DE2207518A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ein- und Ausbringen von Werkstücken in Bearbeitungsvorrichtungen - Google Patents

Description

Vorrichtung; und Verfahren zum Ein- und Ausbringen von Werkstücken in Bearbeitur.gsvo rri chtun gen«

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtucg und eife Ter£ah.: zum Ein- und Ausbringen von Werkstücken ir ^in^ \isi. :;.::: einer Bearbeitungsvorrichtung, in der das Merkstück rat dem Einspannen in einer Haltevorrichtung beartes:lt;lb?:r I;,

Die Erfindung ist insbesondere, ,jedoch nicht aus Sc*!;.:-si auf das Laden und Entladen vos Werkstückes 221 eine ^τΐτΛ einer Werkzeugmaschin* gerichtev. in Kflcßfei ias ^vr:::;¹:.· zum Dreher; bzw. Schleifen ^wircheij 3Ϊ;:ϊ:: β-:.ν:;·^Ί-"' ■■·■■: ·-."■_ ■: einem Reibatock eJ.XigHspannt bzv;, qsh&.lta^^:z ^vfirclc

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Beispielsweise wird das Werkstück in einem Schleifautomaten für Schneidplättchen zwischen den Klemmspindeln aufgenommen, die an einem schwenkbaren Gehäuse so gehaltert sind, daß beim Drehen des Werkstückes an den Spindeln der Werkstückumfang in Berührung mit einer Schleifscheibe gelangt.

Bisher wurden bei Maschinen dieser Art die Werkstücke von Hand eingesetzt und auch von Hand entnommen. Mit dem bereits erwähnten schwenkbaren Gehäuse wurde von Hand eine Positionniereinrichtung gekuppelt, die das Schneidplättchen ^zur Mittellinie von Spindelstock und Reitstock der Schleifmaschine ausrichtete. Danach wurde das Schneidplättchen ebenfalls von Hand zwischen zwei Endspindeln geklemmt, die Positionniereinrichtung zurückgezogen und der Einschaltknopf gedrückt. Dadurch wurde der SchleifVorgang eingeleitet. Nach beendetem Schleifvorgang mußte ein nachgeschliffenes Werkstück von Hand aus der Maschine gerausgenommen und ein neues, noch zu schleifendes Werkstück eingelegt werden. Das "Laden" und "Entladen" von Werkstücken in dieser Weise ist sehr lästig und erfordert viele manuelle Verrichtungen, d.h. einen großen Arbeits- und Zeitaufwand.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einfache Mittel zum selbsttätigen Ein- und Ausbringen eines Werkstücks bzw. einer Anzahl von Werkstücken nacheinander in eine und auβ einer Bearbeitungsvorrichtung zu_schaffen, bo daß eine wirtschaftliche Arbeitsweise und ein störungsfreier, zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. ι ' *

Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zeichnet eich erfindungsgemäß dadurch aus, daß in der Stirnfläche eines hin- und herbeweglichen Ladegreifers eine Nut vorgesehen ist, in welche Werkstücke mittels einer Einrichtung förderbar und darin zum Ladegreifer ausrichtbar sind, daß das Werkstück nach dem

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Zuführen durch die Fördereinrichtung in der Nut des Ladegreifers mittels einer Saugeinrichtung festhaltbar ist, daß der Ladegreifer aus einer zurückgezogenen Stellung, in welcher ein Werkstück in die Nut einführbar ist, in eine ausgefahrene Stellung bewegbar ist, in der das Werkstück in der Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine festspannbar ist, daß die Saugeinrichtung nach dem Einspannen des in der Nut gehaltenen Werkstückes in der Haltevorrichtung ausschaltbar ist und daß der Ladegreifer anschließend in seine zurückgezogene Stellung zurückbewegbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin,· daß ein Werkstück in eine an der Stirnseite eines in Richtung auf die Bearbeitungsmaschine zu und von dieser wegliLn- und herbeweglichen Ladegreifers eingearbeitete Nut gefördert wird, daß zum Festhalten des Werkstückes in der Nut in diese mündende Durchlässe entlüftet werden, daß der Ladegreifer in Richtung auf die Bearbeitungsmachine zu und damit das Werkstück in eine Stellung bewegt wird, in welcher dieses in der Bearbeitungsmaschine eingespannt wird, daß zum Lösen des Werkstückes ausd?r Nut die Saugkraft in den Durchlässen aufgehoben wird, daß der Ladegreifer zurückbewegt wird, daß eine Arbeitsperiode der Bearbeitungsmaschine eingeleitet wird, daß der Lade- · greifer bei Beendigung der Arbeitsperiodeder Bearbeitungsmaschine so weit in Richtung auf diese zu bewegt "wird, bis die Nut am Werkstück angreift, daß zum Festhalten des bearbeiteten Werkstückes in der Nut die Durchlässe erneut entlüftet werden, daß das Werkstück in der Bearbeitungsmaschine freigegeben wird und daß der Ladegreifer zusammen mit dem in äer Nut gehaltenen Werkstück erneut zurückfährt·

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung und ein '»erfahren vor, mittels deren eine Anzahl von Werkstücken nacheinander in eine Stellung bewegbar sind, in welcher die Werkstücke in einer Werks tück-Beart ei tungsvciTxalitirns* fes-'"<,..■,?^mMCBT ir".d ^a-"*. λ

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dem Bearbeiten aus der Vorrichtung herausbewegbar und selbsttätig abführbar sind. Zum Zuführen der Werkstücke dient vorzugsweise ein Zuführmagazin, welches Jeweils wenigstens ein in eine Kerbe bzw. Nut fördert, die an der Stirnfläche eines hin- und herbeweglichen Ladegreifers ausgebildet ist, der Durchlässe aufweist, die an der Nut münden und so entlüftbar sind, daß das Werkstück durch Saugkraft in seiner Lage gehalten ist, wobei zusätzlich ein schwenkbarer Finger vorhanden sein kann, der das Werkstück in seiner Lage am Ladegreifer abstützt. Dieeer ist nach dem Beschicken in eine Stellung vorbewegbais in der er mit der Mittellinie der Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine ausgerichtet ist, worauf unter Herausschwenken des Fingers aus seiner Eingriffsstellung mit dem Werkstück letzteres eingespannt, die Saugkraft aufgehoben und der Ladegreifer in seine Ausgangsstellung zurückgefahren wird. Zürn Entladen des Werkstückes aus der Bearbeitungsmaschine wiederholen sich die gleichen Arbeitsschritte wie vorbeschrieben, jedoch wird das Werkstück beim Zurückfahren des Ladegreifers aus diesem ausgeworfen.

Vorzugsweise sind die Werkstücke nebeneinander aufrechtstehend in einem V-förmigen Zuführmagazin aufgenommen. Jeweils ein Werkstück bzw. zwei Werkstücke gleichzeitig sind mittels eines Druckzylinders gegen einen Anschlag so bewegbar, daß sie mit der Nut im Ladegreifer ausgerichtet sind. Zum Festhalten der Werkstücke in der Nut ist außer der Saugeinrichtung mit Vorteil ein Finger vorgesehen, der aus einer geöffneten Stellung in eine Stellung schwenkbar ist, in welcher er'air der von der Nut im Ladegreifer abgewandten Seite eines Werkstückes angreift. Sobald das Werkstück von der Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine aufgenommen ist, wird der schwenkbare Finger aus seiner Eingriffsstellung mit dem Werkstück herausgeschwenkt, worauf der Bearbeitungsgang stattfinden kann.

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Das bearbeitete Werkstück wird in eine Stellung bewegt, in der es erneut in Eingriff mit der Nut am hin- und herbewegbaren Ladegreifer kommt. Bei wieder eingeschalteter Saugeinrichtung fährt der Ladegreifer vor in Anlage am Werkstück, das nach Freigabe durch die Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine somit fest gehalten ist. Der Ladegreifer fährt dann zurück. Dabei stößt das Werkstück infolge seiner 'ihm während der Entnahme aus der Maschine erteilten Ausrichtung an einem Anschlag an. Es wird selbsttätig aus dem zurückgehenden Ladegreifer ausgeworfen, der damit zu Aufnahme eines neuen Werkstückes bereit ist. Danach kann sich der beschriebene Arbeitszyklus wiederholen.

Die Erfindung sieht vor, daß der Werkstückvorrat in das Zuführmagazin eingesetzt wird und daß der selbsttätige Arbeitsablauf der Lade- und Entladevorrichtung so mit dem Arbeitszyklus der Bearbeitungsmaschine gekoppelt ist, daß ohne Zutun seitens des Bedienungspersonals ein Werkstück in. die Bearbeitungsmaschine eingelegt, der Arbeitsablauf der Maschine eingeschaltet, das Werkstück entnommen und ein neues Werkstück eingelegt wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte Schrägansicht einer Ein- und Ausbringvorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit jein em Schleifautomat en,

Fig. 2 eine schematisierte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht im wesentlichen längs der Linie III-III in Fig. 2,

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Pig. 4 eine Stirnansicht der Vorrichtung im wesentlichen längs der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Ladegreifers,

Fig. 6 eine Schnittansicht des Ladegreifers nach Fig. b im wesentlichen längs der Linie YI-VI in Fig. 5,

Fig. 7A bis 7D verschiedene, zur Beschickung mit der

erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignete Y/erkstückformen und

Fig. 8 eine vereinfachende, schematisierte Darstellung der Steuerschaltung der Vorrichtung.

Es sei nun auf. die Zeichnung, insbesondere auf Fig. 1 verwiesen, wonach ein Ladegreifer 10 eine im wesentlichen T-förmige QuerschnittsgeetaH&ufweist und längs einer geraden Bewegungsbahn entsprechend einem Richtungspfeil 12 vorwärts und rückwärts hin- und herbewegbar ist. Am vorderen Ende des T-förmigen Ladegreifers 10 ist eine im wesentlichen V-förmige Kerbe bzw. Nut 14 ausgebildet, deren Öffnungen 16 über im Innern des Ladegreifers geformte und nachstehend noch näher zu beschreibende Durchlässe so mit einer Saugpumpe verbunden sind, daß an den Öffnungen 16 Saugkraft erzeugt wird.

In Fig. 1 ist der Ladegreifer 10 in seiner zurückgefahrenen Stellung gezeichnet, in welcher er nahe dem Ende eines V-förmig ausgebildeten Lade- bzw. Fördermagazins 18 steht, in dem eine Anzahl Werkstücke 20 aufgenommen sind. Die nachfolgende spezielle Beschreibung und Darstellung ist auf Werkstücke mit quadratischer Querschnitt3fläche bezogen. Die Werkstücke können jedoch, wie nachstehend näher beschrieben, auch eine beliebige aus einer Anzahl verschiedener Formen aufweisen. Die

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Werkstücke 20 sind an der Bodenflaehe des V-förmigen Zufuhrmagazin3 18 entlang mittels einer Schubstange 22 verschiebbar, die an das Ende einer Kolbenstange 24 eines Druckmittel-Zylinders 26 angeschlossen ist. Als Druckzylinder dient vorzugsweise ein Druckluftzylinder. Bei kurzzeitiger Beaufschlagung bzw. Betätigung des Zylinders 26 v/erden die Werkstücke 20 in Richtung eines Pfeiles 28 von links .nach rechts bewegt und kommen dadurch in Anlage an einem Anschlag 30, der in Fig. 1 nur teilweise gezeichnet ist. Dieser Anschlag 30 ist im Abstand vom Zuführmagazin 18 so angeordnet, daß der Ladegreifer 10 in den zwischen beiden Elementen gebildeten Luftspalt einfahren kann.

Wenn die Werkstücke 20 durch den Druckzylinder 26 in Richtung des Pfeiles 28 vorgeschoben werden, kommt das vorderste Werkstück in Anlage am Anschlag 30 und befindet sich damit in fluchtender Ausrichtung mit dem senkrechten Teil des Ladegreifers 10. Danach werden die Durchlässe, an welche sich die Öffnungen 16 anschließen, entlüftet, so daß das Werkstück in der V-förmigen Nut 14 durch Saugkraft gehalten ist. Zusätzlich kann vorgesehen'sein, daß ein Finger 32 um eine Schwenkachse 34 mittels eines Druckzylinders nach unten schwenkbar ist. Der Druckzylinder wird weiter unten näher beschrieben.. In seiner nach unten geschwenkten Stellung greift der Finger 32 an der Seite des Werkstückes 20 an, die der Nut 14 abgewandt ist, und bewirkt damit eine zusätzliche Abstützung des Werkstückes.

Nachdem das Werkstück in der Nut 14 aufgenommen und durch Saugkraft sowie mittels des Fingers 32 in Lage gehalten ist, fährt der hin- und herbewegbare Ladegreifer 10, der den Finger 32 trägt, nach vorn, bis die Mittellinie des Werkstückes mit der Mittellinie eines Spindelstockes 36 und eines Reitstockes 38" einer in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichneten, selbsttätigen Schleifmaschine fluchtet. Wenngleich aio Erfindung zum Laden und Entladen von Werkstücken bei vielen

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Metallbearbeitung^- und ähnlichen Verfahren anwendbar int, so ist cie mit besonderem Vorteil für die Handhabung von Werkstücken in Verbindung mit einer Werkzeugmaschine, beispielsweise mit einer Drehbank bzw. einer Schleifmaschine, geeignet, die mit Spindsl- und Reitstöcken ausgerüstet ist.

Sobald das Werkstück mit dem Spindelstock 'und dem Reitstock der Schleifmaschine ausgerichtet ist, bewegt sich eine von zwei Spindeln 42 vorwärts, um das Werkstück gegen eine feststehende bzw. ortsfeste Spindel 44 zu klemmen. Kachdeft das Werkstück in dießer V/eise fest gehalten ist, wird die Verbindung zwischen den Öffnungen 16 an der V-förmigen Nut 14 und der an diese anfänglich angeschlossenen Saugpumpe unterbrochen. Der Tinker 32 wird nach oben geschwenkt, so daß der Ladegreifer 10 in seine in Fig. 1 gezeichnete zurückgezogene Stellung zurück bewegbar ist. Jetzt setzt der selbsttätige Arbeitsablauf der Schleifmaschine ein. Der Entladevorgang ist ähnlich, mit Ausnahme, daß das Werkstück in einer nachstehend noch näher zu erläuternden Weise beim Zurückfahren des Ladegreifers 10 aus der Nut 14 ausgeworfen wird.

Die in der Zeichnung schematisiert dargestellte spezielle Schleifmaschine ist als Typ 500~yon der Firma .'_V_Harvill-Johnson Corporation, Hazel Park, Michigan/USA,erhältlich Spindelstock 36 und Reitstock 38 sind an ihren entgegengesetzten Enden mit Spindelgehäusen 48 verbunden, die um eine Drehwelle 50 schwenkbar sind. An der der Spindel 42 abgewandten Seite des Spindelstockes 36 ist ein Nocken 52 angeordnet, der mit einer um eine feststehende Drehachse 56 drehbaren Leitrolle 54 zusammenwirkt. Spindelgehäuse 48 und Nocken 52, die um eine Schwenkachse 50 entsprechend einem Pfeil 58 innerhalb eines begrenzten Bereiches schwenkbar sind, sind mittels eines Druckluft Zylinders 60 entsprechend Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn schwenkbar. Dadurch ist eine innige Ai lage dec -.ecken:; .2 .-.in der Leitrolle 54 gewährleistet. Infolge dieser Anordnung ist beim Schwenken des Spindelstockes 36 und des Reitstockeu ?><3

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um die Welle 50 die Winkelstellung des Werkstückes relativ zu einer Schleifscheibe 62 so veränderbar, daß das Y/erkstück 20 an seiner gesamten Umfangslinie bearbeitbar ist. Die vorstehende liurzbeschreibung der Schleifmaschine v/ird in diesem Zusammenhang als ausreichend erachtet, da die Erfindung bei beliebigen anderen Werkzeugmaschinentypen bzw. Be&rbeitungsmitteln anwendbar ist, bei denen ein Werkstück in eine Klemrastellung eingefahren, in dieser geklemmt und nach beendeter Bearbeitung aus dieser eitriommon v/ird.

Einzelheiten der Lade- und Entladevorrichtung seien nun anhand Fig. 2 bis 6 erläutert. Mit der Unterseite einer Schleifmaschine 40 ist eine Grundplatte 64 (Fig. 2) verbunden, die an ihrem entgegensetzten Ende eine angegossene Halterung 66 trägt. Diese Halterung setzt sich an ihrem rückseitigen Ende in einem aufragenden Ständer 68 fort, der eine im wesentlichen U-förraige Öffnung bzw. Aussparung 70 aufweist (Fig. 4). Wie am deutlichsten aus Fig. 3 zu erkennen, ist in der U-förmigen.Aussparung 70 Bowie im aufragenden Ständer 68 ein Schlitten 72 aufgenommen, der ebenfalls eine U-förraige Aussparung 74 besitzt (Pig. 4). Der Schlitten 72 ist in der U-förmigen Aussparung 70 des aufragenden Ständers 68 mittels eines Paares Führungsleisten 75 geführt, die an der Halterung 66 mittels Schraubenbolzen 76 gehaltert sind. Vom Schlitten 72 ragt ein Ansatz 78 (Fig. 2 und 3) aus, der das mit einem Gewinde verßehene Ende 80 einer Peineinstelleinrichtung 82 aufnimmt. Dia Feineinstelleinrichtung stützt sich an der Halterung 66 ab. Durch Drehen einer Welle 84 der Peineinstelleinrichtung 82 ist der Schlitten 72 zwischen den Führungsleisten 75 in der U-förmigen Aussparung 70 nach oben und unten verschiebbar.

Im oberen Bereich des Schlittens 72, oberhalb seiner Aussparung 74, i3t ein Gewindeloch vorgesehen, an welches das iinde eines Druckr.iittelzylinders 86 r.nschließbar int. Eine Kolbenstange 88 des Zylinders Qo ist an einem aufragenden

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Abschnitt 90 eines Spannbockes 92 ^ohaltert, der seinerseits mittels Schraubenbolzen 94 an einem oberen, waagerecht ausgerichteten Flachstück 96 dnc hin- und herbewegbaren Ladegreifers 10 befentigt iet. Am Spannbock 92 sind zur Aufnahme der Schraubenbolzen 94 Schiit/,öffnungen vorgesehen, so daß die Stellung des Spannbocken durch Drohen einqs Schraubenbolzen 98 veränderbar ist, der durch ein an der Nachlaufkante des waagerechten Flachstücken 96 des Ladegreifers 10 angeordnetes Böckchen 100 hindurchgeführt ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Schraubenbolzen 98 nit seinem vorderen Ende in den Spannbock 92 eingeschraubt. An der* der Kolbenstange 88 dai. Druckzylinders 86 abgevvandten Seite des aufragenden Abschnittes 90 ist ein Positionierstift 102 angeordnet. Da sich der Zylinder 86 am Schlitten 72 abstützt und die Kolbenstange 83 über den Spannbock 92 mit dem Ladegreifer 10 verbunden ist, bewegt sich bei Druckbenufsclilagung des Zylinders 86 in einer Richtung die Kolbenstange 88 nach links (Fig. 2) und nimmt in ihrer Bewegung den Spannbock 92 und den Ladegreifer 10 mit. In ähnlicher V/eise erfolgt bei der Rückstellung der Kolbenstange 88 auch die Rückstellung des Spannbockes 92 und des Ladegreifers 10.

Entsprechend Fig. 2 ist im Spannbock 92 eine Aussparung 104 geformt, in die ein Druckluftzylinder 106 mit einem Kolben aufgenommen ist. Der Kolben 108 ist seinerseits mittels einer Schraubenfeder 110 durch Federkraft nach rechts bewegbar (Fig.2). Eine Kolbenstange 112 des Zylinders 106 ist an ihrem dem Kolben 108 entgegengesetzten Ende an einen Mitnehmerklotz 114 angeschlossen, welcher in waagerechter Richtung seitlich nach außen ausragende Stifte 116 aufweist. Der Mitnehmerklotz 114 ist zwischen einem Paar Arme bzw. Bügel 118 angeordnet, wobei die Stifte 116 in U-förmige Aussparungen 120 dieser BUgel eingreifen. Dio Bügsl 118 cind ihrerseits übor die üchw-n¹:- achsc 34 an Bügel 124 angele niet, die vorn l'ußtoil des iip bockes 92 ausragen.

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An einem beiderseits an den Bügeln 118 anliegenden Zwischenklotz 1.19 ist der Finger 32 gehaltert, der in Richtung eines Pfeiles 126 um die Schwenkachse 34 schwenkbar ist (Fig. 1). Die Wirkungsweise dieser Anordnung unterscheidet eich im einzelnen dadurch, daß bei drucklocem Zylinder 106 die Feder 110 die Kolbenstange 112 zurücksieht und dadurch eine Schwenkung der Bügel 118 und des Fingers 3? im Uhrzeigersinn in die in der Zeichnung gezeichnete Stellung bewirkt. Bei Druckbeaufschlagung des Zylinders 106 über eine Leitung 128 werden Kolben 108 und Kolbenstange 112 entsprechend Fig. 2 gegen die Kraft der Feder 110 nach links bewegt und bewirken damit eins Schwenkung des Fingers 32 nach unten in Anlage an einem Werkstück, beispielsweise an einen Werkstück 20 nach Fig. 1, welches in der V-förmigen Kut 14 am vorderen Ende des Ladegreifers 10 gehalten ist.

Entsprechend der bisherigen Beschreibung der Vorrichtung eingibt sich derm Arbeitsweise wie folgt. Ein in der V-förmigen Hut 14 sich abstützendes Werkstück wird darin mittels an den Öffnungen 16 erzeugter*Saugkraft gehalten (Fig. 1). Gleichzeitig wird der Finger 32 nach unten in Anlage an der der Hut 14 entgegengesetzten Seite des Werkstückes geschwenkt. Danach erfolgt die Druckbeaufschlagung des Zylinders 86, co daß der Spannbock 92 und der von diesem getragene Ladegreifer 10 durch die Aussparung 74 im Schlitten 72 so weit nach vorn gefahren werden, bis sie die in Fig. 2 strichpunktiert gezeichnete Stellung einnehmen, in welcher der Positionierstift 102 in eine Nut 130 eingreift, die in einen mit dem Maschinengestell der Schleifmaschine verbundenen Anschlagbock 132 eingearbeitet ist. Die Anordnung ist so gewählt, xlaß bei Einfahren und Eingriff des Position^erstiftes. 102 in die Nut 130 die Mittellinie des in der Nut 14 gehaltenen Werkstückes in Deckung mit der Mittellinie des Spindelstockes und des Reitstockes der Schlei!maschine steht. L'er Verfahrweg aer Verrichtung nach vorn ist selbstverständlich veränderbar, und zwar durch Lösen der Schraubenbolzen 94 und durch Drehen des

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Schraubenbolzens 98 in der einen oder anderen Richtung. Es können auch (nicht gezeichnete) Einrichtungen vorgesehen sein, mittels deren die Halterung 66,und damit die Mittellinie des Ladegreifers 10,nach rechts bzw. nach links in einer waagerechten Ebene versetzbar ist.

Nachdem der Ladegreifer 10 in die in Fig. 2 strichpunktiert dargestellte Stellung eingefahren und nach der Mittellinie des Spindel- und Reitstockes der Schleifmaschine ausgerichtet ist, drückt die verstellbare Spindel 42 das Werkstück gegen die ortsfeste Spindel 44 und sichert auf diese Weise das Werkstück in seiner Lage in der Schleifmaschine. Danach wird die Druckzufuhr zum Zylinder 106 unterbrochen, so daß die Feder den Pinger 32 nach oben in die mit durchgezogenen Linien dargestellte Stellung (Fig.2) schwenkt. Gleichzeitig wird die an den Öffnungen 16 erzeugte Saugkraft aufgehoben und dadurch das Werkstück vom Ladegreifer 10 freigegeben. Schließlich wird dem Zylinder 86 Druck zugeführt, so daß die Elemente 92 und 10 in die in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellte Stellung zurückfahren.

Einzelheiten des Ladegreifers 10 sind aus Fig. 5 und 6 ersichtlich. Der Ladegreifer 10 weint ein oberes,waagerechtes Flachßtück 96 auf, an dem nach unten ein senkrechter Teil 134 aueragt, go daß sich eine im wesentlichen T-förmige Querßchnittsflache ergibt. V/ie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Nut 14 am vorderen Ende des Ladegreifers im Bereich des senkrechten Teils 134 ausgebildet. In den'waagerechten Teil ist eine Längsbohrung 136 gebohrt, die mit einer Bohrung 138 und mit⁴ den Durchlässen 16 in Verbindung steht, welche an der Fläche der Nut 14 münden.

Fig. 7Λ bis 7D zeigen verschiedene, zur Beschickung mittela des .Ladegreifers 10 geeignete V.'erk3tückformen. Ein Y/oricstück 140 nach Fig. 7A besitzt eine quadratische, ein Werkstück 142 nach Fig. 7B eine sechseckige, ein Werkstück 144 nach

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Pig. 7C eine kreisrunde und ein Werkstück 146 nach' Fig. 7D eine dreieckige Querschnitts gestalt. Die in Fig. 7A bis 7D gezeigten Werkstückformen sind nur beispielsweise erwähnt. Es ist selbstverständlich wichtig, daß die Öffnungen 16 an einem Flächenabschnitt der Werkstückkante angreifen. In bestimmten Fällen kann ein Lädegreifer 10 in derselben Ausführung für verschiedene Werkstückforraen und -größ'en eingesetzt werden. Es kann jedoch gelegentlich erforderlich sein, den Ladegreifer 10 gegen einen anderen auszutauschen. Dies ist ohne Schwierigkeiten möglich, da der Ladegreifer an den"Spännbock 92'nur angehängt ist und daher leicht mit diesem verbindbar und von diesem wegnehmbar ist.

Es sei nochmals auf Fig. 2 und 4, insbesondere, auf Fig. 4, verwiesen. Die Halterung 66 weist eine mit dieser einstückig angeformte, nach außen sich erstreckende Konsole 148 auf, die an ihrer Oberseite das V-förmige Zuführmagazin 18 abstützt. Im Magazin 18 sind die Werkstücke 20 z.B. aufrechtstehenc und aneinander anliegend angeordnet. Die Kolbenstange 24 des an einer Halterung 150 sich abstützenden Druckzylinders 26 ist mit der Schubstange 22 verbunden, die am Ende des Werkstückstapels angreift. In Nuten 154, die an den Seiten des V-förmigen Magazins 18 eingearbeitet sind, ist ein im wesentlichen U-förmig ausgebildetes Teil 158 verschieblich geführt. Dieses Teil ist so ausgebildet, daß die Werkstücke 20 hindurchgeführt werden können. Das U-förmige Teil 158 stützt einen Federfinger bzw. eine Positioniejrplätte" "160 ab, die in inniger ,Anlage an der Oberseite der Werkstücke angreift. Mit der *>'" ";■[ Kolbenstange 24 ißt ein Griff 162 verbunden, mittels dessen —;■■:■ dl· Scbmbstange 22 und die Kolbenstange 24 von Hand durch ; V%i da« Bedienungspersonal zurückgezogen werden können, so daß *w*^| das magazin 18 mit neuen Werkstücken aufgefüllt werden kann. ^ ''j.

Die Arbeitsweise der Lade- und Entladevorrichtung ist wie folgt»"*' flach Zurückziehen der Schubstange 22 mittels dee Griffe 162 '

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wird durch das Bedienungspersonal ein Werkεtückvorrat· in das Magazin eingelegt. Danach wird die Schubstange 22 wieder in innige Anlage an den eingefüllten Werkstücken 20 gebracht. Dabei ist zu beachten, daß dies nicht mit soviel Kraft geschieht, daß die Haltekraft des Federfingers bzw. der Positionierplatte 160 überwunden wird. Andernfalls kann es aus Unachtsamkeit geschehen, daß während der Bearbeitung eines Werkstückes in der Maschine ein Werkstück in Berührung mit dem Anschlag 30 und damit in Deckung mit bzw.. vor den Ladegreifer 10 gebracht wird. Das in der Schleifmaschine bzw. in einer beliebigen anderen Bearbeitungsvorrichtung befindliche Werkstück muß jedoch zuernt entnommen sein, bevor das nächste Werkstück vor den Ladegreifer gefördert werden darf. Soll dem Ladegreifer ein Werkstück zugeführt werden, so wird der Zylinder 26 betätigt, worauf alle im Magazin befindlichen Werkstücke nach rechts bewegt werden (Fig. 4) und somit das vorderste Werkstück in eine mit der V-förmigen Nut 14 fluchtende Stellung einfährt. Dieser Impuls erfolgt erst, wenn nach dem Auswerfen eines bearbeiteten Werkstückes der Ladegreifer 10 in seine zurückgezogene Stellung eingefahren ist.

Es sei nun der Arbeitszyklus der Maschine beschrieben. Wenn die Schleifmaschine bzw. eine beliebige andere Bearbeitungsvorrichtung zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstückes bereit ist, wird zuerst der Zylinder 26 betätigt, der die Werkstücke 20 entsprechend Fig. 4 nach rechts so weit verschiebt, daß das vorderste Werkstück zur Anlage am Anschlag und damit in Deckung mit der Nut 14 kommt. Zu diesem Zeitpunkt tritt die Entlüftung der Durchlässe 16 im Ladegreifer über eine biegsame Leitung Ϊ64 (Fig. 2) ein, während der Zylinder 106 mit Druck beaufschlagt wird und den Finger 32 in Anlage am vorderen Ende des Werkstückes nach unten bewegt. Danach wird dem Zylinder 86 Druck zugeführt, um den Spannbock 92 und den von diesem getragenen Ladegreifer 10 entsprechend Fig. ? so weit nach links su verschieben, bis der Position!orstift 102 in die V-förmige Nut 130 im Anschlag-

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bock 132 eingreift. Die Dicke des senkrechten !Teils 134 des Ladegreifers ist vorzugsv/eise etwas geringer als die eines Werkstückes gewählt, so daß der Ladegreifer in den zwischen dem Magazin 18 und dem Anschlag 30 gebildeten Luftspalt einfahren und nur ein Werkstück erfassen und nach vorne schieben kann.

Bei Eingriff dea Positionierstiftes ' 102 mit der Nut I30 decken sich die Mittellinien des Werkstückes, des Spindelstockes und des Reitstockes 36 bzw. 38 (Pig._V2). In-diesem Zeitpunkt klemmt die verstellbare Spindel 42 (Fig. 1) das Werkstück 20 zwischen sich und der Spindel 44. Daraufhin wird die Verbindung der Durchlässe im Ladegreifer 10 mit der Saagpumpe unterbrochen und der Druck am Kolben 108 des Zylinders 106 aufgehoben. Dadurch bewegt sich der Pinger 32 nach oben. Da in den Durchlässen 16 keine Saugkraft mehr wirkt, gibt der Ladegreifer das Werkstück frei. Der Zylinder 86 erhält dann Druck in der Gegenrichtung, um den Spannbock 92 und den Ladegreifer 10 in die in Pig. 2 gezeichnete Stellung zurückzufahren.

Sodann beginnt dar normale Arbeitszyklus der Schleifmaschine. Nach Beendigung dieses Arbeitszyklus schwenken Spindelstock und Reitstock 38 in eine Stellung, die durch Schalten eines nockenbetätigten, nachstehend näher beschriebenen Endschalters bestimmt wird und in welcher das Werkstück eine Lage einnimmt, in der Berührung bzw. Eingriff zwischen seinen Flächen und denender V-förmigen Nut 14 stattfindet. _t

> - ■:.*>-■' Nun wird dem Zylinder 86 wieder Druok zugeführt, um den LaAe-^v greifer 10 uril den Spannbock 92 bei nach¹oben geschwenktem Finger 32 so weit nach vorn zu verschieben, bis der Positidnier-'stift 102 _' erneut in die Nut 130. eingreift. Dann, werden die"^ Durchlässe im Innern den Lade/rreiferc "10 wieder entlüftet ur.ö dca Zylinder 106 wieder Druck zugeführt, um den finger 32 nach

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unten in Anlage an der entgegengesetzten Seite des Werkstückee zu bringen. Der Zylinder 86 wird erneut in der Gegenrichtung beaufschlagt, bo daß der Ladegreifer 10 zusammen mit dem V/erkstück zurückfährt. Während dieser Rückstellbewegung des Ladegreifers 10 wird vor Erreichen seiner hinteren Endstellung die Verbindung zwischen den Durchlässen im Innern des Ladegreifers und der Saugpumpe, ebenso wie Beim Zylinder 106» unterbrochen. DerFinger 32 bewegt sich"daher nach oben. Infolge der Stellung der Spindeln 42 und 44 ist das V/erkstück außerdem im Zeitpunkt, wenn es nach beendeter Schleifoperation erfaßt wird, gegenüber der Nut 14 versetzt. Das heiß1% wenn das V/erkstück nach Beendigung des Arbeitsqblaufs erfaßt wird, ist es, entsprechend Fig. 4, einen geringen Betrag nach rechts versetzt, so daß es beim Zurückfahren des Ladepreifers gegen den Anschlag 30 anfährt. Dadurch ißt sichergestellt, daß unabhängig von der Einstellgenauigkeit der beispielsweise mit den Leitungen 128 und 164 verbundenen Ventile das Yv'erlcstück ausgeworfen wird..

Der vorstehend beschriebene Arbeitszyklus kann.z.BV mit Hilfe von Nocken schaltern gesteuert v/erden, die mit der normalen Steuerschaltung der Schleifmaschine gekoppelt sind. Damit wird erreicht, daß. nach Einspannen des Werkstückes in der Schleifmaschine und nach Zurückfahren des Ladegreifers 10 die Steuernocken einen normalen Abeitsablauf der Schleifmaschine einleiten und daß bei dessen Beendigung der Entladezyklus der Vorrichtung beginnt.

Fig. 8 zeigt eine Nockensteuerschaltung, vrie sie beispielsweise in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist. Mit einem Antriebsmotor 170, der durch eine Motorßteuerschaltung 172 steuerbar ist, ist eine Anzahl Nocken 01 bis C5 verbunden. Jedem dieser Nocken C1 bis C5 ist ein Endschalter LS1 bis LS 5 zugeordnet. Beim Drücken des Einschaltknopies 171 der Haupteteuersschaltursti 174. eier

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ORIGINAL INSPECTED

Schleifmaschine wird die Maschine jedoch zunächst noch nicht eingeschaltet, sondern durch die Llaschinens teuer schaltung über die Motorsteuerschaltung 172 der Liotor 170 erregt, der die Nocken C1 bis C5 im Gegenuhrzeigersinn dreht.

V/ährend dieser Drehbewegung der Hocken schließt der Nocken C1 anfänglich den Endschalter LS1, der damit dem Zylinder 26 einen Impuls erteilt, d.h., er öffnet kurzzeitig ein Ventil, so daß dem Zylinder 26 Druckmitteldruck zugeführt wird. i)er Zylinder schiebt dadurch ein V/ork stück vor den Lade greif er iC. Dies tritt beispielsweise in der 5⁰--St ellung des Iiockenc ein. Durch nachfolgende Erregung des Endschalters LS2 durch den Nocken C2 v/erden die Durchlasse 16 im Ladegreifer 10 entlüftet und dom Zylinder 106 Druck zugeführt, so daß der Finger 32 nach unten in Anlage am Y/erkstück geschwoft wird. Dies erfolgt beispielsweise während der Schwenkung der Rockon aus der 20°-3tellung in die 90°-8tellung. Das Werkstück ist jetzt in der Nut 14 gehalten, !lach einer Nockenschwenküng um 30° bewirkt der Endschalter LS3 die Druckbeaufschlagung des Zylinders 86 und damit.die Einleitung der Vorwärtsbewegung des Ladegreifers 10. Die Druckzufuhr zum Zylinder 86 ist beispielsweise in der 80°-Stellung der Nocken beendet. Die Kolbenstange 88 und der Positionierstift 102 verharren jedoch in ihren ausgefahrenen Stellungen, bis der Zylinder in der Gegenrichtung beaufschlagt wird.

Sobald der Fositionlerstift 102 in die Nut 130 eingreift, wird ein Endachalter 176 betätigt, der über die Steuerschaltung 174 der Schleifmaschine die Klemmung des Werkstückes durch die verstellbare Spindel 42 bewirkt.;Mit Erreichen..der* Nocken-Schwenkstellung 90° öffnet sodann der Endschalter LS4 die Druckzufuhr zum Zylinder 86 in der Gegenrichtung? der Ladegreifer 10 fährt zurück. Nach einer Schwenkbewegung um 180° leitet rchlioßlich der Endschalter 7L^;ti einen ^olbcti"^ ι Schleifzyklua der Maschine über die Maschinensteuerschaltung

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BAD

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ein. Gleichzeitig mit dein Boginn dec selbsttätigen Arbeitsablaufes der Schleifmaschine wird der Motorsteuerschaltung ein.Signal zum Abschalten des Motors 170 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt haben die Hocken eine Schwenkung über 180° ausgeführt.

Wenn bei Beendigung des selbsttätigen Arbeitsablaufs der Schleifmaschine das Werkstück in eine Stellung geschwenkt ist, in welcher es erneut vom Ladegreifer 10 erfaßt werden^kann, wird durch einen an der Schleifmaschine angeordneten" lioc?cen ein Endschalter 178 betätigt, der durch Einschalten einer (nicht gezeichneten) Magnetbremse das Abbremsen de3 Spindelstockes 36 und des Reitstockcs 38 bewirkt. Gleichzeitig v.ird der Motor 170 erneut erregt; er schwenkt die Nocken C1 bis im Gegenuhrzeigersinn. Beispielsweise in der 190°-Stellung öffnet der Endschalter IS3 die Druckzufuhr zum Zylinder 86 in der Vorwärtsrichtung, so daß der Ladegreifer 10 wieder nach vorn fährt. Dieses IJaI tragt der Ladegreifer jedoch kein Werkstück. Beispielsweise in der 220°-Stellung des Nockens C2 wird der Endschalter LS2 geschlossen, um erneut eine Entlüftung der Durchlässe 16 und die Druckzufuhr zum Zylinder auszulösen. Zu diesem Zeitpunkt steht die V-förmige Nut 14 selbstverständlich in Anlage an den Seiten des Werkstückes. Bei der erneuten Vorschubbewegung des Ladegreifers fährt der PositionierBtift" 102 erneut in die Nut 130 ein und löst den Endschalter 176 aus. Dieser schaltet dieses UaI eine Zeitverzögerung ein, so daß dem Finger 32 genug Zeit bleibt, in Anlage am Werkstück zu kommen. Anschließend geht die Spindel 42 zurück und gibt das Werkstück frei. In der 270°- Stellung bewirkt der Endschalter LS4 die Druckzufuhr .zum Zylinder 86 in der entgegengesetzten Richtung, so daß das Werkstück zusammen mit dem Ladegreifer zurückfährt. Etwa in der 290°-Stellung öffnet der Endschalter LS2, der Pinger 32 schwenkt nach oben, die Sauricraft an efen Durchlässen 16 wird aufgehoben. Das Werkstück fällt daher nach unten aus der Nut

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heraus."Sollte dies nicht von allein geschehen, so wird-es, wie bereite beschrieben, durch Anfahren an den Anschlag 30 ausgeworfen. Der nachfolgende Ladezyklus schließt unmittelbar an, d.h., sobald der Nocken C1 den Enischalter LS1 wieder geschlossen hat. Die Nocken drehen weiter über die O°-Stellung in die i80°-Stellung hinein, in welcher der selbsttätige 'Arbeitsablauf der Schleifmaschine erneut eingeschaltet wird.

Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen ihres Grundgedankens in vielfältiger V/eiso abwandelbar.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als .auch in beliebiger Kombination erfindungcwesentlich sein.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   Vorrichtung zum Ein- und Ausbringen von Werkstücken in eine und aus einer Bearbeitungsvorrichtung, in der das Werkstück nach dem Einspannen in einer Haltevorrichtung bearbeitbar ist_v dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche eines hin- und herbeweglichen Ladegreifers (10) eine Nut (14) vorgesehen ist, in welche Werkstücke (20) mittels einer Einrichtung (18,22) förderbar und darin zu dem Ladegreifer (10) ausrichtbar sind, daß das Werkstück (20) nach dem Zuführen durch die Fördereinrichtung (18,22) in der Nut (14) des Ladegreifers (10) mittels einer Saugeinrichtung (16,136,138) festhaltbar ist, daß der Ladegreifer (10) aus einer zurückgezogenen Stellung, in welcher ein Werkstück (20) in die Nut (14) einführbar ist, in eine ausgefahrene Stellung bewegbar ist, in der das Werkstück (20) in der Haltevorrichtung"(42,44) der Bearbeitungsmaschine (40) festspannbar ist, daß die Saugeinrichtung nach dem Einspannen des in der Nut (14) gehaltenen Werkstückes (20) in der Haltevorrichtung (42,44) ausschaltbar ist und daß der Ladegreifer (10) anschließend in seine zurückgezogene-Stellung zurückbewegbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18,22) zum Zuführen von Werkstücken (20) in die Nut (14) ein Zuführmagazin (18) aufweist, welches senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ladegreifers (10) ausgerichtet ist und mit seinem Ende bei in hinterster Endstellung stehendem Ladegreifer (10) nahe der Nut (14) liegt, daß an der dem Magazin (18) abgewandten Seite des Laclegreifers (10) ein Anschlag (30) angeordnet ißt und daß eine Anzahl im Magazin (18) aufrechtstehend nebeneinander angeordneter Werkstücke (20) gegen den Anschlag (30) und in Deckung mit der Nut (14) bewegbar ist.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, daß zum Einfahren der Werkstücke (20) in deckungsgleiche Stellung mit der Nut (14) ein Druckmittelzylinder (26) betätigbar ist und daß eine Einrichtung (160) das Einfahren der Werkstücke (20) in die Nut (14) nur dann zuläßt, wenn der Druckmittelzylinder (26) unter Druck steht.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i d a .-durch gekennzeichnet, daß die üiut (14) im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist und daß die Saugeinrichtung (16,136,138) sich aus Durchlässen im Ladegreifer (10) zusammensetzt, die an den Flächen der V-förmigen Nut (14) münden und an ihren entgegengesetzten Enden an eine Saugpumpe anschließbar sind.
5. 5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bereich oberhalb der Nut (14) ein Finger (32) angeordnet ist, welcher nach unten in Anlage an der Seite seines Werkstückes (20) schwenkbar ist, die derjenigen Seite gegenüberliegt, an welcher die Nut (14) angreift.
6. 6. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 5> d ad u r c h gekennzeichnet, daß zum Pesthalten eines Werkstückes (20) in der Nut (14) Einrichtungen (C2,LS2). zur Betätigung der Saugeinrichtung (16,136,138)'sowie Einrichtungen (C2,LS2,106) vorgesehen sind, mittels welcher nach dem Einfahren eines Werkstückes (20) in die Nut,, (14) der Finger (32) in Anlage st ellung am Werkstück (20) schwenkbar ißt· ' ' ■ .-'
7. 7. Vorrichtung nach wenigstens nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einspannen des Werkstückes (20) in der Haltevor-

   richtung (42,44) und vor dem Zurückfahren des.Lade-

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   ORIGINAL INSPECTED *^Γ:

   greifers (10) die Saugeinrichtung (16,136,138) mittels einer Einrichtung (LS4) abschaltbar ist, die auch den Finger (32) aus seiner Eingriffsstellung mit dem Werkstück (20) herausschwenkt.
8. 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß nach Bearbeitung eines Werkstückes (20) in der Bearbeitungsvorrichtung (40) der leere Ladepreifer (10) mittels Bewegungseinrichtungen (86,88,90,LS3) aus seiner, zurückgezogenen Stellung in seine ausgefahrene Stellung bewegbar ist, daß in dieser das bearbeitete Werkstück (20) an der Nut (14) mittels Festlegeeinrichtungen (16,32) gehaltert ist und daß anschließend der Ladegreifer (10) mittels Steuereinrichtungen (86,88,90,LS4) zurückfahrbar ist.
9. 9. Vorrichtung nach wenigstens eines der Ansprüche 1 fcis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zurückfahren des Ladegreifers (10) das bearbeitete-Werkstück (20) aus der Nut (14) mittels eines Auswerfers (30) auswerfbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch Eingriff eines mit dem Ladegreifer (10) verbundenen, mit ihm hin- und herbeweglichen Positionierstiftes (102) in einen an der Bearbeitungsvorrichtung (40) angeordneten Anschlagbock (132) ein weiteres Vorfahren dee Ladegreifers (10) in Richtung auf die Bearbeitungsvorrichtung (40) zu verhinderbar ist.
11. 11. Verfahren zum Ein- und Ausbringen von Werkstücken in und aus einer Bearbeitungsvorrichtung,»in der das Werkstück nach dem Einspannen in einer Haltevorrichtung bearbeitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein '

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    Werkstück in eine an der Stirnseite eines in .Richtung auf die Bearbeitungsmaschine zu und von dieser weg Mn- und herbeweglichen Ladegreifers eingearbeitete Nut gefördert wird, daß zum Festhalten des Werkstückes in der !Tut in diese mündende Durchlässe enblüfteb werden, daß der Lsdegreifer in Richtung auf die Bearbeitungsmaschine zu und damit das Werkstück in eine Stellung bewegt wird, in v/elcher dieses eingespannt wird, daß zum Lösen des Werkstückes aus der Nut die Saugkraft in den Durchlässen aufgehoben wird, daß der Ladegreifer zurückbewegt wird, daß eine Arbeitsperioce der Bearbeitungsmaschine eingeleitet wird, daß der Ladegreifer bei Beendigung der Arbeitsperiode der Bearbeitungsmaschine so weit in Richtung auf diese zu bewegt wird, bis die Nut am Werkstück angreift, daß zum Festhalten des bearbeiteten Werkstückes in der Nut die Durchlässe erneut entlüftet werden, daß das Werkstück in der Bearbeitungsmaschine freigegeben wird und daß der Ladegreifer zusamnen mit dem in der Nut gehaltenen Werkstück erneut zurückfährt.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück während der Entlüftung der Durchlässe durch Eingriff mit mechanischen Einrichtungen in der Nut gehalten wird.

    13· Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zurückfahren des Ladegreifers im Anschluß an eine Arbeitsperiode ein bearbeitetes Werkstück aus der Nut ausgeworfen wird.

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