DE3505508A1

DE3505508A1 - Werkstueckwechselvorrichtung fuer eine bearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE3505508A1
Application number: DE19853505508
Authority: DE
Inventors: Roland 7000 Stuttgart Schemel
Original assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Current assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Priority date: 1985-02-16
Filing date: 1985-02-16
Publication date: 1986-08-21
Anticipated expiration: 2005-02-17
Also published as: JPS61188044A; FR2577455A1; GB2172530A; GB8603886D0; DE3505508C2

Description

Stw·: SCHAUDT-Werkstückwechsel-Greifer-Hub-ZSchraubbewegung-I Schaudt-Akte 33 - Stuttgart, den 15. Februar 1985

Werkstückwechselvorrichtunq für eine Bearbeitungsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Werkstückwechselvorrichtung für eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere Schleifmaschine, mit zwei die Werkstücke wechselweise in bzw. aus einer Bearbeitungsposition bringenden Greifern.

Mit Vorrichtungen der obigen Gattung kann man in einer programmgesteuerten Werkzeugmaschine, z. B. einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine, ein fertiges Werkstück aus der Maschine herausholen und einen neuen Rohling automatisch zuführen.

Es ist beispielsweise bekannt, mittels in einer quer zur .<"

Werkstücklängsachse der in der Bearbeitungsposition befindlichen Werkstücke verlaufenden Ebene in V-Form angeordneten Greifer-Hubeinheiten Werkstücke wechselweise zuzuführen und zu entnehmen (z.B. gemäß der DE-OS 2 942 060).

Ein derartiger Werkstückwechsel findet unter ziemlich beengten Platzverhältnissen statt infolge von sogenannten Störkonturen, die den Freiraum, in dem ein bearbeitetes und ein unbearbeitetes Werkstück aneinander vorbeibewegt werden müssen, von beiden Seiten beträchtlich einengen können. So z. B. auf der einen Seite durch die Schleifscheibe und auf der gegenüberliegenden Seite durch Setzstocke, Meßköpfe, Abschützungen und dergleichen.

Das Auswechseln schlanker Werkstücke relativ kleinen Durchmessers kann auf diese Weise noch mit relativ kleinen Greiferhüben vorgenommen werden. Bei dickeren Werkstücken, z. B. ringförmigen, tonnenförmigen oder flanschförmigen Werkstücken, ergeben sich jedoch viel zu lange Greiferhübe und damit unvertretbar lange Wechselzeiten.

Andere aus der Praxis bekannte, schwenkbare Greiferanordnungen können einen Werkstückwechsel nicht ohne entsprechende ' Jf

Stw.: SCHAUDT-Werkstuckwechsel-Greifer-Hub-ZSchraubbewegung-I Schaudt-Akte 33 - Stuttgart, den 15. Februar 1985

Rückzugsbewegung der Schleifscheibe vornehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs beschriebene Werkstückzufuhr- und Entnahmevorrichtung derart auszubilden, daß eine gegenseitige Behinderung der Werkstücke sowie eine Kollision mit Störkonturen auf ihrem Weg während der Werkstückzufuhr und der Werkstückentnahme zu bzw. von der Schleifposition vermieden wird, wobei diejenige Zeit, die zur Entnahme eines bearbeiteten Werkstückes und zum Zuführen eines noch nicht bearbeiteten Werkstückes erforderlich ist, abgekürzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Greifer in einer längs zur Werkstückachse der in der Bearbeitungsposition befindlichen Werkstücke verlaufenden Ebene nebeneinanderliegend angeordnet und mit translatorischen sowie rotatorischen Antriebsmitteln versehen sind.

Das Auswechseln der Werkstücke ist ohne Ausgleichsbewegungen sowie seitliche Zustellbewegungen der Greifer mit Hilfe einer zweckmäßigen Ausgestaltung dadurch möglich, daß die Greifer in ihrer Bewegung derart auf die Bearbeitungsposition der Werkstücke ausgerichtet sind, daß ihre Symmetrieachse die Werkstücklängsachse in der Bearbeitungsposition schneidet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Greifer in einer vertikalen Ebene auf die Bearbeitungsposition ausgerichtet.

Eine alternative Anordnung besteht darin, daß die Greifer in einer schrägen Ebene auf die Bearbeitungsposition ausgerichtet sind.

Zur Ausführung der translatorischen sowie der rotatorischen Zustellbewegung sind die Greifer mit einer Hub- und Schwenkzylindereinheit ausgestattet.

Die erfindungsgemäße Greiferanordnung gestattet ein Drehen der Werkstücke jeweils um 90°, welche ausreicht, um gegeneinander auszutauschende Werkstücke aneinandervorbeizubewegen. Oftmals werden Werkstücke jedoch an beiden entgegengesetzten Seiten bearbeitet, wozu sie insgesamt um 180° gewendet eingespannt werden müssen. Diese Möglichkeit schafft eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der die Greifer von einem längs zur Werkstückachse der in der Bearbeitungsposition gehaltenen Werkstücke verfahrbaren Portalwagen aufgenommen werden. Auf diese Weise können die Werkstücke unter Einschaltung einer Zwischenablage wechselweise nacheinander von beiden Greifern erfaßt und jeweils um 90°, d. h. insgesamt um 180° geschwenkt bzw. in die Bearbeitungsposition verbracht werden. Um beim Auswechseln relativ schmaler bzw. ringförmiger Werkstücke jeweils eine definierte Z-Position relativ zur Schleifscheibe in Werkstücklängsrichtung zu erhalten, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß die Greifer mit einer dem halben Achsabstand der Hubsäulen entsprechenden Kröpfung versehen sind.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil esteht darin, daß durch zwei überlagerte Bewegungen (Hub- und Drehbewegung) die Zeit für einen Werkstückwechsel bei kleinerem Hub verkürzt wird, indem das jeweils fertigbearbeitete Werkstück nach oben gezogen und dabei so geschwenkt wird, daß keine Kollision mit der Störkontur, der Schleifscheibe oder dem Rohwerkstück erfolgt. Das unbearbeitete Rohwerkstück wird anschließend nach unten bewegt und ebenfalls gewendet, bis es in der Bearbeitungsposition eingespannt werden kann.

Stw.: SCHAUDT-Werkstuckwechsel-Greifer-Hub-ySchraubbewegung-I Schaudt-Akte 33 - Stuttgart, den 15. Februar 1985

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfjjhrungsbeispielen näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Figur 1 eine Ansicht einer teilweise geschnittenen

Werkstückwechselvorrichtung,

Figur 2

die Werkstückwechselvorrichtung in der Seitenansicht ,

Figur 3 Figur 4

Die Werkstückwechselvorrichtung in der Draufsicht,

eine alternative Ausführungsform einer Werkstückwechselvorrichtung,

Figur 5

Figuren 6a - 6h

Figuren 7a - 7c

eine weitere Variante einer Werkstückwechselvorrichtung ,

einen Arbeitsablauf der erfindungsgemäßen Werkstückwechselvorrichtung zur Handhabung von zwei an entgegengesetzten Seiten innerhalb einer Maschine zu bearbeitenden Werkstücken,

einen Arbeitsablauf für auf zwei Maschinen an entgegengesetzten Seiten zu bearbeitenden Werkstücken.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Werkstückwechselvorrichtung ist einer nicht weiter dargestellten Schleifmaschine zugeordnet und erstreckt sich in einer vertikalen Ebene zwischen einer Schleifscheibe 1 und einer schematisch angedeuteten Störkontur 2, welche beispielsweise einen Setzstock, einen Meßkopf oder eine Abschützung repräsentiert.

Mit Wl ist ein in einer Bearbeitungsposition 3 zwischen einer Reitstockspitze 4 und einer Werkstückstockspitze 6 eingespanntes zylindrisches Werkstück bezeichnet, Die Werkstückwechselvorrichtung weist zwei Greifer 7 und 8 auf, welche in einer längs zur Werkstückachse 9 des jeweiligen in der Bearbeitungsposition 3 eingespannten Werkstücks Wl verlaufenden Ebene nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Greifer sind dabei so auf die Bearbeitungsposition ausgerichtet, daß ihre Symmetrieachse 11 die Werkstücklängsachse 9 schneidet. Die beiden Greifer 7 und 8 sind jeweils mit translatorischen und rotatorischen Antriebsmitteln 12, 13 bzw. 14, 16 versehen, welche hydraulisch, pneumatisch oder auch elektrisch betrieben werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die translatorischen Antriebsmittel aus hydraulisch betriebenen Längshubeinheiten in Form von Hubzylindern 12 bzw. 14 und die rotatorischen Antriebsmittel aus zwei hydraulisch betriebenen Schwenkeinheiten in Form von Schwenkzylindern 13 bzw. 16. Mit 17 sind die Hubsäulen und mit 18 die Hubkolben der Längshubeinheiten 12 und 14 bezeichnet. Die separaten Hub- und Schwenkeinheiten der Greifer erlauben eine größere Flexibilität in der Handhabung der Greifer. Denkbar ist andererseits auch eine direkte Ableitung der Schwenkbewegung von der Hubbewegung durch entsprechende Verknüpfung z. B. in Form von schraubenförmigen Nuten im Längskolben oder sonstigen Kurven, welche die Schwenkbewegung direkt durch die Hubbewegung miterzeugen.

Die gesamte Werkstückwechselvorrichtung wird von einem längs zur Werkstückachse 9 verfahrbaren Portalwagen 19 aufgenommen.

Während gemäß Figuren 1 bis 3 das durch den Greifer 7 in die Bearbeitungsposition 3 verbrachte Werkstück Wl bearbeitet wird, hält der benachbarte Greifer 8 ein Rohteilwerkstück W2 in einer um 90° zum Werkstück Wl verdrehten Stellung für eine Auswechslung bereit. Nachdem das Werkstück Wl bearbeitet ist, wird es vom Greifer 7 erfaßt und durch eine kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung der Hub- und Schwenkeinheit 12 bzw. 13 aus der Bearbeitungsposition 3 entfernt ohne dabei mit dem nebenliegenden Greifer 8 bzw. dem Werkstück W2 oder mit der Störkontur 2 zu kollidieren, so daß es schließlich eine parallel zum Werkstück W2 verlaufende Stellung einnimmt. Anschließend wird gemäß Figur 3 das Rohwerkstück W2 im gleichen Drehsinn durch eine ebensolche kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung der Hub-./Schwenk-Einheit 13 bzw. 16 ohne Kollision mit dem Werkstück Wl oder der Störkontur 2 in die Bearbeitungsposition 3 abgesenkt. Die beiden Werkstücke Wl und W2 werden jeweils soweit an ihren äußeren entgegengesetzten Enden von den Greifern 7 bzw. 8 erfaßt, daß sie ohne seitliche Fahrbewegung des Portalwagens 19 in die Bearbeitungsposition 3 zwischen die Zentrierspitzen 4 und 6 verbracht werden können. Für den Fall, daß jedes der von den beiden Greifern 7 und 8 zugeführten Werkstücke Wl und W2 in derselben Maschine an den beiden entgegengesetzten Seiten bearbeitet werden soll, werden unter Einbeziehung der seitlichen Verschiebebewegung des Portalwagens 19 sowie eines entlang dieses Fahrweges angeordneten Zwischenaufnehmers für die Werkstücke die Werkstücke gemäß den Figuren 6a bis 6h auf im folgenden beschriebene Weise abwechselnd durch die beiden Greifer 7 und 8 gehandhabt.
Gemäß Figur 6a wurde die lange Seite des Werkstücks Wl

fertiggeschliffen. Das Werkstück wird vom Greifer 7 erfaßt und gemäß Figur 6b durch eine kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung nach oben in eine Parallelstellung zu dem vom Greifer 8 gehaltenen, an seiner langen Seite bereits bearbeiteten Werkstück W2 bewegt. Danach senkt der Greifer 8 durch eine kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung das Werkstück W2 in die Bearbeitungsposition gemäß Figur 6c ab, in der gemäß Figur 6d seine kurze Seite geschliffen wird. Während dieses SchleifVorganges fährt der Portalwagen 19 entlang der Werkstückachse 9 des in der Bearbeitungsposition 3 zwischen den Zentrierspitzen 4 und 6 gehaltenen Werkstücks W2 über eine nicht weiter dargestellte Zwischenauflage, beispielsweise in Form einer Palette oder eines Bandes, wo der Greifer 7 das Werkstück Wl ohne Schwenkbewegung ablegt (Figur 6e). Anschließend fährt der Portalwagen 19 gemäß Figur 6f so über die Zwischenauflage, daß der andere Greifer 8 das soeben abgelegte Werkstück Wl ohne Schwenkbewegung aufnehmen kann. Danach fährt der Portalwagen 19 gemäß Figur 6g erneut in eine Stellung oberhalb der Bearbeitungsposition 3, aus der das Werkstück W2 durch eine kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung vom Greifer 7 entnommen wird, so daß beide Werkstücke Wl und W2 mit um 180° entgegengesetzten Enden von den Greifern 7 und 8 gehalten werden. Aus dieser Stellung heraus wird gemäß Figur 6h das Werkstück Wl durch eine kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung des Greifers 8 mit seiner kurzen Seite in die Bearbeitungsposition verbracht und seine kurze Seite geschliffen. Während des Schleifens der kurzen Seite des Werkstücks Wl wird das Werkstück W2 durch Verfahren des Portalwagens auf ein nicht dargestelltes Fertigband abgelegt und ein neues Rohteilwerkstück von einem nicht dargestellten Rohteilband entnommen.

In den Figuren 7a bis 7c ist die Bearbeitung von Werkstücken W an entgegengesetzten Seiten aufeinanderfolgend

auf zwei unterschiedlichen Maschinen dargestellt, wobei die Werkstücke auf einer ersten Maschine 21 an ihrer langen Seite geschliffen werden, anschließend durch Verfahren des Portalwagens in einen Zwischenspeicher 22 verbracht, dort zunächst in einer um 90° verschwenkten Position abgelegt und anschließend nach einer weiteren 90°-Schwenkung in die Bearbeitungsposition auf eine zweite Maschine 23 übergeführt und an der kurzen Seite geschliffen werden.

Gemäß der in Figur 4 dargestellten variierten Ausführungsform der Werkstückwechselvorrichtung sind die Greifer 7 und 8 so angeordnet, daß ihre Längs- bzw. Hubbewegung parallel zur Störkontur 2 gerichtet ist. Die kombinierte Hub-/Schwenk-Bewegung verhindert auch hier, daß die auszuwechselnden Werkstücke sich gegenseitig behindern oder

mit der Schleifscheibe 1 bzw. der Störkontur 2 kollidieren .

Die in Figur 5 dargestellte variierte Ausführungsform der Werkstückwechselvorrichtung ist für besonders schmale Werkstücke (z. B. ringförmige Werkstücke) vorgesehen, wobei durch eine entsprechende Kröpfung 24 der Greifer 7 und 8 die Z-Position (Werkstücklängsrichtung) der Werkstücke innerhalb der Bearbeitungsposition erhalten bleibt. Das Kröpfungsmaß k entspricht dabei der Hälfte des Achsabstandes der beiden Hubsäulen 17.

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Claims

Stw.: SCHAUDT-Werkstuckwechsel-Greifer-Hub-ZSchraubbewegung-I Schaudt-Akte 33 - Stuttgart, den 15. Februar 1985 Patentansprüche

1. Werkstückwechselvorrichtung für eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere Schleifmaschine, mit zwei die Werkstücke wechselweise in bzw. aus einer Bearbeitungsposition bringenden Greifern, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) in einer längs zur Werkstückachse (9) der in der Bearbeitungsposition (3) befindlichen Werkstücke (W) verlaufenden Ebene nebeneinanderliegend angeordnet und mit

pn

translatorisch sowie rotatorischen Antriebsmitteln (12, 13; 14, 16) versehen sind.

2. Werkstückwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) in ihrer Bewegung derart auf die Bearbeitungsposition (3) der Werkstücke (W) ausgerichtet sind, daß ihre Symmetrieachse (11) die Werkstücklängsachse (9) in der Bearbeitungsposition schneidet.

3. Werkstückwechselvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) in einer vertikalen Ebene auf die Bearbeitungsposition (3) ausgerichtet sind.

4. Werkstückwechselvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) in einer schrägen Ebene auf die Bearbeitungsposition (3) ausgerichtet sind.

5. Werkstückwechsel vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) an einer Hub- und Schwenkzylinder-Einheit (12, 13; 14, 16) angeordnet sind.

6. Werkstückwechselvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daQ die Greifer (7, 8) von einem längs zur Werkstückachse (9) der in der Bearbeitungsposition (3) gehaltenen Werkstücke (W) verfahrbaren Portalwagen (19) aufgenommen werden.

7. Werkstückwechselvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (7, 8) mit einer dem halben Achsabstand (k) der Hubsäulen (17) entsprechenden Kröpfung (24) versehen sind.