Arbeitsgang von einer Ausgangslage in eine erste Endlage zur Übernahme der beiden Werstücke, von dort in eine zweite Endlage zur Abgabe- der beiden Werkstücke und schließlich in die Ruhelage zurückgeführt werden. Dieser umfangreiche Arbeitsablauf; der außerdem zwei Endlagenumsteuerungen erforderlich macht, hat zur Folge, daß die Werkstückbeförderung bei derartigen bekannten Vorrichtungen erheblichen Aufwand an Zeit und Energie erforderlich macht.
• Es ist schließlich eine selbsttätige Werkstückzu- und -abführvorrichtung bekannt, bei der die Wechseleinrichtung an einem heb- und senkbarem Halter zwei mit gleichzeitig betätigten Greifvorrichtungen ausgerüstete, um etwa 90 bis 120° zueinander versetzte, gleichzeitig geschwenkte Arme aufweist. Auch bei dieser bekannten Einrichtung ist der eine Arm ausschließlich zum Abtransport des bearbeiteten Werkstückes und der andere Arm zum Zuführen des unbearbeiteten Werkstückes zur Bearbeitungsstelle vorgesehen. Es ist daher bei dieser bekannten Einrichtung für einen Arbeitsgang eine Schwenkung beider Arme um 360° erforderlich. Dieser große Schwenkungsweg läßt nur eine verhältnismäßig geringe Arbeitsgeschwindigkeit der bekannten Vorrichtung zu.
• Gegenüber den bekannten Vorrichtungen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur selbsttätigen Werkstückzu- und -abführung an Wälzfräsmaschinen zu schaffen, die den für die Werkstücknach- und -abfuhr erforderlichen Zeit- und Energieaufwand auf ein Mindestmaß beschränkt.
• Zur Lösung dieser Aufgabe liegen.gemäß der Erfindung die Bearbeitungsstellung und- die. Entnahmestellung, bezogen auf die Schwenkachse des Greiferkopfes um 180° auseinander, derart, daß beim Verschwenken des Kopfes dessen eine Greifzange ein unbearbeitetes Werkstück: in die Bearbeitungsstellung befördert, während zugleich seine andere Greifzange ein bearbeitetes Werkstück: aus der Arbeitsstellung in diejenige Stellung bringt, die vorher das unbearbeitete Werkstück hatte. Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich besonders für die selbsttätige Werkstückzu- und -abführung aus Magazinen oder für Bearbeitungsstraßen mit absatzweisem Vorschub. Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß nicht nur mit einem einzigen Schwenkvorgang um 180° das bearbeitete Werkstück gegen ein unbearbeitetes ausgetauscht wird, sondern auch der Nachschub des weiteren zu bearbeitenden Werkstückes an die Übernahmestelle während des Bearbeitungsvorgangs selbst erfolgen kann. Bei Beendigung des Bearbeitungsvorganges ist die Einrichtung nach der Erfindung somit schon für den nächsten Werkstückwechsel bereit.
• In besonders günstiger Ausführungsform der Erfindung ist der Greiferkopf mit einem an sich bekannten heb- und senkbaren Gegenhalter verbunden. Der Kopf weist zwei Greifbacken auf, die parallel zu sich verschiebbar geführt sind und an ihren beiden Enden Greifstellen bilden.
• Diese Ausführungsform zeichnet sich durch besonders schnelle und sichere Greif- und Abgabetätigkeit aus.
• Für das Antreiben der Greifbacken in der einen Richtung, vorzugsweise im Sinne des Schließens, können zweiarmige Hebel am Greifkopfkörper schwenkbar gelagert sein, deren eine Enden an den Greifbacken angreifen, z. B. über Kugelköpfe, während die anderen Enden gegebenenfalls unter Zwischenschaltung besonderer Druckkörper an geneigten Flächen, vorzugsweise an einem Kegel, anliegen, die bzw. der an einer Steuerstange angebracht sind bzw. ist, während für das Antreiben der Greifbacken in der entgegengesetzten Richtung mindestens eine Feder angeordnet ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
• Fig.1 ist eine schaubildliche Darstellung eines Magazins, eines Werkstückwechslers und einer Spanneinrichtung an einer Wälzfräsmaschine; Fig. 2 bis 4 zeigen Einzelheiten des Werkstückw echslers.
• Bei dem dargestellten Beispiel sind die Werkstücke mit zwei Zahnrädern versehene Getriebewellen, an denen im Umfang eines Radrohlings eine Verzahnung mittels eines Wälzfräsers 30 erzeugt werden soll. Für das Zu- und Wegführen der Werkstücke ist ein Magazin 3 vorgesehen, das eine absatzweise angetriebene endlose Kette 32 darstellt, welche Aufnahmebolzen 2 trägt, auf die sich die Werkstücke l aufsetzen lassen.
• An der in Fig. 1 am weitesten rechts liegenden Stelle . des Magazins 3, etwa bei 3a, werden die Werkstücke dem Magazin entnommen, während sie auf dem Aufnahmedorn 4 der Maschine gefräst werden. Um eine zwischen der Entnahmestelle 3 a und dem Dorn 4 liegende, durch ein schwenkbar und auf- und abbeweglich gelagertes Rohr 33 gebildete Achse ist ein Greiferkopf 6 schwenkbar, der parallel zueinander aufeinander zu- und voneinander wegbewegliche Greifbacken 7 und 7' trägt. In dem Rohr 33 ist eine Stange 34 auf- und abbeweglich geführt, die an ihrem unteren Ende einen Kegel 8 trägt (Fig. 2 bis 4). In dem Greiferkopf 6 sind zweiarmige Hebel 9 und 9' um Achsen 35, 35' schwenkbar gelagert, deren eine Arme in Kugeln 36, 36' enden. Diese Kugeln greifen in Ausnehmungen 37, 37' ein, die in den an dem Greiferkopf 6 geführten Greifbacken 7, 7' ; vorgesehen sind. Zwischen den Greifbacken stützt sich eine Feder 11 ab, die im Sinne des Auseinanderdrükkens, also öffnen der Greifbacken 7, 7' wirkt. An den anderen Armen der Hebel 9, 9' sind Druckelemente 38, 38' angebracht, die an dem Mantel des Kegels 8 an- i legen.
• Der ganze Wechsler ist an dem auf- und abfahrbaren Gegenhalterschlitten 10 angeordnet.
• Die Kette 32 des Magazins 3 läuft in Richtung der Pfeile 39 und 40. Vor der Entnahmestelle 3 a ist eine i das ankommende Werkstück kontrollierende, die Machine gegebenenfalls abschaltende Sicherungsvorrichtung angeordnet. Ferner ist eine Einlegesicherung so angeordnet, deren Fühlhebel als Schablone ausgebildet sein kann, die der Kontur des zu bearbeitenden Werkstückes entspricht. Auch diese Einlegesicherung schaltet bei ihrem Ansprechen die Maschine ab.
• Die Arbeitsweise der dargestellten Einrichtung ist folgende.
• Die in das Magazin 3 eingelegten Werkstücke 1 durchlaufen die Einlegesicherung 50. Diese läßt das Werkstück nur dann ungehindert durchgehen, wenn es richtig eingelegt ist. Ein falsch eingelegtes, beispielstN,eise auf dem Kopf stehendes Werkstück läßt die Sicherung ansprechen und verursacht dadurch ein Stillsetzen der Maschine. War das Werkstück richtig eingelegt, so wird es durch die Kette 32 absatzweise in die vor der Entnahmestelle 3 a. liegende Stellung befördert. Dort wird das Werkstück durch die (in der Zeichnung nicht dargestellte) Sicherungseinrichtung kontrolliert, ob die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes in unbearbeitetem Zustand überhaupt vorhanden ist. Ist bereits an der zu bearbeitenden Stelle eine '\;'erzahnung vorhanden, so spricht diese Kontrollsicherung an und setzt die Maschine still. Die Kontrollsicherung spricht auch an, wenn überhaupt kein Werkstück an die Entnahmestelle 3 a herangeführt worden ist.
• Wenn reit dem Arbeiten begonnen worden ist und ein Werkstück an dem Dorn 4 eingespannt ist und gefräst wird, während ein weiteres Werkstück im Magazin 3 an der Entnahmestelle 3a steht, befindet sich der Wechsler mit den Greifbacken 7 und 7' in geöffneter und angehobener Stellung. Ist das Fräsen beendet, so wird im Rahmen des voreingestellten Steuerprogramms der Maschine über elektrische Steuerschalter und von diesen betätigte elektrische, elektrohydraulische oder elektropneumatische Antriebe der den Wälzfräser haltende Frässchlitten im Eilgang ausgefahren. Dadurch wird wiederum über einen durch einen elektrischen Schalter gegebenen Impuls das Abwärtsfahren des Rohres 33 mit dem Werkstückwechsler in eine Stellung ausgelöst, in der die Endausschnitte der Greifbacken 7 und 7' sowohl das gefräste Rad 29 auf den Fräsdorn als auch den ungefrästen Rohling 29 an der Entnahmestelle 3a umfassen. Anschließend werden die Greifbacken 7, 7' selbsttätig und entgegen der Wirkung der Feder 11 einander genähert, der Greifer wird also geschlossen. Dies geschieht dadurch, daß die Stange 34 mit dem Kegel 8 in dem Rohr 33 (Fig. 2, 3) nach abwärts bewegt wird, so daß der Kegelmantel die Druckelemente 38, 38' verdrängt und die Hebel 9, 9' in entgegengesetztem Drehsinn um die Achsen 35, 35' verschwenkt. Nachdem der Greifer geschlossen ist und somit das gefräste Rad 29 an der Frässtation, wie auch der Rohling 29 an der Entnahmestation gleichzeitig erfaßt sind, wird die Spannung des Werkstücks an der Frässtation selbsttätig gelöst, und gleichzeitig fährt der Gegenhalterschlitten 10 mit dem Wechsler 6 nach oben, hebt also das verzahnte Werkstück an der Frässtation aus seiner Zentrierung und das unbearbeitete Werkstück von dem es haltenden Zapfen 2 der Kette 32 des Magazins 3 ab. Hiernach wird der Greiferkopf 6 selbsttätig um 180° um seine Achse verschwenkt, indem eine hydraulisch betätigte Zahnstange, die in eine Verzahnung an dem Rohr 33 eingreift, verschoben wird, so daß das unbearbeitete Werkstück in die Fräslage gelangt, während das bearbeitete zunächst über die Entiiahmestelle 3 a des Magazins 3 gebracht wird. Nunmehr fährt der Gegenhalterschlitten 10 wieder nach unten und führt dabei das unverzahnte Werkstück in die Zentrierung des Fräsdornes 4 ein, während er das bearbeitete Werkstück auf den vorher freigewordenen Zapfen 2 der Kette 32 setzt. Nach Zurückziehen der Stange 34 mit dem Kegel 8 lösen sich die Greifbacken 7 und 7' unter der Wirkung der Feder 11 von den Werkstücken. Das in die Zentrierung des Fräsdornes 4 eingesetzte Werkstück wird anschließend durch die selbsttätig wieder nach unten fahrende Gegenhalterpinole 12 gespannt. Das Rohr 33 fährt mit dem geöffneten Wechsler wieder in seine obere Ruhestellung. In dieser oberen Stellung kann das in die Kette 32 eingesetzte fertige Werkstück unter den Greifbacken 7, 7' hindurch weiterbefördert werden, so daß es von-der Kette 32 abgenommen werden kann. Die Kette 32 kann auch so geführt sein, daß sie die fertigen Stücke zu einer Abwurfstelle oder einer sie selbsttätig weiterfördernden Einrichtung bringt.
• Das Magazin 3 kann auch eine absatzweise angetriebene Fördervorrichtung einer Bearbeitungsstraße od. dgl. sein. Der Arbeitstakt des Werkstückwechslers nach der Erfindung und des Werkfräsers 30 ist dann in üblicher Weise dem Arbeitstakt der gesamten Bearbeitungsstraße angepaßt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur selbsttätigen Werksstückzu-und -abführung an Wälzfräsmaschinen mit zwei einen Greiferkopf bildenden Greifzangen, die vorzugsweise gleichzeitig wirksam sind und die zum gleichzeitigem, Befördern eines bearbeiteten Werkstückes von der Bearbeitungsstelle zu einer Ab- gabestelle und eines unbearbeiteten Werkstückes von einer Übernahmestelle zur Bearbeitungsstelle in zwei verschiedene Stellungen schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstellung und die Übernahmestellung, bezogen auf die Schwenkachse, um 180° auseinanderliegen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einen Grenferkopf bildenden Greifzangen. an einem an sich bekannten heb- und senkbaren Halter gelagert sind und zwei gemeinsame Greifbacken (7, T), die parallel zu sich verschie,bhax geführt sind, aufweisen, die mit ihren beiden Enden die Greifzangen bilden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Antreiben der Greifbacken (7, T) in der einen Richtung, vorzugsweise im Sinne des Schließens, zweiarmige Hebel (9, 9') am Greifkopfkörper (6) schwenkbar gelagert sind, deren eine Enden (36, 36') an den Greifbacken angreifen, z. B. als Kugelköpfe, während die anderen Enden, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung besondrer Druckkörper (38, 38'), an keilförmig geneigten Flächen, vorzugsweise an einem Kegel (8) anliegen, die bzw. der an einer Steuerstange (34) angebracht sind bzw. ist, während für das Antreiben der Greifbacken in der entgegengesetzten Richtung mindestens eine Feder (11) angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß .an der Maschine ein selbsttätig absatzweise im Rhythmus des Werkstückwechsels weiterbewegbares, an sich bekanntes Magazin (32), z. B. Ketten-, Rundtischmagazin, vorgesehen ist, und daß die Entnahmestellung, in der eine Greifzange ein unbearbeitetes Werkstück erfaßt, auch die Ablegestellung, in der eine Greifzange ein bearbeitetes Werkstück absetzt, auf der Magazineinrichtung liegen.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit in Richtung seiner Schwenkachse selbsttätig anhebharern Greiferkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf über die Höhe der auf der Magazinvorrichtung angeordneten Werkstücke hinaus anhebbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 931460; USA.-Patentschriften Nr. 1933 226, 2 711817, 2 770347; »Matalworking Production«, 1957, S. 245 bis 250.