DE2754176A1

DE2754176A1 - Vorrichtung zum beladen von werkzeugmaschinen, insbesondere drehmaschinen

Info

Publication number: DE2754176A1
Application number: DE19772754176
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Rossmann; Erich Weickl
Original assignee: Epple Buxbaum Werke AG
Current assignee: Epple Buxbaum Werke AG
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-06
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE7737111U1; SE7714263L; FR2374119B1; SE429204B; FR2374119A1; GB1585687A

Description

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i^pple-Buxbaum-Werke AiJ i^J :>·'<'/5 λ/ΆΙ

Wels, Österreich

Vertreter:

Kohler-Schwindling-Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraiie 41
7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen, insbesondere

Drehmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, mit einem mehrere Werkstücke aufnehmenden und in einer Reihe hintereinander parallel zur Maschinenhauptachse verschiebbar führenden Träger, dem eine Vorschubeinrichtung für die Werkstücke zugeordnet ist, und mit einem einen Greiferkopf aufweisenden Schwenkarm, der zwischen dem bezüglich der WerkstUckvorschubriditung vorderen Entnahmeende des Trägers und einem Spannfutter der Werkzeuge .-nine um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse hin- und herschwenkbar ist.

Um Werkzeugmaschinen nicht von Hand aus beladen zu müssen, sind verschiedenste Vorrichtungen bekanntgeworden, mit deren Hilfe die Werkstücke einem Werkstückmagazin entnommen und einer Werkstückaufnahme der Werkzeugmaschine zugeführt werden können. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt (US-PS 3 104 504), die zu schleifenden Kolbenringe auf einem dem Innendurchmesser der Kolbenringe angepaßten Rohr aufzufädeln und die aufgefädelten, stirnseitig aneinanderliegenden Kolbenringe mit Hilfe einer

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Feder gegen eine Führungsausnehmung einer am Entnahmeende des Rohrs vorgesehenen Platte zu drücken, so daß der in Vorschubrichtung jeweils erste Kolbenring vom Rohr weg in die Führungsausnehmung gedrückt wird. Mit Hilfe eines quer zur Rohrachse bewegbaren Plattenschiebers kann dann der Kolbenring in der Führungsausnehmung weggeschoben und in eine entsprechende Werkstückaufnahme der Schleifmaschine gefördert werden, wobei die übrigen Kolbenringe gegen den Plattenschieber gedrückt gehalten sind. Beim Zurückziehen des Plattenschiebers in seine Ausgangslage gleitet der nächste Kolbenring vom Plattenschieber in die Führungsausnehmung und kann bei der neuerlichen Vorwärtsbewegung des Plattenschiebers wieder in die Werkstückaufnahme der Schleifmaschine überführt werden. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist vor allem, daß die Führungsausnehmung, das als stückweise entleerbares Magazin dienende Trägerrohr für die Werkstücke und die Werkstückaufnahme sehr genau an die Form des Werkstückes angepaßt sein müssen, um ein sicheres und genaues Beladen der Werkzeugmaschine zu gewährleisten. Ein wahlweiser Einsatz dieser bekannten Beladevorrichtung für sehr unterschiedliche Werkstückgrößen und -formen ist daher ausgeschlossen. Außerdem muß wegen der ständig wirkenden, den Werkstückvorschub auf dem Rohr bildenden Belastungsfeder stets ein das Abschieben der Werkstücke vom Rohr verhinderndes Auflager für die Werkstücke vorhanden sein, so daß das Entnahmeende des Rohres nicht frei zugänglich ist. Diese bekannte Beladevorrichtung muß daher auch mit der Werkzeugmaschine eine Einheit bilden und ist nicht geeignet, an verschiedene, unterschiedliche Werkzeugmaschinen ohne besondere konstruktive Änderungen angeschlossen zu werden.

Damit auch mit einem Spannfutter versehene Drehmaschinen beladen werden können, wurden bereits Schwenkarme mit einem Greiferkopf vorgesehen (US-PS 3 ^55 190), der über den Schwenkarm um eine zur Maschinenhauptachse

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parallele Achse zwischen dem Spannfutter der Werkzeugmaschine und einer WerkstUckentnahmestelle hin- und herschwenkbar sowie längs seiner Schwenkachse hin- und herverfahrbar ist. Der Greiferkopf ist dabei nach Art eines Spreizdorns ausgebildet, so daß der Greiferkopf in das in einer entsprechenden Übergabeposition gehaltene, rohrförmige Werkstück eingreifen kann. Durch Aufspreizen des Domes kann somit das Werkstück vom Greiferkopf erfaßt, von der Entnahmestelle in Richtung der Maschinenhauptachse weggezogen und gegen die Achse des Spannfutters verschwenkt werden, so daß zum überführen des Werkstückes in das Spannfutter der Schwenkarm lediglich in Richtung der Maschinenhauptachse gegen das geöffnete Spannfutter zurückbewegt werden muß, wobei das Werkstück zwischen die geöffneten Spannbacken des Futters mit Hilfe eines am Greiferkopf vorgesehenen, den Spreizdorn umfassenden Ausstoßringes geschoben wird, wo es gegen einen einstellbaren Anschlag zwischen den Spannbacken stößt, der die richtige Einschublänge sicherstellen soll.

Damit die rohrförmigen Werkstücke in einer Reihe hintereinander in die richtige Übergabeposition der Entnahmestelle zugeleitet werden können, ist ein Art Zwischenspeicher vorgesehen, der aus einem im Querschnitt V-förmigen Träger besteht und eine zur Maschinenhauptachse parallele Führung für die Werkstücke bildet. Am Aufgabeende dieses Trägers ist ein Pneumatikzylinder mit einem konstanten Förderhub vorgesehen, der mit Jedem während des Leerhubes auf dem Träger abgelegten neuen Werkstück die bereits auf dem Träger befindlichen Werkstücke um die Länge des neuen Werkstückes gegen das Entnahmeende des Trägers vorschiebt, wobei das in Vorschubrichtung erste Werkstück in die Übergabeposition geschoben wird, in der es vom Greifer erfaßt und dem Spannfutter der Werkzeugmaschine in der geschilderten Weise zugeführt wird. Da der die Vor-

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schubeinrichtung bildende Pneumatikzylinder einen konstanten Förderhub besitzt, hängt der Vorschub des jeweils ersten Werkstückes von der Länge des jeweils letzten Werkstückes ab, so daß hinsichtlich des Vorschubs nur eine kleine Längentoleranz der Werkstücke zulässig ist. Außerdem können nicht alle Werkstücke durch die Vorschubeinrichtung dem Greifer zugefördert werden, weil nach dem Ablegen des letzten Werkstückes auf dem rinnenförmigen Träger der Vorschub für alle noch auf dem Träger befindlichen Werkstücke zwangsläufig unterbrochen ist. Dazu kommt noch, daß der Schwenkarm mit dem Greiferkopf nicht nur eine Schwenkbewegung, sondern auch eine Verschiebebewegung in Richtung der Maschinenachse durchführen muß, was drei Endpunkte für die Verschiebebewegung bedingt, nämlich eine Endlage beim Übernehmen der Werkstücke, eine zweite Endlage zum Abnehmen des Werkstückes vom Träger und die dritte Endlage, die das Übergeben des Werkstückes an das Spannfutter sicherstellen muß. Diese drei Endlagen bedingen einen unangenehmen Steueraufwand, insbesondere dann, wenn die Verstellung des Schwenkarmes in Richtung der Maschinenhauptachse durch einen Zylindertrieb erfolgen soll. Als wesentlichster Nachteil muß aber wiederum die Beschränkung des Anwendungsbereiches dieser bekannten Beladevorrichtung auf bestimmte Werkstückformen und -größen angesehen werden, wozu noch kommt, daß kein genaues Ausrichten der Werkstücke gegenüber dem Spannfutter sichergestellt ist, weil der Ausstoßring am Greiferkopf lediglich die Einschubtiefe des Werkstücks zwischen die Spannbacken des Futters, nicht aber die axiale Ausrichtung gewährleisten kann. Dazu kommt noch, daß wiederum die Werkzeugmaschine zusammen mit der Beladevorrichtung entworfen werden muß und daß ein Ausrüsten bestehender, unterschiedlicher Werkzeugmaschinen mit einer solchen Beladevorrichtung unmöglich ist.

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Werden bei derartigen Beladevorrichtungen an Stelle des Greiferkopfes mit einem Spreizdorn bekannte Spannbacken verwendet, so ergeben sich grundsätzlich keine anderen Verhältnisse, weil gleichfalls nicht verhindert werden kann, daß die Spannbacken des Greifers das Werkstück axial unausgerichtet übernehmen. Außerdem hängt die Beschränkung auf bestimmte Werkstückformen und -größen nicht nur von den Möglichkeiten des Greifers, sondern vor allem auch von der Art der Werkstückzuführung und dem Zusammenwirken der Werkstückzuführung mit dem Greifer ab. Die Ausbildung des Greifers alleine kann folglich nicht aus diesen Schwierigkeiten herausführen.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß damit bestehende, unterschiedliche Werkzeugmaschinen ausgerüstet werden können, daß mit einen möglichst geringen Steueraufwand eine exakte Werkstückspannung in der Werkzeugmaschine sichergestellt ist und daß Werkstücke unterschiedlichster Form und Größe erfaßt werden können, so daß die Beladevorrichtung weitgehend unabhängig von der Werkstückgeometrie arbeitet und auch unterschiedliche Werkstücke unmittelbar hintereinander richtig an die Werkzeugmaschine übergeben kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der in an sich bekannter Weise ein stückweise entleerbares Magazin bildende Träger in einem an die Werkzeugmaschine anschließbaren, auch den Schwenkarm tragenden Gestell gehalten ist, daß der Greiferkopf, wie an sich ebenfalls bekannt, in Achsrichtung vorstehende, gleichsinnig radial verstellbare Spannbacken besitzt, daß am Greiferkopf ein Richtanschlag zur stirnflächigen Anlage der Werkstücke vorgesehen ist, daß die Vorschubeinrichtung das jeweils vorderste Werkstück vom Träger weg bis zum vollständi-

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gen Anliegen am Richtanschlag auf bzw. zwischen die Spannbacken schiebt und daß zwischen den radialen Führungen der Spannbacken im Greiferkopf zumindest zwei achsparallel ausfahrbare Druckstücke zum richtenden Andrücken der Werkstücke an eine achsnormale Bezugsfläche des Spannfutters vorgesehen sind.

Da zufolge dieser Maßnahmen nicht der Greiferkopf gegen das am Träger in Übergabeposition gehaltene Werkstück verschoben werden muß, um es erfassen zu können, ergibt sich zunächst die Möglichkeit, auf den Verschiebeantrieb für den Schwenkarm zu verzichten, wenn die Spannbacken des Spannfutters entsprechend an die Schwenkebene des Greiferkopfes heranreichen. Zumindest kommt man jedoch ohne Schwierigkeiten mit einer Verschiebebewegung zwischen zwei Endlagen aus, so daß der bei den bekannten Beladevorrichtungen notwendige Steueraufwand für den Greifer vermindert werden kann. Außerdem, und das erscheint wesentlich zu sein, wird durch das Aufschieben der Werkstücke auf den Greiferkopf durch die Vorschubeinrichtung des Werkstückträgers ein der Istlänge des jeweils ersten Werkstückes genau angepaßter Vorschub der auf dem Träger befindlichen Werkstücke erzwungen, weil die Vorschubeinrichtung erst abgeschaltet wird, bis das vorderste Werkstück stirnseitig am Richtanschlag des Greiferkopfes anliegt. Dadurch wird nicht nur stets der jeweils richtige Vorschub auch bei unterschiedlicher Werkstücklänge sichergestellt, sondern auch die richtige Übernahme des Werkstückes durch den Greifer, weil der Greiferkopf das Werkstück erst dann mit Hilfe seiner Spannbacken erfaßt, wenn die stirnflächige Anlage des Werkstückes und damit die axiale Ausrichtung gegenüber dem Greiferkopf gegeben ist Das Herunterschieben des jeweils vordersten Werkstückes vom Werkstückträger ergibt darüber hinaus noch die Mög-

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lichkeit, das Werkstück durch die Spannbacken innen oder außen erfassen zu können, weil der Greiferkopf eben nicht gegen das am Träger aufliegende Werkstück bewegt werden muß, so daß der Träger auch die Werkstückübergabe und das Passen des Werkstückes durch den Greiferkopf behindern kann. Das Werkstück wird nämlich lediglich auf die radial gegeneinander verstellten Spannbacken aufgeschoben oder zwischen die auseinandergefahrenen Spannbacken eingeschoben, was keinerlei Beschränkung hinsichtlich der Werkstückformen ergibt.

Durch die Lagerung des Trägers und des Schwenkarmes in einem eigenen Gestell ergibt sich eine feste Zuorndung zwischen dem Träger und dem Schwenkarm, so daß bei vorgegebenem Träger die exakte Übernahme des Werkstückes durch den Greiferkopf unabhängig von der Werkstückgröße und der Art und Form der Werkzeugmaschine erfolgen kann. Es braucht daher lediglich das Gestell so an der Werkzeugmaschine angeschlossen zu werden, daß eine entsprechende Zuordnung des Greiferkopfes zum Spannfutter sichergestellt wird. Die genaue Zentrierung des Werkstückes im Spannfutter der Werkzeugmaschine erfolgt dabei über die Spannbacken des Spannfutters selbst. Eine exakte Ausrichtung des Greiferkopfes gegenüber dem Spannfutter der Werkzeugmaschine ist daher nicht nötig. Das Anschließen des Gestells an die Werkzeugmaschine ergibt somit keine Schwierigkeiten. Die axiale Ausrichtung des Werkstückes gegenüber der Spannfutterachse erfolgt über die im Greiferkopf vorgesehenen Druckstücke, die das Werkstück gegen eine achsnormale Bezugsfläche des Spannfutters andrücken und dadurch die gewünschte Ausrichtung gewährleisten, auch wenn die Werkstücke durch eine nicht genaue Justierung des gesamten Gestells gegenüber der Werkzeugmaschine oder ein ungenaues Erfassen durch den Greiferkopf nicht gerichtet dem Spannfutter übergeben werden. Die Anordnung der Druckstücke zwischen den radialen

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Führungen der Spannbacken im Greiferkopf hat gegenüber dem bekannten Vorsehen eines einen Spreizdorn umfassen-Ausstoßringes einerseits den erheblichen Vorteil, daß die Druckstücke sowohl auf innen als auch auf außen gefaßte Werkstücke einwirken können, so daß keinerlei Beschränkung auf eine bestimmte Werkstückgeometrie gegeben ist, und stellt anderseits die axiale Ausrichtung des Werkstückes sicher, weil durch die Möglichkeit des unterschiedlichen Ausfahrens der Druckstücke das jeweilige Werkstück nicht nur in einem Punktbereich, sondern auf alle Fälle von jedem Druckstück in mindestens einem Punktbereich erfaßt und damit unter allen Umständen flächig gegen die Bezugsfläche gedrückt wird.

Da zum Ausrichten der Werkstücke gegenüber dem Greiferkopf ein Richtanschlag im Greiferkopf vorgesehen sein muß und zum Ausrichten der Werkstücke gegenüber dem Spannfutter die Werkstücke mit Hilfe von Druckstücken an eine Bezugsfläche des Spannfutters angedrückt werden, ergibt sich eine Konstruktionsvereinfachung, wenn die Druckstücke zugleich als Richtanschlag dienen.

Der ein stückweise entleerbares Magazin bildende Träger bietet einerseits die Voraussetzung dafür, daß die Beladevorrichtung als Baueinheit an verschiedenste Werkzeugmaschinen angeschlossen werden kann, weil keine fortwährende Werkstückzuführung nötig ist und gewährleistet anderseits eine einfache Vorschubvorrichtung, da der Vorschub nach jeder Werkstückübergabe abgeschaltet, nicht aber wieder in seine Ausgangslage zurückgebracht werden muß. Diese Trägerausbildung gibt auch die Möglichkeit, dsß der Träger in an sich bekannter Weise aus einer Stange zum Aufschieben ringförmiger Werkstücke besteht, was die

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Verwendung aller Werkstücke mit einer durchgehenden Bohrung möglich macht, unabhängig von ihrer sonstigen Gestalt. Da die Werkstücke von der Stange weg auf den Greiferkopf geschoben werden, können die Werkstücke durch die Spannbacken des Greiferkopfes je nach den Verhältnissen außen oder innen erfaßt werden.

Sollen jedoch Werkstücke ohne Durchgangsbohrungen erfaßt werden, so könnte der Träger rinnenförmig ausgebildet sein. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, den Träger zum Aufnehmen der Werkstücke rohrartig auszubilden, wobei nicht nur an geschlossene Rohrmäntel, sondern auch an mit Abstand voneinander angeordnete, einen Mantel begrenzende Stäbe od.dgl. gedacht ist. Die lochlosen Werkstücke, die aus diesen rohrartigen Trägern ausgestoßen werden, können natürlich nur außen vom Greiferkopf erfaßt werden.

Um bei rohrartigen Trägern die Werkstücke nicht von der Entnahmeseite her in den Träger einlegen zu müssen, können die rohrartigen Träger jeweils zwei koaxiale, gegeneinander verschwenkbare Rohrschalen aufweisen, die in der Arbeitsstellung des Trägers einen zumindest im wesentlichen geschlossenen Mantel bilden und in der gegeneinander verschwenkten Ladestellung eine Beladeöffnung freigegeben, so daß die Werkstücke nicht axial eingeschoben, sondern in radialer Richtung eingelegt werden können.

Ist in weiterer Ausbildung der Erfindung der Träger auf einer im Gestell um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse drehbaren Platte auskragend befestigt , die wenigstens einen weiteren Träger mit gleichem Radialabstand jedoch winkelversetzt trägt und um durch die Trägeranordnung vorgegebene Winkelabstände schrittweise drehverstellbar ist, so kann durch das Beladen von diesen Trägern, die nacheinander zum Einsatz kommen, die

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Vorratskapazität der Beladevorrichtung vervielfacht und die Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine verkürzt werden. Damit die richtige Übergabe der Werkstücke vom Träger auf den Greiferkopf gewährleistet wird, muß natürlich der jeweils neu zum Einsatz kommende Träger in dieselbe Lage des vorhergehenden Trägers gebracht werden, was durch entsprechende Verdrehung und Feststellung der Platte gewährleistet wird. Die Winkelabstände der Träger sind zu diesem Zweck vorzugsweise gleich groß zu wählen, um gleiche Drehschritte der Platte zu erhalten, obwohl die Forderung nach gleichen Winkelabständen der Träger keine notwendige Bedingung darstellt.

Durch das Verstellen der Platte werden natürlich auch die Träger um ihre Längsachse gedreht, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, die ein solches Mitdrehen verhindern. Aus diesem Grunde sind Träger in Form von Stangen oder Rohren vorteilhaft, weil sie keine für die Führung der Werkstücke bevorzugte Drehstellung aufweisen.

Werden rohrförmige Träger verwendet, so hängt die genaue Übergabe der Werkstücke an den Greiferkopf nicht unmittelbar von der Ausrichtung des Greiferkopfes gegenüber dem Rohrträger ab, sondern von der Stellung des Greiferkopfes gegenüber dem Werkstück selbst. Dieser Umstand macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn in den Rohrträger Werkstücke magaziniert sind, deren Außendurchmesser wesentlich kleiner als der Rohrinnendurchmesser sind. Um in einem solchen Fall mit einfachsten Mitteln eine Ausrichtung des Greiferkopfs gegenüber dem Werkstück zu erreichen, was dann der Fall sein muß, wenn die Werkstücke eine Durchgangsbohrung aufweisen und über die in diese Durchgangsbohrung eingreifenden Spannbacken erfaßt werden sollen, ist gemäß der Erfindung die Ausgangsdrehstellung

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der Platte für ihre Drehschritte einstellbar. Da die Werkstückachse bzw. die Achse, gegenüber der der Greiferkopf ausgerichtet werden soll, bei der Dreh^verstellung der Platten für die Träger eine im allgemeinen kreisförmige Bahn beschreibt, die von der Bewegungsbahn des Greiferkopfes geschnitten wird, kann durch eine Drehverstellung der Platte ein Ausrichten der Werkzeugachsen gegenüber dem Greiferkopf erreicht werden. Ein genaues Ausrichten ist zwar nur dann möglich, wenn auch der Schwenkwinkel des Greiferkopfes entsprechend eingestellt wird, doch ist diese an sich einfach durchzuführende Maßnahme meistens nicht nötig, weil die damit erreichbare Genauigkeit für die exakte Übergabe nicht notwendig ist und die dadurch bedingte Abweichung von der genauen Ausrichtung vergleichsweise klein bleibt.

Zur Einstellung der Ausgangsdrehstellung kann in weiterer Ausbilding der Erfindung die im Gestell gelagerte Platte gegenüber ihrem Drehantrieb oder zusammen mit ihrem Drehantrieb gegenüber dem Gestell drehverstellbar sein, was neben der Einfachheit der Konstruktion den Vorteil mit sich bringt, daß die Drehwinkel für den schrittweisen Drehantrieb nicht verstellt zu werden brauchen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine an eine Drehmaschine angeschlossene Beladevorrichtung in Stirnansicht,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in Draufsicht,
Fig. 3 den Greiferkopf eines Schwenkarmes in Draufsicht

in einem größeren Maßstab,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3,

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Fig. 5 das übergeben eines Werkstückes vom Greiferkopf

auf das Spannfutter der Werkzeugmaschine, Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer

Ausführungsvariante der Beladevorrichtung, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 eine mit vier rohrartigen Trägern versehene Platte in Stirnansicht,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Beladevorrichtung in Draufsicht und

Fig. 10 einen Schnitt durch einen Träger mit zugehöriger Vorschubeinrichtung im Längsschnitt in einem größeren Maßstab.

Um eine Werkzeugmaschine 1, die mit einem Spannfutter 2 für das mit Hilfe eines Werkzeuges 3 zu bearbeitende Werkstück bestückt ist, automatisch beladen zu können, ist an die Werkzeugmaschine 1 ein Gestell 4 angeschlossen, das mindestens einen auskragenden Träger 5 und einen um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse 6 verdrehbaren Schwenkarm 7 aufweist, der an seinem freien Ende einen Greiferkopf 8 trägt. Die Träger 5, die nach den Fig. 1,2, 9 und 10 als Stangen zum Aufstecken von ringförmigen Werkstücken 9 und nach den Fig. 6 und 7 zum Aufnehmen der Werkstücke rohrartig ausgebildet sind, ergeben eine parallel zur Maschinenhauptachse verlaufende Verschiebeführung für die Werkstücke 9 und können zum wahlweisen Einsatz auf einer drehbar im Gestell 4 gehaltenen Platte 10 angeordnet sein, wie dies mit Ausnahme der Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Um durch ein Verdrehen der Platte 10 die neu zum Einsatz kommenden Träger 5 in die richtige Übergabeposition zu bringen, sind die Träger 5 mit gleichem Abstand von der Trägerachse 11 der Platte 10 winkelversetzt angeordnet, wobei wegen der einfacheren Drehverstellung die Winkelabstände zwischen den einzelnen Trägern

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gleich groß gewählt sind.

Zur Übernahme der Werkstücke 9 besitzt der Greiferkopf 8 in radiale Führungen 12 eingreifende Spannbacken 13, die mit Hilfe einer Kurvenscheibe 14 mit spiralförmigen Führungsbahnen 15 gleichsinnig verstellt werden können. Zum Antrieb dieser Kurvenscheibe 14 dient ein Pneumatikzylinder 16, der zusammen mit seinen Zu- und Ableitungen im hohlen Schwenkarm 7 untergebracht sein kann.

Die Spannbacken selbst können axial vorstehende Finger 17 aufweisen, die in verschiedene, mit radialem Abstand voneinander angeordnete Aufnahmeöffnungen eingesetzt werden können, um bei gleichem Verstellweg der Spannbacken einen größeren Spannbereich zu erhalten.

Zwischen den radialen Führungen 12 des Greiferkopfes 8 sind in axialer Richtung ausfahrbare Druckstücke 18 vorgesehen, die , wie in Fig. 4 dargestellt ist, als Kolben ausgebildet sind und mit Hilfe von Druckluft verstellt werden können.

Zum Übernehmen der Werkstücke durch den Greiferkopf 8 wird der Schwenkarm 7 in die entsprechende Übernahmeposition geschwenkt, in der die Spannbacken 13 bzw. die Finger 17 gegenüber dem im Einsatz befindlichen Träger oder den auf diesem Träger befindlichen Werkstücken ausgerichtet sind. Dann wird mit einer entsprechenden Vorschubeinrichtung 19, die auf das in Vorschubrichtung letzte Werkstück der am Träger 5 aneinandergereihten Werkstücke drückt, das jeweils vorderste Werkstück vom Träger 5 weg auf bzw. zwischen die Spannbacken des Greiferkopfes 8 geschoben, wobei die Druckstücke 18 als Richtanschlag dienen, weil die Stirnfläche des Werkstückes an diese Druckstücke angepreßt und damit in axialer Richtung gegenüber dem Greiferkopf ausgerichtet wird, der durch die gleich-

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sinnige Spannbackenbewegung beim Erfassen des Werkstückes dieses auch zentriert. Zufolge des AufSchiebens der Werkstücke auf den Greiferkopf mit Hilfe der Vorschubeinrichtung 19 für die Träger 5 erübrigt sich ein zusätzliches Verschieben des Schwenkarmes in Richtung der Maschinenhauptachse, so daß der Steueraufwand für die Schwenkarmbewegung gering gehalten werden kann.

Die Vorschubeinrichtung 19 kann in einfacher Weise durch einen Pneumatikzylinder gebildet werden, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Die entsprechend verlängerte Kolbenstange 20 greift dabei mit einem Mitnehmer 21 durch einen Längsschlitz 22 des hohl ausgebildeten Trägers 5 und greift an einem den Träger 5 umschließenden Ring 23 an, der auf die Werkstücke 9 einwirkt. Da der Innendurchmesser der auf den stangenförmigen Träger 5 aufgesteckten Werkstücke 9 wesentlich größer als der Außendurchmesser des Trägers 5 sein kann, könnte das Andrücken des jeweils vordersten Werkstückes an die als Richtanschlag dienenden Druckstücke 18 durch den Mitnehmer 21 allein nicht gewährleistet werden, wenn auf Grund eines Absatzes in der Durchgangsbohrung oder einer besonderen Schwerpunktslage das Werkstück schräg auf dem Träger 5 hängt, weil ja durch den Mitnehmer 21 nur in einem kleinen Bereich auf die Werkstücke 9 eingewirkt werden kann. Das Vorsehen des Mitnehmerringes 23 schließt eine fehlerhafte Übergabe wegen der großen Mitnahmefläche aus. Nach dem richtigen Anliegen des vom Werkstückträger 5 auf den Greiferkopf abgeschobenen Werkstücks an den Druckstücken 18 ist die Vorschubbewegung beendet und die Vorschubeinrichtung 19 wird abgeschaltet, bis das nächste Werkstück an den Greiferkopf übergeben werden soll. Das Abschalten der Vorschubeinrichtung kann in einfacher V/eise beispielsweise durch das Vorsehen eines auf Druck ansprechenden Schalters oder aber auch durch eine

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rein zeitliche Steuerung erreicht werden.

Ist nicht nur ein Träger für die Werkstücke vorhanden, sondern sind mehrere auf der Platte 10 angeordnet, so kommt man ebenfalls mit einer einzigen Vorschubeinrichtung aus, weil ja jeder Träger in eine bestimmte Einsatzposition verschwenkt werden muß, in der die Vorschubeinrichtung zur Wirkung kommt. Es wäre aber selbstverständlich möglich, jedem Träger eine eigene Vorschubeinrichtung zuzuordnen.

Da die Träger 5 als stückweise entleerbare Magazine dienen, von denen weg die Werkstücke mit Hilfe der diesen Magazinen zugeordneten Vorschubeinrichtung auf den Greiferkopf 8 aufgeschoben werden, ergibt sich für die Bewegung der Spannbacken 13 bzw. der Finger 17 keine Beschränkung durch den Träger, wie dies immer dann der Fall ist, wenn der Greifer in das Werkstück eingeschoben werden muß. Der Greiferkopf kann daher Werkstücke jeder Form vom Träger übernehmen, wenn die Werkstückform und -größe ein Erfassen durch die Spannbacken überhaupt ermöglicht. Der dargestellten Beladevorrichtung sind daher kaum Grenzen hinsichtlich der Größe und Form der zu bearbeitenden Werkstücke gesetzt.

Sollen lochlose Werkstücke behandelt werden, so können diese nur von außen gespannt werden. Diese Werkstücke können natürlich nicht auf einer Stange aufgefädelt werden, so daß Träger in Form von Rohren oder Rinnen erforderlich sind. Da bei rinnenförmigen Trägern stets auf die lotrechte Lage des Trägers Bedacht genommen werden muß, werden für lochlose Werkstücke vorteilhafterweise rohrartige Träger verwendet, die bezüglich jeder Drehstellung die gleichen Führungseigenschaften aufweisen und däier fest mit der Drehverstellplatte 10 verbunden werden können. Die rohrförmigen Träger sind aber natürlich nicht

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auf die Aufnahme lochloser Werkstücke beschränkt. Sollen insbesondere mit Durchgangslöchern versehene Werkstücke von einem rohrartigen Träger aufgenommen werden, so können sich hinsichtlich der Ausrichtung der Werkstücke gegenüber dem Greiferkopf Schwierigkeiten ergeben, wenn die Werkstückachse einen vergleichsweise großen Abstand von der Trägerachse aufweist und das Werkstück durch Aufschieben auf die zusammengefahrenen Finger 17 innen gefaßt werden soll. Um in diesen Fällen in einfacher Weise eine entsprechende Anpassung vornehmen zu können, ist die Platte 10 bezüglich der Ausgangsdrehstellung einstellbar. In Fig. 8 ist mit voll ausgezogenen Linien die gegenüber dem Greiferkopf 8 ausgerichtete Trägerstellung gezeigt. Man erkennt, daß das Werkstück 9 an die Finger 17 anstoßen muß, wenn die Ausrichtung des Rohrträgers 5 aufrecht bleibt. Wird jedoch die Platte 10 entsprechend verstellt, so daß der zum Einsatz kommende Träger 5 die strichpunktierte Lage einnimmt, so ist nicht mehr der Rohrträger 5, sondern das Werkstück 9 gegenüber dem Greiferkopf 8 ausgerichtet, wodurch die störungsfreie Übergabefunktion gewährleistet wird . Dieses Einstellen der Ausgangsdrehstellung d?r Platte 10 kann natürlich auch bei Stangenträgern angewendet werden und ist dabei dann von Vorteil, wenn die Werkstücke außen erfaßt werden sollen.

Die Verdrehung der Platte 10 zum Ausrichten der Träger bzw. der Werkstücke gegenüber dem Greiferkopf kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. Ist für alle Träger 5 jedoch nur eine einzige Vorschubeinrichtung vorgesehen, die mit dem jeweils im Einsatz befindlichen Träger zusammenwirkt, so erhält man die günstigste Drehverstellmöglichkeit durch die Drehverstellung der Platte 10 zusammen

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mit dem Drehantrieb 24, weil dann die Vorschubeinrichtung 19 mit dem Drehantrieb mitverschwenkt werden kann nnd die richtige Lage bezüglich der Träger beibehält. In den Fig. 6 und 7 ist eine solche Anordnung schematisch dargestellt. Der Drehantrieb 24 ist dabei um seine Achse drehbar in einem gestellfesten Gehäuse 25 gelagert und besitzt ein Schneckenrad 26, das mit einer im Gehäuse 25 gelagerten Schnecke 27 kämmt und über eine mit einem Einstellrad versehene Welle 28 betätigt werden kann. Beim Verschwenken des Drehantriebes 24 wird die Vorschubeinrichtung 19 zwangsläufig mitgenommen, weil sie fest mit dem Drehantrieb 24 verbunden ist.

Nachdem das Werkstück vom Greiferkopf übernommen worden ist, wird es über den Schwenkarm gegen das Spannfutter 2 der Werkzeugmaschine 1 verschwenkt und von diesem übernommen. Zu diesem Zweck kann derSchwenkarm 7 auf der Achse 6 oder mit dieser in Richtung der Maschinenhauptachse verschoben werden, so daß das Werkstück in den Bereich der Spannbacken 29 gelangt. Diese zusätzliche Verschiebebewegung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Bevor das zwischen die Spannbacken 29 des Spannfutters 2 geförderte Werkstück vom Spannfutter erfaßt wird, wird es noch bezüglich der Maschinenhauptachse ausgerichtet. Zu diesem Zweck werden die Druckstücke 18 ausgefahren, die das Werkstück gegen eine achsnormale Bezugsfläche 30 flächig andrücken und damit entsprechend ausrichten. Die Zentrierung des so ausgerichteten Werkstückes erfolgt dann durch die Spannbewegung der Spannbacken 29. Da die Druckstücke unabhängig voneinander vorgeschoben werden können, wird mit Sicherheit das flächige Anliegen an der Bezugsfläche 30 erreicht, so daß unter allen Umständen die richtige Werkstückübergabe gewährleistet wird.

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Die wesentliche Funktion der Druckstücke 18 liegt im Ausrichten des Werkstückes bezüglich der Maschinenhauptachse begründet. Sie können Jedoch auch zum Abwerfen bzw. Abschieben des Werkstückes von den Spannbacken des Greiferkopfes herangezogen werden, wenn mit dem Greiferkopf das fertig bearbeitete Werkstück aus der Werkzeugmaschine entnommen wird. Um dabei in möglichst zeitsparender Weise das Be- und Entladen sicherstellen zu können, kann gemäß Fig. 9 der Greiferkopf beidseitig mit Spannbacken bzw. Fingern 17 versehen werden, so daß durch ein Verdrehen des Greiferkopfes 8 um eine in Richtung des Schwenkarmes 7 verlaifende Achse wahlweise eine der beiden Spannbackengruppen zum Einsatz kommt.

Obwohl der Druckluftantrieb für die Druckstücke 18 Vorteile mit sich bringt, wäre auch ein anderer Antrieb der Druckstücke möglich und denkbar. So ergäbe sich beispielsweise eine einfache Ausführung dadurch, daß die Druckstücke lediglich in Andrückrichtung durch eine Feder belastet werden. Beim Aufschieben der Werkstücke auf den Greiferkopf würden in einem solchen Fall die Druckstücke gegen die Kraft ihrer Belastungsfeder gegen einen Anschlag gedrückt werden, wo sie durch das im Greiferkopf festgehaltene Werletück verbleiben, bis der Greiferkopf das Werkstück wieder freigibt. Das freigegebene Werkstück wird dann durch die sich entspannenden Federn über die Druckstücke gegen die Bezugsfläche 30 des Spannfutters 2 vorgeschoben ader von den Spannbacken des Greiferkopfes abgeworfen.

Damit die rohrartigen Träger 3 in einfacher Weise mit Werkstücken beladen werden können, können diese Träger, wie dies bei einem Träger in Fig. 8 dargestellt ist, aus zwei koaxialen Rohrschalen 31 bestehen, die gegeneinander

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verdreht werden können, so daß sie in der einen Drehstellung einen zumindest im wesentlichen geschlossenen Mantel bilden und in der anderen Drehstellung eine in radialer Richtung zugängliche Beladeöffnung freigeben.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, die im Rahmen der Ansprüche vielfältig abgewandelt werden können.

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Claims

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Patentansprüche :

/ί .j Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen, ins-Syesondere Drehmaschinen, mit einem mehrere Werkstücke aufnehmenden und in einer Reihe hintereinander parallel zur Maschinenhauptachse verschiebbar führenden Träger, dem eine Vorschubeinrichtung für die Werkstücke zugeordnet ist, und mit einem einen Greiferkopf aufweisenden Schwenkarm, der zwischen dem bezüglich der Werkstückvorschubrichtung vorderen Entnahmeende des Trägers und einem Spannfutter der Werkzeugmaschine um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse hin- und herschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise ein stückweise entleerbares Magazin bildende Träger (5) in einem an die Werkzeugmaschine (1) anschließbaren, auch den Schwenkarm (7) tragenden Gestell (4) gehalten ist, daß der Greiferkopf (8), wie an sich ebenfalls bekannt, in Achsrichtung vorstehende, gleichsinnig radial verstellbare Spannbacken (13 bzw. 17) besitzt, daß am Greiferkopf (8) ein Richtanschlag zur stirnflächigen Anlage der Werkstücke (9) vorgesehen ist, daß die Vorschubeinrichtung (19) das jeweils vorderste Werkstück (9) vom Träger (5) weg bis zum vollständigen Anliegen am Richtanschlag auf bzw. zwischen die Spannbacken (13 bzw. 17) schiebt und daß zwischen den radialen Führungen (12) der Spannbacken im Greiferkopf (8) zumindest zwei achsparallel ausfahrbare DruckstUcke (18) zum richtenden Andrücken der Werkstücke (9) an eine achsnormale Bezugsfläche (30) des Spannfutters (2) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (18) als Richtanschlag dienen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) in an sich bekannter Weise aus einer Stange zum Aufschieben ringförmiger Werkstücke (9) besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) zum Aufnehmen der Werkstücke (9) in an sich bekannter Weise rohrartig ausgebildet ist.
5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Träger (5) jeweils zwei koaxiale, gegeneinander verschwenkbare Rohrschalen (31) aufweisen, die in der Arbeitsstellung des Trägers (5) einen zumindest im wesentlichen geschlossenen Mantel bilden und in der gegeneinander verschwenkten Ladestellung eine Beladeöffnung freigeben.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) auf einer im Gestell (4) um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse (11) drehbaren Platte (10) auskragend befestigt ist, die wenigstens einen weiteren Träger (5) mit gleichem Radialabstand, jedoch winkelversetzt trägt und um durch die Trägeranordnung vorgegebene Winkelabstände schrittweise drehverstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdrehstellung der Platte (10) für ihre Drehschritte einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gestell (4) gelagerte Platte (10) gegenüber ihrem Drehantrieb (24) oder zusammen mit ihrem Drehantrieb (24) gegenüber dem Gestell (4) drehverstellbar ist.

809825/0702