DE1652738A1

DE1652738A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Vorschub von Stangenmaterial

Info

Publication number: DE1652738A1
Application number: DE19681652738
Authority: DE
Inventors: Shtepan Bloudiczek; Antonin Pleva
Original assignee: ZD Y PRZESNEHO STROJIRENSTVI
Current assignee: ZD Y PRZESNEHO STROJIRENSTVI
Priority date: 1967-01-07
Filing date: 1968-01-02
Publication date: 1971-04-08
Also published as: GB1217072A; AT276899B

Description

Zavody presneho strojirenstvi, Gottwaldov, narodni podnik,

G-ottwaldov.

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Vorschub von

Stangenmaterial.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Vorschub von Stangenmaterial zur Verarbeitung zu Werkstücken auf einer Werkzeugmaschine, die mit einem schaltbaren Werkzeugträger ausgestattet ist, beispielsweise einem Revolverkopf und einer Greifvorrichtung, mittels welcher bei Durchführung dieses Verfahrens die zu bearbeitende Iiiaterialstange ergriffen und aus dem V/erkttückspanner der Werkzeugmaschine auf die festgelegte se ausgezogen wird.

Bin automatischer Vorschub von Stangenwaterial wird bei bekannten Werkzeugmaschinen derart durchgeführt, daß die Stange durcii den Werkstücivspanner entweder mittels einer Voi-^chubsparmzange uder einer Druckstange durchgeschoben wird, wozu eine verhältnismäßig komplizierte und teuere

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Einrichtung erforderlich ist. Die zu verarbeitende Stange wird also durch den offenen Werkstückspanner in den .Arbeitsraum "bis zu einem Anschlag geschoben, der die Länge des freien Stangenabschnittes, aus dem das Werkstück mittels der Werkzeuge gefertigt werden soll, begrenzt. Dieses Verfahren findet bei der mehrzahl von halbautomatischen und automatischen Ein- und jüehrspindeldrehbänken Verwendung. Bei anderen Mehrspindeldrehbänken ist eine weitere Möglichkeit des Vorschubes von Stangenmaterial bekannt geworden, bei der eine besondere ausschiebbare Reitstockpinole mit Greifer verwendet wird, die gegenüber einer der Arbeitsspindeln der Werkzeugmaschine angeordnet ist, wobei der Greifer die Materialstange an dem aus dem Werkzeugspanner herausragenden Ende ergreift und nach dessen Lösung dieselbe in den Arbeitsraum um eine derartige einstellbare Länge hinüberzieht, wie sie zur fertigung des gewünschten Werkstückes nötig ist. Ein Nachteil dieser Art des Vorschubes besteht darin, daß die Bewegung der ausschiebbaren Reitstockpinole und deren Greifers einen besonderen Antrieb erforderlich macht - beispielsweise ein komplettes hydraulisches System samt Arbeitszylindern zur Betätigung der Bewegungen des Greifers und seiner Greifbacken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum automatischen Vorschub von Stangenmaterial unter Verwendung an der Werkzeugmaschine bestehender Antriebe mit

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einfachen Kitteln zu entwickeln und eine einfache Greifvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, welche ihre Bewegung vonjder !Bewegung von der Werkzeugmaschine selbst ableitet.

Der ü-rundgedanke der Erfindung besteht darin, sowohl den Vorschub von Stangenmaterial, bei dem die Uaterialstange an dem aus dem werkstückspanner in den Arbeitsraum der iüaschine herausragenden Ende ergriffen und aus dem geöffneten \7erkstückspanner um eine festgelegte Länge ausgezogen wird, als auch die Betätigung der ü-re if vorrichtung vermittels Leerbewegungen des Werkzeugträgers erfolgen zu lassen.

Dieses Verfahren der Erfindung lässt sich durch eine Vorrichtung verwirklichen, bei der mit Greifschneiden versehene Bacicen über Hebel mit axialverschiebbaren Führungsblöcken in Verbindung stehen, in welchen abgefederte, radi- I al ausschiebbare Fallklinken mit Zähnen für den Eingriff mit der Stirnfläche eines abgesetzten Schaftes vorgesehen sind, der einerseits gegen den elastischen Druck in der axialen Führung des körpers dieser Vorrichtung und andererseits in einer feststehenden mit dem Körper verbundenen und mit abgeschrägten Flächen zur Unterbrechung des Eingriffes dieser Fallklinken mit dem verschiebbaren Schaft versehenen hülse angeordnet ist, wobei zwischen den Führungsblöcken und einer in den Hohlraum des Spannzapfens einge-

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fügten leder ein schwenkbares verschiebbares Zwischenglied gelagert ist.

Ein anderes Erfindungsmerkmal besteht darin, daß eine jede ihrer Greifbacke«vermittels eines Hebels mit einem selbständigen, von den anderen unabhängigen Führungsblock verbunden ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß der Körper der ü-re if vorrichtung im Spannzapfen verdrehbar angeordnet ist.

Die Vorteile dieser Erfindung bestehen insbesondere darin, daß zum Vorschub des Stangenmaterials in den Arbeiteraum der Werkzeugmaschine um die festgelegte Länge die Leerbewegungen des Werkzeugträgers verwendet werden, so daß einerseits die bekannte ausschiebbare Reitstockpinole samt Betätigungsmechanismus und andererseits das Verwenden von Anschlägen zur Festlegung der Vorschublänge der j^aterialstange und von Mechanismen zur Ausführung der bchwenkbewegungen dieser Anschläge entfallen.

Die Greifvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Vorschub von Materialstangen weist Vorzüge auf, die einerseits in ihrer Einfachheit und andererseits in der automatischen Betätigung ihrer Greifbacken direkt

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durch die Bewegungen des Werkzeugträgers, in welchem dieses Werkzeug eingespannt ist, bestehen, so daß keine weiteren Betätigungsmechanismen erforderlich sind. Die Anordnung des schwenkbaren verschiebbaren Zwischengliedes zwischen den Führungen und den abgefederten Fallklinken und dem Spannzapfen dieses Werkzeuges ermöglicht ein zuverlässiges Ergreifen sogar einer Materialstange mit größeren Abweichungen von der idealen geometrischen Gestalt, so daß die Greifvorrichtung sowohl mit genau gezogenen, als auch gewalzten Materialstangen zuverlässig arbeitet.

Das Wesen der Erfindung ist an in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Grundriß des schaltbaren v/erkzeugträgers in einer Ausführung als Bevolverkopf mit eingespannter Greifvorrichtung mit dem ergriffenen Ende einer Materialstange;

Pig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführung der Greifvorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Pig. 2;

Pig. 4 eine Stirnansicht der Greifvorrichtung von der Seite der Greifbacken;

Pig. 5 einen Längsschnitt der Greifvorrichtung; Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 5j

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Pig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie C-O in Pig. 5| Fig. 8 einen teilweisen Längsschnitt einer weiteren Ausführung der Greifvorrichtung.

Eine Materialstange 1 (Pig. 1), welche nach dem Abstechen des fertigen Werkstückes durch den Abstechdrehmeißel 2 des Quersupportes 3 in einer Länge von etlichen Millimetern aus dem Werkstückspann er 4 hervorragt, wird noch vor dem Lösen durch das Spannfutter von den Backen 5 einer im schaltbaren Werkzeugträger 6 eingespannten Greifvorrichtung H" ergriffen. Der Werkzeugträger 6 ist in Pig. 1 als Revolverkopf dargestellt, lach dem Lösen im Werkstückspanner 4 wird die Materialstange 1 sodann aus dem Werkstückspanner 4 teilweise durch den Rückschub des Werkzeugträgers 6 um eine zur Fertigung eines Werkstückes benötigte Länge herausgezogen. Es wird hier also zum Vorschub der Materialstange 1 die Leerbewegung des Werkzeugträgers 6 ausgenutzt, so daß besondere Greif- und Vorschubmechanismen als auch besondere Anschläge entfallen können| da die Bewegungslänge der Werkzeugträger auf halbautomatischen und automatischen Werkzeugmaschinen leicht und sicher eingestellt werden kann·

Die bei dem Vorschub der Materialstange 1 verwendete Greifvorrichtung i\i besteht im wesentlichen aus einem Körper 7 und einem Spannzapfen 8. Bei der Greifvorrichtung nach Iig.2 sind der Körper 7 und der Spannzapfen 8 gegeneinander zen-

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triert und durch Schrauben 9 zusammengehalten, während bei der Greifvorrichtung gemäß Pig. 5 diese beiden ieile in einem einzigen Stück ausgeführt sind. In der in Pig. gezeigten Ausführung ist der -Körper 7 innerhalb des Spannzapfens 8 in Wälzlagern gelagert, und zwar dem Querkugellager 10 und dem Axialkugellager 11.

Im Körper 7 der Greifvorrichtung N sind mit Schneiden 12 versehene Greifbacken 5 angeordnet, vermittels welcher das aus dem Werkstückspanner 4 hervorragende Ende der Materialstange 1 (Pig. 1) ergriffen und in den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine hinübergezogen wird. Diese Greifbacken 5 sind über Hebel 13 (Pig. 2 und 5) mit Pührungsblöcken 14 verbunden, die innerhalb des Körpers 7 verschiebbar sind, und zwar senkrecht zu den Achsen der Zapfen 15 dieser Hebel 13· In der Ausführung gemäß Pig. 2 sind die Backen 5 mit den Hebeln 13 vermittels Schiebeblöcken 16 verbunden, auf welchen die Backen 5 mittels Peder und Nut und Schrauben 17 befestigt sind, m dieser Ausführung weisen die Backen 5 je vier Schneiden 12 in verschiedenen Abständen von der Achse der Schrauben 17 auf, so daß dieselben durch bloßes Lösen der Schraube 17 bei Winkelverdrehung um diese Schraube herum durch Wiedereinsetzen der Peder in die Nut und Anziehen der Schraube 17 verschiedenen Durchmessern bzw. Querschnitten der Materialstange 1 angepasst werden können. In dem Ausführungsbeispiel der Pig. 5 sind die Backen 5 direkt an diesen Hebeln 13 ausgebildet.

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Für die verschiebbaren Führungsblöcke 14 sind im Körper 7 der Vorrichtung Hutenführungen vorgesehen, die von aussen her durch Leisten 18 abgedeckt sind (Pig. 2 bis 7) und am Körper 7 mittels nur mit Achsen veranschaulichten Schrauben 19 gehalten werden. Ähnliche Leisten 20 (Fig. 4), die am Körper 7 mittels Schrauben 21 befestigt sind, sind zum Abdecken der !Führungen der Schiebeblöcke 16 (Fig. 2) der Greifbacken 5 verwendet. In diesen verschiebbaren Führungsblöcken 14 sind quer zu ihren Verschiebebahnen radial ausschiebbare, abgefederte Fallklinken 22 mit Zähnen 23 für den Eingriff mit der Stirnfläche 24 des abgesetzten Schaftes 25 angeordnet. Die Elastizität dieser Fallklinken 22 ist durch die Federn 26 (Fig. 2,3,5,6), die auf diese Fallklinken 22 in Zentralrichtung einwirken, gewährleistet. Der abgesetzte Schaft ist einerseits in der Axialführung 27 (Fig. 2,6,7) des Körpers 7 und andererseits in der mit dem Körper 7 und mit abgeschrägten Flächen 29 versehenen Hülse 28 (Fig. 2,5) zur Unterbrechung des Eingriffes der Fallklinken mit dem verschiebbaren Schaft 25 angeordnet.

Bei der Ausführung der Greifvorrichtung Ή gemäß Fig. 2 sind die verschiebbaren Führungsblöcke 14 in selbständigen, in einer kreisförmigen öffnung 31 (Fig. 3) des Körpers 7 geführten Führun^ssegmenten 30 (Fig. 2,3) angeordnet, wobei dieselben gegen eine gegenseitige Verdrehung mit am Körper 7 mittels Schrauben 33 befestigten Längsfedern

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gesichert sind. Demgegenüber sind bei der in Pig. 5 gezeigten Ausführung die Führungsblöcke 14 lediglich in im Körper 7 vorgesehenen Nuten gelagert, in welchen dieselben gut geführt werden. Jeder Führungsblock 14 ist hierbei mit seiner abgeschrägten Fläche 14'am längeren Arm des Hebels 13 der Greifbacke 5 abgestützt. TJm bei dieser Ausführung eine dauernde Berührung dieser Hebel 13 mit den Führungsblöcken 14 zu gewährleisten, werden die längeren ^ Arme der Hebel 13 gegen die abgeschrägten Flächen 14'der Führungsblöcke 14 durch die Federn 34 gedruckt.

Diese Ausführungen der Führungsblöcke 14 und deren Verbindung mit den Greifbacken 5 sind dadurch gekennzeichnet, daß jede der Greifbacken 5 mittels des Hebels 13 mit dem selbständigen, von den anderen unabhängigen Führungsblock verbunden ist, was insbesondere bei Verarbeitung einer gewalzten Materialstange 1, die größere Abweichungen in ihrer geometrischen Gestalt und größere Unregelmäßigkeiten als '

eine Stange aus einem genau gezogenen Material aufweist, wichtig ist. Es wird dadurch also gewährleistet, daß die Backen 5 die Materialstange 1 jeweils zuverlässig und gleich stark ergreifen können.

Zwischen den Führungsblöcken 14 und dem Spannzapfen 8 ist ein schwenkbares verschiebbares Zwischenglied 35 (Fig.2,5,7) angeordnet, auf welches die Feder 36 drückt, um eine dauernde Berührung dieser Teile zu gewährleisten. Die Schwenkbar-

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keit des Zwischengliedes 35 ist einerseits durch ein größeres. Spiel in seiner Führung und andererseits durch eine Abrundung seiner Berührungsflächen mit den Führungsblöcken 14 gewährleistet. Die Feder 36 ist mittels einer im Deckel 38 des Spannzapfens 8 eingeschraubten Schraube 37 einstellbar.

Der verschiebbare abgesetzte Schaft 25 wird dauernd durch eine oder mehrere Federn 39 aus der Hülse 28 ausgedrückt, d.i. gegen die Stirn des Endes der Materialstange 1, welches aus dem Werkstüelcspanner 4 in den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine herausragt. Der Hub des Schaftes 25 unter Einwirkung der Federn 39 wird bei der Ausführung gemäß Fig. 2 durch die Stirn 25' seines vorderen Absatzes und in der in Fig. 5 gezeigten Ausführung durch den Kopf einer mit seiner dem Spannzapfen 8 zugewandten Stirn eingeschraubten Schraube 40 begrenzt. Bei dieser Ausführung wird die Hülse 28 durch Gleitsteine 41 (Fig. 7) gehalten, die mit ihren Flanschen am Körper 7 befestigt sind.

Die Ausführung gemäß Fig. ö unterscheidet sich im wesentlichen nicht von den beschriebenen Ausführungsbeispielen. Der Körper 7 ist jedoch im Spannzapfen 8 verdrehbar, so daß bei einer derart ausgelegten Greifvorrichtung die Materialstange 1 auch während der Drehung der Spindel samt Werketückspanner 4 ergriffen und vorgeschoben werden kann. Es iüt daher nicht notwendig, den vollen Stillstand der

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bpindel abzuwarten, wodurch die Auslastung der Maschine erhöht wird. Mt dieser Ausführung ergeben sich allerdings verschiedene notwendige Adaptationen, welche - insofern sie im einseinen nicht beschrieben worden sind - aus 8 klar ersichtlich sind.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Die greifvorrichtung K ist in richtiger Stellung im Werkzeugträger 6 eingespannt. Hierbei ist der unter Dr_Auck der ledern 39 stehende abgesetzte Schaft 25 auf die größtmögliciie abgesetzte Länge aus dem Körper 7 ausgeschoben, d.i. gegen die Materialstange 1. Gleichzeitig verschiebt die Feder 36 über das Zwischenglied 35 die IHihrungsblöcke 14 in derselben liichtung, in welcher der abgesetzte Schaf*: 25 ausgesehoben worden ist. Demzufolge sind die Greifbacken 5 auf ihr Maximum geklemmt. Die Yorderstirn 25'' dieses schaftes 25 lüPig. 2,5) ist hierbei erheblich vor die Kanten der ü-reifbacken 5 vorgeschoben.

Sobald das vorher aus der Materialstange 1 gefertigte Werkstück abgestochen ist, verschiebt sich der Werkzeugträger gegen den Werkstückspanner 4 um ein solches Haß heran, daß die Greifbacken 5 die Stange 1 an dem die Stirn des Werkstück spanne rs 4 überragenden Ende ergreifen können. Bei dieser Bewegung stößt zunächst die Stirn 25 " des verschieb-

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baren Schaftes 25 auf die Stirn der Stange 1 auf, so daß dieser zum Stillstand gebracht wird. Bei der fortschreitenden Torwärtsbewegung des Y/erkzeugtr£gers 6 wird der Schaft 25 eigentlich nach rückwärts gedrückt, d.i. gegen die Wirkung der Federn 39, die so zusammengedrückt werden. Da das vorhergehende Ausschieben des Schaftes 25 das Einklinken der Zähne 23 der Fallklinken 22 hinter die Stirnfläche des Schaftes 25 ermöglicht hat, verschieben sich die Fallklinken 22 mit ihren Zähnen 23 auf dem im Durchmesser kleineren ieil des Schaftes 25, bis die Stirnfläche 24 auf diese Zähne 23 zum Aufliegen kommt. Wenn, dies vollzogen ist, beginnen sich durch den Eingriff dieser stirnfläche 24 mit den Fallklinken 22 auch die Führungsblöcke gegen den Druck der Feder 36 zu verschieben, so daß die Greifbacken 5 sich zu öffnen beginnen. Die Vorwärtsbewegung des Werkzeugträgers 6 hält noch an, bis die Fallklinken 22 auf die abgeschrägten Flächen 29 der feststehenden Hülse 28 auffahren, die den Eingriff derselben mit der Stirnfläche des Schaftes 25 unterbricht. Im Augenblick der Unterbrechung dieses Eingriffes wirft die zusammengedrückte Feder 36 das Zwischenglied 35 zusammen mit den Führungsblöcken 14 vorwärts, so daß die Greifbacken 5 mit ihren Schneiden 12 in die zu ergreifende Materialstange 1 eingeschnitten sind. Der Hub des Werkzeugträgers 6 auf den w'erkstückspanner 4 zu ist derart eingestellt, daß die Schneiden 12 der G-reifbacken 5 sich in einem Abstand von 1 bis 2 mm hinter der Stirn der Materialstange 1 einschneiden. Dieser

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Abstand bleibt jedoch immer der gleiche, solange sich der Hub des Werkzeugträgers 6 nicht ändert.

Zu gleicher Zeit erhält der Werkstüekspanner 4 einen Impuls zum Lösen der Materialstange 1 und der Werkzeugträger 6 einen Impuls zur Rückbewegung um ein Maß, das der zur Fertigung des Werkstückes nötigen Länge der Materialstange 1 entspricht. Sobald der V/erkzeugträger zum Stehen gebracht worden ist, spannt der Werkstüekspanner die Materialstange wieder ein und der Werkzeugträger 6 setzt sich, wieder in Rückbewegung vom Werkstüekspanner 4 ab. Nachdem die Greifbacken 5 mit ihren Schneiden 12 in die Materialstange 1 eingeschnitten sind und die Stange 1 vom Werkstüekspanner 4 festgehalten wird, schürfen die Schneiden 12 vom Ende der Stange 1 an der Stelle ihres Einschneidens Späne ab. Sobald sich die Sehneiden 12 bei der Rückbewegung von der Oberfläche der Liaterialstange 1 abziehen, nehmen die Schneiden 12 selbst und der Schaft 25 ihre bereits beschriebene ' Ausgangsstellung wieder ein. Der Werkzeugträger 6 nimmt sodann seine Arbeitsstellungen ein, wodurch, er die einzelnen in ihm eingespannten Werkzeuge in Tätigkeit setzt und so aus dem teilweise herausgezogenen Teil der Materialstange 1 das Werkstück erzeugt. Sobald das Werkstück fertig und abgestochen ist, wird die Greifvorrichtung wieder in Tätigkeit gesetzt.

Durch, das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsge-

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mäße Vorschubvorrichtung werden die "bisher zu diesem Zwecke verwendeten Verfahren und Mechanismen wesentlich vereinfacht und können insbesondere bei programmgesteuerten V/erkzeugmaschinen, wo die Bewegungen des Werkzeugträgers leicht und genau einstellbar sind, Verwendung finden.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zum automatischen Vorschub von Stangenmaterial zur Verarbeitung zu Werkstücken auf mit einem schaltbaren Werkzeugträger ausgestatteten Werkzeugmaschinen, bei dem die Materialstange an dem aus einem Werkstückspanner in den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine herausragenden Ende ergriffen und um eine festgelegte Arbeitslänge aus dem gelösten Werkstückspanner herausgezogen wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ergreifen und teilweise Herausziehen der Materialstange (1 ) sowie die Betätigung der G-re if vorrichtung durch Leerbewegungen des Werkzeugträgers (6) vollzogen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

1 für schaltbare Y/erkzeugträger, (

dadurch gekennzeichnet,

daß ihre mit Schneiden (12) versehenen Greifbacken (5) mit mit Hebeln (13) mit axial verschiebbaren iührungsblöcken (H) verbunden sind, in welchen abgefederte, radial ausschiebbare Einfallklinken (22) mit Zähnen (23) zum Eingriff mit der Stirnfläche (24) eines abgesetzten Schaftes (25) angeordnet sind, welcher einerseits gegen den elastischen Druck in der axialen !Führung (27) des Körpers (7) dieser Vorrichtung, andererseits in einer

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feststehenden, mit dem Körper (7) der Vorrichtung verbundenen, mit abgeschrägten Flächen (29) zur Unterbrechung des Eingriffes dieser Einfallklinken (22) mit dem verstellbaren Schaft (25) versehenen Hülse (28) verschiebbar ist, wobei zwischen den Piihrungsblöcken (14) und einer in den Hohlraum des Spannzapfens (8) eingelegten Feder (36) ein schwenkbares und verschiebbares Zwischenglied (35) eingefügt ist.

3· Torrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine jede ihrer Greifbacken (5) vermittels eines Hebels (13) selbständig mit dem von anderen unabhängigen Führungsblock (14) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß ihr Körper (7) im Spannzapfen (8) verdrehbar angeordnet ist.

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