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Die Erfindung betrifft eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und/oder Entladen einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Bearbeitungsraums einer Werkzeugmaschine, sowie eine Werkzeugmaschine mit einer derartigen Werkstückhandhabungsvorrichtung.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden dazu verwendet, Werkstücke den Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung zuzuführen und die Werkstücke nach der Bearbeitung wieder von den Werkzeugmaschinen zu entnehmen und dadurch die Werkzeugmaschine zu entladen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und/oder Entladen einer Werkstückmaschine sowie eine mit einer solchen Werkstückhandhabungsvorrichtung ausgestattete Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit denen sich kürzere Be- und Entladezeiten realisieren lassen.
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Zur Lösung der Aufgaben wird zunächst eine Werkstückhandhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den Mitteln und Merkmalen des ersten unabhängigen Schutzanspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgaben wird somit insbesondere eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine vorgeschlagen, die zumindest einen Greifer mit Greiferbacken aufweist, der zur Übergabe eines gegriffen Werkstücks an eine Werkzeugmaschine in eine Übergabeposition der Werkstückhandhabungsvorrichtung bewegbar ist, und wobei die Greiferbacken, insbesondere durch eine Winkelbewegung, aus einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegbar sind, in der die Greiferbacken außerhalb eines Bearbeitungsraums der Werkzeugmaschine angeordnet sind. Unter Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine kann ein Arbeitsbereich verstanden werden, innerhalb dessen zumindest ein Werkzeug der Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks bewegbar ist und/oder bewegt wird.
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Vorzugsweise ist die Werkstückhandhabungsvorrichtung so eingerichtet, insbesondere programmiert, dass der Greifer während der Bearbeitung des Werkstücks in der Übergabeposition verweilt. Auf diese Weise ist es möglich, den Greifer in der Übergabeposition der Werkstückhandhabungsvorrichtung an der Werkzeugmaschine zu belassen, bis das Werkstück fertig bearbeitetet ist und der Werkzeugmaschine wieder entnommen werden muss. Dadurch, dass die Greiferbacken des zumindest einen Greifers der Werkstückhandhabungsvorrichtung aus dem Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine bewegt werden können, ohne den Greifer jedoch aus der Übergabeposition zu bewegen, können sich die Zeiten zum Laden und Entladen der Werkzeugmaschine verkürzen lassen. Insbesondere ist es nun möglich, das fertigbearbeitete Werkstück ohne eine erneute Positionierung des Greifers in die Übergabeposition nur durch Bewegung der Greiferbacken in ihre Schließstellung, in der sie das Werkstück greifen können, aus dem Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine zu entnehmen. Dies kann vergleichsweise schnell geschehen, so dass die Be- und Entladezeiten durch Verwendung der Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und/oder Entladen reduziert werden können.
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Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Werkstückhandhabungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die die Mittel und Merkmale des zweiten unabhängigen Schutzanspruchs aufweist, der auf eine derartige Werkstückhandhabungsvorrichtung gerichtet ist. Insbesondere wird zur Lösung der Aufgabe somit eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine vorgeschlagen, die einen Revolver umfasst, an dem zumindest zwei Greifer angeordnet sind, wobei der Revolver zur Positionierung der Greifer zwischen einer ersten Übergabeposition und einer zweiten Übergabeposition der Werkstückhandhabungsvorrichtung um eine Rotationssachse drehbar ist, wobei die Greifer in der ersten Übergabeposition mit Werkstücken bestückbar sind, um wobei die Werkstücke in der zweiten Übergabeposition mit den Greifern zur Bearbeitung an eine Werkzeugmaschine übergebbar sind.
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Ähnlich wie ein Rundtaktisch wird somit ein Revolver mit zumindest zwei daran angeordneten Greifern zur Beladung und zur Entladung einer Werkzeugmaschine verwendet. Durch die Verwendung zumindest zweier Greifer an einem Revolver ist die Bestückung der Werkzeugmaschine mit einem zu bearbeitenden Werkstück ohne eine Leerhub eines Greifers möglich. Während der eine der zumindest zwei Greifer an der Werkzeugmaschine in der der Werkzeugmaschine zugeordneten zweiten Übergabeposition verweilen kann, bis das Werkstück von der Werkzeugmaschine fertigbearbeitetet wurde, kann der zweite an dem Revolver angeordnete Greifer bereits ein weiteres zur Bearbeitung an der Werkzeugmaschine vorgesehenes Werkstück aufnehmen.
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Durch eine Bewegung des Revolvers um seine Rotationssachse kann der zuvor an der ersten Übergabeposition mit einem zu bearbeitenden Werkstück bestückte andere Greifer, in die zweite Übergabeposition an der Werkzeugmaschine bewegt werden. Gleichzeitig wird der andere Greifer zusammen mit dem fertig bearbeiteten Werkstück aus der zweiten Übergabeposition, entfernt. Wie bereits zuvor ausgeführt wurde, lassen sich somit Leerhübe der Greifer vermeiden. Dadurch sind kürzere Ladezeiten realisierbar. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Greifer der gemäß dem zweiten unabhängigen Schutzanspruch ebenfalls Greiferbacken aufweisen können, die, insbesondere durch eine Winkelbewegung, aus einer Schließstellung in eine Offenstellung bewegt werden können, in der die Greiferbacken außerhalb eines Bearbeitungsraums der Werkzeugmaschine angeordnet sind.
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Zur Lösung der Aufgabe wird somit auch eine Werkstückhandhabungsvorrichtung vorgeschlagen, die die Merkmale der beiden unabhängigen Schutzansprüche miteinander kombiniert.
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Sämtliche der zuvor erläuterten Vorrichtungen können beispielsweise als Rundtaktvorrichtungen ausgebildet sein. Insbesondere bei der Werkstückhandhabungsvorrichtung, die zumindest zwei Greifer aufweist, die beispielsweise an einem Revolver ausgebildet oder angeordnet sein können, können die Greifer der als Rundtaktvorrichtung ausgebildeten Werkstückhandhabungsvorrichtung, beispielsweise über den Revolver, starr miteinander gekoppelt sind. Auf diese Weise werden die Greifer zwischen den Übergabepositionen gekoppelt, d.h. simultan und/oder getaktet bewegt.
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Zwei benachbarte Übergabepositionen der Werkstückhandhabungsvorrichtung können dabei im selben Winkelabstand um die Rotationsachse des Revolvers versetzt zueinander angeordnet sein wie zwei benachbarte Greifer des Revolvers. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass an jeder der zwei benachbarten Übergabepositionen gleichzeitig jeweils einer der zumindest zwei Greifer der Werkstückhandhabungsvorrichtung angeordnet sein kann. Die zwei benachbarten Übergabepositionen können beispielsweise die zuvor erwähnte erste Übergabeposition und die zweite Übergabeposition sein, die im Zusammenhang mit der Werkstückhandhabungsvorrichtung gemäß dem zweiten unabhängigen erläutert wurden.
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Besonders bevorzugt sind die Greifer und/oder die Übergabepositionen gleichmäßig verteilt um die Rotationsachse des Revolvers angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die Greifer zwischen den Übergabestationen bei vorgegebener Taktzeit mit konstanter Geschwindigkeit bewegen zu können. Dies kann die Be- und Entladung einer Werkzeugmaschine mit Werkstücken vereinfachen. Zudem kann so sichergestellt werden, dass die Greifer analog zu einem von den Übergabepositionen vorgegebenen Raster angeordnet sind. Somit kann also jeder Übergabeposition jeweils ein Greifer zugeordnet sein. Dies begünstigt ebenfalls die Vermeidung von Lehrhüben.
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Um die Greiferbacken zuverlässig aus einem Bearbeitungsraum einer Werkzeugmaschine bewegen zu können, wenn sich der Greifer in der der Werkzeugmaschine zugeordneten Übergabeposition befindet, kann es vorteilhaft sein, wenn die Greiferbacken einen Öffnungswinkel von 90° bis 270°, vorzugsweise einen Öffnungswinkel von 180° aufweisen. Auf diese Weise können die Greiferbacken in Öffnungsstellung ausreichend weit voneinander entfernt sein, um so ausreichend Platz für die Bearbeitung des Werkstücks innerhalb des Bearbeitungsraums der Werkzeugmaschine freizumachen. So lassen sich Kollisionen eines zur Bearbeitung der Werkstücke verwendeten Werkzeugs innerhalb des Bearbeitungsraums der Werkzeugmaschine mit den Greiferbacken des Greifers vermeiden, ohne den Greifer aus der der Werkzeugmaschine zugeordneten Übergabeposition entfernen zu müssen.
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Bei einer Ausführungsform der zuvor erläuterten Vorrichtungen ist vorgesehen, dass diese beispielsweise fünf oder sechs Greifer aufweist.
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Die Werkstückhandhabungsvorrichtung kann zumindest eine weitere Übergabeposition insbesondere zur Abgabe bearbeiteter Werkstücke an einen nachgelagerten Prozessschritt, zum Beispiel an eine nachgelagerte Fördervorrichtung aufweisen.
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Bei einer anderen Ausführungsform werden die fertigbearbeiteten Werkstücke an der ersten Übergabeposition, in der die Greifer zunächst mit zu bearbeitenden Werkstücken bestückt werden können, von den Greifern auch wieder abgegeben.
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Bei einer Ausführungsform der zuvor erläuterten Vorrichtungen ist vorgesehen, dass der zumindest eine Greifer eine Greiferbasis aufweist, an der seine Greiferbacken schwenkbar gelagert sind. Dabei können Schwenkachsen der Greiferbacken vorzugsweise parallel zu der Rotationsachse des Revolvers ausgerichtet sein.
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Zur Lösung der Aufgabe wird schließlich auch eine Werkzeugmaschine mit einer Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen der Werkzeugmaschine vorgeschlagen, die die Merkmale eines der auf eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine gerichteten Schutzansprüche aufweist.
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Bei einer Ausführungsform der Werkzeugmaschine kann diese eine Werkstückspannvorrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, ein mit einem Greifer der Werkstückhandhabungsvorrichtung in einem Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine bereitgehaltenes Werkstück zur Bearbeitung aufzuspannen.
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Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Greiferbacken des in Übergabeposition an der Werkzeugmaschine verweilenden Greifers während der Bearbeitung des Werkstücks aus dem Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine bewegt werden, insbesondere aus dem Bearbeitungsraum durch eine Winkelbewegung geschwenkt werden.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer Werkzeugmaschine die eine Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen eines Bearbeitungsraums der Werkzeugmaschine umfasst.
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Die einzige Figur zeigt eine im Ganzen mit 100 bezeichnete Werkzeugmaschine. Die Werkzeugmaschine 100 ist mit einer im Ganzen mit 200 bezeichneten Werkstückhandhabungsvorrichtung zum Be- und Entladen der Werkzeugmaschine 100 ausgestattet. Noch unbearbeiteten Werkstücke 5 werden mithilfe der Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 in einen Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 eingebracht. Dadurch wird die Werkzeugmaschine 100 mit den Werkstücken 5 beladen. Nach erfolgter Bearbeitung der Werkstücke 5 werden diese als bearbeitete Werkstücke 8 mithilfe der Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 aus dem Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 entnommen, die Werkzeugmaschine 100 also entladen.
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Die Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 weist insgesamt sechs Greifer 2 auf. Die Greifer 2 haben jeweils zwei Greiferbacken 10. Zur Übergabe eines Werkstücks 5 können die Greifer 2 in eine Übergabeposition 6 an dem Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 bewegt werden. Die Greiferbacken 10 können durch eine Winkelbewegung aus einer Schließstellung in eine Offenstellung 7 bewegt werden, in der die Greiferbacken 10 außerhalb des Bearbeitungsraums 9 der Werkzeugmaschine 100 angeordnet sind. Auf diese Weise kann der jeweilige Greifer 2 während der Bearbeitung des Werkstücks 5 an der der Werkzeugmaschine 100 zugeordneten Übergabeposition 6 verweilen, ohne dass seine Greiferbacken 10 störend in den Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 ragen.
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Die Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 weist einen Revolver 1 auf. An diesem Revolver 1 sind die insgesamt sechs Greifer 2 der Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 angeordnet. Der Revolver 1 kann zur Positionierung der Greifer 2 zwischen einer ersten Übergabeposition 4 und der zweiten Übergabeposition 6 um eine Rotationsachse gedreht werden.
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Die Greifer 2 werden in der ersten Übergabeposition 4 mit zu bearbeitenden Werkstücken 5 bestückt. Die Werkstücke 5 werden in der zweiten Übergabeposition 6 mithilfe der Greifer 2 an die Werkzeugmaschine 100 und hier in den Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 übergeben.
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Die Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 ist als Rundtaktvorrichtung ausgebildet. Die beiden Übergabepositionen 4 und 6 sind dabei im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet, wie zwei durch einen Greifer 2 voneinander getrennte Greifer 2. Der Winkelabstand zwischen den zwei durch einen Greifer 2 voneinander getrennten Greifern 2 beträgt dabei ebenso 120° wie der Abstand zwischen den Übergabepositionen 4 und 6. Die Greifer 2 sind gleichmäßig verteilt um die Rotationsachse des Revolvers 1 angeordnet.
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Die Greiferbacken 10 der Greifer 2 haben einen Öffnungswinkel von 180°. Dies ist bei den Greifern 2 in den Übergabepositionen 4 und 6 anhand der mit 7 bezeichneten Offenstellung der Greiferbacken 10 gut zu erkennen. Bei der in der Figur gezeigten Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 erfolgt die Abgabe der bearbeiteten Werkstücke 8 an nachgelagerte Prozessschritte an der ersten Übergabeposition 4, in der die Greifer 2 mit den zu bearbeitenden Werkstücken 5 bestückt werden. Bei einer in der Figur nicht gezeigten Ausführungsform der Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 ist hierfür eine weitere Übergabeposition an der Werkstückhandhabungsvorrichtung 2 vorgesehen.
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Die Greifer 2 weisen jeweils eine Greiferbasis 11 auf, an der die Greiferbacken 10 schwenkbar gelagert sind. Es ist zu erkennen, dass die Schwenkachsen der Greiferbacken 10 parallel zu der Rotationsachse des Revolvers 1 ausgerichtet sind.
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Innerhalb des Bearbeitungsraums 9 weist die Werkzeugmaschine 100 eine Werkstückspannvorrichtung 12 auf. Die Werkstückspannvorrichtung 12 ist dazu eingerichtet, ein mit einem der Greifer 2 der Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 in den Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 eingebrachtes und bereitgehaltenes Werkstück 5 zur Bearbeitung aufzuspannen. Nach erfolgter Bearbeitung des Werkstücks 5 kann dieses als bearbeitetes Werkstück 8 mithilfe der Werkstückspannvorrichtung 12 auch wieder an den Greifer 2 innerhalb des Bearbeitungsraums 9 abgegeben werden. Hierzu werden die Greiferbacken aus ihrer Offenstellung 7 in ihre Schließstellung zurückbewegt. Dadurch gelangen die Greiferbacken 10 wieder zurück in den Bearbeitungsraum 7, in dem das fertig bearbeitete Werkstück 8 zur Aufnahme bereitgehalten wird. Als Werkstückspannvorrichtung 12 kann beispielsweise eine Pick-Up-Spindel der Werkzeugmaschine 100 verwendet werden.
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Innerhalb des Bearbeitungsraums 9 der Werkzeugmaschine 100 ist wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug 13 der Werkzeugmaschine 100 angeordnet.
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Die Erfindung betrifft Verbesserungen dem technischen Gebiet der Zuführung von Werkstücken an eine Werkzeugmaschine. Hierzu wird unter anderem die Werkstückhandhabungsvorrichtung 200 vorgeschlagen, die zumindest einen Greifer 2 zur Handhabung von Werkstücken 5 und 8 aufweist. Der Greifer 2 weist Greiferbacken 10 auf, die aus einer Schließstellung eine Offenstellung 7 bewegbar sind, in der die Greiferbacken 10 außerhalb eines Bearbeitungsraums 9 der Werkzeugmaschine 100 angeordnet sind. So ist es möglich, den Greifer 2 während der Bearbeitung des Werkstücks 5 in der Übergabeposition 6, die der Werkzeugmaschine 100 zugeordnet ist, zu belassen, ohne den Bearbeitungsraum 9 der Werkzeugmaschine 100 durch die Greiferbacken 10 des Greifers 2 zu blockieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Revolver
- 2
- Greifer
- 3
- Winkelbewegung
- 4
- erste Übergabeposition
- 5
- unbearbeitetes Werkstück
- 6
- zweite Übergabeposition
- 7
- Offenstellung
- 8
- bearbeitetes Werkstück
- 9
- Bearbeitungsraum
- 10
- Greiferbacke
- 11
- Greiferbasis
- 12
- Werkstückspannvorrichtung
- 13
- Bearbeitungswerkzeug
- 100
- Werkzeugmaschine
- 200
- Werkstückhandhabungsvorrichtung
