DE3131016A1

DE3131016A1 - Verfahren zum selbstaendigen werkstueckwechsel an einer werkzeugmaschine und dafuer geeignete vorrichtung

Info

Publication number: DE3131016A1
Application number: DE19813131016
Authority: DE
Inventors: Hans 8031 Wörthsee Gregg
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: Gleason Hurth Tooling GmbH
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1981-08-05
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE3131016C2; FR2510928B1; FR2510928A1; JPS5828450A; IT1148569B; GB2106065B; US4519733A; GB2106065A; IT8248567A0

Description

Verfahren zum selbständigen Werkstüekwecfasel an

einer Werkzeugmaschine und dafür geeignet© Vonrichtnaag

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gum selbständigem Werkstpckvrechsel an einer Werkzeugmaschine raid eisae da= für geeignete Vorrichtung.

In allen Bereichen der Fertigung besteht der Wunsch nach einer Automatisierung. Damit ist die Forderung nach einem selbständigen Werkstückweehsel fast zwangsweise gegeben. Die bekannten Einrichtungen, bei denen das bearbeitete Werkstück mit einer schwenkbarem Greif«· einrichtung aus der Spann- bzw. Bearfoeitujigsposition in der Maschine entnommen und mit einer anderen, gleichzeitig schwenkbaren Greifeinrichtung ©in neues, noch zu bearbeitendes Werkstück in die Spann- bzw«, Bearbeitumgsposition gebracht wird, sind nicht bei allen Maschinen anwendbar, weil der erforderliche Freiraum für die schwenkenden Greifeinrichtungen nicht immer zur Verfügung steht. Die Anwendung von Palettenmagazimen, wo die Werkstückzu- und -abführung von einer Maschinenseite durch die Spann- bzw. Bearbeitungsposition hindurch zur anderen Maschinenseite erfolgt,läßt sich wegen des oft vorgegebenen Werkstücktransportes an nur einer Maschinenseite nicht immer verwirklichen.

Von daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgab© zugrunde, ein Verfahren und eine dafür geeignete Vorrichtung zu entwickeln, mit dem bzw. der die an einer Seite der Maschine mit einer beliebigen Transporteinrichtung herangeführten zu bearbeitenden Werkstücke in die Spann- bzw. Bearbeitungsposition gebracht und die fertigbearbeiteten Werkstücke in entgegengesetzter Rieh-

tung zu einer an derselben Seite der Maschine befindlichen Einrichtung für den Weitertransport gebracht werden können. Dabei sollen die für die verschiedenen Zuführungs-, Rückführungs- und Greifbewegungen erforderlichen Antriebe auf ein Minimum beschränkt sein.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist und mit den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 noch vervollkommnet wird. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Verfahren erwiesen, das nach den im Anspruch k aufgezeigten Schritten abläuft und das zur Verkürzung der Werkstück-Wechselzeiten insbesondere bei zeitlich längeren Bearbeitungsvorgängen noch mit dem Merkmal des Anspruchs 5 optimiert werden kann. Zur Durchführung des Verfahrens kommt zweckmäßigerweise ein Doppelladeschieber nach dem Anspruch 6 zur Anwendung, der mit den Merkmalen des Anspruchs 7 ausgestaltet ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, alle erforderlichen Bewegungen, nämlich

- die Vorschub- bzw. Rückholbewegungen des Schlittens,

- die Schwenkbewegung der ersten Greifeinrichtung und

- die Bewegungen jeweils einer Greifsphale zum Öffnen und Schließen der beiden Greifeinrichtungen

mit nur einem Motor in Verbindung mit der Kurvensteuerung und den Anschlägen zu bewerkstelligen. Die Bewegung des entsprechenden Abschnittes der zweiten Führungsbahn wird von der zweiten Greifeinrichtung im Zuge der Vorschubbewegung bewerkstelligt. Für die Verwendung in einer Zahnradbearbeitungsmaschine ist eine Ausge-'staltung mit dem Merkmal des Anspruchs 8 sinnvoll. Mit den Merkmalen der Ansprüche 9 bis 13 werden den Bewegungsablauf vervollkommnende und die Justierung der Greifeinrichtungen erleichternde Einrichtungen aufgezeigt. Dabei ist auch für die Bewegungen der Klinke (Anspruch 10) und des entsprechenden Abschnittes der

-II-

zweiten Kurvenbahn (Anspruch 13) keiiq. gesonderter Aint erforderlich, diese Bewegungen werden vielmelir ~ron den Greif einrichtungen im Zuge der Rückholbewegu^g betieric™ stelligt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Fi= guren 1 bis 17 dargestellten AusführuBgsbeispieles ©r~ läutert* Es zeigen
Fig. 1 eine stark vereinfachte Seitenansicht einer Werkzeugmaschine mit der erfixidungsgerajaBen Vorrichtung,

Fig. 2 ,unterteilt in Fig. 2a und 2b, den Aufbau, der

erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht,

- Fig. . 3 einen Querschnitt entlang dar Linie XII-IIX In Fig. 2,

Fig. k einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV is. Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang d<ar Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 einen Querschnitt entlang d@r Linie VI-VI im Fig. 2,

Fig. 7 his 17 den Ablauf des Werkstückwechsels in mehreren Phasen.

In der Figur 1 ist stark vereinfacht eine Zahnradschabmaschine 1 als Beispiel für eine Werkzeugmaschine gezeigt, auf deren Bett 2 ein Doppelladeschieber 3 angeordnet ist. An einem Schlitten k sind eine erste und eine zweite Greifeinrichtung 5» 6 angebracht, die miteinander mit dem Schlitten-k in einer Geradführung 7 längsverschiebbar und dafür antreibbar sind. Die erste Greifeinrichtung 5 nimmt dabei ein in einer Spannposition 8 von einem Werkzeug (Schabrad 9) bearbeitetes Zahnrad bzw. Werkstück (Fertigteil) 10 auf und bringt es in eine Entladestation 11, die zweite Greifeinrichtung 6 bringt ein zu bearbeitendes Zahnrad bzw. Werkstück (Rohteil) 12 von einer Beladestation 13 in die Spannposition 8, wo es von einer nicht dargestellten Spanneinrichtung aufgenommen wird, z.B. zwischen den Spitzen zweier Reitstöcke. Da die beiden Greifeinrichtungen 5» 6 immer miteinander verschoben werden,muß das entnommene Fertigteil 10 erst noch auf die der Entladestation 11 abgewendete Seite der Spannposition 8 gebracht werden, im Sinne der Figur 1 also nach links. Beim Zurückholen des Schlittens 4 würde das Fertigteil 10 mit dem eingespannten Rohteil 12 kollidieren. Es wird deshalb unter dem Rohteil 12 hindurchgeführt. Die hierzu erforderlichen Einrichtungen sowie die Einrichtungen, um jeweils eine Greifschale der leeren ersten Greifeinrichtung 5 bei der Vorschubbewegung unter dem Fertigteil 10 und der leeren zweiten Greifeinrichtung 6 bei der Rückholbewegung unter d"em Rohteil 12 hindurchzuführen, werden im folgenden anhand der Figuren 2 bis 6 beschrieben.

Ein Träger l6 ist mittels Pratzen 17 auf dem Bett 2 befestigt. An ihm ist an einem Ende ein Motor, z.B. ein Hydromotor l8, befestigt, der auf seiner Abtriebswelle ein Kettenrad 19 trägt. Ein zweites Kettenrad 20 mit

einer Achse 23 ist am anderen Ende des Trägers 16 in einem Lagergehäuse 21 aufgenommen. Die beiden Kettenräder 191 20 sind über eine umlaufende Rollenkette 22 miteinander verbunden, die in Fig. 2a, 2b nur als s tr i clip unktierte Linie angedeutet ist. Zum Spannen der Kette 22 ist das Lagergehäuse 21 mit bekannten und deshalb nicht gezeigten Mitteln im Träger verschiebbar und feststellbar. Sowohl das obere als auch das untere Kettentrumm gleiten auf Kettenführungen 24, 25, die über Halter 26,2?

am Träger l6 angebracht sind. Am Träger l6 sind zwei die Geradführung 7 bildende Führungsstangen 30, 31 mit Haltern 32, 33 angeschraubt. Auf den Führungsstangen 30, 31 gleitet mit Lagerbuchsen 34 der Schlitten 4. Die Lagerbuchsen 34 werden mit stirnseitig am Schlitten 4 angeschraubten Deckeln 36, 37 gehalten» Über einen Mitnehmer 38« der in die Rollenkette 22 eingreift, ist der Schlitten 4 vom Motor l8 antreibbar.

Am Schlitten 4 sind die erste Greifeinrichtung 5ι ώ folgenden als Fertigteilgreifer bezeichnet, und die zweite Greifeinrichtung 6, im folgenden als Hohteilgreifer bezeichnet, angebracht. Der Fertigteilgreifer 5 ist auf einem Lagerzapfen 42 um eine Achse 43 schwenkbar» Er besteht aus einer ersten Greifschale 4θ und einer zweiten Greifschale 4l, die auswechselbar an einem ersten, einarmigen Hebel kk und einem zweiten, zweiarmigen Hebel k5 befestigt sind, die über Lagerbuchsen 46 und -scheiben 4? auf dem Lagerzapfen 42 sitzen. Eine quer zur Achse 43 gerichtete Zugfeder 48 zieht die beiden Greifschalen 40, 4l im Sinne des Schließens gegeneinander. Der dem aufzunehmenden Werkstück entsprechende Abstand zwischen den Greifschalen 4o, 4l ist an einem Anschlag 49 einstellbar. Auf der dem Träger l6 abgewendeten Seite ist am ersten Hebel 44 eine Führungsrolle 50 und am unteren Arm 52 des zweiten Hebels 45 eine

Führungsrolle 51 drehbar angebracht, auf die noch eingegangen wird.

Der Rohteilgreifer 6 besteht aus einer ersten Greifschale 55 und einer zweiten Greifschale 56, die auswechselbar an einem ersten, einarmigen Hebel 57 und einem zweiten, ebenfalls einarmigen Hebel 58 befestigt sind. Der zweite Hebel 58 ist ähnlich dem Fertigteilgreifer über Lagerbuchsen auf einem im Schlitten k aufgenommenen Zapfen um eine Achse 59 schwenkbar, der erste Hebel 57 ist in gleicher Weise auf dem zweiten Hebel 58 um eine zur Achse 59 parallele Achse 60 schwenkbar. Eine quer zur Achse 60 gerichtete Zugfeder 6l zieht die beiden Greifschalen 55» 56 im Sinne des Schließens gegeneinander. Der dem aufzunehmenden Rohteil 12 entsprechende Abstand zwischen den Greifschalen 551 56 ist mit einem Anschlag 62 einstellbar. Zwischen dem Schlitten 4 und einem nach unten gerichteten Arm 63 des Hebels 58 ist eine Zugfeder 64 gespannt, die den Rohteilgreifer 6 am ungewollten Wegkippen um die Achse 59 hindert und gegen einen Anschlag 65 am Schlitten 4 drückt. Die richtige Lage des Rohteilgreifers ist mit einer auf den Anschlag 65 wirkenden Stellschraube 66 im Hebel 58 einstellbar. Auf der dem Schlitten 4 abgewendeten Seite ist am ersten Hebel 57 eine Führungsrolle 67 und am zweiten Hebel 58 eine Führungsrolle 68 drehbar angebracht, auf die noch eingegangen wird. Alle Führungsrollen 5O,51i67₎68 liegen in einer gemeinsamen Ebene 89.

An der Oberseite des Schlittens 4 ist eine Nockenleiste 70 befestigt, in deren Nuten Nocken 71, 72 einstellbar aufgenommen sind. Diese Nocken 71» 72 arbeiten in bekannter Weise mit Ventilen 73» 74 und/oder Schaltern zusammen, die an am Träger l6 angeschraubten Haltern 75» 76 angeordnet sind.

Parallel zum Träger l6 ist mittels Pratzen 79 ein Kulissenträger 8o auf dem Bett 2 der Werkzeugmaschine I befestigt, an dem auf der dem Träger l6 zugewendeten Seite eine Führungsschiene 8l, zwei Anschläge 82, 83? vier Kulissen 84,85,86,87 und eine Klinke 88 angebracht sind. Die oberen und/oder unteren Flächen dieser Teile bilden Führungs- und Kurvenbahnen, die mit den Führungsrollen 5O,51»67»68 zusammenwirkea und deshalb in derselben Ebene 89 wie diese liegen«

Die Führungsschiene 8l bildet mit ihrer oberen Fläch© eine ebene erste Führungsbahn 90, die nur in dem dem Kettenrad 20 zugewendeten Ende etwas geneigt ist (Rampe 91)· Zwischen der Führungsschiene 8l und den Anschlägen 82, 83 sind Lücken 92, 93i deren Breite jeweils etwa dem Durchmesser der Führungsrolle 51 entspricht. Der Anschlag 82 geht in eine Rampe 94 über, die über die Lücke 92 und den Anfangsbereich der Führungsbahn 90 ragt. Der Anschlag 83 bildet mit seiner oberen Fläche eine Rampe 95» die zur Lücke 93 hin geneigt ist.

Über der Führungsschiene 8l befindet sich die Kulisse 84, die im wesentlichen gebildet ist von einem parallel zur Führungsschiene 8l verlaufenden waagerechten Bereich 95 und zwei seitlich daran anschließenden, jeweils nach oben weisenden Schenkeln 96, 971 von denen der eine (96) oben von einem waagerechten Abschnitt begrenzt ist während der andere oben in einer Spitze ausläuft.
In dem von den beiden Schenkeln 96, 97 eingeschlossenea Raum sind die Kulissen 85, 86 angeordnet, deren obere Flächen 100, 101 eine zweite Führungsbahn bilden. Die Kulisse 85 hat eine etwa rechteckige Form, wobei die obere Fläche 100 auf gleicher Höhe liegt wie der waagerechte Abschnitt 98 der Kulisse 84. Sie ist um eine an ihrem der Kulisse 86 zugewendeten Seite liegende Achse

-ι6-

102 nach oben schwenkbar. In ihrer Normallage ist sie von einer Feder 103 gegen einen nicht dargestellten einstellbaren Anschlag gezogen, die Schwenkbewegung wird von einem ebenfalls einstellbaren Anschlag 104t begrenzt. Die Kulisse 86 hat eine etwa Komma-formige Form und weist mit ihrem der Kulisse 85. abgewendeten spitz auslaufenden Ende 105 etwas nach oben. Sie ist um eine an ihrem der Kulisse 85 zugewendeten Seite liegende Achse I06 nach unten schwenkbar. In ihrer Normallage ist sie von einer Feder 107 gegen einen nicht dargestellten einstellbaren Anschlag gezogen.

Unterhalb des Schenkels 97 ist die Kulisse 87 angeordnet, die an ihrer Unterseite eine Führungsbahn 109 aufweist.

Etwa oberhalb des Anschlags 82 ist die Klinke 88 angebracht, die um eine Achse 110 schwenkbar ist. In ihrer Normallage ist sie von einer Feder 111 gegen einen einstellbaren Anschlag gezogen und weist oben eine waagerechte Stützfläche 112 auf.

Seitlich am Kulissenträger 80 ist ein zweiarmiger Hebel 115 an einem Bolzen il4l· schwenkbar aufgenommen. An seinem kürzeren Hebelarm ist an einem den Kulissenträger 80 und die Führungsschiene 8l untergreifenden Steg HO eine waagerechte Platte 117 angebracht. Sein längerer Hebelarm betätigt bei einer Schwenkbewegung des Hebels 115 ein auf den Antriebsmotor l8 einwirkendes Organ, z.B. einen Schalter II8.

In der Ausgangslage, wie sie in Fig. 2a und 2b dargestellt ist, befindet sich der Schlitten k in seiner rechten Endposition. Der Fertigteilgreifer 5 steht dabei in der Entladestation 11. Seine Führungsrolle 50 liegt auf der Stützfläche 112 auf, seine Führungsrolle 51 liegt am Anschlag 82 an. Damit er nicht in Richtung

zum Roliteilgreifer 6 wegkippen kann ist am Schlitten. 4 ein Anschlag 53 angebracht, an dem der Hebel 45 mit seinem oberen Arm anliegt. Der Anschlag 53 ist als einstellbarer Exzenter ausgebildet, damit der Fertigteilgreifer 5 in die für die Entladestation 11 richtige Stellung eingerichtet werden kann. Der Rohteilgreifer steht in der Beladestation 13t wo ihm von einer bekannten, nicht dargestellten Übergabevorrichtung von oben ein Rohteil 12 zugeführt wurde. Er wird von der Feder 6k und dem Anschlag 65 in der richtigen Stellung gehalten. Im Arbeitsraum der Maschine ist ein Werkstück 10 in der Spannposition 8 aufgenommen, wo es vom Werkzeug 9 bearbeitet wird.
Der Ablauf des Werkstückwechsels ist in den Figuren 7 bis 17 gezeigt, wobei nur die für diesen Vorgang wesentlichen Teile dargestellt sind und insbesondere die beiden Greifer 5» 6 stark schematisiert sind.

Sobald der Bearbeitungsvorgang beendet ist oder - insbesondere bei längeren Bearbeitungsvorgängen - schon vorher wird der Schlitten k vom Motor l8 mittels der Kette 22 in einer Vorschubbewegung in Pfeilrichtung 120 zur Spannposition 8 bewegt. Wenn die Führungsrolle 50 die Stützfläche 112 verlassen hat übernimmt die Führungsrolle 51 auf der Führungsbahn 90 das Abstützen des Fertigteilgreifers 5 (Fig. 7).

Wenn die Führungsrolle 50 am Schenkel 96 der Kulisse Sk anliegt, wird sie bei Fortsetzung der Vorschubbewegung gegen die Kraft der Feder kB nach unten gedrückt und damit die Greifschale ko im Sinne des Öffnens des Fertigteilgreifers 5 bewegt (Fig.8). Dabei verhindert die auf der Führungsbahn 90 aufliegende Führungsrolle 50, daß der ganze Fertigteilgreifer um die Achse 43 geschwenkt wird.

Im weiteren Verlauf der Vorschubbewegung, wenn die Führungsrolle 50 am waagerechten Bereich 95 der Kulisse 8k anliegt (Fig.9) wird die Greifschale kO unter dem Werkstück 10 hindurchgeführt und anschließend, wenn die Führungsrolle 50 am Schenkel 97 der Kulisse 84 wieder nach oben geht (Fig.10), im Sinne des Schließens des Fertigteilgreifers 5 bewegt. Das Anliegen der Führungsrolle 50 am Schenkel 97 und die Schließbewegung werden von der Feder 48 bewirkt.

Wenn der Bearbeitungsvorgang noch nicht beendet ist, wird die Vorschubbewegung vor Beendigung des Schließvorganges gestoppt bis zum Ende der Bearbeitung und erst dann wieder eingeschaltet, um den Schließvorgang zu beenden· Ist der Bearbeitungsvorgang schon vorher beendet, wird die Vorschubbewegung bis zur Beendigung des Schließvorganges fortgesetzt. Am Ende des Schließvorganges oder unmittelbar davor wird die Vorschubbewegung - ggf. abermals - gestoppt. Die Spanneinrichtung gibt das bisher von ihr aufgenommene Werkstück bzw. Fertigteil 10 frei. Für das Stoppen der Vorschubbewegung sind auf der Nockenleiste 70 die Nocken 71» 72 so gesetzt, daß sie beim Erreichen der Stoppstellen auf ein Ventil 73» 74 oder einen Schalter wirken, der die Unterbrechung der Vorschubbewegung bewirkt. Das Fortsetzen der Vor-Schubbewegung wird entweder von einem Zeitglied oder von der Ablaufsteuerung der Maschine veranlaßt. Nockengesteuerte Ventile können an bestimmten Stellen des Vorschubweges auch eine Verzögerung der Vorschubbewegung veranlassen, z.B. wenn die Führungsrolle 50 auf die Kulisse 84 trifft.

Nach der Freigabe des Fertigteiles 10 durch die Spanneinrichtung wird die Vorschubbewegung wieder fortgesetzt. Dabei kommt die Führungsrolle 51 auf die Rampe 91 der Führungsschiene und schließlich an den Anschlag 83, wodurch eine Kippbewegung des ganzen Fertigteil-

greifers eingeleitet wird, da die Führungsrolle 50 nicht mehr unterstützt ist (Fig.11).

Inzwischen ist der Rohteilgreifer 6 in die Nähe der Spannposition 8 gekommen. Seine Führungsrollen 6?_s 68 liegen auf der Führungsbahn 100, 101 auf, wobei die Führungsrolle 68 die Kulisse 86 nach unten drückt (Fig.11). Im weiteren Verlauf der Vorschubbewegung kann der Fall eintreten, daß das Rohteil 12 mit dem Werkzeug 9 vor Erreichen der Spannposition in eine Zahn-vor-Zahn-Stellung kommt,, d.h. daß das Werkzeug 9 die weitere Vorschubbewegung und damit das Erreichen der Spannposition verhindert. Die Kulisse 86, auf der jetzt beide Führungsrollen 67> 68 aufliegen, schwenkt unter dem auf sie einwirkenden Druck weiter nach unten (Fig.12) und ermöglicht eine Schwenkbewegung des Rohteijgreifers 6 um die Achse 59» wobei die Stellschraube 66 Tom Anschlag 65 abhebt. Dabei drückt der Arm 63 auf die Platte 117? was ein Hochschwenken des langen Hebelarmes des Hebels II5 zur Folge hat, der den Schalter II8 betätigt. Dieser Schalter bewirkt zunächst eine Umkehr der Vorschubrichtung, bis das Rohteil 12 und das Werkzeug 9 voneinander getrennt sind, und schließlich wieder das Umschalten in die ursprüngliche Vorschubrichtung 120. Da die Berührung zwischen Rohteil 12 und Werkzeug 9 ein Verdrehen eines der beiden Teile zur Folge hat, wird beim zweiten Anfahren der Spannposition 8 in der Regel ein ordnungsgemäßer Zahneingriff zwischen Rohteil 12 und Werkzeug 9 erreicht. Ggf. wird die zweimalige Bewegungsumkehr wiederholt, Wenn bei der Zahn-vor-Zahn-Stellung das Werkzeug 9 auf das Rohteil 12 drückt, liegt die Führungsrolle 68 am Schenkel 97 der Kulisse 84 an. Dadurch wird ein ungewolltes Öffnen des Rohteilgreifers verhindert.

Wenn das Rohteil 12 die Spannposition 8 erreicht hat, wird der Vorschub abgeschaltet und das Rphteil 12 wird von der Spanneinrichtung aufgenommen. Die Führungsrolle

68 steht jetzt unmittelbar neben der Spitze 105 der Kulisse 86, die unter der Einwirkung der Feder 107 wieder ihre Normallage eingenommen hat (Fig.13)· Der Fertigteilgreifer 5 hat seine Schwenkbewegung mittlerweile soweit fortgesetzt, bis die Führungsrolle 50 auf der Rampe 9k aufliegt.

Jetzt erfolgt eine Rückholbewegung des Schlittens k in Pfeilrichtung 121. Die Führungsrolle 68 des Rohteilgreifers wird von der Spitze 105 nach unten abgewiesen, wo sie an einer von der Kulisse 86 gebildeten Kurvenbahn 108 anliegt und die Greifschale 55 im Sinne des Öffnens bewegt. Die Greifschale 55 wird unter dem jetzt in der Spannposition 8 befindlichen Rohteil 12 hindurchgeführt (Fig.l4). Der Fertigteilgreifer 5 hat inzwischen eine Position erreicht, wo die Führungsrolle 50 die Rampe 9^ verlassen hat. Um zu verhindern, daß sie in die Lücke 93 rutscht und der Greifer 5 eine unkontrollierte Schwenkbewegung um die Achse 4 3 ausführt, ist die Kulisse 87 vorgesehen, an deren Führungsbahn die Führungsrolle 51 anliegt, bis die Führungsrolle 50 die Führungsbahn 90 erreicht.

Im weiteren Verlauf der Rückholbewegung drückt die Führungsrolle 68 unter Einwirkung der Feder 6l die Kulisse 85 gegen die geringere Kraft der Feder 103 nach oben, folgt der Fläche 99 und ermöglicht so das Schließen des Rohteilgreifers 6 (Fig.15). Der Fertigteilgreifer 5 liegt mit der Führungsrolle 50 auf der Führungsbahn 90 auf und wird so unter dem Rohteil 12 hindurchgeführt.

Die Rückholbewegung in Pfeilrichtung 121 wird mit geschlossenera Rohteilgreifer 6 fortgesetzt. Wenn die Führungsrolle 51 die Rampe 9^t am Anschlag 82 erreicht (Fig.l6) beginnt das Aufrichten des Fertigteilgreifers. Die Rolle 51 wird die Rampe 9^t entlanggeführt und taucht in die Lücke 92 ein. Mit zunehmendem Annähern des Schlittens k an die Ausgangsposition wird der Fertigteilgreifer

5 immer weiter aufgerichtet, die Rolle 51 kommt wieder aus der Lücke 92, liegt aber am Anschlag 82 auch weiterhin an. Schließlich drückt die Führungsrolle 50 die Klinke 88 gegen die Kraft ihrer Feder 111 beiseite» Unmittelbar danach ist das Aufrichten des Fertigteilgreifers 5 beendet, die Klinke schnappt in ihre Ruhe stellung, wobei die Rolle 50 auf der Stützfläche 112 zur Auflage kommt, der Schlitten 4 befindet sich xfieder in seiner Ausgangsposition, die Rückholbewegung wird abgeschaltet (Fig.17). Das Fertigteil 10 wird mit einer bekannten, nicht dargestellten Ausschubeinrichtung in axialer Richtung aus dem Fertigteilgreifer 5 entfernt.

Begriffsliste	38	Mitnehmer
1 Werkzeugmaschine	39
2 Bett	4o	erste Greifschale
3 Doppelladeschieber	41	zweite "
4 Schlitten	42	Lagerzapfen
5 erste Greifeinrichtung	43	Achse
6 zweite "	44	erster Hebel
7 Geradführung	45	zweiter Hebel
8 Spannposition	46	Lagerbuchse
9 Werkzeug	47	Lagers ch e ib e
10 Werkstück (Fertigteil)	48	Zugfeder
11 Entladestation	49	Anschlag
12 Rohteil	50	Führungsrolle
13 Beladestation 14	52	unterer Arm
15	53	Anschlag
l6 Träger	54
17 Pratze	55	erste Greifschale
18 Motor	56 57 58 59	zweite " erster Hebel zweiter Hebel
19 ) Kettenrad 21 Lagergehäuse 22 Kette	6o>	Achse
23 Achse	ι Ή CM ι 1,O VO	Zugfeder Anschlag
24 ₂_) Führung	63 64	Arm Zugfeder
26 _2?) Halter	65	Anschlag
28	66 67 68>	Stellschraube Führungsrolle
29 30 ) Führungsstange	69 70 71	Nockenleiste
32 ₃₃) Halter 34 Lagerbuchse		Nocken
35	73 „,.)	Ventil
36 __) Deckel

	β · μ m «	Halter	Klinke	«-»r~-- "■ " οι 01 nie;
		Ebene	- ;:::"::: O I O I U I D
75 76'		Führungsbahn	Il4 BolS02i 115 HebeJ.
77	Pratze	Rampe	116 Steg
78	Kulissenträger	Lücke	117 Platte
79	Führungsschiene	Rampe	118 Schalter
8ο	Anschlag	Bereich von 84	119
8l		Schenkel	120 Vorschubbewegung
82 83>	85' og)Kulisse	waagerechte Begrenzung	121 Rüclsholfoewegung
84	87'	untere Fläche von 85
88	obere » » 85
89	11 11 11 86
90	Achse
91	Feder
92 ₉₃)	Anschlag
94	Spitze
95	Achse
96 97>	Feder
98	Kurvenbahn
99	Führungsbahn
100	Achse
101	Feder
102	Stützfläche
103
104
105
ιο6
107
108
109
110
111
112
113

Claims

Patentanspruch©

1.1

1.2

20

1-3

25

30

Verfahren zum selbständigen Iferkstückwechsel am einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet₈ daß

eine erste und eine zweite Greifeinrichtung (5»&)? die jeweils im Sinne.des Greifens und Freigeberas relativ zueinander bewegliche Greifschalen (4O,4ij 55»56) aufweisen und die relativ zueisiarcler schwenkbar an einem eine geradlinige Vorschub- und Rückholbewegung ausführenden Schlitten (4) im Sinne der Bewegung hintereinander angeordnet sind, von einer Ent- bzw. Beladestation (11,13) in den Arbeitsraura der Werkzeugmaschine (l) geschoben und wieder zurückgezogen werden, wobei

die anfangs unbeladene erste Gr©ifeinrichtung (5) während der Vorschubbewegung des Schlittens (4) die Entnahme eines fertigbearbeiteteB Werkstücks (Fertigt eil 10) aus seiner Spannposition (8) im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine und während der Rückholbewegung des Schlittens (4) den Transport des Fertigteils (lO) zur Entladestation (ll) übernimmt und dabei unter der Spannposition (8) hindurchgeführt wird, und wobei

die mit einem zu bearbeitenden Werkstück (Rohteil 12) beladene zweite Greifeinrichtung (6) während der Vorschubbewegung des Schlittens (4) den Transport des Rohteils (12) von der Beladestation (13) zur Spannposition (8) im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine übernimmt, das Rohteil (12) dort abgibt und während der Rückholbewegung des Schlittens (4) unbeladen ist.

^:..^: 1 313101a

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Greifschalen (40,4l;55156) im Sinne des Greifens und Freigebens und das Schwenken der ersten Greifeinrichtung (5) ausschließlich über Kulissen (84-87) und Führungsbahnen (8l,109) gesteuert wird, die während der Vorschub- und Rückholbewegung des Schlittens (4) mit an den Greifeinrichtungen (5»6) angebrachten Führungsrollen (50,51;67t68) zusammenwirken.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Greifschalen (40,4lj55i56) und das Schwenken der ersten Greifeinrichtung (5) in einer einzigen Ebene erfolgen, zu der die Bewegung des Schlittens (4) parallel verläuft.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3i gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: 4.1. während in der Spannposition (8) der Werkzeugmaschine ein Werkstück bearbeitet wird, steht der Schlitten (4) mit den beiden Greifeinrichtungen (5i6) in seiner Ausgangsposition; dabei befindet sich die erste Greifeinrichtung (5) unbeladen in der Entladestation (11) und die zweite Greifeinrichtung (6) in der Beladestation (13), wo ihr mittels einer bekannten Einrichtung, z.B. einer · Übergabevorrichtung, ein Rohteil (12) zugeführt wurde;

4.2 wenn die Bearbeitung des Werkstücks (Fertigteil) beendet ist, führt der Schlitten (4) mit den beiden Greifeinrichtungen (5,6) eine Vorschubbewegung in Richtung zur Spannposition (8) aus;

4.3 dabei wird die der Spannposition (8) zugewendete Greifschale (4o) der ersten Greifeinrichtung (5) im Sinne des Öffnens der Greifeinrichtung (5) bewegt, sie unterfährt das in der Spannposition (8)

befindliche Fertigteil (ΙΟ) und wird sodanxs. Sinne des Schließens der Greifeinrichtung bewegt;

4.4 sobald die andere Greifschale (4l) der

Greifeinrichtung (5) das Fertigteil (iO) erreicht hat, ist die Schließbewegung beendet* das* Vprschub wird unterbrochen, das Fertigteil (10) wird von der Spanneinrichtung freigegeben und - bei Fortsetzung der bisherigen. Vorschubbewegung des Schlittens (4) - aus der Spasampositioa (8) gebracht, wobei die erste Greifeinrichtung (5) eine Schwenkbewegung von der Spaimposition (8). weg ausführt}

4.5 die zweite Greifeinrichtung (6) erreicht die

Spannposition (8), die Vorschubbewegung des Schlittens (4) wird beendet, das herangeführte Rollteil (12) wird von der Spanneinrichtung (8) aufgenommen!

4.6 der Schlitten (4) mit den beiden Greifeinrichtungen (5,6) führt eine Rückholbewegung zur Ausgangsposition aus;

4.7 dabei wird die der ersten Greifeinrichtung (5) zugewendete Greifschale (.55) der zweiten Greifeinrichtung (6) im Sinne des Öffnens der zweiten Greifeinrichtung (6) bewegt, sie unterfährt das in der Spannposition (8) befindliche Rohteil (12) und wird sodann im Sinne des Schließens der zweiten Greifeinrichtung (6) bewegt;

4.8 währenddessen wird die weggeschwenkte erste Greifeinrichtung (5) mit dem von ihr aufgenommenen Fertigteil (IO) unter dem in der Spannposition (8) befindlichen Rohteil (12) hindurchgeführt und sodann wieder in ihre ursprüngliche Lage am Schlitten (4) geschwenkt;

4.9 der Schlitten (4) erreicht seine Ausgangsposition, die Rückholbewegung des Schlittens (4) wird beendet;

4.10 des Fertigteil (10) wird mittels einer bekannten Einrichtung, z.B. einer Ausschubeinrichtung, aus der ersten Greifeinrichtung (5) entnommen und der zweiten Greifeinrichtung (6) wird mittels der anderen bekannten Einrichtung ein neues Rohteil zugeführt.

10- 5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung des Schlittens (4) in Richtung zur Spannposition (8) bereits während der Bearbeitung des Werkstücks (Fertigteil 10) beginnt und nach dem Unterfahren der Spannposition (8) durch die Greifschale (4o) vor Beendigung des Schließvorganges so lange unterbrochen wird, bis die Bearbeitung des Werkstücks (10) beendet ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 51 gekennzeichnet durch seine Ausführung als elektrisch oder hydraulisch angetriebener Doppelladeschieber mit kurvengesteuerten Greiferfunktionen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau:

7·1 an einem von außen in den Arbeitsraum einer Werkzeugmaschine führenden Träger (l6) ist ein Schlitten (4) in einer Längsführung (24,25) mittels einer von einem Antriebsmotor (l8) angetriebenen Kette (22) hin- und herbewegbar;

7.2 am Schlitten (4) sind eine erste Greifeinrichtung (5) und eine zweite Greifeinrichtung (6) angeordnet, wobei die erste Greifeinrichtung (5) um eine

quer zur Längsführung gerichtete Achse schwenkbar aufgenommen ist;
7«3 jede Greifeinrichtung (5,6) weist zwei Greii'schalen (4o,4l;55,56) auf, von denen jexireils ein© (4o, ■ 55) unabhängig von der anderen Greifeinrichtung ±m Sinne des Öffnens und Schließend der jeweiliges! Greifeinrichtung bewegbar ist;

7.4 eine erste Kurvenbahn (96,95,97)« ^di® bei der Vorschubbewegung des Schlittens (4) mit einer an. der bewegbaren Greifschale (4θ) der ersten Greifeinrichtung (5) angebrachten Führungsrolle (50) zusammenwirkt, bewirkt das Öffnen und - in Verbindw&g mit einer Feder (48) zwischen den beiden Greif= schalen (40,4l) - das Schließen der ersten Greifeinrichtung;

7·5 eine erste Führungsbahn (90), auf der sich bei dar Vorschub- und bei der Rückholbewegung des Schiit» tens (4) die erste Greifeinrichtung (5) über eine an einem unteren Hebelarm (52) angeordnete Führungsrolle (51) abstützt, besitzt an ihren Enden. Anschläge (49i53)> an denen die Führungsrolle (50) zur Anlage kommt und über den Hebelarm (52) bei fortgesetzter Bewegung des Schlittens (4) ein Schwenken der ersten Greifeinrichtung (5) bewirkt; 7.6 eine zweite Führungsbahn (100,101), auf der sich bei der Vorschubbewegung des Schlittens (4) zwei Führungsrollen (67,68) abstützen, von denen die erste (67) an der bewegbaren Greifschale (55) «nd die zweite (68) an der festen Greifschale (56) der zweiten Greifeinrichtung (6) angebracht ist, hat einen von der ersten Führungsrolle (67) bei der Vorschubbewegung des Schlittens (4) gegen die Kraft einer Feder (103) wegdrückbaren Abschnitt (IQl)₉ der die erste Führungsrolle (67) bei der Rückholbewegung abweist;

7·7 eine zweite Kurvenbahn (ΐθ8,1Ο9), die bei der Rückholbewegung des Schlittens (k) mit der an der . bewegbaren Greifschale (55) der zweiten Greifeinrichtung (6) angebrachten, von dem federnd wegdrückbaren Abschnitt (lOl) der zweiten Führungsbahn abgewiesenen Führungsrolle (67) zusammenwirkt, bewirkt das Öffnen und - in Verbindung mit einer Feder (6l) zwischen den beiden Greifschalen (55i56) - das Schließen der zweiten Greifeinrichtung (6).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Verwendung in einer Zahnradbearbeitungsmaschine, wobei das Rohteil ein vorverzahntes Zahnrad ist, das in der Spannposition mit einem zahnradartigen Werkzeug in Zahneingriff gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Greifeinrichtung (6) um eine außerhalb der Drehachse (60) der bewegbaren Greifschale (55) liegende Achse (59) schwenkbar ist und so beim Auftreffen eines Werkstückzahnes auf einen Werkzeugzahn (Kopf-an-Kopf-Stellung) gegen die Kraft einer zwischen dem Schlitten (k) und der Greifeinrichtung (6) angeordneten Feder (6k) sowie unter Auslenkung der zweiten Führungsbahn (lOl) nach unten ausweicht, wobei eine auf den Antriebsmotor (l8) einwirkende Vorrichtung (Schalter II8) betätigt wird, die zunächst eine Umkehr der Vorschubrichtung und dann einen erneuten Vorschub in Richtung auf das Werkzeug (9) bewirkt .

9· Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Führungsbahn (90) und den beiden Anschlägen (62,65) jeweils eine Aussparung (92,93) vorgesehen ist, deren Breite etwa

-7-

dem Durchmesser der an dem unteres Hebelarm (52) der an der ersten Greifeinrichtung (5) befindlichem Führungsrolle (51) entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9_S dadurch gekennzeichnet, daß sich die schwenkbare erste Greifeinrichtung (5) in der Entladepositiom sim©r~ .seits über die feste Greifschale (kl) auf einem mit dem Schlitten verbundenen Anschlag (53) una andererseits über die Führungsrolle (50) der be= wegbaren Greifschale (4o) auf einer Klinke (88) abstützt, die von der Führungsrolle (50) bei der Rückholbewegung gegen die Kraft einer Feder (111) weggedrückt und - wenn die Greifeinrichtung (5) die Entladeposition (ll) erreicht hat - von der Feder (ill) unter die Führungsrolle (50) gsaogea wird.

He Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich, die schwenkbare erste Greifeinrichtung (5) während der geradlinigen Vorschubbewegung über die feste Greifschale (kl) auf dem mit dem Schlitten (k) verbundenen Anschlag (53) und/oder über die Führungsrolle (51) auf der ersten Führungsbahn (90) abstützt«,

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß der mit dem Schlitten (k) verbundene Anschlag (53) als einstellbarer Exzenter ausgebildet ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kurvenbahn (1O8,1O9) einem von der ersten Führungsrolle (67) bei der Rückholbewegung des Schlittens (4) gegen die Kraft einer Feder (103) wegdrückbaren, die Sehließbewegung der

zweiten Greifeinrichtung (6) beeinflussenden Abschnitt (109) hat.

lA. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß atxf dem Schlitten (4) eine Nockenleiste (70) roi* einstellbaren Nocken (71»72) angeordnet ist, die während der Vorschub- bzw. Rückbewegung nacheinander auf am Träger (l6) angeordnete, die Geschwindigkeit beeinflussende bzw. die Vorschubrichtung umsteuernde Einrichtungen (z.B. Schalter und/oder Ventile 73»7^) einwirken.