DE2539837A1

DE2539837A1 - Mehrspindlige werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2539837A1
Application number: DE19752539837
Authority: DE
Inventors: Harold James Gilbert; Edmund Alexander Mcconnell
Original assignee: Wickman Machine Tool Sales Ltd
Current assignee: Wickman Machine Tool Sales Ltd
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1975-09-08
Publication date: 1976-04-01
Also published as: JPS5182486A; GB1523435A; IT1048000B; FR2284397B3; FR2284397A1; US4008633A

Description

Wickman Machine Tool Sales Limited, Banner Lane (Tile Hill),

Coventry, Großbritannien

Mehrspindlige Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mehrspindlige Werkzeugmaschinen, z.B. Drehbänke, bestehend aus einer Trommel, in welcher eine Anzahl von in Drehung versetzbaren Arbeitsspindeln montiert sind, wobei die Trommel in verschiedene durch einen Index angegebene Positionen gebracht werden kann, um die Spindeln in aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen zu fahren, in denen Werkzeuge die in den Spannfuttern der jeweiligen Spindeln eingespannten Werkstücke bearbeiten können. In einer oder mehreren Arbeitsstellungen muß die Drehbewegung der Spindeln gestoppt werden, um entweder das Einspannen oder Ausspannen von Werkzeugen auszuführen oder um spezielle Arbeitsvorgänge, z.B. Querbohren, ausführen zu können.

In mehrspindligen Drehbänken dieser Art ist es wichtig, daß ein Werkzeug nicht ausgespannt werden darf, oder das Anbringen einer Querbohrung oder ähnlicher Bearbeitungsvorgänge nicht beginnen darf, bevor das Spannfutter der in Arbeitsstellung befindlichen Spindel das Werkstück richtig festgespannt hat. Weiterhin ist es wichtig, zu verhindern, daß das Werkstück nicht vorzeitig aus dem Spannfutter gelöst wird.

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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, festzustellen, ob das Spannfutter einer bestimmten Spindel geöffnet oder geschlossen ist.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein Schalterkreis vorgesehen ist, der die axiale Stellung von Teilen des Spannfutter-Betätigungsmechanismus anzeigt, um so festzustellen, ob das Spannfutter der Spindel sich in geschlossenem oder geöffnetem Zustand befindet.

Die vorliegende Erfindung wird in den anliegenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung, wobei ein Teil des Maschinengehäuses aus ÜbersichtsgrUnden weggeschnitten ist,

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch den Teil der Maschine, an welchem die Erfindung Anwendung findet,

Fig. 3 ist eine Endansicht auf die in der Fig. 2 veranschaulichten Teile.

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In der Pig. 1 ist die Werkzeugmaschine in ihrer Gesamtheit •dargestellt. Sie besteht aus dem Maschinenbett 11, auf dem sieh die Aufbauten 12 und 12a befinden, die über die Brücke IJ miteinander verbunden sind. Im Aufbau 12 ist die Spindeltrommel 14 um eine horizontale Achse drehbar montiert. An der Spindeltrommel 14 ist eine Anzahl von unabhängig voneinander drehbaren Spindeln 15 montiert. Jede der Spindeln trägt ein Spannfutter 16, welches geöffnet und geschlossen Kerden kann, um Werkzeuge entweder von innen oder von außen zu greifen und festzuspannen.

Zur Betätigung der Spannfutter trägt jede Spindel 15 an dem dem Spannfutter abgewandten Ende einen hydraulischen Zylinderkolbenantrieb 17. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine solche Art von hydraulischen Einheiten, bei der der hydraulische Druck aufrechterhalten wird, um ein Lösen des Spannfutters selbst dann zu verhindern, wenn -die hydraulische Druckzufuhr versagt. Die Zylinder I7 betätigen die zugeordneten Spannfutter 16 durch Stangen 18, die zentral durch die Spindeln I5 hindurchlaufen.

Im Zentrum der Spindeltrommel weist diese auf der den Spannfuttern 16 abgewandten Seite einen rotierenden Verteiler 20 auf, von dem Speiseleitungen zugeordneten drehbareiKupplungen 21 laufen. Jede der drehbaren Kupplungen 21 ist an ihrem Ende auf eine Stange l8 montiert, die auch mit dem Kolben der zugeordneten Kolbenzylindereinheit 17 verbunden ist.

Der Verteiler 20 ist an einen Ventilblock 22 mit angeschlo:sen, an dem eine Reihe von Ventilen angeordnet sind, welche die Betätigung der Zylinder entsprechend dem Arbeitszyklus der Maschinen steuern.

Der Ventilblock 22 und der zugeordnete Verteiler mit' den rotierenden Kupplungen 21 und 22 sind in der provisional specification zu der brit. Patentanmeldung 59 7^5/T^- beschrieben.

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Jede rotierende Kupplung hat einen stationären Gehäusebe-"reich, zu dem Rohre 23 vom Verteiler 20 führen, wobei der stationäre Gehäuseteil mit einem aufmontierten Blockstück 24 versehen ist. Die Blockstücke 24 befinden sich außerhalb des Verteilerkreises, auf dem die Spindeln 15 winkelversetzt angeordnet sind. Außerdem weist jede der nach außen gerichteten freien Fläche der einzelnen Blöcke 24 zwei flachgeneigte ebene Flächen 25 und 26 auf, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist.

Am Ende jedes Zylinders 17 ist ein mit öffnungen versehener Ring 27 vorgesehen, der Bohrungen 28 am Flanschteil aufweist, die eine Serie von durchgehenden öffnungen bilden. Die Bohrungen verlaufen in axialer Richtung und weisen daher öffnungen in Richtung auf die Kupplungen 21 auf, wobei aber der Ring einen größeren Durchmesser aufweist als die außenseitigen Abmessungen der Kupplungen 21. Der Ring 27 ist auf den zugeordneten Zylinder 17 mit Schrauben 29 befestigt, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist.

Neben einer oder mehereri Spindelstationen ist eine Konsolenanordnung 30 an einen Festpunkt der Maschine befestigt. Die Konsolenanordnung besteht aus einem U-förmigen Teil 31 und einem L-förmigen Teil 32. Das U-förmige Teil 31 trägt auf dem Verbindungssteg der Schenkel des U eine justierbare Sonde 33* welche einen Teil eines Annäherungsschalters bildet. Zum Adjustieren der Sonde innerhalb der Konsole 31 weist diese ein mit Gewinde versehen-es schraubenförmiges Teilstück auf, welches in ein Mutternpaar 34 eingreift, das beiderseits des Steges des U-förmigen Teiles angeordnet ist. Die Sonde 33 ist mit einer Verbindungsleitung 35 versehen, welche zu einer Steuervorrichtung 50 führt, und ist in Längsrichtung der Konsole 32 in einem Schlitz 36 montiert, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Auf der L-förmigen Konsole 32

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ist eine andere Sonde 37 eines weiteren Annäherungs- oder Distanzschalters vorgesehen, die mit den Muttern 38 an der Konsole 32 befestigt ist. Ein weiterer Anschluß 39 ist für die Sonde 37 vorgesehen und führt zu einer weiteren Steuervorrichtung 51· Die Sonden 33 und 37 verlaufen in zueinander senkrechten Richtungen, wobei die Sonde 33 auf den Block der Drehkupplung 21 und die Sonde 37 in Richtung auf die Bohrungen 28 der Flansche des Ringes 27 gerichtet ist. welcher auf dem Zylinder 17 aufmontiert ist, der sich mit der zugeordneten Spindel gerade in der Arbeitsstellung befindet.

Die Blöcke 24 sind in Längsrichtung der Kupplung 21 mit Hilfe von Schrauben 40 verstellbar, die in entsprechenden Muttern 41 eingreifen, die ihrerseits wieder in Schlitzen 42 der Kupplung 21 verlaufen.

Die Schalter, welche mit den beiden Sonden 33 und 37 in einer bestimmten Stellung verbunden sind, sind in den Stromkreisen der Steuervorrichtung eingeschaltet und arbeiten, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

Die Sonde 33 dient zur Einregelung der axialen Stellung der Drehkupplung 21 der Spindeln, welche sich in der Arbeitsstellung befindet. Wenn das Spannfutter dieser Spindel geöffnet ist, so nimmt der Block 24 eine Stellung ein, wie sie voll ausgezeichnet in der Pig. 2 ersichtlich ist. Wenn jedoch das Spannfutter geschlossen ist, und zwar beim Greifen eines Werkstückes an seinem Außenumfang, so nimmt der Block 24 eine Stellung ein, wie sie in gestrichelten Linien in der Fig. 2 angedeutet ist. Hierbei befindet sich der Block in der Nähe der Sonde 33 des Schalters. In dieser Stellung spricht der Annäherungs- oder Nachdetektorschalter infolge der geringen Entfernung zwischen Block 34 und Sonde 33 an und gibt ein Signal an die Steuervorrichtung 50 weiter, welche ihrerseits ein Relais an dem elektrischen Kreis betätigt, welcher den nächsten Arbeitsgang der Maschine auslöst.

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Es versteht sich von selber, daß, wenn ein Teil von innen 'mit dem Spannfutter festgespannt wird, die rotierende Kupplung 21 sich in entgegengesetzter Richtung bewegen muß. Wenn in einem solchen Falle das Spannfutter offen ist, befindet sich der Block 24 auf der entgegengesetzten Seite in bezug auf die in Fig. 2 veranschaulichte Stellung 4j5.

Die Sonde 33 kann auch feststellen, wenn das Spannfutter übersteuert wird, weil dann der Block über die vorgesehene Stellung hinauswandert. Diese ermöglicht es der Steuervorrichtung, das vorhergehende Signal zu löschen und die Maschine anzuhalten. Auf diese Weise können die Beschädigung oder der Bruch von Werkzeugen oder sogar Unglücksfälle vermieden werden, wenn das Spannfutter das Werkzeug nicht in richtiger Weise erfaßt.

Die Sonde 37 wird verwendet, um festzustellen, ob eineSpindel, die angehalten werden sollte, tatsächlich in Ruhestellung angelangt ist.

Der mit der Sonde 37 verbundene Schalter empfängt Signale von der Sonde, die der Frequenz entspricht, mit der die Öffnungen 28 an der Sonde vorbeilaufen. Die Steuereinrichtung 51 j die mit dem Sondenschalter verbunden ist, ist so eingestellt, daß, wenn sie kein Signal mehr innerhalb eines vorbestimmten Zeitraumes erhält, angezeigt wird, daß die Spindel die Ruhestellung erreicht hat. Dann wird ein Relais in elektrischen Kreis betätigt, welches die nächste Arbeitsstufe im Arbeitszyklus der Maschine auslöst. Die Verbindungen zwischen den Steuervorrichtungen 50, 5~ und den Betätigungskreisen für die Maschine, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, sind nicht veranschaulicht.

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Mit diesen Vorkehrungen sind Sicherheitsmaßnahmen getroffen, welche gewährleisten, daß keine Bohrarbeiten oder sonstige Arbeitsvorgänge beginnen können, bevor das Spannfutter geschlossen ist und die Spindel den Stillstand erreicht hat.

Diese Schalter können für eine oder mehrere Spindelstellungen entsprechend den Anforderungen der einzelnen Bearbeitungsvorgänge vorgesehen werden. Vorrichtungen mit einer auf Annäherung ansprechenden Sonde 33> die zugeordneten Schalter und die an den Kupplungen vorgesehenen Blöcke 24 sind in der britischen Patentanmeldung 39 473/74 beschrieben. Ihre Arbeitsweise kann z.B. auf optischen, elektrischen (kapazität!ven) Wirkungen beruhen, mit der die Sonden auf die Nähe von Gegenständen oder Teilen derselben ansprechen.

Ansprüche

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Claims

(1. JMehrspindlige Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, ^^aaß ein Schalterkreis (35*55) vorgesehen ist, der die axiale Stellung von Teilen des Spannfutter-Betätigungsmechanismus (21,24) anzeigt, um festzustellen, ob das Spannfutter (ΐβ) einer Spindel (15) sich in geöffneter oder geschlossener Stellung befindet.
2. Mehrspindlige Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannfutter-Betätigungsmechanismus (21,24) zur Durchführung der öffnungs- und Schließbewegungen des Spannfutters (16) einer Spindel (15) axial beweglich angeordnet ist, und daß Organe (33) des Schalterkreises einen Detektor bilden, der anzeigt, wann Teile des Betätigungsmechanismus (21,24) eine bestimmte Stellung erreichen, und daß beim Erreichen dieser Stellung Signale vom Schalterkreis (33*35) emfpangen werden.
3. Mehrspindlige Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannfutter-Betätigungsmechanismus (21,24) einen die axiale Stellung desselben anzeigenden Block (24) aufweist.
4. Mehrspindlige Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sehalterkreis (33*35) ein Signal an einen Steuerkreis (50) weitergibt, der nach Betätigung des Spannfutters (16) den Betrieb der Werkzeugmaschine auslöst.

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