DE4017751C2 - Maschine zur Rundbearbeitung der Gleitfläche eines Kipphebels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Rundbearbeitung der Gleitflächen eines Kipphebels gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Schleifmaschine ist durch die von der Anmelderin stammende deutsche Offenlegungsschrift 38 13 489 bekannt. Nachteilig an dieser bekannten Maschine ist, daß das Ausspannen und die Entnahme des Kipphebels auf die oder von der Spannvorrichtung von Hand durchgeführt wird. Bei der Massenproduktion ergeben sich nachteilig hohe Produktionskosten.

Aus der Zeitschrift Industrie-Anzeiger, Essen, 87. Jahrgang, Nr. 78 vom 28. September 1986, Seite 334 und 335, ist eine Kipphebel- Schleifmaschine mit zwei schmalen Schleifscheiben zum gleichzeitigen Schleifen von zwei Kipphebeln bekannt. Die Werkstücke werden paarweise auf einer Transferplatte in Schleifstellung gefahren. Die Werkstücke werden am Ende eines Schwinghebels passender Länge gelagert. Dieser Schwinghebel senkt die Werkstücke zum Vorschleifen gegen den Rand der Schleifscheiben ab, um danach bei Aufwärtsbewegung des Hebels den Fertigschliff durchzuführen.

Bei dieser Maschine müssen die Kipphebel zunächst paarweise auf Transferplatten vorbestückt werden. Die Transferplatten benötigen viel Platz. Ferner ist nach der Bearbeitung ein weiterer Arbeitsgang zur Entnahme der bearbeiteten Kipphebel erforderlich. Außerdem müssen die entladenen Transferplatten mit einer geeigneten Maschine zurück zur Vorbestückungsstelle der Maschine befördert werden. Schließlich wirken sich Positioniertoleranzen der Transferplatten nachteilig auf die Bearbeitungsgenauigkeit der bearbeiteten Kipphebel aus.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden bekannten Probleme ist es Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Maschine zur Rundbearbeitung einer Gleitfläche eines Kipphebels zu schaffen, die eine höhere Arbeitsproduktivität aufweist und es ermöglicht die Bearbeitungskosten eines Kipphebels zu senken.

Diese Aufgabe wird bei der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Maschine durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.

Zum besseren Verständnis sind Ausgestaltung und Inhalt der Erfindung in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Maschine zur Rundbearbeitung einer Gleitfläche eines Kipphebels entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine im Teilschnitt dargestellte Vorderansicht der wesentlichen Teile der Maschine zur Rundbearbeitung,

Fig. 3 die Draufsicht der Maschine zur Rundbearbeitung im Teilschnitt, die die Anordnung der wesentlichen Teile zueinander zeigt,

Fig. 4 eine Vorderansicht im Teilschnitt, die die wesentlichen Teile der Rundbearbeitungsmaschine und des Kipphebels darstellt,

Fig. 5 die Draufsicht auf wesentliche Teile, die die Rundbearbeitung der Gleitfläche des Kipphebels durch die Rundbearbeitungsmaschine im Stadium des Feinschleifens darstellt,

Fig. 6 die Draufsicht auf wesentliche Teile, die den Zustand der Endfertigung der Rundbearbeitung der Gleitfläche des Kipphebels durch die Rundbearbeitungsmaschine darstellt,

Fig. 7 eine Draufsicht, die ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Seitenschleifscheibe der Rundbearbeitungsmaschine mit der zugeordneten Gleitfläche des Kipphebels darstellt,

Fig. 8 einen erläuternden Schnitt in axialer Richtung der Gleitfläche, um die Lageverhältnisse der Schleifbreite der ringförmigen Arbeitsfläche der in Fig. 7 dargestellten Seitenschleifscheibe zu zeigen,

Fig. 9a, 9b, 10a, 10b, 11a und 11b erläuternde Schnitte in axialer Richtung der Gleitfläche, um die Auswirkungen der Berührungslage der ringförmigen Arbeitsfläche der in Fig. 7 dargestellten Seitenschleifscheibe auf die Gleitfläche des Kipphebels zu zeigen,

Fig. 12 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Übergabevorrichtung (Roboter) der Rundbearbeitungsmaschine zeigt,

Fig. 13a und 13b Längsschnitte, die ein Beschickungsglied der Übergabevorrichtung zeigen, wobei Fig. 13a den Zustand des Einspannens des Kipphebels und Fig. 13b den Zustand des Absetzens des Kipphebels auf der Spannvorrichtung zeigt,

Fig. 14a und 14b Längsschnitte, die das Entnahmeglied der Übergabevorrichtung zeigen, wobei Fig. 14a den Zustand des Einspannens des Kipphebels auf der Spannvorrichtung und Fig. 14b den Zustand des Entnehmens des Kipphebels aus der Spannvorrichtung zeigt.

Eine Maschine zur Rundbearbeitung der Gleitfläche eines Kipphebels 2, zu der eine Ausgestaltung der Erfindung in Fig. 1 dargestellt ist, besteht aus einem eine drehend angetriebene Seitenschleifscheibe 1 aufweisenden Schleifaggregat A, einer Spannvorrichtungseinheit B, die eine hin- und herbewegbare Spannvorrichtung 3 zur Halterung des Kipphebels 2 beinhaltet, eine Fördereinrichtung C zum Transport des Kipphebels 2, eine Übergabevorrichtung D, um den Kipphebel 2, in die und aus der Spannvorrichtung 3 zu bewegen, und eine Einrichtung zum automatischen Steuern E, um die Einheiten in gemeinsamer Abhängigkeit voneinander automatisch zu steuern.

Das Schleifaggregat A besteht, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, aus einer Hauptspindeleinheit 4 und einer Zustelleinheit 5 und im dargestellten Beispiel aus zwei Schleifaggregaten A, die auf einem Fundamentrahmen 6 montiert sind.

Die Hauptspindeleinheit 4, die eine Hauptspindel 7 und einen Hauptspindelmotor 8 beinhaltet, treibt die Seitenschleifscheibe 1 drehend an. Die Hauptspindel 7 ist in einem Gehäuse 9 horizontal in Lagern 10 drehbar gelagert. Am vorderen Ende der Hauptspindel 7 ist die Seitenschleifscheibe 1 mittels einer Klemmutter 11 montierbar befestigt. Am hinteren Ende der Hauptspindel 7 ist eine Zahnriemenscheibe 12 vorgesehen. Der Hauptspindelmotor 8 ist auf dem Gehäuse 9 montiert und eine Zahnriemenscheibe 13 auf seiner Antriebswelle 8a angebracht. Die Zahnriemenscheiben 12 und 13 sind mittels eines Zahnriemens 14 miteinander verbunden. Als Folge wird die Seitenschleifscheibe 1 zusammen mit der Hauptspindel 7 von dem Hauptspindelmotor 8 über den Zahnriemen 14 drehend angetrieben.

Die Seitenschleifscheibe 1 ist scheibenförmig und auf einer Seitenfläche mit einer Arbeitsfläche 1a versehen, d. h. diese Arbeitsfläche 1a ist eine kreisförmige Arbeitsfläche, die aus der gesamten Seitenfläche der Seitenschleifscheibe 1 besteht und eine Ebene bildet, die senkrecht zur Hauptspindel 7 verläuft.

Die Zustelleinheit 5 erlaubt eine veränderbare Einstellung des Abstandes zwischen der Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 und der Mittellinie einer Schwenkachse 15 der Spannvorrichtung 3. Die Zustelleinheit 5 weist einen Schlitten 16 zum Tragen der Hauptspindeleinheit 4 und einen Servomotor 17 auf, der den Schlitten 16 in paralleler Richtung zur Hauptspindel 7 auf einem, auf dem Fundamentrahmen 6 befestigten, stationären Tisch 18 gleitend verschiebt. Auf dem Schlitten 16 ist das Gehäuse 9 der Hauptspindeleinheit 4 befestigt. Der Schlitten 16 besitzt eine Gewindebohrung 16a, das sich in zur Hauptspindel 7 in paralleler Richtung erstreckt, und eine Gewindespindel 19, die in die Gewindebohrung 16a eingreift. Die Gewindespindel 19 ist auf dem stationären Tisch 18 horizontal in Lagern 20 drehbar gelagert. Ein Ende 19a der Gewindespindel 19 ist durch eine Kupplung (nicht gezeigt) mit der Antriebswelle 17a des Servomotors 17 verbunden. Wird die Gewindespindel 19 vom Servomotor 17 gedreht, bewegt sich der Schlitten 16 zusammen mit der Hauptspindeleinheit 4 in zur Hauptspindel 7 paralleler Richtung X (siehe Fig. 2 und Fig. 4), so daß der Einstechvorschub für die Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 eingestellt ist. Gleichzeitig wird der Einstechvorschub durch Messen des Drehwinkels der Antriebswelle 17a des Servomotors 17 mit einem Drehgeber (nicht gezeigt) ermittelt und geregelt.

Im dargestellten Beispiel ist der Schlitten 16 in das Schleifaggregat A integriert, so daß die Hauptspindeleinheit 4 beweglich verstellbar ausgebildet ist. Es ist aber ebenso möglich, daß ein Schlitten auf der Spannvorrichtungseinheit B angeordnet ist, um die Spannvorrichtung 3 zu verschieben.

Die Spannvorrichtungseinheit B beinhaltet die Schwenkachse 15 und einen Servomotor 22, wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt. Im in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind zwei Spannvorrichtungseinheiten B auf dem Fundamentrahmen 6 montiert, zugeordnet zu den beiden Schleifaggregaten A.

Die Spannvorrichtung 3 besitzt eine Kipphebelhalterung, um den Kipphebel 2 zu positionieren und zu halten. Diese Kipphebelhalterung weist im dargestellten Beispiel einen Wellenzapfen 23, einen Spannhebel 24 und ein Positionierteil 25 auf, die auf dem Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 montiert sind.

Der Wellenzapfen 23 steht aufwärts vom Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 vor, ist mit einer in der Mitte der Längsrichtung des Kipphebels 2 vorgesehenen Bohrung 26 in Eingriff und dient als Drehachse für eine horizontale Schwenkbewegung des Kipphebels 2 auf der Spannvorrichtung 3.

Der Spannhebel 24 und das Positionierteil 25 sind auf dem Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 an der Rückseite 2b des Kipphebels 2 gegenüber der Seitenschleifscheibe 1 angeordnet. Der Spannhebel 24, wie in Fig. 3 gezeigt, ist auf einem Drehzapfen 29, der von dem Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 aufwärts vorsteht, gelagert und sein vorderes Ende 24a stößt gegen das rückwärtige Ende 2b des Kipphebels 2. Eine Feder 30 drückt den Spannhebel 24 an die Stelle des Kipphebels 2. Ein Ende dieser Feder 30 wird auf dem Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 gehalten, während das andere Ende am Spannhebel 24 anschlägt.

Das Positionierteil 25 ist auf dem Kopfteil 3a der Spannvorrichtung 3 mit mehreren Schrauben 31 befestigt. Das vordere Ende einer Einstellschraube 32, die in das Positionierteil 25 eingreift, schlägt an der Rückseite 2b des Kipphebels 2 an.

Hierdurch wird der Kipphebel 2 über den Spannhebel 24 so gespannt, daß er gemäß Fig. 3 um den Wellenzapfen 23 im Uhrzeigersinn gedreht wird und mit der Einstellschraube 32 des Positionierteils 25 in einer bestimmten Position gehalten wird, so daß die Gleitfläche 2a der Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 richtig eingestellt gegenübersteht. Die Position der Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 kann durch Verdrehen der Einstellschraube 32 eingestellt werden. Nachdem die Gleitfläche 2a in Position gebracht wurde, wird die Einstellschraube 32 in dieser Position durch eine auf ihr sitzende Sicherungsmutter 33 festgesetzt.

An der unteren Fläche 3b der Spannvorrichtung 3 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Sackbohrung 34 vorgesehen. Ein Zapfen 15a, der am oberen Ende der Schwenkachse 15 vorgesehen ist, faßt in die Sackbohrung 34 ein. Die Schwenkachse 15 und die Spannvorrichtung 3 sind mit mehreren Schrauben 35 zu einer Einheit verbunden.

Die Schwenkachse 15 wird drehbar in vertikaler Lage mit Lagern 36 in einem Lagergehäuse 37, das im Fundamentrahmen 6 angebracht ist, gehalten. Das untere Ende der Schwenkachse 15 ist mit der Antriebswelle des Servomotors 22 über ein (nicht gezeigtes) Verbindungselement gekoppelt.

Die Gleitfläche 2a des Kipphebels 2, der von der Spannvorrichtung 3 gehalten wird, ist daher in der Lage, sich innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs um die Achsmittellinie W-W (siehe Fig. 4) der Schwenkachse 15 hin- und herzudrehen, je nach Drehrichtung des Servomotors 22. Dieser Winkelbereich kann durch Messen des Drehwinkels von der Antriebswelle des Servomotors 22 mit einem (nicht gezeigten) Drehgeber ermittelt und gesteuert werden.

Die Achse W-W der Schwenkachse 15 verläuft sowohl parallel zur Arbeitsfläche 1a, wie in Fig. 2 gezeigt, als auch in einer senkrecht zur Arbeitsfläche 1a befindlichen senkrechten Ebene Z, die die Berührungslinie zwischen der Arbeitsfläche 1a und der Gleitfläche 2a einschließt (siehe Fig. 3, 5, 6).

Die Fördereinrichtung C ist, wie in Fig. 1 gezeigt, nahe am Rande 38 der Spannvorrichtungseinheit B auf dem Fundamentrahmen 6 angeordnet und besteht im dargestellten Beispiel aus einer Zuführfördereinrichtung 39 und einer Abführfördereinrichtung 40, die sich parallel zum vorderen Rand 38 des Fundamentrahmens 6 erstrecken.

Die Zuführfördereinrichtung 39 versorgt die Übergabevorrichtung D mit unbearbeiteten Kipphebeln 2 und arbeitet in Pfeilrichtung (siehe Fig. 1). Am vorderen Endteil der Zuführfördereinrichtung 39, sind Positionieranschläge 41 angeordnet. Der zugeführte Kipphebel 2 wird durch diese Positionieranschläge 41 angehalten, um an dieser Stelle für eine bestimmte Zeit zu warten.

Die Abführfördereinrichtung 40 nimmt die bearbeiteten Kipphebel 2, die durch die Übergabevorrichtung D zugeführt werden, auf und fördert die Kipphebel 2 nacheinander in Pfeilrichtung (siehe Fig. 1) zum vorderen Endbereich der Abführfördereinrichtung 40 in eine dort angeordnete Lagerbox 42.

Die Übergabevorrichtung D legt die unbearbeiteten Kipphebel 2, die von der Zuführfördereinrichtung 39 angeliefert werden, in die Spannvorrichtung 3 ein und entnimmt die bearbeiteten Kipphebel 2 der Spannvorrichtung 3. Die Übergabevorrichtung D weist, wie in Fig. 12 gezeigt, einen beweglichen Tisch 43 mit einem darin eingefügten Beschickungsglied 44 und einem Entnahmeglied 45 auf.

Der bewegliche Tisch 43 ist durch eine (nicht gezeigte) Antriebsvorrichtung in Richtung der Hauptspindel 7 horizontal (X-Richtung in Fig. 1) und in dazu vertikaler Richtung (Y-Richtung in Fig. 1) bewegbar. Dieser Bewegungsbereich wird durch (nicht gezeigte) Endschalter, wie beispielsweise Annäherungsschalter, überwacht.

Das Beschickungsglied 44 und das Entnahmeglied 45 sind auf dem beweglichen Tisch 43 in vertikal nach unten gerichteter Richtung montiert und werden zwischen den beiden Spannvorrichtungen 3, der Zuführfördereinrichtung 39 und der Abführfördereinrichtung 40 in Fig. 1 durch die Bewegung des beweglichen Tisches 43 in X-Y-Richtung hin- und herbewegt.

Das Beschickungsglied 44 besteht im wesentlichen, wie in den Fig. 13a und 13b gezeigt, aus einem Gehäuse 46 für das Beschickungsglied, das gegenüber dem beweglichen Tisch 43 anhebbar ist, einem Spannzangenmechanismus 47, der am unteren Ende des Gehäuses 46 angeordnet ist, einem Hebezylinder 48, um das Gehäuse 46 anzuheben und abzusenken, und einem Arbeitszylinder 49, um den Spannzangenmechanismus 47 zu betätigen. Der Spannzangenmechanismus 47 besteht aus einer Spannhülse 47a und einem Spanndorn 47b, um die Spannhülse 47a zu weiten. Der Spanndorn 47b ist mit dem Arbeitszylinder 49 gekoppelt. Die Spannhülse 47a wird von einer Feder 50 ständig elastisch nach unten gedrückt.

Während des Einspannens eines Kipphebels 2 durch das Beschickungsglied 44 (siehe Fig. 13a) wird zunächst das Gehäuse 46 durch die Vorschubbewegung des Hebezylinders 48 abgesenkt und die Spannhülse 47a des Spannzangenmechanismus 47 bis zur Hälfte in die Bohrung 26 des unbearbeiteten Kipphebels 2, der auf der Zuführfördereinrichtung 39 wartet, eingeführt. Danach wird die Spannhülse 47a in der Bohrung 26 durch die Vorschubbewegung des Arbeitszylinders 49 geweitet, so daß der Kipphebel 2 eingespannt ist. In diesem gespannten Zustand wird das Gehäuse 46 durch die Kolbenbewegung des Hebezylinders 48 aufwärts bewegt.

Während des Aufsteckens eines Kipphebels 2 auf die Spannvorrichtung 3 durch das Beschickungsglied 44 (Arbeitsgang des Beschickens, siehe Fig. 13b) wird zunächst das Gehäuse 46 mit einem eingespannten Kipphebel 2 durch die Ausfahrbewegung des Kolbens des Hebezylinders 48 abgesenkt und bevor die Spannhülse 47a das Wellenstück 23 der Spannvorrichtung 3 berührt, wird der Kolben des Arbeitszylinders 49 eingefahren, um die Spannhülse 47a zu entlasten, so daß die Haltekraft der Spannhülse 47a auf den Kipphebel 2 vermindert wird. Sobald der Hebezylinder 48 weiter ausfährt, wird der Kipphebel 2 durch den unteren Rand 46a des Gehäuses 46 auf den Wellenzapfen 23 gestoßen. In diesem Falle stößt die Spannhülse 47a ständig an den Wellenzapfen 23 durch die Druckkraft der Feder 50 an und der Kipphebel 2 befindet sich an seinem Bearbeitungsplatz.

Das Entnahmeglied 45 besteht, wie in Fig. 14a und 14b gezeigt, aus einem Gehäsue 51, das gegenüber dem beweglichen Tisch 43 anhebbar ist, einem Aufnahmedorn 52, der am unteren Ende des Gehäuses 51 angeordnet ist, einem Hebezylinder 53, um das Gehäuse 51 des Entnahmegliedes 45 anzuheben, und einem Arbeitszylinder 54, um den Aufnahmedorn 52 zu bewegen. Der Aufnahmedorn 52 besteht aus einem Aufnahmezapfen 52a, einer Haltehülse 52b und einer L-förmigen Halteklaue 52c. Der Aufnahmezapfen 52a ist in vertikaler Richtung hin- und herbewegbar in dem Gehäuse 51 angeordnet und wird durch eine Feder 55 elastisch nach unten gedrückt. Die Haltehülse 52b ist in vertikaler Richtung auf dem Gehäuse 51 hin- und herbewegbar montiert und wird durch eine Feder 56 elastisch nach unten gedrückt. Ein Abrutschen der Haltehülse 52b von dem Gehäuse 51 wird durch einen (nicht gezeigten) Anschlag verhindert. Das obere Ende der Halteklaue 52c ist über eine Stützwelle 57 an einer Stützhülse 58 montiert und durch den Arbeitszylinder 54 schwenkbar.

Auf diese Weise wird der Einspannvorgang des Kipphebels 2 durch das Entnahmeglied 45, wie in Fig. 14a gezeigt, bewirkt; d. h. durch den Ausfahrvorgang des Hebezylinders 53 wird zunächst das Gehäuse 51 abgesenkt, bis der Aufnahmezapfen 52a des Aufnahmedorns 52 gegen das obere Ende des Wellenzapfens 23 der Spannvorrichtung 3 anschlägt. Zur gleichen Zeit schlägt das untere Ende der Haltehülse 52b gegen die Oberseite des bearbeiteten Kipphebels 2, der auf dem Wellenzapfen 23 sitzt. Danach schwenkt die Halteklaue 52c um die Stützwelle 57 infolge der Ein- und Ausfahrbewegung des Arbeitszylinders 54, und der vordere Bereich 60 der Halteklaue 52c wird unter die Unterseite des Kipphebels 2 geführt. Dabei stößt der Positionieranschlag 59 gegen die Stützhülse 58 und die Halteklaue 52c ist positioniert. Fährt der Arbeitszylinder 54 weiter aus, hebt sich die Halteklaue 52c zusammen mit der Stützhülse 58 bei gleicher Schwenklage der Halteklaue 52c. In der Folge wird der Kipphebel 2 mit angehoben, indem er zwischen dem vorderen Endbereich 60 der Halteklaue 52c und der Haltehülse 52b geklemmt ist. Durch diesen Anhebvorgang wird der Aufnahmezapfen 52a in die Bohrung 26 des Kipphebels 2 eingeführt und der Kipphebel 2 eingespannt. In diesem Zustand wird das Gehäuse 51 durch die Kontraktionsbewegung des Hebezylinders 53 aufwärts bewegt (vgl. Fig. 14b).

Während des Entnahmevorgangs des Kipphebels 2 auf die Abführfördereinrichtung 40 durch das Entnahmeglied 45 wird zunächst das Gehäuse 51 durch die Ausfahrbewegung des Hebezylinders 53 abgesenkt, danach wird die Halteklaue 52c bei gleicher Schwenklage durch die Ausfahrbewegung des Arbeitszylinders 54 zusammen mit der Stützhülse 58 abgesenkt. In der Folge wird auch der Kipphebel 2, der zwischen dem vorderen Endbereich 60 der Halteklaue 52c und der Haltehülse 52b geklemmt ist, abgesenkt und dabei wird der Aufnahmezapfen 52a in einer Relativbewegung aus der Bohrung 26 des Kipphebels 2 herausgezogen (d. h. er gleitet heraus). Fährt der Arbeitszylinder 54 weiter aus, schwenkt die Halteklaue 52c um die Stützwelle 57 und der vordere Endbereich 60 entfernt sich von der Unterseite des Kipphebels 2. In der Folge wird der Kipphebel 2 durch die Haltehülse 52b auf die Abführfördereinrichtung 40 gedrückt und abgelegt.

Die Steuerung E besteht aus einer numerischen Steuerung, die in einem (nicht gezeigten) Steuerungsgehäuse angeordnet ist. Durch die Eingabe der benötigten numerischen Daten über ein Bedienpult des Steuerungsgehäuses werden die Antriebe des Schleifaggregats A, der Spannvorrichtungseinheit B, der Fördereinrichtung C, der Übergabevorrichtung (Beschickungsroboter) D von der automatischen Steuerung E in ihrer Beziehung zueinander gesteuert und geregelt.

Das Verfahren zur Rundbearbeitung der Gleitfläche 2a eines Kipphebels 2 durch die erfindungsgemäße Maschine wird im folgenden erläutert:

• 1. Sobald unbearbeitete Kipphebel (Werkstück) 2 auf die Zuführfördereinrichtung 39 manuell oder automatisiert aufgesetzt sind, werden sie in Abwärtsrichtung der Fig. 1 (Pfeilrichtung) von der Zuführfördereinrichtung 39 transportiert.
• 2. Der Kipphebel 2 wird durch den Positionieranschlag 41 im vorderen Endbereich der Zuführfördereinrichtung 39 positioniert und wartet in dieser Stellung.
• 3. Das Beschickungsglied 44 der Übergabevorrichtung D bewegt sich oberhalb des Positionieranschlags 41, spannt den Kipphebel 2, der auf der Zuführfördereinrichtung 39 wartet, ein und hebt den Kipphebel 2 durch den oben beschriebenen Vorgang (siehe Fig. 13a) an.
• 4. Das Entnahmeglied 45 der Übergabevorrichtung D bewegt sich oberhalb der Spannvorrichtung 3 der Spannvorrichtungseinheit B, spannt den bearbeiteten Kipphebel 2 ein und hebt ihn von der Spannvorrichtung 3 durch den oben beschriebenen Vorgang ab (siehe Fig. 14a und 14b).
• 5. Das Beschickungsglied 44 wird oberhalb der Spannvorrichtung 3 bewegt und setzt den unbearbeiteten Kipphebel 2, der gemäß Arbeitsgang 3 geklemmt ist, auf die Spannvorrichtung 3 (siehe Fig. 13b).
  Der unbearbeitete Kipphebel 2, der auf die Spannvorrichtung 3 aufgesetzt ist, wird in dem darauffolgenden Schleifvorgang, wie nachstehend erläutert, rund bearbeitet.
• 6. Auf der anderen Seite wird das Entnahmeglied 45 oberhalb über die Abführfördereinrichtung 40 bewegt und setzt den bearbeiteten Kipphebel 2, der gemäß Arbeitsschritt 4 geklemmt ist, auf die Abführfördereinrichtung 40 durch den oben beschriebenen Vorgang ab.
• 7. Der auf die Abführfördereinrichtung 40 gesetzte fertige Kipphebel 2 wird als fertiges Produkt in die Lagerbox 42 abgelegt.
• 8. Die Schritte 2 bis 7 werden wiederholt und zu dieser Zeit der Schritt der Rundbearbeitung durch das untere Schleifaggregat A und die Spannvorrichtungseinheit B ausgeführt.
• 9. Danach werden die Schritte 2 bis 8 wiederholt.

Der Schleifvorgang 5 wird im nachfolgenden detailliert beschrieben:

• i) Die Seitenschleifscheibe 1 wird von der Zustelleinheit 5 in die Schleifposition gefahren.
• ii) Die Seitenschleifscheibe 1 wird von dem Hautspindelmotor 8 des Schleifaggregats A (der Hauptspindelmotor 8 wird während des Schleifvorgangs ständig angetrieben) angetrieben, während der Servomotor 22 der Spannvorrichtungseinheit B anläuft, so daß die Spannvorrichtung 3 mit konstanter Geschwindigkeit entgegengesetzt zur Richtung der Seitenschleifscheibe 1 um die Achsenmitte O der Schwenkachse 15 (Achsmittellinie W-W) im Uhrzeigersinn gedreht wird.
  Folglich wird die Gleitfläche 2a des um die Achsenmitte O gedrehten Kipphebels 2 durch die Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 mit einem Krümmungsradius R grob geschliffen.
  Nach dem Grobschleifen wird die Gleitfläche 2a in Richtung des Uhrzeigersinns in Fig. 5 in einem Abstand von der Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 positioniert.
• iii) Gleichzeitig wird die Seitenschleifscheibe 1 durch die Zustelleinheit 5 um den Betrag des Endvorschubes, z. B. 0,02 mm, in Richtung auf die Spannvorrichtung 3 (in Fig. 3 nach rechts) in eine Endschleifbearbeitungsposition zugestellt.
• iv) Wenn die Gleitfläche 2a von der Arbeitsfläche 1a getrennt ist, wird die Drehrichtung der Schwenkachse 15 umgekehrt (entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 5). Der Servomotor 22 treibt die Schwenkachse 15 mit konstanter Geschwindigkeit an. Die entgegengesetzte Drehung wird beendet, sobald die Spannvorrichtung 3 in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist (die Stellung, die durch die doppelt punktierte Strichlinie in Fig. 5 gekennzeichnet ist).
  Durch die entgegengesetzte Drehung, wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 durch die Arbeitsfläche 1a um den Betrag des Endbearbeitungsvorschubs auf den Krümmungsradius R_O endbearbeitet.

Dieser Vorgang betrifft einmaliges Grobschleifen und Feinschleifen, kann aber in Fällen, bei denen der Bearbeitungsvorschub größer ist, jeweils entsprechende Male wiederholt werden. Auf diese Weise kann ein vorgegebener Krümmungsradius R_O auf der Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 bequem hergestellt werden.

Bei Änderung des Krümmungsradius, der auf der Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 aufgebracht werden soll, kann durch Verschieben des Schleifaggregats A mittels der Zustelleinheit 5 der Abstand zwischen der Achsenmitte der Schwenkachse 15 und der Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 auf das neue Maß eingestellt werden. Deshalb können verschiedene Krümmungsradien unter Verwendung der gleichen Seitenschleifscheibe 1 auf der Gleitfläche 2a hergestellt werden.

Wenn die Arbeitsfläche 1a der Seitenschleifscheibe 1 abgenutzt ist, wird die Achsenmitte O der Spannvorrichtung 3 etwas in radialer Richtung auf das Zentrum der Seitenschleifscheibe 1 bewegt, so daß die Gleitfläche 2a des Kipphebels 2 gegen eine neue Arbeitsfläche 1a stößt, die nicht abgenutzt ist, oder die der Arbeitsfläche 1a gegenüberliegende Seite der Seitenschleifscheibe 1 wird durch einen entsprechenden Umbau der Seitenschleifscheibe 1 dem Kipphebel 2 entgegengesetzt, so daß mit derselben Seitenschleifscheibe 1 mehrfach rundbearbeitet werden kann. Deshalb kann die Standzeit einer Seitenschleifscheibe 1 extrem verlängert werden. Die Herstellungskosten von Gleitflächen 2a an Kipphebeln 2 können merklich verringert werden.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung, bei der die Form der Seitenschleifscheibe 1 gegenüber der in den Fig. 3, 6 gezeigten Ausführungen verändert worden ist. Ein Rücksprung 1c in der Form eines runden Zylinders oder runden Kegelstumpfes ist auf einer Seite der Seitenschleifscheibe 1 eingeformt, so daß eine kreisringförmige Arbeitsfläche 1b auf der äußeren Umfangsfläche der gleichen Seite mit einer Schleifflächenbreite h (radiale Weite) gebildet wird. Die Schleifflächenbreite h ist so bestimmt, daß die gesamte Breite der Gleitfläche 2a (die Richtung senkrecht zu der Papierfläche in Fig. 7) geradlinig geschliffen werden kann.

In Fig. 8 bezeichnet der Buchstabe S die Breite der Gleitfläche 2a und die Linie W-W stellt die Achsmittellinie der Schwenkachse 15 dar. Um die Gleitfläche 2a über ihre gesamte Breite geradlinig schleifen zu können, sollen die Schnittpunkte des äußeren Durchmessers der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b mit den Begrenzungslinien an beiden Enden in der Breite der Gleitfläche 2a den Punkten C und D und der Berührungspunkt auf dem inneren Durchmesser mit der Achsmittellinie W-W der Schwenkachse 15 dem Punkt E entsprechen, wobei die Punkte C und D sich ebenfalls auf der Achsmittellinie W-W befinden sollen.

Wenn diese Bedingung gegeben ist, ergibt sich unter der Annahme, daß der Drehmittelpunkt der Seitenschleifscheibe 1 dem Punkt O′, der äußere Durchmesser der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b dem Wert 2r, der innere Durchmesser dem Wert 2r′ und der Winkel CO′D dem Winkel R entsprechen, für die Breite h der Arbeitsfläche folgendes:

Aus dem rechtwinkligen Dreieck CEO′ folgt, daß

r′ = r·cos (R/2) ist,
h = r - r′ = r (1 - cos R/2)

oder aus der Formel

cos (R/2) = cos² (R/4) - sin² (R/4)

folgt, daß

h = 2r sin² (R/4)

Daher kann die Schleifflächenbreite h mit einer der obigen Gleichungen errechnet werden, wenn r und R bestimmt sind.

Bei der Oberflächenberührung über die Schleifbreite (mit nahezu linienförmiger Berührung) ist zu berücksichtigen, daß an den Berührungsstellen elastische Verformungen der Seitenschleifscheibe 1 und der Gleitfläche 2a auftreten können. Die Arbeitsflächenbreite ist daher so zu bestimmen, daß r etwas länger und r′ etwas kürzer (beispielsweise etwa 0,5 mm) als die in Fig. 8 gezeigten Bedingungen bemessen werden, was vorliegend einer Breite von etwa 2,5 mm entspricht (siehe die durch doppelt punktierte Strichlinien eingezeichnete Breite in Fig. 8).

Bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Seitenschleifscheibe 1 berührt die ringförmige Arbeitsfläche 1b der Seitenschleifscheibe 1 die Gleitfläche 2a in ihrer gesamten Breite praktisch linear auf einer geraden Linie parallel zu der Achsmittellinie W-W der Schwenkachse 15, so daß eine runde Oberfläche mit einem Radius R_O zu dem Drehmittelpunkt der Schwenkachse 15 auf der Gleitfläche 2a ausgebildet werden kann, während in Richtung der Gleitflächenbreite ein geradliniger Oberflächenverlauf erreicht wird (siehe Fig. 9b).

Wird daher die Arbeitsflächenbreite h der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b mit etwa 2,5 mm gewählt und ist dies entsprechend kürzer als die Gleitfläche 2a in Drehrichtung, so wird die kreisringförmige Arbeitsfläche 1b in derselben Form abgenutzt wie die Rundungsform der Gleitfläche 2a. Demgemäß kann, auch wenn die kreisringförmige Arbeitsfläche 1b der Seitenschleifscheibe 1 teilweise abgenutzt ist, die Gleitfläche 2a zu einer Rundungsform bearbeitet werden, ohne daß es einer Abrichtung der Arbeitsfläche 1b bedarf.

Die Arbeitsflächenbreite h der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b ist auch im Verhältnis zum Abstand R, R_O zwischen dem Drehmittelpunkt O der Schwenkachse 15 und der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b genügend kurz und die Oberfläche bleibt auch bei Abnutzung eben. Wenn sich die auf die Gleitfläche 2a aufzubringenden Krümmungsradien ändern, brauchen lediglich die Abstände R, R_O verändert werden, ohne die Seitenschleifscheibe 1 wechseln zu müssen.

Wenn die Breite h der Arbeitsfläche auf der Seitenschleifscheibe 1 passend ausgesucht ist, kann außerdem ein großer Anteil des in der Seitenschleifscheibe 1 befindlichen Materials erhalten werden. Dieses ist wiederum sehr wirtschaftlich. Da es zudem nicht notwendig ist, die kreisringförmige Arbeitsfläche 1b der Seitenschleifscheibe 1 abzurichten, ist es möglich, daß als Seitenschleifscheibe 1 eine Borazon-Seitenschleifscheibe benutzt wird, wodurch die Lebensdauer der Seitenschleifscheibe 1 erhöht wird.

Wenn sich die Anordnung hinsichtlich der Arbeitsflächenbreite h der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b und der Achsmittellinie W-W der Schwenkachse 15, wie in Fig. 10a und Fig. 11a gezeigt, verändert, wird der Querschnitt der Gleitfläche 2a in Richtung ihrer Breite, wie in Fig. 10b und Fig. 11b gezeigt, abgewandelt. Diese Veränderung entsteht, weil in Fig. 10a die Gleitfläche 2a durch Berührung mit der kreisringförmigen Arbeitsfläche 1b zwischen den Punkten F und G auf der Linie W-W geschliffen wird und insoweit nicht geschliffen wird, als zwischen den Punkten F und C bzw. G und D keine Berührung erfolgt. Während in Fig. 11a durch Berührung zwischen den Punkten CH und JD geschliffen wird und insoweit nicht geschliffen wird, als zwischen H und J keine Berührung erfolgt.

In der vorstehenden Ausgestaltungen der Maschine zur Rundbearbeitung einer Gleitfläche 2a eines Kipphebels 2 wird beschrieben, daß der Kipphebel 2 durch die Bohrung 26 auf dem Wellenzapfen 23 drehbar gehaltert ist, während der Kipphebel 2 in einer bestimmten Lage auf der Spannvorrichtung 3 über den Spannhebel 24 und das Positionierteil 25 festgehalten ist. Es ist jedoch ebenso möglich, daß zur Rundbearbeitung der Gleitfläche 2a der Kipphebel 2 auf der Spannvorrichtung 3 mit einer anderen Maschine ohne Verwendung der Bohrung 26 im Kipphebel 2 festgehalten wird.

Außerdem ist die Rundbearbeitungsmaschine der dargestellten Beispiele für eine Großserienfertigung durch vollständige Automatisierung der Arbeitsschritte mittels einer numerischen Steuerung einschließlich der Förderung des Kipphebels, des Zuführens in die Spannvorrichtung, der Entnahme und der Bearbeitung entworfen. Für die Kleinserienfertigung kann aber statt der Übergabevorrichtung D ein halbautomatisches System unter Verwendung einer (nicht gezeigten) manuell betätigten Zuführung eingesetzt werden, um den Kipphebel 2 auf die Spannvorrichtung 3 manuell einzulegen.

Claims (3)

1. Maschine zur Rundbearbeitung der Gleitfläche (2a) eines Kipphebels (2), mit einem Schleifaggregat (A), das eine drehangetriebene Seitenschleifscheibe (1) trägt, mit einer Spannvorrichtungseinheit (B), die eine schwenkbare Spannvorrichtung (3) zum Einspannen des Kipphebels (2) aufweist, wobei deren Schwenkachse (15) parallel zur Arbeitsfläche (1a) der Seitenschleifscheibe (1) verläuft, die Spannvorrichtung (3) mit einem Servomotor (22) zum wechselseitigen Schwenken des Kipphebels (2) innerhalb eines voreingestellten Drehwinkelbereichs gekuppelt ist und das Schleifaggregat (A) und die Spannvorrichtungseinheit (B) relativ gegeneinander zustellbar sind, gekenn­ zeichnet durch eine Fördereinrichtung (C) für die Kipphebel (2), die eine Zuführfördereinrichtung (39) zum Antransport und eine Abführfördereinrichtung (40) zum Abtransport der Kipphebel (2) aufweist, sowie durch eine Übergabevorrichtung (D) zum Zuführen und Entnehmen des durch die Fördereinrichtung (C) transportierten Kipphebels (2) in die bzw. aus der Spannvorrichtung (3), wobei die Übergabevorrichtung (D) ein mit einem Spannzangenmechanismus (47) ausgestattetes Beschickungsglied (44) und ein mit einem Aufnahmedorn (52) mit einem Aufnahmezapfen (52a) und einer Halteklaue (52c) ausgestattetes Entnahmeglied (45) aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuführfördereinrichtung (39) Positionieranschläge (41) aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Steuern der Bewegungen des Schleifaggregats (A), der Spannvorrichtungseinheit (B) und der Übergabevorrichtung (D) eine numerische Steuerung vorgesehen ist.