DE2739455A1 - Verfahren zum automatischen betreiben einer werkzeugmaschinenanordnung sowie eine solche werkzeugmaschinenanordnung - Google Patents

Description

Verfahren zum automatischen Betreiben einer Werkzeugmaschinenanordnung sowie eine solche Werkzeugmaschinenanordnung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Betreiben einer Werkzeugmaschinenanordnung sowie die Anordnung selbst. Die Erfindung bezieht sich damit allgemein auf das Gebiet der Werkzeugmaschinen und insbesondere auf ein automatisches System zur Werkstückhandhabung mit einer Werkzeugmaschine, einer automatischen Werkstückbestückungsvorrichtung für die Maschine, einer automatischen Werkstückpositionierungseinrichtung und einer automatischen Entnahmevorrichtungfür die bearbeiteten Werkstücke.

Automatische Werkzeugmaschinen werden seit geraumer Zeit zunehmend

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eingesetzt. Eine besonders erfolgreiche Automatisierung ist in Verbindung mit Hochgeschwindigkeits-Revolverstanzen erzielt worden. Diese Stanzen weisen relativ grosse Vorrichtungen mit einem oberen und unteren Revolverkopf auf, die voneinander in Abstand stehen und Werkzeuge tragen. Diese Revolverköpfe werden in einer Stellung nahe einem Werkstücktrag- oder Arbeitstisch gehalten. Der Arbeitstisch kann mit Werkstückgreifelementen ausgestattet sein, die ein Werkstück sowohl in X- als auch Y-Achse bezüglich der Bearbeitungsstation der Revolverköpfe bewegen können. Sowohl die Werkstückgreifelemente als auch die Revolverköpfe werden von einer automatischen Steuerzentrale, bei der es sich entweder um ein Bandlesesystem oder einen Rechner handelt, gesteuert, so dass nach genauer Anordnung von einem Werkstück in den Greifelementen und genauer Positionierung der Elemente in bezug auf die Bearbeitungsstation die Werkzeugmaschine eine grosse Anzahl von sequentiellen Stanzvorgängen am Werkstück an genau bestimmten Stellen vornehmen kann. Nach Beendigung der gewünschten Folge von Stanzvorgängen (Fertigungsprogramm), werden die Greifelemente normalerweise so programmiert, dass sie das fertige Werkstück zu einer Lage auf dem Arbeitstisch zurückbringen, die das Abnehmen des fertigen Werkstücks und das Aufgeben eines neuen Werkstücks erleichtert.

Da solche automatischen Revolverstanzen zunehmende Verbesserungen erfahren haben, wurde es praktikabel, sie vollständig unbeeinflusst von der Zeit für das anfängliche Bestücken und Positionieren des Werkstücks bis zur Beendigung des Fertigungsprogramms zu betreiben. Das Bestücken, Positionieren und Entnehmen von nachfolgenden Werkstücken verblieb jedoch ein manueller Handhabungsvorgang, der bei der Herstellung einer grossen Anzahl von identischen Stanzteilen sowohl unnötige Kosten verursacht, als auch die erzielbare Fertigungsgeschwindigkeit herabsetzt.

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Daher würde es auf dem in Rede stehenden Gebiet einen Fortschritt darstellen, für eine Werkzeugmaschine, z.B. eine Revolverstanze, eine gewisse Anordnung vorzusehen, die ein automatisches, selbständiges Bestücken und Entnahme ermöglicht. Da das Positionieren des Werkstücks in bezug auf die Bearbeitungsstation der Maschine jedoch ein kritisches Moment darstellt, war man bislang davon ausgegangen, dass das Vorsehen von automatischen Bestückungsvorrichtungen nicht praktisch durchführbar sei. Da ferner die Abmessung des Werkstücks von Fertigungslauf zu Fertigungslauf Änderungen erfährt, sind normale Handhandungssysteme für Produkte nicht zum automatischen Bestücken von Werkzeugmaschinen anwendbar. Ein weiterer Faktor, der gegen das Vorsehen von einem automatischen Bestückungssystem spricht, resultiert aus dem Umstand, dass Werkzeugmaschinen und insbesondere Revolverstanzen, grosse unförmige und schwere Werkstücke bearbeiten. Zum Beispiel können gegenwärtig erhältliche Standardrevolverstanzen Bleche aus Flusstahl mit einer Abmessung von 102 χ 244 χ 0,64 cm und einem Gewicht pro Blech von etwa 122 kg bearbeiten. Eine eher gebräuchliche Werkstückabmessung beläuft sich auf Bleche in der Grössenordnung von 102 χ 152 cm aus Flusstahl einer Dicke von 0,25mm (10 gauge), deren Gewicht etwa 45 kg beträgt. Wegen der gewöhnlichen Verwendung von Blechen mit solchen unhandlichen Abmessungen und derartigen Gewichten wurde bislang vorgeschlagen, Bestückungs-Hilfsvorrichtungen vorzusehen. Solche bekannten Vorrichtungen umfassen normalerweise Konstruktionen, die dem Arbeiter beim Heben oder Aufschieben eines Werkstücks auf den Maschinenarbeitstisch behilflich sind. Eine solche bekannte Vorrichtung weist eine an Seilen befestigte pneumatische Blechhalteeinrichtung auf, wobei die Kabel an einer Stelle über einem Teil des Arbeitstisches enden. Obschon diese Vorrichtungen zum Aufgeben von grossen

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gleichförmig bemessenen Werkstücken bislang eine Hilfe darstellten, waren sie weder automatisierbar noch anpassungsfähig auf unterschiedliche Werkstücksabmessungen.

Desweiteren wirkten sich diese bekannten Bestückungsvorrichtungen nicht als zeiteinsparend aus, da nach Auflage des Werkstücks auf dem Arbeitstisch das Werkstück nach wie vor in eine genaue Lage bezüglich der Werkstückgreifelemente und der das Werkstück positionierenden Seitenjustiereinrichtungen bewegt werden musste. Ferner musste der Arbeiter die Seitenjustiereinrichtung heben und senken und die Werkstückgreifelemente vor Durchführung des Fertigungsprogramms öffnen und schliessen.

Bekannte automatisch gesteuerte Werkzeugmaschinen verwenden Werkstückgreifelemente, die in X- und Y-Richtung zur Mittellinie der Bearbeitungsstation beweglich sind. Die Steuereinrichtung verfolgt die Spur der Stellung der Werkstückgreifelemente, so dass man sagen kann, dass sie die Stellung des Werkstücks in bezug auf die Bearbeitungsstation kennt, sobald das Werkstück anfänglich genau angeordnet und in den Greifelementen eingeklemmt worden ist. Dieses anfängliche Positionieren wurde normalerweise dadurch erzielt, indem man die Greifelemente über den Arbeitstisch bis zu einer anfänglichen Bestückungslage bewegte, die in der Steuereinrichtung als Basislinie für die X- und Y-Achse oder als Nullpunkt bekannt ist. Das Werkstück wird dann auf den Tisch vor den Greifelementen gelegt und die Greifelemente in eine geöffnete Stellung gebracht. Da das Werkstück im allgemeinen rechteckförmig ist und wenigstens ein Paar unter rechtem Winkel zueinander stehende benachbarte Seiten hat, erfolgt das Positionieren oder Justieren durch

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Bewegung der Vorderkante des Werkstücks zurück In die offenen Greifelemente bis die Kante auf die Böden der einzelnen Greifelemente trifft. Das Werstück wird dann in den Greifelementen seitlich bewegt, bis seine nahe der in den Greifelementen aufgenommenen Vorderkante liegenden Seitenkanten gegen einen festen Anschlag stossen, der eine genaue Lage auf dem Arbeitstisch hat. Der Anschlag wird normalerweise bis oberhalb der Tischoberfläche von Hand ausgefahren. Mit in den Grelfelementen anliegender Vorderkante und an dem Seitenjustiervorsprung anliegender Seitenkante ist nunmehr die Lage des Werkstücks festgelegt und, da die Steuerung Kenntnis von der Lage der Greifelemente hat, kann davon ausgegangen werden, dass sie dann auch Kenntnis von der Lage des Werkstücks besitzt. Die Greifelemente werden dann von Hand geschlossen und die Seitenjustierung von Hand abgesenkt.

Nach Beendigung des Fertigungsprogramms wurden schon Entladungshilfen vorgesehen, die wie die Bestückungshilfen das fertige Werkstück erfassen und vom Arbeitstisch wegziehen. Bislang war jedoch die Automatisierung solcher Vorrichtungen nicht möglich, so dass es Aufgabe des Arbeiters war, sicherzustellen, dass das Werkstück ausser Eingriff mit Elementen der Maschine einschliesslich den Greifelementen stand, bevor die Entladungsvorrichtung betätigt werden konnte.

Obgleich somit die tatsächliche Folgesteuerung des Werkstücks durch den Stanzvorgang, die Auswahl und Ausrichtung der Stanzen und die Beendigung des Arbeitsvorganges sämtlich automatisiert waren, konnte bislang nicht auf das Vorsehen von einem ganztägig eingesetzten Arbeiter verzichtet werden, dessen Aufgabe es war, das Werkstück auf den Tisch mit oder ohne Hilfe maschineller

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Einrichtungen zu bewegen, es in bezug auf die Maschine in sowohl der X- als auch Y-Achse auszurichten, das ausgerichtete Werkstück in den Werkstückgreifelementen zu befestigen, die WerkstückseitenJustierungen wegzuschaffen, das Fertigungsprogramm in Gang zu setzen, das Werkstück ausser Eingriff mit den Greifelementen zu bringen, das Werkstück aus dem Bereich der Maschine zu bringen und es vom Werkstücktisch mit oder ohne maschineller Unterstützung abzunehmen.

Daher dürfte es auf dem in Rede stehenden Gebiet einen Fortschritt darstellen, eine im wesentlichen vollständig automatisierte Werkzeugmaschinenanordnung mit folgenden Einrichtungen zu schaffen: eine Einrichtung zur Abnahme eines Werkstücks von einem Werkstückvorrat, eine Einrichtung zur Bewegung des abgenommenen Werkstücks zu einem Maschinenarbeitstisch, eine Einrichtung zum Greifen der Werkstücke durch die Werkstückgreifelemente, eine Einrichtung zum Justieren des Werkstücks in sowohl der X- als auch Y-Achse, eine Folgesteuerung von Werkstück und Werkzeugmaschine gemäss dem Fertigungsprogramm der Maschine, eine Einrichtung, die das Werkstück aus der Berührung mit der Werkzeugmaschine bringt und es vom Maschinenarbeitstisch zur Ablagerung auf eine Abstellfläche für fertige Werkzeuge abnimmt, sowie eine Einrichtung, die die Arbeitsfolge wiederholt, ohne dass hierzu manuelle Eingriffe erforderlich sind.

Durch die Erfindung werden die vorgenannten mit der herkömmlichen Vorgehensweise verbundenen Nachteile beseitigt und und ein vollautomatisches System für eine Werkzeugmaschine geschaffen. Dieses System umfasst gemäss einer bevorzugten Ausführungsform, wie nachfolgend näher beschrieben, eine Werkzeugmaschine in Form einer Revolverstanze einer Bauart mit einem,Greifelemente aufweisenden und in X-Achse beweglichen Werkstückgreifschlitten. Der

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Greifschlitten wird von der Werkzeugmaschine in Verbindung mit in Y-Achse beweglichen Teilen des Arbeitstisches getragen. Die Bewegung des Schlittens, der beweglichen Teile des Arbeitstisches, die Schaltung der Revolverköpfe, sowie der Betrieb der Stanze werden sämtlich von einer numerischen Steuereinrichtung gesteuert.

Diesem gegenwärtig verfügbaren System wird erfindungsgemäss eine Bestückungsvorrichtung, ein Justiersystem für die X-Achse, ein Justiersystem für die Y-Achse und eine Entnahmevorrichtung hinzugefügt, die ebenfalls sämtlich von der numerischen Steuereinrichtung gesteuert werden und miteinander so in Wechselwirkung treten, dass auf das Vorsehen eines ganztägig eingesetzten Maschinenarbeiters faktisch verzichtet werden kann.

Wie noch in Verbindung mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden wird, wurde festgestellt, dass ein kritischer Gesichtspunkt bei einem vollautomatischen Bestückungs-Bearbeitungs-Entnahmesystem darin liegt, das Werkstück in bezug auf die Werkzeugmaschine vor Beginn des Fertigungs- oder Schneidprogramms zu positionieren. Ferner wurde festgestellt, dass dieses Positionieren vorzugsweise unabhängig vom Bestückungsmechanismus erfolgen soll. Indem das Positionieren unabhängig vom Bestückungsmechanismus erfolgt, werden die extrem schwierigen Probleme vermieden, die mit der Schaffung einer Bestückungsvorrichtung verbunden sind, die die Handhabung einer grossen Vielfalt von Werkstückabmessungen und -gewichten, sowie die stets genaue Positionierung dieser Werkstücke auf dem Arbeitstisch vornehmen kann.

Erfindungsgemäss wird somit eine zuverlässige Bestückungsvorrichtung vorgesehen, die ein Werkstück nach dem anderen von

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einem Werkstückstapel aufnehmen und auf eine bestimmte

Zone oder Fläche des Arbeitstisches ablagern kann. Danach wird das Werkstück in bezug auf die Werkzeugmaschine unter Verwendung des gleichen Greifmechanismus, der später das Werkstück durch die Folge von Bearbeitungsvorgängen bewegt, genau positioniert oder ausgerichtet.

Ferner wurde festgestellt, dass das Entladen oder Entnehmen in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, dass die Werkstückgreifelemente nach Beendigung des Fertigungs- oder Schneid-Programms veranlasst werden, das Werkstück zu einer bestimmten, von irgendwelchen überragenden Teilen der Werkzeugmaschine freien Zone auf den Tisch zu bringen und im Anschluss daran das fertige Werkstück auf dieser Tischzone abzustellen, wonach die Greifelemente aus der Eingriffnähme mit dem Werkstück zurückgezogen werden. Danach kann das Entladen des Werkstücks ohne weitere Beziehung zu entweder der Werkzeugmaschine oder den Werkstückgreifelementen oder der Bestückungsvorrichtung erfolgen. In der Tat kann bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Entladen gleichzeitig mit dem Bestücken erfolgen, da diese Vorgänge an gegenüberliegenden Seiten des Arbeitstisches durchgeführt werden.

Die Bestückungsvorrichtung weist vorzugsweise einen Rahmen auf, der eine innere Stapelzone zur Aufnahme einer einen Werkstückstapel enthaltenden Palette bildet. Auf der Oberseite des Rahmens und oberhalb des Stapels ist ein linear beweglicher Schlitten mit einer Schiene angeordnet, die vom Rahmen zu einer Stelle über dem Arbeitstisch an einer Seite der Mittellinie der Werkzeugmaschine ragt. Der Schlitten lässt sich von einer Stellung über dem Stapel zu einer Stellung über dem Arbeitstisch

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bewegen. Der Schlitten trägt ein vertikal bewegliches Kopfstück, welches eine Anzahl von das Werkstück ergreifenden pneumatischen Näpfen hält. Die Bestückungsvorrichtung hat die Aufgabe, einzelne Bleche vom Stapel abzunehmen, indem das Kopfstück niederfährt und seine Näpfe in Eingriff mit dem obersten Werkstück im Stapel kommen. Danach wird eine Saugkraft angelegt und das Kopfstück angehoben, so dass das Werkstück auf ein Höhenniveau etwas oberhalb der Oberfläche des Arbeitstisch zu liegen kommt. Der Schlitten wird dann zu einer Stellung über dem Arbeitstisch transportiert, wo das Kopfstück wieder niederfährt und das Werkstück auf den Arbeitstisch abstellt. Die Saugkraft wird beendet und das Werkstück ausser Eingriff mit den Näpfen gebracht. Dann erfolgt das Justieren in Richtung der Y-Achse. Im Anschluss daran wird das Kopfstück zum Schlitten zurückgezogen und der Schlitten in eine Stellung über dem Stapel im Rahmen zurückgebracht. Dann wird das Justieren längs der X-Achse vorgenommen.

Das Positionieren oder Justieren des Werkstücks erfolgt dadurch, dass zunächst der Werkstückgreifschlitten sowohl längs der X- als auch Y-Achse zu einer bekannten Basisstellung nahe der Ablagezone des Werkstücks bewegt wird. Die Greifelemente werden danach in der Y-Achse mit geöffneten Klemmen über eine bestimmte Wegstrecke bewegt. Bei dieser Wegstrecke wird das Vorliegen einer Berührung der Werkstückkante mit den Klemmelementen erfasst und die Klemmen geschlossen. Diese Bewegung der Klemmelemente in Richtung der Y-Achse und das Erfassen des Vorhandenseins des Werkstücks in den Klemmen an einer bekannten Stelle auf der Y-Achse positioniert das Werkstück automatisch längs dieser Achse.

Das Positionieren des Werkstücks längs der X-Achse erfolgt

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dadurch, dass die Werkstückgreifelemente bei in der Y-Achse positioniertem und durch die Greifelemente gehaltenem Werkstück in Richtung der X-Achse solange bewegt werden, bis das Werkstück gegen ein bewegliches Anschlagelement anstösst. Bei der Eingriffnähme des Werkstücks mit dem beweglichen Anschlagelement wird dieses in eine bekannte Stellung bewegt, wobei diese Stellung als Bezugspunkt auf der X-Achse in der Bewegungssteuerung für den Greif schütten festgelegt werden kann. Das Festlegen des Bezugspunktes in Richtung der X-Achse positioniert das Werkstück genau längs dieser Achse.

Ein besonders bevorzugter Mechanismus zum Festlegen der Positionierung in X-Richtung wird in der deutschen Patentanmeldung P 27 34 804.5 beschrieben. Die Lehre dieser Anmeldung ist damit in die vorliegende Beschreibung eingefügt.

Nachdem die Einnahme einer genau ausgerichteten Stellung des Werkstücks ermittelt worden ist, kann das Werkstück wie üblich

dem Fertigungsprogramm der Werkzeugmaschine unterzogen werden. Nach Beendigung der Bearbeitungsschritte werden die Werkstückgreifelemente so programmiert, dass sie das fertige Werkstück zu einem seitlichen Teil des Arbeitstisches, vorzugsweise zu der der Bestückungsseite gegenüberliegenden Seite, bewegen. Das Werkstück wird dann auf diesem Teil des Tisches in einer Zone abgestellt, wo das Werkstück in freiem Abstand von irgendwelchen überhängenden Teilen der Werkzeugmaschine gelangt. Danach wird der Greif schütten zu einer vom Werkstück beabstandeten Stelle zurückgezogen und an dieser Stelle ein Signal an die numerische Steuereinrichtung gegeben, um eine Entladevorrichtung in Betrieb zu setzen.

Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform besteht

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die Entladevorrichtungaus einem angelenkten Seitenabschnitt des Arbeitstisches. Dieser Seitenabschnitt ist mit einer Krafteinrichtung versehen, um den Abschnitt zu kippen, so dass eine Kante in eine nach unten weisende Stellung gelangt (kippbarer Tischabschnitt). Da der Arbeitstisch normalerweise mit Antifriktionseinrichtungen, wie Rollkugeln, ausgestattet ist, rollt das fertige Werkstück vom gekippten Teil des Tisches ab und in eine Blechstapelvorrichtung, die automatisch die fertigen ' Bleche auf einer Palette stapelt.

Die bevorzugte Ausführung für den kippbaren Tischabschnitt wird in der deutschen Patentanmeldung P 27 34 848.7 eingehend beschrieben. Auch die Lehre dieser Patentanmeldung ist damit in die vorliegende Beschreibung eingefügt.

Die Arbeit der Bestückungsvorrichtung, das Justieren oder Positionieren des Werkstücks in bezug auf die Werkzeugmaschine, das Schneid- oder Fertigungsprogramm und das Entladen werden sämtlich von der numerischen Steuerung gesteuert. Desweiteren schafft das System eine Anzahl von Verbotssignalen, die eine Beaufschlagung gewisser Teile in Abhängigkeit von erfassten Zuständen in anderen Teilen verhindern.

Ein Hauptziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer vollautomatischen Werkzeugmaschine, die selbständig das Bestücken, Ausrichten, Bearbeiten und Entnehmen eines Werkstückes durchführen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Revolverstanzmaschine, die die Abnahme der Werkstücke von einem Werkstückstapel, die Vornahme einer Reihe von Arbeitsschritten an

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dem Werkstück und die Ablagerung des fertigen Werkstücks auf einem Stapel vornehmen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer automatischen Revolverstanzmaschine mit einem Arbeitstisch mit automatisch gesteuerten Werkstückgreifelementen, die über den Tisch beweglich sind, um irgendeinen Teil eines ergriffenen Werkstücks in bezug auf die Bearbeitungsstation der Stanze zu positionieren, wobei die Werkzeugmaschine mit einer automatischen Bestückungsvorrichtung versehen ist, welche ein Werkstück von einem Vorratsstapel abnehmen und auf ein Höhenniveau oberhalb des Tisches anheben kann, das Werkstück in eine Stellung über dem Tisch bewegt, das Werkstück auf dem Tisch in einer Zone abstellt, wo es von den Werkstückgreifelementen erfasst werden kann und das Werkstück von einer Stelle, bei der eine störende Eingriffnahme mit dem weiteren Betrieb der Werkzeugmaschine möglich ist, wegzieht. Die Werkzeugmaschine ist weiter mit automatisch gesteuerten Vorrichtungen versehen, um das in den Greifelementen befindliche Werkstück genau und angemessen auszurichten und Bezugspunkte in der Steuereinrichtung für die Lage des GreifSchlittens auf der X- und Y-Achse an Punkten festzuhalten, die der Stellung des Werkstücks entsprechen. Die Werkzeugmaschine ist weiter mit einem Mechanismus ausgestattet, um das fertige Werkstück zu einer Entnahmezone auf dem Arbeitstisch zu bewegen, das Abstellen eines Werkstücks auf der Entnahmezone des Arbeitstisch zu erfassen und den Greifschlitten aus der Berührung mit dem Werkstück zurückzuziehen, sowie danach das fertige Werkstück vom Arbeitstisch an eine Stapelvorrichtung abzugeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Revolverstanzmaschine mit erfindungsgemäss automatisch gesteuerten Vorrichtungen zum Bestücken, Justieren und Entnehmen eines Werkstücks,

Fig. 2 eine endseitige Ansicht der Bestückungsvorrichtung bei Betrachtung längs der Linie H-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine rückseitige, teilweise geschnittene Ansicht der Bestückungsvorrichtung bei Betrachtung längs der Linie IH-III nach Fig. 1 ,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeig- _a ten Anordnung,

Fig. 5 eine fragmentarische geschnittene Ansicht von einem kippbaren Tischabschnitt am Arbeitstisch und von dem werkstückaufnehmenden Abschnitt der Stapelvorrichtung,

Fig. 6 ein Fliessdiagramm von einem hydraulischen Steuersystem für die Bestückungsvorrichtung,

Fig. 7 ein Fliessdiagramm von einer ersten Arbeitsphase der Bestückungsvorrichtung,

Fig. 8 ein der Fig. 7 ähnliches Diagramm mit Darstellung einer zweiten Arbeitsphase der Bestückungsvorrichtung und einer ersten Justierphase,

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht mit Darstellung einer dritten Arbeitsphase der Bestückungsvorrichtung und einer zweiten Justierphase,

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Fig. 10 eine den Fig. 7 bis 9 ähnliche Ansicht mit Darstellung der Entnahme- oder Entladungsphase.

Wie am besten aus Fig. 1 und 4 hervorgeht, eignet sich die Erfindung zxaa Einsatz bei Werkzeugmaschinen und insbesondere bei Revolverstanzen 10. Solche Revolverstanzen besitzen einen unteren Revolverkopf 11 und einen oberen Revolverkopf 12, welche beide voneinander beabstandet sind und Unter- bzw. Oberwerkzeuge aufweisen, wobei die Revolverköpfe drehbar sind, um einen bestimmten Satz aus Ober- und Unterwerkzeugen ineine Bearbeitungsstation 13 zu bringen. Vor dem Gehäuse 14 für die Revolveranordnung ist ein hochliegender Arbeitstisch 15 angeordnet, der einen stationären mittleren Teil 16 und ein- und ausbewegbare Seitenteile 17 und 18 aufweist. Die Bewegung der Seitenteile und 18 wird durch eine motorgetriebene Schraubenspindel 19 gesteuert. Ein horizontal beweglicher Greifschlitten 20 wird von den beweglichen Arbeitstischteilen 17 und 18 zur Bewegung mit diesen getragen. Der Schlitten 20 trägt horizontal bewegliche Werkstückgreifelemente 21.

Wie bekannt, erfolgt die Steuerung der Bewegung der Greifelemente 21, der Teile 17 und 18 des Arbeitstisches, und der Revolverköpfe 11 und 12 mittels einer Steuereinrichtung 30, bei der es sich um eine numerische Steuerung, ein Lochstreifenlesegerät oder einen Rechner handeln kann.

Die jeweilige, in Verbindung mit der Erfindung verwendete Steuereinrichtung 30, bildet keinen Teil der Erfindung, d.h. es können herkömmlich verfügbare Steuergeräte verwendet werden. Zum Beispiel hat sich eine von der Firma Houdaille Electronics Division of Houdaille Industries, Inc. handelsmässig erhältliche

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Steuerung vom Typ HC 1OOOA für erfindungsgemässe Zwecke als einsetzbar erwiesen, wobei diese Steuerung nur dahingehend einer Modifizierung bedarf, dass sie zusätzliche Verbots- oder Befehlsein- und -ausgänge verarbeiten kann. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Auslegung von Werkzeugmaschinensteuerungen stellt dabei die Schaffung einer Steuerungshardware und -software keine Schwierigkeit da, um die nachfolgend beschriebene Steuerung der Vorrichtungen vorzunehmen. Aus diesem Grund wird auf eine Beschreibung des Steuerungsaufbaus verzichtet.

In der praktischen Ausführung der Erfindung befindet sich eine automatische Werkstückbestückungsvorrichtung 50 nahe einer Seite des Arbeitstischs 15 und eine Werkstückstapelvorrichtung 51 nahe der anderen Tischseite. Die der Stapelvorrichtung 51 zugeordnete Seite des Tisches ist mit einem kippbaren Kantenabschnitt 53 eines Aufbaus ausgestattet, wie er in der eingangs erwähnten deutschen Patentanmeldung P 27 34 848.7 beschrieben wird.

Desweiteren ist die Werkzeugmaschine mit einem automatischen SeitenJustiermechanismus 54 einer Bauart versehen, die in der deutschen Patentanmeldung P 27 34 804.5 beschrieben wird. Die Seitenjustierung 54 enthält einen Schalter 208. Ferner sind die Greifelemente 21 mit Druckfühlerschaltern 210 und ist der Schlitten 20 mit einem Fühlerschalter 206 für die Schlittengreifstellung in der X-Achse versehen, während der sich bewegende Teil 18 des Tisches einen Fühlerschalter 205 für die Stellung in der Y-Achse aufweist. Dieser Schalter 205 kann z.B. durch eine Nockenerhebung auf einen unter dem sich bewegenden Tischteil befindlichen Basisstück betätigt werden. Ein Fühlerschalter 207 ist nahe dem kippbaren Tischabschnitt 53 angeordnet und hat die Aufgabe, den gekippten Zustand des Kipptisches

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festzustellen. Die Hinzufügung des kippbaren Abschnitts 53, der Seitenjustiervorrichtung 54 und der Fühlerschalter 205, 206, 207, 208 und 210, sowie der Bestückungsvorrichtung, Stapelvorrichtung und der Steuerungsabänderungen stellt die einzige Modifikation gegenüber herkömmlichen Revolverstanzmaschinen dar, die für die Durchfürhung der Erfindung erforderlich ist.

Wie am besten aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, weist die Werkstückbestückungsvorrichtung einen Rahmen 60 auf, der durch obere Schienen 62 abgedeckte beabstandete senkrechte Pfosten 61 und untere Tragschienen 63 aufgebaut ist. Die unteren Schienen 63 sind mit Auflageelementen 64 ausgestattet, die Antifriktionseinrichtungen 65 tragen und zur Aufnahme einer Palette 66 mit einem Stapel 67 aus Werkstückblechen dienen. Wenn erwünscht, kann zwischen den Antifriktionseinrichtungen 65 und der Palette 66 ein Polster angeordnet werden. Zwei Seiten der vom Rahmen umgebenen Zone tragen beabstandete parallele Schienen 68, auf denen einstellbar Blechspreizmagnete 69 angeordnet sind.

Um einen bequemen Zugang zu der Ecke 70 der Werkzeugmaschine zu erhalten, erstreckt sich der Seitenpfosten 60 an der Rahmenecke 71 nicht über die volle Länge nach oben. Daher erstrecken sich die oberen Schienen 62 vollständig nur an den Seiten 73 und 74. Quer zum Bestückungsratmen und über den Tisch der Werkzeugmaschine auskragend erstreckt sich eine Schlittenlaufbahn 80 mit parallelen Wänden 81 und 82, die an der an der Seite 63 befindlichen oberen Schiene 62 angeschweisst sind. Die parallelen Wände 81 und 82 tragen wiederum innen nach innen vorstehende Laufstücke 84, auf denen ein Schlitten 85 mittels Rollen 86 aufliegt, so dass sich der Schlitten längs der Länge der Schlittenlaufbahn von einer Stellung über dem Stapel 67

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zu einer Stellung bewegen kann, die etwa In der Mitte des Werkstücktragtisches der Werkzeugmaschine liegt.

Der Schlitten 85 wird von einem doppelwirkenden Zylinder 88 mit einem in einem drehbaren Ritzel 90 endenden Betätigungsarm 89 angetrieben. Eine von der Wand 82 getragene feststehende Zahnstange 91 liegt oberhalb des Ritzels 90 und erstreckt sich teilweise über die Länge der Laufbahn 80. Eine bewegliche Zahnstange 92 liegt unterhalb des Ritzels 90 und ist am Schlitten 85 befestigt. Eine Beaufschlagung des Zylinders 88 im Sinne eines Ausfahrens des Betätigungsarms 89 ruft daher eine Bewegung des Schlittens in Bewegungsrichtung des Betätigungsarmes 89 hervor, wobei die Schlittenbewegung der zweifachen Betätigungsarmbewegung entspricht. Einstellbare Anschläge 95 an den beiden Enden der Laufstücke 84 wirken mit am Schlitten 85 befestigten Stossabsorbern 96 dergestalt zusammen, dass die Bewegung des Schlittens an den Enden der Schlittenlaufbahn 80 begrenzt wird.

Der Schlitten 85 trägt Büchsen 102 zur Linearbewegung, durch die sich vertikal angeordnete Führungsstangen 100 erstrecken. Die Stangen 100 sind an einem unterhalb des Schlittens angeordneten und mit diesem beweglichen Kopfstück 101 befestigt. Ein doppelt wirkender, vom Schlitten 85 getragener Zylinder 105 besitzt einen mit dem Kopfstück 101 verbundenen Betätigungsarm 106.

Eine Vielzahl von pneumatischen Näpfen 110 ist am Kofpstück 101 von diesem nach unten sich erstreckend befestigt. Diese Näpfe 110 liegen über der Fläche des Stapels 67, wenn sich der Schlitten in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Stellung befindet.

Die hydraulische und elektrische Antriebsenergie wird dem

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Schlitten 85 und dem Kopfstück 101 durch einen am Zylinder 105 befestigten und mit diesem beweglichen Kanal oder Schacht

119 zugeführt. Der Schacht oder Kanal 119 ist an einer haarnadelförmigen, sich selbst ablegenden Nachfolgeschiene

120 befestigt, die auf einer parallel zur Schlittenführungsbahn 80 lauf enden vorspringenden Konsole 121 gehalten ist. Die Nachfolgeschiene weist sich durch sie hindurcherstreckende elektrische und hydraulische Leitungen 122 auf, von denen einige mit einer auf der Oberseite des Rahmens befestigten Vakuumpumpenanordnung 123 verbunden sind. Ein Schaltbrett 130 und eine Unterlageplatte 131 sind, wie in Fig. 4 gezeigt, ebenfalls am Rahmen befestigt.

Die Entladevorrichtung weist den kippbaren Tigchabschnitt 53 auf, der bei 140 mit dem Träger 141 für den sich bewegenden Tischteil angelenkt ist. Ein doppelt wirkender, mit Ventilen versehener Zylinder 310, der mit dem Träger 141 bzw. mit dem Tischabschnitt 53 verbunden ist, kann gezielt den Tischabschnitt 53 dergestalt ausschwenken, dass seine Aussenkante 142 eine abgesenkte Lage annimmt, so dass ein auf dem Tischabschnitt 53 ruhendes Werkstück WP an die Stapelvorrichtung abgegeben wird. Die Stapelvorrichtung 51 ist ein Rahmen mit vier Pfosten 150, sowie vier Aufsatzschienen 152. Der Rahmen hat eine ausreichende vertikale Höhe um eine Palette darunter annehmen und entfernen zu können. An den Aufsatzschienen ist eine Abstützwand oder ein Anschlagelement 154 befestigt, das längs der seitlichen Aufsatzschienen in Richtung auf und weg von dem Maschinenarbeitstisch bewegt werden kann. Geneigte Winkelschienen 155 sind am Rahmen innseitig der Aufsatzschienen befestigt, wobei wenigstens eine geneigte Schiene 155 in Richtung auf und weg von der anderen einstellbar ist. Die geneigten

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Schienen haben vorzugsweise eine L-förmige Gestalt und sind so angeordnet, dass sie eine Längsdrehung vornehmen können, wobei die Drehung von doppeltwirkenden Zylindern 156 gesteuert wird, die am Rahmen gehalten sind, und Betätigungsarme 157 aufweisen, welche über eine Gabel 158 mit den drehbaren Schienen 159 verbunden sind. Die Schienen stehen zu anfang in einem Abstand voneinander, der unter Berücksichtigung eines leichten Spielraums gleich der Breite des Werkstückes WP ist, wobei ein Steg des L-förmigen Schienenquerschnitts nach innen in Richtung auf die gegenüberliegende Schiene gedreht ist, so dass eine Aufnahmefläche für das vom kippbaren Tischabschnitt 53 abgegebene Werkstück WP gebildet wird.

Die Ablage erfolgt durch Kippen des Tischabschnitts 53 dergestalt, dass das Werkstück WP auf die geneigten Schienen 155 gleitet, die aufgrund der Neigung eine nach aussen und nach unten gerichtete weitere Bewegung des Werkstücks weg vom Arbeitstisch 15 ermöglichen, bis das Werkstück den Anschlag 154 berührt, der entsprechend der Länge der laufenden Bleche eingestellt wurde. Danach werden die Schienen 155 nach innen gedreht, so dass das Blech auf die Palette herabfallen kann. Die Palette kann mit vertikalen Führungen 160 ausgestattet sein, die die Führung des Blechs zu der Stapelfläche auf der Palette unterstützen. Der dem Herabfallen des Blechs entgegenwirkende Luftwiderstand unterstützt die Steuerung der Abfallgeschwindigkeit.

Die Arbeit der Bestückungsvorrichtung, der Justier- und Entnahmevorrichtung, sowie des Stapelelementes erfolgt unter dem Einfluss von Schaltern und unter der Steuerung von Ventilen, die von der Steuereinrichtung 30 betätigt werden. Die Bestückungsvorrichtung ist mit einem Schalter 201 versehen, der die Anordnung

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des Schlittens über dem Stapel 67 an einem Ende der Schlittenführungsbahn 80 erfasst, während ein Schalter 202 die Anordnung des Schlittens über dem Tragtisch der Werkzeugmaschine am anderen Ende der Schlittenführungsbahn 80 feststellt. Ein vom Schlitten 85 getragener Schalter 203 erfasst die angehobene Stellung des Kopfstückes 101, während ein vom Kopfstück 101 getragener Schalter 204 die Eingriffnahme der Näpfe 110 mit einem Werkstück feststellt.

Ein Schalter 205 erfasst die Lage des Werkstückklemmschlittens

20 an einer Stelle auf der Y-Achse, versetzt von den Revolverköpfen 11 und 12, während ein Schalter 206 die Lage der Klemmen

21 an einer Stelle auf der X-Achse, versetzt vom kippbaren Tischabschnitt und nahe der Bestückungsvorrichtung erfasst. Somit kann die Lage der Werkstückklemmen auf der Y-Achse durch den Schalter 205 und auf der X-Achse durch den Schalter 206 bestimmt werden.

Ein am besten aus Fig. 5 zu ersehender und vom Arbeitstisch 15 getragener Schalter 207 stellt die nicht gekippte Lage des kippbaren Tischabschnit.ts 53 fest. Ein Schalter 208 wird betätigt, wenn die Seiten justierung 54 von einem durch die Klemmen 21 bewegten Werkstück berührt wird. Ein in Fig. 2 gezeigter und von dem Rahmen der Bestückungsvorrichtung getragener Schalter 209 weist eine Tasteinrichtung mit Sender und Empfänger auf, die angibt, wenn das Kopfstück 101 mehr als ein Blech transportiert. Schalter 210 stellen druckempfindliche, von den Werkstückgreifelementen 21 an der Rückseite einer Einlauf-Öffnung an den Elementen getragene Schalter dar, die das Vorliegen von einem Werkstück mit einer voll in die Greifelemente gelangten Kante erfassen.

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Nach Fig. 6 wird die Bewegung des Schlittens 85 der Bestückungsvorrichtung und des Kopfstückes 101 als auch die Beaufschlagung der Näpfe 110 durch solenoidbetätigte Ventile 301, 302, 303 und 304, die auf der Ventilplatte 131 angeordnet sind, gesteuert. Blockierventile 305 und 306 arbeiten·'mit den Ventilen 301 und 302 dergestalt zusammen, dass die Bewegung des Bestückungsschlittens bei nicht geeigneten Zeitpunkten unterbunden wird, wie dies nachfolgend näher erläutert wird.

Die Ventile 308 in der Pneumatikleitung 401 zu den Näpfen sind zum Absperren oder öffnen der Leitung 401 zu den einzelnen Näpfen einzeln betätigbar, so dass entsprechend der Abmessung des zu bestückenden Werkstücks gezielt Verwendung von den Näpfen gemacht werden kann. Das von dem Schlitten 20 getragene Ventil 309 betätigt die Werkstückklemmelemente 21. Ein in Fig. 5 gezeigter ventilbeaufschlagter Zylinder 310 betätigt den Kipptisch, während Ventile 311, 312 und 313 an der Stapelvorrichtung 51 der Drehsteuerung der Schienen dienen.

Nach Fig. 6 wird der Bestückungsvorrichtung 50 über die Leitung 402 ein hydraulischer Druck von einer Luftdruckquelle der Fabrik zugeführt, wobei durch einen Regler 403 eine Drucksteuerung erfolgt. Das Heben und Absenken des Kopfstücks 101 mittels des Zylinders 105 erfolgt unter der Steuerung der Ventile 302 und 303. Der Luftdruck von der Leitung 402 wird über Leitungen 408 und 409 dem Zweiwegeschieberventil 303 zugeführt, während der Ausgang zur Atmosphäre durch Leitungen 410 vom Ventil 303 zu einer Leitung 411 erfolgt, die sich zur Atmosphäre über einen Schalldämpfer 412 öffnet. In der gezeigten Stellung des Schieberventils 303 steht die Leitung

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409 mit einer Leitung 413 in Verbindung, die wiederum zu dem Zweiwegeschieberventil 302 führt, das die Leitung 413 mit einer mit dem unteren Ende des Zylinders 105 in Verbindung stehenden Leitung 414 verbindet. In der gezeigten Stellung der Schiebervehtile 302 und 303 hebt sich daher das Kopfstück 101 an und wird die obere Hälfte des Zylinders 105 durch eine Leitung 415 über das Schieberventil 303 mit der Leitung entlüftet. Bei Anregen des Solenoids 303a und Entregen des Solenoids 303b wird die Leitung 415 mit der Leitung 408 in Verbindung gebracht, die über einen Druckregler 416 in Verbindung mit der Druckleitung 402 steht, während die Ablassleitung in Verbindung mit der Leitung 413 kommt. In dieser Stellung des Ventiles 303 wird dem oberen Ende des Zylinders 105 Druck zugeführt und das untere Zylinderende über einen einstellbaren Regler 417 durch die Leitung 414 entlüftet, so dass das Kopfstück 101 sich nach unten bewegt.

Verbleibt das Ventil 303 in der in Fig. 6 gezeigten Stellung und wird das Solenoid 302a angeregt, um das Schieberventil zu verstellen, so kann das untere Ende des Zylinders 105 über den Regler 417,die Leitung 414, die Leitung 418, und die Leitung 411 entlüftet werden, während am oberen Ende des Zylinders kein Druck ansteht. In diesem Fall bewegt sich das Kopfstück 101 durch sein Eigengewicht gegen den Widerstand des Reglers 417 nach unten. Diese Arbeitsweise wird vorgesehen, wenn das Kopfstück 101 über dem Arbeitstisch steht und von den Näpfen 110 ein Werkstück zur Ablagerung auf dem Arbeitstisch gehalten ist. Dies ermöglicht eine sanfte Aufgabe des Werkstücks auf den Tisch, ohne dass das Werkstück die federbelasteten Antifriktionsrollen soweit zwangsmässig niederdrückt, dass hierdurch die Eingriffnahme der Werkstückgreifelemente 210 mit dem Werkstück beeinträchtigt werden würde.

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Die Vakuumpumpe 118 beaufschlagt über einen Akkumulator 124a die Leitung 419, die zu dem Dreiwegeschieberventil 304 führt, mit Unterdruck. Das Ventil 304 steht mit der Auslassleitung 411 und der Pneumatikleitung 401 als auch über einen Regler 420 mit der Druckleitung 402 in Verbindung. Wird das Solenoid 304a so betätigt, dass sich das Schieberventil 304 von der gezeigten Stellung nach unten bewegt, so kommt die Vakuumleitung 419 mit der Pneumatikleitung 401 in Verbindung und erfahren die Näpfe 110 eine Saugwirkung. Wenn das Solenoid 304b so beaufschlagt wird, dass sich das Schieberventil 304 von der in Fig. gezeigten Stellung vertikal nach bben bewegt, so entsteht eine Verbindung zwischen der Druckleitung 402 und der Pneumatikleitung 401 wodurch ein von den Näpfen 110 gehaltenes Werkstück pneumatisch abgestossen wird.

Die Bewegung des Schlittens 85 erfolgt unter der Steuerung eines Zylinders 88, der wiederum von einem dreiwegefederzentrierten Schieberventil 301 gesteuert wird. Soll der Schlitten verrückt werden, so wird das Solenoid 301a angeregt und eine Verbindung zwischen der Druckleitung 402 über die Leitung 421, einen Druckregler 429 und eine Leitung 422 mit der Leitung geschaffen, die wiederum über Steuerventile 305 und 306, Leitungen 425 und 426, sowie einem einstellbaren Regler 431 Druck der linken Seite des Zylinders 88 bei der Ansicht gemäss Fig. 6 zuführt, so dass sich der Schlitten 85 in Richtung auf den Arbeitstisch bewegt. Gleichzeitig steht die mit der rechten Seite des Zylinders 88 verbundene Leitung 427 über einen einstellbaren Widerstand 432 mit der zur Ablassleitung 411 führenden Leitung 433 in Verbindung. Das Steuerventil 305 arbeitet als in Schliessstellung federvorgespanntes Ventil im Sinne eines öffnens nur dann, wenn in der Leitung 414 Druck ansteht, was ein Kennzeichen dafür ist, dass sich das

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Kopfstück 101 in einer angehoben Stellung befindet. Hierdurch wird eine Bewegung des Schlittens dann verhindert, wenn eine solche Bewegung das Kopfstück 101 schädigen könnte. Das Steuerventil 306 ist ein normalerweise geschlossenes solenoidbetätigtes Ventil, das durch die Steuereinrichtung 30 in eine geöffnete Stellung gebracht wird. Während normaler Arbeitsbedingungen verbleibt das Ventil 306 im geöffneten Zustand, doch wird es druckentlastet und damit durch eine Feder in Schliesstellung gebracht, sobald der Steuereinrichtung 30 ein Notstop-oder Gesamtanhaltesignal zugeführt wird, bzw. im System die Zufuhr anelektrischer Energie vorhanden ist.

Befindet sich das Schieberventil 301 in der in Fig. 6 gezeigten mittleren Stellung und sind die Steuerventile 305 und 306 geöffnet, so verbleibt der Zylinder 88 solange in einem Haltezustand, wie die Regler 429 und 430 im Gleichgewicht stehen, um die unterschiedlichen Oberflächen an den beiden Seiten des Kolbens im Zylinder 88 auszugleichen.

Wenn das Kopfstück 101 in eine Stellung über dem Stapel 67 zurückgezogen werden soll, wird das Solenoid 301b beaufschlagt, um die Leitung 427 mit der Leitung 423 zu verbinden und über den Regler 430 und die Leitung 421 eine Verbindung mit der Druckleitung 402 herzustellen. Gleichzeitig ist die Leitung 424 über die Leitung 433 mit der Ablassleitung 411 verbunden, so dass die linke Seite des Zylinders 88 entlüftet wird.

Fig. 7 bis 10 zeigen in Form von Diagrammen die automatische Arbeitsweise der Bestückungsvorrichtung, der Werkstückjustiervorrichtung und der Entladungsvorrichtung nach der Erfindung unter Steuerung der Einrichtung 30. Fig. 7 zeigt das Niederfahren des Kopfstücks 101, die Abnahme eines Werkstücks vom

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Stapel 67 und das Hochfahren des Kopfstückes 101 der Bestückungsvorrichtung 50. Fig. 8 betrifft den weiteren Betrieb der Bestückungsvorrichtung nach Fig. 7 und zeigt das Vorrücken des Schlittens 85 zum Anordnen des Kopfstückes 101 über dem Maschinenarbeitstisch, so dass die Werkstückgreifelemente in eine Maschinenbestückungsstellung gelangen, das Niederfahren des Kopfstücks 101 zur Ablagerung des Werkstücks auf dem Arbeitstisch und das Justieren durch die Justiervorrichtung des Werkstücks in der Y-Achse. Fig. 9 zeigt eine weitere Arbeitsfolge der Bestückungsvorrichtung nach Fig. 8, indem das Kopfstück 101 vom Maschinenarbeitstisch weggezogen wird und ausser Berührung mit dem Werkstück gelangt, der Schlitten 85 aus der Stellung über dem Stapel 67 weggebracht wird und das Werkstück in Richtung der X-Achse justiert wird.

Fig. 10 zeigt die Arbeitsfolge beim Entladen oder Abnehmen.

Bei Fig. 7 bis 10 bezeichnet NC die Steuereinrichtung 30, T einen Zeitverzögerungsgeber und M_ydass die Wirkung auf die nächste dargestellte Einrichtung durch Bewegung einer Einrichtung und nicht durch einen Signaleingang hervorgerufen wird. I kennzeichnet ein Verbotssignal, welches die Betätigung einer Einrichtung verhindert,und C ein Löschungssignal, welches ein Verbotssignal löscht. Ein Querstrich durch eine Leitung bedeutet ein Signal, um eine Einrichtung in einen früheren Beaufschlagungszustand zurückzubringen, während mit CM die Bewegung des GreiferSchlittens in X- oder Y- oder in beiden Richtungen, wie angedeutet, angibt.

Der Betrieb der Bestückungsvorrichtung, der Justiervorrichtungen und der Entladevorrichtungen findet sequentiell in wenigstens vier ausgeprägten Schritten statt. Beim ersten Schritt

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handelt es sich um einen Bereitstellungsschritt für die Bestückungsvorrichtung, während dem das Kopfstück dieser Vorrichtung auf den Stapel 67 niederfährt, in Eingriff mit dem obersten Blech auf dem Stapel kommt und dieses in die Schlittentransportstellung anhebt. Dieser Schritt ist unabhängig von irgendwelchen in Verbindung mit der Werkzeugmaschine durchgeführten Arbeitsvorgängen und kann so programmiert werden, dass er gleichzeitig mit einem Fertigungsprogramm der Werkzeugmaschine abläuft.

Der zweite Schritt umfasst den Transport des bestückten Werkstücks zu einer Stellung über dem Arbeitstisch der Maschene, die Bewegung der Werkstückgreifelemente zu einer Beaufschlagungsstellung, das Niederfahren des Kopfstückes zur Auflage des Werkstückes auf dem Arbeitstisch, die teilweise Aussereingriffnahme des Werkstücks vom Kopfstück und das Justieren des Werkstücks in der Y-Achse. Beim dritten Schritt wird das Werkstück in den Greifelementen justiert, das Kopfstück in eine Transportstellung über dem Tisch zurückgebracht, der Schlitten der Bestückungsvorrichtung in eine Stellung über dem Stapel zurückbewegt, das Werkstück in Richtung der X-Achse bewegt und justiert, sowie die Bestückungsreihenfolge beendet. Beim vierten Schritt wird das bearbeitete Werkstück zur Entladestation des Arbeitstische bewegt, das Werkstück ausser Eingriff mit den Greiffingern gebracht, der Werkstückgreifschlitten vom kippbaren Tischabschnitt des Arbeitstisches zurückgezogen, das Werkstück vom Arbeitstisch der Werkzeugmaschine entfernt und in die Stapelvorrichtung abgegeben, wobei die Stapelvorrichtung eine derartige Zyklisierung erhält, dass das Werkstück zu einem fertigen Erzeugnisstapel aufgestapelt wird.

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Die Folge der Arbeitsgänge beim ersten Schritt ist in Fig. 7 wiedergegeben, wonach der Zyklus durch ein Signal in Gang gesetzt wird, das entweder bei manueller Betriebsweise von einem Druckschalter 600 oder bei automatischer Betriebsweise von der Steuereinrichtung 30 stammt. Das Signal wird einem Zeittaktgeber 601 zugeführt und gelangt direkt von diesem zu dem Ventilsolenoid 303a. Infolge Erregung des Ventilsolenoids 303a kommt die Druckleitung 408a in Verbindung mit der Leitung 415, während die Leitung 413 über die Leitung 410 entlüftet wird. Hierdurch bewegt sich das Kopfstück 101 nach unten in Eingriff mit dem Stapel 67. Während des Niederfahrens des Kopfstückes öffnet sich der Schalter 303 und erzeugt ein Verbotssignal, welches eine Beaufschlagung des Solenoids 301a und damit eine Bewegung des Schlittenzylinders 88 bzw. des Schlittens 85 weg von der Stellung über dem Stapel verhindert. Beim Niederfahren des Kopfstücks gelangt der Schalter 204 In Berührung mit dem obersten Blech auf dem Stapel 67, und nach einer Verzögerungszeit, die eine genaue Auflage der Näpfe 110 auf dem oberen Blech des Stapels sicherstellt, gibt der Schalter ein Signal zur Beaufschlagung des Solenoids 304a ab, das die Vakuumleitung 419 mit der Leitung 401 verbindet, so dass an die Näpfe 110 ein Unterdruck angelegt wird. Die Betätigung des Solenoids 304a liefert ein Signal an ein Verknüpfungsglied 602, das ferner ein Signal vom Zeitgeber 601 erhält und bei Anliegen von beiden Signalen ein Signal zur Erregung des Solenoids 303b unter gleichzeitiger Entregung des Solenoids 303a abgibt. Hierdurch kommt die Druckleitung 409 mit der Leitung 413 und über das Ventil 302 mit der Leitung 414 in Verbindung, während gleichzeitig die Leitung 415 zur Entlüftung mit der Leitung 410 verbunden wird. In dieser Ventilstellung wird das Kopfstück 101 ausser Eingriff mit dem Stapel 67 in eine Transportstellung oberhalb des Stapels 67 angehoben und dabei der

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Schalter 203 geschlossen. Durch Schliessen des Schalters 203
wird das Verbotssignal am Ventilsolenoid 301a gelöscht und
ein Signal an die Steuereinrichtung 30 geliefert, das angibt, dass sich die Bestückungsvorrichtung nunmehr im Bereitstellung szustand befindet.

Fig. 8 zeigt den zweiten Schritt, der entweder durch ein Signal von der Steuereinrichtung 30 oder bei der manuellen Betriebsweise von einem Druckschalter 603 in Gang gesetzt wird. Da Schritt zwei die Bestückungsvorrichtung in den Bereich der Werkzeugmaschine bringt, wird das Singal von der Steuereinrichtung 30 oder vom Druckschalter 603 solange hinsichtlich einer Betätigung der Bestückungsvorrichtung zurückgehalten, bis gewisse Verhältnisse am Tisch der Werkzeugmaschine vorliegen.
Zunächst muss, wie bei 605 angedeutet, der Werkstückgreifschlitten genau bei geschlossenem Schalter 205 in Richtung der Y-Achse positioniert sein. Die Bewegung in Y-Richtung erfolgt
unter dem Einfluss der Steuereinrichtung 30 und war vorausgehend in Verbindung mit dem Entladungszyklus vor Betätigung
des Kipptisches 17 vorgenommen worden. Infolge Betätigung des Kipptisches 17 hatte sich der Schalter 207 unter der Steuerung der Einrichtung 30 geöffnet, was ein Verbotssignal hinsichtlich einer weiteren Bewegung des Schlittens entweder längs der X- oder Y-Achse angelegt hatte. Wenn bei Empfang des Signals vom Druckschalter 603 oder der Steuereinrichtung 30 der
Schalter 205 keine genaue Positionierung des Werkstückschlittens in Richtung der Y-Achse anzeigt, ruft die Steuereinrichtung 30, wenn nicht durch den Schalter 207 daran gehindert, eine Bewegung in die genaue Stellung hervor. Nach Schliessen des Schalters 205 und damit Angabe einer genauen Positionierung des Werkstückgreifschlittens längs der Y-Achse, löscht ein Signal 607

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die Beaufschlagung des Solenoids 301b, falls dieses Solenoid aus einer vorhergehenden Arbeitsfolge der Bestückungsvorrichtung angeregt bleibt. Gleichzeitig beaufschlagt das Signal das Solenoid 301a, welches infolge einer Verbindung der Druckleitung 422 mit der Leitung 424 und einer Verbindung der Leitung 427 mit der Leitung 433 eine Anfangsbewegung des Zylinders 88 hervorruft. Der Druck in der Leitung 424 bedingt, wenn nicht durch die Steuerventile 305 oder 306 blockiert, eine Druckbeaufschlagung der Leitung 426. Wie angedeutet, können somit die Ventile 305 oder 306 eine Bewegung des Zylinders 88 unterbinden, obschon das Solenoid 301a angeregt ist. Das Ventil 3O5 erfasst den Druck zum Anheben des Kopfstückes, wie er am unteren Ende des Zylinders 105 anliegt, und, wenn ein solcher Druck vorhanden ist, gibt dies an, dass das Kopfstück 3O1 angehoben wird. Die Erfassung erfolgt dabei über die Steuerleitung 428. Wenn das Kopfstück 101 angehoben wird, verbindet das Ventil 305 die Leitung 424 mit der Leitung 425. Das Ventil 306 wird von der Steuereinrichtung 30 solenoidbetätigt und verbindet die Leitung 425 mit der Leitung 426, sofern sich die Steuereinrichtung nicht im Zustand einer Notanhaltung oder Gesamt anhaltung befindet oder es im System an der Zulieferung elektrischer Energie mangelt. Ohne Vorliegen eines Verbotsignals von den Ventilen 305 oder 306, beginnt sich der Zylinder 88 und damit der Schlitten 85 in Richtung auf die Werkzeugmaschine zu bewegen. Diese Bewegung führt das an den Näpfen gehaltene Werkstück durch den Doppelblechsensor 209, bestehend aus Sender und Empfänger. Wird ein doppeltes Blech festgestellt, so wird ein Verbotssignal abgegeben, das das Signal an 301a unterbricht und einen Gesamtanhaltezustand hervorruft. Das Verbotssignal kann durch den manuellen Druckschalter 609 nach Beheben des Doppelblechzustandes gelöscht werden. Ohne ein Verbotssignal vom Schalter 209 entregt die Bewegung des Schlittens

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85 den Schalter 102, was zu einem phasengleichen Zustand zwischen den Schaltern 201 und 202 während der Bewegung des Schlittens 85 führt. Dieser phasengleiche Zustand schafft eine Unterbindung hinsichtlich einer weiteren Erregung des Solenoids 302a, so dass ein nicht genaues Niederfahren des Kopfstücks 101 verhindert wird. Nach Beendigung des Weges des Schlittens 85 wird der Schalter 202 beaufschlagt, wodurch der phasengleiche Zustand zwischen den Schaltern 201 und 202 beseitigt und die Hemmung des Ventils 202 a gelöscht wird. Die Beaufschlagung der Schalter 201 und 202 mit der Folge, dass der geeignete phasenverschobene Zustand vorliegt, ergibt ein Signal, das die Erregung des Solenoids 302b löscht und das Solenoid 302a erregt. Bei Erregung des Solenoids 302a kommt die Leitung zum Entlüften mit der Leitung 418 in Verbindung. Gleichzeitig war die Leitung 415 vorausgehend an die Leitung 410 entlüftet worden, so dass dem Zylinder 105 nunmehr kein Druck zugeführt wird. Das Kopfstück 101 senkt sich daher aufgrund seines Eigengewichtes auf den Arbeitstragtisch der Werkzeugmaschine ab, wobei aus der unteren Hälfte des Druckzylinders 105 über die Drosselöffnung 417 Luft ausgedrückt wird. Dieses schwerkraftbedingte Niederfahren des Kopfstückes ist erwünscht, da hierdurch sichergestellt wird, dass bis auf das Gewicht des Kopfstückes 101 keine Kraft einwirkt, die das Werkstück gegen den Werkstücktragtisch der Maschine drückt. Würde ein überdruck vorliegen, so würde das Werkstück die Antifriktionskugeln auf dem Werkstücktragtisch der Maschine eindrücken, was das Werkstück in eine Lage bringen würde, unterhalb der es von den Werkstückgreifelementen ergriffen werden würde. Das Niederfahren des Kopfstücks 101 öffnet den Schalter 203, der ein Signal an einen Zeitgeber 612 liefert. Dieser Zeitgeber bedingt eine ausreichende Verzögerung, um das Werkstück auf den Maschinentragtisch abzustellen

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und gibt dann ein Signal ab, um die Erregung des Solenoids 304a unter Beendigung der Vakuumzuführung zu den Näpfen 110 zu löschen. Gleichzeitig wird ein Signal zur Erregung des Solenoids 304b abgegeben, so dass die Druckleitung 402 über den Regler 420 in Verbindung mit der Leitung 401 kommt. Hierdurch wird Luft durch die Näpfe 110 geblasen und damit die Saugberührung zwischen den Näpfen und dem abgelagerten Werkstück unterbrochen. Während der Schlitten 85 von dem Bestückungsstapelbereich in eine Stellung über dem Werkstücktragtisch bewegt wurde, hat das Signal vom manuellen Druckschalter 603 oder der numerischen Steuerung NC 30,die.die Bewegung in Gang setzte, gleichzeitig ein Signal an das Ventil 309 geliefert, wodurch sich die Werkstückgreifelemente öffnen und eine Bewegung des WerkstückgreifSchlittens 20 in Richtung der X-Achse hervorgerufen wird, sofern dies nicht durch 207 unterbunden wird, um die Werkstückgreif el entente in eine Bestückungsstellung in Richtung der X-Achse zu bringen, wobei zu diesem Zeitpunkt der Schalter 206 geschlossen wird, um der Steuereinrichtung 30 ein Signal zu liefern, das angibt, dass sich die Werkstückgreifelemente 21 in der genauen Stellung in Richtung der X-Achse zur Aufnahme des Werkstücks befinden. Die genaue Positionierung in Richtung der Y-Richtung war vorausgehend durch Zuleitung des Signals zur Inbewegungssetzung der Bestückungsvorrichtung von der Bereitschaftsstellung durch den Schalter 205 sichergestellt worden. Das gleiche Signal, das die Steuereinrichtung 30 informiert, dass sich die Werkstückgreifelemente in der genauen Lage in Richtung der X-Achse befinden, kann dazu verwendet werden, irgendeine Hemmung hinsichtlich der Betätigung des Ventils für den Seitenkalibrierungssensor 54 aufzuheben.

Bei Erhalt der Signale vom Zeitgeber 612 und Schalter 206 bringt

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die Steuereinrichtung 30 die Bewegung des Werkstückgreifschlittens in Richtung der Y-Achse in Gang. Da der Schlitten zuvor zu einem veranschlagten Nullpunkt auf der Ladestellung des WerkstückgreifSchlittens bewegt worden ist und da dieser Punkt der Steuereinrichtung bekannt ist, wird die Bewegung in Y-Richtung auf eine eingestellt Wegstrecke von beispielsweise 3,8 cm (1,5 inch) begrenzt. Während dieser Bewegung bewegen sich die geöffneten Greifelemente 21 in eine Stellung, um das abgelagerte Werkstück, bis die Kante des Werkstücks die Sensoren 210 berührt, die an der Hinterseite der Einlaufstellen an den Werkstückgreifelementen angeordnet sind. Während dieser Bewegung ruht auf dem Werkstück, das auf dem Arbeitstisch der Werkzeugmaschine aufliegt, nach wie vor das Gewicht des Kopfstücks 101, das einer Bewegung des Werkstücks auf dem Arbeitstisch einen ausreichenden Widerstand entgegensetzt, um bei Eingriffnähme des Werkstücks mit den Grelfelementen zu verhindern, dass dem Werkstück eine solche Bewegung verliegen wird, dass es von den Werkstückgreifelementen wegspringt. Gleichzeitig wird aufgrund der Flexibilität der Näpfe 110 eine Bewegung des Werkstücks bei Berührung mit den sich bewegenden Werkstückgreifelementen ermöglicht, so dass das Werkstück in bezug auf den Maschinenarbeitstisch und auf das Kopfstück 101 ausschwenken kann. Infolge dieser Schwenkbewegung kann die gerade Werkstückkante in Eingriff mit jedem Werkstückgreifelement 21 selbst dann kommen, wenn die Bestückungsvorrichtung das Werkstück auf dem Maschinenarbeitstisch in eine schiefe Lage in bezug auf den parallelen Laufweg der Werkstückgreifelemente 21 abgestellt hat. Experimentell würde festgestellt, dass eine Bewegung in Richtung der Y-Achse über eine Wegstrecke von 3,8 cm ausreicht, um eine Beaufschlagung der Sensoren 210 in jedem Werkstückklemmelement 21 sicherzustellen, wenn die Klemmelemente 21 eine normale Grosse haben und das

* zu bewegen

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Werkstück auf dem Arbeitstisch auf der grundsätzlich veranschlagten Fläche und in grundsätzlich genauer Ausrichtung abgestellt wurde. Da die Ausrichtung des Werkstücks auf dem Arbeitstisch jedoch erfindungsgemäss keine wesentliche Funktion der Bestückungsvorrichtung ist und sich die Ausrichtung je nach Lage des Stapels in der Bestückungsvorrichtung und den durch die Flexibilität der Näpfe 110 ermöglichten Schwingungen des Werkstücks ändern kann, können andere Ausführungsformen eine grössere Bewegung in Richtung der Y-Achse erforderlich machen. Ein gewünschtes Merkmal der Erfiridung liegt darin, dass die genaue Ausrichtung des Werkstücks in Richtung der Y-Achse durch Bewegung der Greifelemente gegen das auf dem Maschinenarbeitstisch abgestellte Werkstück erzielt wird, und die genaue Berührung zwischen Werkstück und Greifelementen 21 durch die Schalter 210,bei denen es sich um Druckschalter handeln kann, erfasst wird. Auf diese Weise wurde irgendeine überragende kritische Abhängigkeit in bezug auf die Abstellung des Werkstücks auf dem Werkstücktragtisch umgangen und gleichzeitig die Notwendigkeit vermieden, komplexe seitliche Bewegungen des Bestückungsmechanismus vorzusehen, um das Werkstück in die Klemmelemente zu bringen. Da die Bewegungsstrecke der Klemmelemente 21 von der Basislinie bis zur Stelle der vollen Eingriffnähme mit dem Werkstück bekannt ist, ist nach Schilessen der Schalter 210 und Beendigung der Bewegung der Werkstückgreifelemente in Richtung der Y-Achse die genaue Lage der Vorderkante des Werkstücks in bezug auf die Mittellinie der Werkzeugmaschine der Steuereinrichtung bekannt, da diese weiss, dass die Positionierung der Werkstückgreifelemente in Richtung der Y-Achse 3,8 cm inwertig des Nullpunkts auf der Y-Achse vorliegt. Durch Schliessen der Schalter 210 wird ein Signal an die Steuereinrichtung 30 gegeben, das anzeigt, dass das Werkstück genau

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·3ί·

justiert oder in der Y-Achse positioniert worden ist, womit Schritt zwei beendet ist.

Fig. 9 zeigt Schritt drei,der wiederum durch ein Signal von der Steuereinrichtung 30 oder bei der manuellen Betriebsweise vom Druckschalter 613 in Gang gesetzt wird. Das Signal löscht die Erregung des Ventils 309, so dass die Werkstückgreifelemente 21 sich in Eingriff mit dem genau in Y-Achse positionierten Werkstück schliessen. Nach Schliessen der Werkstückgreifelemente 21 kann das Signal zur Betätigung des Ventils am SeitenJustierungssensor ⁵⁴ verwendet werden, um den Sensor über die Oberfläche des Werkstücktragtisches auszufahren. Das Signal entregt ferner das Solenoid 302a, was, da das Ventil 302 federvorgespannt ist, die Druckleitung 413 mit der Leitung 414 verbindet. Hierdurch hebt sich der Zylinder 105 und damit das Kopfstück 101 in eine Transportstellung oberhalb des Maschinenarbeitstisches an. Die Bewegung des Kopfstückes führt dazu, dass der Schalter 204 aus der Berührung mit dem Werkstück gehoben wird, was anzeigt, dass die Näpfe 110 sich ausser Eingriff mit dem Werkstück befinden. Bei einer weiteren Bewegung wird der Schalter 203 geschlossen, der ein Signal abgibt, das die Erregung des Solenoids 301a löscht und das Solenoid 301b beaufschlagt. Infolge Beaufschlagung des Solenoids 301b kommt die Druckleitung 423 mit der Leitung 427 in Verbindung, und wird die Leitung 431 über die Leitungen 426, 425 und 424 mit der Leitung 423 verbunden und entlüftet. Dies bedingt ein Zurückziehen des Zylinders 88, so dass sich der Schlitten 85 von der Stellung über dem Maschinenarbeitstisch in die Stellung über dem Stapel 67 der Bestückungsvorrichtung bewegt. Während dieser Bewegung ist der Schalter 202 zu anfangs geöffent, was einen phasengleichen Zustand zwischen 202 und 201 bedingt, so

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dass eine Hemmung hinsichtlich der Aktivierung des Solenoids 3O2a und, wenn erwünscht, 303a vorliegt, so dass eine Abwärtsbewegung des Kopfstückes 101 verhindert wird. Nach Beendigung der Bewegung des Zylindes 88 wird der Schalter 201 berührt und damit der phasengleiche Zustand beseitigt und das Verbotssignal gelöscht. Bei Schliessen des Schalters 202 entsteht ein Signal, das zum Löschen des Signals an 304b verwendet werden kann, so dass die Zufuhr von Wegblasluft abgestellt und ein Signal an die Steuereinrichtung abgegeben wird, das angibt, dass die Bestückungsvorrichtung sich aus dem Bereich der Werkzeugmaschine befindet. Das Ventil für den Seitenjustiersensor 54 war beaufschlagt worden, um den Seitenjustiersensor über den Werkstücktragtisch anzuheben. Der Schlitten mit den Werkstückgreifelementen wird nun durch ein Signal 615 zu einer Bewegung in Richtung der X-Achse gebracht. Da die Greifelemente 21 geschlossen sind, wird das Werkstück in Richtung der X-Achse befördert, bis seine Vorderkante gegen die Seitenjustierung 54 anschlägt. Dieser Anschlag gegen die Seitenjustierung 54 bedingt eine Bewegung eines Vorsprungs an der Seitenkalibriervorrichtung, wobei diese Bewegung den Schalter 208 an einer Stelle schliesst, die genau auf der Mittellinie der Werkzeugmaschine liegt. Diese genaue Lage der Stelle, bei der der Schalter 208 während der Querbewegung des vorstehenden Teils der Seitenjustiervorrichtung 54 geschlossen wird, erlaubt die Abgabe eines Signals vom Schalter 208 an die Steuereinrichtung, was die X-Achse auf den Nullpunkt an der Stellung des WerkstückgreifSchlittens 20 in diesem Augenblick einstellt. Dies richtet oder positioniert das Werkstück genau auf der X-Achse unabhängig davon, an welcher Stelle längs der Länge des Werkstücks in Richtung der X-Achse dieses von den Werkstückgreifelementen 21 erfasst wurde. Da die Stellung des Schalters 208 in bezug auf die Mittellinie der Werkzeugmaschine

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bekannt ist und da die Stellung der Werkstückgreifelemente am Schliesspunkt des Schalters 208 in der Steuereinrichtung bekannt ist, ist das Werkstück nunmehr genau, sowohl in X-als auch Y-Richtung_/ausgerichtet. Diese Ausrichtung kann zur Abgabe eines Signals verwendet werden, um die Beaufschlagung des Ventils für den Vorsprung an der Seitenjustiervorrichtung 54 zu beenden, so dass sich die Seitenjustiervorrichtung in eine Stellung unterhalb des Werkstücktragtisches zurückzieht und eine freie Bewegung des Werkstücks über den Tragtisch möglich wird. Gleichzeitig wird der Steuereinrichtung 30 ein Signal zum Vergleich mit dem Signal von 201 zugeführt. Liegen beide Signale an, so zeigt dies, dass Schritt zwei abgeschlossen wurde, so dass die Steuereinrichtung in das nächste Befehlsprogramm übergehen kann, das das Arbeitsprogramm für das Werkstück in Gang setzt.

Nach Beendigung von Schritt drei wird die Bestückungsvorrichtung wieder über dem Stapel 67 angeordnet und befinden sich sämtliche Ventile und Schalter in der in Fig. 6 gezeigten Stellung, mit Ausnahme des Solenoids 301b, das erregt bleibt, um den Zylinder 88 in der über dem Stapel befindlichen Stellung zu halten. Wegen der ausgeglichenen Druckverhältnisse am federzentrierten Ventil 301 kann das Solenoid 301b, falls erwünscht, als abschliessender Schritt im Zyklus drei durch ein Signal vom Schalter 201 entregt werden. Diese Entregung ist jedoch nicht erforderlich, da das Signal 607 in Fig. 8 dieses Ergebnis hervorruft.

Nach Beendigung des Fertigungsprogramms wird der Entladungszyklus oder Schritt vier durch die Steuereinrichtung 30 als nächste Befehlsfolge in der Steuereinrichtung ausgelöst und

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damit der Fertigungsablauf beendet. Dieser Befehl bedingt einen Satz von in Fig. 10 gezeigten Signalen 620, die an die Steuerungen zur Bewegung des WerkstückgreifSchlittens geliefert werden, um diesen sowohl längs der X- als auch Y-Achse in eine Stellung zu bringen, bei der das Werkstück über dem kippbaren Tischabschnitt 17 liegt. Das Erreichen dieser Stellung wird durch den Fühlerschalter 205 für die Y-Stellung erfasst. Gleichzeitig löscht der Befehl, der die Bewegung des Schlittens in die Entladestellung hervorruft, eine Hemmung hinsichtlich der Beaufschlagung des Ventils 309. Diese Hemmung war während des gesamten Fertigungsprogramms vorhanden, damit das Werkstück in den Werkstückgreifelementen verbleibt.

Infolge Betätigung des Schalter 205 wird ein Signal zur Betätigung des Ventils 309 abgegeben, um die Werkstückgreifelemente 21 zu offenen. Der Steuereinrichtung 30 wird dann mitgeteilt, dass die Greifelemente geöffnet sind, und die Steuereinrichtung 30 liefert ein Signal 621, um den Werkstückgreifschlitten in Richtung der X-Achse weg vom kippbaren Tischabschnitt 17 und zurück zur Bestückungsstellung unter Schliessen des Schalters 206 zu bewegen. Durch Schliessen des Schalters 206 wird der ventilbetätigte Zylinder 310 für den Kipptisch beaufschlagt, um das Tischsegment 17 zu kippen. Demzufolge müssen zum Kippen des Segmentes 17 beide Schalter 205 und 206 betätigt sein, damit sichergestellt ist, dass das Werkstück frei von irgendwelchen überhängenden Teilen der Werkzeugmaschine steht. Das gleiche Signal 621, das die Bewegung des Werkstückgreifschlittens in der X-Achse auslöst, liefert einen Eingang an den Zeitverzögerungsgeber 622, der nach einer Verzögerungszeit ein Signal abgibt, welches die Beaufschlagung des Zylinders 310 beendet und damit das kippbare Tischsegment 17 schliesst.

Die Beaufschlagung des ventilbetriebenen Zylinders 310 für den

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Kipptisch hatte den Schalter 207 geöffnet, wodurch der Steuereinrichtung 30 ein Verbotssignal zugeführt wird, um während des Betriebs des Kipptisches die Abgabe von weiteren Befehlen zu verhindern. Durch Schliessen des Kipptisches, bedingt durch das vom Zeitverzögerungsgeber 622 abgegebene Signal, wird der Schalter 207 geschlossen und das Verbotssignal an die Steuereinrichtung 30 gelöscht. Gleichzeitig liefert der Schalter ein Signal an die Steuereinrichtung 30, das dazu verwendet werden kann, die Steuereinrichtung zum Vorrücken in ihren nächsten Befehlszustand zu veranlassen.

Bei Betätigung des Kipptisches 17 gleitet das Werkstück, wie in Fig. 5 angedeutet, vom Tisch ab. Die Bewegung des Werkstücks erfolgt auf die nach innen gedrehten Schenkel der L-förmigen drehbaren Schienen 155. Bei weiterer Bewegung des Werkstücks auf den geneigten Schienen 155 kommt die Vorderkante des Werkstücks in Berührung mit der Endwand 154. Die Endwand 154 ist mit dem Steuerventil 311 ausgestattet, das bei Eingriffnähme mit der Werkstückvorderkante geschlossen wird. Bei Schliessen des Ventils 311 wird das Hauptventil 312 zum öffnen des Ventils 313 gebracht. Das Ventil 313 beaufschlagt die Zylinder 156, um die Schienen 155 zu drehen. Die Drehung der schienen lässt das fertige Werkstück auf den Werkstückstapel 159 fallen, der unter der Entladestapelvorrichtung 51 angeordnet ist.

Bei dem Herabfallen des Werkstücks von den Schienen 155 erfolgt eine Ausserberührungsnahme mit dem Ventil 311, was das Signal an das Ventil 312 beendet, wodurch wiederum das Signal an die Ventile 313 abgestellt wird, so dass die Zylinder 156 in die nicht gedrehte Stellung der Schienen 155 zurückgelangen.

Man wird erkennen, dass die Entladestapelvorrichtung 51 vollständig

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unabhängig von der Steuereinrichtung 30 ist und ferner vollständig hydraulisch oder pneumatisch betrieben wird. Dies ist insofern von Vorteil, als hierdurch die Komplexität der Steuerfunktion verringert wird und gleichzeitig eine zweifache Energiezufuhr zur Entladestapelvorrichtung 51 verhindert wird.

Desweiteren ist darauf hinzuweisen, dass nach Beendigung von Schritt vier der Werkstückgreifschlitten in die Bestückungsstellung am Arbeitstisch unter geschlossenen Schaltern 205 und 206 zurückbewegt worden ist. Dies bewirkt die tatsächliche Arbeitsfolge von Schritt zwei wie in Fig. 8 gezeigt, in dem der Schalter 205 als auch der Schalter 206 geschlossen werden. Daher ist das Anfangssignal für Schritt zwei unter normalen Verhältnissen das Signal 607 und der Teil des Signals 630, der das Ventil 309 zum Offnen der Klemmen beaufschlagt und ein Signal an die Steuereinrichtung 30 liefert sowie gegebenenfalls das Verbotssignal zur Beaufschlagung des Ventils für den Seitenjustiersensor 54 löscht. Ferner sich, dass die Betätigung des Ventils 310 für den Kipptisch bei Schritt vier die Quelle für das Verbotssignal vom Schalter 207, wie in Fig. 8 angedeutet, darstellt. Der in den gestrichelten Linien enthaltene Teil der Fig. 8 stellt einen Verdopplungskreis für Teile von Fig. 10 dar, so dass Schritt zwei ohne vorherigen Ablauf von Schritt vier ablaufen kann.

Ferner versteht es sich, dass, obschon in Fig. 7 bis 10 schaubildhaft gewisse Reihenfolgen von Ereignissen beim Arbeitsablauf zum Bestücken, Positionieren des Werkstücks und Entladen zeigen, andere Schrittfolgen vorgesehen werden können,und dass ferner auch andere und getrennte Signale verwendet werden können. Zum Beispiel können getrennte Arbeitsschaltkreise in der

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Steuereinrichtung 30 vorgesehen werden, sobald ein Punkt erreicht worden ist, so dass der nächste nachfolgende Punkt durch ein Verbotssignal gehemmt wird. Diese Arbeitsschaltkreise können verwendet werden, um automatisch den Verbotszustand zu überprüfen und aufzuheben. Desweiteren können andere Verbotssignale, wenn erwünscht, vorgesehen werden. Zum Beispiel kann ein Verbotssignal zur Betätigung des Maschinenrevolverkopfes und des Presstempels während irgendeines Zyklus zwei, drei und vier vorgesehen werden. Desweiteren können weitere Sensoren, z.B. zur Erfassung der Entleerung des Stapels 67 oder einer überfüllung der Entladestapelvorrichtung 51 vorgesehen werden.

Die beschriebenen Arbeitsfolgen sind daher nur kennzeichnend für ein gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Es versteht sich daher, dass andere Verfahren zum Steuern der Kombination einer Werkzeugmaschine mit einer automatischen Bestückungsvorrichtung, einer automatischen Anfangspositionierung des Werkstücks auf dem Maschinenarbeitstisch und einer automatischen Entladungsvorrichtung für den Fachmann einsetzbar sind.

Durch die Erfindung ist somit eine automatische Werkzeugmaschine geschaffen worden, die unter einer gemeinsamen Steuerung automatisch folgende Arbeitsvorgänge vornimmt: Aufgabe eines Werkstücks auf den Maschinenarbeitstisch von einem Werkstückstapel, genaues Positionieren des aufgegebenen Werkstücks in bezug auf die Werkzeugmaschine, Ausrichten des Werkstücks sowohl längs der X-als auch Y-Achse ohne Verwendung einer hochgenauen Bewegung der Bestückungsvorrichtung, Bearbeitung des Werkstücks durch die Werkzeugmaschine und Abnahme des Werkstücks vom Arbeitstisch der Maschine mit Ablage des fertigen Werkstücks auf einen Stapel.

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Claims (7)

1. 2739A5S

   29 648/9 q/wa

   HOUDAILLE INDUSTRIES, INC., FORT LAUQERDALE,

   FLORIDA/USA

   Verfahren zum automatischen Betreiben einer Werkzeugmaschinenanordnung sowie eine solche Werkzeugmaschinenanordnung

   PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zum automatischen Betreiben einer Werkzeugmaschinenanordnung, die eine Werkzeugmaschine mit einem zugehörigen Arbeitstisch aufweist, der mit in wenigstens X- und Y-Achsenrichtung in bezug auf eine Arbeitsstation der Maschine beweglichen Werkzeuggreifelementen versehen ist, wobei die Werkzeugmaschine und die Greif elemente von einer automat; sehen Steuereinrichtung gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet , dass man nahe dem Arbeitstisch eine Bestückungsvorrichtung vorsieht, die Bestückungsvorrichtung durch die Steuereinrichtung dergestalt steuert, dass sie ein Werkstück von einem Werkstückstapel abnimmt, das Werkstück in eine grundsätzlich definierte Bestückungszone des Arbeitstischs bewegt und das Werkstück auf der Bestückungszone des Arbeitstischs ablegt, danach das Werkstück in Richtung der X- und Y-Achsen justiert, indem das Werkstück auf dem Arbeitstisch unter Steuerung der Steuereinrichtung bewegt und die Lage des Werkstücks auf dem

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   ORIGINAL INSPECTED

   Arbeitstisch als Folge der Bewegung abgetastet wird, indem die Berührung zwischen den Kanten des Werkstücks mit der Werkzeugmaschinenanordnung zugehörigen Vorrichtungen erfasst wird,die zum Zeitpunkt der Erfassung bestimmte Positionen einnehmen, der Steuereinrichtung als Folge der Erfassung einer genauen Justierung des Werkstücks in X- und Y-Richtung Signale liefert, und die weitere Bewegung der Greifelemente durch die Steuereinrichtung unter Verwendung der Justierung als Bezug für die weitere Bewegung steuert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mittels der Werkzeugmaschine am Werkstück einen Fertigungsprozess vornimmt, den Fertigungsprozess beendet, das Werkstück durch die Greifelemente unter Steuerung der Steuerungeinrichtung zu einer Entnahmezone am Arbeitstisch bewegt, die Greifelemente ausser Berührung mit dem Werkstück bringt, eine Entnahmevorrichtung durch die Steuereinrichtung beaufschlagt, um das Werkstück von der Entnahmezone des Arbeitstisches wegzunehmen, und das Bestücken, Justieren, IXirchführen des Fertigungsprozesses und die Entnahme wiederholt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Justieren des Werkstücks dadurch erfolgt, dass man zunächst die Greifelemente unter der Steuerung der automatischen Steuereinrichtung zu einer ersten bestimmten Stellung ausserhalb der grundsätzlich definierten Bestückungszone bewegt, danach die Bestückungsvorrichtung so steuert, dass das Werkstück auf der grundsätzlich definierte Bestückungszone des Arbeitstische abgegeben wird, danach die Greifelemente öffnet, danach die Greifelemente

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   längs einer ersten Achsenrichtung unter der Steuerung der automatischen Steuereinrichtung in der Bestückungszone zu einer zweiten bestimmten Lage bewegt, die Berührung zwischen den Greifelementen und dem abgenommenen Werkstück bedingt durch die Bewegung der Greifelemente in der Bestückungszone von der ersten Lage in die zweite Lage erfasst, um in der Steuereinrichtung für die erste Achse einen Bezugspunkt zu schaffen, wobei die erste Achse eine der χ- oder Y-Achsen ist, danach das abgenommene Werkstück durch die Greifelemente an der zweiten bestimmten Lage erfasst, danach die Greifelemente und das abgenommene Werkstück unter der Steuerung der automatischen Steuereinrichtung in eine zweite Achsrichtung, die von der ersten Achsrichtung abweicht, bewegt, und in der Steuereinrichtung für die zweite Achsrichtung als Folge der Bewegung des abgenommenen Werkstücks in die zweite Achsrichtung einen Bezugspunkt schafft, wobei die zweite Achsrichtung eine der χ- oder Y-Achsen ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man während der Bewegung der Greifelemente von der ersten bestimmten Lage in die zweite bestimmte Lage * eine Belastung aufgibt, um eine Bewegung des abgenommenen Werkstücks während der Bewegung der Greifelemente zu unterbinden.
5. 5. Werkzeugmaschinenanordnung, gekennzeichnet durch eine Werkzeugmaschine mit einem zugehörigen werkstücktragenden Arbeitstisch (15), in wenigstens X- und Y-Achsen in bezug auf den Arbeitstisch beweglichen Werkstückgrelfelementen (21), eine Bestückungsvorrichtung (50) zur Bewegung eines Werkstücks von einem Vorratsbereich auf den

   * auf das abgenommene Werkstück

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   Arbeitstisch, eine Einrichtung (54) zum Justieren des Werkstücks in X- und Y-Achsen nach Aufgabe des Werkstücks auf den Arbeitstisch durchdie Bestückungsvorrichtung, und eine automatische Steuerung (30) zur Steuerung der Werkzeugmaschine, der Greifelemente, der Bestückungsvorrichtung und der Justiervorrichtung.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine automatische Entnahmevorrichtung (53) zur Abnahme des Werkstücks vom Arbeitstisch, wobei die automatische Entnahmevorrichtung von der Steuereinrichtung (30) betätigbar ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiervorrichtung eine gesteuerte Bewegung des Werkstücks auf dem Arbeitstisch (15) durch die Greifelemente (21) und Abtastvorrichtungen umfasst, welche wirksam sind, um die Eingriffnähme des Werkstücks mit einer Einrichtung zu erfassen, die eine in der automatischen Steuereinrichtung (30) bekannte Lage auf dem Arbeitstisch haben, wobei die Erfassungsvorrichtungen Signale an die automatische Steuereinrichtung bei Eingriffnahme des Werkstücks mit der Einrichtung liefern, die die genaue Positionierung des Werkstücks auf dem Tisch für das Justieren angeben.