DE2347735A1 - DEVICE FOR MACHINING A WORKPIECE - Google Patents
DEVICE FOR MACHINING A WORKPIECEInfo
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Description
Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 21. September 1975Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS September 21, 1975
D/NeD / Ne
VIGKERS LIMITED,
Vickers House,
Millbank Tower, Millbank,
London, S.W.1», /EnglandVIGKERS LIMITED,
Vickers House,
Millbank Tower, Millbank,
London, SW1 », / England
2)ie Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen und sie betrifft im besonderen eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks, bestehend aus mindestens einer Werkzeugmaschine, mindestens einem Schlitten mit Festhalteelementen für die Lagerung eines Werkstücks auf ihm in einer vorbestimmten Lage, einer an Jeder Werkzeugmaschine angeordneten Führungsbahn, Einstellelementen zum Einstellen jedes Schlittens in eine vorbestimmte Lage auf der zugehörigen Führungsbahn, besonderen Festhalteelementen zum Festhalten des Schlittens in dieser Lage und schliesslich mindestens einer Beladestation und mindestens einer Entladestation, welche Stationen in einiger Entfernung von der Werkzeugmaschine oder den Werkzeugmaschinen angeordnet sind.2) The invention relates to machine tools and them relates in particular to a device for machining a workpiece, consisting of at least one machine tool, at least one carriage with retaining elements for storing a workpiece on it a predetermined position, a guide track arranged on each machine tool, setting elements for setting each slide in a predetermined position on the associated guideway, special retaining elements to hold the slide in this position and finally at least one loading station and at least one unloading station, which stations are some distance away are arranged by the machine tool or the machine tools.
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Im folgenden wird eine beispielsweise Aus führung s form der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung beschrieben. In dieser stellen darThe following is an exemplary embodiment of the invention described with reference to the accompanying drawing. In this represent
Fig. 1 die schematische, perspektivische Ansicht einer Führungsbahn für Werkzeugmaschinen,1 shows the schematic, perspective view of a guideway for machine tools,
Fig. 2 die ähnliche Ansicht eines auf der Führungsbahn zu lagernden Schlittens,Fig. 2 is a similar view of a to be stored on the guideway Sledge,
Fig. 3 die schematische Ansicht des Schnittes durch die Führungsbahn und den auf ihr gelagerten Schlitten, und3 shows the schematic view of the section through the guideway and the sledge stored on it, and
Fig. 4 die schematische Draufsicht auf eine Anzahl von Werkzeugmaschinen mit Je einer Führungsbahn nach der Fig. 1-4 shows the schematic top view of a number of machine tools with one guideway each according to Fig. 1-
Die in der Fig. 1 dargestellte Führungsbahn 1 hat die übliche, langgestreckte rechteckige Form mit entlang der ganzen Länge ihrer Längsseiten schwalbenschwanzförmig ausgeschni-ttenen Gleitschienen 2 und 3· Entlang einer Längsseite sind in Ausschnitten der Gleitschiene 2 Spannelemente 4 gelagert, von denen jedes aus einem keilförmigen Backenteil 4A und einem Kolben 4B besteht (Fig. 3)· Die Kolben 4 B können insbesondere durch die Verwendung von Druckluft auf- und abbewegt werden. In der oben gelegenen Oberfläche der Führungsbahn 1 ist in einer Bohrung ein Einstellstift 5 so gelagert, dass er beweglich ist und aus der Bohrung heraustreten kann. In dieser Oberfläche der Führungsbahn ist ferner eine Anzahl von Lufttragdüsen 6 vorgesehen, deren ausseres Ende normalerweise je durch eine federbelastete Kugel verschlossen ist, die zum Teil aus der Düse herausragt. Wenn nun ein entlang der Führungsbahn bewegter Körper diese Kugel nach unten drückt, kann Druckluft durch den so geschaffenen ringförmigen Spalt hindurchtreten und auf den Körper eine nach oben gerichtete Kraft ausüben. Auf diese Weise können die Düsen einen vorbestimmten Anteil des Gewichts des Körpers tragen und so seine Bewegung entlang der Führungsbahn erleichtern.The guide track 1 shown in Fig. 1 has the usual elongated rectangular shape with dovetail-shaped cutouts along the entire length of its long sides Slide rails 2 and 3 each of which consists of a wedge-shaped jaw part 4A and a piston 4B (FIG. 3). The pistons 4B can in particular be moved up and down using compressed air. In the upper surface of the guideway 1, an adjusting pin 5 is mounted in a bore in such a way that it is movable and can emerge from the bore. In this surface of the guideway a number of air nozzles 6 are also provided, the outer end of which is normally each is closed by a spring-loaded ball, some of which protrudes from the nozzle. If now one along the guideway of moving body pushes this ball downwards, compressed air can through the thus created ring-shaped Pass through the gap and exert an upward force on the body. This way the nozzles carry a predetermined proportion of the weight of the body and thus facilitate its movement along the guideway.
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Am einen Ende der Führungsbahn ist ein Schabloniertisch 7 vorgesehen, der an einem Scharnier gelagert ist, dessen Achse parallel zu den Längsseiten der Führungsbahn verläuft. Das Scharnier ist so angeordnet, dass der Schabloniertisch 7 aus einer wirksamen Lage, in der seine oben gelegene Oberfläche parallel zur oben gelegenen Oberfläche der Führungsbahn verläuft, in eine unwirksame Lage (in der Fig..1 dargestellt) geschwenkt werden kann, in der der Schabloniertisch hinreichend von der Führungsbahn entfernt ist, um dem Werkstückschlitten 8 (Fig. 2) zu ermöglichen, die Führungsbahn ohne Widerstand zu passieren. Der Schabloniertisch 7 kann in seiner wirksamen Lage durch einen Stift 9 verriegelt werden, der im Hauptkörper der Führungsbahn 1 gleitbar gelagert ist und der, durch die Anwendung eines pneumatischen Druckes so verschoben werden kann, dass er in die entsprechenden Durchbohrungen 10 des Schabloniertisehes eintritt.A stencil table 7 is located at one end of the guideway provided, which is mounted on a hinge whose axis runs parallel to the longitudinal sides of the guide track. That The hinge is arranged so that the stencil table 7 is made of an effective position in which its overhead surface is parallel to the overhead surface of the guideway, can be pivoted into an ineffective position (shown in Fig..1) in which the stencil table is sufficient is removed from the guideway in order to enable the workpiece slide 8 (FIG. 2) to move the guideway without Resistance to happen. The stencil table 7 can be locked in its operative position by a pin 9, which is slidably supported in the main body of the guideway 1 and which, by the application of pneumatic pressure, is so can be displaced so that it enters the corresponding through-holes 10 of the stencil table.
Der in der Fig. 2 dargestellte Werkstückschlitten 8 hat auch eine im wesentlichen rechteckige Form. Seine Unterseite ist ausgeschnitten, um der Schwalbenschwanzform der Führungsbahn zu entsprechen. Auf diese Weise kann der Schlitten 8 an der Führungsbahn 1 anliegen, um auf ihr zu gleiten. Eine auf der unten gelegenen Oberfläche des Schlittens 8 vorgesehene blinde Sackbohrung 11 entspricht in ihrer Grosse dem Einstellstift der Führungsbahn und liegt relativ zu ihm so, dass der Schlitten in einer bestimmten Lage auf der Führungsbahn genau eingestellt wird. Auf der oben gelegenen Oberfläche des Schlittens sind weiterhin zwei das Werkstück festhaltende Stifte 12 und zwei Löcher 13 für die Aufnahme von zwei das Werkstück festhaltenden Bolzen vorgesehen. Somit können aufdem Schlitten zwei Werkstücke in je einer vorbestimmten Lage festgehalten werden, so dass dann, wenn der Schlitten auf der Führungsbahn in eine vorbestimmte Lage gebracht worden ist, die Werkstücke genau die richtige Lage für die Bearbeitung durch passend angebrachte Werkzeuge einer Werkzeugmaschine einnehmen.The workpiece slide 8 shown in FIG. 2 also has a substantially rectangular shape. Its bottom is cut out to match the dovetail shape of the guideway. In this way, the carriage 8 at the Guide track 1 rest in order to slide on it. A blind one provided on the lower surface of the carriage 8 Blind bore 11 corresponds in size to the setting pin of the guide track and is located relative to it so that the slide is precisely adjusted in a certain position on the guideway. On the top surface of the slide there are also two pins 12 that hold the workpiece and two holes 13 for receiving two pins that hold the workpiece Bolts provided. Thus, two workpieces can each be held in a predetermined position on the slide so that when the slide has been brought into a predetermined position on the guide track, the workpieces Take exactly the right position for machining with appropriately attached tools on a machine tool.
Natürlich kann die Werkzeugmaschine eine beliebige Zahl vonOf course, the machine tool can have any number of
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solchen Werkstückschlitten 8 erhalten. Im Betrieb wird ein erster Schlitten 8 mit zwei auf ihm in der Jeweils richtigen Lage befestigten Werkstücken auf die Führungsbahn geschoben und auf ihr durch den Eingriff des Einstellstiftes 5 in öle Sackbohrung 11 des Schlittens in die richtige Lage gebracht. Sodann wird der Schlitten auf der Führungsbahn durch die Betätigung der Spannelemente 4 festgehalten. Dies wird durch die Zuführung von Druckluft bewirkt, die durch Leitungen 1J1 (Fig. 5) zu Zylindern 14 strömt, in denen die Kolbenteile 4B gleitbar enthalten sind. Die in der Richtung A der Fig. 3 zugeführte Druckluft bewirkt eine Abwärtsbewegung des Kolbenteils 4B in der Richtung des Pfeils G. Dabei bewegen die schräg verlaufenden Flächen der Backenteile 4A, die an der gleichlaufenden Schwalbenschwanzfläche des Schlittens anliegen, den Schlitten 8 in der Richtung des Pfeils D und drücken die gegenüberliegenden, zusammenarbeitenden Schwalbenschwanzflächen des Schlittens und der Führungsbahn gegeneinander. Die Luft strömt von der Unterseite des Kolbenteils 4B über die Leitung 15 in der Richtung des Pfeils B nach aussen ab. Mit dem in seiner abgesenkten, wirksamen Lage befindlichen Schabloniertisch 7 kann nun die Bearbeitung des Werkstücks erfolgen. In der vorhandenen Werkzeugmaschine sind zwei vertikale Frässpindeln (nicht dargestellt) mit einer Tastspindel (gleichfalls nicht dargestellt) gekuppelt, die dem Umfang einer an dem Schabloniertisch 7 befestigten Schablone folgt. Die Frässpindeln führen zwangsläufig die gleichen Bewegungen aus, wie die Tastspindel und erzeugen so auf jedem Werkstück die Form der Schablone. Dies ist besonders nützlich bei der Bildung der Kanten und Flächen von Nocken oder Nuten. Es ist leicht zu verstehen, dass ζ. B. bei der Benützung von zahlenmässig kontrollierten Werkzeugmaschinen der die Schablone und die Tastspindel enthaltende Mechanismus nicht erforderlich ist.such workpiece slide 8 received. In operation, a first carriage 8 with two on it in each case is correct Position fastened workpieces pushed onto the guide track and oiled on it by the engagement of the setting pin 5 Bolted blind hole 11 of the slide in the correct position. Then the slide is on the guideway by the actuation the clamping elements 4 held. This is effected by the supply of compressed air which is carried through lines 1J1 (Fig. 5) flows to cylinders 14, in which the piston parts 4B slidably included. The compressed air supplied in the direction A of FIG. 3 causes the piston part to move downwards 4B in the direction of arrow G. The inclined surfaces of the jaw parts 4A, which are attached to the parallel dovetail surface of the slide, the carriage 8 in the direction of arrow D and push the opposing, cooperating dovetail surfaces of the slide and the guideway against each other. The air flows from the underside of the piston part 4B over the Line 15 in the direction of arrow B to the outside. With the stencil table in its lowered, effective position 7 the workpiece can now be machined. In the existing machine tool there are two vertical ones Milling spindles (not shown) coupled to a probe spindle (also not shown), which is attached to the circumference of a the stencil table 7 attached template follows. The milling spindles inevitably perform the same movements as the probe spindle and thus create the shape on every workpiece the stencil. This is particularly useful in forming the edges and surfaces of cams or grooves. It is easy to understand that ζ. B. when using numerically controlled machine tools of the template and the Mechanism containing probe spindle is not required.
Wenn der Schneidvorgang beendet ist, werden die Spindeln zurückgezogen. Sodann wird der Schabloniertisch 7 in seine unwirksame Lage, weg von der Führungsbahn 1 bewegt und die Spannelemente 4 und der Festhaltestift 5 werden zurückgezogen.When the cutting process is finished, the spindles are retracted. Then the stencil table 7 is in his ineffective position, moved away from the guide track 1 and the clamping elements 4 and the retaining pin 5 are withdrawn.
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Das Zurückziehen der Spannelernente 4 wird durch das Zuführen von Druckluft über die Leitung 15 und das Abführen von Luft ! über die Leitung 131 bewirkt. Nun wird Druckluft auch den ι Lufttragdüsen 6 zugeführt und sodann kann der Schlitten 8 ' leicht entlang der Führungsbahn bewegt werden, um auf die \ nachfolgende Führungsbahn einer anderen Werkzeugmaschine für einen späteren Bearbeitungsvorgang, oder wenn ein solcher nicht erforderlich ist, zu einer Abladestation zu gelangen.The retraction of the clamping element 4 is effected by the supply of compressed air via the line 15 and the removal of air! effected via line 131. Now compressed air is also supplied to the ι air bearing nozzles 6 and then the carriage can be 'easily 8 moves along the guide track in order if such is not necessary to go to the \ subsequent guideway other machine tool for a subsequent machining operation, or to an unloading station .
'. Die beschriebene Vorrichtung kann auf verschiedene Weise benützt werden, um den verschiedenen Arten der Produktion oder der Gestaltung der Werkstütte zu entsprechen. Wenn, wie dies z. B. in der Fig.. 4 dargestellt ist, eine Aufeinanderfolge von Bearbeitungsvorgängen in einer Werkstätte mit einer Zahl von. Werkzeugmaschinen T (mit Schabloniertischen T^) ausgeführt werden soll, wobei für jeden Bearbeitungsvorgang eine besondere Werkzeugmaschine vorgesehen ist, werden Schlitten in Aufeinanderfolge von Werkzeugmaschine zu Werkzeugmaschine transportiert. Es ist dabei nur notwendig, jeden Schlitten auf die Führungsbahn jeder Werkzeugmaschine zu bringen und festzuhalten und den erforderlichen BearbeitungsVorgang mit dieser Werkzeugmaschine auszuführen. Es sind eine Beladestation S,, und eine Entlade station S2 vorgesehen, so dass das Beladen und Entladen der Schlitten durchgeführt werden kann, während die Bearbeitung der auf anderen Schlitten befindlichen Werkstücke erfolgt. Die Werkzeugmaschinen sind so angeordnet, dass ihre Führungsbahnen zueinander ausgerichtet sind, so dass die Schlitten zu den aufeinanderfolgenden Werkzeugmaschinen mit einem Minimum an Bedienung und.Zeitbedarf gebracht werden können. Eine zweckmässige Fördereinrichtung C nimmt an der Entladestation S^ die von der letzten Werkzeugmaschine aufeinanderfolgend kommenden Schlitten auf und führt sie nach dem Ersatz des bearbeiteten Werkstücks durch ein unbearbeitetes zu der stromaufwärts zur ersten Werkzeugmaschine gelegenen Beladestation S^ zurück. '. The apparatus described can be used in various ways to suit the various types of production or the design of the workshop. If like this e.g. B. is shown in Fig. 4, a sequence of machining operations in a workshop with a number of. Machine tools T (with stencil tables T ^) is to be executed, with a special machine tool being provided for each machining operation, slides are transported in succession from machine tool to machine tool. It is only necessary to bring each slide onto the guideway of each machine tool and hold it and to carry out the required machining operation with this machine tool. A loading station S ,, and an unloading station S2 are provided so that the loading and unloading of the carriages can be carried out while the workpieces located on other carriages are being processed. The machine tools are arranged so that their guideways are aligned with one another so that the carriages can be brought to the successive machine tools with a minimum of operation and time. A suitable conveying device C picks up the slides coming one after the other from the last machine tool at the unloading station S ^ and, after replacing the machined workpiece with an unprocessed one, returns them to the loading station S ^ located upstream of the first machine tool.
Wenn zur Ausführung der erforderlichen Bearbeitung nur eine einzige Werkzeugmaschine erforderlich ist oder wenn nur eineWhen only a single machine tool is required to perform the required machining, or when only one
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einzige Werkzeugmaschine verfügbar ist, besteht die Belade- und Entlade anordnung aus zwei zu den beiden Seiten der Werkzeugmaschine vorgesehenen Stationen, von denen die eine unbesetzt ist, wenn die Werkzeugmaschine arbeitet und die andere einen Schlitten aufweist, der entladen und wieder beladen wird. Wenn die Werkzeugmaschine den BearbeitungsVorgang beendet hat, wird anschliessend der Schlitten zu der unbesetzten Station befördert und von der anderen Station der beladene Schlitten auf die Führungsbahn der Werkzeugmaschine gebracht. Bei einer abgewandelten Form des Gebrauchs einer einzigen Werkzeugmaschine ist die aus einem Auslauf mit auf seinen beeiden Seiten gelegenen Belade- und Entladestationen bestehende Anordnung auf der einen Seite der Werkzeugmaschine vorgesehen. Während der eine Schlitten bearbeitet wird, befindet sich der andere auf einer der Stationen. Wenn die Bearbeitung beendet ist, wird der das bearbeitete Werkstück enthaltende Schlitten entlang dem Auslauf bewegt und dann in die leere Station befördert. Der andere Schlitten wird nun in den Auslauf gebracht und dann zur Werkzeugmaschine feefördert. Dann kann die Bearbeitung beginnen und während dieser Bearbeitung wird der erste Schlitten entladen und wieder beladen.only machine tool is available, the loading and unloading arrangement of two on both sides of the machine tool designated stations, one of which is unoccupied when the machine tool is working and the other has a carriage that is unloaded and reloaded. When the machine tool completes the machining process has finished, the carriage is then transported to the unoccupied station and the loaded one from the other station Slide brought onto the guideway of the machine tool. In a modified form of using a The only machine tool is the one from an outlet with loading and unloading stations on both sides existing arrangement provided on one side of the machine tool. While one of the slides is being machined the other on one of the stations. When the machining is finished, the one containing the machined workpiece becomes Slide moved along the outlet and then transported to the empty station. The other slide is now in brought the outlet and then fed to the machine tool. Then the processing can begin and during this processing the first carriage is unloaded and reloaded.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass Schlitten, die den oben beschriebenen ähnlich sind, so konstruiert werden können, dass sie für die Lagerung eines oder mehrerer Werkstücke geeignet sind.It should be noted that carriages similar to those described above can be constructed so that they are suitable for the storage of one or more workpieces.
Patentansprüche: Patent claims :
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Claims (8)
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