DE4002405A1

DE4002405A1 - Werkzeugmaschine, insbes. feinschleifmaschine

Info

Publication number: DE4002405A1
Application number: DE4002405A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1990-01-27
Publication date: 1990-10-11
Also published as: GB9007678D0; IT9019945A0; GB2230484B; FR2645464B1; DE4002405C2; IT9019945A1; FR2645464A1; IT1242045B; GB2230484A; US5078570A

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbes. eine Feinschleifmaschine, mit einer Einlaufstation, zumindest einer Bearbeitungsstation und einer Auslaufstation für die in einer Taktfolge nacheinander über die Einlaufstation der Bearbeitungsstation zugeführten und über die Auslaufstation abgegebenen Werkstücke, wobei die verschiedenen Stationen äqui distant angeordnet und durch eine Werkstücktransporteinrichtung verbunden sind. - Im allgemeinen besitzt eine Werkzeugmaschine, auch im Rahmen der Erfindung, mehr als eine Bearbeitungssta tion. Lediglich aus Gründen der linguistischen Vereinfachung wird im folgenden insoweit im Singular formuliert. Es versteht sich, daß die Werkstücktransporteinrichtung die zugeordneten Stationen lediglich bedient. Die Werkstücke werden in der Bear beitungsstation von einer Werkstückaufnahme aufgenommen oder in eine solche eingeführt, bearbeitet sowie von der Werkstück aufnahme abgegeben und zwischen die zugeordneten Spannbacken paare der Werkstücktransporteinrichtung wieder eingeführt. Die Werkzeugmaschinen sind insbes. in der Ausführungsform als Schleifmaschine zumeist als mehrspindelige Werkzeugmaschinen ausgeführt.

Bei der bekannten Ausführungsform einer Werkzeugmaschine, von der die Erfindung ausgeht, werden die Werkstücke von Station zu Station längs eines Kreises geführt, auf dem die Stationen verteilt sind. Die Werkstücktransporteinrichtung besteht folglich aus einer Scheibe nach Art einer Magazinscheibe, die einen entsprechenden Durchmesser aufweist. Die Scheibe besitzt Aufnahmen, in die die Werkstücke einführbar bzw. aus denen sie abgebbar sind. Eine solche Ausführungsform ist mit zuneh mender Anzahl der Stationen in zunehmendem Maße aufwendig und verlangt eine entsprechende Zuordnung der Maschinenteile, die die Bearbeitung durchführen. Das führt mit zunehmender Anzahl der verschiedenen Stationen in räumlicher Hinsicht sowie in antriebstechnischer Hinsicht zu Zwängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeug maschine des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus zu schaffen, bei der die verschiedenen Stationen linear hinter einander angeordnet und mit Hilfe einer einfachen Werkstück transporteinrichtung bedienbar sind.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Werkzeugmaschine ist die erfindungsgemäße Werkezeugmaschine gekennzeichnet durch eine lineare Werkstücktransporteinrichtung mit
einer Transportschiene,
einer Mehrzahl von Spannbackenpaaren, die an der Transportschiene gelagert sowie der Einlaufstation und der Bearbeitungsstation zugeordnet sind, und
einem Spannstangensystem für das Öffnen und Schließen der Spannbackenpaare, welches in der Transportschiene gelagert ist,
wobei die Transportschiene einen Transportschienenantrieb mit zumindest zwei synchron arbeitenden Hebelsystem für einerseits eine nach Maßgabe des äquidanten Abstandes der Stationen auf einem oberen Niveau bzw. einem unteren Niveau hinundhergehen de Bewegung und andererseits eine kulissengesteuerte aufund niedergehende, auf das obere Niveau bzw. das untere Niveau abgestimmte Bewegung aufweist, die an den Enden der hinund hergehenden Bewegung erfolgen und wobei das Spannstangen system einen Spannstangenantrieb für die Öffnungsbewegung und Schließbewegung der Spannbackenpaare aufweist, welches in der Transportschiene ein die Spannstangen verbindendes Kupp lungsritzel und im übrigen ein Ketten- oder Zahnriemensystem aufweist, welches in einem der Hebelsysteme des Transport schienenantriebes untergebracht ist.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbil dung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelsysteme des Transportschienenantriebes einen um eine maschinenfeste Achse schwenkbaren Stellhebel und einen daran über ein Gelenk ange schlossenen Lenkerhebel aufweisen, und daß andererseits der Stellhebel mit einem Führungshebelarm zusammenarbeitet, der mit seinem Kopf in einer mit der Transportschiene verbundenen Kulissenführung mit vertikalem Führungsschlitz geführt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht geradlinige Bewegungen der Transportschiene, und zwar dadurch, daß die Transportschiene sowohl bei ihrer Bewegung auf oberem Niveau als auch bei ihrer Bewegung auf unterem Niveau an Führungs rollen geradlinig geführt ist und daß zwischen den Stellhebeln und den Lenkerhebeln eine die geradlinige Bewegung zulassende Ausgleichseinrichtung angeordnet ist. Im einfachsten Falle ist die Ausgleichseinrichtung als Feder ausgeführt. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Kombination dazu weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstangenantrieb eine Spannwelle aufweist, deren Achse mit der maschinenfesten Achse des zugeordneten schwenkbaren Stellhebels übereinstimmt und die mit einer Spannbereichseinstelleinrichtung ausgerüstet ist, und daß die Spannwelle auf ein koaxiales Ritzel arbeitet, über welches eine erste endlose Kette bzw. ein erster endloser Zahn riemen geführt ist, der auf ein Ritzel arbeitet, welches koaxial zum Gelenk des Lenkerhebels angeordnet ist, und daß eine weitere endlose Kette bzw. ein weiterer endloser Zahnriemen zu einem dem Kupplungsritzel koaxial zugeordneten Ritzel geführt ist.

Es versteht sich, daß zu dem Transportschienenantrieb und dem Spannstangenantrieb auch motorische Einrichtungen gehören, die die beschriebenen Bauteile nach Maßgabe der schon erläuter ten Kinematik bewegen. Solche Antriebe können dem beschriebenen System im Rahmen üblicher getriebetechnischer und kupplungs technischer Maßnahmen zugeordnet werden und sind daher im einzelnen nicht beschrieben. Von den beiden Hebelsystemen ist im allgemeinen nur eines angetrieben und das andere ent sprechend synchron angeschlossen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Kinematik für den Werkstücktransport bei einer Werkzeugmaschine des beschriebenen Aufbaus als ge schlossene Wegekurve eingerichtet werden kann, wobei alle Punkte der Transportschiene eine entsprechende Bewegung be schreiben und die Eckpunkte dieser Wegekurve ein Quadrat oder ein Rechteck aufspannen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Teilwege dieses die Kinematik beschreibenden Quadrates bzw. des die Kinematik beschreibenden Rechteckes auch leicht bogen förmig ausgeführt werden können. Diese Kinematik arbeitet mit einem Transportweg für die Einführung eines Werkstückes in eine Bearbeitungsstation bzw. für die Übergabe des Werkstückes zur Auflaufstation, wobei am Ende des Transportweges ein Ab geben des jeweiligen Werkstückes in die Bearbeitungsstation erfolgt und dazu die Spannbackenpaare geöffnet werden. Im Anschluß daran erfolgt ein Absenken mit geöffneten Spannbacken paare und eine Rückführung der geöffneten Spannbackenpaare über einen Rückweg bis in den Bereich der Einlaufstation, wo die geöffneten Spannbackenpaare angehoben werden und ein neues Werkstück aufnehmen können, wenn dieses in die Ein laufstation eingeführt wird. Das läßt sich ohne Schwierigkeiten verwirklichen, wenn der Aufbau so getroffen ist, wie es vor stehend beschrieben wurde.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher er läutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 als Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Werkmaschine die Werkstücktransporteinrichtung,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 den Ausschnitt B aus dem Gegen stand nach Fig. 1,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1 und

Fig. 5 und 6 eine schematische Darstellung, die einige kinematische Zusammenhänge verdeutlicht.

Die in den Figuren ausschnittsweise dargestellte Werkstück transporteinrichtung mag einer als Feinschleifmaschine ausge führten Werkzeugmaschine zugehören. Zum grundsätzlichen Auf bau gehören eine Einlaufstation 1, im Ausführungsbeispiel drei Bearbeitungsstationen 2 und eine Auslaufstation 3. Die zu bear beitenden Werkstücke 4 werden in einer Taktfolge nacheinander über die Einlaufstation 1 den Bearbeitungsstationen 2 zugeführt und über die Auslaufstation 3 abgegeben. Die einzelnen Stationen 1, 2, 3 sind in linearer Richtung äquidistant angeordnet und durch eine lineare Werkstücktransporteinrichtung verbunden. Zu der linearen Werkstücktransporteinrichtung gehören eine Transportschiene 5, eine Mehrzahl von Spannbackenpaaren 6, die an der Transportschiene 5 gelagert sind und der Einlauf station 1 sowie den Bearbeitungsstationen 2 zugeordnet sind, und ein Spannstangensystem 7 für die Öffnungsbewegung bzw. Schließbewegung der Spannbackenpaare 6, welches in der Trans portschiene 5 gelagert ist.

Die Transportschiene 5 besitzt einen Transportschienenantrieb mit im Ausführungsbeispiel zwei synchron arbeitenden Hebel systemen, die weiter unten beschrieben werden. Diese Hebel systeme bewirken eine besondere Kinematik. Sie sind einerseits eingerichtet für eine nach Maßgabe des äquidistanten Abstandes der Stationen hinundhergehende Bewegung und andererseits eine kulissengesteuerte aufundniedergehende Bewegung, die an den Enden der hinundhergehenden Bewegung erfolgt. Daraus resul tiert eine Wegekurve W in Form eines Rechtecks, welches diese Kinematik beschreibt. Es ist in der Fig. 1 im Bereich der Mitte und im Bereich des linken Randes dargestellt. Die Bewegungs pfeile sind eingezeichnet. Man erkennt, daß die aufundnieder gehenden Bewegungen längs einer Geraden erfolgen. Der Trans portweg und der Rückweg sind leicht bogenförmig, und zwar unter dem Einfluß von Einrichtungen, die weiter unten be schrieben werden.

Das Spannstangensystem 7 hat einen Spannstangenantrieb 8 für die Öffnungsbewegung und die Schließbewegung der Spannbacken paare 6. Dieser Spannstangenantrieb 8 weist in der Transport schiene 5 ein die Spannstangen des Spannstangensystems 7 ver bindendes Kupplungsritzel 9 und im übrigen ein Ketten- und/oder Zahnriemensystem 10 auf, welches in einem der Hebelsysteme des Transportschienenantriebes untergebracht ist. Auf diese Weise ist es möglich, ohne nachteiligen Einfluß auf die Transportbe wegung bzw. den Rückweg und die aufundniedergehenden Be wegungen, die Spannbacken 6 zu öffnen und zu schließen.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform weisen die Hebelsysteme des Transportschienenantriebes einen um eine maschinenfeste Achse 11 schwenkbaren Stellhebel 12 und einen daran über ein Gelenk 13 angeschlossenen Lenkerhebel 14 auf. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Stellhebel 12 des Hebelsystems in der Fig. 1 rechts und in der Fig. 2 mit einem Führungshebel 15 zusammenarbeitet, der ebenfalls um die Achse 11 schwenkbar ist und der mit seinem Kopf 16 in einem vertikalen Führungsschlitz 17 einer Kulissenführung geführt ist, die an der Transportschiene 5 befestigt ist. Der Stellhebel 12 und der Führungshebel 15 sind separat angetrieben. Die Bewegung der Stellhebel 12 links und rechts in Fig. 1 erfolgt selbstverständlich synchron. Auch das Hebelsystem in der Fig. 1 links könnte mit einem entsprechenden Führungshebel 15 ver sehen sein.

Der Spannstangenantrieb 8 besitzt eine Spannwelle 18, deren Achse mit der maschinenfesten Achse des zugeordneten schwenk baren Stellhebels 12 übereinstimmt. Der Spannstangenantrieb 8 ist mit einer Spannbereichseinstelleinrichtung 19 ausgerüstet, die auf unterschiedliche Öffnungswege bzw. Schließweg der Spannbackenpaare 6 und damit unterschiedliche Werkstückdurch messer durch bloßes Verdrehen einrichtbar ist. Die Spannwelle 18 arbeitet auf ein koaxiales Ritzel 20. Über dieses Ritzel 20 ist eine erste endlose Kette bzw. ein erster endloser Zahnriemen des Ketten- und/oder Zahnriemensystems geführt. Diese Kette bzw. dieser Zahnriemen arbeitet auf ein Ritzel 21, welches ko axial zum Gelenk des Lenkerhebels 14 angeordnet ist. Über eine weitere endlose Kette bzw. über einen weiteren endlosen Zahn riemen des Ketten- und/oder Zahnriemensystems 10 ist das Kupplungsritzel 9 verstellbar, welches ein entsprechend koaxial zugeordnetes Ritzel 21 aufweist. Im Ergebnis können Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers auf einfache Weise den verschiedenen Bearbeitungsstationen 2 der Werkzeugmaschine zugeführt und aus dieser abgeführt werden.

Mit der vorstehenden Erläuterung versteht man ohne weiteres die Fig. 4, in die zunächst die gleichen Bezugszeichen einge tragen wurden. Zusätzlich erkennt man obere und untere Füh rungsrollen 22, die im oberen Niveau N _o und im unteren Niveau N _u die Transportschiene gerade führen. Dazu ist eine Ausgleichseinrichtung 23 vorgesehen, die durch Doppelpfeile an gedeutet wurde.

Die Fig. 5 und 6 erläutern die Kinematik mehr schematisch. Mit den Führungsrollen 22 und der Ausgleichseinrichtung 23 ergibt sich die ausgezogene Bewegung der Transportschiene 5 in Form eine Rechteckes. Ohne diese Bauteile (Fig. 1 bis 3) ergibt sich die Bewegung entsprechend den strichpunktierten Bogenlinien. Fig. 5 zeigt die Verhältnisse im oberen Niveau N _o, Fig. 6 im unteren Niveau N _u.

Claims

1. Werkzeugmaschine, insbes. Feinschleifmaschine, - mit
einer Einlaufstation,
zumindest einer Bearbeitungsstation und
einer Auslaufstation
für die in einer Taktfolge nacheinander über die Einlaufstation der Bearbeitungsstation zugeführten und über die Auslaufstation abgegebenen Werkstücke, wobei die verschiedenen Stationen äqui distant angeordnet und durch eine Werkstücktransporteinrichtung verbunden sind, gekennzeichnet durch eine lineare Werkstückeinrichtung mit
einer Transportschiene (5),
einer Mehrzahl von Spannbackenpaaren (6), die an der Transportschiene (5) gelagert sowie der Einlaufstation (1) und der Bearbeitungsstation (2) zugeordnet sind, und
einem Spannstangensystem (7) für das Öffnen und Schließen der Spannbackenpaare (6), welches in der Transportschiene (5) gelagert ist,
wobei die Transportschiene (5) einen Transportschienenantrieb mit zumindest zwei synchron arbeitenden Hebelsystemen für einer seits eine nach Maßgabe des äquidistanten Abstandes der Stationen an einem oberen Niveau bzw. einem unteren Niveau hinundhergehende Bewegung und andererseits eine kulissenge steuerte aufundniedergehende auf das obere Niveau bzw. das untere Niveau abgestimmte Bewegung aufweist, die an den Ecken der hinundhergehenden Bewegung erfolgen und wobei das Spann stangensystem (7) einen Spannstangenantrieb (8) für die Öff nungsbewegung und Schließbewegung der Spannbackenpaare (6) aufweist, welches in der Transportschiene (5) ein die Spannstan gen verbindendes Kupplungsritzel (9) und im übrigen ein Ketten oder Zahnriemensystem (10) aufweist, welche in einem der Hebel systeme des Transportschienenantriebes untergebracht ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelsysteme des Transportschienenantriebes einen um eine maschinenfeste Achse (11) schwenkbaren Stellhebel (12) und einen daran über ein Gelenk (13) angeschlossenen Lenker hebel (14) aufweisen, und daß zumindest einer der Stellhebel (12) mit einem Führungshebel (15) zusammenarbeitet, der mit seinem Kopf (16) in einer mit der Transportschiene (5) ver bundenen Kulissenführung mit vertikalem Führungsschitz (17) geführt ist.

3. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Transportschiene (5) sowohl bei ihrer Bewegung auf oberem Niveau als auch bei ihrer Bewegung auf unterem Niveau an Führungsrollen (22) geradlinig geführt ist und daß zwischen den Stellhebeln (12) und den Lenkerhebeln (14) eine die geradlinige Bewegung zulassende Ausgleichsein richtung (23) angeordnet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung (23) als Feder ausgeführt ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannstangenantrieb (8) eine Spannwelle (18) aufweist, deren Achse mit der maschinenfesten Achse (11) des zugeordneten schwenkbaren Stellhebels (12) übereinstimmt und die mit einer Spannbereichseinstelleinrichtung (19) ausge rüstet ist, und daß die Spannwelle (18) auf ein koaxiales Ritzel (20) arbeitet, über welches eine erste endlose Kette bzw. ein erster endloser Zahnriemen geführt ist, der auf ein Ritzel (21) arbeitet, welches koaxial zum Gelenk (13) des Lenkerhebels (14) angeordnet ist, und daß ein weitere endlose Kette bzw. ein wei terer endloser Zahnriemen zu einem dem Kupplungsritzel (9) koaxial zugeordneten Ritzel (21) geführt ist.