DE4422212A1 - Lader/Entlader für Räummaschine - Google Patents
Lader/Entlader für RäummaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Räumen und
speziell auf einen Lader/Entlader für eine Räummaschine mit zwei
Tragedornen bzw. Verfahrschlitten. Sie betrifft auch ein
Verfahren zum Zuführen und Entnehmen von - bearbeiteten bzw.
unbearbeiteten - Werkstücken zu bzw. von einer
Bearbeitungsmaschine.
Wenn in einer automatischen Räummaschine Werkstücke geräumt
werden, ist gewöhnlich ein Mechanismus vorgesehen, um die
Werkstücke in die Maschine einzubringen (zu "laden") und um sie
von dort auch - nach dem Räumen - herauszunehmen (zu
"entladen").
Es ist wichtig, das Beladen und Entladen (das
Zuführen und Entnehmen) effizient und schnell ohne großen Raum
oder unnötige Einrichtungen zu benötigen auszuführen.
Die Erfindung löst dieses Problem, indem sie die Lehren der
Ansprüche 1, 5 und/oder 20 vorschlägt.
Die Lade-/Entladeeinrichtung plaziert dabei Werkstücke in einer
Blindräummaschine mit zwei Dornen und nachdem die Werkstücke von
dieser Maschine bearbeitet wurden, nimmt sie diese Werkstücke
aus der Maschine wieder heraus. Der Lader/Entlader ist speziell
an eine Blind-Keilnaben-Räummaschine (blind spline broaching
machine) angepaßt, die einen Indexiertisch aufweist. Der
schrittweise arbeitende Indexiertisch hat einen Kreis von
Räumwerkzeugen, die Schritt für Schritt unter den werkstück
tragenden Dornen weiterbewegt werden, um die Werkstücke in
schrittweise fortlaufender Weise zu bearbeiten.
Die Lade-Entladeeinrichtung der Erfindung ermöglicht einseitiges
Zuführen und Entnehmen, wobei die Werkstücke von beiden Dornen
nur von einer Seite der Maschine zugeführt werden und von dort
auch wieder entnommen werden. Der Lader/Entlader ist in der
Lage, Werkstücke für beide Tragedorne in nur kurzer Zeit
zuzuführen und zu entnehmen, ohne daß der Räumzyklus verlängert
werden muß.
In der Maschine ist ein Indexiertisch zur intermittierenden
Bewegung vorgesehen, der eine Ladestation, eine Entladestation
und mehrere Werkzeugstationen, auch Ladeplatz, Entnahmeplatz und
Werkzeugplatz genannt, aufweist, die umfänglich beabstandet im
Kreis um die Drehachse des Tisches angeordnet sind.
Räumwerkzeuge sind an den Werkzeugplätzen vorgesehen.
Die Tragedorne oder Vertikalschlitten sind an entgegengesetzten
Seiten des Tisches vorgesehen.
Jeder Tragedorn ist so gestaltet, daß er ein zu bearbeitendes
Werkstück oberhalb des Kreises von Stationen lösbar hält oder
trägt. Die Tragedorne werden in Richtung auf den Tisch und von
ihm weg in Intervallen zwischen der intermittierenden Tisch-
Indexierung bewegt, um die Werkzeuge spanabhebend auf die
Werkstücke einwirken zu lassen.
Der Ladeplatz bringt ein unbearbeitetes Werkstück zu den
Tragedornen, um es zu bearbeiten und der Entladeplatz erhält ein
bereits bearbeitetes Werkstück ihnen nach Bearbeitung.
Der Lader/Entlader weist einen Wagen - auch "Shuttle" genannt -
auf, der unbearbeitete Werkstücke von einem Lager an der
Rückseite des Tisches zu dem Ladeplatz überführt und der ein
bearbeitetes Werkstück von dem Entnahmeplatz zu dem Lager
zurückbringt.
Das Shuttle wird an der Rückseite des Tisches von einem Ständer
gehalten und bewegt sich durch den offenen Raum oberhalb des
Tisches. Es wird erfindungsgemäß kein Raum an der Frontseite des
Tisches zum Laden und Entladen von Werkstücken benötigt.
Mit der Erfindung wird also erreicht, daß fast alle Seiten der
Maschine frei bleiben. Es wird auch erreicht, daß die
Lade-/Entladeeinrichtung wenige, robuste Teile aufweist, die
zuverlässig arbeiten, leicht zu bedienen und zu warten sind.
Das Verständnis der Erfindung soll durch ein Ausführungsbeispiel
erweitert und vertieft werden.
Fig. 1 ist eine Frontansicht einer Blind-Räummaschine
(Blindräumer) mit zwei Rammen oder Tragedornen 22, 24 (dual ram),
in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als
Zufuhr/Entnahmeeinrichtung (Lader/Entlader) 27 vorgesehen ist.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Werkzeugmaschine gemäß
Fig. 1, bei der jedoch der Tragedorn 22 auf der vorderen Seite
zur Verdeutlichung fortgelassen ist und bei der ein
Transportwagen oder Schlitten 92 nahe einem Werkstück-Depot 90
vorgesehen ist.
Fig. 3 ist eine Teilansicht, in der ein Teil der Fig. 2
dargestellt ist, jedoch mit dem Schlitten 92 nahe der Rückseite
eines Werkzeugtisches 12.
Fig. 4 und 5 sind ähnlich der Fig. 3, zeigen jedoch den
Laufwagen in verschiedenen Positionen nahe der Vorderseite
(Vorderkante) des Tisches 12.
Fig. 6 und 7 sind ähnlich derjenigen von Fig. 3, zeigen
jedoch den Laufwagen 92 in verschiedenen Zuständen seiner
Betriebsweise, nahe der Rückseite des Tisches 12.
Fig. 8 ist eine Teil-Schnittansicht des Werkstück-Lagers 90.
Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 1, wobei
der Lader/Entlader 27 nicht dargestellt ist.
Fig. 10 ist ein vergrößerter Schnitt, mit dem das Spannen des
Werkstückes W, 71, 72 durch eine Spannanordnung 104 des
Transportwagens 92 veranschaulicht wird.
Fig. 11 veranschaulicht die Spannanordnung 104 von Fig. 10 in
einer Ansicht von unten.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung zur
Verdeutlichung des Spannens eines Werkstückes W durch einen
Tragedorn bzw. einen Vertikalschlitten 24 (ram).
Fig. 13 ist eine teilweise Schnittdarstellung eines
Räumwerkzeuges 52 auf dem indexierenden Drehtisch 12.
Fig. 14 ist eine teilweise Schnittdarstellung der
Ladestation 16 auf dem Indexiertisch.
Wie insbesondere aus den Fig. 1, 2 und 9 hervorgeht, hat die
Maschine 10 einen drehbaren Indexier-Tisch 12 (Werkzeugtisch),
der auf einer Maschinenbasis 14 angeordnet ist. Der Tisch hat
eine Ladestation 16, eine Entnahmestation 18 und eine Mehrzahl
von Werkzeug-Stationen 20 (auch: -plätzen), die in einem Kreis
um die Drehachse des Tisches angeordnet sind. Die Rammen oder
Schlitten 22 und 24 auf gegenüberliegenden Seiten des Tisches
tragen Werkstücke W und bewegen sich aufwärts und abwärts
zwischen Werktisch-Indexierschritten, um die Stücke fortlaufend
zu bearbeiten bzw. räumen durch Räumwerkzeuge, die auf dem Tisch
an den Werkzeugplätzen montiert sind. Ein Lader/Entlader 27 ist
vorgesehen, um unbearbeitete (ungeräumte) Werkstücke der
Maschine zuzuführen und die bearbeiteten (geräumten) Werkstücke
zu entnehmen bzw. zu "entladen".
Der Tisch 12 ist in horizontaler Lage auf der Basis der
Werkzeugmaschine um eine Zentral-Vertikalachse drehbar
angeordnet bzw. gelagert. Der Tisch wird Schritt für Schritt
(Winkelsegment für Winkelsegment) über eine konventionelle
Indexier-Ansteuerung auf der Maschinenbasis, die über einen
Motor 30 angesteuert wird, verdreht. Die Werkzeugplätze 20, der
Ladeplatz 16 und der Entnahmeplatz 18 sind auf der Oberseite des
Tisches in gleichen umfänglichen Abständen angeordnet, bezüglich
eines Kreises, dessen Mitte konzentrisch mit der Zentralachse
der Drehung ist. Die Räumwerkzeuge 52, 54, 56, 58, 60 und 62 sind
auf den jeweiligen Werkzeugplätzen befestigt. Diese Werkzeuge
werden mit Bolzen an den jeweiligen Plätzen wie in Fig. 13
dargestellt lösbar befestigt.
Der Ladeplatz 16 und der Entnahmeplatz 18 haben jeweils
Werkstück-Halter 64 (vgl. Fig. 14). Diese
Festhalteeinrichtungen 64 können identisch sein und haben in
diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen Sockel oder eine
Aufnahme 68, um das untere Ende des Werkstückes W aufzunehmen,
und gegenüberliegende Haltestifte oder Finger 70, die mit
Federn 69 gegeneinander vorgespannt sind. Jedes Werkstück weist
einen zu bearbeitenden bzw. zu räumenden zylindrischen oder
rohrförmigen Abschnitt 71 auf, der an einem langgestreckten
vertikal ausgerichteten Spanndorn 72 geführt und fixiert ist. Zu
Zwecken dieser Beschreibung wird die gesamte Anordnung,
bestehend aus zylindrischem Teil 71 und Spanndorn 72 als "das
Werkstück W" bezeichnet.
Das untere Ende des Spanndorns paßt in die Aufnahme 68 in dem
Halter des Ladeplatzes und des Entladeplatzes und hat einen
reduzierten, konischen Einschnürungsabschnitt 74, in welchen die
Greiferfinger 70 einschnappen bzw. einrasten, um das Werkstück
lösbar einzuspannen. Die gegenüberliegenden Enden der Finger
sind konisch zulaufend, so daß dann, wenn der Spanndorn in die
Aufnahme 68 hineingedrückt wird, die Finger oder Greifer
auseinandergeschoben werden, um den Spanndorn aufzunehmen und
dann, wenn der Spanndorn aufwärts herausgezogen wird, die Finger
auseinandergeschoben werden, um den Spanndorn freizugeben.
Die Schlitten oder Rammen 22 und 24 können identisch sein und
sind auf gegenüberliegenden Seiten des Tisches angeordnet. Jeder
Tragedorn 22, 24 ist in Führungen 80 vertikal bewegbar gehalten
und in der Lage, das obere Ende des Spanndorns 72 des
Werkstücks W zu greifen oder zu spannen. Genauer ausgedrückt,
ist jeder Tragedorn an der Unterseite offen, um das Oberende des
Spanndorns aufzunehmen (vgl. Fig. 12).
Wenn ein Tragedorn herunterfährt, um ein Werkstück W
aufzunehmen, ragt der Spanndorn des Werkstückes aufwärts in das
offene Unterende des Tragedorns, wobei sich das Teil 71 nahe der
Unterseite 89 des Tragedorns befindet (dort anschlägt).
Eine Spannzange 81 hat kreisförmig angeordnete federnde
Finger 82, die geeignet sind, den Spanndorn zu umfassen. Ein
ringförmiger Kolben 83, der in dem im Tragedorn angeordneten
Zylinder 84 bewegbar geführt ist, wird durch Einführen von
Druckflüssigkeit in den Zylinder durch den Einlaß 85 seitlich am
Kolben, zusätzlich unterstützt durch die Federn 32, hochgefahren
und kann durch Einführen von Flüssigkeit in den Zylinder durch
den Einlaß 86 oberhalb des Kolbens abgesenkt werden. Wenn der
Kolben 83 hochgefahren (angehoben) wird, kommt sein konischer
oder kegelstumpfförmiger Abschnitt 79, der die Spannzangen-
Finger 82 umgibt, mit diesen Fingern in Eingriff, um sie in
einen Halteeingriff mit dem Spanndorn zu bringen. Die Finger 82
werden durch diesen Eingriff angehoben, so daß der ergriffene
Spanndorn ebenfalls angehoben wird. Wenn der Kolben 83 abgesenkt
wird, lösen sich die Finger von dem Spanndorn und geben diesen
frei. Die Federn 75, die zwischen dem Zylinder 84 und einem
Ring 76 zusammengedrückt angeordnet sind, wobei der Ring 76 auf
Führungsstücken 77 angeordnet ist, die von dem Spannzangen-
Kragen 81 getragen werden, spannen die Spannzangen-Einrichtung
nach abwärts vor, wenn der Kolben 83 abgesenkt wird.
Der Spanndorn hat eine Erweiterung oder Verdickung 87 nahe
seinem von dem Teil 71, das zu räumen ist, umfaßten oberen Ende.
Der obere Teil dieser Verdickung ist konisch bzw.
kegelstumpfförmig ausgebildet und greift in ringförmig
angeordnete Spannfinger 88 ein. Wenn der Kolben 83 angehoben
wird, wie zuvor erläutert wurde, wird der Spanndorn ebenfalls
angehoben und die Verdickung zwingt die Spannfinger 88 nach
außen in einen festen Eingriff mit dem Teil 71 und bringt auch
die Oberseite des Teiles 71 in einen festen Eingriff bzw. in
eine feste Anlage mit der Unterseite 89 des Tragedorns.
Die von dem Tragedorn gehaltenen Werkstücke W sind oberhalb und
vertikal bezüglich des Kreises von Stationen auf dem
Werkzeugtisch ausgerichtet. Eine reversible Kolben/Zylinder-
Anordnung 91 oder eine andere geeignete Einrichtung ist
vorgesehen, um jeden der Tragedorne aufwärts und abwärts zu
bewegen.
Ein Werkstück-Lager 90 (vgl. Fig. 2 und 8) ist auf der
Rückseite der Maschine vorgesehen. Das Werkstück-Depot
(Austauschlager) hat eine Horizontal-Trägerplatte 78 mit
Bohrungen oder Öffnungen 78a zur Aufnahme und zum Halten von
Werkstücken. Die Werkstücke werden von der Tragplatte
voneinander beabstandet getragen oder gestützt, wobei der
Abstand dem Abstand der Spanneinrichtungen 104 und 106 des
Laufwagens 92 entspricht, der im folgenden näher erläutert wird.
Die Werkstücke mit den zu räumenden Teilen werden in dem
Werkstück-Depot von dem Transportwagen 92 des
Laders/Entladers 27 aufgenommen und zu dem Werkstück-Depot nach
dem Bearbeiten zurückgeführt, zum Entnehmen und Sammeln.
Der Laufwagen 92 (vgl. Fig. 1 bis 7) hat einen Tragteil 94,
der von parallelen, horizontal ausgerichteten Führungsstangen 96
einer Führung zum horizontalen Bewegen gehalten wird, und zwar
von der Rückseite der Maschine nahe dem Werkstücklager 90 zu der
Frontseite der Maschine längs eines Pfades, der direkt oberhalb
der Zentralachse des Tisches und senkrecht auf einer - die
beiden Tragedorne verbindenden - Linie liegt. Die
Führungsstangen 96 werden oberhalb des Tisches gehalten und
haben ihre rückwärtigen Enden an einem Ständer 97 befestigt, der
nahe der Rückseite des Tisches 12 angeordnet ist. Die
vorderseitigen Enden der Führungsstangen 96 werden von oben
gehalten, und zwar von einem Halter 93, der von einem festen
Träger 95 ausgeht.
Der Rahmen 94 des Shuttles 92 trägt eine Platte 98, die
vertikale Stangen 99 aufweist, die hin- und herbewegbar in
Führungsbuchsen 99′ geführt sind. Die Platte 98 wird vertikal,
relativ zu dem Träger in den Führungsbuchsen 99′ bewegt, und
zwar durch einen reversierbaren Kolben/Zylinderaufbau 100. Ein
Backenaufbau 101 ist um die vertikale Achse eines Schaftes 102
drehbar an der Platte 98 angeordnet.
Der Backen-Aufbau 101 hat zwei seitlich voneinander
beabstandete, vertikal ausgerichtete Backen 104 und 106, die in
gleichem Abstand von der Drehachse des Backen-Aufbaus 101
angeordnet sind. Jeder Backen hat einen Greifer 108, der mit
flexiblen (elastischen) Greiferelementen 109 (vgl. die
Fig. 10 und 11) ausgerüstet ist. Der Greifer 108 wird von
einem Kolben 114 innerhalb eines Zylinders 115 in einem
Backengehäuse 116 angehoben und abgesenkt; die Bewegung verläuft
über eine interne, konusförmige Führung 110. Der Kolben 114 wird
durch Druckkraft einer Flüssigkeit angehoben, die in den
Zylinder 115 durch einen Einlaß 118 eingeführt wird; die
Bewegung wird durch Federn 117 unterstützt, um den Greifer
anzuheben, wodurch die Greiferelemente 109 sich von der
Führung 110 geführt einwärts bewegen und das obere Ende des
Tragedorn eines Werkstücks W einspannen. Der Kolben wird
abgesenkt durch den Druck einer Flüssigkeit, die in den
Zylinder 115 durch einen (weiteren) Einlaß 119 eingebracht wird,
um den Tragedorn 72 zu lösen.
Der Backen-Aufbau 101 wird um seine Achse von einem
Kolben/Zylinderaufbau 120 gedreht, dessen Kolbenstange in ein
(nicht dargestelltes) Ritzel an dem Backen-Aufbau 101 zu dessen
Drehung eingreift.
Der Backen-Aufbau 101 hat im wesentlichen drei betriebliche
Drehstellungen (Winkellagen), eine dieser Lagen, in der die zwei
Backen in Bewegungsrichtung des Wagens 92 ausgerichtet sind,
eine zweite Drehlage, die um 180° gegenüber der ersten
verschwenkt ist, in der die Backen vertauscht sind, und eine
dritte Drehlage (etwa) in der Mitte zwischen der ersten und der
zweiten Drehlage, in der die Backen senkrecht zu der Richtung
der Wagenbewegung 92, 96 ausgerichtet sind (Zwischenstellung).
Der Wagen 92 wird längs der Führungsstangen 96 von einem
Motor 122, insbesondere einem Kegel-Umlaufspindel-Motor, bewegt,
namentlich von einer ersten Position nahe dem Werkstücklager 90
zu einer zweiten Position über den hinteren Kantenabschnitt des
Tisches zu einer dritten Position über dem vorderen
Kantenabschnitt des Tisches.
Wenn der Wagen 92 (Shuttle) in seiner ersten Longitudinal-
Position sich befindet, mit dem in die Zwischenstellung
gedrehten Backenaufbau, in der der Backen-Aufbau 101 senkrecht
zu der Shuttle-Längs-Bewegung steht, sind die Backen 104 und 106
über dem Werkstücklager 90 direkt ausgerichtet, um zwei noch
nicht bearbeitete (noch nicht geräumte) Werkstücke W aufzunehmen
und auch um zwei bereits bearbeitete (geräumte) Werkstücke dort
abzulegen. Wenn der Shuttle in seine zweite Translationsposition
über dem hinteren Kantenbereich des Tisches verfahren ist, ist
der Backen-Aufbau 101 so verdreht, daß er in Richtung der
Shuttle-Längsbewegung ausgerichtet ist und die Drehachse des
Backen-Aufbaus seitlich von dem Kreis von Stationen auf dem
Tisch beabstandet ist; dieser Abstand ist gleich der Hälfte des
Abstandes zwischen den Backen 104 und 106, so daß eine der
Backen direkt über dem Kreis von Plätzen bzw. Stationen steht.
Wenn der Shuttle in seine dritte Longitudinalposition über den
vorderen Kantenbereich des Tisches steht, mit einem Backen-
Aufbau 101, der in Richtung der Shuttle-Bewegung ausgerichtet
ist, hat die Drehachse des Backen-Aufbaus einen seitlichen
Abstand von dem Kreis von Ablageplätzen auf dem Tisch, der
gleich der Hälfte des Abstandes zwischen den Backen 104 und 106
ist, so daß eine der Backen direkt über dem Stationskreis sich
befindet. In der zweiten und der dritten Longitudinal-Position,
wenn der Backenaufbau um 180° gedreht ist, nimmt die andere
Backe die Position direkt über dem Kreis von Stationen ein.
Die verschiedenen Energiequellen, d. h. die Kolben-Zylinder-
Aufbauten 91 zum Bewegen der Tragdorne, die Tragedorn-
Spanneinrichtungs-Kolben-Zylinder-Aufbauten 83, 84, der Shuttle-
Motor und der Kegelumlaufspindel-Antrieb 122, der Kolben-
Zylinder-Aufbau 100 zum Anheben und Senken der Shuttle-Backen-
Aufbauten und der Kolben/Zylinder-Aufbau 120 zum Drehen des
Backen-Aufbaus sowie der Kolben/Zylinder-Aufbau 114, 115 für die
Shuttle-Greifer 104 und 106 können bevorzugt, nicht aber
zwingend automatisch gesteuert sein bezüglich der Sequenz und
dem zeitlichen Ablauf der Tisch-Indexierbewegung. Das folgende
ist eine Beschreibung der Betriebsweise der Einrichtung.
Im Betrieb werden die Tragedorne 22 und 24, die jeder ein
Werkstück W tragen, gleichzeitig aufwärts und abwärts zwischen
intermittierendem Indexieren des Tisches bewegt. Während der
Tragedorn-Bewegung ist eine der Stationen direkt unter dem
Werkstück, das von dem einen Tragedorn gehalten wird, und eine
andere Station ist direkt unter dem Werkstück, das von dem
anderen Tragedorn gehalten wird. Die Werkstücke W werden
fortlaufend geräumt durch die Räumwerkzeuge an den sechs
Werkzeug-Stationen. Nachdem ein Werkstück an einem der
Tragedorne an der sechsten Station 62 geräumt wurde, indexiert
der Tisch die Ablage-Station 18 unter dieses Werkstück und sein
Tragedorn bewegt sich abwärts, um das untere Ende des Werkstück-
Spanndorns in die Entnahme-Station einzusetzen. Die federnd
vorgespannten Finger 70 in der Entnahme-Station erstrecken sich
in den Hals 74 des Spanndorns, um das Werkstück W
zurückzuhalten. Das Tragedorn-Futter wird gelöst durch Einführen
von Flüssigkeitsdruck durch den Einlaß 86, der auf dem Kolben 83
zu dessen Absenken einwirkt. Der Tragedorn wird angehoben, wobei
er das Werkstück, das in der Ablage-Station gehalten wird, dort
zurückläßt. Dieses Werkstück wird nachfolgend von dem Shuttle 92
aufgenommen, wie anschließend näher erläutert werden soll. Das
Werkstück W am anderen Tragedorn wird zu der Entnahme- bzw.
Entladestation nach Räumen in derselben Weise gefördert, wo es
auch von dem Shuttle 92 aufgenommen wird.
Nachdem ein geräumtes oder bearbeitetes Werkstück von dem
Tragedorn an der Entnahme-Station 18 abgesetzt wurde, bringt der
nächste Indexier-Schritt des Tisches die Ladestation 16 unter
diesen Tragedorn. Die Ladestation bringt ein zu bearbeitendes
Werkstück mit sich, das in die Lade-Station von dem Shuttle 92
eingesetzt wurde. Wenn der Tragdorn abgesenkt wird, wird das
obere Ende des Spanndorns dieses Werkstücks in das offene
Tragedorn-Spannfutter eingeführt, das dann durch
Flüssigkeitsdruck geschlossen wird, der in den Einlaß 85 zum
Anheben des Kolbens 83 eingeführt wird, um das Futter zu
schließen und den Spanndorn zu ergreifen. Wenn sich der
Tragedorn dann aufwärts bewegt, nimmt er das eingespannte
Werkstück mit sich.
Es soll angenommen werden, daß das Shuttle 92 in seiner ersten,
in Fig. 2 benachbart dem Austauschlager 90 gezeigten Position
mit seinem Backen-Aufbau 101 senkrecht zur Richtung der Shuttle-
Bewegung sich befindet und die Backen 104 und 106 direkt über
zwei Werkstücken W am Austauschlager stehen, wobei die
Werkstück-Spanndorne vertikal ausgerichtet sind und jeder
Spanndorn einen zu räumenden bzw. zu bearbeitenden Teil trägt.
Der Flüssigkeits-Zylinderaufbau 100 wird den Backen-Aufbau 101
absenken, wodurch die Spanndorne der zwei Werkstücke in die
offenen Backen 104 und 106 des Backen-Aufbaus eindringen. Am
Ende des Abwärtshubes des Backen-Aufbaus 101 werden die
Zylinder 114, 115 aktiviert, um die Spannfutter 104 und 106 zu
schließen und die Spanndorne zu spannen bzw. zu ergreifen. Die
Zylinder 100 werden dann aktiviert, um den Backen-Aufbau 101 auf
eine Position zurückzunehmen bzw. anzuheben, wodurch die beiden
Werkstücke aus dem Austauschlager 90 herausgehoben werden.
Der Motor mit dem Kegel-Umlaufspindel-Antrieb 122 wird als
nächstes aktiviert, um den Shuttle 92 horizontal in seine zweite
(von Fig. 3 veranschaulichte) Position zu bewegen, die sich
nahe dem hinteren Tischkanten-Bereich befindet, wobei die
Drehachse des Backen-Aufbaus in Richtung der Shuttle-Bewegung
von dem Stationskreis auf dem Tisch um einen Abstand beabstandet
ist, der der Hälfte des Abstandes zwischen den Backen 104
und 106 entspricht. Nach Erreichen dieser zweiten Position wird
der drehbare Backen-Aufbau 101 von dem Zylinder-Aufbau 120
bewegt, um den Backen-Aufbau um 90° zu verdrehen, so daß die
Backen 104 und 106 nun in Richtung der Shuttle-Bewegung
ausgerichtet sind und die Backe 104 direkt über dem
Stationskreis des Tisches steht. Zu einer geeigneten Zeit mit
Hinblick auf die Tisch-Indexierung, wenn die Ladestation 16
direkt neben der Backe 104 ist, wird der Zylinder 100 aktiviert,
um den Backen-Aufbau 101 abwärts zu bewegen, wodurch das untere
Ende des Spanndorns des Werkstücks W, der von der Backe 104
gehalten wird, in die Ladestation 16 eingesetzt wird.
Das Einsetzen des unteren Endes des Spanndorns in die
Ladestation bewirkt, daß die gegenüberliegenden Finger 70 der
Ladestation auseinandergedrückt werden und dann in den
verringerten Halsbereich 74 des Spanndorns einschnappen oder
einrasten, um den Spanndorn lösbar (zurück) zu halten. Beim
Beenden des Abwärtshubes des Zylinders 100 wird die Backe 104
von dem Zylinder 115 aktiviert, um zu öffnen, wonach der Backen-
Aufbau 101 von dem Zylinder 100 unter Zurücklassen des
Werkstücks in der Ladestation, wo es verbleiben wird (vgl.
Fig. 3), angehoben wird. Nun ist der Backen 104 leer und der
Backen 106 trägt ein noch unbearbeitetes Werkstück.
Am Ende des Aufwärtshubes des Zylinders 100 wird der Motor des
Kegel-Umlauf-Antriebs 122 aktiviert, um das Shuttle 92 in seine
dritte Position, benachbart dem vorderen Kantenbereich des
Tisches zu verfahren; während des Anfahrens dieser dritten
Position wird das Drehen des Backen-Aufbaus 101 durch den
Zylinder 120 aktiviert, um den Backen-Aufbau 180° zu drehen.
Bei Erreichen der dritten Horizontal-Position (Fig. 4 und 5)
wartet der Shuttle 92 bis der Index-Tisch in die zugeordnete
Drehlage rotiert und ein bereits geräumt es Werkstück in der
Entnahme- bzw. Entladestation 18 unter den drehbaren Backen-
Aufbau 101 mitbringt. In dieser dritten Lage des Backen-Aufbaus
ist seine Drehachse in Richtung der Shuttle-Bewegung von dem
Kreis von Stationen auf dem Tisch einen Abstand entfernt, der
gleich der Hälfte des Abstandes zwischen den Backen 104 und 106
ist, so daß die Backe 104 nun direkt über dem Kreis der
Stationen steht, in (vertikaler) Fluchtung mit der Entlade-
Station 18 (vgl. Fig. 4). Der Zylinder 100 wird aktiviert und
der Backen-Aufbau 101 bewegt sich abwärts, wodurch die offene
Backe 104 über das obere Ende des Spanndorns eines bereits
geräumten Werkstücks in der Entlade-Station 18 greift. Am Ende
des Abwärtshubes des Backen-Aufbaus wird der Backen 104
aktiviert, um zu schließen, wodurch der Spanndorn eingespannt
wird. Nachdem der Backen 104 den Spanndorn ergriffen hat, wird
der Backen-Aufbau sich aufwärts bewegen, durch Einwirken des
Zylinders 100. Die Backe 104 trägt nun ein geräumtes Werkstück
und die Backe 106 ein nicht geräumtes Werkstück.
Am Ende des Aufwärtshubes wird der drehbare Backen-Aufbau 101 um
180° von dem Zylinder 120 verdreht, nach welchem Eingriff der
Backen-Aufbau in dieser Position abwarten wird, bis der
Indexier-Tisch die Ladestation 16 in Position direkt unter den
Backen 106 bringt oder dreht. Wenn die Ladestation an diesem
Platz anlangt (vgl. Fig. 5) wird der Backen-Aufbau 101 sich
abwärts bewegen, angetrieben von dem Zylinder 100, und ein
Werkstück in die Ladestation einsetzen, das der Backen 106
trägt. Am Ende der Abwärtsbewegung des Backen-Aufbaus wird der
Backen 106 aktiviert, um das Werkstück freizugeben und das
Werkstück wird dann in der Ladestation 16 wie zuvor beschrieben
gehalten. Nachdem der Backen 106 geöffnet ist, wird der
rotierende Backen-Aufbau aufwärts bewegt durch Eingriff des
Zylinders 100. Nun ist der Backen 106 leer und der Backen 104
trägt ein geräumtes bzw. bearbeitetes Werkstück.
Am Ende des Aufwärtshubes des Backen-Aufbaus wird das Shuttle 92
von dem Motor- und Kegelantrieb 122 zurück in die Position zwei
verfahren und während das Shuttle sich bewegt, wird der drehbare
Backen-Aufbau 101 um 180° drehen, durch den Eingriff des
Zylinders 120.
Nach Rückkehr zur Position zwei wird der Backen-Aufbau 101
warten, bis der Indexiertisch die Entlade-Station 18 mit einem
bearbeiteten Werkstück unter den Backen 106 (vgl. Fig. 6)
gedreht hat. Nach dem Eintreffen des geräumten Werkstücks unter
dem Backen 106 wird der Zylinder 100 aktiviert und der Backen-
Aufbau 101 wird sich abwärts bewegen, um den Backen 106 auf dem
Werkstück zu positionieren. Am Ende des Abwärtshubes wird der
Backen 106 aktiviert und wird geschlossen, wodurch er das obere
Ende des Spanndorns des Werkstücks einspannt. Nachdem der Backen
oder Greifer geschlossen wurde, wird der Backen-Aufbau aufwärts
verfahren, aktiviert durch den Zylinder 100. Die Finger der
Einspanneinrichtung in der Entlade-Station lösen sich, um das
geräumte Werkstück aufwärts mit dem Backen-Aufbau entnehmbar
freizugeben. Nun tragen die Backen 104 und 106 geräumte
Werkstücke.
Nach Beendigung des Aufwärtshubes (vgl. Fig. 7) wird der
Backen-Aufbau von dem Zylinder 120 aktiviert, wobei er um 90°
dreht und danach wird das Shuttle zu dem Werkstücklager durch
den Motor und den Kegelradantrieb verfahren. Nach Eintreffen an
dem Werkstücklager wird der Zylinder 100 aktiviert, um den
Backen-Aufbau 101 abwärts zu bewegen und die beiden geräumten
Werkstücke im Werkstück-Lager abzusetzen. Am Ende des
Abwärtshubes werden die Backen 104 und 106 öffnen, aktiviert
durch die Zylinder 114, 115. Mit den geöffneten Klammern 104
und 106 wird der Backen-Aufbau unter Zurücklassen der geräumten
Werkstücke im Werkstücklager angehoben.
Eine Einrichtung wird dann aktiviert, um die geräumten
Werkstücke weiterzubefördern und zwei neue, zu räumende
Werkstücke in eine Position zu bringen, um von den Backen-
Aufbauten - wie zuvor beschrieben - aufgenommen zu werden, um
die zuvor beschriebene Zuladung und Entnahme zu wiederholen.
Es wird eine Einrichtung zum fort laufenden Blindräumen
vorgeschlagen, die einen Indexiertisch (12, 14) aufweist, der
eine Ladestation (16), eine Entladestation (18) und mehrere
Werkzeugstationen (20) aufweist (Zufuhrplatz, Entnahmeplatz und
Werkzeugplätze). Die Räumwerkzeuge (52-62) sind auf dem
Tisch (12) an den Werkzeugplätzen (20) angebracht. Tragedorne
oder Vertikalschlitten (22, 24) bewegen - auf entgegengesetzten
Seiten des Tisches (12) - Werkstücke (W; 71, 72) aufwärts und
abwärts, die zwischen intermittierenden Indexierschritten des
Tisches (12) bearbeitet bzw. geräumt werden. Die
Ladestation (16) hat einen Werkstückhalter (68, 69, 70; 64), der
unbearbeitete Werkstücke den Tragedornen (22, 24) zuführt. Die
Entladestation (18) hat einen Werkstückhalter (68, 69, 70; 64), der
bearbeitete Werkstücke von den Tragedornen (22, 24) aufnimmt.
Eine Transporteinrichtung (27; 92, 96, 101, 104, 106) bewegt
Werkstücke (W) von einem Lager (90) an der Rückseite des
Tisches (12) zu der Ladestation (16) und bewegt Werkstücke (W)
von der Entnahmestation (18) zu dem Lager (90). Diese
Transporteinrichtung bewegt sich über der Oberseite des
Tisches (12), wodurch sie keinen Raum längs der Seiten oder der
Front des Tisches (12) behindert oder einnimmt.
Claims (21)
1. Einrichtung für fortlaufendes Blindräumen einer Mehrzahl von
Werkstücken (W; 71, 72), umfassend:
- - einen Indexiertisch (12) mit einer Zentralachse;
- - eine Einrichtung zum drehbaren (α) Lagern des Tisches (12) um eine Zentralachse;
- - eine Einrichtung (30) zum intermittierenden (schrittweisen) Indexieren des Tisches (12) um die Zentralachse;
- - eine Ladestation (16), eine Entladestation (18) und Werkzeug-Stationen (20), die auf dem Tisch (12) in umfänglich beabstandeter Anordnung, insbesondere in einem Kreis um die Zentralachse angeordnet sind;
- - Werkzeuge (52-62), die auf dem Tisch (12) an den Werkzeug- Stationen (20) angebracht sind;
- - erste und zweite Tragedorne (22, 24), die umfänglich beabstandet nahe dem Tisch (12) angeordnet sind, wobei jeder der Tragedorne (22, 24) ein zu bearbeitendes Werkstück (W) gegenüber - insbesondere oberhalb - des Kreises von Stationen (16, 18, 20) lösbar (79, 81, 83, 85, 86) greift;
- - Einrichtung zum Bewegen der Dorne (22, 24) auf den Tisch (12) zu und von ihm weg, in Intervallen zwischen den intermittierenden Tischbewegungen, um mit den Werkzeugen spanabhebend die Werkstücke (W), die an den Dornen gehalten sind, zu bearbeiten;
- - wobei die Ladestation (16) einen das Werkstück freigebbar haltenden Werkstückgreifer (68, 69, 70; 64) aufweist, um unbearbeitete Werkstücke den Dornen (22, 24) zum Bearbeiten zuzuführen und die Entnahmestation (18) einen lösbaren Werkstückhalter (68, 69, 70; 64) aufweist zum Aufnehmen von bearbeiteten Werkstücken (W) von den Dornen (22, 24) nach Bearbeitung;
- - wobei ein Werkstücklager (90) an einer Seite des Tisches (12) und eine Transporteinrichtung (92, 96; 27) zum überführen von Werkstücken (W) von dem Lager (90) zu der Ladestation (16) und zum überführen von Werkstücken (W) von der Entnahmestation (18) zu dem Lager (90) vorgesehen ist, wobei das Transportmittel (27) so angeordnet ist, daß es keinen Raum entlang der verbleibenden Seiten des Tisches (12) einnimmt oder behindert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der
die Transporteinrichtung (27) einen Wagen (92) aufweist, der
längs eines Pfades (96) oberhalb des Tisches (12) bewegbar
(angeordnet) ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der
die Dorne (22, 24) gegenüberliegend angeordnet sind und die
Transporteinrichtung (27) einen Wagen (92) aufweist, der
längs eines Pfades oberhalb des Tisches und etwa senkrecht
zu einer geraden Linie bewegbar ist, die die Dorne (22, 24)
verbindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der
das Shuttle (Laufwagen, 92) eine Greifereinrichtung (101;
104, 106), insbesondere eine Aufnahme und Ablageeinrichtung,
zum Aufnehmen und Ablegen von Werkstücken (W) im Lager (90)
und der Lade- und Entladestation (16, 18).
5. Transporteinrichtung für eine Räumeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
- - einen Laufwagen (92) - Shuttle
- - eine Einrichtung (122, 96, 93) zum Bewegen des Shuttles (92) von einer ersten Position nahe dem Lager (90) zu einer zweiten Position nahe dem Stationskreis an einer Seite des Tisches (12) und zu einer dritten Position nahe dem Stationskreis an der gegenüberliegenden Seite des Tisches (12);
- - wobei das Shuttle (92) Werkstück-Aufnahme- und Ablageeinrichtungen (101; 104, 106) aufweist, welche dann,
- - wenn das Shuttle (92) an seiner ersten Position steht, zwei bearbeitete Werkstücke (W) in dem Lager (90) absetzt und zwei unbearbeitete Werkstücke (W) aus dem Lager (90) aufnimmt;
- - wenn das Shuttle (92) in der zweiten Position steht, ein unbearbeitetes Werkstück (W) an dem Ladeplatz (16) absetzt und ein (erstes) bearbeitetes Werkstück (W) von dem Entnahmeplatz (18) aufnimmt;
- - wenn das Shuttle (92) in der dritten Position steht, ein (zweites) bearbeitetes Werkstück (W) von dem Entnahmeplatz (18) aufnimmt und ein anderes, unbearbeitetes Werkstück (W) an dem Ladeplatz (16) zurückläßt;
- - wobei die (ersten und zweiten) bearbeiteten Werkstücke danach in dem Lager (90) abgesetzt werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der
das Shuttle (92) längs eines Pfades zwischen den
Dornen (22, 24) verfahrbar angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der
die Dorne (22, 24) (diametral) gegenüberliegend angeordnet
sind.
8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, bei der
die Aufnahme- und Absetzeinrichtung (101; 104, 106) dann, wenn
das Shuttle (92) in der zweiten bzw. dritten Position steht,
Werkstücke zwischen den Tisch-Indexierintervallen aufnimmt
bzw. absetzt.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der
das Lager (90) an einer Seite des Tisches (12) angeordnet
ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der
die Aufnahme- und Absetzeinrichtung (101) ein Paar von
Werkstück-Greifern (104, 106) aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, bei der
das Paar von Werkstück-Greifern (104, 106) an dem
Shuttle (92) drehbar (102) angeordnet ist, insbesondere um
eine Achse, die sich quer bzw. senkrecht zu dem Pfad (96)
der Shuttle-Bewegung erstreckt.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der
die Werkstück-Greifer (104, 106) an dem Shuttle (92) zur
Bewegung hin und weg von dem Tisch (12) angeordnet sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 12, bei der
die Dorne (22, 24) diametral gegenüberliegend angeordnet sind
und das Shuttle (92) längs eines Pfades zwischen den
Dornen (22, 24) und senkrecht zu einer sie verbindenden Linie
bewegbar angeordnet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 4 bis 13, bei der
die Aufnahme- und Absetzeinrichtung (101) dann, wenn das
Shuttle (92) in der zweiten bzw. dritten Position ist,
Werkstücke (W) in Intervallen zwischen der Tisch-
Schrittbewegung aufnimmt bzw. absetzt.
15. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 14, bei der
das Lager (90) an einer Seite des Tisches (12) angeordnet
ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 15, bei der
die Aufnahme- und Absetzeinrichtung (101) ein Paar von
Werkstück-Greifern (104, 106) aufweist.
17. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 16, bei der
das Paar von Werkstück-Greifern (104, 106) an dem
Shuttle (92) um eine - sich senkrecht zu dem Weg (96) der
Shuttle-Bewegung erstreckenden - Achse drehbar (102) und in
Richtung auf den Tisch zu und von ihm weg
bewegbar (98, 99, 99′, 100) angeordnet ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 17, bei der
die Werkstück-Greifer (104, 106) zumindest dann, wenn das
Shuttle (92) sich in der ersten bzw. dritten Position
befindet, von einer ersten in eine zweite Drehlage drehbar
sind, wobei in der ersten Drehlage einer (104) der
Werkstück-Greifer direkt oberhalb des Stationskreises und in
der anderen Drehlage der andere (106) der Werkstück-Greifer
direkt über dem Stationskreis steht.
19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
die Führungsstangen (96) oberhalb des Tisches (12) fest
angeordnet sind, insbesondere an der Rückseite des Tisches
an einem Ständer (97) und an der Frontseite des Tisches an
einem von oben herabragenden Tragarm (93).
20. Verfahren zum Zuführen und Entnehmen von - bearbeiteten bzw.
unbearbeiteten - Werkstücken (W; 71, 72) in/aus einer
Bearbeitungsmaschine (22, 24, 16, 18, 52 bis 62), bei dem
- (a) ein Paar von unbearbeiteten Werkstücken aus einem Lager (90) entnommen wird und ein Paar von bearbeiteten Werkstücken dort (90) abgelegt wird;
- (b) Werkstücke einzeln und/oder paarweise zu entgegengesetzten Enden eines Bearbeitungstisches (12) horizontal verfahren werden (122, 94, 27, 92) und einzeln oder paarweise um eine mitfahrende Schwenkachse (102) verschwenkt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem
die Horizontal-Verfahrbewegung an insbesondere drei
Positionen angehalten wird und über eine Hub- bzw.
Senkbewegung Werkstücke (W; 71, 72) auf dem
Bearbeitungstisch (12) abgesetzt (16) oder von ihm (12)
aufgenommen (18) werden.
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