DE3026791A1 - Drehmaschine mit einer automatischen werkstueckwechselvorrichtung - Google Patents

Description

• Drehmaschine mit einer automatischen Werkstückwechsel-
• vorrichtung Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine mit einer automatischen Werkstückwechselvorrichtung wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.
• Eine derartige Drehmaschine mit einer Werkstückwechseleinrichtung ist durch die DE-A1 - 27 34 228 bekanntgeworden, bei welcher ein Werkstückgreifer in einer Werkzeugaufnahmebohrung eines auf Führungsbahnen längs und quer zur Drehachse verschiebbaren Werkzeug-Revolverkopfes angeordnet ist. Das Werkstückmagazin ist innerhalb des Späneschutzes an der Schiebetür vertikal verfahrbar angeordnet, wobei es sich während des Drehvorgangs abgeschirmt gegen Späne und Kühlwasser in seiner oberen Stellung befindet. Das Laden und Entladen des Magazins ist jedoch nur in dessen unterster Stellung möglich, welche nur für die Zeit des Werkstückwechsels angefahren wird. Nachteilig ist ausserdem, dass das Werkstückmagazin nur eine geringe Werkstückkapazität aufweisen kann und dass bei einer Handbedienung der Drehmaschine das gesamte Magazin mit der eine stabile Bauweise erfordernde Schiebetür auf die Seite gefahren werden muss.
• Durch die Anordnung der nur einen Greifer aufweisenden Werkstückwechselvorrichtung am Revolver verringert sich die Werkzeugkapazität und die Be- und Entlade zeiten sind durch zweimal auszuführende Verschiebewege des Greifers unverhältnismässig hoch.
• Es sind zwar Werkstückwechseleinrichtungen an Drehmaschinen bekanntgeworden (z.B. DE-GbM 71 07 281 und Prospekt Nr.: WZ 835/1 von Februar 1977 der Firma Georg Fischer AG CH-8201 Schaffhausen) welche durch getrennte Greifer für Rohteil und Fertigteil kurze Be- und Entladezeiten ermöglichen, keine Werkzeugstelle am Revolver beanspruchen und eine genügend grosse Kapazität des Magazins aufweisen. Derartige Einrichtungen weisen jedoch durch die zusätzlichen Führungsbahnen oberhalb der Drehmaschine einen grossen baulichen Aufwand, und durch das neben der Drehmaschine angeordnete Magazin einen grossen Platzbedarf und grosse Verschiebewege auf. Ist dle Werkstückwechseleinrichtung mit dem Magazin am Bedienungsort vor der Drehmaschine angeordnet, muss die gesamte Einrichtung bei Handbedienung seitlich verschoben werden, was ebenfalls zusätzlich Führungen erfordert.
• Ausserdem ist bei Verwendung dieser WerksttLckwechselvorrichtungen kein ausreichender Schutz der ausserhalb des Arbeitsraumes der Drehmaschine angeordneten Aggregate und des Bedienungsmannes vor Späne und Kühlwasser und während dem Werkstückwechsel vor Unfällen möglich.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Drehmaschine mit einer automatischen Werkstückwechselvorrichtung der eingangs genannten Art, welche bei einer kompakten Bauweise und kurzen Be- und Entlade zeiten jederzeit eine Handbedienung der Maschine ermöglicht, einen einwandfreien Späne- und Spritzwasser-Schutz des Arbeitsraumes der Drehmaschine aufweist und ein jederzeit zugängliches Werkstückmagazin mit genügend grosser Kapazität aufweist.
• Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
• Durch die Anordnung de r der Werkstückwechselvorrichtung auf einem auf der Führungsbahn für den Werkzeugschlitten verschiebbaren Schlitten sind einerseits keine separaten Führungen erforderlich und anderseits wird für die Greifer keine Werkzeugstelle am Revolver benötigt, so dass dieser ganz für die Bearbeitung des Werkstückes zur Verfügung steht und der Werkstückwechsel unabhängig vom Werkzeugschlitten und der Revolvers teilung bzw. deren Bewegungen erfolgen kann, wodurch Totzeiten verringert werden können.
• Die Anordnung der Werkstückwechselvorrichtung ausserhalb des Späneschutzes, aber mit einer mit der Werkstückwechselvorrichtung verschiebbaren Seitenwand des Späneschutzes gewährleistet einen, während der Bearbeitung gegenüber Spritzwasser und Späne dichten Arbeitsraum, welcher auch für die Handbedienung frei zugänglich ist. Trotzdem ist während dem automatischen Werkstückwechsel der Bedienungsmann durch die Schiebetür vor Unfällen geschützt.
• Durch die Anordnung des Werkstückmagazins ausserhalb des Späneschutzes ist dieses jederzeit frei zugänglich und es kann jede gewünschte Kapazität aufweisen, wobei auch die Verwendung von Kettenmagazinen möglich ist.
• Durch die Anordnung von zwei Greifern für das Rohteil und das Fertigteil und die kurzen Verschiebewege aufgrund des unmittelbar vor dem Spindelstock angeordneten Magazins werden kurze Werkstückwechselzeiten erreicht.
• Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Drehmaschine mit einer automatischen Werkstückwechseleinrichtung, ohne obere Abdeckung, Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1, Fig 3 einen Schnitt entlang der Linie II - II von Fig. 1 ohne Spdneschutz, und Fig. 4 einen Teilquerschnitt des Späneschutzes in vergrösserter Darstellung.
• Eine Drehmaschine 1 besteht aus einem Bett 2 mit einer Führungsbahn 3, einem Spindelstock 4 mit einem Spannfutter 5' einem auf der Fthrungsbahn 3 längs verschiebbaren Werkzeugschlitten 6, einem quer dazu verschiebbaren Plan-Schlitten 7 mit einem Werkzeug-Revolver 8, einem Späneschutz 9, einem Reitstock 40, sowie einer Elektro-Steuerung 10 und einer Hydraulik-Steuerung 11.
• Die Drehmasdhine 1 weist eine automatische Werkstückwechselvorrichtung 12 mit einem Werkstückmagazin 13 für die Rohteile 14 und die Fertigteile 15 auf.
• Die Werkstückwechseleinrichtung 12 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf der hinter dem Spindelstock 4 durchgehenden Führungsbahn 3 mittels eines Schlittens 16 längs einer Drehachse 17 verschiebbar gelagert. Der Schlitten 16 weist einen über den Spindelstock 4 ragenden Träger 18 auf, an dem die Werkstückwechselvorrichtung 12 vor dem Spindelstock 4 liegend befestigt ist.
• Die Verschiebung des Schlittens 16 erfolgt vorzugsweise mit einem Pneumatik- dder Hydraulikzylinder 19, welcher mittels eines Magnetventiles der Hydraulik-Steuerung 11 steuerbar ist. Das MagnetVentil ist mit einer, Endschalter 21 und Schaltnocken 22 aufweisenden Positioniersteuerung 20 und der Elektro-Steuerung 1t der Drehmaschine 1 wirkverbunden.
• Die Verschiebung des Schlittens 16 könnte auch mit einem elektischen Stellantrieb erfolgen wobei auch als Positioniersteuerung die #C-Steuerung der Drehmaschine eingesetzt werden kann.
• Die Werkstückwechselvorrichtung 12 weist zwei zu einer Schwenkachse 23 sich radial gegenüberliegende Greifer 24 und 25 auf von denen ein Greifer zum Entladen des Fertigteiles 15 und der andere Greifer zum Beladen des Rohteiles 14 dient.
• Durch die Schwenkbarkeit der Greifer 24 und 25 um die Schwenkachse 23 und zusätzlich um eine weitere, radial zu dieser versetzten und parallelen Achse 26 (Siehe Fig. 1) entsteht eine hypozykloide Ein- bzw. Ausschwenkbewegung. Dies ergibt beim Anfahren von Endstellungen natürliche Verzögerungen, eine Voraussetzung für die problemlose Verwirklichung der hohen Positionier- und Wiederholgenauigkeit und schliesst die Gefahr einer Kollision mit Werkzeugträgern oder Spannmitteln aus.
• Das Werkstückmagazin 13 ist seitlich des Bedienungsstandortes 41 (Fig. 1) ausserhalb des Späneschutzes 9 vor dem Spindelstock 4 feststehend angeordnet und weist eine obere Rinne 27 für die Fertigteile 15 und eine untere Rinne 28 für die Rohteile 14 auf, wobei beide Rinnen 27, 28 auf der dem Spindelstock 4 gegenüberliegenden Seite zueinander geneigt sind. Anstelle des mit Rinnen versehenen Werkstück-Magazins 13 kann auch ein weiter nicht dargestelltes aber anderweitig bekanntes Ketten-Magazin mit einer umlaufenden Takt-Kette für die Roh- und Fertigteile angeordnet werden.
• Der Späneschutz 9 besteht aus einer spindelstockseitigen verschiebbaren Seitenwand 290 einer gegenüberliegenden feststehenden Seitenwand 30, einer oberen Abdeckung 31, einer, eine Schiebetür 33 aufweisenden vorderen Wand 32 und einer Rückenwand 34.
• Die Seitenwand 29 ist am Schlitten 16 und am Träger 18 befestigt und zusammen mit der Werkstückwechselvorrichtung 12 längs der Drehachse 17 verschiebbar.
• Die Rückwand 34 ist vorzugsweise gleichzeitig die Führungsbahnabdeckung 35 welche aus teleskopartig zusammenschiebbaren Abdeckblechen besteht und wobei das eine seitliche Ende am Schlitten 16 und das andere seitliche Ende am Werkzeugschlitten 6 befestigt ist, so dass in jeder Stellung der beiden verschiebbaren Schlitten 16 und 6 die da:wischenliegende Führungsbahn 3 abgedeckt ist. Die Führungebahnabdeckung as ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich im Querschnitt winkelförmig ausgebildet, wobei der über der Führungsbahn 3 liegende Schenkel 36 über diese hinaus nach oben verlängert ist und der vor:ugsweise in einem rechten Winkel dazu angeordnete Schenkel 37 eine abgedeckte Verbindung zur feststehenden oberen Abdeckung 31 herstellt. An der verschiebbaren Seitenwand 29 ist im oberen Bereich eine Dichtung 38 angeordnet, welche an der featstehenden oberen Abdeckung 31 anliegt, wobei während dem Verschieben der Seitenwand 29 beim Werkstückwechselvorgang diese Dichtung 38 als Abstreifer für das an der oberen Abdeckung 31 haftende Spritzwasser dient.
• Ist der Schlitten 16 in seiner Ausgangsstellung hinter dem Spindelstock 4, liegt die verschiebbare Seitenwand 29 unmittelbar Vor der Stirnseite des Spindelstockes 4, wobei dann die Seitenwände 29 und 30, die obere Abdeckung 31, die vordere Wand 32 bzw. die Schiebetür 33 und die hintere Rückwand 34 bzw.
• die Führungsbahnabdeckung 35 einen, gegenüber Spritzwasser und Späne dichten Arbeitsraum 39 bilden. Für eine Handbedienung der Drehmaschine ist dieser Arbeitsraum 39 unbehindert von der Werkstückwechseleinrichtung 12 durch öffnen der Schiebetür 33 frei zugänglich.
• Der Be- und Entladevorgang mittels der Werkstückwechselvorrichtung erfolgt wie nachfolgend beschrieben.
• Bei der in Fig. 1 gezeigten Endlage der Werkstückwechselvorrichtung 12 wird mittels eines Greiferpaares 25 ein Rohteil 14 aus der ne 28 des Magazins 13 entnommen (siehe Fig. 2) und durch Längsverschieben des Schlittens 16 in Lade- bzw. Entladeposition gebracht (strichpunktierte Stellung in Fig. 1), leichzeitig verschiebt sich dabei die spindelstockseitige Seitenwand 29, so dass der Arbeitsraum 39 für den Werkstückwechsel zugänglich wird. Der hierbei vom Arbeitsraum 39 abgeteilte Raum 39a für den Werkstückwechsel ist trotzdem durch die geschlossene Schiebetüre 33, die obere Abdeckung 31 und die Führungsbahnabdeckung 35 geschützt, so dass eine Verletzung der Bedienungsperson während dem Werkstückwechsel ausgeschlossen ist (Siehe Fig. 1).
• Der Werkstückwechsel erfolgt durch Schwenken der Greiferpaare 24, 25 um die Achsen 23 und 26, wobei das leere Greiferpaar 24 das Fertigteil 15 aus dem Spannfutter 5 entfernt und das Greiferpaar 25 gleichzeitig das Rohteil 14 in das Spannfutter 5 einbringt. Dies ergibt kurze Totzeiten.
• Anschliessend fährt der Schlitten 16 mit der Werkstückwechselvorrichtung 12 in seine Ausgangslage zurück, wodurch das sich in dem Greiferpaar 24 befindliche Fertigteil 15 vor das Werkstückmagazin 13 gebracht und dort auf der oberen Rinne 27 abgelegt wird. Mit dem Schlitten 16 wird auch die Seitenwand 29 zurückgefahren, wodurch der für die Bearbeitung des eingespannten Rohteiles 14 erforderliche, gegenüber Spritzwasser und Späne dichte Arbeitsraum 39 entsteht.
• Zusammenfassung Eine Drehmaschine 1 weist eine auf der Führungsbahn 3 für den WerkzeUgschlitten 6 verschiebbare Werkstückwecheelvorrichtung (12) auf, wobei diese und das Werkstückmagazin (13) ausserhalb des Späneschutzes (9) angeordnet sind. Eine Seitenwand (29) des späneschutzes ist zusammen mit dem die Werkstückwechselvorrichtung (12) tragenden Schlitten (16) längs der Drehachse (17) verschiebbar. Dies ermöglicht einerseits die Anordnung eines gegenüber Spritzwasser und Späne dichten Arbeitsraumes (39) und gleichzeitig die Zugänglichkeit des Arbeitsraumes (39) für die Werkstckwechseleinrichtung (12).
• Fig. 1 Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche 1.Drehmaschine mit einer, Greifer aufweisenden.autoznatischen Werkstückwechselvorrichtung, wobei die Werkstückwechselvorrichtung auf einer Ftihrungsbahn für den Werkzeugschlitten tersdbiebbar ist, mit einem Werkstückmagazin und einem Seiterwände und eine Schiebetür aufweisenden Späneschutz, darduch gekennzeichnet, dass die Werkstückwechselvorrichtung (12) ausserhalb des Späneschutzes (9) auf einem hinter dem Spindelstock (4) unabhängig vom Werkzeugschlitten (6) verschiebbaren Schlitten (16) angeordnet ist und dass eine spindelstockseitige Seitenwand (19) des Späneschutzes (9) zusammen Mit der Werkstückwechselvorrichtung (12) längs der Drehachse (17) verschiebbar ist.

   2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wer#tückwechselvorrichtung (12) auf einem über den Spi@@@intock (4) hinwegragenden Träger (18) des Schlittens (16) befestigt ist.

   3. Drehmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstückmagazin (13) ausserhalb des Späneschutzes (9) und des Bedienungsstandortes (41) vor der Drehmaschine (1) stationär angeordnet ist.

   4, DrehmaSchine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückwechselvorrichtung (12) mindestens zwei zu einer Schwenkachse (23) sich radial gegenüberliegende Greifer -(24, 25) aufweist.

   t;4 Drehmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (16) mittels eines Sydraulik- oder Pneumatikzylinders (19) verschiebbar.

   ist, weicher durch ein, mit der Steuerung (10, 11) der Drehmaschine (1) und mit einer Positioniersteuerung (20) für den Schlitten (16) wirkverbundenen Magnetventils steuerbar ist.

   6. Drehmaschine nach Anspruch 3 oder einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstückmagazin (13) zwei übereinander angeordnete und zueinander geneigte Rinnen (27, 28) aufweist, wobei die obere das Magazin der Fertigteile (15) und die untere das Magazin der Rohteile (14) bildet.

   7. Drehmaschine nach Anspruch 3 oder einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück-Magazin (13) eine die Fertigteile (15) und die Rohteile (14) aufnehmende umlaufende Takt-Kette aufweist.

   8. Drehmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Seitenwand (29) in deren Stellung während der Werkstückbearbeitung zusammen mit einer gegenüberliegenden feststehenden Seitenwand (30) einer oberen Abdeckung (31), einer, die Schiebetür (33) enthaltenden vorderen Wand (32) und einer Rückwand (34), einen gegenüber Spritzwasser und Späne dichten Arbeitsraum (39) bildet und dass durch Verschieben der Seitenwand (29) ein für die Werkstückwechselvorrichtung (12) zugänglicher, aber von oben, vorn und hinten geschützter Raum (39a) gebildet wird.

   9. Drehmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (34) mindestens teilweise durch eine, an dem Schlitten (16) und dem Werkzeugschlitten (6) befestigte teleskopartig zusammenschiebbare Führungsbahnabdeckung (35) gebildet wird.

   10. Drehmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnabdeckung (35) winkelförmig ausgebildet ist und der nicht über den Führungsbahn (3) liegende Schenkel (37) mit der feststehenden oberen Abdeckung (31) abdeckend zusammenwirkt.

   11. Drehmaschine nach Anspruch 8 oder einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Seitenwand (29) eine elastische Dichtung (38) aufweist, welche an der oberen Abdeckung (37) anliegt und während der Verschiebung einen Abstreifer für das Spritzwasser bildet.