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Einrichtung zur automatischen Beschickung von Werkzeugmasohinen Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Beschickung von Werkzeugmaschinen,
insbesondere Zahnrad-Wälzfräsmaschinen, bestehend aus einer Magazintrommel und einer
Transportkette, die die Werkstücke einzeln über eine Hebevorriohtung von der Trommel
aufnimmt und zur Bearbeitungsstelle befördert.
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Bei solchen Vorrichtungen hat die Magazintrommel meist eine derartige
Kapazität, d8B sie mit unbearbeiteten Werkstücken gefüllt die Maschine Uber
eine ganze Schicht, d.h. acht Stunden lang, automatisch besohicken kann.
Da es besonders bei darauf ankommt, daß die Werkstücke in einer ganz bestimmten
Ausrichtung zur Bearbeitungsstelle gebracht werden, müssen dis einzelnen
Elemente der Beschickungsvorrichtqng den äußeren Abmessungen der Werkstücke entsprechend
dimensioniert sein.. Die bekannten derartigen Vorrichtungen sind deshalb nur für
ein ganz bestimmtes Werkstück gebaut. Eine Umstellung der Vorrichtung auf Werkstücke
anderer Abmessungen ist entweder über-, haupt nicht oder nur mit ganz erheblichem
Aufwand möglich. Dies bedeutet, daß solche automatischen Beschickungsvorrieh---tungen
praktisch nur für Betriebe in Frage kommen, in denen
die betreffenden
Teile in ständiger Serienproduktion gefertigt werden. Trotz der hohen Fertigungslöhne
ist bisher keine Lösung gefunden worden, automatische Beschickungsvorrichtungen
auch dort wirtschaftlich einzusetzen, wo nur kleine Loggrößen verarbeitet werden.
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Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile bei einer Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Art dadurch vermieden, daß die Magazintrommel mit mehreren
auswechselbaren Stapeldornen ausgestattet und eine an der Hebevorrichtung vorgesehene
obere Anschlagplatte vertikal verstellbar ist. Die Stapeldorne werden dabei entsprechend
dem Innendurchmesser der zu fräsenden Werkstücke susgewählt,und die Anschlagplatte
wird entsprechend deren Breite verstellt.
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Die Beförderung der einzelnen Werkstücke erfolgt durch Werkatückta3ohen,
die an mit der Transportkette verbundenen Halterungen angesohraubt sind.
Die Taschen sind dadurch einfach und schnell auswechselbar, wenn Werkstücke
mit anderem Außendurehmeaaer bearbeitet werden sollen.
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Um die Na$ehinenkapazität voll aussunütson, kann enispreehend
einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes die ganze Magazintrommel
auswechselbar sein.. Nach Bearbeitung
des letzten Werkstücke wird die
frühere Magazintrommel einfach aus der Vorrichtung herausgenommen und gegen eine
mit unbearbeiteten Werkstücken gefüllte ausgetauscht. Durch Verwendung von Trommeln
mit unterschiedlich vielen Stapeldornen ist eine weitere Anpassungsmöglichkeit an
den jeweiligen Außendurchmesser der Werkstücke vermittelt.
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Vorzugsweise ist auf jedem Stapeldorn eine Verschiebebüchse vorgesehen,
so daß ein einwandfreies Arbeiten der Hebevorrichtung unabhängig vom jeweiligen
Außendurchmesser' der Werkstücke gewährleistet ist.
In weiterer
Ausgestaltung der Erfindung dienen die jeweils frei werdenden Stapeldorne der Magazintrommel
zum Stapeln der bearbeiteten Werkstücke. Dabei kann eine Absenkvorrichtung vorgesehen
sein, die bezüglich der Hebevorrichtung während der Werkstückwechsel synchron und
gegenläufig betätigt wird. Hebe- und Absenkvorrichtung können hydraulisch oder pneumatisch
betätigte Kolben oder aber eine Gewindespindel mit Gewindemutter umfassen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die einzelnen Werkstücke
durch reibschlüssig mit der Transportkette verbundene Werkstücktaschen befördert,
die an der Ladestation, an der Bearbeitungsstelle und an der Entladestation durch
Anschläge festgehalten werden. Unabhängig von etwaigen Ungenauigkeiten in der Bewegung
der Transportkette ist somit ein genaues Plazieren der Werkstücke an den verschiedenen
Stellen sichergestellt. Vorzugsweise sind nur drei Werkstücktaschen vorgesehen,
und der Weg, um den die Kette bei jedem Werkstückwechsel bewegt wird, ist etwas
länger als der größte Abstand zwischen den Anschlägen.
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Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus dem
im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen, in denen
| Fig. 1 die an einer Zahnrad-Wälzfräsmaschine ange- |
| brachte erfindungsgemäße Vorrichtung in per- |
| spektivischer Darstellung zeigt; |
| Fig. 2 ein Stück der Transportkette mit einer Werk- |
| .stücktasche und einem Anschlag perspektivisch |
| wiedergibt; und |
| Fig. 3 die Aufhängung der Werkstücktasche an der |
| Kette im Schnitt darstellt. |
In Abbildung 1 ist ein Teil einer Zahnrad-Wälzfräsmaschine 10 gezeigt,
die mit einer der Erfindung entsprechenden automatischen Beschickungsvorrichtung
ausgestattet ist. Die Magazintrommel 11 dieser Vorrichtung ist mit zehn aufrecht
stehenden, auf einem Kreis angeordneten Stapeldornen 12 versehen, die mit ihrem
unteren Ende leicht auswechselbar in die Magazintrommel eingesetzt sind und deren
oberes Ende frei ist. In der Darstellung ist die Magazintrommel 11 noch fast vollständig
mit unbearbeiteten Werkstücken 13 gefüllt; erst zwei bearbeitete Werkstücke 14 sind
wieder aufgestapelt worden.
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Zur Beförderung der einzelnen Werkstücke von der Magazintrommel 11
zur Bearbeitungsstelle 15 dient eine durch einen Elektromotor 16 über ein Zahnrad
17 angetriebene Transportkette 18. An der Kette sind drei Werkstücktaschen
19 aufgehängt. Wie aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 und 3 ersichtlich,
sind die Werkstücktaschen 19 mittels einer Schraubverbindung 20 an einer Halterung
21 befestigt, die mit der Kette 18 nicht fest sondern über Blattfedern 22 reibschlüssig
verbunden ist. Die die Blattfedern an der Halterung befestigenden Schrauben 23 sind
mit bolzenartigen Köpfen 24 versehen, die mit einem ausrückbaren Anschlagpaar 25
zusammenwirken. Derartige Anschlagpaare sind an der Ladestelle 26, an der Bearbeitungsstelle
15 und an der Entladestelle 27 vorgesehen. Nach Bearbeitung eines Werkstücks wird
die Kette um ein Stück weiterbewegt, das etwas länger ist als der größte Abstand
zwischen zwei Anschlagpaaren; da bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Ladestation
26 und die Entladestation 27 verhältnismäßig nahe beieinander liegen, entspricht
der Weg der Kette jedes Mal etwa einem halben Umlauf. Damit wird sichergestellt,
daß die einzelnen Werkstücktaschen 19 jeweils bis zur nächsten Station mitgenommen
werden. Danach gleitet die Kette an den federnden Halterungen 21 durch. Während
des Transportes gleiten die Werkstücke auf einer Führungsbahn 28.
Zum
Anheben der Werkstücke 13 auf die Führungsbahn 28 dient eine hydraulische Hebevorrichtung
29, die aus einem Kolben 30 und einer an ihrem unteren Ende mit einer Haltelasche
31 versehenen Kolbenstange 32 besteht. Die Haltelasche 31 greift in die jeweilige
der auf den Stapeldornen 12 angebrachten Verschiebebüchsen 33 und hebt nach jedem
Bearbeitungsgang diese soweit an, bis das oberste Werkstück an. einer oberen Anschlagplatte
34 anstößt. Die Anschlagplatte 34 kann in vertikaler Richtung so verstellt werden,
daß die Werkstücks 13 bei gegebener Breite jeweils mit ihrer Unterseite gerade auf
die Höhe der Führungsbahn 28 angehoben werden.
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Zum Entladen der bearbeiteten Werkstücke auf einen von unbearbeiteten
Werkstücken inzwischen frei gewordenen Stapeldorn dient eine Absenkvorrichtung 35,
die im wesentlichen genauso aufgebaut ist, wie die Hebevorrichtung 29, jedoch keine
Anschlagplatte aufweist. Hebe- und Absenkvorrichtung arbeiten beim Werkstückweehsel
jeweils gleichzeitig aber gegenläufig, d. h. die Haltelasche der Absenkvorriehtung
35 wird jeweils um das gleiche Stück nach unten bewegt, wie die Haltelasche 31 der
Hebevorrichtung 29 nach oben bewegt wird.
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Anstelle der beschriebenen Hydraulikzylinder können auch Gewindespindeln
mit Spindelmuttern verwendet werden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Zahnrad-Wälzfräsmaschine
führt der Werktisch-Snhlitten 36 die Werkstückzustellbewegung aus. Die Magazintrommel
11 ist deshalb zusammen mit ihrer (nicht sichtbaren) Teileinrichtung auf einem (ebenfalls
nicht sichtbaren) Schlitten angeordnet, der auf einer Führungsbahn 37 verschiebbar
ist.. Der Schlitten der Magazintrommel 11. ist mit dem Werkstüektiach-Schlitten
36 der Fräsmaschine leicht lösbar gekoppelt. Führt dieser eine Horizontalbewegung
aus, -so wird die Trommel 11 mitgenommen, so daß keine Relativbewegung zwischen
diesen beiden Elementen auftritt. Zum Aus- -,
wechseln der Magazintrommel
11-wird ihr Schlitten ausgehängt und auf der Führungsbahn 37 in Fig. 1 nach rechts
herausgezogen. Dadurch kann in kürzester Zeit ein Magazin mit fertig bearbeiteten
Werkstücken gegen ein solches mit unbearbeiteten ausgewechselt werden.
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Bei einer Maschinenkonstruktion mit teststehendem Werkstücktisch wird
die Magazintrommel mit der Teileinrichtung fest verankert.
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Soll die Beschickungsvorrichtung auf Werkstücke mit einem anderen
Innendurchmesser umgestellt werden, so sind einfach die Stapeldorne 12 gegen solche
mit einem entsprechenden Querschnitt auszutauschen. Ändert sich die Breite der Werkstücke,
so ist die Anschlagplatte 34 an der Hebevorrichtung 29 in der Höhe zu verstellen.
Bei verändertem Außendurchmesser der Werkstücke 13 sind drei andere Werkstücktaschen
19 an die Halterungen 21 anzuschrauben. Ist der Außendurchmesser der neuen Werkstücke
so groß, daß diese auf den Stapeldornen 12 nicht mehr nebeneinander Platz haben,
so kann man entweder jeden zweiten Stapeldorn herausnehmen oder eine Magazintrommel
mit einer entsprechend geringeren Anzahl von Stapeldornen einsetzen. In beiden Fällen
mue auch die Teileinrichtung entsprechend verändert werden.
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Abschließend sind die einzelnen Funktionsschritte der erfindungsgemäßen
automatischen Beschickungsvorrichtung tabellarisch aufgeführt: 1. Werkstücktrommel
11 mit unbearbeiteten Werkstücken 13 auf den in der Zeichnung nach rechts ausgefahrenen
Schlitten-aufsetzen. Mindestens ein Stapeldorn muß dabei leer sein.
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2. Schlitten der Magazintrommel 11 an den Werkstücktisch-Schlitten
36 koppeln und die Magazintrommel
so drehen, daß der freie Stapeldorn
an der Entladestation 27 steht.
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3. Kolbenstangen mit Haltelaschen und Verschiebebüchsen 33 in die
Anfangsposition anheben. Der Werkstückstapel an der Ladestelle 26 wird dabei soweit
angehoben, daß die dort befindliche Werkstücktasche gefüllt wird. Die Verschiebebüchse
an der Entladestelle befindet sich aufnahmebereit in der obersten Stellung.
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4. Erstes Werkstück 13 manuell an der Bearbeitungsstelle 15 einspannen
und die Maschine 10 auf automatische Arbeitsweise schalten.
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5. Nach der Bearbeitung werden die Werkstücktaschen 19 durch die Transportkette
18 um jeweils eine Station weiterbefördert; und zwar wird die Werkstücktasche mit
dem unbearbeiteten Werkstück von der Ladestelle 26 zur Bearbeitungsstelle 15, die
Werkstücktasche mit dem bearbeiteten Werkstück von der Bearbeitungsstelle 15 zur
Entladestelle 27 und die leere Werkstücktasche von der Entladestation 27 zur Ladestation
26 bewegt.
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6. Anheben der Haltelasche 31 der Hebevorrichtung 29 bis das nächste
Werkstück an der Anschlagplatte 34 anstößt und gleichzeitiges Absenken der Absenkvorrichtung
35. Bearbeitung des neuen Werkstücks an der Bearbeitungsstelle 15. Dieser Vorgang
wiederholt sich so oft, bis der Stapeldorn an der Ladestelle geleert und derjenige
an der Entladestation gefüllt ist.
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7. Nach Abgabe des letzten Werkstücks vom Stapeldorn an der Ladestation
wird ein Kontakt ausgelöst, der
die Haltelaschen der Hebe- und der
Absenkvorrichtung in die unterste Stellung führt und die Magazintrommel im Uhrzeigersinn
um eine Teilung weiterdreht.
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B. Die Haltelaschen werden wieder in die unter drei beschriebene Anfangsstellung
zurückgeführt. Dadurch wird die Werkstücktasche an der Ladestation wieder gefüllt.
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Die Schritte 5 bis 8 wiederholen sich bis sämtliche Werkstücke 13
der Magazintrommel 11 bearbeitet sind und die Trommel eine volle Umdrehung ausgeführt
hat.