WO2012069169A2

WO2012069169A2 - Vorrichtung zur oberflächenbearbeitung von werkstücken, insbesondere schleppfinishmaschine

Info

Publication number: WO2012069169A2
Application number: PCT/EP2011/005848
Authority: WO
Inventors: Thomas Gegenheimer
Original assignee: Otec Präzisionsfinish GmbH
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-05-31
Also published as: WO2012069169A3; DE102010052222A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Bewegen der Werkstücke in einer Schüttung aus Schleif- oder Poliergranulat relativ zu derselben vorgeschlagen, wie eine Schleppfinish- oder Tauchschleifmaschine. Sie umfasst mehrere Werkstückhaltern, welche jeweils mit einer Spanneinrichtung zum Einspannen der zu bearbeitenden Werkstücke versehen sind, wobei die Werkstückhalter an einem bewegbaren Teil angeordnet sind, sowie einem Behälter zur Aufnahme des Granulates, wobei der Behälter unterhalb der Werkstückhalter angeordnet und relativ zu diesen bewegbar. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Werkstückhalter an einer an dem bewegbaren Teil befestigten Hubeinrichtung angeordnet sind, welche zum Hin- und Herverlagern der Werkstückhalter zwischen einer oberen, oberhalb des Behälters angeordneten Position, in welcher der Spanneinrichtung der Werkstückhalter bearbeitete Werkstücke entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der Spanneinrichtung der Werkstückhalter gespannten Werkstücke in den Behälter eintauchen, um diese bearbeiten zu können, ausgebildet ist, wobei das bewegbare Teil derart bewegbar ist, dass es jeden Werkstückhalter nacheinander in ein und dieselbe Bestückungs-/Entnahmeposition überführen kann.

Description

Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere Schleppfinishmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Bewegen der Werkstücke in einer Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu derselben, insbesondere in Form einer Schleppfinishmaschine, mit mehreren Werkstückhaltern, welche jeweils mit wenigstens einer Spanneinrichtung zum Einspannen der zu bearbeitenden Werkstücke versehen sind, wobei die Werkstückhalter an einem bewegbaren Teil ange- ordnet sind, und mit einem Behälter zur Aufnahme des

Schleif- und/oder Poliergranulates, wobei der Behälter unterhalb der Werkstückhalter angeordnet und relativ zu diesen bewegbar, insbesondere rotierbar, ist. Derartige Vorrichtungen zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken sind beispielsweise in Form von sogenannten Schleppfinishmaschinen bekannt. Ihre Wirkungsweise beruht darauf, das zu bearbeitende Werkstück in eine in einem Behälter befindliche Schüttung aus einem Schleif- und/oder Poliergranulat zu tauchen und das Werkstück relativ zu dem Granulat zu bewegen, wodurch die Oberfläche des Werkstückes je nach Granulatart geschliffen und/oder poliert wird.

Schleppfinishmaschinen stellen eine spezielle Form von Gleitschleifmaschinen, wobei die zu bearbeitenden Werk- stücke z.B. einzeln an einer oder mehreren Spanneinrichtungen eines Werkstückhalters gespannt sind. Sie umfassen häufig ein in der Regel rotierendes Tragteil im Wesentlichen in Form eines z.B. motorisch über ein

geeignetes Getriebe drehangetriebenen Tellers, an dessen Umfang mehrere Aufnahmen angeordnet sind, um die Halter

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BESTÄTÜGUNGS OPIE einzuspannen. Wird dieses Tragteil - der sogenannte

Teller - der Schleppfinishmaschine rotiert, so beschreiben die hieran festgelegte Werkstückhalter eine Bahnkurve. Die an den Spanneinrichtungen der Halter gespannten Werkstücke werden dabei in den Arbeitsbehälter eingetaucht, welcher mit der Schüttung aus dem partikelförmigen Schleif- oder Poliergranulat, gegebenenfalls unter Zusatz flüssiger

Medien, wie Wasser, Tenside etc., befüllt ist. Aufgrund der Relativbewegung der Werkstücke in Bezug auf das Bear- beitungsmedium erfolgt deren Oberflächenbearbeitung in Form einer Gleitschleif earbeitung . Derartige Schleppfinishmaschinen sind beispielsweise aus der DE 102 04 267 Cl und DE 200 05 361 Ul bekannt. Alternativ oder zusätzlich kann der das Bearbeitungsmedium aufnehmende Behälter relativ zu den ebenfalls bewegten, beispielsweise zumindest um ihre eigene Achse rotierten, oder auch ruhenden Werkstücken bewegt werden, wie beispielsweise um seine eigene Achse und/oder entlang einer Bahnkurve, z.B. in Form einer Kreisbahn. Sofern nur der Behälter bewegt ist und die Werkstücke selbst keine

translatorische Bewegung durchführen, so bezeichnet man dies auch als "Tauchschleifen" bzw. "Tauchpolieren" als spezielle Form des Schleppfinish.

Das Schleif- oder Poliergranulat kann grundsätzlich je nach zu behandelnden Werkstücken unterschiedlichster Natur und z.B. natürlichen Ursprungs (z.B. aus organischem Material, wie Walnuss- oder Kokosnussschalen, Holz, Kirschkern etc.), mineralischen Ursprungs (z.B. aus Silikaten, Oxiden etc.) und/oder synthetischen Ursprungs (z.B. aus Kunststoffen) sein. Darüber hinaus ist es - wie bereits angedeutet - möglich, die Gleitschleifbearbeitung trocken oder - unter Zusatz eines flüssigen Bearbeitungsmediums, wie beispiels- weise Wasser, welches mit Additiven, wie z.B. Tensiden, versetzt sein kann - in Form einer Nassbearbeitung durchzuführen . Ein Nachteil von derartigen Schleppfinishmaschinen besteht darin, dass sie relativ lange Standzeiten erfordern, während die frisch bearbeiteten Werkstücke entnommen und die Spanneinrichtungen der Werkstückhalter mit rohen, noch unbearbeiteten Werkstücken bestückt werden müssen. Da auch die Schleif- bzw. Polierbearbeitung, anlässlich derer die Werkstücke relativ zu der Granulatschüttung in dieser bewegt werden, je nach Art und Form der jeweils zu bearbeitenden Werkstücke eine in der Regel nicht unerhebliche Zeit erfordert, erzeugen herkömmliche Schleppfinish- maschinen zudem bei der Entnahme der bearbeiteten Werkstücke diskontinuierlich in größeren Zeitabständen eine relativ große Anzahl an Werkstücken, was insbesondere dann einen Nachteil darstellt, wenn Schleppfinishmaschinen in mehr oder minder kontinuierliche oder semikontinuierliche Fertigungsabläufe eingebunden werden sollen, in welchen die bearbeiteten Werkstücke nicht gleichzeitig in großer Stückzahl, sondern nacheinander benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, dass den vorstehenden Nachteilen zumindest weitgehend begegnet wird und sich die Vorrichtung insbesondere auch zur Integration in

kontinuierliche oder semikontinuierliche Bearbeitungs- und Fertigungsabläufe anbietet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Werkstückhalter an wenigstens einer, an dem bewegbaren Teil befestigten Hubeinrichtung angeordnet sind, welche zum Hin- und Herverlagern der Werkstückhalter zwischen einer oberen, ober- halb des Behälters angeordneten Position, in welcher der

Spanneinrichtung der Werkstückhalter bearbeitete Werkstücke entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der Spanneinrichtung der Werkstückhalter gespannten Werkstücke in den Behälter eintauchen, um diese bearbeiten zu können, ausgebildet ist, und dass das bewegbare Teil derart bewegbar ist, dass es jeden Werkstückhalter nacheinander in ein und dieselbe Bestückungs-/Entnahmeposition zu überführen vermag.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht es möglich, für einen semikontinuierlichen Ausstoß an bearbeiteten Werkstücken bzw. für eine semikontinuierliche Bestückung mit rohen Werkstücken zu sorgen, indem das insbesondere in einer Horizontalebene bewegbare Teil stets den jeweiligen Werkstückhalter mit einem oder mehreren Werkstücken, welche (s) über einen hinreichenden Zeitraum die Schleifund/oder Polierbearbeitung erfahren hat/haben, in die

Bestückungs-/Entnahmeposition überführt, in welcher das/die Werkstück (e) - nachdem dessen/deren Werkstückhalter mittels der jeweiligen Hubeinrichtung in seine obere Position oberhalb des Behälters verlagert worden ist - entnommen werden kann/können, wonach der Werkstückhalter mit einem oder mehreren rohen, noch unbearbeiteten Werkstück (en) bestückt werden kann. Sodann kann/können das/die rohe (n) Werkstück (e) durch Verlagern seines/ihres Werkstückhalters mittels der Hubeinrichtung in dessen untere Position in die in dem Behälter befindliche Granulatschüttung eingetaucht und bearbeitet werden, während ein anderer Werkstückhalter in die Bestückungs-/Entnahmeposition überführt wird usw.

Seitlich des Behälters kann vorzugsweise eine Bestückungs-/ Entnahmestation zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von dem Werkstückhalter sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken angeordnet sein, wenn sich der jeweilige Werkstückhalter in seiner Bestückungs-/Entnahmeposition befindet .

Die Hubeinrichtung (en) und/oder das bewegbare Teil sind zweckmäßig gesteuert, insbesondere programmierbar,

motorisch angetrieben. Dabei sollte das bewegbare Teil vorzugsweise mit einer Steuereinheit verbunden sein, welche derart programmierbar ist, dass sie jeden Werkstückhalter nach einer einstellbaren Bearbeitungszeit in die Be- stückungs-/Entnahmeposition verfährt, wobei vorzugsweise die Überführung der verschiedenen Werkstückhalter in die Bestückungs-/Entnahmeposition bzw. von dort wieder in die Arbeitsposition in im Wesentlichen denselben Zeitabständen erfolgen sollte, so dass die Zeitabstände des Werkstücktausches an den verschiedenen Werkstückhaltern stets etwa dieselben sind, wobei diese Zeitabstände etwa der gesamten, voreingestellten Bearbeitungszeit geteilt durch die Anzahl an Werkstückhaltern entsprechen können.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das bewegbare Teil ein drehbares Teil ist, an welchem die die Werkstückhalter tragenden Hubeinrichtungen exzentrisch zu seiner Drehachse und in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei das drehbare Teil zumindest um einen Winkel hin- und herdrehbar ist, um jeden

Werkstückhalter nacheinander in die Bestückungs-/Entnahme- position überführen zu können. Das insbesondere um eine senkrechte Achse drehbare Teil rauss hierbei zumindest um einen Winkel hin und herdrehbar sein, so dass sämtliche Werkstückhalter zwischen der Bestückungs-/Entnahmeposition und einer Arbeitsposition hin und her verlagerbar sind. Sind beispielsweise drei, in Umfangsrichtung des drehbaren Teils äquxdistant an Hubeinrichtungen hintereinander angeordnete Werkstückhalter vorgesehen, so muss das drehbare Teil um mindestens 240° drehbar sein, im Falle von vier Werkstückhaltern um 270° und im Falle von n Werkstück- haltern um mindestens (360°/n) x (n-1) .

Um für eine gleichmäßige Bearbeitung aller Werkstücke zu sorgen, sollten die Werkstückhalter ferner, wie bereits angesprochen, in gleichem Abstand voneinander und ins- besondere auch unter demselben Radialabstand von der

Rotationsachse des Behälters angeordnet sein, die daher vorzugsweise mit der Drehachse des rotierenden Teils fluchtet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Relativgeschwindigkeit aller Werkstücke in Bezug auf das in dem rotierenden Behälter befindliche Schleif- und/oder Poliergranulat dieselbe ist.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Werkstückhalter an separaten Hubeinrichtungen angeordnet und die Hubeinrichtungen unabhängig voneinander zwischen ihrer oberen und ihrer unteren Position verlagerbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, eine Unterbrechung der Schleif- und/oder

Polierbearbeitung der an den Werkstückhaltern gespannten Werkstücke zu verhindern (die Werkstückhalter befinden sich in ihrer unteren Arbeitsposition, in welcher das/die Werkstück (e) in die Granulatschüttung eintaucht/eintauchen), während an einem anderen Werkstückhalter ein Werkstückaustausch vorgenommen wird (letzterer Werkstückhalter befindet sich in seiner oberen Bestückungs-/ Entnahmeposition) . Folglich ergibt sich ein Mindestmaß an Standzeiten der Vorrichtung und zugleich ein semikontinuierlicher Ausstoß bzw. eine semikontinuierliche Bestückung der Vorrichtung mit bearbeiteten bzw. rohen Werkstücken .

Um zusätzlich zu der rotatorischen Relativbewegung des in dem Behälter befindlichen Granulates in Bezug auf die

Werkstücke für eine weitere Relativbewegung der Werkstücke bezüglich des Granulates während der Schleif- und/oder Polierbearbeitung zu sorgen, sieht eine vorteilhafte bevorzugte Ausgestaltung vor, dass die Werkstückhalter bzw. deren Spanneinrichtungen, insbesondere gesteuert, rotierbar sind. Die Werkstückhalter können hierbei vorzugsweise mit einer auswählbaren, insbesondere programmierbaren

Rotationsgeschwindigkeit drehangetrieben sein, wobei auch die Drehrichtung veränderbar sein kann, um für eine

möglichst homogene und gleichmäßige Oberflächenbearbeitung der Werkstücke zu sorgen.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung kann hinsichtlich einer wirksamen Oberflächenbearbeitung der Werkstücke vorgesehen sein, dass die Werkstückhalter bzw. deren

Spanneinrichtungen unter einem Winkel zwischen 0° und 80°, insbesondere zwischen 0° und 60°, in Bezug auf die

Vertikale geneigt angeordnet sind, wobei der Neigungswinkel der Werkstückhalter bzw. deren Spanneinrichtungen verstellbar sein kann.

Im Falle einer geneigten Anordnung der Werkstücke unter einem endlichen Winkel von größer 0 in Bezug auf die

Vertikale kann es hierbei von Vorteil sein, wenn die

Werkstückhalter bzw. deren Spanneinrichtungen eine entgegen der Rotationsrichtung des Behälters angeordnete Neigungs- richtungskomponente aufweisen, d.h. die Längsachse des an dem jeweiligen Werkstückhalters gespannten Werkstückes ist derart positioniert, dass das untere Ende des Werkstückes weiter entgegen der Umlaufrichtung des Behälters vorsteht als dessen oberes Ende.

Um einen einfachen und schnellen Austausch des Schleifund/oder Poliergranulates zu ermöglichen, wie es bei- spielsweise beim Austausch eines Granulates durch dasselbe, frische Granulat oder auch durch eine anderer Granulatart erforderlich sein kann, kann gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der Behälter auf einem mit einem Antrieb für denselben ausge- statteten, verfahrbaren Träger, wie einem Wagen oder

Schlitten, angeordnet ist. Der Rotationsantrieb des Behälters ist wiederum zweckmäßig hinsichtlich der Rotationsgeschwindigkeit und gegebenenfalls hinsichtlich der

Rotationsrichtung steuerbar.

In diesem Falle kann es zweckmäßig sein, wenn der verfahrbare Träger Zentriereinrichtungen aufweist, welche mit hierzu komplementären Zentriereinrichtungen eines Gestells, welches das bewegbare Teil mit den hieran über die Hubein- richtungen angeordneten Werkstückhalter trägt, zusammenwirken, um dafür Sorge zu tragen, dass alle, an den

verschiedenen Werkstückhaltern gespannten Werkstücke aufgrund derselben Relativbewegung in Bezug auf das in dem Behälter befindliche Schleif- und/oder Poliergranulat eine einheitliche Oberflächenbearbeitung erfahren.

Was die Bestückungs-/Entnahmestation zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von dem Werkstückhalter sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken betrifft, so kann diese im einfachsten Falle eine die rohen bzw. die bearbeiteten Werkstücke aufnehmende Halteeinrichtung umfassen, von welcher die Vorrichtung, z.B. manuell, mit Werkstücken bestückt werden kann. In vorteilhafter Ausgestaltung kann indes vorgesehen sein, dass die Bestückungs-/Entnahme- station einen automatisierten und insbesondere programmier baren Manipulator, insbesondere einen Roboter, wie

beispielsweise einen mehrachsigen Industrieroboter, um- fasst, um die Werkstückhalter der Vorrichtung semikontinuierlich mit rohen Werkstücken zu bestücken und fertig bearbeitete Werkstücke zu entnehmen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs- beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen : eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleppfinishmasch ne;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht derselben

Ausführungsform einer Schleppfinishmaschine unter Weglassung des das bewegbare Teil mit den hieran über die Hubeinrichtungen angeordneten Werkstückhaltern tragenden Gestells sowie der Bestückungs-/ Entnahmestation; und

Fig. 3 eine perspektivische Detailansicht eines den Be- hälter der Schleppfinishmaschine gemäß Fig. 1 tragenden Wagens.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken in Form einer Schleppfinish- maschine bzw. einer Tauchschleif- bzw. Tauchpoliermaschine weist an Gestell 1 auf, an dessen oberem Ende ein um eine senkrechte Achse 2 in Richtung des Pfeils Pi hin und herdrehbares Teil 3 in Form einer drehbaren Tragplatte gelagert ist. Das drehbare Teil 3 ist hierzu mit einem ebenfalls an dem Gestell 1 festgelegten, steuerbaren motorischen Antrieb 4 ausgestattet. An der Unterseite des drehbaren Teils 3 sind exzentrisch zu dessen Drehachse 2 und in Umfangsrichtung desselben unter demselben Abstand voneinander hintereinander sowie unter demselben Radialabstand von der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 angeordnete Hubeinrichtungen 5 festgelegt, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei solcher Hubeinrichtungen 5 vorgesehen sind, aber selbstverständlich auch nur zwei oder mehr als drei Hubeinrichtungen 5 vorgesehen sein können. Die Hubeinrichtungen 5 tragen je einen Werkstückhalter 6, welcher mit je einer oder mehreren Spanneinrichtungen 7 versehen ist, um zu bearbeitende Werkstücke (nicht gezeigt) anlässlich ihrer Oberflächenbearbeitung einspannen zu können.

Jede Hubeinrichtung 5 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. eine entlang einer vertikalen Führung 8 hin und her verlagerbare Trageinheit 9, welche mittels einer Ketten- oder Riementriebes nach oben und nach unten verfahrbar ist. Ferner sind die Hubeinrichtungen 5 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel individuell und unabhängig von den anderen Hubeinrichtungen 5 mittels eines ebenfalls an der Unterseite des drehbaren Teils 3 befestigten Motors (in den Zeichnungen nicht erkennbar) unabhängig voneinander nach oben und nach unten verfahrbar. An der vertikal verlagerbaren Trageinheit 9 ist je einer der Werkstückhalter 6 mit einer oder mehreren Spanneinrichtungen 7 festgelegt, wobei der Werkstückhalter 6 und/oder dessen Spannein- richtung(en) 7 mittels je eines steuerbaren Motors 10 in Rotation versetzbar ist, um ein in der Spanneinrichtung 7 gespanntes Werkstück anlässlich seiner Oberflächenbearbeitung in Rotation zu versetzen (Pfeil P₄) .

Unterhalb der mit dem Werkstückhaltern 6 ausgestatteten Hubeinrichtungen 5 ist ein Behälter 11 zur Aufnahme eines Schleif- und/oder Poliergranulates (nicht gezeigt)

angeordnet, welcher motorisch um eine vertikale Achse rotierbar ist, wobei die Rotationsachse des Behälters 11 vorzugsweise mit der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 fluchtet, so dass die hierdurch bedingte Relativbewegung zwischen den an den verschiedenen Werkstückhaltern 6 gespannten Werkstücken und der in dem Behälter 11 be- findlichen Granulatschüttung dieselbe ist. Eine jede

Hubeinrichtung 5 vermag den an ihrer Trageinheit 9

befestigten Werkstückhalter 6 entlang des Pfeils P₂

zwischen einer oberen, oberhalb des Behälters 11

angeordneten Position, in welcher der Spanneinrichtung 7 des jeweiligen Werkstückhalters 6 bearbeitete Werkstücke entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der Spanneinrichtung 7 der Werkstückhalter 6 gespannten Werkstücke in den Behälter eintauchen (vgl. Fig. 1) , um diese bearbeiten zu können, vertikal hin und her zu verlagern .

Darüber hinaus ist das drehbare Teil 3 derart in Richtung des Pfeils Pi um seine Achse 3 bewegbar, dass es jeden Werkstückhalter 6 nacheinander in ein und dieselbe Be- stückungs-/Entnahmeposition zu überführen vermag, wobei eine solche Bestückungs-/Entnahmeposition beispielsweise der in Fig. 1 rechte Werkstückhalter 6 einnimmt, in welcher er - nachdem er von der Hubeinrichtung 5 in seine obere Position verfahren worden ist - von der Seite her frei zugänglich ist. Zu diesem Zweck sind sowohl das drehbare Teil 3 als auch die Hubeinrichtungen 5 - oder genauer:

deren motorischen Antriebe - mit einer nicht zeichnerisch dargestellten Steuereinheit verbunden, bei welcher es sich insbesondere um eine programmtechnisch eingerichtete, programmierbare elektronische Datenverarbeitungseinheit handeln kann. Letztere ist hierbei derart programmierbar, dass zumindest die gewünschte Bearbeitungszeit der

Werkstücke sowie vorzugsweise auch die Bestückungs-

/Entnahmeposition eingegeben können sowie gegebenenfalls auch weitere Bearbeitungsparameter, wie die Drehrichtung und -geschwindigkeit der Werkstückhalter 6 und/oder des Behälters 11, die Verweildauer eines jeden Werkstückhalters 6 in der Bestückungs-/Entnahmeposition etc. Die

Steuereinheit ist hierbei einerseits derart eingerichtet, dass sie das drehbare Teil 3 derart in periodischen Zeitabständen verfährt, um jeden Werkstückhalter 6 nach der jeweils voreingestellten Bearbeitungszeit in die

Bestückungs-/Entnahmeposition zu überführen und dort über einen zur Entnahme/Bestückung von Werkstücken hinreichenden, ebenfalls voreingestellten Zeitraum zu halten, wobei diese Überführung der verschiedenen Werkstückhalter 6 in die Bestückungs-/Entnahmeposition bzw. von dort wieder in die Arbeitsposition in im Wesentlichen denselben Zeitabständen erfolgen sollte, so dass die Zeitabstände des Werkstücktausches an den verschiedenen Werkstückhaltern 6 stets etwa dieselben sind und diese Zeitabstände insbesondere etwa der gesamten, voreingestellten Bearbeitungs- zeit geteilt durch die Anzahl an Werkstückhaltern 6 entsprechen. Auf diese Weise wird eine semikontinuierliche Werkstückbestückung bzw. -freigäbe erreicht. Die Steuereinheit ist andererseits derart eingerichtet, dass sie eine jede Hubeinrichtung 5 des jeweiligen Werkstückhalters 6, dessen Werkstück (e) gerade ausgetauscht werden soll (en) ,

- nach, vor oder während des Verfahrens der Werkstückhalter 6 mittels des drehbaren Teils 3 - von der unteren

Arbeitsposition in die obere Bestückungs-/Entnahmeposition vertikal nach oben verlagert, dort zumindest über den zur Entnahme/Bestückung von Werkstücken hinreichenden,

ebenfalls voreingestellten Zeitraum hält, und sodann

- nach, vor oder während des Verfahrens der Werkstückhalter 6 mittels des drehbaren Teils 3 - wieder vertikal nach unten in die Arbeitsposition überführt. Auf diese Weise sind etwaige Standzeiten der Vorrichtung minimiert und ist eine semikontinuierliche Bestückung/Entnahme von

Werkstücken möglich, was der Vorrichtung eine optimale Integration in kontinuierliche oder semikontinuierliche Bearbeitungs- oder Fertigungsabläufe ermöglicht.

In diesem Zusammenhang kann der Vorrichtung in der Be- stückungs-/Entnahmeposition der Werkstückhalter 6

insbesondere eine beispielsweise seitlich des Behälters 11 angeordnete Bestückungs-/Entnahmestation (nicht

dargestellt) zugeordnet sein, welche zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von den Werkstückhaltern 6 sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken dient, wenn sich der jeweilige Werkstückhalter 6 in seiner

Bestückungs-/Entnahmeposition befindet. Die Bestückungs- /Entnahmestation kann hierbei z.B. einen automatisierten Manipulator, wie beispielsweise einen sechsachsigen

Industrieroboter, umfassen, dessen Bewegungsabläufe gleichfalls in üblicher Weise programmierbar sind, um die

Handhabungsschritte der Bestückung mit bzw. der Entnahme von Werkstücken festzulegen.

Wie weiterhin der Fig. 1 zu entnehmen ist, können die

Werkstückhalter 6 bzw. deren Spanneinrichtungen 7 unter einem endlichen Winkel in Bezug auf die Vertikale geneigt sein, wobei dieser Winkel im vorliegenden Fall z.B. etwa 30° beträgt. Dies hat sich in vielen Fällen hinsichtlich einer gleichmäßigen und effektiven Oberflächenbearbeitung als vorteilhaft erwiesen. Der Neigungswinkel der Werkstückhalter 6 kann dabei individuell verstellbar sind, indem z.B. die den jeweiligen Werkstückhalter 6 tragende Trageinheit 9 einer jeden Hubeinrichtung 5 um eine - hier etwa waagrechte - Achse verschwenkbar ist. Dabei ist es zumeist von Vorteil, wenn die Werkstückhalter 6 eine entgegen der Rotationsrichtung des Behälters 11 (Pfeil P3 der Fig. 1) angeordnete Neigungsrichtungskomponente

besitzen, d.h. die hieran gespannten Werkstücke tauchen unter einer Neigung entgegen der Drehrichtung des Behälters 11 in die hierin befindliche Granulatschüttung ein, so dass auch eine Oberflächenbearbeitung deren unterer Stirnseite erfolgt .

Fig. 2 zeigt im Übrigen eine der Fig. 1 entsprechende

Ansicht derselben Vorrichtung, wobei das Traggestell 1 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit weggelassen worden ist .

Wie weiterhin der Fig. 1 und insbesondere auch der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist der Behälter 11 zur Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates beim vorliegenden

Ausführungsbeispiel auf einem mittels Rollen 12 verfahrbaren Wagen 13 angeordnet, um für einen einfachen und schnellen Austausch des Granulates zu sorgen, indem ein Behälter 11 gegen einen weiteren Behälter 11 ausgetauscht wird. Der Wagen 13 umfasst den z.B. an seiner Unterseite angeordneten, motorischen Rotationsantrieb (in den

Zeichnungen nicht erkennbar) des Behälters 11, welcher eine mit einer Mitnehmerwelle 14 ausgestattete Tragplatte 15 umfasst, auf welche der Behälter 11 drehfest und selbstzentrierend aufgesetzt ist. Um für eine exakte

Ausrichtung des Behälters 11 in Bezug auf die von dem

Gestell 1 getragene Vorrichtung zu sorgen, sind sowohl das Wagen 13 als auch das Gestell 1 mit zueinander

komplementären Zentriereinrichtungen 16a, 16b ausgestattet, welche beispielsweise an drei von vier Seiten des Wagens 13 bzw. des Gestells 1 angeordnet sind und bei einem

seitlichen Hineinschieben des Wagens 13 in das Gestell 1 für eine SelbstZentrierung des Wagens 13 in Bezug auf das Gestell 1 sorgen, so dass die Rotationsachse des Behälters 11 mit der Drehachse 2 des drehbaren Teils 3 zusammenfällt. Der Wagen 13 kann selbstverständlich entweder manuell, z.B. mit Hilfe eines Handgriffs 16, oder auch motorisch,

insbesondere auch Führungen (nicht gezeigt) verfahrbar sein .

Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken kann wie folgt vonstatten gehen:

Während der in Fig. 1 dargestellten Situation einer

gleichzeitigen Bearbeitung sämtlicher, an den Spanneinrichtungen 7 der Werkstückhalter 6 gespannter Werkstücke tauchen sämtliche Werkstücke in das in dem rotierenden Behälter 11 (Pfeil P₃) befindliche Schleif- und/oder

Poliergranulat ein; die Werkstückhalter 6 befinden sich folglich in ihrer unteren Arbeitsposition. Darüber hinaus rotieren die Werkstückhalter 6 mittels ihrer Motoren 10 um ihre eigene Achse (Pfeil P₄) . Hat das an einem der Werkstückhalter 6 gespannte Werkstück seine vorgegebene

Bearbeitungszeit erreicht, so wird die Rotationsbewegung des jeweiligen Werkstückhalters 6 durch Anhalten seines jeweiligen motorischen Antriebs 10 unterbrochen und wird der jeweilige Werkstückhalter 6 mittels seiner Hubeinrichtung 5 nach oben (Pfeil P₂) sowie mittels des drehbaren Teils 3 (Pfeil Ρχ ) in seine vorgegebene Bestückungs- /Entnahmeposition verfahren und dort so lange gehalten, wie es für den Manipulator an der dieser zugeordneten

Bestückungs-/Entnahmestation erforderlich ist, um das fertig bearbeitete Werkstück zu entnehmen und durch ein noch rohes Werkstück zu ersetzen. Sodann verfährt die

Hubeinrichtung 5 den mit dem rohen Werkstück bestückten Werkstückhalter 6 wieder nach unten und wird der

Werkstückhalter 6 wieder motorisch in Rotation versetzt, so dass das Werkstück in die Granulatschüttung des Behälters 11 eintaucht. Dies geschieht für jeden Werkstückhalter in periodischen und insbesondere gleichen Zeitabständen, so dass einerseits eine periodische, semikontinuierliche

Bestückung bzw. Entnahme von Werkstücken sichergestellt ist, während andererseits die Bestückung/Entnahme von

Werkstücken an einem der Werkstückhalter 6 die

Oberflächenbearbeitung der an den anderen Werkstückhaltern 6 gespannten Werkstücke nicht unterbricht.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken durch Bewegen der Werkstücke in einer Schüttung aus Schleif- und/oder Poliergranulat relativ zu derselben, insbesondere in Form einer Schleppfinishmaschine, mit mehreren Werkstückhaltern (6), welche jeweils mit wenigstens einer Spanneinrichtung (7) zum Einspannen der zu bearbeitenden Werkstücke versehen sind, wobei die Werkstückhalter (6) an einem bewegbaren Teil (3) angeordnet sind, und mit einem Behälter (11) zur

Aufnahme des Schleif- und/oder Poliergranulates, wobei der Behälter (11) unterhalb der Werkstückhalter (6) angeordnet und relativ zu diesen bewegbar, insbesondere rotierbar, ist, dadurch gekennzeichnet, dass die

Werkstückhalter (6) an wenigstens einer, an dem

bewegbaren Teil (3) befestigten Hubeinrichtung (5) angeordnet sind, welche zum Hin- und Herverlagern der Werkstückhalter (6) zwischen einer oberen, oberhalb des Behälters (11) angeordneten Position, in welcher der Spanneinrichtung (7) der Werkstückhalter (6)

bearbeitete Werkstücke entnommen werden können und diese mit rohen Werkstücken bestückt werden kann, und einer unteren Position, in welcher die an der

Spanneinrichtung (7) der Werkstückhalter (6) gespannten Werkstücke in den Behälter (11) eintauchen, um diese bearbeiten zu können, ausgebildet ist, und dass das bewegbare Teil (3) derart bewegbar ist, dass es jeden Werkstückhalter (6) nacheinander in ein und dieselbe Bestückungs-/Entnahmeposition zu überführen vermag.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich des Behälters (11) eine Bestückungs-/Ent- nahmestation zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von dem Werkstückhalter sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken angeordnet ist, wenn sich ein jeweiliger Werkstückhalter (6) in seiner Bestückungs-/ Entnahmeposition befindet.

Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtung (en) (5)

und/oder das bewegbare Teil (3) gesteuert, insbesonde programmierbar, motorisch angetrieben sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Teil (3) ein

drehbares Teil ist, an welchem die die Werkstückhalte (6) tragenden Hubeinrichtungen (5) exzentrisch zu seiner Drehachse (2) und in Umfangsrichtung

hintereinander angeordnet sind, wobei das drehbare Te (3) zumindest um einen Winkel hin- und herdrehbar ist um jeden Werkstückhalter (6) nacheinander in die

Bestückungs-/Entnahmeposition überführen zu können.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (2) des rotierenden Teils (3) mit der Rotationsachse des Behälters (11) fluchtet. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Werkstückhalter (6) unter demselben Radialabstand von der Rotationsachse des Behälters (11) bzw. von der Drehachse (2) des drehbaren Teils (3) angeordnet sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalter (6) an

separaten Hubeinrichtungen (5) angeordnet und die

Hubeinrichtungen (5) unabhängig voneinander zwischen ihrer oberen und ihrer unteren Position verlagerbar sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalter (6) bzw. deren Spanneinrichtungen (7), insbesondere gesteuert,

rotierbar sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalter (6) bzw. deren Spanneinrichtungen (7) unter einem Winkel zwischen 0° und 80°, insbesondere zwischen 0° und 60°, in Bezug auf die Vertikale geneigt angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Werkstückhalter (6) bzw. deren Spanneinrichtungen (7) verstellbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch

gekennzeichnet, dass die Werkstückhalter (6) bzw. deren Spanneinrichtungen (7) eine entgegen der

Rotationsrichtung des Behälters (11) angeordnete

Neigungsrichtungskomponente aufweisen.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (11) auf einem mit einem Antrieb für denselben ausgestatteten, verfahrbaren Träger, wie einem Wagen (13) oder

Schlitten, angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der verfahrbare Träger Zentriereinrichtungen (16a) aufweist, welche mit hierzu komplementären

Zentriereinrichtungen (16b) eines Gestells (1), welches das bewegbare Teil (3) mit den hieran über die

Hubeinrichtungen (5) angeordneten Werkstückhalter (6) trägt, zusammenwirken.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestückungs-/Entnahmestation zum Entnehmen von bearbeiteten Werkstücken von dem Werkstückhalter (6) sowie zum Bestücken desselben mit rohen Werkstücken einen automatisierten Manipulator, insbesondere einen Roboter, umfasst.