DE3734688C1

DE3734688C1 - Workpiece handling device on a lathe

Info

Publication number: DE3734688C1
Application number: DE19873734688
Authority: DE
Inventors: Link Helmut Friedrich
Original assignee: Index Werke GmbH and Co KG Hahn and Tessky
Current assignee: Index Werke GmbH and Co KG Hahn and Tessky
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-05-11

Abstract

A lathe with a work spindle, a turret head having a synchronous spindle and movable at leat in the direction of the work-spindle axis, and a workpiece handling device. To shorten the production time per piece, the workpiece handling device has a work gripper that can be moved in the direction of the work-spindle axis over the turret head and vertically, for grasping a workpiece held by the upwards-pointing synchronous spindle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstück-Handhabungsein richtung an einer Drehmaschine mit einer Hauptspindel, welche mit einer Werkstück-Spannvorrichtung versehen ist, einem Werkzeugträger in Form eines mehrere Stati onen aufweisenden Werkzeugrevolvers, der in mindestens einer seiner Stationen eine Werkstück-Haltevorrichtung aufweist und auf einem in Richtung der Hauptspindel achse (Z-Achse) verfahrbaren Schlitten angebracht so wie um eine Schaltachse derart drehbar ist, daß die Werkstück-Haltevorrichtung sowohl nach oben ausricht bar als auch zum Fluchten mit der Hauptspindelachse bringbar ist, und mit einer Werkstück-Abnehmevorrich tung, welche einen über dem Werkzeugrevolver in Rich tung der Z-Achse verschiebbaren Träger sowie ein an diesem angeordnetes Abnehme-Element zum Übernehmen eines bearbeiteten Werkstücks aufweist.The invention relates to a workpiece handling device on a lathe with a main spindle, which is provided with a workpiece clamping device, a tool holder in the form of a multi-stati one tool turret, which has a workpiece holding device in at least one of its stations and on one in Direction of the main spindle axis (Z axis) movable carriage attached so that it can be rotated about a switching axis in such a way that the workpiece holding device can be aligned upwards as well as aligned with the main spindle axis, and with a workpiece removal device, which has a displaceable over the tool turret in the direction of the Z axis carrier and a removal element arranged thereon for taking over a machined workpiece.

Um zu verhindern, daß ein von der Hauptspindel abzu nehmendes, bearbeitetes Werkstück beim Herunterfallen in eine Schale oder dergleichen beschädigt wird, ist es bereits bekannt, das von der Hauptspindel abgewandte Ende eines bearbeiteten Werkstücks mit einem Spannfutter einer Hilfsspindel zu erfassen, die in einem auf einem Schlitten oder einem Kreuzschlitten angebrachten Werk zeugrevolver drehbar gelagert ist und mit gleicher Dreh zahl wie die Hauptspindel angetrieben werden kann (DE- GM 83 13 200). Dies hat auch den Vorteil, daß wenn von Stangenmaterial ausgegangen wird, das Werkstück beim Abstechen von der Materialstange keinen Butzen behält, da das von der Materialstange abzutrennende Werk stück durch die Hilfsspindel solange angetrieben werden kann, bis das Abstechwerkzeug bis zur Dreh achse vorgedrungen ist, bei der es sich in diesem Fall sowohl um die Hauptspindel- als auch um die Hilfsspindelachse handelt. Dann wird der Werkzeug revolver um 180° um seine Schaltachse gedreht, so daß sich das abgetrennte Werkstück auf der von der Hauptspindel abgewandten Seite des Werkzeugrevolvers befindet. Dort kann es von einer bekannten, in Por talbauweise ausgeführten Werkstück-Abnehmevorrich tung abgeholt werden (sh. "Betriebsanleitung Index GE 42-GE 65" LG 7000.1080, Ausgabe November 1984, Seite D 18); diese Werkstück-Abnehmevorrichtung um faßt eine sich in Richtung der Z-Achse, d. h. der Hauptspindelachse, erstreckende und über der Dreh maschine angeordnete Schlittenführung, längs der ein hydraulisch bewegter Schlitten verfahrbar ist, welcher einen vertikalen Arm trägt, dessen freies Ende mit einer Abnehmeschale zum Aufnehmen eines Werkstücks versehen ist. Soll diese Werkstück-Abnehme vorrichtung ein bearbeitetes Werkstück übernehmen, wird ihre Abnehmeschale in Richtung der Z-Achse unter das Werkstück gefahren und dann dieses aus der Spin del ausgestoßen, worauf die Werkstück-Abnehmevorrich tung in Richtung der Z-Achse von der Hauptspindel und dem Werkzeugrevolver weg in eine Ruhestellung fährt, in der ein stationärer Ausstoßer das Werkstück aus der Abnehmeschale herausschiebt. Abgesehen davon, daß das mit liegender Achse abgeholte Werkstück um 90° ge dreht werden muß, wenn es in einer Palette abgesetzt werden soll, weist das vorstehend beschriebene System noch einen weiteren Nachteil auf: Soll das in der Hilfsspindel des Werkzeugrevolvers gehaltene Werk stück an seiner Rückseite, an der es von der Material stange abgestochen wurde, bearbeitet werden, so er folgt dies zweckmäßigerweise mit einem rückwärtigen Werkzeugträger, der auf der von der Hauptspindel ab gewandten Seite des Werkzeugrevolvers angeordnet ist, so wie dies das vorstehend zitierte DE-GM 83 13 200 zeigt; dann steht aber der rückwärtige Werkzeugträger der Abnehmeschale und dem diese tragenden Arm der bekannten Werkstück-Abnehmevorrichtung im Weg; und für andere Werkstück-Abnehmevorrichtungen steht zwi schen dem Werkzeugrevolver und dem rückwärtigen Werk zeugträger nur wenig Platz zur Verfügung.In order to prevent a machined workpiece to be removed from the main spindle from being damaged when it falls into a tray or the like, it is already known to grasp the end of a machined workpiece facing away from the main spindle with a chuck of an auxiliary spindle which is in a a slide or a cross slide attached tool turret is rotatably mounted and can be driven at the same speed as the main spindle (DE-GM 83 13 200). This also has the advantage that if bar material is assumed, the workpiece does not retain a slug when tapping off the material bar, since the work piece to be separated from the material bar can be driven by the auxiliary spindle until the parting tool has advanced to the axis of rotation, which in this case is both the main spindle axis and the auxiliary spindle axis. Then the tool turret is rotated by 180 ° around its switching axis so that the cut workpiece is on the side of the tool turret facing away from the main spindle. There it can be picked up by a well-known, poral design workpiece removal device (see "Operating Instructions Index GE 42-GE 65" LG 7000.1080, November 1984 edition, page D 18); this workpiece removal device summarizes a in the direction of the Z- axis, ie the main spindle axis, extending and above the lathe arranged slide guide, along which a hydraulically moved slide is movable, which carries a vertical arm, the free end of which with a removal shell Picking up a workpiece is provided. Should this workpiece removal device take over a machined workpiece, its removal shell is moved in the direction of the Z axis under the workpiece and then this is ejected from the spindle, whereupon the workpiece removal device in the direction of the Z axis from the main spindle and Tool turret moves away to a rest position, in which a stationary ejector pushes the workpiece out of the removal shell. In addition to the fact that the workpiece picked up with the axis lying flat must be rotated by 90 ° if it is to be placed in a pallet, the system described above has another disadvantage: If the workpiece held in the auxiliary spindle of the tool turret is on its part Back, on which it was cut off from the material rod, are processed, so it follows this suitably with a rear tool holder, which is arranged on the side facing away from the main spindle of the tool turret, as is the above-cited DE-GM 83 13th 200 shows; then, however, the rear tool carrier of the removal shell and the arm of the known workpiece removal device carrying it stand in the way; and for other workpiece removal devices, there is little space available between the tool turret and the rear tool holder.

Eine andere bekannte Werkstück-Abnehmevorrichtung (DE 31 34-016 C2), die in Richtung der Z-Achse verschiebbar ist, besitzt an einem in Richtung der Z-Achse verschiebbaren Schlit ten einen Schwenkarm, der am Schlitten um eine zur Z- Achse senkrechte, horizontale Achse schwenkbar ange lenkt ist und an seinem freien Ende eine Abnehmeschale trägt, welche gleichfalls um eine zur Z-Achse senk rechte, horizontale Achse schwenkbar ist. Die Schlit tenbahn liegt auf der von der Hauptspindel abgewandten Seite des Werkzeugrevolvers und in einer Ebene, die un ter derjenigen der Hauptspindelachse liegt, und der Schwenkarm ist so lang, daß die Abnehmeschale bei sich in seiner vorderen Endstellung befindlichem Schlitten von unten unter ein von der Hauptspindel gehaltenes Werkstück geschwenkt werden kann. Die Abnahme eines vom Werkzeugrevolver gehaltenen Werkstücks durch diese be kannte Werkstück-Abnehmevorrichtung ist nicht vorgesehen, und mit ihrer Hilfe wäre es auch gar nicht möglich, ein Werkstück vom Werkzeugrevolver zu übernehmen, welches nach der Übernahme von der Hauptspindel in den Werkzeugrevolver mit diesem um 180° geschwenkt wurde.Another known workpiece removal device (DE 31 34-016 C2), which is displaceable in the direction of the Z axis, has a swivel arm on a slide which can be displaced in the direction of the Z axis and which is on the slide about a perpendicular to the Z axis , horizontal axis is pivotally articulated and carries at its free end a removal cup, which is also pivotable about a vertical axis perpendicular to the Z axis, horizontal axis. The Schlit tenbahn lies on the side facing away from the main spindle of the tool turret and in a plane which is below that of the main spindle axis, and the swivel arm is so long that the removal shell is in its forward end position from below under one of the Main spindle held workpiece can be pivoted. The removal of a workpiece held by the tool turret by this known workpiece removal device is not provided, and with its help it would not even be possible to take over a workpiece from the tool turret, which after the transfer from the main spindle into the tool turret by 180 ° was pivoted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer mit einer Werkstück-Handhabungseinrichtung kombinierten Drehmaschine der eingangs erwähnten Art, welche also einen mit mindestens einer Werkstück-Haltevorrich tung versehenen Werkzeugrevolver aufweist, das Abnehmen und Abführen eines bearbeiteten Werkstücks so zu gestalten, daß trotz schonender Handhabung des Werkstücks durch dessen Abnehmen möglichst wenig Ma schinenzeit verloren geht.The invention is based on the object one with a workpiece handling device combined lathe of the type mentioned at the beginning, which means one with at least one workpiece holding device tion provided tool turret that Removal and removal of a machined workpiece to be designed so that despite careful handling of the Workpiece by removing it as little as possible lost time.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähn ten Art läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß da durch lösen, daß das Werkstück-Abnehmeelement als Werkstückgreifer zum Erfassen und Herausziehen eines Werkstücks aus der Werkstück-Haltevorrichtung ausge bildet und am Träger auf und ab verschiebbar geführt ist und daß der Träger in Richtung auf die Hauptspin del gegen einen Anschlag des Werkzeugträgers oder des sen Schlittens anlegbar und so zusammen mit diesem Werkzeugträger in Richtung auf die Hauptspindel ver fahrbar ist.Starting from a facility mentioned in the beginning ten kind this task can be inventively there by solving that the workpiece removal element as Workpiece gripper for gripping and pulling out a Workpiece out of the workpiece holder forms and slidably guided up and down on the carrier and that the carrier is towards the main spin del against a stop of the tool carrier or the This slide can be put on and so together with this Ver tool holder in the direction of the main spindle is mobile.

Diese Lösung weist zahlreiche Vorteile auf: Da das Werkstück-Abnehmeelement als Werkstück greifer zum Erfassen und Herausziehen eines Werkstücks aus der Werkstück-Haltevorrichtung ausgebildet und am Träger auf und ab verschiebbar geführt ist, bedarf die Werkstück-Haltevorrichtung des Werkzeugrevolvers keines Ausstoßers; da der Werkstückgreifer in Richtung der Z-Achse verfahrbar ist, kann während des Zeitraums, in dem der Werkstückgreifer das bearbeitete Werk stück der Werkstück-Haltevorrichtung des Werkzeug revolvers entnimmt, mit einem Werkzeug dieses Revol vers bereits das nächste Werkstück bearbeitet werden (es läßt sich z. B. eine sich in axialer Richtung er streckende Bohrung herstellen oder das Werkstück außen oder innen überdrehen, denn hierzu ist nur sicherzustellen, daß der Werkstückgreifer in Rich tung der Z-Achse mit derselben Geschwindigkeit be wegt wird wie der Werkzeugrevolver); außerdem wird das Abnehmen und Abführen des bearbeiteten Werkstücks nicht durch eine andere Baugruppe der Drehmaschine, wie z. B. den zuvor erwähnten rückwärtigen Werkzeug träger, behindert, weshalb sich die Erfindung beson ders für solche Drehmaschinen eignet, bei denen auf der von der Hauptspindel abgewandten Seite des mit einer Hilfsspindel ausgerüsteten Werkzeugrevolvers ein weiterer Werkzeugträger angeordnet ist, und schließ lich gewährleistet der Anschlag des Werkzeugträgers oder dessen Schlitten eine stets gleichbleibende Posi tion des Werkstückgreifers relativ zu der Werkstück- Haltevorrichtung des Werkzeugrevolvers (abgesehen von der Auf- und Abbewegung des Werkstückgreifers). Natür lich könnte man die Werkstück-Abnehmevorrichtung mit einem NC-gesteuerten Antrieb für die Bewegung in Rich tung der Z-Achse versehen, um sicherzustellen, daß während der Entnahme eines bearbeiteten Werkstücks aus der Werkstück-Haltevorrichtung des Werkzeugrevolvers oder dem Einsetzen eines zu bearbeitenden Werkstücks in diese Werkstück-Haltevorrichtung der Werkzeuggreifer keine Relativbewegung in Richtung der Z-Achse bezüg lich des Werkzeugrevolvers durchführt und während des Entnehmens bzw. Zuführens eines Werkstücks mit einem Werkzeug des Werkzeugrevolvers bereits gear beitet werden kann; der erwähnte Anschlag erlaubt es aber, die Drehmaschine viel einfacher auszubilden.This solution has numerous advantages: since the workpiece removal element is designed as a workpiece gripper for gripping and pulling out a workpiece from the workpiece holding device and is guided on the carrier so that it can be moved up and down, the tool holding device of the tool turret does not require an ejector; Since the workpiece gripper can be moved in the direction of the Z axis, the next workpiece can already be machined with a tool of this turret during the period in which the workpiece gripper takes the machined workpiece from the workpiece holding device of the tool turret For example, make a bore extending in the axial direction or turn the workpiece outside or inside, because you only have to ensure that the workpiece gripper is moved in the direction of the Z axis at the same speed as the tool turret); in addition, the removal and removal of the machined workpiece is not by another assembly of the lathe, such as. B. the above-mentioned rear tool carrier, hindered, which is why the invention is particularly suitable for those lathes in which on the side facing away from the main spindle of the tool turret equipped with an auxiliary spindle another tool holder is arranged, and finally Lich ensures the stop of the Tool carrier or its slide always a constant position of the workpiece gripper relative to the workpiece holding device of the tool turret (apart from the up and down movement of the workpiece gripper). Of course, one could provide the workpiece removal device with an NC-controlled drive for movement in the direction of the Z axis to ensure that during the removal of a machined workpiece from the workpiece holder of the turret or the insertion of a workpiece to be machined in this workpiece holding device, the tool gripper does not perform any relative movement in the direction of the Z axis in relation to the tool turret and a gear of the tool turret can already be processed while a workpiece is being removed or fed; however, the abovementioned stop allows the lathe to be designed much more simply.

Da der Werkstückgreifer über dem Werkzeugrevolver in Richtung der Z-Achse verschoben werden soll, empfiehlt es sich, die Werkstück-Abnehmevorrichtung in Portal bauweise auszubilden, um eine Beeinträchtigung der Zu gänglichkeit des Arbeitsraums der Drehmaschine zu ver hindern, so wie dies der Fall wäre, wenn eine Schlit tenführung oder dergleichen für den Werkstückgreifer bzw. den diesen haltenden Träger vor der Drehmaschine aufgestellt werden würde.Since the workpiece gripper is to be moved over the tool turret in the direction of the Z axis, it is advisable to design the workpiece removal device in the portal in order to prevent impairment of the accessibility of the working area of the lathe, as would be the case. if a Schlit tenführung or the like for the workpiece gripper or the carrier holding this would be set up in front of the lathe.

Bei der das bearbeitete Werkstück übernehmenden Werk stück-Haltevorrichtung des Werkzeugrevolvers wird es sich im allgemeinen um eine Hilfsspindel, insbesondere um eine sogenannte Synchronspindel handeln, die mit gleicher Drehzahl wie die Hauptspindel angetrieben werden kann.At the plant taking over the machined workpiece The piece holding device of the tool turret will generally an auxiliary spindle, in particular are a so-called synchronous spindle, which with driven at the same speed as the main spindle can be.

Bei besonders einfachen Ausführungsformen der Erfindung ist sowohl der den Werkzeugrevolver tragende Schlitten als auch der Werkstückgreifer nur in Richtung der Z- Achse bewegbar (sieht man einmal von der Vertikalbewe gung des Werkstückgreifers ab). Es ist aber auch denk bar, den Werkzeugrevolver auf ein Kreuzsschlittensystem zu setzen, so daß er nicht nur in Richtung der Haupt spindelachse (Z-Achse), sondern auch senkrecht hierzu (X-Achse) verfahrbar ist, wobei der Werkstückgreifer dann entweder nur in Richtung der Z-Achse oder auch in Richtung der X-Achse verfahrbar sein kann. Schließ lich kann die Werkstück-Abnehmevorrichtung auch so ausgebildet sein und eingesetzt werden, daß sich mit ihr zu bearbeitende Rohteile in die Werkstück-Halte vorrichtung des Werkzeugrevolvers einsetzen lassen, wenn letzterer so geschaltet wird, daß die Werkstück- Haltevorrichtung nach oben weist, da die vorstehenden Betrachtungen auch alle für diesen Fall gelten. Han delt es sich bei der Drehmaschine jedoch um eine so genannte Stangenmaschine, bei der die Werkstücke von einer Materialstange abgestochen werden, so hat die Werkstück-Handhabungseinrichtung natürlich nicht die Aufgabe, die zu bearbeitenden Werkstücke auch zuzu führen. Deshalb handelt es sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Drehmaschine der erfindungsgemäßen Einrichtung um eine sogenannte Stangenmaschine, die sich dadurch auszeichnet, daß die Hauptspindel einen Durchlaß für eine Materialstange aufweist und ein zweiter Werkzeugträger zum Abstechen eines Werkstücks von der Materialstange neben der Hauptspindel ange ordnet und quer zu deren Achse verschiebbar ist. Bei diesem zweiten Werkzeugträger kann es sich um einen einfachen sogenannten Querschlitten handeln, ebenso aber auch um einen schaltbaren Werkzeugträger, insbe sondere einen Werkzeugrevolver, der auf einem einfachen Schlitten oder auf einem Kreuzschlittensystem ange ordnet sein kann - in letzterem Fall ist er dann sowohl in Richtung der Z-Achse als auch in Richtung der X-Achse verfahrbar. In particularly simple embodiments of the invention, both the slide carrying the tool turret and the workpiece gripper can only be moved in the direction of the Z axis (apart from the vertical movement of the workpiece gripper). But it is also conceivable to place the tool turret on a cross slide system, so that it can be moved not only in the direction of the main spindle axis ( Z axis), but also perpendicularly to it (X axis), the workpiece gripper then either only in Direction of the Z axis or in the direction of the X axis can be movable. Finally, the workpiece removal device can also be designed and used in such a way that raw parts to be machined can be inserted into the workpiece holding device of the tool turret when the latter is switched so that the workpiece holding device points upwards since the the above considerations also apply to this case. However, if the lathe is a so-called bar machine, in which the workpieces are cut off from a material bar, the workpiece handling device naturally does not have the task of also feeding the workpieces to be machined. Therefore, it is in a preferred embodiment of the lathe of the device according to the invention a so-called bar machine, which is characterized in that the main spindle has a passage for a material bar and a second tool carrier for parting off a workpiece from the material bar next to the main spindle and arranged transversely is displaceable to its axis. This second tool carrier can be a simple so-called cross slide, but also a switchable tool carrier, in particular a tool turret, which can be arranged on a simple slide or on a cross slide system - in the latter case it is then both in the direction the Z axis as well as in the direction of the X axis.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung besitzt einen den Träger gegen den Anschlag anlegenden Kraftspeicher, der z. B. als pneumatische oder hydraulische Feder oder im einfachsten Fall als mechanische Feder aus gebildet ist. Geht man einmal davon aus, daß der Werkzeugrevolver während der Bearbeitung eines Werk stücks nur verhältnismäßig kurze Wege in Richtung der Z-Achse zurücklegt, kann der Werkstückgreifer mit dem genannten Kraftspeicher längs dieses Wegs verschoben werden; in jedem Fall bedarf es aber keines NC-gesteuerten Antriebs für den Träger des Werkstückgreifers, weil der am Werkzeugrevolver oder dessen Schlitten angebrachte Anschlag für die genaue Positionierung des Werkstückgreifers sorgt.A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention has a force storage device which bears against the stop and which, for. B. is formed as a pneumatic or hydraulic spring or in the simplest case as a mechanical spring. Assuming that the tool turret travels only relatively short distances in the direction of the Z axis during the machining of a workpiece, the workpiece gripper can be moved along this path with the aforementioned energy store; in any case, there is no need for an NC-controlled drive for the workpiece gripper carrier because the stop attached to the tool turret or its slide ensures the exact positioning of the workpiece gripper.

Besonders zeitsparend kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gearbeitet werden, wenn der Werkstück greifer in seinem geöffneten Zustand auf seiner der Hauptspindel zugewandten Seite eine Eintrittsöffnung für das Werkstück aufschiebbar ist, denn dann kann der geöffnete Werkstückgreifer auch in die zum Erfassen des Werkstücks erforderliche Position gefahren werden, ohne daß er zusätzlich eine vertikale Bewegung durchführen muß. Zweckmäßigerweise wird man den Werkstückgreifer zur Erfüllung dieser Forderung so ausbilden, daß er zwei zangenartig angeordnete Greiferbacken besitzt, die auseinander- und zusammengeschwenkt werden können, und zwar um zur Z-Achse parallele Schwenkachsen.It is particularly time-saving to work with the device according to the invention if the workpiece gripper can be pushed open in its open state on its side facing the main spindle, because then the opened workpiece gripper can also be moved into the position required for gripping the workpiece. without having to additionally perform a vertical movement. To meet this requirement, the workpiece gripper is expediently designed in such a way that it has two gripper jaws which are arranged like tongs and which can be pivoted apart and together, namely about pivot axes parallel to the Z axis.

Im folgenden soll eine in der Zeichnung dargestellte, besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung noch näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtBelow is one in the drawing illustrated, particularly advantageous embodiment the device according to the invention explained in more detail will. In the drawing shows

Fig. 1 die wesentlichen Teile der eigentlichen Dreh maschine mit einer Synchronspindel in einem Werkzeugrevolver und einem rückwärtigen dritten Werkzeugträger, und zwar in einer Ansicht von vorn; Figure 1 shows the essential parts of the actual turning machine with a synchronous spindle in a tool turret and a rear third tool carrier, in a view from the front.

Fig. 2 dieselbe Drehmaschine, nunmehr jedoch durch die erfindungsgemäße Werkstück-Handhabungsvorrichtung ergänzt, u. z. beim Abnehmen eines bearbeiteten Werkstücks aus der Synchronspindel durch einen Werkstückgreifer bzw. beim Einsetzen eines Rohteils in die Synchronspindel durch den Werkstückgreifer, und Fig. 2 the same lathe, but now supplemented by the workpiece handling device according to the invention, uz when removing a machined workpiece from the synchronous spindle by a workpiece gripper or when inserting a blank into the synchronous spindle by the workpiece gripper, and

Fig. 3 Teile der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung, gesehen in Richtung des Pfeils "A" in Fig. 2. Fig. 3, parts of the device shown in Fig. 2 as seen in the direction of arrow "A" in Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt der Ansicht der Dreh maschine von vorn läßt links einen Spindelstock 10 und unten ein Maschinenbett 12 erkennen, auf dem eine Führungs leiste 14 montiert ist, die sich in Richtung der Z-Achse 16 erstreckt - letztere fällt mit der Achse einer im Spindel stock 10 drehbar gelagerten Hauptspindel 18 zusammen, welche vorn mit einem Spannfutter 20 versehen ist, welches die erste Werkstück-Spannvorrichtung im Sinne der Ansprüche bildet. Ein Antrieb für die Hauptspindel 18 wurde nicht dargestellt. Letztere besitzt einen axialen Durchlaß 22 für eine Materialstange 20, von der die bearbeiteten Werkstücke abgestochen werden. Diesem Zweck dient ein Werkzeugträger 26, welcher mindestens mit einem Werkzeug bestückt ist, u. z. mit dem in Fig. 1 dargestellten Abstech stahl 28. Zum Abstechen muß der Werkzeugträger 26 mindestens in Richtung der sogenannten Y-Achse verfahr bar sein, welche senkrecht zur Z-Achse 16 vertikal ver läuft.The section of the view of the lathe shown in Fig. 1 from the front shows a headstock 10 on the left and below a machine bed 12 on which a guide bar 14 is mounted, which extends in the direction of the Z axis 16 - the latter falls with the Axis of a main spindle 18 rotatably mounted in the spindle stock 10 , which is provided at the front with a chuck 20 which forms the first workpiece clamping device in the sense of the claims. A drive for the main spindle 18 has not been shown. The latter has an axial passage 22 for a material rod 20 , from which the machined workpieces are tapped. This purpose is served by a tool carrier 26 , which is equipped with at least one tool, uz with the parting steel 28 shown in FIG. 1. For parting, the tool carrier 26 must be movable at least in the direction of the so-called Y axis, which runs vertically to the Z axis 16 vertically.

Das Maschinenbett 12 trägt einen Schlitten 30, welcher mit Hilfe der Führungsleiste 14 in Richtung der Z-Achse 16 verschiebbar geführt ist und durch einen nicht dargestellten Antrieb gesteuert verschoben werden kann. An diesem Schlitten ist ein Werkzeugrevolver 32 um eine horizontal und senkrecht zur Z-Achse 16 verlaufende Schaltachse 34 drehbar gelagert (die Schaltachse 34 erstreckt sich also in Richtung der sogenannten X-Achse der Drehmaschine). Mittel zum gesteuer ten Drehen bzw. Schalten und drehwinkelrichtigen Positionie ren des Werkzeugrevolvers 32 sind bekannt und daher nicht dargestellt worden. Der gezeichnete Werkzeugrevolver weist 8 Stationen auf, von denen eine mit einer sogenannten Synchronspindel 36 bestückt ist, während die übrigen Stationen mit von Werkzeughaltern 38 gehaltenen Werkzeugen 40 bestückt sind. Die Achse, um die die Synchronspindel 36 im Werkzeugrevolver 32 drehbar gelagert ist und um die sie durch nicht dargestellte Mittel angetrieben wird, wurde in Fig. 2 mit 42 bezeichnet. Der Werkzeugrevolver 32 ist nun so ausgebildet, die Schaltachse 34 so angeordnet und die Synchronspindel 36 so im Werkzeugrevolver 32 gelagert, daß die Drehachse 42 der Synchronspindel 36 mit der Z-Achse 16 und damit mit der Drehachse der Hauptspin del 18 fluchtet, wenn der Werkzeugrevolver seine in Fig. 1 gezeigte Schaltposition einnimmt, in der die Drehachse 42 horizontal verläuft.The machine bed 12 carries a carriage 30 which is guided with the aid of the guide bar 14 in the direction of the Z axis 16 and can be displaced in a controlled manner by a drive (not shown). On this carriage a tool turret is mounted rotatably about a horizontal and perpendicular to the Z axis 16 switch 32 axis 34 (the shifting axis 34 of the lathe extending in the direction of so-called X-axis). Means for the control th turning or switching and correct rotational angle Positionie ren of the tool turret 32 are known and therefore have not been shown. The tool turret shown has 8 stations, one of which is equipped with a so-called synchronous spindle 36 , while the remaining stations are equipped with tools 40 held by tool holders 38 . The axis about which the synchronous spindle 36 is rotatably mounted in the tool turret 32 and about which it is driven by means not shown was designated 42 in FIG. 2. The tool turret 32 is now designed so that the switching axis 34 is arranged and the synchronous spindle 36 is mounted in the tool turret 32 such that the axis of rotation 42 of the synchronous spindle 36 is aligned with the Z axis 16 and thus with the axis of rotation of the main spindle del 18 when the tool turret assumes its switching position shown in Fig. 1, in which the axis of rotation 42 extends horizontally.

Am Schlitten 30 ist erfindungsgemäß ein Anschlag 44 be festigt, dessen Zweck später erläutert werden wird. Grund sätzlich könnte der Anschlag auch neben der Synchronspindel 36 am Werkzeugrevolver 32 angebracht sein.On the carriage 30 , a stop 44 is fastened according to the invention, the purpose of which will be explained later. In principle, the stop could also be attached to the tool turret 32 next to the synchronous spindle 36 .

Schließlich ist am Maschinenbett 12 eine Konsole 46 be festigt, auf der ein Werkzeugträger 48 angebracht ist. Dieser kann auf der Konsole 46 befestigt sein - in diesem Fall ist er dann nur mit einem einzigen Werkzeug 50 bestückt - oder kann der Werkzeugträger 48 senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 verschiebbar sein und dann mehrere Werkzeuge 50 tragen, deren jedes sich so positio nieren läßt, daß sich mit ihm ein von der Synchronspindel 36 gehaltenes Werkstück bearbeiten läßt, so wie dies in Fig. 1 strichpunktiert im Falle eines Bohrers 50 dargestellt wurde - die Achse des Bohrers 50 fluchtet in diesem Fall mit der Drehachse 42 der Synchronspindel 36.Finally, a console 46 is fastened to the machine bed 12 , on which a tool carrier 48 is attached. This can be attached to the console 46 - in this case it is then only equipped with a single tool 50 - or the tool carrier 48 can be displaced perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1 and then carry a plurality of tools 50 , each of which can be positioned in this way can be used to process a workpiece held by the synchronous spindle 36 , as was shown in broken lines in FIG. 1 in the case of a drill 50 - in this case, the axis of the drill 50 is aligned with the axis of rotation 42 of the synchronous spindle 36 .

Die Fig. 2 und 3 zeigen nun die erfindungsgemäße Werk stück-Handhabungsvorrichtung. Diese umfaßt ein von parallel zur Z-Achse 16 verlaufenden Führungsschienen 52 gebildetes Portal, einen längs der Führungsschienen 52 verschiebbaren Schlitten 54, einen am Schlitten 54 parallel zur Z-Achse 16 verschiebbar geführten Träger 56 und einen an letzterem in vertikaler Richtung verschiebbar geführten Werkstückgreifer 58 mit einer besonders gestalteten Spann zange 60. Figs. 2 and 3 now show the structure of the invention piece-handling device. This comprises a portal formed by guide rails 52 running parallel to the Z axis 16 , a slide 54 which can be displaced along the guide rails 52 , a carrier 56 which is displaceably guided on the slide 54 parallel to the Z axis 16 , and a workpiece gripper 58 which is displaceably guided in the vertical direction on the latter with a specially designed collet 60 .

Antriebe für den Schlitten 54 und den Werkzeuggreifer 58 wurden ebensowenig dargestellt wie Betätigungsmittel für die Spannzange 60, es wurde jedoch schematisch eine Feder 62 zwischen dem Schlitten 54 und dem Träger 56 ge zeichnet.Drives for the carriage 54 and the tool gripper 58 were shown as little as actuating means for the collet 60 , but it was schematically drawn a spring 62 between the carriage 54 and the carrier 56 ge.

Erfindungsgemäß ist die Spannzange 60 so ausgebildet, daß sie sich in geöffnetem Zustand gemäß Fig. 2 von rechts über ein von der Synchronspindel 36 gehaltenes Werkstück fahren läßt, ohne daß es hierzu erforderlich wäre, den Werkstückgreifer 58 abzusenken, wenn die Spannzange 60 über dem Werkstück steht; zu diesem Zweck wurde die Spann zange 60 erfindungsgemäß so gestaltet, daß sie in geöffnetem Zustand zumindest gemäß Fig. 3 vorn (gemäß Fig. 2 links) eine hinreichend große Öffnung bildet, um sie über das Werkstück fahren zu können. Die Fig. 1 zeigt nun der Deutlichkeit halber einen Zustand, den es eigentlich gar nicht gibt - ein zuvor mit den Werkzeugen 40 des Werkzeugrevolvers 32 und ggf. nicht dargestellten Werkzeugen des Werkzeugträgers 26 bearbeitetes Werkstück W wurde mit dem Abstechstahl 28 bereits von der Material stange 24 abgetrennt, ohne daß es von einer nicht darge stellten Werkstück-Spannvorrichtung der Synchronspindel 36 zuvor erfaßt worden wäre.According to the invention, the collet 60 is designed such that it can be moved from the right over a workpiece held by the synchronous spindle 36 in the open state according to FIG. 2, without it being necessary to lower the workpiece gripper 58 when the collet 60 is above the workpiece stands; For this purpose, the collet 60 was designed according to the invention so that it forms a sufficiently large opening in the open state at least as shown in FIG. 3 at the front (as shown in FIG. 2 on the left) in order to be able to drive it over the workpiece. Fig. 1 shows for the sake of clarity, a condition that does not actually exist - a previously processed with the tools 40 of the tool turret 32 and possibly not shown tools of the tool carrier 26 workpiece W has already been cut from the material with the parting tool 28 24 separated without it having previously been detected by a workpiece clamping device not shown Darge the synchronous spindle 36 .

Tatsächlich wird aber so vorgegangen, daß das gemäß Fig. 1 rechte Ende des Werkstücks W in der Synchron spindel 36 gespannt wird, ehe man mit dem Abstechstahl 28 zu arbeiten beginnt; während des Abstechvorgangs steht der Schlitten 30 also etwas mehr links als in Fig. 1 darge stellt, und außerdem wird die Synchronspindel 36 mit gleicher Drehzahl wie die Hauptspindel 18 angetrieben. Nach dem Abtrennen des Werkstücks W von der Materialstange 24 verbleibt dieses in der Synchronspindel 36, während der Werkzeugrevolver 32, insbesondere gemäß den Fig. 1 und 2 im Gegenuhrzeigersinn, weitergeschaltet wird, um mit Werkzeugen 40 des Werkzeugrevolvers 32 sowie ggf. nicht dargestellten Werkzeugen des Werkzeugträgers 26 ein von der zuvor gemäß Fig. 1 nach rechts vorgeschobenen Material stange 24 gebildetes neues Werkstück zu bearbeiten. Hier für kann es natürlich in Abänderung der dargestellten Aus führungsform zweckmäßig sein, den Werkzeugrevolver 32 und/ oder den Werkzeugträger 26 auf ein Kreuzschlittensystem zu setzen, so daß sich die Werkzeuge nicht nur in Richtung der Z- bzw. der Y-Achse verfahren lassen, sondern auch in Richtung der senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 und 2 verlaufenden X-Achse. Ist der Werkzeugrevolver 32 gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Position um 180° weiter geschaltet worden, so daß er seine in Fig. 1 strich punktiert dargestellte Stellung einnimmt, kann die Rück- oder Abstechseite des Werkstücks W mit dem bzw. den Werk zeugen 50 bearbeitet werden, während gleichzeitig das nächste Werkstück mit den Werkzeugen des Werkzeugträgers 26 bearbeitet wird. Dann wird der Werkzeugrevolver 32 weitergeschaltert, ggf. auch zu dem Zweck, das nächste Werkstück mit Werkzeugen 40 dieses Werkzeugrevolvers zu bearbeiten, und wenn die Synchronspindel 36 nach oben weist, so wie dies die Fig. 2 darstellt, tritt die erfindungsgemäße Werkstück-Handhabungsvorrichtung in Aktion:In fact, however, the procedure is such that the right end of the workpiece W in FIG. 1 is clamped in the synchronous spindle 36 before starting to work with the parting steel 28 ; during the parting process, the carriage 30 is therefore slightly more to the left than in FIG. 1, and the synchronous spindle 36 is also driven at the same speed as the main spindle 18 . After the workpiece W has been separated from the material rod 24, it remains in the synchronous spindle 36 , while the tool turret 32 , in particular according to FIGS. 1 and 2, is switched further in order to work with tools 40 of the tool turret 32 and tools (not shown) the tool carrier 26 to edit a rod from the above, according to Fig. 1 to the right advanced material 24 formed a new workpiece. For this it can of course be expedient, in a modification of the embodiment shown, to set the tool turret 32 and / or the tool carrier 26 on a cross slide system, so that the tools can be moved not only in the direction of the Z or Y axis, but also in the direction of the X axis running perpendicular to the plane of the drawing in FIGS. 1 and 2. If the tool turret 32 has been switched further by 180 ° with respect to the position shown in FIG. 1, so that it assumes its position shown in dash-dotted lines in FIG. 1, the back or parting-off side of the workpiece W can bear witness to the work 50 are processed while the next workpiece is being processed with the tools of the tool carrier 26 . Then the tool turret 32 is switched on, possibly also for the purpose of machining the next workpiece with tools 40 of this tool turret, and when the synchronous spindle 36 points upwards, as shown in FIG. 2, the workpiece handling device according to the invention occurs Action:

Hierzu wird der Schlitten 54 gemäß Fig. 2 von rechts nach links gefahren, bis der Träger 56 gegen den Anschlag 44 anliegt und die Feder 62 gespannt ist (die max. Feder spannung ist erreicht, wenn der Träger 56 gegen das vom Schlitten 54 gebildete rechte Widerlager der Feder 62 anliegt). Dabei kann der Werkstückgreifer 58 seine in Fig. 2 gezeigte Höhenlage einnehmen, wenn die Spannzange 60 geöffnet ist, denn dann kann die letztere über das von der Synchronspindel 36 getragene, fertig bearbeitete Werkstück W geschoben werden und es ist nicht erforderlich, den Werkstückgreifer 58 abzusenken, wenn er sich über dem Werkstück befindet; dadurch läßt sich die Stückzeit nicht unerheblich verkürzen. Dann kann das nächste Werk stück W′ bereits mit einem Werkzeug 40 des Werkzeugrevol vers 32 bearbeitet werden, während das Spannfutter der Synchronspindel 36 geöffnet wird, um das Werkstück W frei zugeben, und der Werkstückgreifer 58 angehoben wird, um das Werkstück W aus der Synchronspindel 36 herauszu ziehen, ohne daß es eines gesteuerten Bewegens des Schlittens 54 bedarf, da die Feder 62 den Träger 56 selbst tätig nachführt und der Anschlag 44 dafür sorgt, daß sich der Werkstückgreifer 58 in Richtung der Z-Achse gegenüber der Synchronspindel 36 nicht bewegt. Hierdurch läßt sich die Stückzeit weiter verkürzen.For this purpose, the carriage 54 is moved from right to left according to FIG. 2 until the carrier 56 abuts against the stop 44 and the spring 62 is tensioned (the maximum spring tension is reached when the carrier 56 against the right-hand side formed by the carriage 54 Abutment of the spring 62 is present). The workpiece gripper 58 can assume its height shown in FIG. 2 when the collet 60 is open, because then the latter can be pushed over the finished workpiece W carried by the synchronous spindle 36 and it is not necessary to lower the workpiece gripper 58 when it is over the workpiece; as a result, the piece time can be shortened considerably. Then the next workpiece W 'can already be machined with a tool 40 of the tool turret 32 , while the chuck of the synchronous spindle 36 is opened to freely admit the workpiece W , and the workpiece gripper 58 is raised to the workpiece W from the synchronous spindle 36 pull out without the need for a controlled movement of the slide 54 , since the spring 62 actively tracks the carrier 56 and the stop 44 ensures that the workpiece gripper 58 does not move in the direction of the Z axis relative to the synchronous spindle 36 . As a result, the piece time can be shortened further.

Hat der Werkstückgreifer 58 nach dem Erfassen des Werk stücks W mit der Spannzange 60 das Werkstück angehoben, kann der Schlitten 54 gemäß Fig. 2 nach rechts aus dem Arbeitsraum der Drehmaschine herausgefahren werden, und das Werkstück W läßt sich aufrecht stehend auf einer Palette absetzen, ohne daß es zuvor gedreht werden muß.If the workpiece gripper raised 58 after the detection of the workpiece W with the collet chuck 60, the workpiece, the carriage 54 of FIG. 2 can be moved out to the right from the working chamber of the lathe, and the workpiece W can be standing upright on a pallet to settle, without having to turn it beforehand.

In analoger Weise kann natürlich auch ein Rohteil, d. h. ein erst zu bearbeitendes Werkstück, der Drehmaschine zugeführt werden, wenn es sich nicht um eine sogenannte Stangenmaschine handelt. In diesem Fall wird das Rohteil vom Werkstückgreifer 58 in die nach oben weisende, leere Synchronspindel 36 eingesetzt, worauf der Werkzeugrevolver 32 im Gegenuhrzeigersinn um 90° gedreht wird, um das Rohteil in das Spannfutter 20 der Hauptspindel 18 ein schieben zu können.In an analogous manner, it is of course also possible to feed a blank, ie a workpiece to be machined, to the lathe if it is not a so-called bar machine. In this case, the blank from the workpiece gripper 58 is inserted into the upward-facing, empty synchronous spindle 36 , whereupon the tool turret 32 is rotated counterclockwise by 90 ° in order to be able to push the blank into the chuck 20 of the main spindle 18 .

Die Fig. 3 zeigt eine besonders einfache Ausführungsform der Spannzange 60 mit zwei um Achsen 61 schwenkbaren Greifbacken 63. FIG. 3 shows a particularly simple embodiment of the collet 60 with two pivotable about axes 61 gripping jaws 63rd

Wenn der Werkstückgreifer 58 nur in Richtung der Z-Achse bewegt werden kann (sieht man von der Bewegung in Richtung der Y-Achse ab) und die Werkstücke in Paletten abgelegt werden sollen, ist es natürlich erforderlich, die Paletten in Richtung der X-Achse getaktet verschieben zu können.If the workpiece gripper 58 can only be moved in the direction of the Z axis (apart from the movement in the direction of the Y axis) and the workpieces are to be placed in pallets, it is of course necessary to move the pallets in the direction of the X axis to be able to move clocked.

Soll mit der erfindungsgemäßen Werkstück-Handhabungsvor richtung die Drehmaschine auch mit Rohteilen bestückt werden, so empfiehlt es sich, den Werkzeugrevolver 32 mit mehreren Synchronspindeln zu versehen, so daß in einer der Synchronspindeln das Rohteil und in der anderen das bearbeitete Werkstück gehalten werden kann.If the lathe is also to be equipped with raw parts with the workpiece handling device according to the invention, it is advisable to provide the tool turret 32 with a plurality of synchronous spindles so that the raw part and the machined workpiece can be held in one of the synchronous spindles.

Es ist auch als im Rahmen der Erfindung liegend anzusehen, wenn der Werkstückgreifer-Träger über lösbare Verbindungs mittel mit dem Werkzeugrevolver bzw. dessen Schlitten mindestens in Richtung der Z-Achse kuppelbar ist.It is also to be regarded as lying within the scope of the invention if the workpiece gripper carrier can be coupled at least in the direction of the Z axis via detachable connection means to the tool turret or its slide.

Außerdem kann an die Stelle der für die Werkstück-Zuführung und/oder -Abnahme verwendeten Synchronspindel eine andere geeignete Werkstück-Haltevorrichtung treten; diese muß nur zwei Forderungen erfüllen: Zum einen muß sich ein drehendes Werkstück in ihr halten lassen und zum zweiten muß sie Mittel enthalten, die ein Herausfallen des Werkstücks beim Drehen des Werkzeugrevolvers verhindern. Die Werkstück- Haltevorrichtung kann beispielsweise die Form eines am Werkzeugrevolver befestigten Rohrs oder Hülse haben, in der ein Werkstück sich zwar drehen kann, jedoch spätestens beim Weiterschalten des Revolvers durch einen Riegel oder klemmend am Herausfallen gehindert wird. Vorteilhafter ist es, die Hülse oder eine mit einer Werkstück-Spann vorrichtung versehene Welle im Werkzeugrevolver drehbar zu lagern, ohne daß für die Hülse oder Welle ein Dreh antrieb vorhanden ist.It can also take the place of workpiece feeding and / or acceptance, another synchronous spindle used suitable workpiece holder; this only has to meet two requirements: First, a rotating one Have the workpiece held in it and secondly it must Contain agents that prevent the workpiece from falling out prevent when turning the tool turret. The workpiece Holding device can, for example, the shape of a Tool turret attached tube or sleeve in the a workpiece can rotate, but at the latest when switching the revolver through a bolt or is prevented from falling out. More advantageous is the sleeve or one with a workpiece clamping device provided shaft rotatable in the tool turret to store without turning for the sleeve or shaft drive is present.

Claims

1. Workpiece handling device on a lathe with a main spindle, which is provided with a workpiece clamping device, a tool carrier in the form of a multi-station tool turret which has a workpiece holding device in at least one of its stations and on one in the direction of the main spindle axis (Z axis) movable carriage attached and around a switching axis is such that the workpiece holder can be aligned both upwards and aligned with the main spindle axis, and with a workpiece removal device, which one over the tool turret in the direction the Z -axis ver slidable carrier and an arranged on this removal element for taking over a machined workpiece, characterized in that the workpiece removal element as a workpiece gripper ( 58 ) for detecting and pulling out a workpiece (W) from the workpiece holding device ( 36 ) trained and is displaceably guided up and down on the carrier ( 56 ) and that the carrier ( 56 ) can be placed in the direction of the main spindle ( 18 ) against a stop ( 44 ) of the tool carrier ( 22 ) or its slide ( 30 ) and thus together with the latter Tool carrier can be moved in the direction of the main spindle del ( 18 ).

2. Device according to claim 1, characterized by one of the carrier ( 56 ) against the stop ( 44 ) on the energy store ( 62 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the workpiece removal device ( 52, 54, 56, 58, 60, 62 ) has a in the direction of the Z axis ( 16 ) ver movable carriage ( 54 ) on which the Trä ger ( 56 ) is displaceable in the direction of the Z axis, and that the energy accumulator ( 62 ) is arranged between the carriage ( 54 ) and the carrier ( 56 ).

4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the workpiece gripper ( 58 ) stood in an open position on its side facing the main spindle ( 18 ), an inlet opening for the workpiece bil det and so in the direction of the Z axis ( 16 ) can be pushed onto the workpiece.