DE2411059A1

DE2411059A1 - ARRANGEMENT OF SEVERAL WORKPIECE CARRIERS FOR ROTATING MACHINING ON MACHINE TOOLS, IN PARTICULAR LATHE

Info

Publication number: DE2411059A1
Application number: DE2411059A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Staszkiewicz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1975-09-18
Also published as: DE2509979C2; DE2411059C2; DE2509979A1

Description

Dipl.-Ing. Pudnlf Staszkiewjcz. WiesbadenDipl.-Ing. Pudnlf Staszkiewjcz. Wiesbaden

Anordnung mehrerer Werkstückträger für rotierende Bearbeitung an Werkzeugmaschinen, insbesondere für Drehmaschinen.Arrangement of several workpiece carriers for rotating machining on machine tools, especially for lathes.

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen mit mindestens zwei um ihre Längsachse drehbar gelagerten Werkstückträgern, welche durch eine gemeinsame Schalteinrichtung wechselweise in eine entsprechende Anzahl von Stationen verbracht werden können und von denen jeweils einer stillgesetzt werden kann, während die anderen unter der Einwirkung eines Drehantriebs rotieren, insbesondere Drehmaschinen. 3ei derartigen Werkzeugmaschinen kann der Werkstückwechsel am stillgesetzten Werkstückträger zugleich mit Bearbeitungsvorgängen in den anderen Stationen erfolgen, was bekanntlich einen höheren Ausnutzungsgrad als bei Maschinen mit nur einem Werkstückträger ermöglicht.The invention relates to machine tools with at least two around their Longitudinal axis rotatably mounted workpiece carriers, which by a common switching device alternately in a corresponding number can be moved from stations and one of which can be shut down, while the other under the influence of one Rotating rotary drive, especially lathes. In machine tools of this type, the workpiece can be changed on the stopped workpiece carrier take place at the same time with machining operations in the other stations, which is known to have a higher degree of utilization than with Machines with only one workpiece carrier made possible.

Bei den bekannten Anordnungen mshrerer Werkstückträger an Werkzeugmaschinen sind die für die Lagebestimmung der Werkstücke wichtigen Auflageflächen einheitlich entweder vertikal, horizontal oder schräg gerichtet und sie-behalten ihre Hauptrichtung in jeder Station unverändert bei. Jede dieser Hauptrichtungen bringt indes Nachteile mit sich. Bei vertikaler Auflagefläche muss zur sicheren Lagebestimmung des Werkstücks vor dem Einsetzen der Spannkraft nicht nur dessen Eigengewicht kompensiert werden, sondern auch das Moment, mit dem es von der Aufspannfläche wegkippen will. Das ist bei größeren Werkstücken für den Bedienungsmann beschwerlich; bei automatischer Beschickung erfordert es einen erheblichen Aufwand, zumal zylindrische Werkstücke von einiger Höhe vorwiegend aufrecht stehend transportiert und demnach vor dem Einbrigen zusätzlich geschwenkt werden müssen. Die Kippwirkung entfällt bei horizontaler Auflagefläche; weist diese nach oben, so entfällt bei der Lagebestimmung auch die Kompensation des Eigengewichts. Diese Anordnung ergibt die einfachere Werkstückmanipulation, erschwert jedoch bekanntlich die Beseitigung der oft in großen Mengen anfallenden 3earbeitungsspäne. Eine Schräglage der Aufspannfläche kann dies nicht bessern und schafft zusätzliche Schwierigkeiten bei der Werkstückmanipulation. Zur Behebung der geschilderten Nachteile, die mit Größe und Gewicht der Werkstücke wachsen, ist schon vorgeschlagenIn the known arrangements, mshrerer workpiece carriers on machine tools are the supporting surfaces that are important for determining the position of the workpieces, either vertically, horizontally or at an angle directed and they-keep their main direction unchanged in each station at. However, each of these main directions has its disadvantages. If the contact surface is vertical, it must be used to determine the position safely of the workpiece, before the clamping force is applied, not only its own weight is compensated, but also the moment with which it is released from wants to tilt away from the clamping surface. This is cumbersome for the operator with larger workpieces; with automatic loading it requires considerable effort, especially since cylindrical workpieces of some height are transported in an upright position and therefore must also be swiveled prior to joining. The tilting effect not applicable if the support surface is horizontal; if this points upwards, there is no compensation of the dead weight when determining the position. This arrangement results in easier workpiece manipulation, but is known to make it more difficult to remove them, often in large quantities accruing processing chips. An inclined position of the clamping surface can this does not improve and creates additional difficulties in the process Workpiece manipulation. It has already been proposed to remedy the disadvantages described, which increase with the size and weight of the workpieces

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worden, bei einer einspindeligen Drehbank das 5μ /ldelgehäuse um eine vvagrechte Achse schwenkbar zu gestalten ( Deutsches Patent 1 014 819), wobei jedoch der Werkstückwechsel nicht zugleich mit Bearbeitungsvorgängen erfolgen kann; vielmehr wächst die unproduktive Zeit zum Wechseln des Werkstücks zusätzlich urn die zum Schwenken des Spindelgehäuses notwendige Zeit, der Ausnutzungsgrad der Drehbank wird kleiner.on a single-spindle lathe, the 5μ / ldel case by one to make the horizontal axis pivotable (German Patent 1 014 819), however, the workpiece change is not carried out at the same time as machining operations can be done; rather, the unproductive time required to change the workpiece increases by the time required to pivot the spindle housing necessary time, the degree of utilization of the lathe becomes smaller.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neue Anordnung der Werkstückträger eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die einen hohen Ausnutzungsgrad mit einer einfachen Werkstückmanipulation und einer leichten Spänebeseitigung vereinigt.The invention is based on the object by means of a new arrangement the workpiece carrier to create a machine tool that has a high degree of utilization with a simple workpiece manipulation and combined with easy chip removal.

Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß an einer Werkzeugmaschine mindestens zwei drehbar gelagerte, mit einem Drehantrieb .kuppelbare und mit Hilfe einer Schalteinrichtung in nach Ort und Richtung bestimmte, der Werkstückträgeranzahl entsprechende Zahl von Schaltstationen zu verbringende Werkstückträger so angeordnet, dass nach jedem Schaltvor— gang die Drehachse eines Werkstückträgers eine für die Werkstückmanipulation günstige, vorzugsweise vertikale Richtung einnimmt, während zugleich die Drehachsen der anderen Werkstückträger eine von der vertikalen abweichende, vorzugsweise horizontale Lage einnehmen. Die Weiterschaltung von Station zu Station kann dabei auf beliebige V/eise mit bekannten Mittel erfolgen.For this purpose, according to the invention, on a machine tool at least two rotatably mounted, can be coupled with a rotary drive and determined by location and direction with the help of a switching device, the number of switching stations corresponding to the number of workpiece carriers Moving workpiece carriers are arranged in such a way that after each switching operation the axis of rotation of a workpiece carrier is one for workpiece manipulation favorable, preferably vertical direction, while at the same time the axes of rotation of the other workpiece carriers one of the assume a different vertical, preferably horizontal position. The transfer from station to station can be done in any way be done by known means.

Eine einfache Bauweise ergibt die Anordnung von zwei oder drei Werk— stückträgern auf einem Rundschalttisch in der Form, dass die Drehachsen der Werkstückträger bei der Drehung des Rundschalttisches einen Kegelmantel beschreiben, dessen Erzeugende in einer Lage vertikal und in einer, beziehungsweise zwei anderen Lagen horizontal ist.A simple construction results in the arrangement of two or three works piece carriers on a rotary indexing table in the form that the axes of rotation the workpiece carrier describe a conical surface when the rotary indexing table rotates, the generatrix of which is vertical and in one position is horizontal in one or two other positions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Drehachsen der Werkstückträger zu den vorgenannten Lagen der Kegelerzeugenden parallel versetzt so angeordnet, dass sie bei der Drehung des Rundschalttisches sin Hyperboloid beschreiben. Dadurch wird ein gemeinsamer Schnittpunkt der Drehachsen der Werkstückträger untereinander und mit der Drehachse des Rundschalttisches vermieden, was größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie für sonstige Einrichtungen ergibt.In a further embodiment of the invention, the axes of rotation are the workpiece carriers to the above-mentioned positions of the cone generators are arranged offset in parallel so that they are offset when the rotary indexing table rotates describe a hyperboloid. This creates a common intersection the axes of rotation of the workpiece carriers with one another and with the axis of rotation of the rotary indexing table avoided, which means greater design freedom for the arrangement of clamping force generators for the workpiece carriers, as well as for other facilities.

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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der .Werkstückträger werden die unproduktiven Nebenzeiten beim Werkstückwechsel auf die zum Schalten des Rundschalttisches notwendige Zeit reduziert, die kurz gehalten werden kann, da infolge der Winkellage der Achsen die zu bewegenden Massen relativ nahe der Schalttischachse liegen, was zur Verringerung der Schwungmomente führt; es ist daher ein hoher Ausnutzungsgrad der Maschine vereinigt mit den bekannten Vorteilen der vertikalen Werkstück— trägerachslage für den Werkstückwechsel und mit den Vorteilen der horizontalen Werkstückträgerachslage für die Spänebeseitigung,, Darüber hinaus ist der Raum für die Werkstückmanipulation vollständig getrennt vom Arbeitsraum des Werkzeugsupports und durch eine einfache Spritzwand kann jede gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen werden. Es bedarf .keiner weiteren Vorkehrungen gegen Kollisionen zwischen Werkzeugen und Werkstückmanipulation und die Werkstücke können mit Transporteinrichtungen unmittelbar bis an die Spannstation herangeführt werden, sodass zu ihrem Ein- und Ausbringen kürzeste Wege in zwei Freiheitsgraden genügen, was sehr einfache Manipulatoren ermöglicht. Die Hochlage der Spannsta— tion eröffnet zudem die Möglichkeit, für den Einsatz in verkettetenFer— tigungsstrassen automatische Manipulatoren und Transfereinrichtungen auf der Maschinenoberseite in Überkopfhöhe anzubringen, sodass die übliche, überaus lästige und auch gefährliche Verstellung der Maschinenhallen mit Transportbahnen und Manipulatoren entbehrlich wird.With the inventive arrangement of .Workstückträger the Unproductive non-productive times when changing workpieces are reduced to the time required for switching the rotary indexing table, which is kept short can be, because due to the angular position of the axes, the masses to be moved are relatively close to the indexing table axis, which leads to a reduction the momentum leads; it is therefore a high degree of utilization of the machine combined with the well-known advantages of the vertical workpiece— carrier axis position for changing workpieces and with the advantages of the horizontal Workpiece carrier axis position for chip removal ,, In addition the space for the workpiece manipulation is completely separated from the work space of the tool support and by a simple bulkhead any mutual interference can be excluded. No further precautions are required against collisions between tools and Workpiece manipulation and the workpieces can with transport devices can be brought directly to the clamping station so that Shortest paths in two degrees of freedom are sufficient for their introduction and discharge, which enables very simple manipulators. The elevation of the Spannsta— tion also opens up the possibility of using it in interlinked automatic manipulators and transfer devices to be attached to the top of the machine at overhead height so that the The usual, extremely annoying and also dangerous adjustment of the machine halls with transport tracks and manipulators is unnecessary.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.An exemplary embodiment of the Invention described.

Figur 1 zeigt die Ansicht einer Drehbank mit zwei Werkstückträgern von der Bedienungsseite;Figure 1 shows the view of a lathe with two workpiece carriers from the operator side;

Figur 2 zeigt den Grundriss der gleichen Maschine;Figure 2 shows the plan of the same machine;

Figur 3 zeigt die Ansicht der gleichen Maschine von der Werkzeugseite unter Weglassung des Supports;FIG. 3 shows the view of the same machine from the tool side with the support omitted;

Figur 4 zeigt die gegenüber der Anordnung in Figur 3 vorgesehene, parallele Versetzung der Werkstückträgerachsen. FIG. 4 shows the parallel offset of the workpiece carrier axes which is provided compared to the arrangement in FIG.

Auf einem ortsfesten Grundkörper 1 ist mit einer Neigung von 45 GradOn a stationary base body 1 is at an inclination of 45 degrees

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der Hundschalttisch 2 um die Achse 3 drehbar gelagert undmit Hilfe einer Schalteinrichtung in zwei, gegeneinander um 18D Grad versetzten Stellungen arretierbar. Lagerung, Schaltung und Arretierung können mit bekannten Mitteln erfolgen und sind daher nicht dargestellt. Der Rundschalttisch 2 enthält zwei Lagerungen 4,5 für zwei Werkstückträger 6,7 mit den Achsen 8,9 , die zueinander senkrecht stehen. Die Achse 8 liegt horizontal und trägt ein Zahnrad 10, das durch Eingriff in das auf der Welle 11 befestigte Zahnrad 12 den Drehantrieb des Werkstückträgers 6 durch den Motor 13 vermittelt, sodass durch den Support 14 das Werkstück 15 bearbeitet werden kann. Zugleich steht die Achse 9 vertikal, wobei das Zahnrad 16 ausser Eingriff ist, sodass der Werkstückträger 7 mit bekannten Mitteln stillgesetzt und bei Bedarf auch in gewünschte Winkellagen gebracht werden kann. Das Werkstück 17 kann dort entnommen und gegen ein anderes Werkstück 18 ausgetauscht werden. Die Achsen 8,9 haben eine gemeinsame vertikale Ebene und einen gemeinsamen Schnittpunkt mit der Achse 3, beschreiben daher bei der Drehung des Rundschalt— tisches 2 einen Kegelmantel. Die Spritzwand 19 schließt des Arbeitsraum des Supports 14 ab; zum Drehen des Rundschalttisches 2 wird sie mit bekannten Mitteln aus dem Schwenkbereich der Werkstücke 15,17 gebracht. Auf der Oberseite des Grundkörpers 1 ist ein Werkstückmanipulator 20 mit zwei Freiheitsgraden angebracht.the dog indexing table 2 rotatably mounted around the axis 3 and with the help a switching device can be locked in two positions offset from one another by 18D degrees. Storage, switching and locking can be done with known means and are therefore not shown. The rotary indexing table 2 contains two bearings 4.5 for two workpiece carriers 6.7 with the axes 8.9, which are perpendicular to each other. The axis 8 lies horizontal and carries a gear 10, which by engaging in the on the Gear 12 attached to shaft 11 provides the rotary drive of workpiece carrier 6 through motor 13, so that workpiece is supported through support 14 15 can be edited. At the same time, the axis 9 is vertical, the gear wheel 16 being disengaged so that the workpiece carrier 7 can be stopped by known means and, if necessary, can also be brought into desired angular positions. The workpiece 17 can be removed there and exchanged for another workpiece 18. The axes 8,9 have a common vertical plane and a common point of intersection with the axis 3, describe a conical surface when the rotary indexing table 2 rotates. The bulkhead 19 closes the work space of support 14 from; to rotate the rotary indexing table 2, it is brought out of the pivoting range of the workpieces 15, 17 by known means. A workpiece manipulator 20 with two degrees of freedom is attached to the top of the base body 1.

In der Weiteren Ausgestaltung sind nach Figur 4 die Drehachsen 26,27 der Werkstückträger 24,25 als Erzeugende eines Hyperboloids angeordnet, dessen Zentralachse die Drehachse 23 des Rundschalttisches 22 ist. Auf der Oberseite des Grundkörpers 21 ist zur Kontrolle des fertig bearbeiteten Werkstücks auf Maßhaltigkeit eine Messeinrichtung 28 angebracht. In the further embodiment, according to FIG. 4, the axes of rotation 26, 27 the workpiece carrier 24, 25 is arranged as the generating line of a hyperboloid, the central axis of which is the axis of rotation 23 of the rotary indexing table 22. on A measuring device 28 is attached to the upper side of the base body 21 in order to check the finished workpiece for dimensional accuracy.

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Claims

24,059 claims

1. j machine tool, especially lathe with at least two

rotatably mounted, can be coupled to a rotary drive (13) and determined by location and direction with the help of a switching device, correspondingly large number of switching stations to be moved workpiece carriers (6, 7), characterized in that the Workpiece carrier axes of rotation (8, 9) in different, preferably to one another so arranged at angles of 90 degrees inclined directions are that after each completed switching process the axis of rotation ( at least one workpiece carrier (7) assumes an upright, preferably vertical position, while the axis of rotation (S) of others Workpiece carriers also assume a lying, preferably horizontal position.

2. .Verkzeugmaschine according to claim 1, characterized in that the preferably vertical I / piece support axis (9) with the support surface of the workpiece carrier (7) is directed upwards.

3. Machine tool according to claim 1, characterized in that the axes of rotation (8,9) of the workpiece carrier (6,7) generating a Represent the surface of the cone.

4. Machine tool according to claim 1, characterized in that the axes of rotation (26,27) of the workpiece carriers (24,25) generators of a hyperboloid.

5. Machine tool according to claim 1, characterized in that instead of a respective workpiece carrier (6,7) a group of two or more workpiece carriers arranged with parallel axes of rotation is.

6. Machine tool according to claim 1, characterized in that the base body (1) for receiving .Verkstückmanipulatoren (2ü) and measuring equipment is set up for checking the workpieces.

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