DE3419075A1 - GRIPPER FOR A MACHINE TOOL FASTENED ON A REVOLVER HEAD - Google Patents
GRIPPER FOR A MACHINE TOOL FASTENED ON A REVOLVER HEADInfo
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Description
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4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, U.S.A.4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, U.S.A.
'An einem Revolverkopf befestigter Greifer für eine= Werkzeugmaschine.'' Gripper attached to a turret head for a = machine tool.
Die Erfindung betrifft im allgemeinen Drehmaschinen, bzw. Drehwerke, wobei eine Mehrzahl von Drehwerkzeugen, entweder Innendurchmesser-Drehwerkzeuge oder Außendurchmesser-Drehwerkzeuge, auf einem einstellbaren Drehkopf bzw. Revolverkopf getragen sind, wobei die Werkzeuge selektiv zur Arbeitszone bewegbar bzw. einstellbar sind und mittels geeigneten Schlitten, die im allgemeinen Koordinaten-Schlittensysteme umfassen, in Eingriff mit einem Werkstück gebracht werden.The invention relates in general to lathes or lathes, wherein a plurality of turning tools, either inner diameter turning tools or outer diameter turning tools, on an adjustable one Turret or turret are carried, with the tools are selectively movable or adjustable to the work zone and by means of suitable carriages, the generally coordinate carriage systems include, are brought into engagement with a workpiece.
Die verschiedenen automatischen Teilebeladungssysteme, welche zur Zeit verwendet werden, verwenden einen Teilelader, welcher sich vollständig außerhalb des Maschinenschiittensystems befindet. Beispielsweise kann ein roboterartiger Manipulator verwendet werden und dieser ist typischerweise vor der Maschine angeordnet, um Teile von einer Fördereinrichtung aufzunehmen und sie in das WerkstUckhaltende Futter der Maschine einzuführen, wobei er die umgekehrte Bewegung durchführt, wenn die Bearbeitung beendet ist. In ähnlicher Weise kann der automatische Manipulator an der rückwärtigen Seite der Maschine angeordnet sein, wo er durch entsprechende rückwärtige Schutzeinrichtungen hindurchgreift, um das Austauschen von Werkstücken zwischen dem werkstückhaltenden Futter und dem Fördersystem zu bewerkstelligen. Um den Transfer der Werkstücke zu beschleunigen, ist der endseitige Effektor des Roboters typischerweise mit zwei Greifern ausgerüstet, einem, um "grüne" oder rauhe Werkstücke zu halten, und einem, um die fertiggestellten Werkstücke zu halten. Beim Hineinerstrecken des Roboter-Manipulatorarms in das Gebiet der Arbeitszone wird der endseitige Effektor betätigt, um die beiden Stücke mit dem Werkstückhaltenden Futter auszutauschen. Eine hauptsächliche Schwierigkeit, die sich beiThe various automatic parts loading systems currently in use use a parts loader which is completely self-contained is outside the machine slide system. For example For example, a robotic manipulator can be used and this is typically placed in front of the machine to manipulate parts of a Take up the conveyor and feed it into the workpiece of the machine, performing the reverse movement when the machining is finished. Similarly, the automatic manipulator can be arranged at the rear of the machine where it reaches through appropriate rear protective devices to allow the exchange of workpieces between the workpiece-holding To accomplish feed and the conveyor system. To the To accelerate the transfer of workpieces, the end effector of the robot is typically equipped with two grippers, one to to hold "green" or rough work pieces, and one to hold the finished work pieces. When extending the robot manipulator arm In the area of the work zone, the end effector is actuated in order to hold the two pieces with the workpiece holder Replace the lining. A major difficulty that arises with
diesen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ergibt, liegt darin, daß die Nutzlastgröße reduziert ist; d. h., nachdem am Arm zwei Werkstücke gehalten werden müssen, ist die Größe des Werkstückes sehr viel begranzter als in dem Fall, in dem nur ein Werkstück vom Roboter* gehalten werden muß. Weiterhin kann die Ausladung des Roboterarms in die Arbeitszone eine Behinderung der Arbeitsschlitten und eine Behinderung der werstückhaltenden Futter verursachen. Wenn ein rückwärtiger Roboter-Manipulator auf einer Maschine verwendet wird, die ein Schrägbett zum Tragen der Drehkopfschlitten aufweist, so kann zusätzlich der Bereich des Schrägbetts die Reichweite des bewegbaren Arms in die Arbeitszone behindern.results from these devices according to the state of the art, lies in that the payload size is reduced; d. after two workpieces on the arm must be held, the size of the workpiece is much more limited than in the case in which only one workpiece from the robot * must be kept. Furthermore, the overhang of the robot arm in the work zone can hinder the work carriage and Cause obstruction of the workpiece-holding feed. If a backward Robotic manipulator is used on a machine that has a sloping bed to support the rotary head carriage, so can In addition, the area of the inclined bed the range of the movable Hinder arms in the work zone.
Die Anmelderin hat die bei den Geräten gemäß dem Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten durch ein neuartiges Teilebe- und-ent ladungssystem überwunden, wobei ein roboterartiger Manipulator oder eine andere Fördereinrichtung verwendet wird, um Teile zu einer "Teile-Anbiet-Position" zu bringen, welche einen konstanten Punkt relativ zu dem werkstückhaltenden Futter darstellt, typischerweise oberhalb des Spindel stocks. Der Drehkopf ist zumindest mit einem Teilegreifer bei der Werkzeugstation ausgerüstet, welcher zwischen der Teile-Anbiet-Position und dem werkstückhaltenden Futter schaltbar bzw. einstellbar ist, so daß unter automatischer Steuerung der Drehkopf als Austauschgerät zum Wechseln der Werkstücke vom Roboterarm zum werkstückhaltenden Futter wirkt. Bei einer bevorzugten An-Ordnung sind zwei elastisch bzw. federnd gehaltene werkstückhaltende Futter oder Greifer einem entsprechenden Paar von Werkzeug-Revolverkopfstationen zugeordnet, so daß auch ein gleichzeitiger Austausch von rauhen bzw. unbearbeiteten Teilen erfolgen kann, wenn fertiggestellte Teile gewechselt werden. Die Greifer sind so befestigt, daß sie Teileunstimmigkeiten und Fehlausrichtungen ausgleichen können, um ein Verklemmen des Teils zu vermeiden. Der Roboterarm dient weiter dazu, die fertiggestellten Teile von der Teile-Anbiet-Position zu einem wartenden Pendel förderer zu bewegen und die rauhen bzw. unbearbeiteten Teile vom Förderer zurück zu der Teile-Anbiet-Position zu bringen, während die Maschine die Bearbeitung am Werkstück durchführt, so daß die zur Bewegung des Roboterarms erforderliche Zeit die Zykluszeit der Maschine nicht negativ beeinflußt. Nachdem der Roboterarm bei der vorliegenden Erfindung nur jeweils ein WerkstückThe applicant has the devices according to the state of the art occurring difficulties due to a new part loading and ent charge system, using a robotic manipulator or other conveyor to move parts to a "Parts-Offer-Position" to bring which a constant point represents relative to the workpiece holding chuck, typically above the headstock. The turret comes with at least one Equipped parts gripper at the tool station, which can be switched between the parts offering position and the workpiece holding chuck or is adjustable, so that under automatic control the rotary head as a replacement device for changing the workpieces from the robot arm acts on the workpiece-holding chuck. In a preferred arrangement, there are two elastically or resiliently held workpiece-holding devices Chuck or gripper a corresponding pair of tool turret stations assigned so that a simultaneous exchange of rough or unmachined parts can take place when finished Parts are changed. The grippers are attached in such a way that they can compensate for part discrepancies and misalignments, to avoid jamming of the part. The robot arm continues to serve to move the finished parts from the parts supply position to a waiting pendulum conveyor and the rough or unprocessed Bring parts from the conveyor back to the parts offering position while the machine is processing the workpiece, so that the time required to move the robot arm does not adversely affect the cycle time of the machine. After the Robot arm in the present invention only one workpiece at a time
auf einmal handhaben muß, kann zusätzlich ein sehr viel schwereres Werkstück (typischerweise in der Größenordnung von 2:1) im Vergleich zum Stand der Technik, der zwei werkstückhaltende Glieder an seinem endseiti gen Effektor verwendet, gehandhabt werden.have to handle at once can also be a much heavier one Workpiece (typically on the order of 2: 1) in comparison to the prior art, which uses two workpiece-holding members on its end-side effector, can be handled.
Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einer Drehmaschine dargestellt, welche eine Basis aufweist und einen Spindelstock und ein drehbares, werkstückhaltendes Wellenfutter aufweist, welches zwischen geklemmten und ungeklemmten Positionen bewegbar ist. Die Maschine weist eine Werkzeugschlittenanordnung auf, welche axial und radial bezüglich der Spindelstockwelle auf entsprechenden Werkzeugschiittenordinaten positionierbar ist. Ein Werkzeug-Drehkopf bzw. Revolverkopf, der auf der Werkzeugschiittenaordnung getragen ist, weist eine Mehrzahl von Werkzeugstationen auf, von denen eine jede selektiv auf eine erste Revolverkopfposition nahe dem werkstückhaltenden Futter und eine zweite Revolverkopfposition entfernt vom werkstückhaltenden Futter einstellbar ist. Die vom werkstückhaltenden Futter entfernte Position ist eine "Teile-Anbiet-Position", die von einer Einrichtung zum Obertragen von rohen bzw. unbearbeiteten Teilen zu bzw. von fertigen Teilen von der Teile-Fertig-Position bedient wird, beispielsweise von einem Roboter-Manipulator. Eine Greifereinrichtung, die zumindest einen Teilegreifer umfaßt, ist an einer der Werkzeugstationen getragen, und ist federnd gegen eine Stützfeder gehalten, um ein axiales Nachgeben des Greifers zu ermöglichen. Der Teilegreifer kann unbearbeitete Teile zu und fertige Teile von dem werkstückhaltenden Futter über geeignete Schlittenbewegungen übertragen, und es ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Greifer zum öffnen und zum Schließen bei der ersten und der zweiten Revolverkopfposition zu betätigen, wenn Werkstücke zwischen der Teile-Anbiet-Position und dem werkstückhaltenden Futter ausgetauscht werden.The invention is shown in connection with a lathe, which has a base and a headstock and a rotatable, Has workpiece-holding shaft chuck, which is clamped between and unclamped positions is movable. The machine has a Tool slide assembly which axially and radially with respect to the Headstock shaft can be positioned on the corresponding tool slide coordinates is. A tool turret carried on the tool slide assembly has a plurality of tool stations each of which is selective to a first turret position near the workpiece holding chuck and a second turret position away from the workpiece-holding chuck. The position removed from the workpiece holding chuck is a "parts offer position" used by a transferring facility from raw or unprocessed parts to or from finished parts from the parts-finished position is served, for example by one Robotic manipulator. A gripper device comprising at least one parts gripper is carried at one of the tool stations, and is resiliently held against a support spring to allow the gripper to yield axially. The parts gripper can handle unprocessed parts Transferring finished parts to and from the workpiece-holding chuck via suitable slide movements, and a device is provided, to operate the gripper to open and close at the first and second turret positions when workpieces be exchanged between the parts offering position and the workpiece holding chuck.
Fig. 1 eine Frontansicht einer Drehmaschine mit dem erfindungsgemäßen Teilebe- und -entladungsmechanismus,Fig. 1 is a front view of a lathe with the inventive Parts loading and unloading mechanism,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Drehmaschine gemäß Fig. 1 von links in Richtung des Pfeiles 2 gemäß Fig. 1,FIG. 2 is a side view of the lathe according to FIG. 1 from the left in Direction of arrow 2 according to FIG. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Teilegreifers entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 1,3 is a front view of a parts gripper taken along line 3-3 according to Fig. 1,
Fig. 4 einen Axial schnitt durch den Teilegreifer entlang der Linie 4-4 gemäß Fig. 3, undFig. 4 is an axial section through the parts gripper along the line 4-4 according to FIG. 3, and
Fig. 5 einen Schnitt durch die Kolben des Teilegreifers entlang der Linie 5-5 gemäß Fig. 4.Fig. 5 is a section through the piston of the parts gripper along the Line 5-5 according to FIG. 4.
Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen; insbesondere in Fig. 1 ist eine Drehmaschine 10 mit einer Basis 11 und einem Spindelkopfabschnitt 12 gezeigt. Der Spindel kopfabschnitt 12 beherbergt eine drehbare Welle 13 und ein werkstückhaltendes Wellenfutter 14, welches so ausgebildet ist, daß es ein Werkstück 15 während des Maschinenbetriebes trägt und drehend antreibt. Die Drehmaschine 10 weist einen Schräbettabschnitt 16 auf, welcher sich nach oben erhebt, um das Herunterfallen von Spänen während-der Werkstückbearbeitung zu verhindern, und der Schrägbettabschnitt 16 weist Bahnen 17 auf, welche eine Werkzeugschlittenanordnung 18 tragen. Die Werkzeugschlittenanordnung 18 der beschriebenen Maschine weist koordinatenmäßig bewegbare obere und untere Schlitten 19, 20 auf, wobei der unters Schlitten 20 entlang der Schrägbettbahnen 17 in einer Richtung parallel zur Längsachse des Werkstücks 15 geführt ist, und der untere Sehlitten 20 weist ein Bahnensystem 21 auf, welches den oberen Schlitten 19 trägt, der in radialer Richtung relativ zum Werkstück 15 bewegbar ist. Geeignete Schlittenantriebe 22, 23 sind auf dem Schrägbettabschnitt 16 zum Bewegen des unteren Schlittens 20 bzw. auf dem unteren Schlitten 20 zum Bewegen des oberen Schlittens 19 angeordnet. Der obere Schlitten 19 trägt einen drehbaren Werkzeug-Revolver- bzw. -Drehkopf 24 der eine MuI ti Stationsanordnung darstellt, welche so bewegbar bzw. einstellbar ist, daß sie individuelle Werkzeuge 25 dem Werkstück 15 zu den gewünschten Bearbeitungszeiten darbietet.Reference is made to the drawings; especially in Fig. 1 a lathe 10 having a base 11 and a spindle head portion 12 is shown. The spindle head portion 12 houses a rotatable shaft 13 and a workpiece holding shaft chuck 14, which is designed so that it carries a workpiece 15 during operation of the machine and drives it in rotation. The lathe 10 has a Inclined bed section 16, which rises upwards to prevent chips from falling down during workpiece machining, and the inclined bed section 16 has tracks 17 which carry a tool slide assembly 18. The tool slide assembly 18 of the machine described has movable coordinates upper and lower slide 19, 20, the lower slide 20 along the inclined bed tracks 17 in a direction parallel to Longitudinal axis of the workpiece 15 is guided, and the lower Sehlitten 20 has a track system 21, which the upper slide 19 carries, which is movable relative to the workpiece 15 in the radial direction. Suitable carriage drives 22, 23 are on the inclined bed section 16 for moving the lower slide 20 or on the lower one Carriage 20 for moving the upper carriage 19 is arranged. Of the upper slide 19 carries a rotatable tool turret or rotating head 24 which represents a multi-station arrangement, which so is movable or adjustable that it presents individual tools 25 to the workpiece 15 at the desired machining times.
Bestimmte Details der Revolverkopfanordnung werden hier nicht aufgeführt, es wird jedoch Bezug genommen auf die US-PS 3 943 802 als Beispiel einer einstellbaren Anordnung, welche beispielsweise eine Mehrzahl von Bohrstangen bzw. Ausbohrspindeln verwenden kann. Es ist ausreichend, zu verstehen, daß der Einstellantrieb 26 und das Getriebe 27 unter automatischer Steuerung in auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen gut bekannter Weise angetrieben werden.Certain details of the turret arrangement are not listed here, however, reference is made to U.S. Patent 3,943,802 as an example of an adjustable arrangement which, for example, includes a Can use plurality of boring bars or boring spindles. It is sufficient to understand that the adjustment drive 26 and the gear 27 are driven under automatic control in a manner well known in the machine tool art.
Ein automatischer Manipulator 28 derjenigen Art, wie er im US-Patent 3 909 600 offenbart ist,oder ein ähnlicher Manipulator, wie er auf dem Gebiet der Roboter wohl bekannt ist, wird an der Rückseite der Maschine 10 verwendet und weist einen Arm 29 auf, der sich über den Spindel kopfabschnitt 12 der Maschine 10 erstreckt, und er weist einen Effektor auf, der ein automatisches Futter 30 zum Halten eines Werkstücks 15(a) umfaßt. Das Roboter-Futter 30 wird zu einer konstanten "Teile-Anbiet-Station11 31 oberhalb des Wellenfutters 14 gebracht, so daß zwischen dem Roboterfutter 30 und dem Wellenfutter 14 zu einer vorbestimmten Austauschzeit ein Austausch stattfinden kann. Der Revolverkopf 24 ist mit zwei Teilegreifern 32, 33 ausgerüstet, welche den Platz von Werkzeugen an zwei entsprechenden Werkzeugstationen 34, 35 einnehmen, so daß die Schlitten 19, 20 zu einem Punkt vorwärtsbewegt werden können, wo der erste Greifer 32 (nahe der werkstückhaltendenAn automatic manipulator 28 of the type disclosed in U.S. Patent 3,909,600, or a similar manipulator well known in the robotic art, is used at the rear of the machine 10 and has an arm 29, which extends over the spindle head portion 12 of the machine 10 and has an effector which includes an automatic chuck 30 for holding a workpiece 15 (a). The robot chuck 30 is brought to a constant "parts supply station 11" 31 above the shaft chuck 14 so that an exchange can take place between the robot chuck 30 and the shaft chuck 14 at a predetermined exchange time , 33, which take the place of tools at two respective tool stations 34, 35, so that the carriages 19, 20 can be advanced to a point where the first gripper 32 (near the workpiece-holding
Wellenfutter 14 eingespannt ist, und der zweite Greifer 33 ist hierbei an einer zweiten, oder entfernten Position relativ im werkstückhaltenden Wellenfutter 14 angeordnet, welche der Teile-Anbiet-Station 31 entspricht. Durch Vorwärtsbewegen der Schlitten 19, 20 zu den entsprechenden Werkstücken 15, 15(a), und Betätigen der Backen 36, 37 der Teilegreifer 32, 33 können die Teile 15, 15(a) gegriffen werden und vom entsprechenden Roboterfutter 30 bzw. werkstückhaltenden Wellenfutter 14 entfernt werden, und sie können ihre Positionen gegeneinander austauschen, so daß ein unbearbeitetes Teil 15(a) vom Roboterfutter 30 zur werkstückhaltenden Welle 13 zugeführt werden kann und ein fertigbearbeitetes Teil 15 von dem werkstückhaltenden Wellenfutter 14 abgenommen werden kann und zurück zum Roboterfutter 30 bewegt werden kann, wobei beides gleichzeitig geschieht. Nachdem der Austausch stattgefunden hat, wird der Revolverkopf 24 so eingestellt, daß er die werkstückhaltenden Werkzeuge 25 so präsentiert, wie dies erforderlich ist, um die Bearbeitung des Werkstückes 15 (a) fertigzustellen. Während des Bearbeitungszyklus nimmt der Roboterarm 29 das fertige Werkstück 15, welches in seinem Roboterfutter 30 abgelegt worden ist, und überträgt es zu einem nicht dargestellten entfernten Ort. Der entfernte Ort könnte ein Fördersystem sein, das hinter der Maschine 10 vorbeiführt, oder ein Chargenort für Werkstücke, wie beispielsweise eine Holzfläche. Nach Ablage des fertiggestellten Werkstückes 15 an dem entfernten Ort wird ein weiteres unbehandeltesShaft chuck 14 is clamped, and the second gripper 33 is here at a second, or distant, position relative to the workpiece holding Shaft chuck 14 is arranged, which corresponds to the parts offering station 31. By moving the carriages 19, 20 forward to the corresponding ones Workpieces 15, 15 (a), and actuation of the jaws 36, 37 of the parts gripper 32, 33, the parts 15, 15 (a) can be gripped and are removed from the corresponding robot chuck 30 or workpiece-holding shaft chuck 14, and their positions can be compared with one another replace so that an unmachined part 15 (a) from the robot chuck 30 can be fed to the workpiece-holding shaft 13 and a finished part 15 from the workpiece holding shaft chuck 14 can be removed and moved back to the robot chuck 30, both happening at the same time. After the Exchange has taken place, the turret 24 is adjusted so that that he presents the workpiece holding tools 25 as required to complete the machining of the workpiece 15 (a). During the machining cycle, the robot arm 29 picks up the finished workpiece 15, which is placed in its robot chuck 30 and transmits it to a remote location not shown. The remote location could be a conveyor system behind the Machine 10 passes by, or a batch location for workpieces, such as a wooden surface. After the completed workpiece 15 has been deposited at the remote location, another one is left untreated
Werkstück 15(a) aufgenommen und zurück zur Teile-Anbiet-Position 31 für einen darauffolgenden weiteren Austausch mittels des Revolverkopfes 24 bewegt.Workpiece 15 (a) picked up and back to parts offering position 31 moved by means of the turret 24 for a subsequent further exchange.
Nachdem es im Zusammenhang mit Drehmaschinen nicht bekannt ist, Werkstücke in einem Teilegreifer oder Futter zu tragen, welcher bzw* welches an einem einstellbaren bzw. indexierbaren Werkzeug-Revolverkopf 24 während des tndexierens befestigt ist, illustriert die teilweise Schnittdarstellung der Revolverkopf-Anordnung gemäß Fig. 1, wie solehe Greifer 32, 33 realisiert werden können.After it is not known in connection with lathes, work pieces to be carried in a parts gripper or chuck, which or which is attached to an adjustable or indexable tool turret 24 during indexing, partially illustrates Sectional view of the turret head arrangement according to FIG. 1, such as the one below Grippers 32, 33 can be realized.
Die Greiferbacken 36, 37 werden mittels Fluiddruck geklemmt bzw. geöffnet, der einem inneren Kolben im Greifer 32, 33 zugeführt wird. Diese Details der Greiferkonstruktion sind im einzelnen in den Fig. 3, 4 und 5 erklärt. Fluiddruck!eitungen 38(a,b) und 39(a,b) stellen innere öffnungen in der drehbaren Revolverkopfwelle 40 dar, und die Leitungen stehen in Verbindung mit entsprechenden ringförmigen Nuten 41(a,b) und 42(a,b) in der nicht-drehbaren Endkappe 43, um eine drehbare Fluidkupplung zu schaffen. Externe Schlauchleitungen 44(a,b) und 45(a,b) dienen dazu, die ringförmigen Nuten 41(a,b) und 42(a,b) mit zwei Solenoid-betriebenen, federbelasteten Fluidsteuerventilen 46, 47 (die symbolisch dargestellt sind) zu verbinden. Unter Druck stehendes Fluid "P" kann den Greifern 32, 33 zugeführt werden, wenn eine "Teile-Loslaß"-Betriebsart über die (nicht dargestellte) Maschinensteuerung signalisiert wird, wodurch die Solenoid-betriebenen Ventile 46, 47 erregt werden. Wenn die Ventile 46, 47 entregt werden, so werden hiernach die Greifer 32, 33 mittels Fluiddruck wieder geklemmt.The gripper jaws 36, 37 are clamped or opened by means of fluid pressure, which is fed to an inner piston in the gripper 32, 33. These details of the gripper construction are shown in detail in Figs. 3, 4 and 5 explained. Provide fluid pressure lines 38 (a, b) and 39 (a, b) inner openings in the rotatable turret shaft 40, and the Leads are in communication with respective annular grooves 41 (a, b) and 42 (a, b) in the non-rotatable end cap 43, about a rotatable one To create fluid coupling. External hose lines 44 (a, b) and 45 (a, b) serve to the annular grooves 41 (a, b) and 42 (a, b) with two solenoid operated, spring loaded fluid control valves 46, 47 (which are shown symbolically) to connect. Pressurized fluid "P" can be supplied to the grippers 32,33 when in a "parts release" mode is signaled via the (not shown) machine control, whereby the solenoid-operated valves 46, 47 get excited. When the valves 46, 47 are de-energized, the grippers 32, 33 are then clamped again by means of fluid pressure.
Fig. 2 zeigt eine Endansicht der Maschine gemäß Fig. 1, wobei ersichtlich ist, daß der rückwärts angeordnete automatische Manipulator 28 sich mit seinem Arm 29 über den Spindel kopfabschnitt 12 der Maschine 10 erstreckt, um die Teile-Anbiet-Position 31 zu verwirklichen. Werkstücke 15 werden mit dem werstUckhaltenden Maschinenwellenfutter 14 mittels des einstellbaren Revolverkopfs 14 ausgetauscht, der die hierauf befestigten Teilegreifer 32, 33 trägt. Beim Betrieb sind die Maschinenschlitten 19, 20 mittels einer aus dem Stand der Technik gut bekannten elektronischen Steuerung automatisch bewegbar. Eine Stuerung, welche beispielsweise verwendet werden könnte, ist das inFig. 2 shows an end view of the machine of Fig. 1, wherein it can be seen is that the rearward automatic manipulator 28 with its arm 29 on the spindle head portion 12 of the machine 10 extends in order to realize the parts offering position 31. Workpieces 15 are made with the workpiece holding machine shaft chuck 14 exchanged by means of the adjustable turret 14, which the thereon attached parts gripper 32, 33 carries. During operation, the machine slides 19, 20 are by means of one from the prior art well-known electronic control automatically movable. One control that could be used, for example, is that in
der US-PS 3 703 112 beschriebene numerische Steuerungssystem, welches im Prinzip darstellt, wie Koordinatenschiittenanordnungen von Drehmaschinen bezüglich eines wellengehaltenen Werkstückes aufgrund von kodierten Befehlen einer NC-Steuerung bewegt werden können.numerical control system described in U.S. Patent 3,703,112 which in principle shows how coordinate slide arrangements of lathes with respect to a shaft held workpiece due to coded commands of an NC control can be moved.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ansicht zeigt den Teilegreifer 33 oder das Futter, welches oben am Revolverkopf 24 in Fig. 1 dargestellt ist. Der untere Greifer 32 ist mit dem oberen Greifer 33 identisch. Der Greifer 33 ist im Grunde ein Futter mit drei Backen, wobei drei gleichmäßig beabstandete Backen 37 in entsprechenden Führungsschlitzen 48 im Greifergehäuse 49 radial bewegbar sind. Niederhaltplatten 50 sind vorgesehen, um zu verhindern, daß die gleitbaren Backen 37 aus der Anordnung herausfallen. Eine jede Backe 37 weist eine Backenführung 51 auf, wobei sich ein Zahnabschnitt 52 nach innen in Eingriff mit einem zentralen Antriebszahnrad 53 erstreckt. Wenn das Antriebszahnrad 53 in Drehung versetzt wird, so wird die radiale Position der Backen 37 variiert, wodurch das Klemmen und Loslassen eines Werkstückes möglich wird. Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt · ist ein teilweise weggebrochener Axialschnitt durch den Greifer 33 gemäß Fig. 3 und zeigt, daß das zentrale Antriebszahnrad 53 einstückig mit einer drehbaren zentralen Welle 54 ausgebildet ist, und der mittlere Teile der gelagerten Welle 54 ist mit einem integralen Zahnrad 55 versehen, welches sich in Eingriff mit einem Paar von Zahnstangen 56, 57 befindet, welche innerhalb des Greifergehäuses 49 gegenüberliegend angeordnet sind. Die Backenführungen 51 sind mit einer mit Nuten versehenen Oberfläche 58 versehen, um repositionierbare Oberbacken bzw. Kopfbacken 59 in auf dem Gebiet des Werkstückhältens bekannter Weise, anzuordnen. Das Greifergehäuse 59 weist einen sich nach hinten erstreckenden Wellenabschnitt 60 auf, welcher eine Gegenbohrung 61 aufweist, um eine steife Feder 62 aufzunehmen. Der Wellenabschnitt 60 ist in der Bohrung 63 eines Greiferadapters 64 aufgenommen, welcher an der Frontfläche 65 der Revolverkopfwelle 40 über mit Gewinde versehene Schraubbolzen 66 und Muttern 67,.:die einen Adapterflansch 68 halten, befestigt ist. Der Adapter 64 weist einen zylindrischen Durchmesser 69 auf, der in einer Tasche 70 in der Revolverkopf welle 40 aufgenommen ist. Das rückwärtige, innere Ende 71 des Adapters 64 ist mit einer Kappe 72 ausgebildet, welche am Adapter 64 angeschraubt ist, um eine Reaktionsplatte für dieThe view shown in Fig. 3 shows the parts gripper 33 or the chuck, which is shown at the top of the turret 24 in FIG. The lower gripper 32 is identical to the upper gripper 33. The gripper 33 is basically a chuck with three jaws, with three equally spaced jaws 37 in corresponding guide slots 48 are radially movable in the gripper housing 49. Hold-down plates 50 are provided to prevent the slidable jaws 37 from fall out of the arrangement. Each jaw 37 has a jaw guide 51 with a tooth portion 52 extending inwardly into engagement with a central drive gear 53. If that Drive gear 53 is rotated, the radial position of the jaws 37 is varied, thereby clamping and releasing of a workpiece becomes possible. The section shown in Fig. 4 FIG. 3 is an axial section through the gripper 33, partially broken away 3 and shows that the central drive gear 53 is in one piece is formed with a rotatable central shaft 54, and the middle part of the journaled shaft 54 is formed with an integral Gear 55 is provided which is in engagement with a pair of racks 56, 57 which are located within the gripper housing 49 are arranged opposite one another. The jaw guides 51 are provided with a grooved surface 58 to make repositionable Top jaws or head jaws 59 in the field of workpiece holding known way to arrange. The gripper housing 59 has a rearwardly extending shaft portion 60 which has a counterbore 61 to receive a stiff spring 62. The shaft section 60 is in the bore 63 of a gripper adapter 64 added, which on the front surface 65 of the turret shaft 40 via threaded bolts 66 and nuts 67,.: That hold an adapter flange 68, is attached. The adapter 64 has a cylindrical diameter 69 which is received in a pocket 70 in the turret shaft 40. The rear, inner one End 71 of the adapter 64 is formed with a cap 72 which is screwed to the adapter 64 to a reaction plate for the
Feder 62 zu bilden. Die innere Fläche 73 der Kappe 72 weist eine Gegenbohrung 74 auf, um die Feder 62 aufzunehmen. Ein querverlaufender Stift 75 erstreckt sich radial von» Wellenabschnitt 60 und liegt am Ende 76 eines Längsschlitzes 77 an, der im Adapter 64 vorgesöheh ist, um zu verhinder, daß sich das Greifergehäuse 49 aus dem Adapter 64 herausbewegen kann, wobei jedoch eine nach innen gerichtete Bewegung des Greifergehäuses 49 bezüglich des Adapters 64 möglich ist. Der Zweck der Federvorspannung des Greifergehäuses 49 liegt darin, eine gewisse Nachgiebigkeit der Greiferbacken 37 in axialer Richtung:Form spring 62. The inner surface 73 of the cap 72 has a Counterbore 74 to receive the spring 62. A transverse one Pin 75 extends radially from shaft section 60 and lies at the end 76 of a longitudinal slot 77, which is vorgesöheh in the adapter 64 is to prevent the gripper housing 49 from moving out of the adapter 64, but with an inward movement of the gripper housing 49 with respect to the adapter 64 is possible. The purpose of the spring preload of the gripper housing 49 is to a certain flexibility of the gripper jaws 37 in the axial direction:
zu ermöglichen, wenn diese gegen ein Werkstück, welches Toleranzvariationen oder positionell Ungenauigkeiten aufweisen kann, gedrückt werden, wodurch ein Klemmen des Teils vermieden wird. Die zentrale Welle 54 wird mittels einer gespaltenen Buchse 78,..welche in eine : von dem Zahnrad 53 und dem Zahnrad 55 der Welle gebildeten Vertiefung eingefügt ist, an einer axialen Bewegung bezüglich des Greifergehäuses 49 gehindert. Die Buchse 78 ist mittels Schrauben 80 am Greifergehäuse 49 befestigt.to enable when they are pressed against a workpiece, which may have tolerance variations or positional inaccuracies, whereby jamming of the part is avoided. The central shaft 54 is by means of a split sleeve 78, which in a ..:, prevented the gear of the shaft recess formed is inserted from the gear 53 and 55 from axial movement with respect to the gripper housing 49th The socket 78 is fastened to the gripper housing 49 by means of screws 80.
Figur 5 zeigt einen Schnitt durch das Zahnrad 55 und die gegenüberliegend angeordneten Zahnstangen 56, 57 innerhalb des Greifergehäuses Figure 5 shows a section through the gear 55 and the oppositely arranged racks 56, 57 within the gripper housing
49. Die Zahnstangen 56, 57 sind auf identischen Kolben 81, 82 ausgebildet, welche in entsprechenden Zylindern 83, 84 angetrieben sind. Auf den Kolben 81, 82 sind Dichtungsringe 85 vorgesehen, und Fluidöffnungen 86, 87, 88, 89 sind mit den Enden der Zylinder 83, 84 verbunden. Es sollte hier angemerkt werden, daß sich die Zahnstangen 56, 57 gemeinsam und in entgegengesetzte Richtungen bewegen, um ein auf das Zahnrad 55 einwirkendes Drehmoment zu erzeugen. Die entgegengesetzten Enden der Zahnstangen 56, 57 sind daher in Fluidverbindung miteinander und sind mittels Schläuchen 90, 91 mit der Revolverkopfwelle 40 verbunden, um entsprechende Fluiddruck!eitungen 38(a,b) aufzunehmen. Die Schläuche 90, 91 oder andere flexible Fluidverbindungen dienen dazu, die axiale Bewegung des Greifergehäuses 49 bezüglich der Revolverkopfwelle 40 zu ermöglichen.49. The racks 56, 57 are formed on identical pistons 81, 82, which are driven in respective cylinders 83, 84. Sealing rings 85 and fluid openings are provided on the pistons 81, 82 86, 87, 88, 89 are connected to the ends of the cylinders 83, 84. It should be noted here that the racks 56, 57 move together and in opposite directions to one up the gear 55 to generate acting torque. The opposite ends of the racks 56, 57 are therefore in fluid communication with each other and are connected to the turret shaft 40 by means of hoses 90, 91 in order to receive corresponding fluid pressure lines 38 (a, b). The hoses 90, 91 or other flexible fluid connections serve the axial movement of the gripper housing 49 with respect to the To enable turret shaft 40.
Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen allgemeinen automatischen Manipulator 28 zeigt, um Teile zwischen der Teile-Bereitschafts-Position 31 und dem entfernten Ort zu transportieren, könnten auch andere Arten von Fördereinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise ein geeigneter Pendelfördermecha-While the preferred embodiment of the present invention shows a general automatic manipulator 28 to manipulate parts between the parts-ready position 31 and the remote location, other types of conveyors could also be used used, such as a suitable shuttle conveyor mechanism
nismus.nism.
Während weiterhin die Erfindung im Zusammenhang mit einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel dargestellt und beschrieben worden ist, ist die 5 Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erstreckt sich vielmehr auf all solche Konstruktionen und Modifikationen, die sich aus dem Umfang der Ansprüche ergeben.While still the invention in connection with a preferred AusfUhrungsbeispiel has been shown and described, is the 5 invention is not limited to the illustrated embodiment, but rather extends to all such constructions and Modifications falling within the scope of the claims.
8214F8214F
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE LIST
58w I
58
4544
45
IlHose line
Il
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Legal Events
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Owner name: CINCINNATI MILACRON INC. (EINE GES. N.D. GESETZEN |
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