DE2345772C2 - Vorrichtung zur selbsttätigen Eingabe von Werkstücken mit einer inneren Bohrung in Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch

g) einen in die geöffnete Greifzange (12) zum Anschluß an den darunter befindlichen Dorn (4) bewegbaren Werkstückzentrierzapfen (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) zur Anpassung an verschiedene Werkstückbohrungsdurchmesser auswechselbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) aus einem Tragzapfen (16) und einer darauf lösbar befestigten Wechselhülse (17) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. die Wechselhülse (17) einen zylindrischen Abschnitt (21) und einen konischen Endabschnitt (22) aufweist, wobei der Endabschnitt (22) sich bis auf den Durchmesser der Dorne (4) des Werkstückmagazins (2) verjüngt und der zylindrische Abschnitt (21) im Durchmesser etwa dem Bohrungsdurchmesser der Werkstücke (6) auf den Dornen (4) entspricht.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) eine Klemmeinrichtung zum Festlegen des bzw. der aufgeschobenen Werkstücke (6) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mehrere im Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. in der Wechselhülse (17) radial bewegliche Stifte (24) und/oder

H ebelarme (23) aufweist. &o

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Stifte (24) bzw. Hebelarme (23) ein zum Werkstückzentrierzapfen (15) koaxialer, im Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. im Tragzapfen (16) für die Wechselhülse (17) axial verschieblicher Bolzen (26) mit konischem Ende (27) vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei solchen bekannten Vorrichtungen enthält das Werkstückmagazin so viele zu bearbeitende Werkstükke, daß die zugehörige Werkzeugmaschine eine gewisse Zeit lang, beispielsweise bis zu 8 h lang, unbeaufsichtigt arbeiten kann. Sie alle Werkstücke eines Magazins bearbeitet, dann kann entweder eine erneute Füllung des Werkstückmagazins mit zu bearbeitenden Werkstücken erfolgen, oder aber es kann ein neues Magazin mit zu bearbeitenden Werkstücken eingesetzt werden.

Ebenso wie die Werkzeugmaschine muß auch die zugehörige Vorrichtung zur selbsttätigen Werkstückeingabe den jeweils zu bearbeitenden Werkstücken entsprechend eingestellt sein. Auf einem Werkstückmagazin dürfen sich also nur gleiche Werkstücke befinden. Um auf einer Werkzeugmaschine mit Vorrichtung zur selbsttätigen Werkstückeingabe also verschiedene Werkstücke bearbeiten zu können, müssen verschiedene, gegenseitig auswechselbare Werkstückmagazine für jeweils eine Werkstückart vorhanden sein, oder aber verschiedene, jeweils einer Werkstückart zugeordnete, auswechselbare Magazindorne.

Um dieses zu gewährleisten, ist bereits eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art bekannt, bei welcher die Dorne des Werkstückmagazins auswechselbar sind, das Hubwerk eine obere, senkrecht verstellbare Anschlagplatte aufweist und die Greifzange als eine mit einer Transportkette auswechselbare verbundene Tasche ausgebildet ist. Die Dorne werden entsprechend dem Bohrungsdurchmesser der jeweils zu bearbeitenden Werkstücke ausgewählt, die Anschlagplatte wird entsprechend deren Breite eingestellt, und es wird jeweils eine dem Außendurchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke entsprechende Tasche verwendet. Zusätzlich zu der Auswechselbarkeit der Dorne zur Anpassung an die in dem jeweiligen Werkstückmagazin zu speichernden Werkstücke kann dabei auch das ganze Werkstückmagazin auswechselbar sein, so daß nach Bearbeitung des letzten Werkstücks das Werkstückmagazin aus der Vorrichtung herausgenommen und gegen ein anderes, mit zu bearbeitenden Werkstücken gefülltes Werkstückmagazin ausgetauscht werden kann. Weiterhin kann eine solche Ausgestaltung getroffen sein, daß die Werkstücke nach ihrer spanabhebenden Bearbeitung auf der Werkzeugmaschine wieder in demselben Werkstückmagazin gespeichert werden, von dem sie zuvor abgenommen wurden (DE-OS 15 52 770).

Nachteilig ist, daß für die universelle Verwendbarkeit der Vorrichtungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art eine Vielzahl auswechselbarer, unterschiedlicher Werkstückmagazine oder Magazindorne vorhanden sein muß, da diese jeweils nur für Werkstücke mit einem bestimmten Bohrungsdurchmesser geeignet sind. Man könnte daran denken, diesen Nachteil durch Werkstückmagazine mit verstellbaren Dornen zu beheben, doch steht dem entgegen, daß damit ein verhältnismäßig verwickleter Aufbau verbunden, eine für eine zuverlässige Funktionsweise zu hohe Empfindlichkeit unvermeidlich und die Vorstellung der Dorne notwendigerweise aufwendig und zeitraubend ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einheitlicher Werkstückmagazine, das heißt solcher mit Dornen desselben Durchmessers, für ringförmige Werkstücke mit unterschiedlichen Boh-

rungsdurchmessern zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

Nachstehend ist eine Ausführuntjsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht; und

Fig. 2 den Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei das untere Hubwerk und die zugehörige Gabel die in Fi g. 1 gestrichelte Stellung einnehmen, ferner die G reif zange schematisch angedeutet ist

Auf einer Konsole 1 ist ein Werkstückmagazin 2 um eine senkrechte Achse 3 schrittweise drehbar gelagert. Das Werkstückmagazin 2 weist mehrere senkrechte, in Uinfangsrichtung gleichmäßig verteilte Dorne 4 zur Aufnahme jeweils eines Stapels 5 von Werkstücken 6 mit einer inneren Bohrung 7 auf.

An zwei zueinander parallelen, senkrechten Führungssäulen 8 ist ein unteres Hubwerk 9 verschieblich. Dieses weist eine bezüglich der Achse 3 radial verschiebliche Gabel 10 auf.

An einem um eine senkrechte Achse drehbar gelagerten Ring 11 ist eine Greifzange 12 vorgesehen.

Auf den beiden Führungssäulen 8 ist oberhalb des unteren Hubwerks 9 ein oberes Hubwerk 13 mit einem Seitenarm 14 senkrecht beweglich angeordnet. Der Seitenarm 14 erstreckt sich radial zur Achse 3 und weist an seinem Ende einen Werkstückzentrierzapfen 15 auf, dessen Längsachse den Teilkreis der Dorne 4 des Werkstückmagazins 2 schneidet.

Der Werkstückzentrierzapfen 15 besteht aus einem am Seitenarm 14 befestigten Tragzapfen 16 und einer auf diesem lösbar befestigten Wechselhülse 17. Die jeweils auf den Tragzapfen 16 aufgesetzte Wechselhülse 17 ist durch eine Schraube 18 mit Zentrierzapfen 19 am Tragzapfen 16 befestigt. Der Zentrierzapfen 19 wirkt mit einer Stirnbohrung 20 in jedem der Dorne 4 zusammen.

Der Werkstückzentrierzapfen 15 kann an den jeweiligen Durchmesser der Bohrung 7 derjenigen Werkstücke 6 angepaßt werden, welche auf den Dornen 4 des Werkstückmagazins 2 gespeichert sind. Dazu ist es lediglich erforderlich, eine entsprechende Wechselhüise 17 auf dem Tragzapfen 16 zu befestigen. Die Wechselhülsen Π weisen jeweils, wie aus der linken Hälfte von Fig. 1 ersichtlich, einen zylindrischen >° Abschnitt 21 und einen konischen Endabschnitt 22 auf, welcher sich bis auf den Durchmesser der Dorne 4 des Werkstückmagazins 2 verjüngt. Der zylindrische Abschnitt 21 weist bei jeder Wechselhülse 17 einen anderen Durchmesser auf. Es wird auf den Tragzapfen " 16 jeweils eine solche Wechselhülse 17 aufgebracht, bei welcher der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 21 etwa dem Durchmesser der Bohrung 7 derjenigen Werkstücke 6 entspricht, welche auf dem Werkstückmagazin 2 gespeichert sind.

Lediglich eine Wechselhülse ist ausschließlich mit einer zylindrischen Mantelfläche versehen. Diese in der rechten Hälfte von F i g. 1 wiedergegebene Wechselhülse 17' wird dann auf den Tragzapfen 16 aufgesetzt; wenn das Werkstückmagazin 2 mit Werkstücken 6' versehen ist, deren Bohrungsdurchmesser etwa dem Durchmesser der Dorne 4 entspricht. Der Tragzapfen 16 und die Wechselhülse 17' sowie die Dorne 4 weisen denselben Außendurchmesser auf.

Der Werkstückzentrierzapfen 15 ist mit einer Klemmeinrichtung versehen. Diese besteht aus mehreren jeweils in einem Längsschlitz des Tragzapfens 16 verschwenkbar gelagerten Hebelarmen 23, welche mit Stiften 24 zusammenwirken, die in jeder Wechselhülse 17 radial beweglich angeordnet und durch einen elastischen Ring 25 in die Wechselhülse 17 hinein belastet sind. Zur Bewegung der Stifte 24 ist ein zum Werkstückzentrierzapfen 15 koaxialer, im Tragzapfen 16 axial verschieblicher Bolzen 26 mit konischem Ende

27 vorgesehen. Der Bolzen 26 wirkt mit dem konischen Ende 27 mit den Hebelarmen 23 zusammen und wird von einem Stellmotor 28 auf dem Seitenarm 14 betätigt.

Die zylindrische Wechselhülse 17' ist nicht mit derartigen radial beweglichen Stiften 24 versehen. Ist diese Wechselhülse 17' an dem Tragzapfen 16 befestigt, dann wird die Klemmeinrichtung unmittelbar über die Hebelarme 23 wirksam, welche dann durch einen elastischen Ring 25' gegen das konische Ende 27 vom Bolzen 26 gedruckt werden.

Auf jeder Wechselhülse 17 bzw. auf dem mit der Wechselhülse 17' versehenen Tragzapfen 16 ist eine Schalthülse 29 zur Betätigung eines nicht dargestellten elektrischen Schalters vorgesehen, welche durch einen im Seitenarm 14 verschieblichen, federbelasteten Stift 30 vom Seitenarm 14 weg gegen einen Sprengring 31 in der jeweiligen Wechselhülse 17 bzw. im Tragzapfen 16 gedruckt ist. Die Schalthülse 29 ist entgegen der Wirkung der den Stift 30 belastenden Feder vom Sprengring 31 weg gegen den Seitenarm 14 verschieblich, wobei der elektrische Schalter betätigt wird.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende. Es sei angenommen, daß auf die Konsole 1 eine neues Werkstückmagazin 2 mit zu bearbeitenden Werkstükken 6 aufgesetzt ist. Auf dem Tragzapfen 16 ist die in Fig. 1 links dargestellte Wechselhülse 17 befestigt, deren zylindrischer Abschnitt 21 einen Durchmesser aufweist, welcher dem Durchmesser der Bohrung 7 der Werkstücke 6 entspricht. Die nicht dargestellte Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Wälzfräsmaschine, auf welcher die ringförmigen Werkstücke 6 mit einer Außenverzahnung versehen worden, ist den Abmessungen der Werkstücke 6 entsprechend eingestellt.

Das Werkstückmagazin 2 befindet sich in einer solchen Drehstellung, in welcher ein Dorn 4 vor der Gabel 10 liegt. Die Gabel 10 und der Seitenarm 14 mit dem Werkstückzentrierzapfen 15 und dem Stellmotor

28 nehmen die in F i g. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen ein. Zwischen dem Werkstückzentrierzapfen 15 und dem damit fluchtenden Dorn 4 liegt die Greifzange 12, und zwar mit geöffneten Backen 32.

Zunächst wird das obere Hubwerk 13 betätigt und der Werkstückzentrierzapfen 15 gegen den damit fluchtenden Dorn 4 gefahren, so daß der Zentrierzapfen 19 der Schraube 18 in die Stirnbohrung 20 des Domes 4 eintritt. Die Gabel 10 wird dann aus der in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten und in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Stellung in Richtung des Pfeiles 33 verschoben, so daß sie ein längliches Distanzstück 34 am unteren Ende des Domes 4 umschließt und unter den Stapel 5 von Werkstücken 6 auf dem Dorn 4 gelangt. Darauf wird das untere Hubwerk 9 betätigt, so daß sich die Gabel 10 nach oben in die in F i g. 1 mit ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung bewegt.

Dabei wird der Werkstückstapel 5 angehoben, so daß die obersten beiden Werkstücke 6 über dem konischen

Endabschnitt 22 auf den zylindrischen Abschnitt 21 der Wechselhülse 17 laufen und in der geöffneten Greifzange 12 zentriert liegen. Das oberste Werkstück 6 kommt dabei an der Schalthülse 29 zur Anlage und nimmt diese mit, bis sie am Seitenarm 14 anliegt, so daß der nicht dargestellte elektrische Schalter betätigt wird.

Daraufhin verschiebt der Stellmotor 28 den Bolzen 26 nach unten, welcher mit seinem konischen Ende 27 die Hebelarme 25 auseinanderspreizt und somit die Stifte 24 nach außen gegen das zweitoberste Werkstück 6 drückt. Die beiden obersten Werkstücke 6 sind so auf dem Werkstückzentrierzapfen 15 gehalten.

Die Gabel 10 wird dann abgesenkt, so daß der aufliegende Stapel 5 von Werkstücken 6 wieder auf dem Distanzstück 34 zu liegen kommt und die Backen 32 der Greifzange 12 geschlossen werden können, welche die beiden Werkstücke 6 auf dem Werkstückzentrierzapfen 15 seitlich und unterhalb des unteren Werkstücks 6 umfassen. Der Bolzen 26 wird daraufhin nach oben bewegt, so daß die Verklemmung zwischen dem Werkstückzentrierzapfen \5 und den darauf sitzenden beiden Werkstücken 6 gelöst ist, und es wird das obere Hubwerk 13 betätigt, um den Seitenarm 14 mit dem Werkstückzentrierzapfen 15 und dem Stellmotor 28 wieder in die gestrichelt angedeutete Ausgangsstellung zurückbewegen.

Nunmehr wird der Ring 11 in Richtung des Pfeiles 35 in F i g. 2 gedreht, so daß die beiden in der geschlossenen Greifzange 12 gehaltenen Werkstücke 6 in die Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine gelangen. Die Werkstücke 6 sind dabei so von der Greifzange 12 gehalten, daß sie darin rotieren können, was nicht nur die spanabhebende Bearbeitung bei geschlossener Greifzange 12 ermöglicht, sondern auch das Ein- und Ausspannen der Werkstücke 6 bei laufender Werkzeugmaschine.

Die bearbeiteten Werkstücke werden dann wieder in das Werkstückmagazin 2 eingegeben, und zwar auf einen leeren Dorn 4. Vorzugsweise sind dazu am Ring 11 zwei einander diametral gegenüberliegende Greifzangen 12 vorgesehen, und wird das Werkstückmagazin 2 jeweils zwischen zwei einander benachbarten Dornen 4 zur Aufnahme bearbeiteter Werkstücke bzw. zur Abnahme zu bearbeitender Werkstücke 6 hin- und hergeschaltet. Es geschieht dabei folgendes.

Während die beiden gemäß F i g. 1 und 2 abgenommenen Werkstücke 6 in der nicht dargestellten Werkzeugmaschine spanabhebend bearbeitet werden, befindet sich die zweite Greifzange 12 am Ring 11 in derjenigen Stellung, welche in F i g. 1 für die erste Greifzange 12 dargestellt ist, und es werden die folgenden zwei Werkstücke 6 auf die geschilderte Art und Weise von demselben Dorn 4 des Werkstückmagazins 2 abgenommen, d. h. in der zweiten Greifzange 12 aufgenommen. Nachdem die Gabel 10 und der Seitenarm 14 mit dem Werkstückzentrierzapfen 15 sowie dem Stellmotor 28 in die in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen bewegt worden sind, wird das Werkstückmagazin 2 einen Schritt weitergeschaltet, so daß derjenige leere Dorn 4 vor die Gabel 10 und unter den Werkstückzentrierzapfen 15 gelangt, welcher vor der Zeichnungsebene von Fig. 1 liegt und in dieser daher nicht sichtbar ist. Beim Drehen des Ringes 11 zum Transport der beiden von der zweiten Greifzange 12 umfaßten Werkstücke 8 zur Spanneinrichtung der nicht dargestellten Werkzeugmaschine in Richtung des Pfeiles 35 gemäß Fig. 2 gelangen gleichzeitig die bearbeiteten Werkstücke in der ersten Greifzange 12 über den besagten Dorn 4 und können auf diesem unter Zuhilfenahme des Werkstückzentrierzapfens 15 und der Gabel 10 abgelegt werden. Nachdem die Gabel 10 und der Seitenarm 14 mit dem Stellmotor 28 und dem Werkstückzentrierzapfen 15 wieder in die in F i g. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen zurückbewegt worden sind, wird das Werkstückmagazin 2 in die in F i g. 1 wiedergegebene Drehstellung zurückgeschaltet, und ein neues Paar zu bearbeitender Werkstücke 6 wird von dem Stapel 5 auf die geschilderte Art und Weise abgenommen. Währenddessen werden die beiden Werkstücke 6 in der anderen Greifzange 12 spanabhebendbearbeitet.

Sobald alle zu bearbeitenden Werkstücke 6 von dem in F i g. 1 rechten Dorn 4 abgenommen sind, tritt der in F i g. 1 linke Dorn 4 an dessen Stelle, und der leere Dorn 4 wird dann zur Aufnahme der bearbeiteten Werkstücke verwendet. Sind auf diese Weise sämtliche Werkstücke 6 des Werkstückmagazins 2 bearbeitet worden, dann wird das Werkstückmagazin 2 mit spanabhebend bearbeiteten Werkstücken durch ein neues Werkstückmagazin 2 mit zu bearbeitenden Werkstücken 6 ersetzt.

Alle geschilderten Bewegungsabläufe sind von einer entsprechend programmierten Steuereinrichtung aus kontrolliert, so daß ein vollkommen selbsttätiger Betrieb der Vorrichtung gewährleistet ist.

In F i g. 1 ist die Greifzange 12 bei der Abnahme von zwei Werkstücken 6 mit einem Bohrungsdurchmesser etwa gleich dem Durchmesser von Tragzapfen 16, Wechselhülse 17' und Dornen 4 von einem Stapel solcher Werkstücke 6' dargestellt. Bei der vorstehend geschilderten Abnahme von Werkstücken 6 ist die am Ring 11 in Richtung des Pfeiles 36 bewegliche Greifzange 12 entsprechend eingestellt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Eingabe von Werkstücken mit einer inneren Bohrung in Werkzeugmaschinen, insbesondere Zahnradwälzfräs- und -wälzstoßmaschinen, mit

a) einem Werkstückmagazin mit mehreren senkrechten Dornen zur Aufnahme je eines Stapels der ringförmigen Werkstücke, 1 ο

b) einem Hubwerk zum Anheben der Werkstückstapei und

c) einer Greifzange zum Erfassen sowie Transportieren der Werkstücke, wobei

d) das Werkzeugmagazin um eine senkrechte Achse derart schrittweise drehbar ist, daß jeweils ein Dorn vor das Hubwerk gelangt,

e) das Hubwerk zum Anheben des Werkstückstapels auf diesem Dorn und Einbringen mindestens des obersten Werkstücks dieses Stapels in die geöffnete Greifzange betätigbar ist und

f) die Greifzange zur Abnahme des bzw. der eingebrachten Werkstücke vom Werkstückstapel und Einsetzen desselben bzw. derselben in die Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine bewegbar ist,