DE2345772A1

DE2345772A1 - Werkstueckeingabevorrichtung fuer werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2345772A1
Application number: DE19732345772
Authority: DE
Inventors: Raphael Weiss
Original assignee: Liebherr Hans Dr Ing E H; Liebherr hans dr-Ing Eh
Current assignee: Liebherr Verzahntechnik GmbH
Priority date: 1973-09-11
Filing date: 1973-09-11
Publication date: 1975-03-20
Also published as: DE2345772C2

Description

Erfindung bezieht sich, auf eine Vorrichtung zur sol"bfjtt^:itijjen Werkstücke ing ab e bei Werkzeugmaschinen, insbeooriuere Zahnradwälzfräs- und -wälzstoßmaschinen, wobei ein «vericstücicna.'jasin mit mehreren senkrechten Dornen zur Aufnah- li'b jev/eils eines Stapels von Werkstücken, eine bewegliche Aar^st\lCiZ'jrQ±£zeoaij;e und ein Werkstückstapelhubwerk vorgesehen sind, una v/obei das Werkstückmagazin um eine senkrechte Aciise scju?ittweise drehbar ist, so daß jeweils ein Dorn vor dac rlubv/erk zum Anheben des Werkstückstapels auf dem Dorn und Einüri-iigen aindestens des obersten Werkstücks des Stapels in die geöffnete Greifzange gelangt, welche das bzw. die eingebrachten Werkstücke abnimmt und in die Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine einsetzt.

jJas Werkstückmagazin .enthält so viele zu bearbeitende Werkstücke, daß die zugehörige Werkzeugmaschine eine gewisse Zeij lanc? beispielsweise bis zu 8 h lang, unbeaufsichtigt arbeiten kann. Sind alle Werkstücke eines Magazins bearbeitet, «ιarm ^;ann entweder eine erneute Füllung des Werkstückmagazins nib au bearbeitenden Werkstücken erfolgen, oder aber es kann

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ein neues H a ,ca ζ in nit zu be arbeit enden Werkstücke:.: eir._t c:r- '■-,:■■'■ werden.

Ebenso wie die werkzeugmaschine nuß auc : (lie zu .enörige Vorrichtung- zur selbsttätigen WerLstückein^abe den .Jeweils zu bearbeitenden i/ertstüaxen entsprechend eingestelltsein. Auf einem Werkstückmagazin dürfen sich also nur gleiche Werkstücke befinden. Um auf einer Werkzeugmaschine mit Vorrichtung zur selbsttätigen Werkstückeingabe also verschiedene Werkstücke bearbeiten zu können, müssen verschiedene, gegenseitig auswechselbare Werkstückmagazine für ,jeweils eine Werkstückart vorhanden sein, oder aber verschiedene, ,jeweils einer Werkstückart zugeordnete, auswechselbare I-iagazindorne.

Um dies zu gewährleisten, ist bereits eine Vorrichtung "der eingangs angegebenen Art bekannt, bei welcher die Dorne des Werkstückciajazins auswechselbar, sind, das Werkstückstapelhubwerk eine obere, senkrecht verstellbare Anschlagplatte aufweist und die Werks tücrcgre if zange als eine mit einer Transportkette auswechselbar verbundene Tasche ausgebildet ist. Die Dorne werden entsprechend dem Bohrungsdurchmesser der jeweils zu bearbeitenden Werkstücke ausgewählt, die Anschlagplatte wird entsprechend deren Breite eingestellt, und es wird jeweils eine dem Außendurchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke entsprechende Tasche verwendet. Zusätzlich zu der Auswechselbarkeit der Dorne in Anpassung an die in dem jeweiligen Werkstückmagazin zu speichernden Werkstücke kann dabei auch das ganze Werkstückmagazin auswechselbar sein, so daß nach Bearbeitung des letzten Werkstücks das Werkstückmagazin aus der Vorrichtung herausjenoia- m'en und gegen ein anderes, mit zu bearbeitenden Werkstücken gefülltes Werkstückmagazin ausgetauscht werden kann. Weiterhin kann eine solche Ausgestaltung getroffen sein, daß die Werkstücke nach ihrer spanabhebenden Bearbeitung auf der

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wieder in demselben Werkstüclaaagazin gespeichert werden, von dem sie zuvor abgenommen wurden (DT-OS 1 b52 770).

Nachteilig ist, daß für die universelle Verwendbarkeit der Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art eine Vi el ζ aiii auswechselbarer, unterschiedlicher Werkstückmagazine oder Hajazindorne vorhanden sein müssen, da diese jeweils nur für Werkstücke mit einem bestimmten Bohrungsdurchwesser geeignet sind. Man könnte daran denken, diesen Nachteil durch Werlvstückmagazine mit verstellbaren Dornen zu beheben, doch steht dem entgegen, daß ein verhältnismäßig verwickelter Aufbau sich ergibt, eine für eine zuverlässige Funktionsweise zu hohe Empfindlichkeit unvermeidlich ist, und die Verstellung der Dorne notwendigerweise aufwendig unü zeitraubend wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verwendung einheitlicher Werkstückmagazine, das heißt solcher mit Dornen desselben Durchmessers, für Werkstücke mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern zu ermöglichen.

Dies ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 7·

Nachstehend ist eine Ausführungsform der erf indungsfremäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen:

Fi=J. 1 eine teilweise länjsgeschnittene Seitenansicht; und

Fig. 2 den Sciinitt entlang der Linie II - II in Fig. 1, wobei das untere Hubwerk und die zugehörige Gabel die in Fig. 1 gestrichelte Stellung einnehmen, i'erner '~ie ±reii'r;a2ir;e schenatisch angedeutet ist. 509812/0179

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Auf einer Konsole 1 ist ein Werkstückmagazin 2 um eine senkrechte Achse 3 schrittweise drehbar gelagert. Das Werkstückmagazin 2 weist mehrere senkrechte, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Dorne 4 zur Aufnahme jeweils eines Stapels 5 von Werkstücken 6 mit Innenbohrung 7 auf.

An zwei zueinander parallelen, senkrechten Führun^ssäulen 8 ist ein Hubwerk 9 verschieblich. Dieses v/eist eine bezüglich der Achse 3 radial verschiebliche Gabel 10 auf.

An einem um eine senkrechte Achse drehbar gelagerten Ring 11 ist eine Greifzange 12 vorgesehen.

Auf den beiden Führun^ssäulen 8 ist oberhalb des Hubwerks 9 ein zweites Hubwerk 13 mit einem Seitenarm 14 senkrecht beweglich angeordnet. Der Seitenarm 14 erstreckt sich radial zur Achse 3 und weist an seinem Ende einen Werkstückzentrierzapfen 15 auf, dessen Längsachse den Teilkreis der Dorne 4 des Werkstückmagazins 2 schneidet.

Der Zentrierzapfen 15 besteht aus einem am Seitenarm 14 befestigten Tragzapfen 16 und einer auf diesem lösbar befestigten Wechselhülse 17- Die jeweils auf den Tragzapfen 16 aufgesetzte Wechselhülse 17 ist durch eine Schraube 18 mit Zentrierzapfen 19 am Tragzapfen 16 befestigt. Der Zentrierzapfen 19 wirkt mit einer Stirnbohrung 20 in jedem der Dorne 4 zusammen.

Der Werkstückzentrierzapfen 15 kann an den jeweiligen Durchmesser der Bohrung 7 derjenigen Werkstücke 6 angepaßt werden, welche auf den Dornen 4 des Werkstückmagazins 2 gespeichert sind. Dazu ist es lediglich erforderlich, eine entsprechende Wechselhülse 17 an dem Tragzapfen 16 zu befestigen. Die Wechselhülsen 17 v/eisen jeweils, wie aus der linken Hälfte von Fig. 1 ersichtlich, einen zylindrischen Abschnitt

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21 und einen konischen Endabschnitt 22 auf, welcher sich bis auf den Durchmesser der Dorne 4 des Werkstückmagazins 2 verjüngt. Der zylindrische Abschnitt 21 weist bei jeder Wechselhülse 17 einen anderen Durchmesser auf. Es wird auf den Tragzapfen 16 jeweils eine solche Wechselhülse 17 aufgebracht, bei welcher der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 21 etwa dem Durchmesser der Bohrung 7 derjenigen Werkstücke 6 entspricht, welche auf dem Werkstückmagazin 2 gespeichert sind.

Lediglich eine Wechselhülse ist ausschließlich mit einer zylindrischen Mantelfläche versehen. Diese in der rechten Hälfte von Fir;- 1 wie der gegebene Wechselhülse 17' wird dann auf den Tragzapfen 16 aufgesetzt, wenn das Werkstückmagazin 2 mit Werkstücken 6 versehen ist, deren Bohrungsdurchmesser etwa dem Durchmesser der Dorne 4 entspricht. Tragzapfen 16 und Wechselhülse 17' sowie die Dorne 4 weisen denselben Außendurchmesser auf.

Der Werkstückzentrierzapfen 15 ist mit einer Klemmeinrichtung versehen. Diese besteht aus mehreren jeweils in einem lianas schlitz des Tragzapfens 16 verschwenkbar gelagerten Hebelarmen 23, welche mit Stiften 24 zusammenwirken, die in jeder Wechselhülse 17 radial beweglich angeordnet und durch einen elastischen Ring 25 in die Wechselhülse 17 hinein belastet sind. Zur Bewegung der Stifte 24 ist ein zum Werkstückzentrierzapfen 15 koaxialer, im Tragzapfen 16 axial verschieblicher Bolzen 26 mit konischem Ende 27 vorgesehen. Der Bolzen 26 wirkt mit dem, konischen Ende 27 mit den Hebelarmen 23 zusammen und wird von einem Stellmotor 28 auf dem Seitenarm 14 betätigt. . .

Die zylindrische Wechselhülse 17' ist nicht mit derartigen radial beweglichen Stiften 24 versehen. Ist diese Wechselhülse 17' an dem Tragzapfen 16 befestigt, dann wird

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die Klemmeinrichtung unmittelbar über die Hebelarme 23 v/irksam, welche dann durch einen elastischen Ring 25' gegen das konische Ende 27 vom Bolzen 26 gedruckt werden.

Auf jeder·Wechselhülse 17 bzw. auf dem mit der Wechselhülse 17' versehenen Tragzapfen 16 ist eine Schalthülse 29 zur Betätigung eines nicht dargestellten elektrischen Schalters vorgesehen, welche durch einen im Seitenarm 14 verschieblichen, federbelasteten Stift 30 vom Seitenarm 14 weg gegen einen Sprengring 31 in der jeweiligen Wechselhülse 17 bzw. im Tragzapfen 16 gedrückt ist. Die Schalthülse 29 ist entgegen der Wirkung der den Stift 30 belastenden Feder vom Sprengring 31 weg gegen den Seitenarm 14 verschieblich, wobei der besagte elektrische Schalter betätigt wird.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende. Es sei angenommen, daß auf die Konsole 1 ein neues Werkstückmagazin 2 mit zu bearbeitenden Werkstücken 6 aufgesetzt ist. Auf dem Tragzapfen 16 ist die in Pig. 1 links dargestellte Wechselhülse 17 befestigt, deren zylindrischer Abschnitt 21 einen Durchmesser aufweist, welcher dem Durchmesser der Innenbohrung 7 der Werkstücke 6 entspricht. Die nicht dargestellte Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Wälzfräsmaschine, auf welcher die ringförmigen Werkstücke 6 mit einer Außenverzahnung versehen werden, ist den Abmessungen der Werkstücke 6 entsprechend eingestellt.

Das Werkstückmagazin 2 befindet sich in einer solchen Drehstellung, in welcher ein Dorn 4 vor der Gabel 10 liegt. Gabel 10 und Seitenarm 14 mit Werkstückzentrierzapfen 15 und Stellmotor 28 nehmen die.in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen ein. Zwischen dem Werks tück zentrier zap fen 15 und dein damit fluchtenden Dorn 4 liegt die Greifzange 12, und zwar mit geöffneten Backen 32.

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Zunächst wird das Hubwerk 13 "betätigt und der Werkstückzentrierzapfen 15 gegen den damit fluchtenden Dorn 4-gefahren, so daß der Zentrierzapfen 19 der Schraube 18 in aie Stirnbohrung 20 des Domes 4· eintritt. Die Gabel 10 wird aus aus der in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten und in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Stellung in Richtung des Pfeiles 33 verschoben, so daß sie ein längliches Distanzstück 34- am unteren Ende des Dornes 4- umschließt und unter den Stapel 5 von Werkstücken 6 auf dem Dorn 4· gelangt. Darauf wird das Hubwerk 9 betätigt, so daß sich die Gabel 10 nach oben in die in Fi₀". 1 mit ausgezogenen Linien wiedergegebene ^ bewegt.

Dabei wird der tferkstückstapel 5 angehoben, so daß uie obersten beiden Werkstücke 6 über den konischen Endabsciü-iGü ?.2 auf don zylindrischen Abschnitt 21 der Weciiselhül^o 1,- laufen unu in der geöffneten Greifzange 12 zentriert l.i(-.,o:i. Uno oberste Werkstück 6 kom.it dabei an ö.er Schal t-"-r.il.se T:⁽j L^-Ur Inla.je und nimmt diese mit, bis sie am Seitenarn 14- anlieft, so daß der nichtdargestellte elektrische Schalter betätigt wird.

Daraufhin verschiebt der Stellmotor 28 den Bolzen 26 nach unten, welcher mit seinem konischen Ende 27 die Hebelarme 23 auseinanderspreizt und somit die Stifte 24- nach außen gejen das zweitoberste Werkstück 6 drückt. Die beiden obersten Werkstücke 6 sind so auf dem Werkstückzentrierzapfen 15 gehalten.

Die Gabel 10 wird abgesenkt, so daß der aufliegende Stapel 5 an Werkstücken 6 wieder auf dem Distanzstück 34- zu liefen kommt und die Backen 32 der Greifzange 12 geschlossen werden können, welche die beiden Werkstücke 6 auf den Werkstückzentrierzapfen 15 seitlich und unterhalb des unteren Werkstücks 6 umfassen. Der Bolzen 26 wird nach oben bewegt,

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so daß die Verklemmuig zwischen dem Werkstüc-.czentrierzapf en 15 und den darauf sitzenden beiden Werkstücken 6 gelöst ist, und es wird das Hubwerk I5 betätigt, um den Seitenarm 14 mit dem Werlcstückzentrierzapf en 15 und den Stellmotor 2G wieder in die gestrichelt angedeutete Ausgangsstellung zurückzubewegen.

Nunmehr wird der Hing 11 in Richtung des Pfeiles 5'y in Fig. 2 verdreht, so daß die beiden in der geschlossenen Greifzange 12 erhaltenen Werkstücke 6 in die »Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine gelangen. Die Werkstücke G sind dabei so von der Zange 12 gehalten, daß sie darin rotieren können, was nicht nur die spanabhebende Bearbeitung bei geschlossener Greifzange 12 ermöglicht, sondern auch das Ein- und Ausspannen der Werkstücke 6 bei laufender Werkzeugmaschine.

Die bearbeiteten Werkstücke werden dann wieder in das Werkstückmagazin 2 eingegeben, und zwar auf einen leeren Dorn 4. Vorzugsweise sind dazu am Ring 11 zwei einander diametral gegenüberliegende Greifzangen 12 vorgesehen, und wird das Werkstüclcmagazin 2 Jeweils zwischen zwei einander benachbarten Dornen 4 zur Aufnahme bearbeiteter Werkstücke bzw. zur Abnahme zu bearbeitender Werkstücke 6 hin- und hergeschaltet. Es geschieht dabei folgendes.

Während die beiden gemäß I¹Ig. 1 und 2 abgenommenen Werkstücke 6 in der nicht dargestellten Werkzeugmaschine spanabhebend bearbeitet werden, befindet sich die zweite Greifzange 12 am Ring 11 in derjenigen Stellung, welche in Fig. 1 für die erste Greifzange 12 dargestellt ist, und es werden die folgenden zwei Werkstücke 6 auf die geschilderte Art und Weise von demselben Dorn 4 des Werkstückmagazins 2 abgenommen, d. h. in der zweiten Greifzange 12 aufgenommen. Nachdem die Gabel 10 und der Seitenarm 14 mit Werkstückzen-

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trierzapfen 15 sowie Stellmotor 28 in die in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen bewegt worden sind, wird das Werkstückmagazin 2 einen Schritt weitergeschaltet, so daß derjenige leere Dorn 4 vor die Gabel 10 und unter den Werkstückzentrierzapfen 15 gelangt., welcher vor der Zeichnungsebene von Fig. 1 lie^jt und in dieser daher nicht sichtbar ist. Beim Verdrehen des Hinges 11 zum Transport der beiden von der zweiten Greifzan_ue 12 umfaßten Werkstücke 6 zur Spanneinrichtung der nicht dargestellten Werkzeugmaschine in Richtung des Pfeiles 35 gemäß Fig. 2 gelangen gleichzeitig die bearbeiteten Werkstücke in der ersten Greifzange 12 über den besagten leeren Dorn 4 und können auf diesem unter Zuhilfenahme des Werkstückzentrierzapfens 15 und der Gabel 10 abgelegt werden. Nachdem Gabel 10 und Seitenarm 14 mit Stellmotor 28 und Werkstückzentrierzapfen 15 wieder in die in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Stellungen zurückbewegt worden sind, wird das Werkstückmagazin 2 in die in Fig. 1 wiedergegebene Drehstellung zurückgeschaltet, und ein neues Paar zu bearbeitender Werkstücke 6 wird von dem Stapel 5 auf die geschilderte Art und Weise abgenommen. Währenddessen werden die beiden Werkstücke 6 in der anderen Greifzange 12 spanabhebend bearbeitet.

Sobald alle zu bearbeitenden Werkstücke 6 von dem in Fig. 1 rechten Dorn 4 abgenommen sind, tritt der in Fig. linke Dorn 4 an dessen Stelle, und der leere Dorn 4 wird dann zur Aufnahme der bearbeiteten Werkstücke verwendet. Sind auf diese Weise sämtliche Werkstücke des Werkstückmagazins 2 bearbeitet worden, dann wird das Werkstückmagazin 2 mit spanabhebend bearbeiteten Werkstücken durch ein neues Werkstückmagazin 2 mit zu bearbeitenden Werkstücken 6 ersetzt.

Alle geschilderten Bewegungsabläufe sind von einer entsprechend programmierten Steuereinrichtung aus kontrolliert, so daß ein vollkommen selbsttätiger Betrieb der Vorrichtung gewährleistet ist.

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- ίο -

In Fig. 1 ist die Greifzange 12 "bei der Abnahme von zwei Werkstücken 6¹ mit einen Bolirungsdurchiaesser etwa gleich, dem Durchmesser von Tragzapfen 16, Wechselliülse 17' und Dornen 4 von einem Stapel solcher Werkstücke ö¹ dargestellt. Bei der vorstehend geschilderten Abnahme von Werkstücken 6 ist die am Ring 11 in Richtung des Pfeiles 36 bewegliche Greifzange 12 entsprechend eingestellt.

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Claims

Ansprüche

1 J Vorric"itim_w sur selbsttätigen Werkstückeingabe "bei ./e?.\:ueuj£iaschinerL, insbesondere Zahnradwälzfräs- und -•■."''.Ιζξϊ-Ο-Ί'Maschinen, wobei ein Werkstückna^azin mit mehrorcn senkrechten Dornen zur Aufnahme jeweils eines Stapels von Werkstücken, eine bewegliche Werkstückgreifzi.'n;*e und ein Werkstückstapelhubwerk vorgesehen sind, :mc'. v/obei das Werkstückmagazin um eine senkrechte Achse schrittweise drehbar ist, so daß jeweils ein Dorn vor das Hubwerk zuia Anheben des Werkstückstapels auf dem Dorn und Einbringen mindestens des obersten Werkstücks des Stapels in die geöffnete Greifzange gelangt, welche das bzw. die eingebrachten Werkstücke abnimmt und in die Spanneinrichtunfj der Werkzeugmaschine einsetzt, gekennzeichnet curch einen in die geöffnete Werkstückgreifzanje (12) zum Anschluß an den darunter befindlichen Dorn (4) beweglichen Wer.istückcentrierzapfen (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) zur Anpassung an verschiedene Werkstückbohrunjsdurchmesser auswechselbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentriersapfen (15) aus einem Tragzapfen (16) und einer darauf lösbar befestigten Wechselhülse (17) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. die Wechselhülse (17) einen zylindrischen Abschnitt (21) und einen konischen Endabschnitt (22) aufweist, wobei der Endabschnitt (22) sich bis auf den Durchmesser der Dorne (4) des Werkstückmagazins (2) verjüngt und der zylindrische

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Abschnitt (21) im Durchmesser etwa dem Bohrungsdurclmieεser der Werkstücke (6) auf den Dornen (4) entspricht.

5· Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Greifzange das bzw. die eingebrachten Werkstücke seitlich und unten umfaßt und die Werkstücke auf den Dornen des Werkstückmagazins ohne Zwischenraum aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückzentrierzapfen (15) eine Klemmeinrichtung zum Festlegen des bzw. der aufgeschobenen Werkstücke (6) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung mehrere im Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. in der Uechselhülse (17) radial bewegliche Stifte (24) und / oder Hebelarme (23) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Stifte (24) bzw. Hebelarme (23) ein zum Werkstückzentrierzapfen (15) koaxialer, im Werkstückzentrierzapfen (15) bzw. im Iragzapfen (16) für die Wechselhülse (17) axial verschieblicher Bolzen (26) mit konischem Ende (27) vorgesehen ist.

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