DE2110147C3 - Revolverkopfeinrichtung an Revolverdrehmaschinen - Google Patents

Description

ren Revolverkopf 1 aufweist. Die Revolver-Drehmaschine besteht im wesentlichen aus einem Untergestell 2, auf welchem ein Bettschlitten 3 geführt ist, der ein als Längsschlitten 4 ausgebildetes Trägerteil trägt. Der schwenkbare Revolverkopf 1 ist auf dem Längsschlitten 4 gelagert. Auf dem Untergestell 2 ist ferner ein Spindelkasten 5 befestigt, der eine Arbeitsspindel 6 aufnimmt. Am Ende der Arbeitsspindel 6 ist eine hydraulische Spanneinrichtung 7 angebaut, welche die zu bearbeitenden Werkstücke kraftschlüssig mit der Arbeitsspindel 6 verbindet.

Mit Hilfe einer Vorrichtung zur Werkzeugauswahl sollen die Werkzeuge des Revolverkopfes 1 auf dem kürzesten Wege und ohn: unnötigen Zeitverlust in die zur Bearbeitung der Werkstücke auf der Arbeitsspindel 6 erforderliche Arbeitsstellung, in der sich in F i g. 1 z. B. ein Werkzeuge befindet, geschwenkt werden.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist der Revolverkopf 1 einen Schaft 20 auf, mit dem er schwenkbar und axial verschiebbar auf dem Längsschlitten 4 gelagert ist. Auf dem Schaft 20 ist eine Kupplungsbüchie 40 befestigt, die über eine Klauenkupplung 38 mit einem Schneckenrad 44 zusammenwirkt, das zum Verschwenken des Revolverkopfes 1 von einer Schneckenwelle 26 angetrieben werden kann. Am Ende des Schaftes 20 befindet sich in einem durch einen Stift 47 verdrehsicher geführten Gehäuse 46 ein Drehschieber 19, der in noch zu beschreibender Weise zur Steuerung des Antriebes der Schneckenwelle 26 dient.

Der Revolverkopf 1 kann durch eine Axialverzah- jo n'ing 41 in seinen Arbeitsstellungen genau fixiert werden. Zum Ein- und Ausrücken der Axialverzahnung 41 dient ein Zahnrad 30, das sich mit Klauen 32 gegen ortsfeste Klauen 33 einer Spanneinrichtung abstützt. Das Zahnrad 30 kann mit Hilfe einer als Zahnstange js ausgebildeten Kolbenstange 17, die in eine Verzahnung

31 des Zahnrades 30 eingreift, so weit verdreht werden, bis die Klauen 32 unter der Wirkung von Tellerfedern 35 in Lücken zwischen den ortsfesten Klauen 33 einfallen.

Das Zahnrad 30 ist mit einem Gewinde 34 auf einer drehbar, aber axial unverschiebbar auf dem Schaft 20 angeordneten Gewindebuchse 48 aufgeschraubt, welche ihrerseits durch Führungskeile 49 in einem ortsfesten Abstützring 50 axial verschiebbar gelagert ist. Beim Einfallen der Klauen 32 in die Klauen 33 wird somit der ■»-> Schaft 20 und damit auch der Revolverkopf 1 in F i g. 2 nach links bewegt, so daß die Axialverzahnung 41 außer Eingriff kommt und der Revolverkopf I durch die Schneckenwelle 26 verschwenkt werden kann. Nach dem Verschwenken des Revolverkopfes 1 kann die w Axialverzahnung 41 dadurch wieder in Eingriff gebracht werden, dnß das Zahnnd 30 wieder so weit in entgegengesetzter Richtung verdreht wird, bis die Klauen 32 aus den Klauen 33 herausgleiten. Die Klauen

32 und 33 haben hitrfür jeweils an einer Seite Schrägen, v> auf denen die Klauen gegen die Wirkung der Tellerfedern 35 außer Eingriff zu gleiten vermögen.

Zur selbsttätigen Steuerung der Werkzeugauswahl dient eine Schalttrommel 39, die mit dem Schneckenrad 44 fest verbunden ist und eine Anzahl von Kurvenschei- m> ben aufweist, die mit einer Anzahl von in einem Reihengrenztaster 51 angeordneten Endschaltern 45 zusammenwirken. Die Kurvenscheiben können dabei gemäß der Abwicklung nach Fig. 7 ausgebildet und Schaltern 5 I bis S9 (siehe auch Fig. 3) zugeordnet sein, t>5 welche den Endschaltern 45 entsprechen. Die .Schalttrommel 39 bildet dabei mit dem Rcihengren/tasler 51 einen Entschlüßler, mit dessen Hilfe die Drehrichtungs· auswahl for die Drehung des Revolverkopfes 1 erfolgt und der die Schalter 55 bis 59 und entsprechende Kuxvenscliejben enthält (siehe Fig,3 und 7). Diesi Anordnung ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Entschlüßlers, der mit einem die Schalter 51 bis 54 und entsprechende Kurvenscheiben aufweisenden Stellungscodierer zusammenwirkt (siehe F i g. 3 und 7). Der Einfachheit halber werden der Entschlüßler mit 55 bis 59 und der Stellungscodierer mit 51 bis 54 bezeichnet.

Die beiden Endlagen des Werkzeugträgers 1 in axialer Richtung werden durch einen Stößel 42 erfühlt, der einen Endschalter 43 betätigt, welcher dem Schalter 510 in dem Schaltbild nach F i g. 3 entspricht

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Werkzeugauswahl nach der Erfindung anhand des Schaltbildes der elektrischen Steuerung gemäß Fig.3 sowie des Hydraulikplanes der hydraulischen Steuerung gemäß Fig.4 näher erläutert- Der Wählschalter für die einzustellende Arbeitsstellung des Revolverkopfes 1 wird durch Kontakte I bis IV (F i g. 3) gebildet, welche für gewöhnlich duit'i die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine aufgerufen werden. Die Kontakte sind mit den Werten 1, 2, 4 und 8 gewichtet, was der verschlüsselten Datenausgabe bei numerischen Steuerungen entspricht. Bei Betätigung der Koi.takte I bis IV werden Relais A. B, Cund Din der Kombination erregt, die der angewählten Arbeitsstellung entspricht. Die Tabelle gemäß Fi g. 5 zeigt die den dezimalen Stationsnummern der Arbeitsstellungen zugeordneten Relaiskombinationen. Daraus ist auch ersichtlich, daß bei jeder Arbeitsstellung mindestens ein Relais erregt ist.

Steht nun ein Schaltbefehl an, so wird über Kontakte a, b, c und d der Relais A. B. C und D ein Stromkreis derart geschlossen, daß je nach Stellung der den Endschaltern 45 entsprechenden Schalter 55 bis 58 einer von zwei Magneten /Wl und M1 an Spannung liegt. Dieser Stromkreis kann nur dann geschlossen werden, wenn außer den erwähnten Kontakten auch ein Ruhekontakt e eines Relais E geschlossen ist. Dies ist immer dann der Fall, wenn die Schalter 51 bis 54 so stehen, daß sie nicht der angewählten Arbeitsstellung entsprechen. Die Soll-Kombinationen der Schalter 51 bis 54 sind ebenfalls der Tabelle gemäß Fig. 5 zu entnehmen.

Die Magnete M\ und M2 sind Erregerspulen eines als Impulsventil ausgebildeten Umsteuervenliies 9 (Fig.4). welches entsprechend seiner Stellung die Drehrichtung eines auf die Schneckenwelle 26 (F i g. 2) arbeitenden Hydromotors 10 bestimmt. Gleichzeitig mit den Magneten M 1 'jnd M2 wird auch ein Magnet /V/4 (Fig.3) erregt, welcher die Stellung eines Umsteuerventiles 11 so verändert, daß eine Kolbenfläche 12 eines Hydiduiikzylinders 13 mit Drucköl beaufschlagt wird. Die Druckölversorgung erfolgt dabei durch sine elektromotorisch angetriebene Hydropumpe 14. Gleichzeitig mit dem Hydraulikzylinder 13 wird auch der Hydromotor 10 über das Umsteuer-Ventil 9 mit Drucköl versorgt. Der Hydromotor 10 kann sich jedoch noch nicht drehen, weil seine Rückölleitung 15 durch ein Rückschlagventil 16 blockiert ist. Das Riicköl des Hydromotors 10 kann auch nicht über den Drehschieber 19 abfließen, weil dieser in einer durch die Stellung des Revolverkopfes 1 mechanisch bedingten Ruhelage steht. In dieser Ruhelage des Drehschiebers 19 sind seine Sleuerbohrungcn 21 und 22 (Fig. 2) nicht mit einer Drosselbohrung 23 verbunden, so daß über eine an diese Drossclbohrung 23 angeschlossene Rückölleilting

24 kein öl abfließen kann. Demnach bewegt sich nur die Kolbenstange 17 nach links, bis sie in ihrer Endlage den Schalter 510 betätigt, welcher dem Endschalter 43 (Fig. 2)entspricht.

Durch das Schließen des Schalters 510 wird auch ein Magnet M3 (Fig. 3) an Spannung gelegt, der ein Umsteuerventil 18 (Fig.4) umschaltet. Dadurch wird die Rückölleitung 15 freigegeben und eine Leitung 25 mit dem Rückschlagventil 16 verbunden. Nun dreht sich der Hydromotor 10 und gleichzeitig mit ihm der Drehschieber 19. Da die Leitung 25 mit dem Rückschlagventil 16 verbunden ist. welches auf der Sperrseite an Drucköl liegt, kann trotz des sich bewegenden Drehschiebers 19 und der damit vorhandenen Überschneidung der Steuerbohrungen 21 und 22 mit der Drosselbohrung 23 kein Rücköl über die Leitung 24 abfließen, wodurch das gesamte Rücköl des Hydromotors 10 über die Leitung 15 abfließen muß.

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19 auftretenden periodischen Überschneidungen der Steuerbohrungen 21 und 22 Kurzschlußverbindungen von Zuleitungen 27 und 28 des Hydromotors 10 mit der Rückölleitung 24 hervorrufen. Weiterhin ist sichergestellt, daß das gesamte dem Hydromotor 10 zugeführte öl nur über diesen als Verbraucher in die Rückölleitungen gelangen kann. Diese ' !-2nahme verhindert ein ruckweises Schalten des Werkzeugträgers, wenn eine Schaltung z. B. über mehrere Arbeitsstellungen hinweg erfolgen soll, weil bei jeder Arbeitsstellung eine Überschneidung der Steuerbohrungen mit der Drosselbohrung vorliegt und die gleichmäßige Ölversorgung des Hydromotors stören würde.

Kurz vor dem Erreichen der einzustellenden Arbeitsstellung werden die Schalter 5 1 bis 54 (F i g. 3) derart betätigt, daß sie der Soll-Kombination des Schaltbefehles entsprechen. Dadurch wird das Relais E erregt, so daß dieses mit seinem Kontakt c den zuvor geschlossenen Stromkreis öffnet und damit die Magnete M I bzw M 2 und /V/3 abschaltet. Die Abschaltung eines dci Magnete Mi oder Λ/2 bewirkt keine Änderung in Hydraulikkreislauf. da das Umsteuerventil 9 eir ί Impulsventil ist und seine vorherige Schaltsteliunj beibehält. Der Hydromotor 10 hat somit nach wie voi die vorher festgelegte Drehrichtung. Dagegen wire durch das Abschalten des Magneten MZ das Umsteuer ventil 18 wieder in seine Ausgangsstellung gebracht unc

to damit die Rückölleitung 15 wieder blockiert. Damit muf. das Rücköl des Hydromotors 10 nun über der Drehschieber 19 abfließen.

Dafür sind zwei Voraussetzungen gegeben. Einma hat der Drehschieber 19 kurz vor Erreichen dei einzustellenden Arbeitsstellung eine Überschneidung der Steuerbohrungen, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist und zum anderen sind die Rückölleitungcn 24 und 2' durch das Abfallen des Umsleuerventiles 18 mit einei freien Dü-.-köüci'ür." 29 vcrbu'Silcn Durch da' Weiter drehen des Hydromotors 10 und diimit auch dei Drehschiebers 19. z.B. in der in F i g. b angedeuteter Drehrichtung, wird die Überschneidung der Steuerboh rung 21 mit der Drosselbohrung 23 entsprechend dei Drehung stetig verringert und damit auch die

2'> Geschwindigkeit des Hydromotors stetig vermindert Die Drehung des Hydromotors 10 dauert so lange, bi; keine Überschneidung mehr vorhanden ist und dci Drehschieb - seine in F i g. 4 gezeigte Ruhelage einnimmt. Erst in dieser Ruhelage, welche bei jedei

in Arbeitsstellung erreicht wird, öffnet der Schalter 59 wodurch der Magnet M4 abfällt und das Umsteuerven til Il seine Ausgangsstellung einnimmt. Hierdurch wire nun die Kolbenstangenseite des Hydraulikzylinders Ii mit Drucköl beaufschlagt, so daß sich die Kolbenstange 17 in ihre gemäß F i g. 4 rechte Endlage bewegt unc dabei den Schalter 5 10 wieder freigibt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   1, Revolverkopfeinrichtung an Revolverdrehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit einem verfahrbaren Schlitten, an dessen einer Stirnseite ein mit seinem Schaft im Schlitten drehbar gelagerter Revolverkopf angeordnet ist, der zum Ein- und Ausrücken einer Schlitten und Revolverkopf drehfest verbindenden Axialzahnkupplung hin- und ι ο herbewegbar ist und der über einen Hydromotor verschwenkbar ist, wobei ein erstes Ausgangssignal bei entkuppeltem Revolverkopf eine Drosselung des Hydromotors kurz vor Erreichen der gewünschten Schaltstellung bewirkt und bei Erreichen dieser Schaltstellung ein zweites Ausgangssignal über das Zylinderaggregat die Kupplung des Revolverkopfes mit dem Schlitten bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Revolverkopf (1) in Zusammenwirken mit dem Schlitten (4) ein Stellungscodierejr (Si—S 4) angeordnet ist, dessen Ausgänge zusammen mit demjenigen eines Wählschalters (A, B, C. D) für die anzufahrende Arbeitsstellung an einen Entschlüßler (SS—S9) angeschlossen und dort logisch verknüpft sind, der kurz vor Erreichen der gewünschten Arbeitsstellung das erste Ausgangssigna! (Έ^ liefert, daß durch dieses Ausgangssignal (E) im Hydromotorstromkreis ein erstes Umsteuerventil (18) zum Einschalten eines Drehschiebers (19) umsteuerbar ist, der am Revolverkopfträger (1) angeordnet und mit diesem verdrehbar U₁, und daß der Entschlüßler (S5—S9) bei Erreichen der gewünschte.-. Arbeitsstellung das zweite Ausgangssignal (M 4) liefert, mit dessen Hilfe ein zweites Umsteuerventii (11) -.-um Einschalten des Zylinderaggregates (13) umsteuerbar ist.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entschlüßler (S5—S9) für jede Stellung des Revolverkopfes (1) ein drittes Ausgangssignal (M 1 oder M2) liefert, das die zum Erreichen der gewünschten Arbeitsstellung auf dem kürzesten Wege erforderliche Drehrichtung des Hydromotors (10) angibt, und daß in der Druckölzuführung zum Hydromotor (10) ein durch das dritte Ausgangssignal steuerbares drittes Umsteuerventil (9) angeordnet ist, mit welchem die Beaufschlagung des Hydromotors (10) umsteuerbar ist.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (19) zwei Gruppen von Steuerbohrungen (21,22) aufweist, die V) jeweils beiderseits von den Arbeitsstellungen des Revolverkopfes (1) zugeordneten Bereichen des Drehschiebers (19) angeordnet sind, die ferner kurz vor Erreichen einer Arbeitsstellung mit einer in eine Rückleitung (24) des Hydromotors (10) angesehlos- M sene Drosselbohrung (23) fluchten und die auße:rdem jeweils untereinander und mit einer von zwei an den Hydromotor (10) angeschlossenen Leitungen (2.7,28) verbunden sind.
4. 4. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Umsteuerventil (18) und vorzugsweise vor dem Drehschieber (19) je ein Rückschlagventil (16,16') angeordnet ist.

   Die Erfindung betrifft eine Revolverkopfeinrichtung an Revolverdrehmaschinen u, dgl. Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1,

   Es ist bereits eine Revolverkopfeinrichtung bekannt, mit deren Hilfe ein Revolverkopf geschwenkt und in der gewünschten Stellung arretiert werden kann. Dabei ist eine numerische Steuerung vorhanden, welche die Positionen des Revolverkopfes in beliebiger Reihenfolge abruft Sobald der Befehl zum Schwenken e.-teilt ist, wird der Revolverkopf hydraulisch von der arretierenden Axialzahnkupplung abgehoben. Anschließend schwenkt ein Hydromotor über einen Innenzahnkranz den Revolverkopf bis kurz vor Erreichen der gewünschten Position bis ein von der Steuerung aktivierter Endschalter den freien Druckölrücklauf des Schwenkmotors schließt. Ein Drosselschieber verzögert nun die Schwenkbewegung bis zum Stillstand. Anschließend wird der Revolverkopf wieder zurückgezogen. Sobald die Axialzahnkupplung im Eingriff ist, wird der bis jetzt hydraulisch verspannte Hydromotor freigegeben und ermöglicht die genaue Arretierung. Die Steuerung des vorgenannten Drosselschiebers geschieht über eine Kurve, die dann den Drosselschieber öffnet bzw. schließt Es ist jedoch mit einer derartigen Kurve nicht möglich, eine sehr feinfühlige Steuerung zu erreichen, was gerade beim Einlaufen des Revolverkopfes in die Ruhestellung nachtei'jg ist (GF-Informaiion Nr. 15 vom Juli 1969 der Firma Georg Fischer AG, Schaffhausen/ Schweiz).

   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Einlaufen des Hydromotors in die Ruhestellung so auszubilden, daß diese mit der für den Betrieb gewünschten Verzögerung mit Sicherheit erfolgt. Diese Aufgabe wird bei der Revolverkopfeinrichtung der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

   Gerade dadurch, daß nun ein Drehschieber die erforderlichen Befehle erhält und dieser Drehschieber am Revolverkopf angeordnet ist, wird ein feinfühliges Einfahren des Revolverkopfes in die endgültige Stellung mit Sicherheit erreicht.

   Erwähnt sei jedoch in diesem Zusammenhang, daß Drehschieber an sich bekannt sind und es wird in diesem Zusammenhang auf die Seiten 83 und 84 eines Buches von Dipl.-Ing. G. hoffmann »Einführung in die Hydraulik« VEB-Verlag Technik, Berlin, 1953 verwiesen.

   Weiterbildungen des Gegenstands der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

   Fig. I eine Gesamtansicht einer Drehmaschine mit einer Revolverkopfeinrichtung nach der Erfindung,

   F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Revolverkopfeinrichtung nach Fig. I,

   F i g. 3 ein Schaltbild der elektrischen Steuerung und

   Fig.4 einen Hydraulikplan der hydraulischen Steuerung der Vorrichtung nach der Erfindung,

   F i g. 5 eine Tabelle für binär-codieric Schaltbcfehle,

   F i g. 6 eine Ansicht des Drehschiebers nach F i g. 2 in einer Stellung kurz vor Erreichen der einzustellenden Arbeitsstellung des Revolverkopfes mich Fig. I,

   F i g. 7 eine Abwicklung der Schalttrommcl nach F i g. 2.

   In F i g. I ist eine Revolver-Drehmaschine schematisch dargestellt, welche eine Vorrichtung zur Werk-/ciigauswahl nach der F.rfincliing mit einem schwcnkba-