DE1477737A1

DE1477737A1 - Werkzeugmaschine mit mehreren Werkzeughaltern

Info

Publication number: DE1477737A1
Application number: DE19651477737
Authority: DE
Inventors: Sadier Jacques Roger
Original assignee: SADIER JACQUES ROGER
Current assignee: SADIER JACQUES ROGER
Priority date: 1964-04-24
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1970-05-06
Also published as: FR1401446A; US3354761A; ES312237A1; GB1095813A

Description

Werkzeugmaschine mit mehreren Werkzeughaltern. Bekanntlich sind Werkzeugmaschinen wie beispielsweise voll- und halbautomatische Drehbänke mit Werkzeughaltern oder meistens mit 'Werkzeughaltereinrichtungen ausgerüstet, die jeweils fair mehrere Werkzeuge vorgesehen sind, mit denen dasselbe Werkstück gleichzeitig bearbeitet wird.
Diese Werkzeughaltereinrichtungen sind an Revolverköpfen angeordnet, die zum Austausch zweier Werkzeughaltereinrichtungen eine Teildrehung ausführen.
Diese bekannte Vorrichtung-weist zahlreiche Nachteile auf, insbesondere die folgenden3 Die Zahl der Werkzeughaltereinrichtungen, die an der Maschine angebracht werden 'können, entspricht der Zahl der Umfangsflächen bzw. Stationen des Revolverkopfes; diese Zahl kann daher in einem Fall unnötig groß, im anderen Falle nicht ausreichend sein. .
Bei Revolverköpfen mit senkrechter Drehachse können sich Überschneidungen bzw. Behinderungen zwischen den Werkzeugen, die von den der gerade in Betriebsstellung befindlichen Umfangsfläche benachbarten Umfangsflächen unterstützt sind, und den Hilfssupporten ergeben, die rechtwinklig zu dem den Revolverkopf tragenden Support bewegbar sind.
Die Winkelbewegungen des Revolverkopfes missen mit großer Genauigkeit erfolgen und erfordern, aus diesem Grunde einen komplizierten Mechanismus.
Wenn der Revolverkopf schließlich nacheinander seine Stationen für die Bearbeitung des Werkotüeks durchlaufen hat, so ist die erste Station erneut an der Reihe, wodurch ein zyklisches Arbeitsprogramm vorgeschrieben ist, das keine Abänderungen zulässt.
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmamhine, bei der diese Nachteile vermieden sind. Die Maschine gemäß der Erfindung 'umfasst wenigstens einen Support für eine Werkzeughaltereinxohtung, in den nacheinander jede der Werkzeughaltereinrichtungen eingespannt wird: Diese. in Bereitschaft gehaltenen Einrichtungen sind vbn einer Vorrichtung zum schrittweisen Weiterbewegen unterstützt, die sie nacheinander im die Stellung für ein Zusammenwirken mit dem genannten Support bringt.
Vorzugsweise sind die Werkzeughalterenrchtungen an diese.Transportvorrichtung angehängt und mit ihr verriegelt und werden jeweils automatisch beim Anlegen bzw. Angreifen des Supports abgekuppelt und dann nach dem Bearbeitungsvorgang durch die Rückwärtsbewegung des Supports wieder an der vor dem Arbeitsgang eingenommenen Stelle angehängt.
Im übrigen Weisen diese Werkzeughaltereinrichtungen vorteilhafterweise zwei zylindrische Führungen zum Zentrieren gegenüber dem Support auf, gegen den sie mit einer ebenen Fläche angedrückt werden: Die Werkzeughaltereinrichtungen brauchen nicht mit großer Genauigkeit auf den Support ausgerichtet zu werden, denn sie werden beim Ergreifen durch den Support zentriert. Bei einer solchen Ausführung kann die Zahl der Werkzeughalter beliebig gewählt werden. Dadurch wird es möglich: - zwei sonst gleichzeitige Bearbeitungsvorgänge, die eine gegenseitige Wirkung auf das zu bearbeitende Werkstück hervorrufen könnten, einzeln auszuführen, nachdem diese gegenseitigen bzw. gleichzeitigen Einwirkungen auf das Werkstück ein Grund für Bearbeitungsungenauigkeiten sind; - in einem zusammengesetzten Verfahren kleinere Späne abzuheben; - ausserordentlich komplexe Werkstücke ohne Abbau der Werkzeugausrüstung zu bearbeiten; - das vorherige Einstellen bzw. Einrichten der Werkzeu gausrUstungen zu erleichtern; - gegebenenfalls während .der gleichen Serie unterschiedliche Werkstücke zu bearbeiten, indem man eine-oder mehrere Werkzeughaltereinrichtungen der Reihe von Werkzeuglhaltereinrichtungen überschlägt oder auch eine oder mehrere der von der Transportvorrichtung unterstützten Werkzeughaltereinrichtungen durch eine oder mehrere andere ersetzt; das ermöglicht eine Verringerung des Vorrats zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen und steigert die Leistungsfähigkeit der Maschinen; auf einfache Weise ohne Zeitverlust ein Bearbeitungsverfahren zu wiederhohen oder eine Nachbearbeitung durchzuführen, wobei beispielsweise nur ein einziger "Werkzeughalter oder eine Werkzeughaltereinrichtung ausfällt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in: Seitenansicht.
Fig3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung: Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Aufsicht.
Fig. 5 zeigt die Verbindung des Werkzeughalters mit dem Support wie mit der Transportvorrichtung in einem Schnitt nach Linie V-V in.Fig. 6.
Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung nach Linie VI-VI in Fig. 5* Fig. ? ist eine Schnittdarstellung nach. Linie VII-VI: In Fig: 6r Bei den in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Maschinen handelt es sich-um automatische Drehbänke, die einen Spindelkasten 1 mit der Spindel 2, ein Brett ,3 und einen auf diesem beweglichen Support 4 umfassen.
Der Support 4 trägt einen Kopf 5 zur Aufnahme einer Werkzeughaltereinrichtung 6A, im folgenden einfachheitshalber Werkzeughalter genannt, die mit Werkzeugen 7-zur Bearbeitung eines Werkstücks versehen ist, das in ein Futter der Spindel 2 eingespannt ist. Der Werkzeughalter ist ein Werkzeughalter einer ganzen Reihe von Werkzeughaltern 6A, 6B, 60, 6D, 6E, die auf einer Transportvorrichtung 8 angeordnet sind.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 umfaßt die Transportvorrichtung 8 -eine Revolverscheibe 9 mit horizontaler Welle 109 die sich auf einer das Bett 3 übergreifenden Brücke 11 abstützt.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 umfasst die Transportvorrichtung 8 eine horizontal angeordnete Scheibe 12, deren Nabe 13 sich um eine vertikale Achse 14 dreht. Diese Achse bzw. Stützsäule ist am Ende des Bettes 3 in seiner senkrechten Mittelebene angeordnet. Diese entweder von der Revolverscheibe 9 oder der .Scheibe 12 unterstützten Werkzeughaltereinrichtungen 6 werden, beispielsweise in der anhand von Figuren 5 bis 7 im einzelnen beschriebenen Weise, ;abwechselnd bzw. der Reihe nach in eine tellung gebracht, in der sie dem Kopf 5 'des Supports 4 gegenüberstehen, wenn dieser sich in zurückgezogener Stellung am Ende des Bettes 3 befindet. Bei seiner Vorwärtsbewegung kann der Support 4 jeden dieser Werkzeughalter 6 ergreifen und darauf zur Bearbeitung des an der Spindel 2 befestigten Werkstückes mitnehmen; und bei der Rückwärtsbewegung jeden dieser Werkzeughalter wieder an die Transportvorrichtung 8 anhängen, In dem Ausführungsbeispiel nach Pg. 3 unterstützt der Spindelkasten 1 die freitragenden Stützen 15, auf denei der Support 4 mit-seinem Kopf 5 bewegbar ist. Die verschiedenen Werkzeughalter 6A bis 6B bilden eine Kette, indem sie mit .einem Träger 16 verbunden sind, der gegebenenfalls ausfahrbar über Rollen an einer Schiene 17 abgestützt ist, die an trapezförmigen Brückenstützen 18 befestigt ist«.Bie Schiene 17 und die Kette der Werkzeugkalter 6 können gegebenenfalls eine in sich geschlossene Bahn beschreiben.
Auch in diesem Falle werden die Werkzeughalter in gleicher Weise nacheinander vom Kopf 5 erfasst und in Arbeitsstellung gebracht, um das mit der Spindel 2 verbundene Werkstück zu bearbeiten.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird der Support 4 bzw. sein Kopf 5 nacheinander mit den Werkzeughaltern 6A, 6B, 60 und 6D ausgerüstet, jedoch umfasst die Maschine in diesem Fall zusätzlich einen Quersupport 19, der sich auf einer Gleitführung 20 bewegt, die seitlich mit dem Bett 3 verbunden ist: Mit diesem Support können andere Werkzeughalter 27A, 21B9 210 verbunden werden, die jeweils mit einem oder mit mehreren Werkzeugen 22 ausgemistet sind. Die Werkzeughalter werden von einer Transportvorrichtung in eine Stellung gegenüber dem Support 19 gebracht, um von diesem erfasst und in Arbeitsstellung gebracht zu werden.
Es ist offensichtlich, daB.in den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Zahl der für die vollständige Bearbeitung eines Werkstücks benötigten Werkzeughalter beliebig sein kann und auf jeden Fall die mögliche Höchstzahl Stationen von Revolverköpfen bei automatischen Drehbänken von 5 oder 6 bei weitem übersteigt, und gegebenenfalls kann auch nur eine einzelne Werkzeughaltereinheit verwendet werden. Ausserdem ist es nötigenfalls möglich, während des Arbeitsablaufs einen Werkzeughalter von der Transportvorrchtung abzunehmen und durch einen anderen zu ersetzen oder die Reihenfolge des Ärbeitseinsatzes der Werkzeughalten zu ändern, d.h: die -earbeitungsfol'ge eines "Werkstücks in beliebiger Weise abzuändern, Das Ergreifen eines Werkzeughalters durch den Kopf 5 oder auch umgekehrt das Abgeben bzw* Wiederhinstellen des Werkzeughalters an seinen Platz in" der Transportvorrichtung kann durch eine :Ausbildung erzielt werden, wie sie in den Fig. 5 bis 7 dargestellt ist, die insbesondere für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 geeignet ist, aber natürlich den anderen beschriebenen Ausführungsformen angepasst werden kann.
Die Revolverscheibe 9 weist an ihrem Umfang Einschnitte 23 auf, und beiderseits eines jeden Einschnitts sind Bohrungen 24 vorgesehen. JederBohrung 24 ist *ein Riegel 25 zugeordnet, der eine sich parallel zu den Bohrungen erstreckende Schwenkachse 26 aufweist. Jeder Riegel 25 besitzt ein Kopfteil 25a, das durch eine Feder 27 vorgespannt ist, um seitlich in die Bohrung 24 einzugreifen, und ferner ein Endstück 25b, das in den Einschnitt 23 vorspringt, wenn das Kopfteil 25g in die entsprechende Bohrung 24 eingreift. Die Rebgel 25 sind durch Platten 51 abgedeckt, die mittels Schrauben 52 befestigt sind.
Der Kopf 5 des Supports 4 weist an seiner aufrechtstehenden Vorderseite drei sich überschneidene zylindrische Bohrungen 28, 29, 30 auf, deren Achsen in einer vertikalen Ebene verlaufen. Im Kopf 5 ist ein doppelseitig beaufschlagbarer hydraulischer Kolbenzylinder 31 angeordnet, dem ein Druckmittel- über Zeitungen 32 und 33 zugeführt wird. Durch den auf der Rückseite von einem Bodenstück 34 abgeschlossenen Zylinder erstreckt sich eine axiale Stange 35, an deren vorderem Ende ein T-förmiges Kopfstück 36 durch Verschraubung befestigt ist.
Die Stange 35 kann sich innerhalb des Zylinders 31 drehen, wobei sie durch Finger 37 des ringförmigen Kolbens 38 gedreht wird, der seinerseits durch eine sich in axialer Richtung erstreckende und in ein Sackloch 40 im Kolben 38 eingreifende Stange 39 an Drehbewegungen innerhalb des Zylinders 31 gehindert ist. Zu diesem Zweck weist die Stange 35 schraubenlinienförmige Führungen 41 auf, in die die Finger 37 eingreifen. Die Stange 35 ist durch die Druckkraft des Öles, daß über den Einlaß 42 in die hinter dem hinteren verjüngten Ende 44 der Stange 35 angeordnete Kammer 43 eintritt, ständig in Richtung nach vorne vorgespannt. @Wenn die Stange 35 in ihre äußerste rechte Stellung zurUckgedrUekt ist, dringt ein Stift 45 in eine Aussparung 46 in einer Schulter 35a der Stange 35 ein: Der obere Teil 47 des Kopfes 5, ist für seine Einführung in einen Einschnitt 23 angepasst, indem an beiden Enden seitliche Einfüilhungsflächen 47a vorgesehen sind. Der Teil 47 wirkt mit den Riegeln 25 zusammen, um' sie .freizugeben.
Ein Werkzeughalter 6, in den Figuren von der Form eines Quaders, trägt an seiner oberen. Seite zwei Zapfen 48, die in die Bohrungen 24 eindringen können und seitliche Einfräsungen 48a aufweisen, die die Kopfteile 25a der Riegel 25 aufnehmen. Der Werkzeughalter 6 trägt ausserdem zwei nach hinten vorspringende Buchsen 49 mit zylindrischen Abschnitten 49a, deren Durchmesser genau den Bohrungan 28 und 30 im Kopf 5 angepasst sind. Die Enden, 49b dieser Buchsen sind verjüngt, um die Einführung in die Bohrungen 28 bzw, 30 zu erleichtern. Ausserdem sind diese Buchsen mit Einfräsungen 49c versehen, die sich quer zu den zylindrischen Abschnitten 49a erstrecken und der Aufnahme der beiden.außenliegenden Lappen des 1-förmigen Kopfstückes 36 dienen. Die beschriebene Einstell- und Zentriervorrichtung wirkt wie folgt: Wenn sich der Support 4 in nach rechts zurückgezogener Stellung befindet, wird mittels der Revolverscheibe 9 ein Werkzeughalter 6 herbeigeführt und in eine bereits weitgehend auf den Kopf 5 des Supports 4 ausgerichtete Stellung gebracht. Beim Bewegen des Supports 4 nach links wird die Revolverscheibe 9 lagefest gemacht, indem die Führungsflächen 47a in den Einschnitt 23 eindringen. Gleichzeitig beginnt Zapfen die Entriegelung der 6tik4*9 48, über die der Werkzeughalter 6 an der Revolverscheibe angehängt ist. Die Buchsen 49 greifen in die beiden Bohrungen 28 und 30 ein, was möglich ist, weil sich das Kopfstück 36 in der in Fig. 6 dargestellten Stellung 361 befindet. Die ebene Fläche 5a deg Supports 4 ist somit an die ebene Fläche auf der Rückseite des Werkzeughalters 6 herangeführt.
Dann wird der hydraulische Zylinder 31 über die Zeitung 32 betätigt. Der ringförmige Kolben 38 verlagert sich nach rechts und über die Finger 37 erteilt er der Stange 35 eine Drehbewegung, bis das Kopfstück 36 die in Fi g. 6 gezeigte Stellung 362 einnimmt. Wenn diese Stellung richtig erreicht ist, steht die Aussparung 46 dem Stift 45 gegenüber, was eine weitere Bewegung der Stange 35 und des Kolbens 38 ermöglicht. Der Druck des Öles wirkt weiter auf den ringförmigen Kolben 38 der sich an der Schulter 35a der Stange 35 abstützt, und der Kolben 38 die Stange 35 und das Kopfstück 36 werden gemeinsam nach rechte bewegt, wobei der Werkzeughalter 6 fest gegen die aufrechte Fläche 5a des Kopfes 5 des Supports 4 angedrückt wird.
Jetzt ist der Werkzeughalter 6 fest mit dem Support 4 verbunden, diesem gegenüber zentriert und in einer genauen Stellung gehalten, einerseits durch die Buchsen 49 und andererseits durch die Berührung bzw. Verspannung der beiden ebenen Flächen. Der Support 5 kann also seine Bewegung nach linke ausführen, wobei er den Werkzeughalter 6 mitnimmt; hierbei löst er den Werkzeughalter vollends von den Riegeln 25.
Wenn der Support 4 zurtiokbewegt wird, um den Werkzeughalter 6 wieder an die $evolvereoheibe 9 abzugeben, gewährleisten die hinteren ?Uhrungsflächen 47a das Öffnen der Riegel 25, damit die Zapfen 48 zum Anhängen eingeschoben werden können. Daraufhin wird der Druck das Öles in der Leitung 32 abgebaut, und durch den Öldruck in der Kammer 43 wird die Mange 35 mit dem Kolben 38 nach links verschoben, wodurch der Werkzeughalter 6 gelöst wird. Die Ölzufuhr über die Leitung 33 den hydraulischen Zylinders 31 bewirkt ein Bohwenken des Kopfetüoks 36 und löst den Werkzughalter 6 vollends, eo das der Support, wenn er sich weiter nach rechts bewegt, den zuvor in die Arbeitsstellung mitgenommenen Werkzeughalter 6 zurücklässt und an die Revolverscheibe 9 anhängt.
Durch eine Winkelbewegung von passender Größe kann dann ein neuer Werkzeughalter 6 dem Kopf 5 des Supports 4 zugeführt werden.
Es versteht sich, daß die beschriebenen Ausführungsformen abgeändert werden können, insbesondere durch technisch gleichwirkende Mittel, ohne daß dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e (_1. Werkzeugmaschine mit mehreren gleichartigen Werkzeug&ehaltern, dadurch g e k e n n z e i e h -n e t , daß sie wenigstens einen Support (4-5) für einen von mehreren Werkzeughaltern (6A...........6E) aufweist, mit dem jeder dieser Werkzeughalter nacheinander in Verspannung kommt, die von einer Transportvorrichtung (8, 17) für die schrittweise Weiterbewegung in Bereitschaftsstellung unterstützt werden, die sie nacheinander in die Stellung für ein Zusammenwirken mit dem Support bringt.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Werkzeughalter an die Transportvorrichtung (8, 17) angehängt und mit ihr verriegelt sind, wobei die Entriegelung beim Aneinanderstoßen zwischen dem Support (4T5) und dem Werkzeughalter erfolgt. "
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Werkzeughalter (6) nach ihrer Verwendung durch die Rückwärtsbewegung des Supports (4-5) an der vor ihrem Ergreifen eingenommenen Stelle an die Transportvorrichtung (8, 17) angehängt und verriegelt werden.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Support (4-5) eine ebene Fläche (5a) aufweist, an die sich eine ebene#.läche des Werkzeughalters (6) anlegt, während zwei mit dem Werkzeughalter verbundene und sich senkrecht zu der ebenen Fläche erstreckende zylindrische Führungen (49) in entsprechende Bohrungen (28, 30) des Supports eindringen, wobei der Werkzeughalter über diese Führungen angezogen wird, damit die beiden ebenen Flächen gegeneinander gedrückt sind.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Transportvorrichtung (8, 17) an der Stelle der-Unterstützung des Werkzeughalters zwei Bohrungen (24) aufweist, die Zapfen (48) dieses Werkzeughalters aufnehmen, und daß zwischen diesen zwei Bohrungen ein Einschnitt (23) vogesehen ist, in den ein Teil des Supports (4-5) eindringt, der auf die in den Einschnitt vorspringenden Riegel (25) für das Verriegeln der Zapfen wirkt.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z.e i c h n e t 9 daß die Transportvorrichtung (8) eine senkrecht angeordnete Scheibe (9) ..umfaßt, die sich oberhalb der Werkzeugmaschine um eine horizontale Achse dreht, und an deren Umfang die.Werkzeughalter (6) in radialer Anordnung befestigt sind.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Transportvorrichtung (8) eine horizontal angeordnete Scheibe (12) umfaßt, die sich um eine vertikale Achse dreht, und an deren Umfang die Werkzeughalter (6) aufgehängt sind. B.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Werkzeughalter (6) in einer Kette an einer horizontalen Transportvorrichtung (17) aufgehängt sind.
9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i e h n e t , daß der Support (4-5) einen zwischen den Bohrungen (28, 30) angeordnetes T-förmiges Riegelteil (36) aufweist, das auf einer sich parallel zu den Achsen der Bdohrungen erstreckenden und in der Mitte zwischen ihnen angeordneten Welle (35) befestigt ist, während die zylindrischen Führungen (49) seitliche Einfräsungen (49e) für die Aufnahme der Enden des Riegelteils aufweisen und Antriebsmittel (31-38) vorgesehen sind, um die Wella zu verschieben und zu drehen.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daB die das Riegelteil (36) tragende Welle (35) sich durch einen hydraulischen. Zylinder (31) und die zentrale Bohrung des ringförmigen Kolbens (38) erstreckt, der nur- innerhalb des Zylinders verschiebbar ist, wobei die einander berührenden Flächen des Kolbens und der Welle zusammenwirkende schraubenlinienförmige Führungen (37, 41) aufweisen, um bei der Verschiebung des Kolbens ein Drehen der Welle hervorzurufen, und wobei die Welle auf der dem T-förmigen Riegelteil abgewandten Seite eine .Anlageschulter (35a) für den ringförmigen. Kolben aufweist, und in Richtung auf das Riegelteil mit einer Kraft vorgespannt ist, die geringer als die vom ringförmigen Kolben auf die Schulter übertragene Kraft ist.
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daB die Vorspannung der Welle (35) durch hydraulischen Druck erzeugt ist, der auf das Ende der Welle wirkt.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein mit einer Aussparung (46) zusammenwirkender axialer Führungstift (45) vorgesehen ist, der eine axialbewegung der Welle (35) aufgrund der Druckkraft des ringförmigen Kolbens (38) unmöglich macht, wenn sie sich nicht in einer bestimmten Winkelstellung befindet. ' Leerseite