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Vorrichtung zur Fertigbearbeitung von Werkstücken Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Fertigbearbeitung von Werkstücken, wie Zahnrädern, Zahnwellen,
Hohlkörpern mit Bohrungen, Wellen und dergleichen, mit einer Mehrzahl von auf einem
taktweise drehbaren Drehtinch angeordneten, rotierend angetriebenen Werkstückaufnahmen
und mehreren an der Peripherie des Drehtisches auf einem Werkzeugtisch angeordneten
ortsfeaten Werkzeugen, wie Schleifscheiben, Frayer, Büraten und dergleichen, die
den Werkstücken zustellbar sind.
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Derartige Maschinen finden zur Bearbeitung verschiedenartigster werkstücke
Verwendung. Nie dienen beispielsweise zur Zntgratung, zum Schleifen, Fasen, Feinstdrehen
und Reinigen von Zahnrädern, Ritzeln, Antriebsachsen, sotie auch von Graugußteilen,
Spritzguß- oder Kunststoffteilen,
Hülsen und so weiter. Alle erforderlichen
Bearbeitungen der vorgenannten Arten werden an den einzelnen Werkstücken nacheinander
auf einer Vorrichtung durchgeführt. Je nach der Art der zu bearbeitenden Werkstücke
und der vorzunehmenden Bearbeitungen ist eine entsprechende Anzahl von Werkzeugen
in verschiedenen Bearbeitungsstationen vorgesehen Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, derartige Werkzeugmaschinen weiterzuentwickeln, so daß der Arbeitsablauf
noch mehr als bei bisher bekannten Maschinen automatisiert wird. Es soll erreicht
werden, daß eine Vorrichtung gemäß der Erfindung weitgehend selbständig arbeitet
und dadurch als Bearbeitungsglied in einer Kette von anderen Werkzeugmaschinen angeordnet
werden kann, ohne daß ein nennenswerter personeller Einsatz hierbei erforderlich
ist. Bisher müssen auf den verschiedensten Gebieten des Maschinenbaus die voranstehend
aufgeführten Bearbeitungen an Werkstücken-weitgehend von Hand durchge. » führt werden,
wodurch eine unerwünschte Unterbrechung in automatischen Produktionsablauf der Fertigungsstraße
auf- » tritt. Durch die Erfindung soll dieser Nachteil beseitigt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die kontinuierlich auf einem Forderer
zugeführten Werkstücke durch einen jeweila
taktweise drehbaren,
zwischen dem Förderer und einer Beschickungsstation des Drehtisches angeordneten
Bestückungseinrichtung, die zur Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke vom Förderer
und zum Absetzen auf einer Werkstuckaufnahme sowie zur Abnahme von bearbeiteten
Werkstücken von den Werkstückaufnahmen und zur Ablage auf dem Förderer dient.
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Durch die erfindungsgemäße Bestückungseinricttung kann erstmals die
Beschickung der Vorrichtung und die Entnature der bearbeiteten Werlcstiicke automatisch
ohne personellen Einsatz durchgeführt werden. Dies ist eine wesentliche, wenn nicht
gar unerläßliche Voraussetzung für die Anwendung derartiger Bearbeitungsvorrichtungen
als Gleid einer Produktionsstraße. Die in einer im Produktionsablauf vorangehenden
Maschine hergestellten beziehungsweise vorgerichteten Werkstücke werden nacheinander
auf dem Förderer kontinuierlich zugeführt und durch die erfindungagemäße Bestückungseinrichtung
automatisch in die Vorrichtung zur Fertigbearbeitung übernommen beziehungsweige
aus dieser entnommen und in den weiteren Produktionsablauf zurückgegeben.
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Nach einem weiteren wesentlichen Vorschlag der Erfindung besteht die
Bestückungseinrichtung aus einem taktwlse
us 180 schwenkbaren Arm
mit Greifern zur Aufnahme der Werketücke an den Enden. Der schwenkbare Arm ist geäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung am ortsfesten Werkzeugtisch entsprechend der
Unterteilung in Bearbeitungsstationen in einer gesonderten Beschickungsstation angeordnet,
derart, daß die Greifer des Arm eich In der Abgabe- beziehungsweise Aufnahmestellung
über einer Werkstückaufnahme des Drehtisches während dolmen Stillstandsperiode befinden.
Dan gegenüberliegende tnde beziehungsweise die an diesel Ende angeordneten Greifer
befinden eich hierbei über dem Forderer.
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Wesentlich ist weiterhin der Vorschlag, daß die kontinuierlich zugeführten
Werkstücke auf dom Förderer während der Aufnahme durch die Greifer des schwenkbaren
Arms durch in die Bewegungsbahn der Werkstücke einführbare Anschlage still stehen.
Hierdurch kann eine gonaue störmungsfreie automatische Aufnahme der Werkstucke durch
die Greifer erfolgen.
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Nachfolgend werden weitere Einselheiten der Erfindung en Hand eines
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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BeMtgt$ rise 1 die Vorrichtung gemäß der Erfindung in schematischer
Grundriidarstellung, Fig. 2 einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Bestückungseinrichtung,
Fir. 3 einen Querschnitt durch den Förderer im Bereich der Übernahme beziehungeweiee
Abgsbe von Werkstücken, rise 4 einen Grundriß des Förderers im Bereich der übernehme
bezienungeweiee Abgabe von Werkstücken.
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In do* Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung deragestellt
und erläutert, das hinsichtlich der verwendeten Werkzeuge und der Anzahl der Bearbeitungestationen
für ein Werkstück 10 geeignet ist, wie es in Fig. 2 und 3 in schematischer Ansicht
und in Fig. 4 im Grumdriß dargestellt ist. Es handolt ich hier un einen Ring mit
kugelfbrmiger Vandung, die mit mehreren Bohrung-n (nicht gezeigt) versehan ist.
Dieses Werkstück 10 solen der Weise bearbeitet werden, daß insbesondere-ir Bereich
der Bohrungen vorhandene Grate entfernt und das
Werkstück außen
und innen gesäubert wird.
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Die zu bearbeitenden Werkstücke 10 werden durch die erfindungsgemäße,
im einzelnen noch zu beschreibende Bestückungseinrichtung 11 zugeführt und nach
der Bearbeitung an derselben Stelle wieder entnommen. Die dargestellte Vorrichtung
zur Bearbeitung von Werkstücken 10 ist mit insgesamt acht Bearbeitungsatationen
1 bis VIII ausgerüstet und einer Beschickungsstation IX für die Zuführung und Entnahme
der Werkstücke 10. Den einzelnen Bearbeitungsstationen I bis VIII sind auf einem
feststehenden Werkzeugtisch 14 verschiedene Werkzeuge zugeordnet. Konzentrizoh zum
kreisrlngförmigen Werkzeugtisch 14 ist ein Drehtisch 15 gelagert, an dessen Peripherie
eine Mehrzahl, bei dem dar ; restellten Ausführungsbeisylel neun Werkstückaufnahmen
16 zugeordnet sind. Die Werkstückaufnahmen 16 sind so ausgebildet, dal3 sie je nach
der Form des Werkstücks 10 dieses erfassen und für die Bearbeitung in den einzelnen
Bearbeitungsstationen I bis VII bereithalten. Zu diesem Zweck sind beispielsweise
in das Werkstück 10 einfassende lauen vorhanden, auf denen das Werkstück 10 festgeklemmt
zist.
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Die Klauen (nicht dargestellt) werden vorzugsweise durch Zylinder
19 betätigt. Die Werkstückaufanhmen 36 werden während der Bearbeitung rotierend
angetrieben, vorzugsweise jeweils durch einen gesonderten Antriebsmotor (nicht dargestellt
).
In der Beschickungsstation IX stehen die Werkstückaufnahmen 16 und damit die Werkstücke
10 still.
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Der Drehtisch 15 wird takweise gemäß Pfeil 17 rotierend angetrieben,
und zwar vorzugsweise durch ein Maltheser-Kreuzgetriebe 18. Während der erforderlichen
Bearbeitungen beziehungsweise der Beschickung oder Entnalme in n den Stationen I
bis IX steht der Drehtisch 15 still.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeis) iel ist das Bearbeitungsprogramm
für das Werkstück 10 so gewählt, daß in der Bearbeitungsstation I das Werkstück
innen durch ein entsprechendes Werkzeug geschliffen wird. In der Bearbeitungsstation
II wird das Werkstück 10 auf der Außanseite geschliffen. In diesen beiden Bearbeitungsstationen
I und II werden eventuell am Rand der Bohrungen des Werkstücks 10 vorhandene Grate
auf der Innen-und Außenseite entfernt. In der Bearbeitungsstation III ist eine Bürste
als Werkzeug vorgesehen, die das Wegstück auf der Innenseite durch Bürsten bearbeitet
und zwar bei einer Drehrichtung nach rechts. Inder Bearbeitungsstation IV ist ebenfalls
eine Bürste zur Innenbearbeitung des Werkstücks 10 vorgesehen, allerdings bei Drehung
in Linksrichtung.
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In der Bearbeitungastation V findet eine Bearbeitung des WcrkstUck
10 auf der Außenseite durch eine in senkrechter Ebene rotierende Bürste 3 statt,
bei rechtsgerichteter Drehrichtung. In der Bearbeitungsstation VI ist eine entsprechende
Bürste mit Drehrichtung nach links vorgesehen, In der Bearbeitungastation VII wird
des Werkstück ebenfalls außen durah eine BUrate 44 bearbeitet, die In horizontaler
Ebene rotierend angetrieben wird, bei Drehrichtung nach rechts. In der Besrbeitungsstation
VIII ist eine entaprechende Bürate angeordnet, mit Drehrichtung nach links. Damit
iat das Werkstükt 10 innen und außen vollständig bearbeitet. Es kdnnen aber auch
andere Werkstücke in einer Vorrichtung bemaß der Erfidnung bearbeitet werden, wobei
gegebenenfalls je nach der durchzuführenden Bearbeitung andere Werkzeuge Vervendung
finden können, zum Beispiel Frer und wobei gegebenenfalls eine andere Anzahl von
Bearbeitungsstationen erforderlich ist Nach der Erfindung ist die Vorrichtung so
auigearbeitet, daß die Werkstücke 10 automatinch zugefdhrt und nach der Bearbeitung
ebenfalls automatlseh wirder entnomen werden.
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Die Werkstücke kommen auf einem kontinuierlich angetriebenen Förderer
12 an und werden auf diesem Förderer 12 nach der Bearbeitung wieder der weiteren
Vervandung zugeführt.
Der r Förderer 12, ouf don die Werkstücke
mit gleichen oder unterschiedlichda Abständen voneinander liegen können, bestent
bei dem dargestellten Ausführungs-< beispiel aus einer endlosen Kette 20, auf
der einzelen Tragplatten 21, vorzugsweise aus einem nichtrostenden Stahl, zur Aufnahme
der Werkstücke 10 angeordnet sind.
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Der Förderer 12 bildet mit dor gesamten Vorrichtung eine Einheit,
und zwar durch die Verbindung mit dem Werkzeugtisch 14 über ein geeignetes Traggestell
22. Der FUrderer 12 verläuft, wie aus Fig. 1 ersichtlich, etwa tango tial zum Werkzeugtisch
14.
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An der Stelle des geringsten Abstandes des Fdrderers 12 vom Drehtisch
15, nämlich im Bereich der Beschickungsstation IX werden die ankomanden Workstücke
10 nacheinander vom Förderer 12 durch einen schwenkbaren Arm abgenommen umd nach
der Bearbeitung an der gleichen Stelle wieder euf dem Förderer abgelegt. Zu diesem
Zwock ist der Arm 13 an seinen Enden mit Halterungen in Form von Greiferm 23, 24
ausgerüstet, die je zur Aufnahme wenigt eines Werkstücks 10 geeignet sind. Zu d
Zweck können in die obere Offnung des WerkstUcks 10 einfassende Klauen vorgesehen
sein, die durch einen Zylinder 29, 30 betätigt werden.
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Die Beschickung und Entuahme durch die erfindungsgemäße Bestuckungsvorrichtung
gekt in der Weise vonstatten, daß nach Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks
am einen Ende und ein«bearbeitetenW&rkstüokemandoyenEnde des Arms 13 dieser
um 18 geschwenkt wiri, ao daß das zu bearbeitende Werkstück in den Bereich einer
in dar Beschickungsatation IX befindlichen Werkstückaufnahme 16 und das bearbeitete
Werkstück in den Bereich oberhalb des Förderers 12 gelant. Nunmehr werden beide
Werkstucke vorzugaeise gleichzeitig abgelegte und zwar das eine auf der Werkatückaufnahme
l6 und daa andere auf dem Forderer 12.
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Sodann werden die Greifer 23, 24 gehoben und der Drehtisch und einen
Takt 15 terbewegt. Zugleich wird durch den Förderer das nächste su bearbeitende
Werkstuck in den BeZ reich des Greifers 24 (bei Stellung gemäß Fig. l) bewegte Die
Greifer 23, und 24 werden erneut abgesenkt und nehmen jeweils wiederum ein Werkstück,
nämlich ein bearbeitetes oder ein zu bearbeitendes auf. Nunmehr erfolgt wiederum
eine Zohwenkbewegung des Arms 13 um 180°.
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Zur Durchführung dieser Betätigungen ist der Arm 13 drehbar auf einer
aufrechten Stange 25 gelagert, die durch einen vorzugsweise hydraulisch betätigten
Zylinder 26 heb- und senkbar ist. Durch den Zylinder 26 wird der gesamte Arm 13,
der mit Gleitlagern 27 an aufrechten Führungsxttngan
28 gefUhrt
ist, mit den an seinen Enden angeordneten Greifern 23, 24, denem zugehörigen Betätigungszylindern
29, 30 und gegebenenfalls an den Greifern 23 und 24 befsatigten Werkstücken 10 angehoben.
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Zur DurchfUhrung der erforderlichen Drehbewegung des Arms 13 um 180°
ist der Arm 13 auf einer auf der Stange 25 sitsenden Hohlvelle 31 gelagert, die
über ein Getriebe, beispielsweise liber Zahnrader 32, 33 um 180° drehbar ist.
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Die Drehbewegungen können durch einen vorzugsweise hydraulisch betätigten
Schwenktrieb 34 durchgeführt werden, der insbesondere mit einer hin- und hergehenden
Zahnstange arbeitet, 3C daß die Drehungen des Arms 13 jeweils in entgegengesetzten
Richtungen erfolgt. Die insoweit beschriebene Bestückungsvorrichtung arbeitet also
vollkommen mit Hilfe von Druckmitteln, insbesondere hydraulisch.
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Eine Besonderheit der Erfindung liegt noch in der störungsfreien Aufnahme
und Ablage der zu bearbeitenden beziehungsweise der bearbeiteten Werkstücke auf
dem Förderer 12. Bei der Aufnahme der zu bearbeitenden Werkstücke durch die Greifer
23, 24 des Arms 13 soll mich zumindest das gerade aufzunehmende Werkstück 10 in
Ruhestellung befinden, und zwar an einer genau vorbestimmten und genau eingehaltenen
Stelle relativ zu den
Greifern 23 beziehungsweise 24. Zu diesem
Zweck sind nach der Erfindung Anschläge vorgesehen, an denen die Werkstücke 10 im
m Bereich der Beschickungsstation IX zur Anlage kommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind drei AnschlXge 35, 36, 37 vorgesehen, die durch einen gemeinsamen
Zylinder 38 in die Bewegungsbahn der Werkstücke 10 einschiebbar beziehungsweise
aus dieser herausziehbar sind. Die Betätigung der Anschlage 35, 36, 37, die etwa
einen der Querabmessung der Werkstücke 10 entsprechenden Abstand voneinander haben,
erfolgt in der Weise, daB die jeweils äußeren, auf einer Seite des Förderers 12
angeordneten Anschlage 35 und 37 zusammen in die Bewegungsbahn der Werkstücke 10
einführbar und der von der gegenüberliehgenden Seite des Förderers 12 einzuführende
Anschlag 36 gleichzeitig aus der Bewegungsbahn zurtickgezogen wird.
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Es befinden sich also jeweils entweder nur die Anschläge 35 und 37
oder der Anschlag 36 in der Bewegungebtthn der Werkstücke.
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Durch die Anschlage 35, 36 und 37 werden einzelne, und zwar die jeweils
in Transportrichtung vom liegenden Werkstücke, von den nachfolgenden und vorangehanden
(bereits bearbeiteten) abgesondert und in zwei durch die Anschläge 35,36 nach außen
begrenzten Kammern 39 und 40 in Ruhe gehalten. Im Bereich der Kammer 39, die in
Transportrichtung der Werketücke
durch den Anschlag 35 vorn begrenzt
ist, werden die Werkstdcko durch die Greifer 23, 24 aufgenommen beziehungsweise
nach der Bearbeitung abgelegt. Bei der in Figur 4 gezeigten Stellung ist ein bearbeitetes
Werkstück abgelegt worden, das durch den Förderer 12 bereits aus dem Bereich der
Kammer 39 bewegt worden ist. Die Anschläge 35, 36, 37 befinden sich bei der Ablage
des bearbeiteten Werkatdcks in der gezeigten Stellung. Die zu bearbeitenden Werkstücke
werden durch den Förderer 12 bis an den Anschlag 36 bewegt. Nach der Ablage des
bearbeiteten Werkstücks werden die Anschläge 35 und 37 in die Bewegungsbahn der
Werkstücke 10 bewegt, wobei durch den Anschlag 37 das in Transportrichtung vorn
liegende Werkstück lOa von den übrigen abgesondert wird. Zugleich erfolgt die Zurückziehung
des Anschlags 36 so daß das abgesonderte Werkstück 10a weiterlaufen kann, bis an
don Anschlag 35, also bis zur Bereitstellung in der Kammer 39. Bei dieser (nicht
dargestellten) Stellung der Anschläge 35, 36 und 37 wird der Arm 13 wieder abgesenkt
und die Greifer X3, beziehungsweise 24 erfassen das beZ reitgehaltene Warkstück
lOa. Nachdem dieses mitgenommen worden lzt werden die Anschläge 35, , 36, 37 wieder
gemeinman veratelli in die Position gemäß Fig. 4, wodurch die bisher durch don Anschlag
37 gestauten Werkstücke weiterlaufen können bis an den Anschlag 36. In dieser Stellung
verharren
die Werkstücke bis das bearbeitete Werkstück im Bereich der in Förderrichtung offenen
Kammer 39 abgelegt worden ist.
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Dadurch ist eine völlig störungsfreie Aufnahme und Ablage der Werkstücke
auf dem Förderer möglich, wobei dieser standig weiterlaufen kann, so daß die Zuführung
und Abführung der Werkstücke vollkontinuierlich von statten gehen kann. Die gesamte
Arbeitsweise der Vorrichtung soweit sie die Beschickung betrifft, geht also gemäß
der gestellten Aufgabe vollautomatisch ohne manuelle Betätigungen vonstatten. Die
Steuerung der einzelnen vorzugsweise hydraulisch beaufschlagten Zylinder zur Betätigung
der Anschläge 35, 36, 37, des Arms 13 sowie der Greifer 23, 24 erfolgt durch beziehungwweise
synchron mit den Werkzeugen in den Bearbeitungsstationen I bis VIII sowie zusammen
mit dem Drehtisch 15.