DE3827316C1 - - Google Patents
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- DE3827316C1 DE3827316C1 DE3827316A DE3827316A DE3827316C1 DE 3827316 C1 DE3827316 C1 DE 3827316C1 DE 3827316 A DE3827316 A DE 3827316A DE 3827316 A DE3827316 A DE 3827316A DE 3827316 C1 DE3827316 C1 DE 3827316C1
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- B23B—TURNING; BORING
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- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen
Wechseln von Werkstück-Spannmitteln an numerisch gesteuer
ten Drehmaschinen mit
- - mindestens einer Werkstückspindel, der ein Spannmittel träger dauerhaft zugeordnet ist,
- - mindestens zwei Spannmitteln, die für Werkstücke unter schiedlicher Größe vorgesehen und einander abwechselnd am Spannmittelträger zu befestigen sind,
- - einem Spannmittel-Magazin zum Aufbewahren mindestens eines nicht benutzten Spannmittels,
- - mindestens einem Kreuzschlittensystem mit einem in Rich tung der Werkstückspindel verfahrbaren Z-Schlitten und mindestens einem quer dazu verfahrbaren X-Schlitten,
- - Schlittenführungen, die einen Arbeitsbereich des Kreuz schlittensystems definieren, und
- - mindestens einem Greifer zum Erfassen eines Spannmittels und zum Herstellen und Lösen seiner Befestigung am Spann mittelträger.
Werkstückspindeln von numerisch gesteuerten Drehmaschinen
können mit Spannmitteln unterschiedlicher Art ausgerüstet
sein, deren Gestaltung und Wirkungsweise von Art, Form und
Größe der zu bearbeitenden Werkstücke abhängt. Drehmaschi
nen zum Verarbeiten stangenförmigen Werkstoffs haben eine
hohle Werkstückspindel, die in einem Spindelstock ortsfest
gelagert ist und als Spannmittelträger ein Spannfutter
aufweist. Der stangenförmige Werkstoff wird durch diese
Werkstückspindel und durch das Spannfutter hindurchgescho
ben. In das Spannfutter ist als Spannmittel eine ringför
mige Spannzange eingesetzt, die den Werkstoff umschließt
und elastisch zusammendrückbar ist, um diesen fest zu
spannen.
Solche Spannzangen haben eine kegelförmige Außenfläche,
die durch einen auf die Spannzange beispielsweise hydrau
lisch ausgeübten Druck oder Zug gegen eine komplementäre
Innenfläche des Spannfutters gepreßt wird, um die erfor
derlichen radialen Spannkräfte zu erzeugen. Jede einzelne
Spannzange dieser Art ist für Werkstoffstangen oder auch
einzeln zuführbare Werkstücke in einem bestimmten Durch
messerbereich geeignet. Wenn Werkstücke bearbeitet werden
sollen, deren Durchmesser in einem anderen Bereich liegt,
muß die Spannzange gegen eine größere oder kleinere ausge
tauscht werden. Austauschbare Spannzangen dieser Art sowie
Greifer zum Erfassen solcher Spannzangen und zum Herstel
len und Lösen ihrer Befestigung am Spannfutter sind
beispielsweise aus der DE 28 31 140 A1 bekannt.
Es sind auch programmierbare Handhabungssysteme bekannt,
mit denen sich Spannmittel an Drehmaschinen automatisch
umrüsten lassen. Ein solches Handhabungssystem, das in dem
Prospekt "Drehtechnik total" der Firma Georg Fi
scher, Schaffhausen/Schweiz, 1985, dargestellt ist, hat
ein Portal mit einer über der Drehmaschine parallel zu
deren Werkstückspindel angeordneten Fahrschiene, an der
ein Schlitten zwischen einem Spannmittel-Magazin und der
Drehmaschine verfahrbar ist. Am Schlitten ist ein senk
recht verfahrbarer Stößel geführt, der an seinem unteren
Ende einen palettenartigen Greifer trägt. Als Spannmit
telträger ist an der Werkstückspindel der Drehmaschine ein
Backenfutter angeordnet, das mit beispielsweise drei
Spannbacken ausgerüstet ist. Der palettenartige Greifer
ist dazu ausgebildet, die Spannbacken vom Backenfutter zu
lösen und gegen andere Spannbacken auszutauschen.
Um ein solches automatisches Handhabungssystem zum Aus
wechseln von Spannmitteln bereitzuhalten, ist ein hoher
Kosten- und Platzaufwand erforderlich. Dieser Aufwand
lohnt sich im allgemeinen nur dann, wenn ständig eine
große Anzahl verschiedener Spannmittel bereitgehalten wer
den muß, damit unterschiedliche Werkstücke in kleinen Los
größen und somit in rascher Aufeinanderfolge ohne unmit
telbare menschliche Einwirkung bearbeitet werden können,
beispielsweise in einer mannfreien Nachtschicht. Wenn
hingegen an einer Drehmaschine nur wenige verschiedene
Spannmittel, beispielsweise Spannzangen oder Sätze von
Spannbacken, jeweils für mehrere Stunden benötigt werden,
ist der Aufwand für bekannte Handhabungssysteme zum
automatischen Wechseln dieser Spannmittel zu groß.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung zum automatischen Wechseln von Werkstück-
Spannmitteln an numerisch gesteuerten Drehmaschinen derart
zu gestalten, daß sie sich mit verhältnismäßig geringem
Kostenaufwand herstellen läßt und wenig Platz beansprucht.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der
eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß
- - das Spannmittel-Magazin einen Standort im Arbeitsbereich des Kreuzschlittensystems hat und
- - alle für den Transport der Spannmittel von diesem Stand ort zum Spannmittelträger und umgekehrt erforderlichen Be wegungen vom Kreuzschlittensystem ausführbar sind.
Eine Drehmaschine, bei der sich die Erfindung in mehreren
Ausgestaltungen anwenden läßt, ist beispielsweise aus der
DE 33 20 940 A1 bekannt. Die Maschine hat einen Spindel
stock, in dem eine erste Werkstückspindel gelagert ist.
Parallel zu der Werkstückspindel, also in einer Richtung,
die üblicherweise als Z-Achse bezeichnet wird, erstrecken
sich zwei Z-Führungen, auf denen je ein Z-Schlitten ver
schiebbar geführt ist. Jeder der beiden Z-Schlitten bildet
zusammen mit einem auf ihm rechtwinklig zur Z-Achse, längs
der sogenannten X-Achse verschiebbar geführten X-Schlitten
ein Kreuzschlittensystem. Auf dem X-Schlitten eines dieser
beiden Kreuzschlittensysteme ist ein erster Revolver mit
in Richtung der Z-Achse angeordneter Drehachse gelagert.
Auf dem X-Schlitten des anderen Kreuzschlittensystems ist
eine zweite Werkstückspindel gelagert, die sich ebenfalls
in Richtung der Z-Achse erstreckt. Neben dem Spindelstock
ist in einem Gehäuse, das ortsfest angeordnet oder längs
einer Y-Achse im rechten Winkel zur Z-Achse und zur
X-Achse verstellbar sein kann, ein zweiter Revolver gela
gert, dessen Drehachse sich ebenfalls in Richtung der
Z-Achse erstreckt. Der erste Revolver ist mit mehreren an
ihm angeordneten Werkzeugen dazu vorgesehen, die Vorder
seite jeweils eines Werkstücks zu bearbeiten, das in der
ersten Werkstückspindel eingespannt ist. Die zweite Werk
stückspindel ist dazu vorgesehen, jeweils ein an seiner
Vorderseite bearbeitetes Werkstück von der ersten Werk
stückspindel zu übernehmen, damit das Werkstück an seiner
Rückseite von Werkzeugen am zweiten Revolver bearbeitet
werden kann.
Zum automatischen Wechseln von Werkstück-Spannmitteln an
einer Werkstückspindel, die in einem Spindelstock gelagert
ist, kann die erfindungsgemäße Einrichtung ein am Spindel
stock angeordnetes Spannmittel-Magazin aufweisen. Das
Spannmittel-Magazin kann aber auch an einem Kreuzschlit
tensystem angeordnet sein. Es ist auch möglich, daß am
Spindelstock und an einem Kreuzschlittensystem je ein
Spannmittel-Magazin angeordnet ist.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung besteht
bei einer Drehmaschine mit
- - einem Spindelstock, in dem eine Werkstückspindel gela gert ist,
- - einem Revolver, der um eine quer zur Werkstückspindel angeordnete Achse schaltbar an einem Kreuzschlittensystem gelagert ist,
- - einer am Revolver gelagerten zusätzlichen Werkstückspin del und
- - einer Rückseiten-Bearbeitungsvorrichtung, die vom Spin delstock aus gesehen jenseits des Kreuzschlittensystems angeordnet ist.
Bei einer solchen Drehmaschine kann das Spannmittel-Maga
zin jenseits des Kreuzschlittensystems angeordnet sein.
Auch eine Anordnung des Spannmittel-Magazins an anderer
Stelle des Arbeitsbereichs ist möglich.
In jedem Fall ist es zweckmäßig, wenn das Spannmittel-
Magazin einen Deckel hat, der automatisch wegbewegbar ist,
um das Spannmittel-Magazin freizugeben. Dadurch wird das
Spannmittel-Magazin normalerweise vor Verschmutzung ge
schützt und nur für Rüstzeiten, während derer keine
Werkstückbearbeitung stattfindet, freigegeben.
Wenn das Spannmittel-Magazin an einem Spindelstock oder
einer Rückseiten-Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist,
dann ist es zweckmäßig, daß das Spannmittel-Magazin in
Richtung der Z-Achse ausfahrbar ist. Dadurch läßt sich das
Spannmittel-Magazin aus einer Ruhestellung, in der es
kollisionssicher untergebracht ist, vorübergehend in eine
Stellung bringen, in der es für den Wechsel eines oder
mehrerer Spannmittel gut zugänglich ist.
Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Grei
fer, der zum Erfassen eines Spannmittels und zum Herstel
len und Lösen seiner Befestigung am Spannmittelträger vor
gesehen ist, in Richtung der Z-Achse teleskopartig aus
fahrbar an einem Tragkörper geführt sein, der am Kreuz
schlittensystem befestigt ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Greifer eine Rast auf
weist, in die ein Haltelement einrastbar ist, um durch ei
ne Relativverschiebung zwischen Tragkörper und Halte
element ein Aus- oder Einfahren des Greifers zu bewirken.
Auf diese Weise läßt sich ein eigener Antrieb für Bewe
gungen des Greifers in Richtung der Z-Achse entbehren.
Die letztgenannte Ausführungsform der Erfindung kann in
der Weise ausgestaltet sein, daß die Rast an einem Riegel
ausgebildet ist, der in X-Richtung verschiebbar am Trag
körper geführt, in Richtung auf eine Sperrstellung vorge
spannt und durch Einwirkung des Halteelements auf die Rast
in eine Lösestellung verschiebbar ist.
Eine Beweglichkeit des Greifers in bezug auf das Spannmit
tel-Magazin kann entbehrlich sein, wenn die Werkstückspin
del, an der ein Spannmittel gewechselt werden soll, selber
in bezug auf das Spannmittel-Magazin beweglich ist. Dies
ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein am Spindelstock
angeordnetes Spannmittel-Magazin zum Aufbewahren von
Spannmitteln ausgebildet ist, die zu einer Werkstückspin
del an einem Kreuzschlittensystem gehören. In einem sol
chen Fall ist es zweckmäßig, wenn das Spannmittel-Magazin
für jedes aufzubewahrende Spannmittel einen Greifer auf
weist, der zum Herstellen und Lösen der Befestigung des
Spannmittels an der zugehörigen Werkstückspindel sowie zum
Festhalten des Spannmittels im Spannmittel-Magazin ausge
bildet ist.
Mit besonderem Vorteil läßt sich die erfindungsgemäße Ein
richtung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen bei Dreh
maschinen anwenden, bei denen jede Werkstückspindel, an
der ein Spannmittelträger befestigt ist, C-achsengesteuert
ist. Eine solche Steuerung ermöglicht es, die betreffende
Werkstückspindel in beliebigen, definierten Drehwinkel
stellungen anzuhalten, die zum Erfassen bekannter Spann
mittel erforderlich oder besonders geeignet sind.
Ausführungsbeispiele werden im folgenden mit weiteren Ein
zelheiten der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Schrägansicht einer CNC-Drehmaschine
mit einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 2 einzelne Baugruppen des Drehautomaten von
vorne, teilweise im Längsschnitt,
Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2,
Fig. 4a und 4b den vergrößerten Ausschnitt IV aus Fig. 2 in
zwei verschiedenen Arbeitsstellungen,
Fig. 5 ein Bauteil aus Fig. 4a und 4b in weiter
vergrößerter Schrägansicht,
Fig. 6 den vergrößerten Ausschnitt VI in Fig. 2,
Fig. 7 die Schrägansicht in Richtung des Pfeils
VII in Fig. 6,
Fig. 8a bis 8d Baugruppen aus Fig. 2 in vier aufeinander
folgenden Stellungen,
Fig. 9 eine Alternative zu Fig. 4a in Schrägan
sicht,
Fig. 10a bis 10d eine Baugruppe aus Fig. 9 in vier
aufeinanderfolgenden Stellungen,
Fig. 11 eine Schrägansicht einer weiteren CNC-Dreh
maschine mit einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 12 die vergrößerte Schrägansicht XII in
Fig. 11,
Fig. 13 den weiter vergrößerten Teilschnitt
XIII-XIII in Fig. 12,
Fig. 14 die Ansicht XIV in Fig. 13,
Fig. 15 die Ansicht XV in Fig. 11,
Fig. 16 die Ansicht XVI in Fig. 15,
Fig. 17 den Schnitt XVII-XVII in Fig. 16,
Fig. 18a u. 18b den Schnitt XVIII-XVIII ohne bzw. mit
Spannmittel.
Die in Fig. 1 bis 8d - und mit einer Variante in Fig. 9
bis 10d dargestellte Drehmaschine hat ein Schrägbett 1 mit
daran befestigtem Spindelstock 2, in dem eine hohle Werk
stückspindel 3 gelagert ist. Die Werkstückspindel 3, deren
Achsrichtung im folgenden als Z-Achse bezeichnet wird, ist
mittels eines nicht dargestellten Antriebs C-achsengesteuert
antreibbar; ihre Drehbewegung läßt sich also auf andere
Bewegungen der Drehmaschine in programmierbarer Weise ab
stimmen und in beliebigen Drehwinkelstellungen stillset
zen.
Gemäß Fig. 1 ist der Werkstückspindel 3 ein hinter ihr an
geordneter Stangenlader 4 zugeordnet, der stangenförmige
Werkstücke 5 selbsttätig durch die Werkstückspindel 3 und
einen an deren vorderem Ende befestigten Spannmittelträger
6 hindurchschiebt. Der Spannmittelträger 6 ist gemäß Fig.
1 bis 8d als Spannfutter ausgebildet und enthält eine
Spannhülse 7, die mittels eines Rohrs 8 axial verschiebbar
ist. Am Spannmittelträger 6 ist ein Innenkonus 9 ausge
bildet, an dem ein Spannmittel 10 in Gestalt einer ent
sprechend konischen Spannzange bekannter Bauart zentriert
ist. Dieses Spannmittel 10 ist in drei gleiche Sektoren 11
unterteilt, die durch anvulkanisierte Zwischenschichten 12
aus Gummi miteinander verbunden sind und je ein achsparal
leles Sacklock 13 sowie je einen Abschnitt eines Kragens
14 aufweisen, der in einer Ringnut 15 der Spannhülse 7
aufgenommen ist.
Das Spannmittel 10 hat einen Innendurchmesser, der dem
Außendurchmesser des zu spannenden Werkstücks 5 ungefähr
angepaßt ist. Für Werkstücke 5 mit erheblich kleinerem
Außendurchmesser ist ein äußerlich gleiches Spannmittel 10
mit entsprechend kleinerem Innendurchmesser vorgesehen,
das vor allem in Fig. 6 und 7 dargestellt ist.
Zum Austauschen der beiden dargestellten Spannmittel 10
ist ein Greifer 16 von ebenfalls bekannter Bauart vorge
sehen, der ein Greifergehäuse 17 mit drei daran gelagerten
Stiften 18 aufweist. Die drei Stifte 18 passen in die drei
Sacklöcher 13 jedes der gegeneinander auszutauschenden
Spannmittel 10. Das Greifergehäuse 17 ist symmetrisch in
bezug auf die Z-Achse gestaltet. Jeder der Stifte 18 ist
um eine zur Z-Achse normale Achse schwenkbar und ist ge
lenkig mit einem im Greifergehäuse 17 angeordneten Kolben
19 verbunden, der gegen den Widerstand einer Rückstell
feder 20 hydraulisch derart verstellbar ist, daß die drei
Stifte 18 zueinander hin geschwenkt werden.
Die Drehmaschine hat gemäß Fig. 1 zwei Z-Schlittenführun
gen 21 und 22, die schräg übereinander angeordnet sind,
sich in Richtung der Z-Achse erstrecken und einen unteren
Z-Schlitten 23 bzw. einen oberen Z-Schlitten 24 führen.
Jeder der beiden Z-Schlitten 23 und 24 trägt eine
X-Schlittenführung 25 bzw. 26, die sich im rechten Winkel
zur Z-Achse erstreckt und einen unteren X-Schlitten 27
bzw. einen oberen X-Schlitten 28 führt. Jedes der beiden
auf diese Weise gebildeten Kreuzschlittensysteme 23, 27
und 24, 28 trägt einen Revolver 29 bzw. 30.
Die beiden Revolver 29 und 30 sind der Übersichtlichkeit
halber als Trommelrevolver dargestellt, die um je eine zur
Z-Achse parallele Achse drehbar sind und je eine Anzahl zu
der betreffenden Drehachse parallele Bohrungen 31 aufwei
sen, in denen sich Werkzeughalter 32 mit je einem an ihnen
ausgebildeten Schaft 33 befestigen lassen. Insoweit ist
die dargestellte Drehmaschine von üblicher Bauart.
Eine Besonderheit besteht darin, daß die Drehmaschine
selbst ein Spannmittel-Magazin 34 für mindestens ein zeit
weise nicht benötigtes Spannmittel 10 aufweist. Ein sol
ches Spannmittel-Magazin 34 ist gemäß Fig. 1, 2, 6 und 8a
bis 8d am Spindelstock 2 neben und etwas unterhalb der
Werkstückspindel 3 angeordnet. Dieses Spannmittel-Magazin
34 hat einen normalerweise geschlossenen Deckel 35, der in
X-Richtung verschiebbar ist und in geöffnetem Zustand zwei
Halterungen 36 für je ein Spannmittel 10 freigibt. Jede
der Halterungen 36 hat eine zur äußeren Form der Spannmit
tel 10 komplementäre Innenform, die derjenigen des Spann
mittelträgers 6 im wesentlichen entspricht und vor allem
eine innere Ringnut 37 aufweist, in die der Kragen 14 des
aufzubewahrenden Spannmittels 10 einrastbar ist.
Zum Umsetzen je eines Spannmittels 10 von der Werkstück
spindel 3 zum Spannmittel-Magazin 34 und umgekehrt ist der
beschriebene Greifer 16 teleskopartig ausfahrbar an einem
Tragkörper 38 angeordnet, der am unteren Revolver 29
befestigt ist. Der Träger 38 erstreckt sich in Z-Richtung
und hat einen Schlitz 39, der sich in gleicher Richtung
erstreckt und an seinen beiden Enden je eine zylindrische
Erweiterung 40 bzw. 41 aufweist. Im Greifergehäuse 17 ist
in X-Richtung verschiebbar ein zylindrischer Riegel 42
geführt, der an einem Ende einen Zapfen 43 aufweist und an
seinem anderen Ende von einer Feder 44 derart belastet
ist, daß er bestrebt ist, die in Fig. 4a und 4b abgebil
dete Stellung einzunehmen, in der das freie Ende des
Zapfens 43 ungefähr bündig mit einer Außenfläche des
Greifergehäuses 17 ist. An diesem Ende des Zapfens 43 ist
eine Rast 45 in Form einer konischen Vertiefung ausgebil
det, in die ein Halteelement 46 einrastbar ist. Das Halte
element 46 ist in Fig. 2 und 8a bis 8d als ortsfester Bol
zen dargestellt, der sich in X-Richtung erstreckt. Bei der
Darstellung in Fig. 4a und 4b ist vorgesehen, daß der Rie
gel 42 von einem am oberen Revolver 30 befestigten Halte
element betätigbar ist.
Durch den Tragkörper 38 und das Greifergehäuse 17 er
streckt sich eine Fluidleitung 47 hindurch, durch die sich
ein Reinigungsfluid zuführen läßt, beispielsweise eine
Emulsion, wie sie auch zum Kühlen von Schneidwerkzeugen
verwendet wird. Die Fluidleitung 47 speist Düsen in der
Stirnwand des Greifergehäuses 17, die dem Spindelstock 2
zugewandt ist. Mit diesen Düsen lassen sich Verunreini
gungen aus den Spannmitteln 10 und zugehörigen Bauteilen
herausspülen.
Der Greifer 16 nimmt während des normalen Arbeitens der
Drehmaschine seine in Fig. 4a abgebildete Ruhestellung
ein, in der er möglichst wenig weit von dem ihn tragenden
unteren Revolver 29 weg in Richtung zum Spindelstock 2
vorsteht. In der Ruhestellung ist der Riegel 42 in die in
Fig. 4 und 5 rechte Erweiterung 41 des Schlitzes 39 einge
rastet, so daß er ein versehentliches Ausfahren des Grei
fers 16 verhindert. Zum Entriegeln des Greifers 16 wird
der zugehörige Revolver 29 in eine programmierte Stellung
gebracht, in welcher der Zapfen 43 mit dem Halteelement 46
fluchtet. Dann wird der untere X-Schlitten 29 so verfah
ren, daß das Halteelement 46 in die Rast 45 einrastet und
den Riegel 42 in das Greifergehäuse 17 hineindrückt und
dieses entriegelt.
Jetzt greift nur noch der Zapfen 43, der erheblich schlan
ker ist als der Riegel 42 selbst, in die Erweiterung 41.
Gleichzeitig ist das Greifergehäuse 17 durch das Halte
element 46 derart festgehalten, daß es sich nicht mehr in
Z-Richtung verschieben läßt. Wird nun der untere Z-Schlit
ten 23 in Richtung vom Spindelstock 2 weg bewegt, bleibt
der Greifer 16 stehen, so daß er in bezug auf den Tragkör
per 38 ausgefahren wird. Diese Relativbewegung in Z-Rich
tung wird beendet, sobald der Riegel 42 die Erweiterung 40
am in Fig. 4 und 5 linken Ende des Schlitzes 39 erreicht
hat. Dann wird der untere X-Schlitten 27 in Richtung vom
Halteelement 46 weg bewegt, so daß der Riegel 42 von der
Feder 44 rückgestellt wird und in die Erweiterung 40
einrastet.
Der Revolver 29 mit dem auf diese Weise gegen unbeabsich
tigtes Einfahren gesicherten Greifer 16 wird nun in eine
Stellung gebracht, in der einer der Stifte 18 gegen einen
Rand des Deckels 35 stößt; dieser wird durch Verfahren des
X-Schlittens 27 geöffnet. Anschließend wird das Kreuz
schlittensystem 23, 27 so bewegt, daß der Greifer 16 der
Werkstückspindel 3 gegenübersteht. Diese steht in einer
Drehwinkelstellung, in der die drei Sacklöcher 13 des an
ihr befestigten Spannmittels 10 mit je einem Stift 18 des
Greifers 16 fluchten. Nun wird der untere Z-Schlitten 23
in Richtung zur Werkstückspindel 3 hin verschoben, so daß
die drei Stifte 18 in je eines der Sacklöcher 13 eingrei
fen. Anschließend wird der Kolben 19 gegen die Kraft der
Rückstellfeder 20 verstellt, so daß die drei Stifte 18
zueinander hin geschwenkt werden und dadurch das bisher am
Spannmittelträger 6 befestigte Spannmittel 10 so weit zu
sammendrücken, bis dessen Kragen 14 sich von der Ringnut
15 löst und das Spannmittel 10 durch Verfahren des
Z-Schlittens 23 aus dem Spannmittelträger 6 herausbewegt
werden kann.
Anschließend wird der Revolver 29 derart gedreht und/oder
das Kreuzschlittensystem 23, 27 derart bewegt, daß der
Greifer 16 gemäß Fig. 8b mit einer bisher freien Halterung
36 des Spannmittel-Magazins 34 fluchtet. Durch Verfahren
des Z-Schlittens 23 wird das am Greifer 16 festgehaltene
Spannmittel 10 in die freie Halterung 36 eingesetzt und
der Kolben 19 drucklos gemacht, so daß der Kragen 14
gemäß Fig. 8c in die Ringnut 37 einrastet. Dann wird der
Z-Schlitten 23 ein Stück weit vom Spindelstock 2 weg ver
stellt und anschließend wird durch Drehen des Revolvers
29 und nötigenfalls zusätzlich durch Verschieben des
X-Schlittens 27 eine Stellung erreicht, in welcher der
Greifer 16 mit der zweiten Halterung 36 des Spannmittel-
Magazins 34 fluchtet, in der ein Spannmittel 10 zum Aus
tauschen bereitgehalten wird. Dieses Spannmittel 10 wird
gemäß Fig. 8d vom Greifer 16 erfaßt, aus seiner Halterung
36 herausgezogen, zur Werkstückspindel 3 transportiert und
in deren Spannmittelträger 6 eingesetzt.
Anschließend kehrt der Greifer 16 zum Spannmittel-Magazin
zurück und schließt dessen Deckel 35. Schließlich wird der
Greifer 16 wieder in die Stellung gebracht, in der das
Halteelement 46 in die Rast 45 eingreift und den Riegel 42
aus der Erweiterung 40 löst. Nun wird der Z-Schlitten 23
zum Spindelstock 2 hin verschoben, wodurch der Greifer 16
auf seinem Tragkörper 38 eingefahren wird, bis der Riegel
42 schließlich in die Erweiterung 41 einrastet. Der Grei
fer 16 nimmt nun wieder seine Ruhestellung ein, in der er
nur etwa in gleichem Maße wie irgendein Werkzeug am Revol
ver 29 bei der Programmierung berücksichtigt werden muß,
damit Kollisionen bei der Werkstückbearbeitung vermieden
werden.
Falls am Revolver 29 oder auch am Revolver 30 oder sonst
irgendwo an einem der beschriebenen Kreuzschlittensysteme
Platz für mindestens einen weiteren Greifer 16 frei ist,
kann dieser zusammen mit dem beschriebenen Greifer 16 als
Spannmittel-Magazin verwendet werden, das ein am Spindel
stock 2 angeordnetes Spannmittel-Magazin entbehrlich macht.
In einem solchen Fall ist jeder einzelne Greifer 16 stän
dig nur einem einzigen der insgesamt mindestens zwei
Spannmittel 10 zugeordnet und jedes dieser Spannmittel
bleibt am zugehörigen Greifer festgehalten, solange es
nicht gebraucht wird.
Als Beispiel dafür, daß das Spannmittel 10 nicht unbe
dingt, wie in Fig. 1 bis 8d dargestellt, die Form einer
Spannzange haben muß, ist in Fig. 9 bis 10d eine Variante
dargestellt, bei der als Spannmittelträger 6 ein Drei
backenfutter vorgesehen ist und jedes Spannmittel 10 dem
entsprechend aus einem Satz von drei Spannbacken 49 be
steht. Zum Austauschen dieser Spannmittel 10 ist wiederum
ein Greifer 16 vorgesehen, der hier jedoch palettenartig
gestaltet ist. Solche Spannmittel 10 und Greifer 16 sind
bekannt, beispielsweise aus dem eingangs genannten Pros
pekt "NC-Backenwechseler von +GF+". Der Backenwechsel ist
übereinstimmend mit jenem Prospekt in Fig. 10a bis 10d
dargestellt und ist wegen seiner Bekanntheit nicht näher
erläuterungsbedürftig.
Die in Fig. 11 bis 18b dargestellte Drehmaschine hat zu
sätzlich zu den bisher beschriebenen beiden Revolvern 29
und 30, die an je einem Kreuzschlittensystem 23, 27 bzw.
24, 28 angeordnet sind, einen Revolver 50, der am Spindel
stock 2 angeordnet ist. Dieser Revolver 50 ist aus seiner
in Fig. 11 und 12 abgebildeten Arbeitsstellung, die er zum
rückseitigen Bearbeiten eines Werkstücks 5 einnimmt, in
Richtung der Z-Achse in eine Ruhestellung einfahrbar, in
der er in Fig. 15 abgebildet ist.
Für die Rückseitenbearbeitung der Werkstücke 5 ist am obe
ren Revolver 30 ein Spindelgehäuse 51 befestigt. Dieses
trägt einen C-achsengesteuerten Antrieb 52 für eine im
Spindelgehäuse 51 gelagerte Werkstückspindel 53, die sich
in Z-Richtung erstreckt. An der Werkstückspindel 53 ist
ein Spannmittelträger 6 befestigt, der dem in Fig. 3
besonders deutlich dargestellten entspricht und wie dieser
eine Spannhülse 7, die mittels eines Rohrs 8 axial ver
stellbar ist, und einen Innenkonus 9 als Anlagefläche für
ein Spannmittel 10 aufweist. Das Spannmittel 10 ist
wiederum eine Spannzange der in Fig. 1 bis 8d dargestell
ten Art.
Der zusätzlichen Werkstückspindel 53 ist ein Spannmittel-
Magazin 54 zugeordnet, das eine entsprechende Funktion hat
wie das Spannmittel-Magazin 34 in Fig. 1 bis 8d, und das
wie dieses am Spindelstock 2 angeordnet ist. Im Unter
schied zum Spannmittel-Magazin 34 hat das Spannmittel-
Magazin 54 einen schwenkbaren Deckel 55 und enthält für
jedes Spannmittel 10, das im Spannmittel-Magazin 54 aufbe
wahrt werden soll, einen fest eingebauten Greifer 56. Je
der der Greifer 56 entspricht im übrigen dem Greifer 16,
weshalb seine Einzelteile mit gleichen Bezugszeichen ver
sehen sind wie die Einzelteile des Greifers 16. Zum Öffnen
des Deckels 55 ist eine hydraulische Kolbenzylindereinheit
57 vorgesehen.
Claims (13)
1. Einrichtung zum automatischen Wechseln von Werkstück-
Spannmitteln (10) an numerisch gesteuerten Drehmaschinen
mit
- - mindestens einer Werkstückspindel (3; 53), der ein Spannmittelträger (6) dauerhaft zugeordnet ist,
- - mindestens zwei Spannmitteln (10), die für Werkstücke (5) unterschiedlicher Größe vorgesehen und einander ab wechselnd am Spannmittelträger (6) zu befestigen sind,
- - einem Spannmittel-Magazin (34; 54) zum Aufbewahren mindestens eines nicht benutzten Spannmittels (10),
- - mindestens einem Kreuzschlittensystem (23, 27) mit einem in Richtung der Werkstückspindel (3; 53) verfahrbaren Z-Schlitten (23) und mindestens einem quer dazu verfahr baren X-Schlitten (27),
- - Schlittenführungen (21, 25), die einen Arbeitsbereich des Kreuzschlittensystems (23, 27) definieren, und
- - mindestens einem Greifer (16; 56) zum Erfassen eines Spannmittels (10) und zum Herstellen und Lösen seiner Befestigung am Spannmittelträger (6),
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Spannmittel-Magazin (34; 54) einen Standort im Arbeitsbereich des Kreuzschlittensystems (23, 27) hat und
- - alle für den Transport der Spannmittel (10) von diesem Standort zum Spannmittelträger (10) und umgekehrt erfor derlichen Bewegungen vom Kreuzschlittensystem (23, 27) ausführbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 bei einer Drehmaschine
mit einem Spindelstock (2), in dem eine Werkstückspindel
(3) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannmittel-Magazin (34; 54) am Spindelstock (2)
angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannmittel-Magazin (34; 54) an einem Kreuzschlitten
system (23, 27) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bei einer Drehmaschine
mit
- - einem Spindelstock (2), in dem eine Werkstückspindel (3) gelagert ist,
- - einem Revolver, der um eine quer zur Werkstückspindel (3) angeordnete Achse schaltbar an einem Kreuzschlitten system (23, 27) gelagert ist,
- - einer am Revolver gelagerten zusätzlichen Werkstückspin del und
- - einer Rückseiten-Bearbeitungsvorrichtung, die vom Spin delstock (2) aus gesehen jenseits des Kreuzschlitten systems (23, 27) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmit
tel-Magazin (34; 54) jenseits des Kreuzschlittensystems
(23, 27) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannmittel-Magazin (34; 54) einen Deckel (35; 55)
hat, der automatisch wegbewegbar ist, um das Spannmittel-
Magazin freizugeben.
6. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannmittel-Magazin (34; 54) in Richtung der Z-Achse
ausfahrbar ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Greifer (16) in Richtung der Z-Achse teleskopartig
ausfahrbar an einem Tragkörper (38) geführt ist, der am
Kreuzschlittensystem (23, 27) befestigt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Greifer (16) eine Rast (45) aufweist, in die ein
Halteelement (46) einrastbar ist, um durch eine Relativ
verschiebung zwischen Tragkörper (38) und Haltelement (46)
ein Aus- oder Einfahren des Greifers (16) zu bewirken.
9. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rast (45) an einem Riegel (42) ausgebildet ist, der in
X-Richtung verschiebbar im Tragkörper (38) geführt, in
Richtung auf eine Sperrstellung vorgespannt und durch Ein
wirkung des Halteelements (46) auf die Rast (45) in eine
Lösestellung verschiebbar ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannmittel-Magazin (54) für jedes aufzubewahrende
Spannmittel (10) einen Greifer (56) aufweist, der zum
Herstellen und Lösen der Befestigung des Spannmittels (10)
an der zugehörigen Werkstückspindel (53) sowie zum Fest
halten des Spannmittels (10) im Magazin (54) ausgebildet
ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Werkstückspindel (3; 53), an der ein Spannmittel
träger (6) befestigt ist, C-achsengesteuert ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3827316A DE3827316C1 (de) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | |
EP19890114669 EP0354540A3 (de) | 1988-08-11 | 1989-08-08 | Einrichtung zum automatischen Wechseln von Werkstück-Spann-mittlen an numerisch gesteuerten Drehmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3827316A DE3827316C1 (de) | 1988-08-11 | 1988-08-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3827316C1 true DE3827316C1 (de) | 1989-10-05 |
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ID=6360665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3827316A Expired DE3827316C1 (de) | 1988-08-11 | 1988-08-11 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0354540A3 (de) |
DE (1) | DE3827316C1 (de) |
Cited By (2)
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EP0354540A2 (de) | 1990-02-14 |
EP0354540A3 (de) | 1992-06-03 |
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