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Die Erfindung bezieht sich auf einen verfahrbaren Werkstückträger
mit auf einer Spindel gelagerter Werkstückaufnahme, bei dem die Spindel an jeder
Bearbeitungsstation einer Transferstraße durch eine axiale Schaltbewegung -mit einem
Antrieb gekuppelt werden kann.
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Bei Werkzeugmaschinen werden die Werkstücke zur Bearbeitung in einer
Werkstückaufnahme festgespannt. Es wird dann. entweder das Werkzeug an das feststehende
Werkstück herangeführt oder umgekehrt das Werkstück an den feststehenden Werkzeugträger.
Dabei besteht das Bestreben, möglichst viele Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück
durchführen zu können, ohne daß zeitraubende Umspannungen des Werkstückes vorgenommen
werden müssen.
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Aus diesem Grunde hat man sogenannte Takttische gebaut, bei denen
das Werkstück in einer Aufnahmevorrichtung fest eingespannt und dann zu dem feststehenden
Werkzeugträger von Station zu Station mit der Einspannvorrichtung zusammen bewegt
wird. Diese Takttische können als Rundteiltische, als Längsteiltische oder als Trommeln
ausgebildet sein.
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In Weiterentwicklung der Takttische, insbesondere der Längsteiltische,
sind die Fließstraßen entwickelt worden, bei denen das Werkstück in einer Ladestation
eingespannt und dann über eine Fließstraße ohne Umspannung von einer Arbeitsstation
zu anderen geführt wird, bis zu einer Ausladestation, wo es ausgespannt wird. Um
das Werkstück von verschiedenen Seiten bearbeiten zu können oder es am Ende einer
; Fließstraße in eine weitere Straße einzubringen, können eine oder mehrere Wendestationen
an der Fließstraße angebracht werden. Auch beim Wenden bleibt das Werkstück in der
Aufnahmevorrichtung, braucht also nicht umgespannt zu werden.
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Um in einer Station an dem Werkstück mehrere Bearbeitungsvorgänge
durchführen zu können, kann man außerdem die Werkstückaufnahme mit einer Spindel
versehen, die einen Antrieb hat. Auf diese Weise wird es möglich, das Werkstück
in feststehendem Zustand einer Bearbeitung zu unterziehen und außerdem das Werkstück
durch den Antrieb in Drehung zu versetzen. Durch das Drehen kann entweder das Werkstück
eine andere Stellung zum Werkzeug erhalten, oder es kann während der Bearbeitungsvorgänge
in Drehung versetzt werden, während das Werkzeug feststeht, wie es beispielsweise
zum Schleifen und Drehen erwünscht ist.
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Bekannte Antriebsvorrichtungen für die Werkstückaufnahme werden so
ausgeführt, daß im Maschinentisch oder im Maschinenbett der Antrieb angebracht ist
und die Spindel in Form eines Dorns nach oben aus dem Tisch heraussteht. Ein derartiger
Werkstückantrieb hat den Nachteil, daß die herabfallenden Späne in den Antrieb hineinfallen
und daß die Möglichkeit, Späne und Schmutzteilchen, die nach unten fallen, abzutransportieren,
sehr erschwert ist, da zu wenig Platz für derartige Vorrichtungen verbleibt. Bei
Transferstraßen werden dadurch sowohl die Transfereinrichtungen als auch die Späne-Transporteinrichtungen
behindert.
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Die Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile zu beseitigen.
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Die Erfindung besteht in einer auf der Werkstückspindel undrehbar
angebrachten an sich bekannten Indexscheibe und einem in diese einrastenden und
diese festhaltenden federbelasteten Indexbolzen, der durch die axiale Schaltbewegung
für die Kupplung über Hebel oder gleichwirkende Maschinenelemente gegen die Federkraft
aus der Indexstellung herausgehoben wird, und in einem durch die gleiche Bewegung
betätigbaren, den Antriebsmotor freigebenden Schalter.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Werkstückspindel
von einer hohlen Vorgelegewelle angetrieben, in die eine Antriebsspindel eingefahren
werden kann, die die Vorgelegewelle mitnimmt und deren Antrieb auf einem Schlitten
angeordnet ist, der eine Werkzeugaufnahme trägt, die beim Einfahren der Antriebsspindel
in die Welle an das Werkstück heranbewegt wird.
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Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist
der Indexbolzen über einen zweiarmigen Hebel mit der hohlen Vorgelegewelle verbunden,
derart, daß beim Einfahren der Antriebsspindel in die Vorgelegewelle der Hebel um
seinen Drehpunkt geschwenkt wird, und dadurch den Indexbolzen entgegen der Kraft
der Feder aus dem Loch der Indexscheibe heraushebt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung drückt die einfahrende
Antriebsspindel auf einen an einer Ausnehmung der Vorgelegewelle angebrachten doppelarmigen
Hebel und verschiebt dadurch eine Muffe auf der Welle, die über einen Gleitring
und den für den doppelarmigen Hebel dienenden Bolzen diesen Hebel verschwenkt.
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Schließlich ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
die Vorgelegewelle mit einer Nut versehen, die beim Einfahren der Antriebsspindel
in die Vorgelegewelle sich über einen auf der Antriebswelle sitzenden federnden
Keil schiebt und dadurch die Vorgelegewelle mitnimmt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn die
Werkstückspindel angetrieben werden soll, wird beim Einfahren der Antriebsspindel
in die hohle Vorgelegewelle der doppelarmige Hebel betätigt, der mit seinem einen
Hebelarm über Zwischenglieder auf einen doppelarmigen Hebel drückt, der einerseits
mit der Vorgelegewelle und andererseits mit dem Indexbolzen fest verbunden und um
einen Drehpunkt zwischen diesen beiden Festpunkten schwenkbar ist. Durch das Anfahren
des doppelarmigen Hebels drückt die Antriebswelle diesen Hebel auf den an der Vorgelegewelle
und den Indexbolzen befestigten Hebel. Dieser letztere Hebel schwenkt derart um
seinen Drehpunkt, daß er den Indexbolzen aus der Indexscheibe heraushebt, d. h.
also, sobald die Antriebswelle in die hohle Vorgelegewelle eingefahren ist, wird
automatisch der Indexbolzen aus der Indexscheibe herausgehoben.
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Wenn der Bearbeitungsvorgang, der bei drehender Werkstückspindel durchgeführt
wird, beendet ist, muß die Drehung wieder stillgesetzt werden können und der Indexbolzen
wieder einrasten. Zu diesem Zweck ist die Antriebsspindel über ein Planetengetriebe
einerseits mit dem Hauptspindelmotor, der die Werkstückspindel antreibt, verbunden
und andererseits mit einem Stellmotor, der eine geringere Geschwindigkeit hat.
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Der Hauptmotor wird über einen am Maschinenbett sitzenden, durch Anfahren
des Schlittens betätigten Endschalter abgeschaltet. Gleichzeitig wird auf diese
Weise der Stellmotor eingeschaltet, so daß die Spindel jetzt mit langsamerer Geschwindigkeit
umläuft. Auf der Antriebsspindel befindet sich eine Rastscheibe,
in
die ein einarmiger, mit einer Raste versehener Hebel einrasten kann. Dieser Hebel
wird mit der Raste durch eine Feder in die Rastscheibe gedrückt, während die Spindel
sich dreht. In einer bestimmten Stellung des Schlittens erhält über einen Endschalter
ein am Ende des Hebels befindlicher Magnet Strom. Der Hebel wird dadurch entgegen
der Kraft der Feder, der ihn in die Rastscheibe drückt, verschwenkt, hebt sich aus
der Rastscheibe heraus und drückt gleichzeitig gegen einen Endschalter, durch dessen
Betätigung die Antriebsspindel stillgesetzt wird.
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Die Rastscheibe ist derart eingestellt, daß beim Stillsetzen der Antriebsspindel
sich der Indexbolzen wieder in die auf der Werkstückspindel befindliche Lochscheibe
hineindrückt, so daß diese Spindel wieder verriegelt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt die Anordnung eines Werkstückträgers mit Antriebsspindel
und den dazugehörigen Antriebsgliedern in der Seitenansicht; F i g. 2 zeigt perspektivisch
eine Anordnung gemäß der Erfindung als Einzelstation einer Transferstraße; F i g.
3 zeigt den Werkstückträger im Schnitt; F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch die Antriebsspindel
mit Getriebe und Hauptspindelmotor; F i g. 5 zeigt einen Schnitt a-b nach der F
i g. 4; F i g. 6 zeigt einen Schnitt e-d nach der F i g. 4.
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In F i g. 1 und 2 ist 1 das Werkstückträgergehäuse mit der Werkstückaufnahme
31, in die das Werkstück 19 eingespannt ist. Gegenüber der Werkstückaufnahme 31
ist auf dem Maschinenbett 32 der Schlitten 30 angeordnet, auf dem sich das Getriebe
8, das über ein Vorgelege 33, 34 mit dem Hauptspindelmotor 17 verbunden ist, befindet,
und die Werkzeugaufnahme 18. Da der Raum unterhalb des Werkstückträgergehäuses keinen
Antrieb aufzunehmen braucht, ist dort eine Späne-Transportvorrichtung 35 angebracht.
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In F i g. 3 ist die Werkstückspindel 2 im Werkstückträger 1 gelagert.
Auf der Werkstückspindel 2 befindet sich die Werkstückaufnahme 31. Die Werkstückspindel
2 wird über Zahnräder 3, 3 a von der hohlen Vorgelegewelle 4 aus angetrieben. Auf
der Werkstückspindel2 ist, mit ihr fest verbunden, eine Indexscheibe 5 angebracht,
die mit einem Loch 5 a
versehen ist, in die ein unter dem Druck der Feder
7 stehender Indexbolzen 6 einrastet, der im Werkstückträger 1 gelagert ist.
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Ein doppelarmiger Hebel 15, der um den Bolzen 14 verschwenkbar
ist, ist durch den Bolzen 11 über den Gleitring 13 und die Muffe 12 mit der Vorgelegewelle
4 und durch den Bolzen 36 mit dem Indexbolzen 6 verbunden. In einer Ausnehmung 21
der Vorgelegewelle 4 ist ein doppelarmiger Hebel 22 angebracht. Links auf der Zeichnung
ist die Antriebswelle 9 abgeschnitten zu sehen. Sobald die Antriebswelle 9 in Pfeilrichtung
in die Vorgelegewelle 4 einfährt, drückt sie mit ihrer vorderen Abschrägung gegen
den einen Arm des Hebels 22. Der Hebel 22 wird dadurch um seinen Drehpunkt derart
verschwenkt, daß sein anderer Hebelarm gegen die Muffe 12 drückt und diese verschiebt.
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Dadurch wird über den in der Muffe 12 gelagerten Gleitring 13 der
Hebel 15 um seinen Drehpunkt 14 verschwenkt und der Indexbolzen 6 aus dem Loch
5 a
der Indexscheibe 5 herausgehoben. Die Spindel 2 ist dadurch frei und kann
sich drehen. Der in der Vorgelegewelle 4 befindliche federnde Keil 16 a schiebt
sich beim Einfahren der Antriebsspindel 9 in eine in dieser eingearbeitete Nut 16,
so daß jetzt die Vorgelegewelle 4 von der Antriebsspindel 9 mitgenommen und dadurch
die Spindel 2 in Drehung versetzt wird. Es kann also jetzt ein Bearbeitungsvorgang
durchgeführt werden, bei dem die Spindel sich drehen muß. Das heißt, das Werkstück
wird jetzt in Drehung versetzt, während das Werkzeug feststeht. Das Werkzeug sitzt
dabei auf dem Schlitten 30, wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, in dem Werkzeugträger
18. Durch das Einfahren der Antriebsspindel 9 in die Vorgelegewelle
4 wird der Werkzeugträger18 an das Werkstück 19 heranbewegt.
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Wenn der Bearbeitungsvorgang bei drehender Werkstückspindel2 beendet
ist, muß die Antriebsspindel 9 stillgesetzt und die Werkstückspindel2 wieder festgestellt
werden.
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Die Antriebsspindel 9 wird durch zwei Motoren angetrieben, und zwar
geschieht dieses über ein Planetengetriebe in folgender Weise: Der Hauptspindelmotor
17 ist über Zahnräder 33,
34 mit der Antriebswelle 9 verbunden, und
zwar über Zahnräder 37, 38, eine Welle 28, die in dem auf der Welle 45 sitzenden
Schneckenrad 27 gelagert ist und über weitere Zahnräder 39, 40. Wenn die
Antriebswelle abgeschaltet werden soll, wird sie direkt mit dem Schneckenrad 27
verbunden, das über eine Schnecke 41, Zahnräder 42, 43 mit einem Stellmotor
20 verbunden ist. Nach Abschalten des Hauptmotors durch den Schlitten 30
läuft die Antriebswelle 9 mit geringerer Geschwindigkeit, durch den Stellmotor 20
angetrieben.
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Um die Antriebsspindel stillzusetzen, ist auf dieser, mit ihr fest
verkeilt, eine Rastscheibe 23 angebracht, in die ein einarmiger Hebel
25 einrastet, der durch eine Feder 29 in die Scheibe 23 gedrückt wird. Durch
einen Magneten 26 wird der Hebel 25 verschwenkt und damit die Raste aus der Scheibe
23 herausgezogen. Dabei betätigt der Hebel 25 einen Schalter 44,
der
die Antriebsspindel stillsetzt. Nach Abschalten des Stellmotors 20 erfolgt der Rücklauf
der Antriebseinheit 8, wodurch der Hebel 22 wieder verschwenkt wird und jetzt über
die Muffe 12, den Gleitring 13 und den Bolzen 14, den Hebel 15 nach der anderen
Richtung verschwenkt und dadurch den Indexbolzen 6 in die Indexscheibe 5 hineindrückt,
so daß die Spindel 2 blockiert ist. Die Einstellung der Rastscheibe 23 erfolgt derart,
daß beim Stillsetzen der Indexbolzen 6 sich stets gegenüber der gewünschten Bohrung
in der Indexscheibe 5 befindet, so daß immer das Einrasten erfolgen kann. Die Drehung
der Werkstückspindel wird stets derart stillgesetzt, daß das Werkstück gegenüber
dem nun zu erfolgenden Bearbeitungsvorgang eine bestimmte Stellung hat.
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Nach Beendigung des Arbeitsvorganges bei drehender Werkstückspindel
können Arbeitsvorgänge bei stillstehender Werkstückspindel durchgeführt werden.
Außerdem kann auch das Werkstück mit dem Werkstückträger in bekannter Weise mit
Hilfe einer Transfereinrichtung zur nächsten Arbeitsstation gebracht werden.