DE3409682A1

DE3409682A1 - Verfahren zum betreiben einer drehmaschine sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3409682A1
Application number: DE19843409682
Authority: DE
Inventors: Winfried 6301 Pohlheim Dutenhöfer
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1985-09-19

Description

Verfahren zum Betreiben einer Drehmaschine sowie
Vorrichtung zu seiner Durchführung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Drehmaschine, welche einen Werkstückwechsler und einen Werkzeugwechsler hat. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche einen Werkstückwechsler zum automatischen Wechseln der Werkstücke hat.
Sowohl das automatische Wechseln von Werkstücken als auch von Werkzeugen ist seit langem bekannt. Es sind deshalb zahlreiche Wechsler unterschiedlicher Konstruktion entwickelt worden, mit denen sich ein Werkzeugwechsel oder Werkstückwechsel automatisch durchführen läßt. Da während des Wechselns der Werkstücke und/oder Werkzeuge die Drehmaschine stillstehen muß, ist man bestrebt, diese Arbeiten möglichst schnell auszuführen. Fortschritte hinsichtlich der Schnelligkeit des Wechsels von Werkstücken und Werkzeugen wurden in letzter Zeit kaum noch erzielt, weil der erforderliche Bewegungsablauf für das Ein- und Ausfahren sowohl des Werkstückwechslers als auch des Werkzeugwechslers bereits sehr weitgehend optimiert sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Betreiben einer Drehmaschine derart zu gestalten, daß in möglichst kurzer Zeit sowohl ein Werkzeug als auch ein Werkstück gewechselt werden können. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während eines Maschinenstillstandes der Werkzeugwechsler und der Werkstückwechsler gleichzeitig in die Drehmaschine gefahren und anschließend die Werkstücke und die Werkzeuge gewechselt werden.
Dadurch, daß beide Wechsler gleichzeitig in die Drehmaschine gefahren werden, verkürzt sich die erforderliche Zeit zum Wechseln eines Werkstückes und eines Werkzeuges im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen, bei denen immer erst der eine und dann der andere Wechsler in die Drehmaschine einfahren muß, ganz erheblich. Die Stillstandszeiten der Drehmaschine werden deshalb dank der Erfindung drastisch reduziert.
Vorteilhaft ist es, wenn der Werkzeughalter zum Werkzeugwechsel in eine solche Position verfahren wird, in der ein Werkzeugwechsel mit einem Werkzeugwechsler erfolgen kann, der gemeinsam mit dem Werkstückwechsler an einem in die Drehmaschine einfahrbaren Halter befestigt ist.
Bei dieser Verfahrensweise spart man Zeiten ein, die anderenfalls notwendig wären, um mit dem Werkzeugwechsler zum Werkzeughalter zu fahren.
Ein Werkzeugwechsler muß die Werkzeuge mit sehr genauer Präzision in die vorgesehenen Werkzeugaufnahmen bewegen können. Häufig treten hierbei Schwierigkeiten auf, wenn der Werkzeugwechsler an einem relativ langen Ausleger befestigt ist. Oftmals ergeben sich auch Schwierigkeiten dadurch, daß der Werkzeugwechsler zum Schwingen neigt.
Solche Probleme können jedoch auf einfache Weise vermieden werden, wenn der Werkstückgreifer während des Wechselns der Werkzeuge am noch eingespannten Werkstück festgespannt wird. Der Werkzeugwechsler kann sich dann mit seinem freien Ende nahe des Werkzeugs am noch eingespannten Werkstück festhalten. Da das Werkstück beim Wechseln eines Werkzeugs bereits bearbeitet ist, kann an ihm der Werkzeugwechsler sehr genau positioniert werden.
Die zweitgenannte Aufgabe, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkstückwechsler gemeinsam mit einem Werkzeugwechsler an einem in die Drehmaschine einfahrbaren Halter angebracht ist. Diese Ausführungsform ist konstruktiv besonders einfach.
Günstig ist es auch, wenn der Halter an einem oberhalb der Drehmaschine verfahrbar angeordneten Parallelogrammgestänge angelenkt ist. Der Halter kann dann durch eine einfache Schwenkbewegung in stets gleicher Ausrichtung in die Drehmaschine fahren. Eine solche Schwenkbewegung kann wesentlich schneller erfolgen als ein geradliniger Hub eines Stößels mit einem vergleichbaren Wechsler.
Der vorhandene Platz in einer Drehmaschine wird vom Werkstückwechsler gut genutzt, wenn er zwei in einem spitzen Winkel zueinander stehende, um eine horizontale Achse schwenkbare Werkstückgreifer hat. Außerdem erfolgt mit ihm der Werkstückwechsel besonders rasch, weil nach dem Aufnehmen des Fertigteils nur ein kurzer Schwenkweg notwendig ist, um das Rohteil in eine fluchtende Stellung zur Drehachse zu bringen.
Auch der Werkzeuggreifer hat vorteilhafterweise zwei Werkzeuggreifer, welche an einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Greiferkopf einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Um sowohl Werkzeuge an einem nach rechts als auch einem nach links weisenden Trommelwerkzeughalter wechseln zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Greiferkopf um eine senkrechte Achse schwenkbar am Halter befestigt ist.
Wenn der Werkzeugwechsler mittels einer Kreuzschlittenführung am Halter befestigt ist, dann kann er Werkzeuge in zwei Koordinatenrichtungen bewegen und dadurch in die Werkzeugaufnahmen schieben.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Drehmaschine mit einer solchen Vorrichtung in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht von vorn auf eine Frontdrehmaschine mit einer erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung zum Werkstück- und Werkzeugwechsel, Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig.l.
Die Figur 1 zeigt eine als Frontdrehmaschine ausgebildete, zweispindlige Drehmaschine 1, welche zwei Spannfutter 2, 3 hat. Jedem der beiden Spannfutter 2, 3 ist ein als Trommelwerkzeughalter ausgebildeter Werkzeughalter 4, 5 zugeordnet. Im in der Zeichnung gesehen linken Werkzeughalter 4 ist ein Werkzeug 6 dargestellt, welches in einer Werkzeugaufnahme 7 sitzt.
Ein Portal 8 greift über die gesamte Drehmaschine 1. Dieses Portal 8 hat zwei parallel zueinander verlaufende Schienen 9, 10, auf denen jeweils ein Wechsler 11, 12 verfahrbar angeordnet ist. Dem in der Figur 1 gesehen linken Wechsler 11 werden Werkstücke, beispielsweise 13 auf einer Rinne 14 zugeführt. Diese Werkstücke 13 werden zunächst im Spannfutter 2 bearbeitet, dann auf nicht dargestellte Weise zum Spannfutter 3 transportiert und dort fertigbearbeitet und anschließend vom Wechsler 12 auf eine Rinne 15 abgelegt, auf der sie weiterrollen.
Vor der Drehmaschine 1 ist in Figur 1 noch ein Späneförderer 16 dargestellt, dessen Anordnung und Gestaltung für die Erfindung jedoch ohne Bedeutung ist.
Die Wechsler 11 und 12 sind übereinstimmend gestaltet.
Unter Bezugnahme auf die Figur 2 wird deshalb nur der Wechsler 12 näher beschrieben. Dieser hat einen Halter 17, der mittels eines Parallelogrammgestänges 18 an einer Laufkatze 19 befestigt ist. Mittels eines Hubzylinders 20 kann das Parallelogrammgestänge 18 derart verschwenkt werden, daß sich der Halter 17 in stets gleicher Ausrichtung aus der dargestellten Position im Arbeitsraum der Drehmaschine 1 innerhalb ihres Späneschutze 21 in eine obere Ruheposition außerhalb des Späneschutzes 21 bewegt.
Für die Erfindung wesentlich ist, daß am Halter 17 sowohl ein Werkstückwechsler 22 als auch ein Werkzeugwechsler 23 angeordnet sind. Zu erkennen ist, daß der Werkstückwechsler 22 zwei in einem spitzen Winkel zueinander stehende Werkstückgreifer 24, 25 hat, die gemeinsam um eine horizontale Achse 26 verschwenkt werden können.
Der Werkzeugwechsler 23 hat einen Greiferkopf 27, welcher ebenfalls um eine horizontale Achse 28 schwenkbar ist. Am Greiferkopf 27 sind zwei Werkzeuggreifer 29, 30 einander gegenüberliegend angeordnet, was in Figur 1 beim rechten Wechsler 12 zu erkennen ist. Beim in Figur 1 zu sehenden linken Wechsler 11 vermag man einen Werkzeuggreifer 31 zu erkennen.
Der Greiferkopf 27 ist an einem um eine senkrechte Achse 32 schwenkbaren Arm 33 befestigt. Dieser Arm ist in zwei Koordinatenrichtungen verfahrbar über eine Kreuzschlittenführung 34 mit dem Wechsler 12 verbunden.
Zum Werkstück- und Werkzeugwechsel fahren die beiden Wechsler 11, 12 aus ihrer Ruheposition oberhalb der Drehmaschine 1 in den Arbeitsraum der Drehmaschine 1 hinein bis in die gezeigte Position. Im Werkstückgreifer 24 befindet sich ein Werkstück 13 . Ebenfalls ist in einem der Werkzeuggreifer 29, 30 ein Werkzeug gehalten. Sobald sich die Wechsler 11 und 12 in Arbeitsposition befinden, greifen die freien Werkstückgreifer 25 über das jeweilige, noch im Spannfutter 2, 3 eingespannte Fertigteil. Dadurch werden die Wechsler an ihren freien Enden sicher und fest gehalten. Anschließend kann der Werkzeugwechsel mit hoher Präzision erfolgen, wobei je nachdem, wie die Werkzeugaufnahmen gestaltet sind, die erforderlichen Bewegungen entweder durch die Kreuzschlittenführungen 34 oder durch Verfahren der Werkzeughalter 4, 5 ausgeführt werden.
Nach dem Werkzeugwechsel werden die Werkstücke in den Spannfuttern 2, 3 entspannt und durch eine Schwenkbewegung um die Achsen 26 von den Spannfuttern 2, 3 weg bewegt, bis daß das jeweilige Rohteil 13 zum Spannfutter 2, 3 gelangt und gespannt werden kann.
Durch Druckbeaufschlagung des Hubzylinders 20 werden als letztes die Wechsler 11 und 12 wieder nach oben aus dem Arbeitsraum der Drehmaschine 1 hinaus bewegt.
Auflistung der verwendeten Bezugszeichen 1 Drehmaschine 2 Spannfutter 3 Spannfutter 4 Werkzeughalter 5 Werkzeughalter 6 Werkzeug 7 Werkzeugaufnahme 8 Portal 9 Schiene 10 Schiene 11 Wechsler 12 Wechser 13 Werkstück 14 Rinne 15 Rinne 16 Späneförderer 17 Halter 18 Parallelogrammgestänge 19 Laufkatze 20 Hubzylinder 21 Späneschutz 22 Werkstückwechsler 23 Werkstückwechsler 24 Werkstückgreifer 25 Werkstückgreifer 26 Achse 27 Greiferkopf 28 Achse 29 Werkzeuggreifer 30 Werkzeuggreifer 31 Werkzeuggreifer 32 Achse 33 Arm 34 Kreuzschlittenführung

Claims

Ansprüche Verfahren zum Betreiben einer Drehmaschine, welche einen Werkstückwechsler und einen Werkzeugwechsler hat, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Maschinenstillstandes der Werkzeugwechsler und der Werkstückwechsler gleichzeitig in die Drehmaschine gefahren und anschliessend die Werkstücke und die Werkzeuge gewechselt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter zum Werkzeugwechsel in eine solche Position verfahren wird, in der ein Werkzeugwechsel mit einem Werkzeugwechsler erfolgen kann, der gemeinsam mit dem Werkstückwechsler an einem in die Drehmaschine einfahrbaren Halter befestigt ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückgreifer während des Wechselns der Werkzeuge am noch eingespannten Werkstück festgespannt wird.
4. Vorrichtung für eine Drehmaschine, welche einen Werkstückwechsler zum automatischen Wechseln der Werkstücke hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückwechsler (22) gemeinsam mit einem Werkzeugwechsler (23) an einem in die Drehmaschine (1) einfahrbaren Halter (17) angebracht ist.
5 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (17) an einem oberhalb der Drehmaschine (1) verfahrbar angeordnetem Parallelogrammgestänge (18) angelenkt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß der Werkstückwechsler (22) zwei in einem spitzen Winkel zueinander stehende, um eine horizontale Achse (26) schwenkbare Werkstückgreifer (24, 25) hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugwechsler (23) an einem um eine horizontale Achse (28) schwenkbaren Greiferkopf (27) einander gegenüberliegend zwei Werkzeuggreifer (29, 30) hat.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (27) um eine senkrechte Achse (32) schwenkbar am Halter (17) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugwechsler (23) mittels einer Kreuzschlittenführung (34) am Halter (17) befestigt ist.