DE3010934A1

DE3010934A1 - Verfahren zum automatischen transportieren eines werkstuecks auf einer numerisch gesteuerten drehbank und numerisch gesteuerte drehbank mit einrichtungen zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3010934A1
Application number: DE19803010934
Authority: DE
Inventors: Takaharu Ito; Shoichi Yasuba
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1980-10-02
Also published as: JPS601122B2; US4296657A; DE3010934C2; JPS55125902A

Description

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OKUMA MACHINERY WORKS, LTD. Nagoya-Shi, Aichi-Ken, Japan

Verfahren zum automatischen Transportieren eines Werkstücks auf einer numerisch gesteuerten Drehbank und numerisch gesteuerte Drehbank mit Einrichtungen zur Ausführung des Verfahrens

Die Erfindung befaßt sich mit dem automatischen Positionieren eines Werkstücks auf Werkzeugmaschinen und ist insbesondere auf ein Verfahren sowie entsprechende Einrichtungen zum automatischen Transportieren und Zuführen eines Werkstücks von einer vorbestimmten Bereitschaftsposition zu einer Arbeitsposition auf einer Drehbank gerichtet, die unter der Leitung oder Führung einer numerischen Steuerung steht.

Es sind zahlreiche numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen bekannt, die in der Lage sind, das zu bearbeitende Material automatisch einer Arbeitsposition zuzuführen. Dazu wird beispielsweise auf die US-PS 3 691 879 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine Bettschlitten-Revolverkopf-Drehbank bekannt, bei der ein auf einem Schlitten montierter Revolverkopf eine Greif- oder Klemmvorrichtung trägt, die eine gewünschte Länge von Stangenmaterial aus einem Futter zu einer Arbeitsstation zieht. Dieser bekannte Transportoder Vorschubmechanismus ist auf Arbeits- oder Werkmaterialien beschränkt, die in Form von kontinuierlichem Stangenmaterial vorliegen. Einzelne Werkstücke können nicht transportiert werden. Da darüber hinaus die Greifvorrichtung nach Art eines Spannfutters mit federnden Fingern oder Backen ausgebildet ist, kann man die Anordnung nur für Stangenmaterial mit einem vorgewählten Durchmesser verwenden.

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In der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 33880/1975 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36683/1976 ist ein mit bewegbaren Klauen oder Backen ausgerüstetes Spannfutter beschrieben, das an einem Revolverkopf befestigt ist und dazu dient, zylindrische Werkstücke zu transportieren und bei dem Futter am einen Ende der Arbeitsspindel zu positionieren. Solche Anordnungen weisen jedoch Unzulänglichkeiten hinsichtlich der Werkstückgröße auf, die das einzige, am Revolverkopf vorgesehene Futter handhaben kann. Darüber hinaus sind zum Öffnen und Schließen der Klauen des Futters komplexe Steuer- und Betätigungsmechanismen erforderlich.

In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 25992/1977 ist eine Drehbank mit einem Werkstückgreifer beschrieben, der ebenfalls mit bewegbaren Backen oder Fingern ausgerüstet ist und der auf einem weiterschaltbaren Reitstock befestigt ist, um Stangenmaterial aus einer hohlen Arbeitsspindel zu ziehen. Die bewegbaren Greiferbacken in dem Schaltbewegungen ausführenden Reitstock sind in der Lage, nicht nur kontinuierliches Stangenmaterial innerhalb der hohlen Arbeitsspindel zu handhaben, sondern auch einzelne, zylindrische Werkstücke zu bewegen. Die Größe der zu bewegenden Werkstücke ist allerdings ebenfalls beschränkt. Weitere Nachteile sind darin zu sehen, daß der weiterschaltbare Reitstock mit der eingebauten Greifervorrichtung bezüglich seiner Konstruktion sehr komplex ausgebildet und schwierig zu steuern ist. Darüber hinaus ist dieses Konzept nicht auf Drehbänke anwendbar, die keinen Reitstock haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und entsprechende Einrichtungen zum automatischen Transportieren von Werkstücken unterschiedlicher Größe von einer vorgegebenen Bereitschaftsposition zu einer Arbeitsposition auf einer numerisch gesteuerten Drehbank anzugeben.

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Die erfindungsgemäße Lösung wird besser verstanden, wenn zunächst die Konstruktion der Drehbank erläutert wird, in der das neue Konzept verwirklicht ist. Die Drehbank enthält zwei Wagen oder Schlitten, die zur Bewegung in einer ersten Richtung auf einem Maschinenbett der Drehbank angeordnet sind, zwei Querschlitten, die auf den erstgenannten Schlitten zur Bewegung in einer zu der ersten Richtung rechtwinkligen, zweiten Richtung bewegbar angeordnet sind, und zwei zusammenarbeitende Greiferanordnungen, die auf den Querschlitten angeordnet sind und dazu dienen, bei einer aufeinander zu gerichteten Bewegung der Querschlitten das Werkstück lösbar zu erfassen und zwischen sich zu haltern. Ferner ist eine numerische Steuerung oder numerische Steuerungsanordnung vorgesehen, die die Bewe- . gungen der beiden erstgenannten Schlitten und der beiden Querschlitten in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Programm steuert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Greiferanordnungen zusammen mit gewünschten Drehbankwerkzeugen von entsprechend zugeordneten, weiterschal tbaren Revolverköpfen oder Werkzeughaltern getragen, die auf den Querschlitten befestigt sind. Die Greiferanordnungen v/eisen V-förmige Greiferbacken oder Greiferklauen auf. Die eine Greiferklaue ist an ihren gegenüberliegenden Enden gabelförmig ausgebildet, so daß sie die gegenüberliegenden Enden der anderen Greiferklaue aufnehmen kann, wenn sich zwischen den Greiferklauen ein Werkstück mit einem kleinen Durchmesser befindet. Wenn sich die beiden Greiferanordnungen in ihrer einander gegenüberliegenden Arbeitsstellung auf den Revolverköpfen befinden, sind die beiden Greiferklauen in Richtung aufeinander federvorgespannt, so daß ein Werkstück mit gleichen, entgegengesetzten Druckkräften sicher gehalten wird.

Um gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Werkstück von einer vorbezeichneten Bereitschaftsposition zu einer

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Arbeitsposition auf der in obiger Weise ausgebildeten Drehbank zu transportieren, werden die beiden Schlitten zunächst in solche Positionen auf dem Maschinenbett gebracht, daß die beiden Greiferanordnungen auf den einander gegenüberliegenden Seiten des in der Bereitschaftsposition befindlichen Werkstücks angeordnet sind. Dann werden die beiden Querschlitten gemeinsam aufeinander zu bewegt, bis sie das Werkstück zwischen sich erfassen, d.h. bis die V-förmigen Greiferklauen das Werkstück erfassen. Dann werden wenigstens die beiden Schlitten auf dem Maschinenbett gemeinsam bewegt, um das erfaßte Werkstück zur Arbeitsposition zu bringen.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist geeignet, um aufeinanderfolgende Werkstücke zylindrischer Gestalt von der Bereitschaftsposition auf dem Maschinenbett in das an der Arbeitsspindel der Drehbank angebrachte Futter einzuführen. Die Erfindung soll aber auch Ausführungsformen umfassen, bei denen aus einer hohlen Arbeitsspindel herausragendes Stangenmaterial um vorbestimmte Längen aus dem am einen Ende der Arbeitsspindel befestigten Futter gezogen wird.

Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß ohne Austausch oder Änderung der Bautäle die Handhabung von Werkstücken möglich ist, deren Durchmesser einen sehr weiten Bereich überdecken können'. Dies ist auf die beiden zusammenarbeitenden Greiferanordnungen zurückzuführen, die auf den Querschlitten angeordnet sind und aufgrund der Bewegung der Querschlitten aufeinander zu und voneinander weg gefahren werden können. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß die Bereitschaftsposition der Werkstücke an irgendeiner Stelle auf dem Maschinenbett innerhalb der Reichweise der Greiferanordnungen sein kann.

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Von Vorteil ist auch, daß die Greiferanordnungen leicht modifiziert werden können, um gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung Mittel zu enthalten, die eine Drehung des Werkstücks um einen Winkel von 180° gestatten, so daß die einander gegenüberliegenden Abschnitte des Werkstücks automatisch und aufeinanderfolgend bearbeitet werden können. Die Umkehr des Werkstücks oder Drehung des Werkstücks um 180° wird in einfacher Weise ausgeführt, wenn die beiden Schlitten zusammen mit dem von den Greiferanordnungen erfaßten Werkstück von der Arbeitsposition weggefahren sind. Es entfällt dann ein zusätzlicher besonderer Antrieb.

Zusammenfassend' wird somit nach der Erfindung eine numerisch gesteuerte Doppelrevolverkopfdrehbank geschaffen, die sich durch zwei weiterschaltbare Revolverköpfe auszeichnet. Die beiden Revolverköpfe sind auf jeweils zugeordneten Querschlitten angeordnet. Die Querschlitten sind in einer zur Drehbank quer verlaufenden Richtung auf jeweils zugeordneten Schlitten bewegbar angeordnet, die ihrerseits auf dem Maschinenbett gehaltert sind und in der Längsrichtung der Drehbank verschiebbar sind. An den Revolverköpfen sind zwei zusammenarbeitende Greiferklauen angebracht, die in der Lage sind, zwischen sich ein Werkstück lösbar zu erfassen. Eine numerische Steuerung leitet oder dirigiert die Bewegung der Querschlitten sowie der Längsschlitten, und zwar in einer solchen Weise, daß die Greiferklauen das Werkstück von der vorbezeichneten Bereitschaftsposition auf dem Maschinenbett in das an der Arbeitsspindel angebrachte Futter einführen, um die Bearbeitung des Werkstücks durch an den Revolverköpfen vorgesehene Werkzeuge vorzubereiten.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt:

F i g . 1 eine Teilansicht von oben auf eine horizontale Doppelrevolverkopfdrehbank, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist und deren Teile mit Hilfe einer als Block dargestellten numerischen Steuerung bewegt werden,

Fi g . 2 eine vergleichsweise vergrößerte senkrechte Schnittansicht längs der Linie II-II in der Fig. 1 unter besonderer Darstellung von zwei miteinander zusammenarbeitenden Greiferanordnungen,

F i g . 3 ein Blockschaltbild von in der numerischen Steuerung nach der Fig. 1 enthaltenen Einrichtungen zur Steuerung der Bewegungen zweier Schlitten in der Längsrichtung der Drehbank,

F i g . 4 eine horizontale Schnittansicht eines modifizierten Greiferanordnungspaares und zugehöriger Vorrichtungen und

F i g . 5 eine vergleichsweise vergrößerte perspektivische Ansicht einer Ratschenantriebsverbindung, die bei einer der in der Fig. 4 gezeigten modifizierten Greiferanordnungen benutzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen an Hand einer numerisch gesteuerten, horizontalen Dual- oder Doppelrevolverkopfdrehbank erläutert, die in der Fig. 1 dargestellt ist. Die gzeigte Drehbank enthält:

(1) einen ersten und einen zweiten Schlitten 10 und 11, die auf einem Maschinenbett 12 der Drehbank so angebracht sind, daß sie in einer ersten Richtung bewegt werden können, die in Längsrichtung der Drehbank verläuft, -

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(2) einen ersten und einen zweiten Querschlitten 13 und 14, die auf den Schlitten 10 und 11 so angeordnet sind, daß sie in einer zweiten Richtung bewegt werden können, die quer zur Längsrichtung der Drehbank verläuft,

(3) einen ersten und einen zweiten, Schaltbewegungen ausführenden Revolverkopf oder Werkzeughalter 15 und 16, die von den Querschlitten 13 und 14 getragen werden,

(4) eine erste und eine zweite Greiferanordnung 17 und 18, die an den Revolverköpfen 15 und 16 angebracht sind und dazu dienen, zwischen sich ein zylindrisches Arbeitsoder Werkstück 19 freigebbar zu erfassen und zu haltern und um das Werkstück von einer strichpunktiert eingezeichneten Bereitschaftsposition 19' auf dem Maschinenbett 12 in die mit vollausgezogenen Linien eingezeichnete Arbeitsposition zu bringen,

(5) ein an einer Arbeitsspindel 21 befestigtes Futter 20 zum Haltern des Werkstücks 19 in der Arbeitsposition und

. (6) eine numerische Steuerung 22 zum Steuern der Arbeitsweise der verschiedenen bewegbaren Teile der Drehbank einschließlich der Schlitten 10 und 11 sowie, der Querschlitten 13 und 14.

Der erste und der zweite Schlitten 10 und 11 sind voneinander in Querrichtung der Drehbank beabstandet und können in Längsrichtung von Führungsbahnen 23 und 24 bewegt werden, die sich in Längsrichtung des Maschinenbetts 12 erstrecken. Zur gesteuerten Bewegung der Schlitten 10 und 11 sind ein erster und ein zweiter Servomotor 25 und 26 vorgesehen, die bei der Darstellung nach der Fig. 1 am rechten Ende des Maschinenbetts 12 angeordnet sind. Die Servomotoren 25 und 26 stehen in Antriebsverbindung mit nicht dargestellten Vorschubschnecken, die sich in Längsrichtung der Drehbank erstrecken und in das Innengewinde nicht dargestellter Bauteile

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eingreifen, die an der Unterseite der Schlitten 10 und 11 angebracht sind.

Unter der Leitung der numerischen Steuerung 22 können der erste und der zweite Servomotor 25 und 26 bidirektional gedreht werden, so daß der erste und der zweite Schlitten 10 und 11 längs der Führungsbahnen 23 und 24 vor- und zurückbewegt werden können. Mit den Servomotoren 25 und 26 sind ein erster und ein zweiter Positionsfühler 27 und 28 wirksam verbunden, die an die numerische Steuerung 22 Digitalsignale zurückführen, die die Positionen der Schlitten 10 und 11 in der Längsrichtung der Drehbank darstellen.

Der erste und der zweite Querschlitten 13 und 14 können entlang von queren Führungsbahnen 29 und 30 bewegt werden, die auf den Schlitten 10 und 11 vorgesehen sind. Ein dritter und ein vierter Servomotor 31 und 32 sind an den Außenenden der Schlitten 10 und 11 befestigt und stehen in Antriebsverbindung mit queren Vorschubscnnecken 33 und 34, die auf den Schlitten 10 und 11 drehbar angeordnet sind. Die queren Vorschubschnecken 33 und 34 erstrecken sich durch das Innengewinde nicht dargestellter Bauteile, die an der Unterseite der Querschlitten 13 und 14 angebracht sind.

Unter der Leitung der numerischen Steuerung 22 können sich die Servomotoren 31 und 32 bidirektional drehen, um die Querschlitten 13 und 14 längs der queren Führungsbahnen 29 und 30 vor- und zurückzubewegen. Ein dritter und ein vierter Positionsfühler 35 und 36 sind mit den Servomotoren 31 und 32 wirksam verbunden, um an die numerische Steuerung 22 Digitalsignale zurückzuführen, die die Positionen der Querschlitten 13 und 14 in der Querrichtung der Drehbank darstellen.

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Die Schaltbewegungen ausführenden Revolverköpfe 15 und 16 sind auf denjenigen Seiten der Querschlitten 13 und 14 angebracht, die zur Arbeitsspindel 21 hin orientiert sind, und sie können um parallele, horizontale Achsen gedreht werden, die sich in Längsrichtung der Drehbank erstrecken. Jeder Revolverkopf weist bekanntermaßen einige Halterungs- oder Befestigungsflächen für Werkzeuge auf. Die erste Greiferanordnung 17 ist an einer dieser werkzeughalternden Oberflächen des ersten schrittweise bewegbaren Revolverkopfes 15 angebracht, und die zweite Greiferanordnung 18 ist in ähnlicher Weise an einer der werkzeughalternden Oberflächen des zweiten schrittweise bewegbaren Revolverkopfes 16 befestigt.

In der Fig. 2 ist die erste Greiferanordnung 17 im einzelnen dargestellt. Die Greiferanordnung 17 enthält im wesentlichen eine Greiferklinke 37 in der Gestalt eines liegenden V und Einrichtungen zum Haltern der Greiferklinke am Revolverkopf 15, und zwar in einer solchen Weise, daß die Greiferklinke in einer radial nach außen zeigenden Richtung des Revolverkopfes federvorgespannt ist. Die Halterungseinrichtungen umfassen eine Halterungsplatte 38, die mit mehreren versenkten Schrauben 39 am Revolverkopf 15 befestigt ist. Die Halterungsplatte 38 ist mit einer Bohrung 40 versehen, die sich radial zum Revolverkopf 15 erstreckt und eine Spindel 41 der Greiferklinke oder Greiferklaue aufnimmt. Die Spindel 41 und die Greiferklaue 37 sind an ihren einander gegenüberstehenden Enden fest miteinander verbunden. Die Greiferklauenspindel 41 weist zwischen ihren beiden Enden eine Flansch 42 auf, der gleitend in die Bohrung 40 eingepaßt ist.

Die beiden einander gegenüberliegenden Enden der Bohrung 40 sind mit Platten 43 und 44 verschlossen, die an der Halterungsplatte 38 angeschraubt oder anderweitig befestigt sind. Diese Stirnplatten 43 und 44 haben beide eine

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axiale Bohrung, um die Greiferklauenspindel 41 gleitend aufzunehmen. In der vorderen Stirnplatte 43 ist eine Nut 45 vorgesehen, die gleitend einen Federkeil 46 aufnimmt, der mit der Greiferklauenspindel 41 verankert ist. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung der Greiferklauenspindel unterbunden, jedoch eine Axialbewegung gestattet.

Eine Scheibenfederanordnung 47 ist zwischen dem Flansch 42 der Greiferklauenspindel 41 und der hinteren Stirnplatte 44 vorgesehen. Diese Scheibenfederanordnung widersteht einer Kraft, die sie zusammenzudrücken sucht, und dient dazu, die Greiferklaue 37 in Richtung auf die zweite Greiferanordnung 18 zu drücken, wenn sich der Revolverkopf 15 in der dargestellten Winkelposition befindet. Normalerweise ist der Flansch 42 so federvorgespannt, daß er an der vorderen Stirnplatte 43 anliegt. Die geometrische Mitte der Greiferklaue 37 oder die Achse der Greiferklauenspindel 41 liegt in einer horizontalen Ebene, die die Achse des Futters 20 der Arbeitsspindel 21 beinhaltet, wenn der Revolverkopf 15 in die gezeigte Winkelposition geschaltet ist.

Die zweite Greiferanordnung 18 ist bezüglich ihrer Konstruktion mit der ersten Greiferanordnung 17 ähnlich, allerdings ausschließlich der Gestalt einer Greiferklinke 48, die so ausgebildet ist, daß sie mit der Greiferklinke 37 zusammenarbeiten kann, um zwischen sich und dieser Greiferklinke das Werkstück 19 zu halten. Obgleich die Greiferklinke oder Greiferklaue 48 ebenfalls die Form eines liegenden V hat, ist sie nach Art einer Doppelgabel, ausgebildet, und zwar in einer solchen Weise, daß sie die einander gegenüberliegenden Enden der ersten Greiferklaue 37 zwischen ihren gabelförmigen Enden lose aufnehmen kann. Dieses Ineinandergreifen der beiden Greiferklauen 37 und gestattet es, daß die Greiferklauen Werkstücke mit einem extrem kleinen Durchmesser erfassen können. In der Fig. 2

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ist die Stellung der Greiferklauen beim Haltern eines Werkstücks mit kleinem Durchmesser in strichpunktierten Linien angedeutet. Die Kraft der Federanordnung, die die zweite Greiferklaue 48 in einer vom zweiten Revolverkopf 46 radial nach außen zeigenden Richtung vorspannt, ist gleich der Kraft der Federanordnung 47.

In der Fig. 1 ist zu sehen, daß das Futter 20 am Ende der aus einem Spindelstock oder einem Spindelkasten 49 ragenden Arbeitsspindel 21 angebracht ist. Die Greifklauen oder Klemmbacken des Futters 20 werden unter der Leitung der numerischen Steuerung 22 betätigt, um das Werkstück 19 automatisch zu erfassen oder freizugeben. Im Spindelkasten 49 ist der übliche Getriebemechanismus untergebracht, mit dessen Hilfe man die Arbeitsspindel 21 mit irgendeiner ausgewählten Drehzahl betreiben kann.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild mit Einrichtungen, die in der numerischen Steuerung 22 enthalten sind, um den ersten und zweiten Servomotor 25 und 26 so zu steuern, daß der erste und der zweite Schlitten 10 und 11 für die Zwecke der Erfindung miteinander synchronisierte Bewegungen ausführen. Die numerische Steuerung weist eine Eingabeeinrichtung auf, bei der es sich im allgemeinen um einen Bandleser 50 und bzw. oder Befehlswähler 51 handelt. Die Eingabeeinrichtungen sind mit einem Befehlsregister 52 verbunden. Die Information, die die gewünschten Bewegungen oder gewünschten Positionen der Schlitten 10 und 11 in der Längsrichtung der Drehbank darstellt, wird über den Bandleser 50 oder den Befehlswähler 51 in das Befehlsregister eingegeben, die diese Information zur Verfügung hält.

Der Ausgangsanschluß des Befehlsregisters 52 führt zu einem Funktionsgenerator 53. Die Ausgangsanschlüsse des Funktionsgenerators 53 sind mit einem ersten Subtrahierer 54 für den ersten Schlitten 10 und mit einem zweiten Sub-

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tränierer 55 für den zweiten Schlitten 11 verbunden. Der Funktionsgenerator 53, der vom Befehlsregister 52 die Signale erhält, die die gewünschten endgültigen Positionen der Schlitten 10 und 11 darstellen, liefert fortwährend an die beiden Subtrahierer 54 und 55 die aufeinanderfolgenden momentanen Werte von Bahnen, denen die Schlitten folgen, bis die Ausgabewerte die endgültigen Positionen repräsentieren.

An einen anderen Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers ist der erste Positionsfühler 27 angeschlossen, der dem ersten Servomotor 25 zugeordnet ist und die aufeinanderfolgend auftretenden tatsächlichen Positionen oder Istpositionen des ersten Schlittens 10 abfühlt. Der erste Subtrahierer 54 führt eine Subtraktion zwischen dem Ausgangssignal des Funktionsgenerators 53 und dem Ausgangssignal des ersten Positionsfühlers 27 durch, um selbst ein Ausgangssignal zu liefern, das der Differenz seiner beiden Eingangssignale entspricht.

Das Ausgangssignal des ersten Subtrahierers 54 ist im Digitalformat angegeben. Da die verschiedenartigen Servomotoren, die in der Drehbank verwendet werden, alle mit analogen Größen erregt werden, muß das Digitalsignal am Ausgang des ersten Subtrahierers 54 vor der Zufuhr zum ersten Servomotor 25 in ein Analogformat umgesetzt werden. An den Ausgang des ersten Subtrahierers 54 ist daher ein erster Digital-Analog-Umsetzer 56 angeschlossen, dem das Digitalsignal vom Ausgang des ersten Subtrahierers zugeführt wird und der an seinem Ausgang ein im wesentlichen dazu proportionales Analogsignal abgibt.

Der Ausgangsanschluß der ersten Umsetzers 56 ist mit einem ersten Servoverstärker 57 verbunden. Der Ausgang des Servoverstärkers 57 führt zu dem ersten Servomotor 25. Das

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analoge Ausgangssignal des ersten Umsetzers 56 wird somit verstärkt und dann dem ersten Servomotor 25 zugeführt. Die Folge davon ist, daß der Servomotor 25 den ersten Schlitten 10 in der Längsrichtung der Drehbank verschiebt.

An einen anderen Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers 55 ist der zweite Positionsfühler 28 angeschlossen, der dem zweiten Servomotor 26 zugeordnet ist, um die aufeinanderfolgenden tatsächlichen Positionen oder Istpositionen des zweiten Schlittens 11 abzutasten. Der zweite Subtrahierer 55 führt eine Subtraktion zwischen dem Ausgangssignal des Funktionsgenerators 53 und dem Ausgangssignal des zweiten Positionsfühlers 28 durch und erzeugt ein Ausgangssignal, das der Differenz seiner beiden Eingangssignale entspricht. Der Ausgangsanschluß des zweiten Subtrahierers 55 ist mit einem Eingangsanschluß eines Rechenwerks oder einer arithmetischen Einheit 58 verbunden.

Die arithmetische Einheit 58 weist einen weiteren Eingangsanschluß auf, der mit dem Ausgang eines Vergleichers verbunden ist, dessen einer Eingangsanschluß an den ersten Positionsfühler 27 und dessen anderer Eingangsanschluß an den zweiten Positionsfühler 28 angeschlossen ist. Der Vergleicher 59 liefert somit an die arithmetische Einheit 58 ein Signal, das der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Positionsfühler 27 und 28 entspricht. Die , arithmetische Einheit 58 benutzt das Ausgangssignal des Vergleichers 59 zur Korrektur des Ausgangssignals des zweiten Subtrahierers 55. ·

Der Ausgangsanschluß der arithmetischen Einheit 58 ist mit dem zweiten Servomotor 26 über einen zweiten Digital-Analog-Umsetzer 60 und einen zweiten Servoverstärker 61 verbunden. Der zweite Digital-Analog-Umsetzer 60 setzt das digitale Ausgangssignal der arithmetischen Einheit 58 in ein entsprechendes Analogsignal um. Der zweite Servoverstär-

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ker 61 verstärkt dieses Analogsignal und liefert das verstärkte Analogsignal an den zweiten Servomotor 26, der dann die Bewegung des zweiten Schlittens 11 in der Längsrichtung der Drehbank veranlaßt.

Auf diese Weise bewirkt die numerische Steuerung 22, daß der erste Schlitten 10 und der zweite Schlitten 11 längs der Führungsbahnen 23 und 24 synchron bewegt werden. Während dieser Bewegung der Schlitten 10 und 11 liefern der erste Positionsfühler 27 und der zweite Positionsfühler 28 an den ersten Subtrahierer 54 und den zweiten Subtrahierer 55 Ausgangssignale, die den sich ändernden Positionen der beiden Schlitten entsprechen. Die Subtrahierer 54 und 55 bewirken eine Subtraktion dieser Positionsfühler-Ausgangssignale und der aufeinanderfolgenden momentanen Ausgabewerten des Funktionsgenerators 53. Die Servomotoren 25 und 26 werden somit in einer solchen Weise erregt, daß die Subtraktionsergebnisse Null werden. Die Erregung der Servomotoren wird beendet, wenn die Subtraktionsergebnisse Null geworden sind, d.h. wenn die Schlitten 10 und 11 ihre Sollpositionen erreicht haben.

Obgleich es im einzelnen nicht dargestellt ist, können die Schaltungsanordnungen, die die synchronen Bewegungen des ersten und zweiten Querschlittens 13 und 14 in der Querrichtung der Drehbank veranlassen, in gleicher Weise aufgebaut sein.

Es folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten numerisch gesteuerten Drehbank. Die Beschreibung dieser Arbeitsweise dient gleichzeitig zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Werkstück-Positionsverfahrens. Für die folgende Erläuterung werden die folgenden Annahmen getroffen:

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(1) Der erste und der zweite Querschlitten 13 und befinden sich in ihren zurückgezogenen Positionen, d.h. sie haben den größten Abstand voneinander.

(2) Der erste und der zweite Revolverkopf 15 und 16 sind in eine solche Winkelstellung geschaltet, daß sich die erste und die zweite Greiferanordnung 17 und 18 in ihren Arbeitsstellungen befinden, d.h. die Greiferanordnungen und 18 stehen einander gegenüber.

(3) Die Klemmbacken des Futters 20 sind geöffnet, d.h. die Klemmbacken sind bereit, das Werkstück 19 aufzunehmen und zu halten, wenn es in das Futter eingeführt wird.

Der automatische Werkstück-Positioniervorgang der Drehbank beginnt mit dem Einsetzen eines neuen Werkstücks in die zugedachte Bereitschaftsposition auf der Drehbank mit Hilfe einer geeigneten, nicht dargestellten Ladevorrichtung. Die Bereitschaftsposition kann sich an irgendeiner Stelle befinden, bei der die beiden Greiferklauen und 48 in der Lage sind, das Werkstück zu erfassen und in das Futter 20 einzuführen. Bei dem gezeigten besonderen Ausführungsbeispiel ist für das Werkstück die Bereitschaftsposition 19' auf dem Maschinenbett 12 an einer vom Futter entfernten und gegenüber der Achse der Arbeitsspindel 21 versetzten Stelle vorgesehen. In dieser Bereitschaftsstellung 19' liegt die Achse des Werkstücks in einer horizontalen Ebene, in der auch die Achse der Arbeitsspindel 21 liegt.

Unter der Steuerung oder Leitung der numerischen Steuerung 22 werden der erste und der zweite Servomotor 25 und in einer solchen Richtung erregt, daß die Schlitten 10 und längs der Führungsbahnen 23 und 24 auf dem Maschinenbett nach rechts bewegt werden. Die Rechtsbewegung der Schlitten 10 und 11 endet in einer vorgeschriebenen Position, in der die Achsen der beiden Greiferklauenspindeln, von denen eine

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bei 41 in der Fig. 2 gezeigt ist, quer zu dem in der Bereitschaftsposition 19' befindlichen Werkstück ausgerichtet sind.

Der dritte und der vierte Servomotor 31 und 32 werden jetzt in solchen Richtungen erregt, daß die Querschlitten 13 und 14 längs der queren Führungsbahnen 29 und 30 auf den Schlitten 10 und 11 eine Bewegung in Richtung aufeinander zu ausführen, bis die Greiferklauen 37 und 48 mit gleichen Federkräften gegen das in der Bereitschaftsstellung 19' befindliche Werkstück gedrückt werden. Wenn die Querschlitten 13 und 14 auf den Schlitten 10 und 11 in der genannten Weise positioniert sind, wird das Werkstück von den Greiferklauen 37 und 48 fest erfaßt, wobei die Greiferklauen 37 und 48 geringfügig nach hinten geschoben sind, so daß die Scheibenfederanordnungen, von denen eine bei 47 in der Fig. 2 dargestellt ist, leicht zusammengeschoben sind. Da die beiden Federanordnungen gleiche, aber entgegengesetzte Kräfte auf die Greiferklauen ausüben, bleibt das erfaßte Werkstück genau in seiner Bereitschaftsposition.

Um das erfaßte Werkstück 19 zum Futter 20 zu bringen, werden die vier Servomotoren 25, 25, 31 und 32 erregt, um die beiden Schlitten 10 und 11 zu veranlassen, sich nach links längs der Führungsbahnen 23 und 24 zu bewegen, und um die beiden Querschlitten 13 und 14 zu veranlassen, sich längs der queren Führungsbahnen 29 und 30 bei der Darstellung nach der Fig. 1 nach unten zu bewegen. Die vier Servomotoren werden alle angehalten, wenn das Werkstück 19 bis zu einem vorbestimmten Grad in das Futter 20 eingesetzt ist. Die Klemmbacken des Futters 20 werden dann geschlossen, um das Werkstück sicher in der Arbeitsposition zu halten.

Im Anschluß an das Schließen der Klemmbacken werden der dritte und der vierte Servomotor 31 und 32 erneut erregt oder eingeschaltet, um eine Rückziehbewegung der Quer-

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schlitten 13 und 14 zu veranlassen. Dann werden die beiden Revolverköpfe 15 und 16 weitergeschaltet, um anstelle der Greiferanordnungen 17 und 18 gewünschte Werkzeuge in ihre Arbeitspositionen zu bringen. Im Anschluß daran wird die Bearbeitung des Werkstücks 19 in der üblichen Weise in Gang gesetzt.

Die beiden Revolverköpfe 15 und 16 werden nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges erneut geschaltet, um wieder die Greiferanordnungen 17 und 18 in ihre Arbeitspositionen zu bringen. Die vier Servomotoren 25, 26, 31 und 32 werden erregt oder eingeschaltet, um die beiden Schlitten 10 und 11 sowie die beiden Querschlitten 13 und 14 in den erforderlichen Richtungen so zu bewegen, daß die Greiferanordnungen 17 und 18 das im Futter 20 eingespannte bearbeitete Erzeugnis erfassen. Daraufhin werden die Klemmbacken des Futters geöffnet, um das fertige Erzeugnis freizugeben. Die vier Servomotoren werden dann erneut eingeschaltet, um es den Greiferanordnungen 17 und 18 zu gestatten, das freigegebene fertige Erzeugnis an eine vorbestimmte Ausgabeposition auf dem Maschinenbett zu bringen.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht unter Bezugnahme auf die Fig. 3 hervor, daß der gesamte erläuterte Vorgang automatisch unter der Steuerung eines in die numerische Steuerung 22 eingegebenen Programms abläuft.

In den Fig. 4 und 5 sind zwei modifizierte Greiferanordnungen 17a und 18a dargestellt, die eine automatische Umkehr oder Umdrehung des Werkstücks um ein 180° um die Werkstückquerachse ermöglichen, so daß eine aufeinanderfolgende Bearbeitung der entgegengesetzten Endabschnitte des Werkstücks möglich ist. Die modifizierte erste Greiferanordnung 17a weist eine Greiferklaue 37a auf, deren Gestalt mit der Gestalt der Greiferklaue 37 der in der Fig. 2 ge-

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zeigten Greiferanordnung 17 übereinstimmt.

Die Greiferklaue 37a ist starr am einen Ende einer Greiferklauenspindel 41a angebracht, die in einem hohlen Körper 70 untergebracht ist, der mit einer starren Endabdeckung 71 verschlossen ist. Die Greiferklauenspindel 4ia kann sich in dem hohlen Körper 70 sowohl drehen als auch in Längsrichtung verschieben. Der hohle Körper 70 ist zusammen mit seiner Endabdeckung 71 in geeigneter Weise am Revolverkopf 15 befestigt. Die Greiferklauenspindel 4ia ist dabei in Radialrichtung des Revolverkopfes orientiert. Das andere Ende der Greiferklauenspindel 4ia ist gleitend in eine Bohrung 72 der Endabdeckung 71 des hohlen Körpers eingepaßt und liegt an einer Scheibenfederanordnung 47a an, die in der Endabdeckung 71 so angeordnet ist, daß die Greiferklaue 37a in einer radial nach außen zeigenden Richtung des Revolverkopfes 15 federvorgespannt ist.

Innerhalb des hohlen Körpers 70 befindet sich ein Ritzel 73, das drehbar auf der Greiferklauenspindel 41a montiert ist und mit einer Zahnstange 74 in Eingriff steht, die starr mit einer Trägerstange 75 verbunden ist. Die Zahnstange 74 ist zusammen mit ihrer Trägerstange 75 in einem Zahnstangengehäuse 76 so angeordnet, daß sie hin- und herbewegt werden kann. Das Zahnstangengehäuse 76 kann einstückig mit dem hohlen Körper 70 ausgebildet sein und erstreckt sich in Längsrichtung der Drehbank. Eine Druckfeder 77 ist nach Art einer Hülse um ein Trägerstange 75 gelegt und drückt gegen einen Endflansch 78, um die Trägerstange in einer solchen Lage zu halten, daß sie bei der Darstellung nach der Fig. 4 gegen das rechte Ende des Zahnstangengehäuses 76 drückt. Die Zahnstange 74 wird somit von der Feder 77 in einer Richtung vorgespannt, die von der Arbeitsspindel 21 wegführt.

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Das Zahnstangengehäuse 76 weist in seinem rechten Ende eine zentrisch angeordnete Durchgangsöffnung 79 auf. durch die eine Stoßstange 80 in das Zahnstangengehäuse eintreten kann. Die Stoßstange 80 ist in einer vorbestimmten Position auf dem Maschinenbett 12 fest angebracht, und zwar kollinear mit der Trägerstange 75. Wenn sich somit der Schlitten 10 längs der in der Fig. 1 dargestellten, longitudinalen Führungsbahn 23 nach rechts bewegt, tritt die Stoßstange 80 über die Durchgangsöffnung 79 in das Zahnstangengehäuse 76 ein und veranlaßt dabei eine Bewegung der Zahnstange 74 in bezug auf das Zahnstangengehäuse nach rechts, wodurch dem Ritzel 73 eine Drehbewegung mitgeteilt wird. Diese Rechtsverschiebung des Schlittens zusammen mit dem Schlitten 11 wird fortgeführt, bis sich das Ritzel 73 um 180° gedreht hat.

Um diese 180°-Umdrehung des Ritzels 73 auf die Greiferklauenspindel 41 zu übertragen, ist ein in einer Richtung wirkender Antriebsmechanismus 81 vorgesehen. Der in einer Richtung wirkende Antriebsmechanismus 81 ist ein Ratschen- oder Klinkenmechanismus mit einer Klinke 82, die gleitend in ein Führungsloch 83 in einer Hülse 84 auf der Greiferklauenspindel 4ia eingepaßt ist. Das Führungsloch 83 erstreckt sich parallel zur Greiferklauenspindel. Die Hülse 84 ist zusammen mit dem Ritzel 73 aus einem einzigen Stück hergestellt und dreht sich daher zusammen mit dem Ritzel in bezug auf die Greiferklauenspindel 41a. Eine Druckfeder 85 im Führungsloch 83 drückt die Klinke 82 gegen einen Flansch 86, der einstückig mit der Greiferklauenspindel 4ia ausgebildet ist.

Wie es aus der Fig. 5 hervorgeht, enthält der in einer Richtung antreibende Mechanismus 81-weiterhin zwei Klinkenzähne 87 und 88 gleicher Gestalt und Größe, die um 180° gegeneinander versetzt auf der Oberfläche des Flansches der Greiferklauenspindel 4ia vorgesehen sind. Jeder der Klinkenzähne 87 und 88 weist eine Fläche auf, die senkrecht

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zur Oberfläche des Flansches 86 verläuft, so daß jeder Zahn in einen festen Eingriff mit der Klinke 82 gebracht werden kann. Weiterhin weist jeder der Klinkenzähne 87 und 88 eine geneigte Oberfläche auf, über die die Klinke 82 gleiten kann. Die Klinke 82 steht normalerweise in Eingriff mit dem linken Klinkenzahn 87. Die erläuterte 180°- Umdrehung des Ritzels 73 in der Richtung der in den Fig. 4 und 5 eingezeichneten Pfeile wird daher über die Klinke 82 und den mit ihr in Eingriff stehenden Klinkenzahn 87 auf den Flansch 86 der Greiferklauenspindel 4ia übertragen.

Der Flansch 86 der Greiferklauenspindel 4ia weist zwei positionierende Ausnehmungen oder Vertiefungen 89 und 90 konischer Gestalt auf, die in der von der Hülse 84 weggerichteten Oberfläche ausgebildet sind. Diese Positioniervertiefungen sind in bezug auf ihre Mitten ebenfalls um 180 winkelmäßig gegeneinander versetzt und sind mit den Klinkenzähnen 87 und 88 ausgerichtet. Ein Verriegelungsstift 91 mit einem den konischen Positioniervertiefungen 89 und 90 angepaßten konischen Ende ist gleitend in einer Führungsöffnung 92 der Endabdeckung 71 des.hohlen Körpers 70 angeordnet. Eine Druckfeder 93 in der Führungsöffnung drückt den Verriegelungsstift 91 gegen den Flansch 86 der Greiferklauenspindel 41a.

Bei der Darstellung nach der Fig. 4 wird der Verriegelungsstift 91 durch die Feder 93 in die rechte Positioniervertiefung 90 gedrückt. Bei einer Umdrehung des Flansches 86 um 180° in der pfeilmarkierten Richtung gelangt der Verriegelungsstift 91 in die andere Positioniervertiefung 89 und verriegelt dann den Flansch 86 und damit die Greiferklaue 87a gegenüber einer weiteren Drehbewegung, und zwar trotz der anschließenden Drehbewegung des Ritzels 73 in der entgegengesetzten Richtung.

Die modifizierte zweite Greiferanordnung 18a kann die gleiche Konstruktion wie die erste Greiferanordnung 17a

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haben. Dies ist insbesondere fer Fall, wenn die Greiferanordnungen schwere Werkstücke handhaben sollen. Normalerweise wird jedoch die einfachere Konstruktion nach der Fig. 4 bevorzugt.

Die modifizierte zweite Greiferanordnung 18a der vereinfachten Konstruktion enthält eine Greiferklaue 48a, die der Greiferklaue 48 nach den Fig. 1 und 2 ähnlich ist. Die Greiferklaue 48a ist am einen Ende einer Spindel 94 fest angebracht, die ihrerseits in einem hohlen Körper 95 drehbar und verschiebbar untergebracht ist. Eine Scheibenfederanordnung 96 spannt die Greiferklauenspindel 94 in bezug auf den Revolverkopf 16 radial nach außen vor. Der hohle Körper 94 ist am Revolverkopf 16 angeschraubt oder anderweitig fest angebracht.

Ein mit der Greiferklauenspindel 94 einstückiger Flansch 97 weist zwei konische positionierende Ausnehmungen oder Vertiefungen 98 und 99 auf, die an diametral einander gegenüberliegenden Stellen in einer Flanschoberfläche ausgebildet sind. Ein Verriegelungsstift 100 greift unter der Vorspannung einer Druckfeder 101 in eine dieser Positioniervertiefungen 98 und 99 ein, um die Greiferklauenspindel 94 gegenüber einer unnötigen WinkelverSchiebung zu sperren.

Beim Betrieb der numerisch gesteuerten Drehbank mit den modifizierten Greiferanordnungen 17a und 18a wird angenommen, daß das gerade vom Futter 20 gehaltene Werkstück im Anschluß an die Bearbeitung des aus dem Futter herausragenden Endabschnitts des Werkstücks jetzt von den beiden Greiferklauen 37a und 48a erfaßt wird. Die Achsen der beiden Greiferklauenspindeln 4ia und 94 müssen dabei in der Querrichtung der Drehbank genau aufeinander ausgerichtet sein.

Die numerische Steuerung 22 veranlaßt jetzt, daß das Futter 20 seine Klemmbacken öffnet und daß unmittelbar danach die beiden Schlitten 10 und 11 zusammen mit dem

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halbfertigen, von den Greiferklauen 37a und 48a erfaßten Werkstück 19 eine Bewegung nach rechts ausführen, also eine von der Spinde!kammer 49 wegführende Bewegung. Während dieser Rechtsbewegung der Schlitten 10 und 11 können die beiden Querschlitten 13 und 14 gleichzeitig in einer der beiden Querrichtungen bewegt werden, um die Trägerstange 75 der ersten Greiferanordnung 17a mit der Stoßstange 80 auf dem Maschinenbett 12 axial auszurichten.

Bei der weiteren Rechtsbewegung der Schlitten 10 und 11 gelangt daher die Zahnstangen-Trägerstange 75 in Eingriff mit der Stoßstange 80. Es kommt dann zu einer Linksverschiebung der Trägerstange 75, so daß die Zahnstange 74 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 77 im Zahnstangengehäuse 76 ebenfalls nach links verschoben wird. Die Folge davon ist, daß sich das Ritzel 73 in der pfeilmarkierten Richtung dreht. Die Drehbewegung des Ritzels 73 wird über die Klinke 82, die mit dem Klinkenzahn 87 auf dem Flansch 86 in Eingriff steht, auf die Greiferklauenspindel 4ia übertragen. Der Verriegelungsstift 90 wird gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 93 aus der konischen Positioniervertiefung 90 im Flansch 86 gezwungen, sobald der Flansch seine Drehbewegung beginnt.

Nachdem sich der Flansch 86 der Greiferklauenspindel 41a um 180° gedreht hat, greift der Verriegelungsstift 90 in die andere Positioniervertiefung 89 unter der Einwirkung der Vorspannung der Druckfeder 93 ein. Ein nicht gezeigter elektrischer Schalter fühlt die Drehbewegung des Flansches 86 um 180° ab und liefert nach Ausführung dieser Bewegung ein Signal an die numerische Steuerung 22, um die weitere Rechtsbewegung der Schlitten 10 und 11 zu unterbinden.

Die Drehbewegung des Flansches 86 um 180° und die entsprechende Drehbewegung der Greiferklauenspindel 41a führen folglich zu einer Drehung des Werkstücks 19 und der anderen Greiferklauenspindel 94 um den gleichen Drehwinkel. In der

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zweiten Greiferanordnung 18a wird daher der Verriegelungsstift 100 ebenfalls aus der Positioniervertiefung 99 gezwungen, und zwar zu Beginn der Drehbewegung der Greiferklauenspindel 94. Der Verriegelungsstift 100 gelangt dann nach Ausführung d«
niervertiefung 98.

nach Ausführung der Drehung um 180 in die andere Positio-

Im Anschluß daran veranlaßt die numerische Steuerung 22, daß sich die Schlitten 10 und 11 zurück zum Spindelkasten 49 bewegen und daß ggf. auch die Querschlitten 13 und 14 eine gemeinsame Bewegung ausführen, um die Achse des umgekehrten Werkstücks 19 mit der Achse der Arbeitsspindel 21 auszurichten. Die numerische Steuerung 22 hält die Bewegung der Schlitten 10 und 11 an, sobald das Werkstück 19 in das Futter 20 eingeführt ist. Es wird dann veranlaßt, daß die Spannbacken des Futters das Werkstück erfassen.

Während der Linksbewegung der Schlitten 10 und 11 bewegt sich die Stoßstange 80 aus dem Zahnstangengehäuse heraus, so daß sich die Trägerstange 75 zusammen mit der Zahnstange 74 unter der Einwirkung der Kraft der Druckfeder 77 im Zahnstangengehäuse nach rechts bewegen können. Diese Rechtsbewegung der Zahnstange 74 führt zu einer Drehbewegung des Ritzels 73 in der Gegenrichtung des eingezeichneten Pfeils. Die Greiferklauenspindel 41a dreht sich allerdings nicht zusammen mit dem Ritzel 73 in der Gegenrichtung, da der Verriegelungsstift 91 jetzt in die Positioniervertiefung 89 eingreift und da der Verriegelungsstift 100 der zweiten Greiferanordnung 18a in die Positioniervertiefung 98 eingreift.

Die Klinke 82 des in einer Richtung wirkenden Antriebsmechanismus 81 gleitet jetzt einfach über den Flansch 86 sowie über die geneigte Oberfläche des Klinkenzahnes und gelangt dann am Ende der Drehbewegung des Ritzels 73

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tun 180° in der Gegenrichtung wieder auf den Flansch 86. Die Klinke 82 ist jetzt bereit, den Klinkenzahn 88 zu erfassen, wenn die Stoßstange 80 erneut in das Zahnstangengehäuse 76 eindringt und die Trägerstange 75 darin nach rechts bewegt.

Das in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist den Vorteil auf, daß zur Umkehrung des Werkstücks ein besonderer Antriebsmechanismus nicht erforderlich ist. Mit der gezeigten Anordnung kann das Werkstück in einfacher Weise umgedreht werden, wenn es aus dem Futter herausgezogen ist.

Bei der Verwendung der in der Fig. 1 dargestellten Doppelrevolverkopfdrehbank tritt ein besonderer Vorteil auf, wenn man beispielsweise zwei, an den beiden Revolverköpfen angebrachte, in Querrichtung miteinander ausgerichtete Drehstähle benutzt, um von dem Werkstück einen jeweils gleich starken Span abzunehmen, während die beiden Schlitten synchron in Längsrichtung verschoben werden. Man kann dann das Werkstück mit einer Geschwindigkeit bearbeiten, die doppelt so hoch wie bei der Verwendung eines einzigen Drehstrahls ist. Dementsprechend erreicht man dann bei doppelter Arbeitsgeschwindigkeit die gleiche Oberflächengüte. Die höhere Drehzahl macht es auch leichter, das entfernte Material in kleine Späne oder Ringel zu brechen.

Obgleich die Erfindung bezüglich der Positionierung eines Werkstücks im Futter unter Ausführung eines Werkstücktransports von einer vorbestimmten Bereitschaftsstellung auf dem Maschinenbett aus erläutert wurde, ist die Erfindung auch auf Drehbänke anwendbar, bei denen eine gewünschte Länge an Stangenmaterial aus einer im Achsenbereich hohlen Arbeitsspindel zur Bearbeitung herausgezogen wird. Wie das Herausziehen gewünschter Längen des Stangenmaterials aus der Bereitschaftsposition innerhalb der hohlen Arbeitsspindel in die Bearbeitungsposition erfolgt, ist für den

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Fachmann im Hinblick auf die vorangegangenen Erläuterungen augenscheinlich.

Weitere Modifikationen und Abwandlungen gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre denkbar.

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-so-

Leerseite

Claims

Patentanwälte

Reichelu-Reichel ₉₆₃₃

6 Frankfurt a. M. 1
Parksiraße 13

OKUMA MACHINERY WORKS, LTD. Nagoya-Shi, Aichi-Ken, Japan

Patentansprüche

M.) Verfahren zum automatischen Transportieren eines Werkstücks auf einer numerisch gesteuerten Drehbank von einer zugewiesenen Bereitschaftsposition in eine Arbeitsposition, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehbank mit zwei auf einem Maschinenbett (12) der Drehbank angeordneten Schlitten (10, 11), die unter der Leitung einer numerischen Steuerung (22) in einer ersten Richtung bewegbar sind, mit zwei auf den genannten Schlitten (10, 11) angeordneten Querschlitten (13, 14), die unter der Leitung der numerischen Steuerung (22) in einer zu der ersten Richtung rechtwinkligen, zweiten Richtung bewegbar sind, und mit zwei auf den Querschlitten (13, 14) angebrachten, zusammenarbeitenden Greifereinrichtungen (17, 18) zum lösbaren Erfassen und Halten des Werkstücks die numerische Steuerung verfahrensmäßig derart arbeitet, daß sie die beiden Schlitten (10, 11) in eine Position bringt, bei der die Greifereinrichtungen auf gegenüberliegenden Seiten des in der Bereitschaftsposition befindlichen Werkstücks angeordnet sind, daß sie die beiden Querschlitten (13, 14) aufeinander zu bewegt, bis das Werkstück zwischen den beiden Greifereinrichtungen erfaßt ist, und daß sie wenigstens die beiden Schlitten (10, 11) zum Transportieren des Werkstücks zur Arbeitsposition bewegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitschaftsposition auf dem Maschinenbett (12) der Drehbank ist.

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3. Verfahren nach. Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Steuerung die beiden Schlitten (10, 11) zusammen mit dem von den Greifereinrichtungen erfaßten Werkstück von der Arbeitsposition wegtransportiert, gleichzeitig die beiden Greifereinrichtungen zusammen mit dem Werkstück um einen vorbestimmten Winkel um eine Achse dreht, die in der zweiten Richtung verläuft, und die beiden Schlitten (10, 11) zusammen mit dem gedrehten Werkstück zurück zur Arbeitsposition bewegt.
4. Numerisch gesteuerte Drehbank mit Einrichtungen zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Maschinenbett (12), zwei Schlitten (10, 11), die auf dem Maschinenbett in einer ersten Richtung bewegbar angeordnet sind, zwei Querschlitten (13, 14), die auf den Schlitten (10, 11) zur Bewegung in einer zu der ersten Richtung rechtwinkligen zweiten Richtung bewegbar angeordnet sind, zwei zusammenarbeitende Greifereinrichtungen (17, 18), die auf den Querschlitten (13» 14) angeordnet sind und die bei einer aufeinander zu gerichteten Bewegung der Querschlitten das Werkstück zwischen sich lösbar erfassen und halten, und eine numerische Steuerung (22) zum individuellen Steuern der Bewegungen der beiden Schlitten (10, 11) sowie der beiden Querschlitten (13, 14), wobei die numerische Steuerung (22) derart programmiert ist, daß die Greifereinrichtungen veranlaßt werden können, das Werkstück von einer zugewiesenen Bereitschaftsposition auf der Drehbank zu einer Arbeitsposition auf der Drehbank zu bringen.
5. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greifereinrichtung eine V-förmige Greiferklaue (37, 48) aufweist.

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6. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (48) der beiden Greiferklauen an ihren gegenüberliegenden Enden gabelförmig ausgebildet ist, um die gegenüberliegenden Enden der anderen Greiferklaue ggf. aufnehmen zu können.
7. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Greifereinrichtungen Mittel (47) enthalten, die die Greiferklauen nachgiebig gegeneinander drücken.
8. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Greifereinrichtungen an einem weiterschaltbaren Revolverkopf (15, 16) angebracht ist, der an einem der Querschlitten (13» 14) befestigt ist.
9. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die das Werkstück um einen vorbestimmten Winkel um eine Achse in der zweiten Richtung drehen, während es in den Greifereinrichtungen gehaltert ist.
10. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Greifereinrichtungen eine Greiferklaue (37a, 48a) aufweist, die zur Halterung des Werkstücks mit der Greiferklaue der anderen Greifereinrichtung zusammenarbeitet, daß weiterhin jede der Greifereinrichtungen eine Spindel (41a, 94) aufweist, an der die zugehörige Greiferklaue starr angebracht ist und die auf einem der Querschlitten (13, 14) um ihre eigene Achse drehbar gehaltert ist, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, und daß sich die Mittel zum Drehen des Werkstücks auszeichnen durch ein Ritzel (73), das wenigstens auf einer der Greiferklauenspindeln drehbar gelagert ist, eine Zahnstange (74), die mit dem Ritzel in Eingriff steht und auf einem der Qüer-

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schlitten in der ersten Richtung bewegbar angeordnet ist, eine auf dem Maschinenbett ortsfest vorgesehene Stoßvorrichtung (80), die an der Zahnstange (74) angreift und sie gegenüber dem einen Querschlitten bewegt, um das Ritzel in einer vorbestimmten Richtung zu drehen, während die beiden Schlitten (10, 11) von der Arbeitsposition weggefahren werden, eine in einer Richtung antreibende Verbindungsvorrichtung (81) zum Übertragen der Drehbewegung des Ritzels in der vorbestimmten Richtung auf die eine Greiferklauenspindel und Mittel (89 bis 93) zum Verriegeln wenigstens der einen Greiferklauenspindel gegenüber einer Winkelverschiebung nach Beendigung der Drehung des Werkstücks um den vorbestimmten Winkel.
11. Numerisch gesteuerte Drehbank nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in einer Richtung antreibende Verbindungsvorrichtung auszeichnet durch einen Flansch (86), der einstückig mit der Greiferklauenspindel ausgebildet ist, mehrere winkelmäßig gegeneinander versetzte Klinkenzähne (87» 88), die auf einer der einander gegenüberliegenden Oberflächen des Flansches vorgesehen sind, eine über die eine Greiferklauenspindel gleitend geschobene Hülse (84), die sich gleichzeitig mit dem Ritzel dreht und eine darin ausgebildete Führungsöffnung (83) aufweist, die sich parallel zur Achse der Hülse erstreckt, eine in der Führungsöffnung gleitend angeordnete Klinke (82) und Mittel (85), die die Klinke nachgebend gegen die eine Oberfläche des Flansches drücken und auf diese Weise eine betriebsmäßige Zusammenarbeit der Klinke mit den Klinkenzähnen sicherstellen.

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