DE19855727A1 - Vorrichtung zum Nachschleifen von Werkzeugen für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Nachschleifen von Werkzeugen für Werkzeugmaschinen in einer CNC-gesteuerten Werkzeugschleifmaschine im auftragsbezogenen Nachschärfbetrieb, umfassend ein Magazin zur Lagerung der zu schleifenden bzw. geschliffenen Werkzeuge und einen programmgesteuerten Roboter zur Überführung der zu schleifenden Werkzeuge aus dem Magazin zur Werkzeugschleifmaschine und zur Überführung der geschliffenen Werkzeuge von der Werkzeugschleifmaschine in das Magazin, ist zur Ermöglichung des automatischen Abarbeitens von Werkzeugen unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Art vorgesehen, daß die zu schleifenden Werkzeuge (3) in dem Magazin (4) jeweils in einer Spannzange (12) mit Vorspannung angeordnet sind, wobei die Spannzangen (12) mit ihrer freien Stirnseite auf einer Leiste (9) positioniert sind.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Nachschleifen von Werkzeugen für Werkzeugmaschinen in einer CNC-gesteuerten Werkzeug­ schleifmaschine im auftragsbezogenen Nachschärfbetrieb umfassend ein Magazin zur Lagerung der zu schleifenden bzw. geschliffenen Werkzeuge und einen programmgesteuerten Roboter zur Überführung der zu schleifen­ den Werkzeuge aus dem Magazin zur Werkzeugschleifmaschine und zur Überführung der geschliffenen Werkzeuge von der Werkzeugschleifmaschine in das Magazin.

Es ist bekannt, für CNC-gesteuerte Nachschleifmaschinen Ladeeinrichtun­ gen vorzusehen, die den Personaleinsatz im Nachschärfbetrieb erheblich vermindern oder teilweise während des eigentlichen Nachschleifvorgangs entbehrlich machen. Für Nachschleifbetriebe, die auftragsbezogen kleine Chargen unterschiedlicher Werkzeuge nachschleifen müssen, sind aber sol­ che Systeme nicht geeignet, da sie eigentlich für die Werkzeugproduktion konzipiert und dementsprechend darauf ausgerichtet sind, nur Paletten mit Werkzeugen gleichen Schaftdurchmessers abzuarbeiten.

Andere bekannte Systeme ermöglichen die Abarbeitung unterschiedlicher Werkzeugarten, sind aber stückzahlbegrenzt und kostenintensiv.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß es möglich wird, Werkzeuge unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Art im mannfreien Betrieb nachzuschleifen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu schleifen­ den Werkzeuge in dem Magazin jeweils in einem Spannfutter mit Vorspan­ nung angeordnet sind, wobei die Spannfutter mit ihrer freien Stirnseite auf einer Leiste positioniert sind.

Ein Magazin besteht aus einer Mehrzahl derartiger nebeneinander angeord­ neter Leisten, wobei vorzugsweise mehrere derartiger Magazine vorgese­ hen sind, um während ein Magazin von dem Roboter abgearbeitet wird, ein anderes Magazin neu beschicken zu können und ein Magazin mit nachge­ schliffenen Werkzeugen leeren zu können.

Vorzugsweise sind die Leisten mit horizontalen Fachunterteilungen verse­ hen, welche eine Vorpositionierung der die zu schleifenden Werkzeuge tragenden Spannfutter ermöglichen. Der Roboter selbst ist mit einem Tast­ system ausgestattet, um die vorpositionierten Spannfutter mit den darin be­ findlichen Werkzeugen aufnehmen zu können.

Mit Vorteil weisen die Spannfutter einen Außendurchmesser von 32 mm entsprechend dem Durchmesser auf, welchen üblicherweise das Spannsy­ stem der Werkzeugschleifmaschine besitzt. Dementsprechend können Werkzeuge mit beliebig kleinerem Durchmesser in gleicher Weise verar­ beitet werden. Die Spannfutter sind vorteilhafterweise angefast, um einen sicheren Angriff der Greifarme des Roboters zu ermöglichen.

Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß die Spannfutter im Bereich ihres äußeren Bodens einen Ringkragen aufweisen, der beim automatischen Einschieben in die Werkzeugschleifmaschine als Positionieranschlag für den Roboter dient.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zei­ gen:

Fig. 1 eine blockschaltbildartige Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vor­ richtung und

Fig. 2 eine Ansicht eines Magazins mit nachzuschleifenden Werkzeugen.

In Fig. 1 ist eine Werkzeugschleifmaschine 1 dargestellt mit einem Spann­ futter 2 zur Aufnahme der zu schleifenden Werkzeuge 3.

Auf drei Werkzeug-Magazinen 4a, 4b und 4c sind die nachzuschleifenden und die nachgeschliffenen Werkzeuge, wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird, gelagert.

Ein PC 5 dient zur Programmierung des Schleifprogramms der Werkzeug­ schleifmaschine.

Ein 6-Achs-Roboter 6 mit Steuerschrank 7 und Doppel-Greifarm 8 dient dazu, zu schleifende Werkzeuge 3 aus den Magazinen 4 zu entnehmen, der Werkzeugschleifmaschine 1 zuzuführen und die geschliffenen Werkzeuge 3 wieder in das jeweilige Magazin 4 zurückzulegen.

In Fig. 2 ist ein Magazin 4 dargestellt, welches gebildet wird durch eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Leisten 9, welche durch horizontale Fachaufteilungen 10 in Fächer 11 unterteilt sind, wobei jedes Fach 11 ein Werkzeug 3 dieses vorpositionierend aufnimmt.

Jedes Werkzeug 3 ist in einer Spannzange 12 mit der der Spannzange 12 innewohnenden Vorspannung angeordnet. Die einzelnen Spannzangen 12 werden mittels einer Magnetleiste 13 in Position gehalten. Jede Spannzange 12 weist zur Erleichterung des Zugriffs des Greifarms 8 eine Anfasung 14 auf und ist mit einem beim Einschieben in die Werkzeugaufnahme 2 der Werkzeugmaschine 1 als Anschlag wirkenden Ringkragen 15 versehen.

Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich zusam­ menfassend wie folgt beschreiben:

Der Roboter be- und entlädt die Werkzeugschleifmaschine 1 über eine seitlich an der Maschine angebrachte und von dem Roboter 6 angesteuerte Tür und arbeitet ein Werkzeugmagazin ab, das aus drei Teil-Magazinen 4 mit einer Kapazität von je 64 Werkzeugen besteht. Ist ein Teil-Magazin 4 abgearbeitet, erfolgt ein automatischer, an die Software des Roboters 6 ge­ koppelter Wechsel der Teil-Magazine 4, so daß zu jedem Zeitpunkt ein Teil-Magazin gerade abgearbeitet wird und die anderen beiden jeweils zum manuellen Beladen bzw. Entladen zur Verfügung stehen. Für einen Über­ nacht-Betrieb können alle drei bestückten Teil-Magazine 4 hintereinander abgearbeitet werden, d. h. ohne Unterbrechung mannlos 192 Werkzeuge nachgeschliffen werden.

Die Greifzange 8 des Roboters 6 nimmt das zu schleifende Werkzeug 3, welches in der zugeordneten Spannzange 12 positioniert ist, an der Spannzange 12 auf, führt es in das Spannfutter 2 der Werkzeugschleifma­ schine 1 ein und schiebt anschließend nach, bis eine bündige Positionie­ rung erreicht ist. Das zu schleifende Werkzeug 3 wird hydraulisch einge­ spannt und der Tast- und Schleifprozeß automatisch gestartet, während sich der Roboter 6 bereits das nächste Werkzeug 3 holt. Ist das Werkzeug fertig geschliffen, öffnet sich wieder die seitliche Tür und der Roboter 6 zieht die Spannzange 12 mit dem fertig geschliffenen Werkzeug 3 aus dem Spann­ futter 2, dreht den Greifer 8 um 180° und führt ein neues, noch ungeschlif­ fenes Werkzeug 3 ein. Während dieses geschliffen wird, nimmt der Robo­ ter 6 bereits das nächste auf und legt das geschliffene Werkzeug auf dem freigewordenen Platz ab. Die Achsbewegungen des Roboters 6 werden nach einem sogenannten Teach-in-Verfahren programmiert und optimiert.

Die Vorprogrammierung der Magazin-Daten findet über einen PC statt, wobei eine Maske für die Parameterdaten der zu schleifenden Werkzeuge 3 vorgesehen ist, die für jedes Magazinfach 11 mit nur fünf verschiedene Daten das Werkzeug charakterisiert, wobei eingegeben werden die Nuten­ tiefe, die Schneidelänge, die ungefähre Einspannlänge, die Abträge und eine Identifikationsnummer über einen Schlüssel, der den ungefähren Durchmesser, die Schneidenzahl, die Stirngeometrie, die Bearbeitungsvari­ ante und den ausgewählten Schleifscheibensatz vorgibt. Die Datensätze eines Teil-Magzins 4 werden auf einen Server überspielt und von dort aus einzeln von der Software abgearbeitet, die den Datensatz und die fehlenden Werte aus der voreingestellten Datenbank und aus dem Meßergebnis des Tasters ergänzt.

Die Vorteile einer derartigen Vorrichtung bestehen im wesentlichen darin, daß ein zeitraubendes Vorsortieren und Kennzeichnen der zu schleifenden Kundenwerkzeuge entfällt, da Auftrag für Auftrag unabhängig von Durch­ messer und Werkzeugart abgearbeitet wird. Dies erhöht die Flexibilität und Schnelligkeit der Werkzeugschleiferei als Dienstleistungsbetrieb. Die Vor­ einstellung ist komfortabel und schnell, so daß dafür und für das Be- und Entladen der Magazine tagsüber nur ein Betreuungsaufwand von etwa 10 bis 20% der Arbeitszeit eines Mitarbeiters anfällt, so daß dieser im übrigen frei für andere Aufgaben ist und auch Pausenzeiten produktiv genutzt wer­ den können.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Nachschleifen von Werkzeugen für Werkzeugmaschi­ nen in einer CNC-gesteuerten Werkzeugschleifmaschine im auftragsbezo­ genen Nachschärfbetrieb umfassend ein Magazin zur Lagerung der zu schleifenden bzw. geschliffenen Werkzeuge und einen programmgesteuer­ ten Roboter zur Überführung der zu schleifenden Werkzeuge aus dem Ma­ gazin zur Werkzeugschleifmaschine und zur Überführung der geschliffenen Werkzeuge von der Werkzeugschleifmaschine in das Magazin, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schleifenden Werkzeuge (3) in dem Magazin (4) jeweils in einer Spannzange (12) mit Vorspannung angeordnet sind, wobei die Spannzangen (12) mit ihrer freien Stirnseite auf einer Leiste (9) positioniert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei­ sten (9) horizontale Fächer 11 aufweisen, welche eine Vorpositionierung der Spannzangen (12) ermöglichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzangen (12) einen Außendurchmesser von 32 mm entsprechend dem Durchmesser des Spannfutters (2) der Werkzeugschleifmaschine (1) auf­ weisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzangen (12) mit den eingespannten Werkzeugen (3) mittels einer Magnetleiste (13) in Position gehalten werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzangen (12) zur Erzielung eines sicheren Angriffs der Greifarme (8) des Roboters (6) angefast sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzangen (12) im Bereich ihres äußeren Bodens einen Ringkragen (15) aufweisen, der beim automatischen Einschieben in die Werkzeugschleifma­ schine als Positionieranschlag für den Roboter dient.