DE3522488A1 - Vorrichtung zum wechseln von bohrkoepfen od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Bohr­ köpfen od. dgl. in Transferstraßen, wobei seitlich der Transfer­ straße in Transferrichtung nacheinander Werkzeugmaschinen ange­ ordnet sind.

In Transferstraßen befinden sich zu beiden Seiten der Straße die Werkzeugmaschinen, beispielsweise Bohrmaschinen, die in der Regel mit Vorschubeinrichtungen versehen sind, die einen horizontalen Vorschub rechtwinklig zur Transferrichtung zulassen. Die Bohrmaschinen besitzen Bohrköpfe, die dem jeweiligen Bohr­ bild entsprechend ausgelegt sind. Wechselt die Art der Werkstücke, müssen naturgemäß auch die Bohrköpfe ausgewechselt werden.

Eine Auswechslung der Bohrköpfe ist auch notwendig, wenn die Werkzeuge nachgeschliffen bzw. ausgewechselt werden müssen.

Tritt der Wechsel nur selten auf, ist es möglich, den Wechsel der Bohrköpfe mit herkömmlichen Mitteln durchzuführen. Dabei werden die Bohrköpfe von Hand demontiert und die neuen Bohr­ köpfe anmontiert.

Wenn nun aber die Art der Werkstücke einem häufigen Wechsel unterworfen ist, wenn also die herzustellenden Serien ver­ hältnismäßig klein sind, ist es notwendig, eine Anordnung zu schaffen, die das Auswechseln der Bohrköpfe beschleunigt. Während des Auswechselns der Bohrköpfe ergibt sich eine Betriebs­ unterbrechung, also praktisch ein Stillstand der ganzen Transferstraße, was zu vermeiden oder auf begrenzte Zeiten zu beschränken ist.

Es ist bekannt, zum Wechseln der Bohrköpfe Bohrkopfträger vorzu­ sehen, die um senkrechte Achsen verschwenkbar sind, so daß am Bohrkopfträger eine Mehrzahl von Bohrköpfen angeordnet werden können, die dann nach Art eines Revolvers schrittweise weiterge­ dreht werden. Bearbeitungsmaschinen einer solchen Bauweise sind sehr aufwendig. Es muß für jeden Bohrkopf ein eigener Antrieb vorgesehen sein. Insbesondere ist der Platzbedarf der Maschine verhältnismäßig groß, und zwar in Richtung der Transferstraße. Die nichtgebrauchten Bohrköpfe sind dabei nicht nur in Richtung der Werkstücke ausgerichtet, sondern auch winklig hierzu. Die Revolverbewegung erfordert viel Platz, der durch einen aus­ reichenden Abstand der nächsten Werkzeugmaschine zu schaffen ist. Dadurch nimmt der Platzbedarf der Gesamtanlage zu. Besonders nachteilig ist hierbei, daß dadurch auch die Bearbeitungsge­ schwindigkeit reduziert wird, da die Transportzeiten zu den Be­ arbeitungszeiten hinzukommen.

Probleme der vorstehend beschriebenen Art entstehen nicht nur im Zusammenhang mit der Auswechslung von Bohrköpfen. Gleiche Probleme entstehen auch bei anderen Bearbeitungs­ maschinen oder auch bei Geräten, die mittels einer Lehre oder Schablone das Werkstück abmessen bzw. kontrollieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß auch ein relativ häufiger Wechsel von Bohrköpfen od. dgl. möglich ist, wobei jedoch die Betriebsunterbrechungen auf eine minimale Zeit reduziert sind und insbesondere der Abstand der einzelnen Werkzeugmaschinen voneineinander sehr gering gehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der Vor­ richtung der eingangs beschriebenen Gattung und schlägt vor, daß senkrecht zur Transferrichtung über den Werkzeugmaschinen eine Laufbahn für ein mehreren Werkzeugmaschinen zuge­ ordnetes Wechselgerät vorgesehen ist, das im wesentlichen aus einer Greifeinrichtung, einer Hubeinrichtung und einer Wende­ einrichtung besteht, wobei das Wechselgerät den Bohrkopf od. dgl. einer Werkzeugmaschine ergreift, über die Oberkante der Werkzeug­ maschine anhebt und um eine senkrechte Achse wendet, um den Bohrkopf od. dgl. in eine Warteposition im Bereich des der Trans­ ferstraße abgewandten Endes dieser Werkzeugmaschine zu bringen und dort wieder abzusetzen.

Das Wechselgerät, das die Erfindung vorschlägt, ist zwar ver­ hältnismäßig aufwendig, da es eine Mehrzahl von Funktionen aufweisen muß. Das Wechselgerät kann jedoch wegen der sich längs der Transferstraße erstreckenden Laufbahn für eine Vielzahl bzw. für alle Werkzeugmaschinen dieser Transferstraße eingesetzt werden. Insbesondere erreicht die Erfindung einen sehr minimalen Platzbedarf. Dadurch, daß der Wendevorgang oberhalb der Werkzeug­ maschinen vorgenommen wird, bestimmt der Platzbedarf des Wechsel­ gerätes nicht den Abstand der einzelnen Bearbeitungsmaschinen voneinander.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlages besteht auch darin, daß der Bohrkopf od. dgl., der sich in der Wartestellung befindet, durch eine beliebige Zahl von Bohr­ köpfen ausgetauscht werden kann, und zwar durch einfache, her­ kömmliche Mittel, und daß während dieser Austauschzeit somit schon der nächste Wechsel vorbereitet werden kann, ohne daß eine Betriebsunterbrechung auftritt.

Dabei bleibt die Bauweise der betreffenden Werkzeugmaschine vergleichsweise einfach. Es sind nur Ankupplungseinrichtungen für den einen Bohrkopf od. dgl. vorzusehen, der sich in der Arbeitsposition befindet. Die Wechseleinrichtung, die Wende­ einrichtung oder ähnliche Mittel sind in das Wechselgerät integriert.

Besonders günstig ist es, wenn das Wechselgerät zwei Greif­ einrichtungen aufweist, die der senkrechten Achse gegenüber­ liegend angeordnet sind, um beim Wenden gleichzeitig auch einen zweiten Bohrkopf od. dgl. in die Arbeitsposition der Werkzeug­ maschine zu bringen.

Die Laufbahn ist vorzugsweise seitlich der Mittelebene der Transferstraße und die senkrechte Achse auf der Außenseite der Laufbahn angeordnet. Dies gibt eine günstige, platzsparende Anordnung und erlaubt weiter, je eine Laufbahn und je ein Wechsel­ gerät zu beiden Seiten der Mittelebene der Transferstraße, so daß ein Wechselgerät immer einer Reihe von Werkzeugmaschinen auf einer Seite der Transferstraße zugeordnet ist.

Bei einer bewährten Bauweise besteht das Wechselgerät aus einem Laufwagen auf der Laufbahn, an den seitlich die Hubeinrichtung mit der Wendeeinrichtung um die senkrechte Achse angesetzt ist, wobei die Wendeeinrichtung im unteren Bereich ein in der Mitte gehaltenen Träger bzw. einen Schwenkarm aufweist, der an seinen beiden Enden je eine Greifeinrichtung besitzt.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Transferstraße mit erfindungs­ gemäßen Vorrichtungen und

Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 1.

Auf der Transportbahn 22 der Transferstraße 13 werden die Werkstücke 21 senkrecht zur Bildebene von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation transportiert. Die Werkstücke 21 können dabei jeweils von der Seite durch Bohrköpfe 11 der beider­ seitigen Werkzeugmaschinen 1 und 2 bearbeitet werden. Die ge­ zeigten Werkzeugmaschinen 1 und 2 bestehen im wesentlichen aus einem Schlitten 19, auf dem der Bohrkopfträger 23 in Richtung des Pfeiles 24 beweglich ist. Der Bohrkopfträger 23 trägt auswechselbar den Wechselbohrkopf 11, dessen Bohrwerkzeuge in der vorgeschobenen Stellung auf das Werkstück 21 einwirken.

In der Zeichnung ist jeweils die zurückgezogene Stellung des Bohrkopfträgers gezeigt, in der die Auswechslung des Bohrkopfes 11 und der Ersatz durch den Bohrkopf 14 vorgenommen wird.

Zu diesem Zweck sind Laufbahnen 3 und 4 vorgesehen, die durch die Stützen 25 getragen sind. Auf den Laufbahnen 3 und 4 sind Laufwagen 16 beweglich, die die Wechselgeräte 5 bzw. 6 tragen, derart, daß diese je nach Bedarf über eine der Werkzeugmaschinen 1 oder 2 bringbar sind. Die Einrichtungen zur ausreichend genauen Positionierung der Wechselgeräte sind nicht näher dargestellt.

Die Wechselgeräte bestehen im wesentlichen aus einer Hub­ einrichtung 9 und der von der Hubeinrichtung getragenen Wendeeinrichtung 10. Die Wendeeinrichtung umfaßt im wesent­ lichen den Träger 17, der um die senkrechte Achse 12 ver­ schwenkbar ist. Dabei ist, wie dies die Darstellung der Fig. 1 insbesondere erkennen läßt, die Anordnung derart getroffen, daß sich das Wendegerät mit seinen wesentlichen Teilen außer­ halb der Laufbahn 3 bzw. 4 befindet.

Der armartige Träger 17 des Wendegerätes besitzt an seinen Enden Greifeinrichtungen, die beispielsweise hammerkopfartig ausgebildet sein können und die mit entsprechend angepaßten Bauteilen an den Bohrköpfen 11 bzw. 14 zusammenwirken.

Zur Auswechslung eines Bohrkopfes wird nun die Wendeeinrichtung 10 mittels der Hubeinrichtung 9 aus der in der Fig. 1 ge­ zeigten Stellung so weit abgesenkt, daß die Greifeinrichtungen 7 und 8 mit den Bohrköpfen 14 bzw. 11 zusammenwirken können. Die Greifeinrichtungen erfassen die Bohrköpfe, wobei gleich­ zeitig die entsprechenden Verbindungselemente zwischen dem in Arbeitsstellung befindlichen Bohrkopf 11 und dem Bohrkopfträger gelöst werden. Die Bohrköpfe 11 und 14 werden nunmehr angehoben, so daß sie die mit strichpunktierten Linien gezeigte Stellung erreichen, in der der Träger 17 um die Achse 12 vorzugsweise um 180° umwendbar wird.

Dabei befinden sich die Bohrköpfe in einer solchen Höhe über dem Bohrkopfträger und allen übrigen Teilen der Trans­ ferstraße, daß ausreichend Platz für den Wendevorgang vor­ handen ist. Der erforderliche Wendekreis 20 (vgl. Fig. 2) überstreicht dabei ohne Störungen den Raum über der benach­ barten Werkzeugmaschine.

Der Wendevorgang erfolgt vorzugsweise um 180°, ohne daß dies für die Erfindung notwendig wäre. In besonderen Fällen kann auch um andere Winkel geschwenkt werden.

Nach Durchführung der Schwenkbewegung senkt die Hubeinrichtung die beiden Bohrköpfe wieder ab. Der neue Bohrkopf wird am Bohrkopfträger fixiert, während der ausgewechselte Bohrkopf auf der Ablage 18 abgestellt wird. Nachdem sich die Greifein­ richtungen von den Bohrköpfen getrennt haben und wieder ange­ hoben werden, kann der neue Bohrkopf die Bearbeitung an den Werkstücken 21 fortsetzen.

Der auf der Ablage 18 abgesetzte Bohrkopf kann zum Magazin gebracht und an seine Stelle kann ein neuer Bohrkopf gesetzt werden für einen weiteren Auswechselvorgang.

Das Wechselgerät 5 bzw. 6 kann für andere Auswechselvorgänge an anderen Werkzeugmaschinen eingesetzt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Wechseln von Bohrköpfen od. dgl. in Transferstraßen, wobei seitlich der Transfer­ straße in Transferrichtung nacheinander Werkzeug­ maschinen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Transferrichtung über den Werkzeug­ maschinen (1, 2) eine Laufbahn (3, 4) für ein mehreren Werkzeugmaschinen zugeordnetes Wechselgerät (5, 6) vorgesehen ist, das im wesentlichen aus einer Greifeinrichtung (7, 8), einer Hubeinrichtung (9) und einer Wendeeinrichtung (10) besteht, wobei das Wechsel­ gerät den Bohrkopf (11) od. dgl. einer Werkzeugmaschine ergreift, über die Oberkante der Werkzeugmaschine an­ hebt und um eine senkrechte Achse (12) wendet, um den Bohrkopf o. dgl. in eine Warteposition im Bereich des der Transferstraße abgewandten Endes dieser Werkzeug­ maschine zu bringen und dort wieder abzusetzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgerät (5, 6) zwei Greifeinrichtungen (7, 8) aufweist, die der senkrechten Achse gegenüber­ liegend angeordnet sind, um beim Wenden gleichzeitig auch einen zweiten Bohrkopf (14) od. dgl. in die Arbeitsposition der Werkzeugmaschine zu bringen.

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (3, 4) seitlich der Mittelebene (15) der Transferstraße (13) und die senkrechte Achse (12) auf der Außenseite der Laufbahn angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch je eine Laufbahn (3, 4) und je ein Wechselgerät (5, 6) zu beiden Seiten der Mittel­ ebene (15) der Transferstraße (13).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselgerät (5, 6) aus einem Laufwagen (16) auf der Laufbahn (3, 4) besteht, an den seitlich die Hubeinrichtung (9) mit der Wendeeinrichtung (10) um die senkrechte Achse (12) ange­ setzt ist, wobei die Wendeeinrichtung im unteren Bereich einen in der Mitte gehaltenen Träger (17) aufweist, der an seinen beiden Enden je eine Greifeinrichtung (7, 8) besitzt.