DE3109263C2 - Transfer-Werkzeugmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Versteifungseinheit für Werkzeugmaschinen mit mehreren Stationen, um die Genauigkeit der Bearbeitungsvorgänge an Werkstücken zu verbessern, die schrittweise auf Paletten lagegenau in Stationen bewegt werden, in denen sich die Werkzeuge in Richtung auf das Werkstück und von diesem weg bewegen. Die Werkzeugmaschinen und die Stationen sind auf einer gemeinsamen Basis montiert, die sich beträchtlich unterhalb der Achse der Werkzeugbewegung befindet. Zwischen den Stationen und den Werkzeugmontageeinrichtungen sind auf einer Achse in enger Nachbarschaft zur Achse der Werkzeugbewegung Einheiten montiert, um die Steifigkeit zwischen den Werkzeugmontageeinrichtungen und den Stationen zu erhöhen und somit die beide miteinander verbindenden Übergangsflächen und Bewegungsmöglichkeiten zu reduzieren, wenn der Werkzeugdruck auf das Werkzeug aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transfer-Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Transfer-Werkzeugmaschine dieser Gattung ist aus der US-PS 36 68 772 bekannt, wobei die dort gezeigte Werkzeug-Maschine allerdings als Rundtisch ausgebildet ist, bei dem keine Paletten vorgesehen sind und auch das Werkstück-Zwischenbett nicht auf einer Lagerfläche eines gemeinsamen Maschinenbettes gelagert ist. Bei dem Rundtisch nach dieser Druckschrift besteht die Verbindung aus einem ungefähr U-förmigen Verbindungsarm, der mit seinem einen Ende am Werkzeug-Zwischenbett angeschraubt ist und mit seinem anderen Ende über eine Rolle an einer Rollenbahn des Rundtisches abgestützt ist. Da zum einen der U-förmige Verbindungsann eine gewisse Elastizität besitzt und zum anderen die Rollenführung — zumindest nach einiger Betriebsdauer ein gewisses Lagerspiel hat, dürfte die Steifigkeit der vorbekannten Anordnung und damit die Bearbeitungsgenauigkeit zu wünschen übrig lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Transfer-Werkzeugmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung die Steifigkeit zwischen der die relative Lage von Werkzeug und Werkstück bestimmenden Anordnung zu erhöhen und damit die erzielbare Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Transfer-Werkzeugmaschine sind das Werkzeug-ZwLchenbett und das Werkstück-Zwischenbett über einander zugewandte, vertikale Stirnflächen beträchtlichen Ausmaßes miteinander veischrsübt. Die Schrsubboizsn ergeben aufgrund ihrer beanspruchten Anordnung eine äußerst starre Verbindung zwischen den beiden Zwischenbetlen. Es ergibt sich somit eine Anordnung hoher Steifigkeit, was sich auf die Bearbeitungsgenauigkeit entsprechend günstig auswirkt

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Bearbeitungsstation einer herkömmlichen Transfer-Werkzeugmaschine;

Fig.2 eine Teiiseitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 2;

F i g. 4 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;

F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht des Ausführungsbeispiels nach F i g. 4.

Die in F i g. 1 gezeigte Bes»rbeitu;'£sstation einer herkömmlichen Transfer-Werkzeugmaschine besitzt ein Maschinenbett 2 mit Seitenplatten 4, die über Querplatten und Zwischenrippen 6 zu einer kastenförmigen Struktur zusammengeschweißt sind. Zwischen den Querplatten und den Zwischenrippen 6 sind schräg verlaufende Spanleitrippen 8 angeschweißt Lagerelemente 10 für ein Werkstück-Zwischenbett 12 sind an der Oberseite der Querplatten und Zwischenrippen 6 angeschweißt Das Werkstück-Zwischenbett 12 ist an den Lagerelementen 10 fest montiert Auf jeder Seite der Lagerelemente 10 ist ein Spalt vorhanden, der zu den Spanleitrippen 8 führt Wie durch Pfeile 14 angedeutet, fallen die bei einer Bearbeitung anfallenden Späne durch die Oberseite des Maschinenbetts 2, und sie werden von den Spanleitrippen 8 so geführt, daß sie in einer im Boden eingebauten Beseitigungseinrichtung gesammelt werden.

Das Werkstück-Zwischenbett 12 dient zum Abstützen, Positionieren und Festspannen einer Palette 16, auf der ein Werkstück 18 festgespannt ist Die Palette 16 kann auf Gleitschienen 17 laufen, oder sie kann über ein Hub- und Tragsystem dem Werkstück-Zwischenbett 12 zugeführt werden.

Das Maschinenbett 2 steht auf dem Boden und ist über Montagefüße 20 mit diesem verschraubt Zwei vertikale Befestigungselemente 22 sind mit einer Seite des Maschinenbettes 2 verschweißt Mit diesen Elementen ist ein Teil des Maschinenbetts bildende Seiteneinheit 24 verschraubt

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Die Seiteneinheit 24 ist als geschweißte Kastenkon- Länge eines Kragarmes entspricht, wird dadurch redu-

struktion ausgebildet die mit inneren Rippen versehen ziert, daß zwischen den beiden Zwischenbetten 12,36

und durch Füße 26 am Boden abgestützt ist Die Kasten- eine kraftübertragende Verbindung eingefügt wird. Da-

einheit ist ferner mit einer Montageplatte 28 abgedeckt durch wird die Steifigkeit der gesamten Anordnung we-

auf der ein Werkzeug-Zwischenbett 32 angeordnet ist 5 sentlich erhöht

Außerdem ist die Seiteneinhsit 24 mit Montageflan- Eine Ausführungsform einer derartigen kraftübertraschen 30 versehen, durch die sie mit den Befestigungs- genden Verbindung ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt elementen 22 am Maschinenbett 2 verschraubt ist Das in denen entsprechende Teile mit entsprechenden Beaus den Teilen 2 vmd 24 bestehende Maschinenbett kann zugsziffern wie in F i g. 1 versehen sind. Bei dieser Ausauch einteilig ausgebildet sein; jedoch sind auch in die- 10 führungsform besteht die kraftübertragende Verbinsem Fall die Lagerelemente 10 für das Werkstück-Zwi- dung aus einem separaten Verbindungselement 56, das schenbtftt und die Montageplatte 28 für das Werkzeug- dazu dient, den durch die Werkzeugkräfte hervorgeru-Zwischenbett 32 im wesentlichen koplanar ausgebildet fenen Kräften zwischen den beiden Zwischenbetten 12, um einen horizontalen Werkzeugvorschub zu ermögli- 36 einen Widerstand entgegenzusetzen,
chen. 15 Wie sich den F i g. 2 und 3 entnehmen läßt ist das In Stationen, in denen das Werkstück von beiden Sei- Werkstück-Zwischenbett t2A mit zwei runden Vorten bearbeitet wird, kann eine weitere Seiteneinheit mit Sprüngen 50 versehen, die in genau bearbeiteten Stirnder anderen Seite des Maschinenbetts verschraubt oder flächen 52 enden. In ähnlicher Weise ist auch die Stirneinstückig damit ausgebildet sein. fläche 54 des Werkzeug-Zwischenbettes 32A genau be-Das Werkzeug-Zwischenbett 32 ist mit der Montage- 20 arbeitet Das Verbindungselement 56 ist zwischen die piatte 28 verschraubt und weist eine Führung 36 für Stirnflächen 52,54 eingepaßt und som somit für eine p einen gleitend verschiebbaren Werkzeugsc'rUtten 34 sehr starre Verbindung zwischen den beiden Zwischen-H auf. Der Werkzeugschlitten 34 wird in horizontaler betten 12Λ, 32A Das Verbindungselement 56 ist durch Sj Richtung auf dem Werkzeug-Zwischenbett 32 durch ei- Bolzen 58 sowohl am Werkzeug-Zwischenbett 32.4 wie J& nen Vorschubmechanismus 38 angetrieben, bei dem es 25 auch an dem Werkstück-Zwischenbett 12Λ befestigt
h, sich um einen Hydraulikzylinder, eine Gewindespindel Wie i- i g. 3 zeigt, besitzt das Verbindungselement 56 ti, od. dgL handelt zwei Arme 60, die in erster Linie auf Zug beansprucht Ψ« Am Werkzeugschlitten 34 ist ein Bohrkopf 40 mit drei werden, da sie den vom Werkzeug aufgebrachten Kräf- :· Spindeln 42 angebracht, die über ein gemeinsames Ge- ten entgegenwirken. Durch die Ausgestaltung des Ver- "''" triebe und einem gemeinsamen Motor (nicht gezeigt) 30 bindungselementes 56 mit zwei beabstandeten Armen angetrieben werden. Jede Spindel 42 trägt ein Werk- 60 wird der normale Abfluß der Späne nicht behindert zeug 44 in Form eines Bohrers. Eine zweite Ausführungsform ist in den F i g. 4 und 5 Wenn eine Palette 16 in die gezeigte Station über- dargestellt Bei dieser Ausführungsform besteht die führt und dort durch das Werkstück-Zwischenbett 12 kraftübertragende Verbindung zwischen den beiden lagegenau positioniert und festgespannt ist wird der 35 Zwischenbetten 12A und 325 aus einer am Werkzeug-

— Werkzeugschlitten 34 mittels einer herkömmlichen Zwischenbett 325 angeformten Verlängerung in Form elektrischen Steuereinrichtung mit relativ hoher Vor- von seitlich beabstandeten Armen 70. Die Arme 70 enschubgeschwindigkeit (nach links) bewegt bis sich die den in Flanschen 72, die mit den Stirnflächen 52 der Werkzeuge 44 in unmittelbarer Nähe des Werkstücks Vorsprünge 50 des Werkstück-Zwischenbetts YiA un-

18 befinden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schlittenge- 40 mittelbar verschraubt sind

schwindigkeit auf eine vorgegebene Vorschubge- Diese Konstruktion ermöglicht darüber hinaus auch

," schwindigkeit reduziert, und die Werkzeuge 44 dringen eine Verlängerung der Führung 36<4 bis fast an das

in das Werkstück 18 ein. Nachdem die Werkstücke eine Werkstück-Zwischenbett YlA heran, wie die F i g. 4 und

vorgegebene Eindringtiefe erreicht haben, wird der 5 zeigen. Diese Verlängerung der Führung 36 hat zur

Werkzeugschlitten 34 wieder mit hoher Geschwindig- 45 Folge, daß sich der Werkzeugschlitten 34 (s. F i g. 1)

keit in seine Ausgangsposition zurückgeführt näher an das Werkstück-Zwischenbett YlA, die Palette

Statt der in F i g. 1 dargestellten Bohrwerkzeuge 44 16 und das Werkstück 18 heranbewegen kann, als dies

können natürlich auch andere Werkzeuge, beispielswei- bei der in F i g. 1 dargestellten Konstruktion möglich ist

se Reibwerkzeuge, Fräswerkzeuge oder Plandrehwerk- Dies erlaubt eine Form des Bohrkopfes 40, bei der die

zeuge Verwendung finde!.. * 50 Ausspannlänge des Werkzeuges über das vordere Ende

All diesen Bearbeitungsvorgängen ist gemeinsam, des Werkzeugschliuens 34 hinaus kleiner ist was wie-

daß eine beträchtliche Vorschubkraft auf den Werk- derum zu einer höheren Steifigkeit der gesamten Ar-

zeugschlitten 34 ausgeübt werden muß, damit die Werk- Ordnung beiträgt Durch die Verlängerung der Führung

zeuge 44 in das Werkstück 18 eindringen. Dieser Kraft 3b/l des nahezu an das Werkstück-Zwischenbett YlA

wirkt das Werkstück 18 entgegen, so daß sie vom Werk- 55 heran wird zwar der für die Abführung der Späne zur

_:;'·.. stück 18 durch die Palette 16, das Werkstück-Zwischen- Verfügung stehende Raum geringfügig eingeschränkt;

bett 12 und das Maschinenbett 2, 24 zurück auf das es verbleibt jedoch noch zwischen den Schienen der

Werkzeug-Zwischenbett 32 übertragen wird, wodurch Führung 36Λ und außerhalb von diesen ein ausreichend

( sich der Kraftkreis schließt Da diese Kräfte relativ groß großer Raum, um einen angemessenen Spanabfluß zu

C sein können, beispielsweise 50 000 N ist es von großer eo ermöglichen.

|| Bedeutung, daß die Werkzeugmaschine eine ausrei- Bei der in F i g. 1 dargestellten herkömmlichen Werk*

'; chende Steifigkeit besitzt zeugmaschine und den in den F i g. 2—5 gezeigten Aus-

- Wie sich F i g. 1 entnehmen läßt stellt der Stapel von führungsbeispielen verläuft die Wirkungslinie des Elementen, die auf dem Maschinenbett 2 angebracht Werkzeugschlittens 34 auf der Führung 32 horizontal, sind und kus dem Werkstück-Zwischenbett 12, der Pa- 65 Dies ist jedoch nid/, funktionsnotwendig. Bei anderen lette 16 und dem Werkstück 18 bestehen, eine Säule dar, Anwendungsfällen kann die Wirkungslinie des Werkdie durch die Werkzeug*/äfte einer seitlichen Belastung zeugschlittens 34 gegenüber der Horizontalen geneigt ausgesetzt ist Die effektive Höhe dieser Säule, die der bis hinauf zu einer vertikalen Anordnung sein. Es ver-

steht sich, daß die kraftübertragende Verbindung zwischen den beiden Zwischenbetten, die in den F i g. 2—5 in horizontaler Richtung dargestellt ist, in gleicher Weise bei solchen Fällen Anwendung finden kann, bei denen die Wirkungslinien nicht horizontal sind.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist nur auf einer Seite des Maschinenbetts 2 eine Seiteneinheit 24 angeordnet Bei vielen Bearbeitungsstationen sind jedoch auf beiden Seiten des Maschinenbettes 2 je eine Seiteneinheit mit zugehörigem Werkzeugschlitten vor- ι ο handen. In diesen Fällen kann eine entsprechende kraftübertragende Verbindung zwischen dem Werkstück-Zwischenbett und beiden Werkzeug-Zwischenbetten Verwendung finden.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Transfer-Werkzeugmaschine mit mehreren Arbeitsstationen für in Paletten festgespannte Werk- s stücke, bei der jede Arbeitsstation aufweist: ein Maschinenbett mit Lagerflächen an dessen Oberseite, ein Werkstuck-Zwischenbett, das auf einer Lagerfläche des Maschinenbettes montiert ist und auf dem eine Palette festgespannt ist, ein Werkzeug-Zwischenbett, das auf einer Lagerfläche des Maschinenbettes starr und fest angebracht ist, einen mit einem Werkzeug bestückten Werkzeugschlitten, der auf dem Werkzeug-Zwischenbett gleitend, eine Bewegung in Richtung auf das Werkstück zulassend gela- gen ist, und einer kraftfibertragenden Verbindung zwischen dem Werkzeug-Zwischenbett und Werkstück-Zwischenbett, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus mehreren horizontal verlaufenden Schraubbolzen (58) besteht, die sowohl horizontal als auch veriika! voneinander beabstandet sind, und daß das Werkzeug-Zwischenben (324; 32B) und das Werkstück-Zwischenbett (12AJ einander zugewandte, von den Lagerflächen aus vertikal nach oben verlaufende Stirnflächen (52) beträchtlieher Höhe und Breite aufweisen, die von den Schraubbolzen (58) durchsetzt sind, wobei die Schraubbolzen (58) vertikal gesehen zwischen den Lagerflächen und dem Werkzeug (44) liegen.

2. Transfer-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einem zwischen die Stirnflächen (52, 54) des Werkzeug- und Werkstück-Zwischenbetts (32Λ, t2A) eingesetzten gesonderten VerbinHangselement (56) besteht, das mit dem Werkstück-Zwischenbett (12A) durch die Schraubbolzen (58) und mit dem Werkzeug-Zwischenbett (32A) durch einen zweiten Satz Schraubbolzen (58) verbunden ist (F i g. 2,3).

3. Transfer-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einer am Werkzeug-Zwischenbett (32B) einstückig angeformten Verlängerung (70) besteht, wobei sich Hie Führung (36A) für den Werkzeugschlitten (34) über die Verlängerung (70) erstreckt (F i g. 4,5).

4. Transfer-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung seitlich voneinander beabstandete Arme (60; 70) aufweist, die zwischen sich einen Freiraum für den Durchtritt von Spänen bilden. M