WO1996035544A1 - Einrichtung zum funkenerosiven bearbeiten von werkstücken - Google Patents

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WO1996035544A1
WO1996035544A1 PCT/EP1996/002018 EP9602018W WO9635544A1 WO 1996035544 A1 WO1996035544 A1 WO 1996035544A1 EP 9602018 W EP9602018 W EP 9602018W WO 9635544 A1 WO9635544 A1 WO 9635544A1
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WO
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workpiece
gripper
magazine
slide
axis
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PCT/EP1996/002018
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst Beck
Norbert Bailer
Peter Lenard
Original Assignee
Vollmer Werke Maschinenfabrik Gmbh
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Priority to EP96916041A priority patent/EP0824389B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B23H11/003—Mounting of workpieces, e.g. working-tables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/16—Tool changing with means to transfer work

Definitions

  • the invention relates to a device for the electrical discharge machining of workpieces
  • an eroding machine in the working space of which a workpiece holder and a slide with a tool carrier can be moved in a controlled manner with respect to one another along at least the three axes of a spatial coordinate system, one of the axes of movement of the slide being parallel to the axis of the workpiece holder,
  • a magazine which has workpiece receptacles which can be moved into the working space, at least one workpiece receptacle in a transfer position being arranged axially parallel to said one axis of the slide, and
  • a gripper for exchanging workpieces between the magazine and the workpiece holder A gripper for exchanging workpieces between the magazine and the workpiece holder.
  • the magazine has two turntables arranged coaxially one above the other, of which the lower one holds several pallets with one workpiece each, while the upper turntable holds electrodes and additionally a storage position for has a transport gripper.
  • the tool carrier carries a chuck into which an electrode or the transport gripper can be clamped. If a machined workpiece is to be exchanged for a workpiece to be machined, the slide with the tool carrier is brought from its machining position into a transfer position in which the chuck of the tool carrier stands over a free space on the upper turntable. The chuck is then opened and the electrode which it has previously clamped is placed on the upper turntable.
  • the carriage including the chuck and transport gripper, then moves again to the magazine, where the chuck places the transport gripper and detects an electrode in its place. Finally, the slide with the tool carrier and the electrode clamped in its chuck returns to the machining position, and only then can the machining of the workpiece waiting there begin.
  • the invention is based on the object of developing a device for spark-erosive machining of workpieces in such a way that it enables less complicated handling when changing workpieces.
  • the object is achieved based on a device of the type described in the introduction in that the gripper is arranged at a distance from the tool carrier on the slide at all times. This ensures that the gripper is immediately ready for use after machining a workpiece in order to deposit the machined workpiece in the magazine and to transport an unprocessed workpiece to the workpiece holder from there. The tool carrier can then be used immediately for workpiece machining.
  • the slide is along two axes and the workpiece holder is along the third axis of the spatial coordinate system. This division of the movements also contributes to reducing the idle times required for the workpiece transport.
  • workpieces are to be understood primarily as those which are provided with cutting tips or inserts made of polycrystalline diamond (PCD) or hard metal, for example cutters, drills, saw blades and the like.
  • PCD polycrystalline diamond
  • the tool of an eroding machine is to understand an electrode, for example in a known manner can be formed by an electrode wire or a rotating electrode disk.
  • FIG. 1 shows an oblique view of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows the front view in the direction of arrow II in FIG. 1
  • FIG. 3 shows the plan view of the right-hand part of the device in FIG. 2, on a larger scale
  • FIG. 4 shows the plan view as in Figure 3, but in a different one
  • FIG. 5 the top view in a further working position
  • FIG. 6 the section VI-VI in FIG., Further enlarged
  • FIG. 7 an alternative to FIG. 6,
  • FIG. 8 an alternative to FIG. 2,
  • FIG. 9 shows an enlarged detail from FIG. 2 or FIG. 8
  • FIG. 10 shows the side view in the direction of the arrow X in FIG. 9, and
  • FIG. 11 shows the associated top view, partially drawn as section XI-XI in FIG.
  • the device shown includes an eroding machine 10 with a machine frame 12, on which a Z-slide 16 can be displaced in a numerically controlled manner along a vertical Z-guide 14.
  • the Z slide 16 has an attachment 18 which can be rotated and locked about a vertical axis C and carries a workpiece holder 20. This is designed in the manner of a known chuck and can be driven in rotation about a horizontal axis A by means of a numerically controlled drive 22.
  • a horizontal Y-guide 24 is also formed on the machine frame 12, on which a Y-slide 26 can be displaced in a numerically controlled manner.
  • the axis A of the workpiece holder 20 extends parallel to the Y-guide 24.
  • an X-guide 28 is normal to the Z-guide 14 and to the Y-guide 24, that is to say also horizontally formed, along which an X-slide 30 is numerically controlled displaceable.
  • a tool carrier 32 is adjustably attached to the X-slide 30, and an eroding spindle 34 is mounted in it, at the end of which facing the viewer of FIGS. 1 and 2 an electrode disk 36 is exchangeably attached.
  • a motor 38 is fastened to the tool carrier 32 in order to drive the eroding spindle 34.
  • a gripper 40 which has a plurality of fingers 42, is arranged on the X-slide 30 at a fixed distance from the electrode disk 36.
  • the gripper 40 is drawn with two fingers for the sake of simplicity;
  • the fingers 42 are arranged symmetrically with respect to a horizontal axis B parallel to the Y axis and can be moved hydraulically away from or towards the axis B to open and close the gripper 40.
  • the fingers 42 are additionally biased towards the axis B by spring force.
  • a handwheel 44 can also be seen in FIG.
  • the tool carrier 32 can be inclined in order to incline the electrode disk 36 in accordance with the processing to be carried out by it.
  • the entire space that can be reached by the electrode disk 36 and the gripper 40 by movements of the Y-slide 26 and the X-slide 30 is referred to below as the work space 46.
  • a magazine 50 is assigned to the erosion machine 10 for storing workpieces W and projects into the work area 46 in the area of a transfer position P.
  • the magazine 50 has a Gall chain 52 which runs over deflection wheels 54 and 56 and a drive wheel 58.
  • the magazine 50 has a circular disk arrangement.
  • the magazine 50 contains a multiplicity of, for example, thirty workpiece receptacles 60.
  • the workpiece receptacles 60 are held interchangeably in a joint 62 between two chain links 64.
  • each workpiece receptacle 60 In the disk magazine, the workpiece receptacles 60, also exchangeable, are each held in an axially parallel bore; 8, two concentric circular rows of such bores are arranged in such a way that two of them each have their centers on a common radius of the disk. In any case, each workpiece holder 60 has an axis D parallel to the Y axis.
  • Each of the two magazines 50 shown can be driven step by step in such a way that in each case one of the workpiece receptacles 60 assumes a position in which its axis D lies in the transfer position P.
  • Each of the workpiece receptacles 60 is designed to receive a workpiece W and has an adjustable stop 66, for example a screw screwed in at the rear, in order to limit the depth of penetration of the workpiece W.
  • the workpiece receptacles 60 on workpieces W of different types and sizes can be exchanged Adapt inserts, which can be a sleeve 68 according to FIG. 6 or a mandrel 70 according to FIG. 7 and is secured in both cases against turning and falling out.
  • Adapt inserts which can be a sleeve 68 according to FIG. 6 or a mandrel 70 according to FIG. 7 and is secured in both cases against turning and falling out.
  • a locking pin 72 of a conventional type which is biased radially inwards, serves as a securing means.
  • the shank of a workpiece W for example a milling cutter, is inserted into the sleeve 68 up to the stop 66.
  • FIG. 6 the shank of a workpiece W, for example a milling cutter
  • the workpiece W is held in a frictionally-locked manner by a clamping device 74 that is spring-biased radially inwards (FIG. 6) or radially outwards (FIG. 7).
  • FIGS. 9 to 11 A preferred embodiment of the gripper 40 is shown in more detail in FIGS. 9 to 11.
  • the gripper 40 in so far as comparable to a conventional three-jaw chuck, has three fingers 42 which are arranged around the gripper axis B at equal intervals of 120 ° from one another.
  • the gripper 40 can be deflected along its axis B in both directions against elastic resistance from its normal position shown.
  • the gripper 40 is arranged on a gripper carriage 76 which can be displaced on a longitudinal guide 78 parallel to the axes B and Y.
  • a transverse guide 80 is formed parallel to the axis X, on which a cross slide 82 is guided.
  • the cross slide 82 has a trough-shaped ramp arrangement 84 and is supported with it on a roller 86 which is rotatably mounted on the gripper slide 76 about an axis normal to the X-Y plane.
  • the cross slide 82 is pretensioned by a spring 88, in the example shown a helical coil spring which is supported on an adjustable threaded bolt 90 screwed into the transverse guide 80 parallel to the X axis.
  • This arrangement strives to keep the gripper 40 constantly in its normal position shown, in which the roller 86 is 11 lies in the deepest region of the trough-shaped ramp arrangement 84 of the cross slide 82. Deflections of the gripper 40 in one direction or the other along its axis B are monitored by a limit switch 92 or 94, which switch off at least the drive for the Y-slide 26 in the event of a certain deflection. This avoids damage that might otherwise occur if the gripper 40 encounters resistance, for example when inserting a workpiece W into the workpiece holder 20 or when pulling a workpiece out of the magazine 50, which may be the result of misalignment or jamming.
  • the gripper 40 is preferably not completely rigidly connected to the X-slide 30. It is also possible to replace the fingers 42 or the gripper 40 as a whole in order to adapt it to workpieces W which are considerably larger or smaller than those shown. Nevertheless, the fact remains that the gripper 40 is permanently assigned to the X-slide 30 with a specific configuration of the eroding machine 10 and the magazine 50 and can be used without loss of time.
  • the eroding machine 10 can start to work immediately with an eroding tool, for example the electrode disk 36 shown, when the gripper 40 has transferred a workpiece W to be machined to the workpiece holder 20 and the tool carrier 32 by moving the X-slide 30, and the workpiece holder 20 have been brought into the working position with respect to one another by a movement of the Z-slide 16, which preferably takes place simultaneously.
  • These movements can be relatively short; the distance between the axis B of the gripper 40 and the axis of the eroding spindle 34, which is designated E in FIG. 9, is only so great that collisions can be reliably avoided.
  • the X-slide 30 assumes a position in which the axis B of the gripper 40 lies in the transfer position P.
  • the Gripper 40 moves in the open state to the workpiece W standing in front of it in magazine 50.
  • This workpiece W is gripped by closing the gripper 40 and pulled out of the associated workpiece holder 60 of the magazine 50 by moving the Y-slide 26 backwards.
  • the gripper 40 is brought into alignment with one another by shifting the X-slide 30 and the workpiece holder 20 by shifting the Z-slide 16, and then the workpiece W is moved forward again by shifting the Y-slide forward inserted into the workpiece holder 20 and clamped therein, whereupon the gripper 40 is opened so that it releases the workpiece W.
  • the electrode disk 36 is brought into the working position according to FIG. 5 in order to machine the workpiece W. After machining, the workpiece W is returned to the workpiece holder 60 and the magazine 50 is moved one step further, so that the next workpiece holder 60 with a workpiece to be machined reaches the transfer position P.

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Abstract

Im Arbeitsraum (46) einer Erodiermaschine (10) sind ein Werkstückhalter (20) und ein Schlitten (30) mit einem Werkzeugträger (32) längs der drei Achsen eines räumlichen Koordinatensystems (X, Y, Z) in bezug zueinander gesteuert bewegbar. Eine der Bewegungsachsen (Y) des Schlittens (30) ist zur Achse (A) des Werkstückhalters (20) parallel. In den Arbeitsraum (46) sind Werkstückaufnahmen (60) eines Magazins (50) hineinbewegbar, von denen jeweils eine achsparallel zu der genannten Achse (Y) des Schlittens (30) in einer Übergabeposition (P) steht. Zum Austauschen von Werkstücken (W) zwischen dem Magazin (50) und dem Werkstückhalter (20) ist ein Greifer (40) in einem Abstand vom Werkzeugträger (32) am Schlitten (30) angeordnet.

Description

Einrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstücken mit
- einer Erodiermaschine, in deren Arbeitsraum ein Werkstück¬ halter und ein Schlitten mit einem Werkzeugträger längs min¬ destens der drei Achsen eines räumlichen Koordinatensystems in bezug zueinander gesteuert bewegbar sind, wobei eine der Bewegungsachsen des Schlittens zur Achse des Werkstückhalters parallel ist,
- einem Magazin, das in den Arbeitsraum hineinbewegbare Werk¬ stückaufnahmen aufweist, von denen mindestens eine in einer Übergabeposition stehende Werkstückaufnahme achsparallel zu der genannten einen Achse des Schlittens angeordnet ist, und
- einem Greifer zum Austauschen von Werkstücken zwischen dem Magazin und dem Werkstückhalter.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Gattung (DE 43 30 885 Cl) weist das Magazin zwei gleichachsig übereinander angeord¬ nete Drehteller auf, von denen der untere mehrere Paletten mit je einem Werkstück aufnimmt, während der obere Drehteller Elek¬ troden aufnimmt und zusätzlich eine Ablageposition für einen Transportgreifer aufweist. Der Werkzeugträger trägt ein Spann¬ futter, in das sich wahlweise eine Elektrode oder der Trans¬ portgreifer einspannen läßt. Wenn ein bearbeitetes Werkstück gegen ein zu bearbeitendes ausgetauscht werden soll, wird der Schlitten mit dem Werkzeugträger aus dessen Bearbeitungspo¬ sition in eine Übergabeposition gebracht, in welcher das Spann¬ futter des Werkzeugträgers über einem freien Platz des oberen Drehtellers steht. Sodann wird das Spannfutter geöffnet und die bisher von ihm eingespannte Elektrode auf dem oberen Drehteller abgesetzt. Anschließend wird dieser weitergeschaltet, so daß der an ihm abgelegte Transportgreifer in die Übergabeposition gelangt. Der Werkzeugträger erfaßt nun mit seinem Spannfutter den Transportgreifer und dann fährt der Schlitten samt Werk¬ zeugträger und Transportgreifer in die Bearbeitungsposition zurück, wo der Transportgreifer das fertig bearbeitete Werk¬ stück erfaßt. Daraufhin fährt der Schlitten wieder zum Magazin, wo der Transportgreifer das bearbeitete Werkstück auf einem freien Platz des unteren Drehtellers absetzt. Dann wird dieser weitergeschaltet, wodurch ein unbearbeitetes Werkstück dem Transportgreifer zugeführt und von ihm erfaßt wird. Durch er¬ neute Bewegung des Schlittens wird das unbearbeitete Werkstück in die Bearbeitungsposition gebracht, auf dem Werkstückhalter abgesetzt und von diesem gespannt. Der Schlitten samt Spann¬ futter und Transportgreifer fährt daraufhin erneut zum Magazin, wo das Spannfutter den Transportgreifer absetzt und an seiner Stelle eine Elektrode erfaßt. Schließlich kehrt der Schlitten mit dem Werkzeugträger und der in dessen Spannfutter einge¬ spannten Elektrode erneut in die Bearbeitungsposition zurück, und erst dann kann die Bearbeitung des dort wartenden Werk¬ stücks beginnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstücken derart weiterzubil¬ den, daß sie eine weniger aufwendige Handhabung beim Werkstück¬ wechsel ermöglicht.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß der Grei¬ fer in einem Abstand vom Werkzeugträger ständig am Schlitten angeordnet ist. Damit wird erreicht, daß der Greifer jeweils nach Bearbeitung eines Werkstücks sofort einsatzbereit ist, um das bearbeitete Werkstück im Magazin abzusetzen und von dort ein unbearbeitetes Werkstück zum Werkstückhalter zu transpor¬ tieren. Anschließend kann der Werkzeugträger sofort für die Werkstückbearbeitung eingesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schlitten längs zweier Achsen, und der Werkstückhalter längs der dritten Achse des räumlichen Koordinatensystems bewegbar. Diese Aufteilung der Bewegungen trägt zusätzlich dazu bei, die für den Werkstücktransport erforderlichen Nebenzeiten zu ver¬ mindern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge¬ genstand der Ansprüche 3 bis 10.
Im Sinne dieser Erfindung sollen unter Werkstücken in erster Linie solche verstanden werden, die mit Schneidplättchen oder -einsätzen aus polykristallinem Diamant (PKD) oder aus Hart¬ metall versehen sind, beispielsweise Fräser, Bohrer, Säge¬ blätter und dgl. Unter Werkzeug einer Erodiermaschine ist eine Elektrode zu verstehen, die in bekannter Weise z.B. von einem Elektrodendraht oder einer rotierenden Elektrodenscheibe ge¬ bildet sein kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert: Es zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 die Vorderansicht in Richtung des Pfeils II in Fig.l, Fig. 3 die Draufsicht des in Fig.2 rechten Teils der Einrich¬ tung, in größerem Maßstab, Fig. 4 die Draufsicht wie in Fig.3, jedoch in einer anderen
Arbeitsstellung , Fig. 5 die Draufsicht in einer weiteren Arbeitsstellung, Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. , weiter vergrößert, Fig. 7 eine Alternative zu Fig.6, Fig. 8 eine Alternative zu Fig.2,
Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig.2 oder Fig.8, Fig.10 die Seitenansicht in Richtung des Pfeils X in Fig.9 und Fig.11 die zugehörige, teilweise als Schnitt XI-XI in Fig.10 gezeichnete Draufsicht. Zu der dargestellten Einrichtung gehört eine Erodiermaschine 10 mit einem Maschinengestell 12, an dem längs einer senk¬ rechten Z-Führung 14 ein Z-Schlitten 16 numerisch gesteuert verschiebbar ist. Der Z-Schlitten 16 hat einen Aufsatz 18, der um eine senkrechte Achse C dreheinstellbar und feststellbar ist und einen Werkstückhalter 20 trägt. Dieser ist in der Art eines bekannten Spannfutters gestaltet und mittels eines numerisch gesteuerten Antriebs 22 um eine waagerechte Achse A drehan- treibbar.
Am Maschinengestell 12 ist ferner eine waagerechte Y-Führung 24 ausgebildet, auf der ein Y-Schlitten 26 numerisch gesteuert verschiebbar ist. In der abgebildeten Einstellung des Aufsatzes 18 erstreckt sich die Achse A des Werkstückhalters 20 parallel zur Y-Führung 24. Am Y-Schlitten 26 ist normal zur Z-Führung 14 und zur Y-Führung 24, also ebenfalls waagerecht, eine X-Führung 28 ausgebildet, längs der ein X-Schlitten 30 numerisch gesteu¬ ert verschiebbar ist. Am X-Schlitten 30 ist ein Werkzeugträger 32 einstellbar befestigt, und in diesem ist eine Erodierspindel 34 gelagert, an deren dem Betrachter der Fig.l und 2 zugewand¬ ten Ende eine Elektrodenscheibe 36 auswechselbar befestigt ist. Zum Antreiben der Erodierspindel 34 ist am Werkzeugträger 32 ein Motor 38 befestigt.
Am X-Schlitten 30 ist in einem festen Abstand von der Elek¬ trodenscheibe 36 ein Greifer 40 angeordnet, der mehrere Finger 42 aufweist. In Fig.l und Fig.2 bis 5 ist der Greifer 40 der Einfachheit halber mit zwei Fingern gezeichnet; für viele Anwendungsfälle ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Greifer 40 drei Finger 42 hat, wie in Fig.2 und 8 angedeutet und in Fig.9 bis 11 näher dargestellt. Die Finger 42 sind symmetrisch in Bezug auf eine waagerechte, zur Y-Achse parallele Achse B an¬ geordnet und zum Öffnen und Schließen des Greifers 40 hydrau¬ lisch von der Achse B weg bzw. zu ihr hin bewegbar. Sicher¬ heitshalber sind die Finger 42 zusätzlich durch Federkraft in Richtung zur Achse B hin vorgespannt. In Fig.l ist ferner ein Handrad 44 erkennbar, mit dem sich der Werkzeugträger 32 neigen läßt, um die Elektrodenscheibe 36 entsprechend der von ihr auszuführenden Bearbeitung schrägzu¬ stellen. Der gesamte von der Elektrodenscheibe 36 und vom Grei¬ fer 40 durch Bewegungen des Y-Schlittens 26 und des X-Schlit- tens 30 erreichbare Raum wird im folgenden als Arbeitsraum 46 bezeichnet.
Der Erodiermaschine 10 ist zum Speichern von Werkstücken W ein Magazin 50 zugeordnet, das im Bereich einer Übergabeposition P in den Arbeitsraum 46 hineinragt. Gemäß Fig.l bis 7 weist das Magazin 50 eine Gall'sche Kette 52 auf, die über Umlenkrader 54 und 56 sowie ein Antriebsrad 58 läuft. Gemäß Fig.8 weist das Magazin 50 eine kreisförmige Scheibenanordnung auf. In jedem Fall enthält das Magazin 50 eine Vielzahl von beispielsweise dreißig Werkstückaufnahmen 60. Bei dem Kettenmagazin sind die Werkstückaufnahmen 60 in je einem Gelenk 62 zwischen zwei Ket¬ tengliedern 64 auswechselbar gehalten. Bei dem Scheibenmagazin sind die Werkstückaufnahmen 60, ebenfalls auswechselbar, in je einer achsparallelen Bohrung gehalten; gemäß Fig.8 sind zwei konzentrische kreisförmige Reihen solcher Bohrungen derart an¬ geordnet, daß je zwei von ihnen ihre Mittelpunkte auf einem ge¬ meinsamen Radius der Scheibe liegen haben. In jedem Fall hat je¬ de der Werkstückaufnahmen 60 eine zur Y-Achse parallele Achse D.
Jedes der beiden dargestellten Magazine 50 ist schrittweise derart antreibbar, daß jeweils eine der Werkstückaufnahmen 60 eine Stellung einnimmt, in der ihre Achse D in der Übergabe¬ position P liegt. Jede der Werkstückaufnahmen 60 ist dazu aus¬ gebildet, ein Werkstück W aufzunehmen und weist einen einstell¬ baren Anschlag 66 auf, beispielsweise eine rückwärtig einge¬ schraubte Schraube, um die Eindringtiefe des Werkstücks W zu begrenzen.
Unabhängig davon, ob das Magazin 50 ein Ketten- oder Scheiben¬ magazin ist, lassen sich die Werkstückaufnahmen 60 an Werk¬ stücke W unterschiedlicher Art und Größe durch auswechselbare Einsätze anpassen, die gemäß Fig.6 eine Hülse 68 oder gemäß Fig.7 ein Dorn 70 sein kann und in beiden Fällen gegen Drehen und Herausfallen gesichert ist. Als Sicherung dient in den dar¬ gestellten Beispielen je ein Raststift 72 üblicher Art, der radial nach innen vorgespannt ist. Gemäß Fig.6 ist in die Hülse 68 der Schaft eines Werkstücks W, beispielsweise eines Fräsers, bis zum Anschlag 66 eingesteckt. Gemäß Fig.7 ist auf den Dorn 70 ein mit einer zentralen Bohrung versehenes Werkstück W, bei¬ spielsweise ein Sägeblatt, aufgesteckt. In beiden Fällen ist das Werkstück W durch eine federnd radial nach innen (Fig.6) bzw. radial nach außen (Fig.7) vorgespannte Klemmvorrichtung 74 reibschlüssig festgehalten.
In Fig.9 bis 11 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Grei¬ fers 40 näher dargestellt. In dieser Ausführungsform hat der Greifer 40, insoweit einem herkömmlichen Dreibackenfutter ver¬ gleichbar, drei Finger 42, die in gleichen Abständen von 120° gegeneinander versetzt rings um die Greiferachse B angeordnet sind. Der Greifer 40 ist längs seiner Achse B in beiden Rich¬ tungen gegen elastischen Widerstand aus seiner abgebildeten Normalstellung auslenkbar. Zu diesem Zweck ist der Greifer 40 auf einem Greiferschlitten 76 angeordnet, der auf einer zu den Achsen B und Y parallelen Längsführung 78 verschiebbar ist. Auf der Längsführung 78 ist eine zur Achse X parallele Querführung 80 ausgebildet, an der ein Querschlitten 82 geführt ist. Der Querschlitten 82 weist eine muldenförmige Rampenanordnung 84 auf und stützt sich mit dieser an einer Rolle 86 ab, die um eine zur X-Y Ebene normale Achse drehbar am Greiferschlitten 76 gelagert ist. Der Querschlitten 82 steht unter der Vorspannung einer Feder 88, im dargestellten Beispiel einer wendeiförmigen Schraubenfeder, die sich an einem in die Querführung 80 pa¬ rallel zur X-Achse eingeschraubten, einstellbaren Gewindebolzen 90 abstützt.
Diese Anordnung ist bestrebt, den Greifer 40 ständig in seiner abgebildeten Normalstellung zu halten, in der die Rolle 86 ge- maß Fig.11 im tiefsten Bereich der muldenförmigen Rampenan¬ ordnung 84 des Querschlittens 82 anliegt. Auslenkungen des Greifers 40 in der einen oder anderen Richtung längs seiner Achse B werden von je einem Endschalter 92 bzw. 94 überwacht, die bei einer bestimmten Auslenkung mindestens den Antrieb für den Y-Schlitten 26 abschalten. Auf diese Weise werden Schäden vermieden, die andernfalls entstehen könnten, wenn der Greifer 40 beispielsweise beim Einsetzen eines Werkstücks W in den Werkstückhalter 20 oder beim Herausziehen eines Werkstücks aus dem Magazin 50 auf einen Widerstand stößt, der die Folge einer Fehlausrichtung oder Verklemmung sein kann.
Fig.9 bis 11 zeigen also, daß der Greifer 40 mit dem X-Schlit¬ ten 30 vorzugsweise nicht völlig starr verbunden ist. Es ist auch möglich, die Finger 42 oder den Greifer 40 als Ganzes auszuwechseln, um ihn an Werkstücke W anzupassen, die erheblich größer oder kleiner sind als die dargestellten. Dennoch bleibt die Tatsache bestehen, daß der Greifer 40 dem X-Schlitten 30 bei einer bestimmten Ausstattung der Erodiermaschine 10 und des Magazins 50 dauerhaft zugeordnet und ohne Zeitverlust einsetz¬ bar ist. Andererseits kann die Erodiermaschine 10 mit einem Erodierwerkzeug, beispielsweise der dargestellten Elektroden¬ scheibe 36, sofort zu arbeiten beginnen, wenn der Greifer 40 ein zu bearbeitendes Werkstück W an den Werkstückhalter 20 über¬ geben hat und der Werkzeugträger 32 durch eine Bewegung des X-Schlittens 30, und der Werkstückhalter 20 durch eine vorzugs¬ weise gleichzeitig stattfindende Bewegung des Z-Schlittens 16 in bezug zueinander in Arbeitsstellung gebracht worden sind. Diese Bewegungen können verhältnismäßig kurz sein; der Abstand zwischen der Achse B des Greifers 40 und der in Fig.9 mit E bezeichneten Achse der Erodierspindel 34 ist nur so groß, daß sich Kollisionen zuverlässig vermeiden lassen.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Gemäß Fig.l bis 3 nimmt der X-Schlitten 30 eine Stellung ein, in welcher die Achse B des Greifers 40 in der Übergabeposition P liegt. Durch Verschieben des Y-Schlittens 26 wird nun der Greifer 40 in geöffnetem Zustand zu dem vor ihm im Magazin 50 stehenden Werkstück W bewegt. Dieses Werkstück W wird durch Schließen des Greifers 40 erfaßt und aus der zugehörigen Werk¬ stückaufnahme 60 des Magazins 50 herausgezogen, indem der Y-Schlitten 26 rückwärts bewegt wird. Sodann werden der Greifer 40 durch Verschieben des X-Schlittens 30, und der Werkstückhal¬ ter 20 durch Verschieben des Z-Schlittens 16, in Fluchtung mit¬ einander gebracht und anschließend wird durch erneutes Ver¬ schieben des Y-Schlittens nach vorne das Werkstück W in den Werkstückhalter 20 eingesetzt und in diesem gespannt, woraufhin der Greifer 40 geöffnet wird, so daß er das Werkstück W frei¬ gibt. Schließlich wird die Elektrodenscheibe 36 gemäß Fig.5 in Arbeitsstellung gebracht, um das Werkstück W zu bearbeiten. Nach der Bearbeitung wird das Werkstück W in die Werkstück¬ aufnahme 60 zurückgebracht und das Magazin 50 um einen Schritt weiterbewegt, so daß die nächste Werkstückaufnahme 60 mit einem zu bearbeitenden Werkstück in die Übergabeposition P gelangt.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstücken (W) mit
- einer Erodiermaschine (10) , in deren Arbeitsraum (46) ein Werkstückhalter (20) und ein Schlitten (30) mit einem Werkzeugträger (32) längs mindestens der drei Achsen eines räumlichen Koordinatensystems (X,Y,Z) in bezug zueinander gesteuert bewegbar sind, wobei eine der Bewegungsachsen (Y) des Schlittens (30) zur Achse (A) des Werkstückhalters (20) parallel ist,
- einem Magazin (50) , das in den Arbeitsraum (46) hineinbe¬ wegbare Werkstückaufnahmen (60) aufweist, von denen mindestens eine in einer Übergabeposition (P) stehende Werkstückaufnahme achsparallel zu der genannten einen Achse (Y) des Schlittens (30) angeordnet ist, und
- einem Greifer (40) zum Austauschen von Werkstücken (W) zwischen dem Magazin (50) und dem Werkstückhalter (20) , dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (40) in einem Abstand vom Werkzeugträger (32) ständig am Schlitten (30) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (30) längs zweier Achsen (X,Y), und der Werkstückhalter (20) längs der dritten Achse (Z) des räumlichen Koordinatensystems (X,Y,Z) bewegbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (40) an dem Schlitten (30) in Richtung der genannten Achse (Y) aus einer Normalstellung gegen elastischen Widerstand auslenkbar ist und mit mindestens einem Endschalter (92,94) zusammenwirkt, der bei einer bestimmten Auslenkung des Greifers (40) den Schlitten (30) stillsetzt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (50) ein Ketten- oder Scheibenmagazin ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (60) des Magazins (50) auswechselbar sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (60) des Ma¬ gazins (50) einstellbare Anschläge (66) aufweisen, welche die axiale Lage der Werkstücke (W) bestimmen.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (60) je eine Hülse (68) zum Einstecken eines Werkstücks (W) aufweisen.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (60) je einen Dorn (70) zum Aufstellen eines gelochten Werkstücks (W) , insbesondere Sägeblattes, aufweisen.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennezeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (60) je eine Klemmvorrichtung (74) zum Festklemmen des aufgenommenen Werkstücks (W) aufweisen.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (40) mindestens zwei Finger (42) aufweist, die hydraulisch gegen eine sie zueinander hin vorspannende Federkraft auseinanderbewegbar sind.
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