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Transfermaschine
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Die Erfindung betrifft eine Transfermaschine gemtiß dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
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Bei Tronsfermaschinen oder Transfereinheiten, d.h. Einheiten, bei
welchen verschiedene Arbeitsvorgänge an einem Werkstueck durch mehrere Arbeitseinheiten
ausgeführt werden, wird die Änderung oder Einstellung der relativen Positionen zwischen
Aufspannplatten, die die Werkstücke halten, und Arbeitseinheiten dadurch ausgeführt,
daß die Aufspannplatten oder Aufspenneinrichtungen verlagert werden oder daß die
Basisplatten der Arbeitseinheiten in die betreffende Position verbracht werden oder
daß
Einrichtungen zur Positionseinstellung fUr die Arbeitseinheiten von Hand gesteuert
werden. Die üblichen Arbeitsvorgdnge zur Lageänderung oder zur Lageeinstellung sind
sehr mühselig und schwierig auszufuhren, insbesondere bei solchen Transfermaschinen,
die eine Vielzahl von Arbeitseinheiten enthalten und häufig Vorgänge ausführen,
um die Werkzeuganordnungen fUr eine andere Art von WerkstUck zu andern; die Vorgange
bzw. Arbeiten zur Lageanderung und Lageeinstellung sind darüber hinaus in der Praxis
sehr schwierig.
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Durch eine numerische Steuerung des Schneidkopf-Vorschub-Antriebs
systems jeder Arbeitseinheit, d.h. bei einer sogenannten NC-Transfermeschine, welche
die Arbeitsposition durch optische Hilfsmittel erreicht, wird eine Werkzeuganderung
durch eine einfache Programmänderung erreicht. Die Antriebs- und Steuersysteme werden
jedoch wegen der numerischen Steuerung des Vorschubsystems jeder Arbeitseinheit
und der Hochgeschwindigkeits-Antriebseinheit für deren Einstellung äußerst komplex,
d.h. sie benötigen einen grossen Platzbedarf und sind außerdem sehr kompliziert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transfermaschine zu
schaffen, welche die vorstehend angegebenen Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemuß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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Die Erfindung schafft somit eine Transfermaschine ~it Schlitteneinheiten
fUr eine oder mehrere Achsen bzw. Bewegungseinrichtungen zur Lageeinstellung,s#
daß die Schneidkõpfe der Arbeitseinheiten gegenüber den Basen verlagerbar sind;
dabei wird eine numerische Steuerung der Schlitteneinheiten
ausgeführt;
die numerische Steuerung erfolgt dabei unabhängig von dem Vorschubsystem jeder Arbeitseinheit,
d.h. beispielsweise von einer Nocken-, Zylindervorschubeinheit o. dgl..
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Bei dieser Transfermaschine lassen sich die Positionsdnderungen und
Positionseinstellungen der Arbeitseinheiten zum Zeitpunkt der Werkzeugdnderung o.
dgl. sehr leicht ausführen; die numerischen Steuersysteme fUr die Schlitteneinheiten
fUr deren Lageeinstellung werden nur zum Zeitpunkt der Werkzeugänderung in Betrieb
gesetzt und befinden sich während der Zeit eines normalen Schneidkopf-Vorschubs
außer Betrieb. Auf diese Weise ist der Aufbau dieser Systeme sehr einfach und platzmäßig
gering.
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Die erfindungsgemäße Transfermaschine weist einen Tisch auf, der die
weiterzuleitenden Werkstücke in die betreffende Lage verbringt, sowie eine Vielzahl
von Arbeitseinheiten. Zur Lageeinstellung sind Schlitteneinheiten vorgesehen, während
ein numerisches Steuersystem die zugeordnete Schlitteneinheit jeder Arbeitseinheit
der Transfermaschine ansteuert.
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Zur richtigen Lageeinstellung jeder Arbeitseinheit sind bei der erfindungsgemäßen
Transfereinheit Schlitten vorgesehen. Das numerische Steuersystem bewirkt eine präzise
Positionsänderung und Positionseinstellung jeder Arbeitseinheit auf einfache Weise
zum Zeitpunkt der Werkzeuganderung. Diese Schlitten und Steuersysteme werden nur
zum Zeitpunkt der Werkzeuganderung angesteuert, wogegen sie im Zeitintervall des
Schneidkopf-Vorschubs außer Betrieb bleiben, so daß die Vorschub- oder Bewegungsgeschwindigkeit
niedrig gehalten werden kann. Die erfindungsgemtiße Transfermaschine hat vorteilhafterweise
geringen Raumbedarf und außerdem einfachen Aufbau.
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Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemaßen
Transfermaschine zur Erläuterung weiterer Merkmale anhand von Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Grundriß der Transfermaschine, Fig. 2 eine Seitenansicht
der Transfermaschine, Fig. 3A eine Vorderansicht einer Arbeitseinheit, Fig. 3B eine
Seitenansicht der Arbeitseinheit nach Fig. 3A, Fig. 4A eine Vorderansicht einer
weiteren Arbeitseinheit, Fig. 45 eine Seitenansicht der Arbeitseinheit nach Fig.
4A, und Fig. 5 ein Blockschaltbild des Steuersystems für die eine Lageeinstellung
bewirkenden Schlitten.
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In den Fig. 1 und 2 ist der Gesamtaufbau einer Transfermaschine gemaß
einer bevorzugten Ausfuhrungsfomr dargestellt. Diese Transfermaschine weist eine
untere Basis 1 und einen etwa kreisförmig gestalteten stationären Tisch 2 auf, der
auf der unteren Basis oder dem Sockel 1 befestigt ist. Die Transfermaschine enthält
einen drehföhigen Schalttisch 3, der auf dem Mittelabschnitt des stationören Tisches
2 befestigt ist. An dem Umfangsabschnitt des Schalttisches 3 sind plattenförmige
Aufspanneinrichtungen 4 entsprechend den zugeordneten Arbeitsstationen befestigt.
Der Schalttisch
3 wird schrittweise gedreht, so daß er der jeweiligen
Arbeitsstation entsprechend eingestellt ist, wobei die Lageeinstellung durch eine
nicht dargestellte Schaltantriebseinheit ausgefUhrt wird.
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Mit 5 sind Arbeitseinheiten bezeichnet, die verschiedene Arbeitsvorgänge
ausführen, wie beispielsweise Bohren, Fräsen u. dgl..
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Diese Arbeitseinheiten 5 sind so angeordnet, daß sie mit jeder Arbeitsstation
Ubereinstimmen, die auf dem stationären Tisch 2 nahe des Außenumfangs des Schalttisches
3 vorgesehen sind. Jede Arbeitseinheit 5 laßt einen Schneidkopf 6 nach vorne in
die Arbeitsrichtung zum Werkstück gehen. Jede Arbeitseinheit 5 weist eine Vorschubeinrichtung
fUr den Schneidkopf, d.h. den Fräskopf o. dgl. auf, dem somit eine Schneidbewegung
verliehen wird, beispielsweise einen Nockenvorschub oder Zylindervorschub. Weiterhin
weist jede Arbeitseinheit Schlitten auf, um den Schneidkopf 6 in die erforderliche
Richtung gegenüber der Aufspannplatte 4 verlagern zu können.
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Der Schneidvorgang wird bezüglich solcher Werkstücke von der Vorschubeinrichtung
fur den Schneidkopf jeder Arbeitseinheit 5 ausgeführt, die auf der Aufspannplatte
4 gehalten werden; auf diese Weise wird der entscheidende Arbeitsvorgang beendet
und zum Zeitpunkt des Werkzeugwechsels wird die Änderung und Einstellung der Relativlage
zwischen der Aufspannplatte 4 und de. Schneidkopf 6 der Arbeitseinheit 5 durch einen
numerisch gesteuerten, in der Y-Achse beweglichen Schlitten 8 sowie einen in der
Z-Achse beweglichen Schlitten 11 ausgefohrt, wodurch die Lageeinstellung erreicht
wird.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird ein Beispiel einer Arbeitseinheit
5 erläutert. Diese Arbeitseinheit 5 nach Fig. 3 stellt eine in Horizontalrichtung
arbeitende Bohreinheit dar und weist eine Basisplatte 7 auf, die an einer bestimmten
Position des stationären Tisches 2 befestigt ist. Die Arbeitseinheit 5 enthält außerdem
eine Einrichtung 8 zur Ausführung einer Gleitbewegung in der Y-Achsenrichtung, so
daß ein Schlitten 9 in Richtung der Y-Achse gegen die Aufspannplatte 4 bewegt werden
kann.
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Die Gleiteinrichtung 8 besteht aus einer Schwalbenschwanzführung und
eine Schrauben-Vorschubeinrichtung bzw. Spindel versetzt den Schlitten 9 in Bewegung;
ein SchrittmotorlO dient zum Antrieb des Schrauben- oder Spindelmechanismus. Weiterhin
ist ein Detektor vorgesehen, der die Ausgangsposition des Schlittens 9 erfaßt, sowie
ein Positionsdetektor, der aus einem mechanischen Zahler besteht, um die Verlagerung
des Schlittens 9 gegenüber der Ursprungs- oder Ruheposition des Schlittens 9 festzustellen.
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Mit 11 ist eine Gleitbahn bzw. ein Gleittisch bezeichnet. Ein zugeordneter
Schlitten 12 gleitet auf der Gleitbahn 11 in Richtung der Z-Achse gegen die Aufspannplatte
4. Die Gleitbahn 11 besteht ebenso wie die Gleitbahn oder der Gleittisch 8 aus einer
Schwalbenschwonzfuhrung und weist einen Schrittmotor auf, um den Schlitten 12 zu
bewegen. Mit 14 ist eine Spindeleinrichtung bezeichnet, die an dem Schlitten 12
befestigt ist und in derjenigen Richtung liegt, die unter rechtem Winkel die Y-
und Z-Achse (X-Achse) schneidet, infolgedessen diese Spindel 14 den Schneidkopf
bzw. Bohrkopf 6 schrittweise nach vorne und zurück in Richtung der X-Achse bewegen
kann. Die Spindel 14 wird durch Druckluft in Drehung versetzt.
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Die Spindel 14 bildet somit den Schneidkopf-Vorschubmechanismus, um
einen Bohrer 15 in Arbeitsrichtung zu bewegen.
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Ein weiteres Beispiel einer Arbeitseinheit 5 ist in Fig. 4 dargestellt.
Diese Arbeitseinheit 5 ist eine vertikale Fröseinheit.
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Mit 7 ist die Basis bzw. der Sockel der Einheit bezeichnet, die eine
Gleitschiene 8 zur Führung eines in Richtung beweglichen Schlittens 9 gege#nüber
der Aufspannplatte 4 aufweist. Mit 16 ist eine Vorschubeinrichtung für den Fräser
bezeichnet, die eine Vorschubplatte 17 schrittweise in Richtung der X-Achse gegenüber
der Aufspannplatte 4 nach vorne bzw. nach hinten bewegen läßt. Die Vorschubeinrichtung
16 besteht aus einem Nocken- oder Kurvenscheibenvorschub, in der ein Nocken 18 der
Vorschubplatte 17 eine Vorschubbewegung verleiht. Ein Antriebsmotor 19 bewirkt die
Drehung des Nokkens 18 und ein Hebel 20 steht mi#t seinem einen Ende mit dem Nocken
18 in Berührung. Mit 21 ist ein Verbindungsglied bezeichnet, welches zwischen dem
anderen Ende des Hebels 20 und der Vorschubplatte 17 angeordnet ist, um der Vorschubplatte
17 eine vorbestimmte Vorschubbewegung zu verleihen. Auf einer Gleitbahn oder Gleitschiene
11 sitzt ein in Richtung der Z-Achse verschiebbarer Schlitten oder Gleittisch 12,
der gegenüber der Aufspannplatte 4 verlagerbar ist. Auf dem Gleittisch oder Schlitten
12 ist eine Spindeleinheit 22 befestigt. Ein Antriebsmotor 23 ist mit der Spindeleinheit
22 verbunden. Die Spindeleinheit 22 ist in Richtung der Z-Achse angeordnet; an ihrem
unteren Endabschnitt befindet sich eine Metallsäge, die durch einen Motor 23 in
Drehung versetzt wird. Die Vorschubbewegung der Spindeleinheit 22 in Richtung der
X-Achse erfolgt durch die Vorschubeinrichtung 16.
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Die vorstehende Beschreibung von zwei Arbeitseinheiten 5 zeigt, daß
jede Arbeitseinheit eine Vorschubeinrichtung für den Schneidkopf aufweist, so daß
der Schneidkopf 6 schrittweise vor und zurück in
der Arbeitsrichtung
bewegt werden kann, wobei die Vorschubeinrichtung durch einen Nockenvorschub oder
Zylindervorschub gebildet wird. Die Arbeitseinheiten 5 weisen Gleittische oder Schlitten
auf, die in mehreren Richtungen verstellt werden können, um die Relativstellung
zwischen dem Schneidkopf 6, der ein Schneidelement trägt, und der Aufspannplatte,
die ein Werkstück halt, zu verändern und einzustellen. Der Schrittmotor 10, der
den Gleittisch oder Schlitten antreibt, wird auf die nachfolgend beschriebene Weise
gesteuert.
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Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des Antriebs- und Steuersystems für
die Arbeitseinheiten 5. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die jeweils in einer Achse bewegbare
Schlitteneinheit jeder Arbeitseinheit 5 in paralleler Anordnung an eine W#hlschaltung
25 angeschlossen ist, infolgedessen nur eine einzige Schlitteneinheit, die durch
die Schaltung 25 ausgewählt ist, mit der Antriebs- und Steuereinheit 26 verbunden
werden kann. Dies bedeutet, daß bei Wahl eines Schlittens bestimmter Richtung einer
Arbeitseinheit dieser Schlitten über die Wdhlschaltung 25 mit der Antriebs- und
Steuerschaltung 26 verbunden wird; die Bestimmung des betreffenden Schlittens wird
durch den Lagereinstellungsvorgang eines Bestimmungsschalters 28 für eine Arbeitseinheit
5 und durch einen die Achse der Bewegung bestimmenden Schalter 29 ausgeführt, die
in einer Eingobeeinheit 27 vorgesehen sind. Nachdem eine bestimmte Vorschubbewegung
bzw. Position in einem Stellgerdt 30 festgelegt ist, das aus einem Digitalschalter
o. dgl. besteht, wird nach Drücken eines Startschalters, beispielsweise für die
vorherbestimmte Gleitschiene 8 der Schrittmotor 10 in umgekehrter Richtung trotz
des Vorliegens eines eingestellten Vorschubweges in Drehung versetzt
und
kontinuierlich angetrieben und schließlich dann angehalten, wenn festgestellt wird,
daß der Schlitten 9 auf der Gleitschiene 8 in die ursprüngliche Position zuruckgekehrt
ist. Daraufhin wird der Schrittmotor 10 in Votwartsrichtung in Betrieb gesetzt und
zwar für eine derartige Schrittzahl, die dem vorbestimmten Vorschubweg entspricht.
Dies bedeutet, daß vor Ausführung der gewünschten Vorschubbewegung der betreffende
Schlitten in die Ausgangsposition zurückgestellt wird. Durch eine Eingabeeinheit
27 und Antriebs- und Steuereinheit 26 wird somit jede Schlitteneinheit jeder Arbeitseinheit
5 in aufeinanderfolgender Weise in Betrieb gesetzt, so daß alle Werkzeuganderungen
der Transfermaschine ausgeführt und beendet werden können. Eine Sperr- bzw. Spanneinrichtung
ist an jeder Gleitschiene bzw. Schlitteneinheit vorgesehen und befindet sich vor
einer Änderung der Lageeinstel lung in geöffnetes Zustand; nach Ausführung der Lageeinstellung
wird diese Einrichtung geschlossen bzw. gesperrt.
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Das numerische Steuersystem für jede Schlitteneinheit kann auch mit
jeweils einer Antriebs- und Steuerschaltung für jede S#chlitteneinheit versehen
sein, so daß die Schlitteneinheiten gleichzeitig betrieben werden können.
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Die Erfindung betrifft eine Transfermaschine, bestehend aus einem
drehbaren Schalttisch mit einer Einrichtung zur Lageeinstellung, bei der eine Vielzahl
von Aufspanneinrichtungen oder Aufspannplatten vorgesehen sind, die die zu bearbeitenden
Werkstücke aufnehmen. Dabei werden die Aufspannplatten mit den eingesetzten Werkstücken
weiterbewegt. Die Aufspannplatten werden intermittierend weitergeschaltet. Die Arbeitseinheiten
sind in
der Nähe des Umfangs des Schalttisches vorgesehen. Jede
Arbeitseinheit weist eine Vorschubeinrichtung für den Schneidkopf auf, damit der
Schneidkopf schrittweise nach vorwärts oder nach rückwirts in der Arbeitsrichtung
der Werkstücke bewegt wird. Gleiteinheiten bzw. Schlitteneinheiten, die in mehreren
Richtungen verschiebbar sind, dienen zur Änderung und Einstellung der Relativstellung
zwischen dem Schneidkopf und der Aufspannplatte. Diese Gleit- oder Schlitteneinheiten
werden hinsichtlich des Vorschubwegs durch eine Stelleinrichtung gesteuert, wobei
der Vorschub entsprechend in dieser Stelleinrichtung eingestellten Werten erfolgt
und demzufolge die Relativstellung bestimmt und gehalten wird. Bei dieser Transfermaschine
ltißt sich eine Änderung der Werkzeuganordnung für unterschiedliche Werkstücke ohne
weitores ausführen.
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