DE2411059A1

DE2411059A1 - Anordnung mehrerer werkstuecktraeger fuer rotierende bearbeitung an werkzeugmaschinen, insbesondere drehmaschinen

Info

Publication number: DE2411059A1
Application number: DE2411059A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Staszkiewicz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-08
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1975-09-18
Also published as: DE2509979A1; DE2509979C2; DE2411059C2

Description

Dipl.-Ing. Pudnlf Staszkiewjcz. Wiesbaden

Anordnung mehrerer Werkstückträger für rotierende Bearbeitung an Werkzeugmaschinen, insbesondere für Drehmaschinen.

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen mit mindestens zwei um ihre Längsachse drehbar gelagerten Werkstückträgern, welche durch eine gemeinsame Schalteinrichtung wechselweise in eine entsprechende Anzahl von Stationen verbracht werden können und von denen jeweils einer stillgesetzt werden kann, während die anderen unter der Einwirkung eines Drehantriebs rotieren, insbesondere Drehmaschinen. 3ei derartigen Werkzeugmaschinen kann der Werkstückwechsel am stillgesetzten Werkstückträger zugleich mit Bearbeitungsvorgängen in den anderen Stationen erfolgen, was bekanntlich einen höheren Ausnutzungsgrad als bei Maschinen mit nur einem Werkstückträger ermöglicht.

Bei den bekannten Anordnungen mshrerer Werkstückträger an Werkzeugmaschinen sind die für die Lagebestimmung der Werkstücke wichtigen Auflageflächen einheitlich entweder vertikal, horizontal oder schräg gerichtet und sie-behalten ihre Hauptrichtung in jeder Station unverändert bei. Jede dieser Hauptrichtungen bringt indes Nachteile mit sich. Bei vertikaler Auflagefläche muss zur sicheren Lagebestimmung des Werkstücks vor dem Einsetzen der Spannkraft nicht nur dessen Eigengewicht kompensiert werden, sondern auch das Moment, mit dem es von der Aufspannfläche wegkippen will. Das ist bei größeren Werkstücken für den Bedienungsmann beschwerlich; bei automatischer Beschickung erfordert es einen erheblichen Aufwand, zumal zylindrische Werkstücke von einiger Höhe vorwiegend aufrecht stehend transportiert und demnach vor dem Einbrigen zusätzlich geschwenkt werden müssen. Die Kippwirkung entfällt bei horizontaler Auflagefläche; weist diese nach oben, so entfällt bei der Lagebestimmung auch die Kompensation des Eigengewichts. Diese Anordnung ergibt die einfachere Werkstückmanipulation, erschwert jedoch bekanntlich die Beseitigung der oft in großen Mengen anfallenden 3earbeitungsspäne. Eine Schräglage der Aufspannfläche kann dies nicht bessern und schafft zusätzliche Schwierigkeiten bei der Werkstückmanipulation. Zur Behebung der geschilderten Nachteile, die mit Größe und Gewicht der Werkstücke wachsen, ist schon vorgeschlagen

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worden, bei einer einspindeligen Drehbank das 5μ /ldelgehäuse um eine vvagrechte Achse schwenkbar zu gestalten ( Deutsches Patent 1 014 819), wobei jedoch der Werkstückwechsel nicht zugleich mit Bearbeitungsvorgängen erfolgen kann; vielmehr wächst die unproduktive Zeit zum Wechseln des Werkstücks zusätzlich urn die zum Schwenken des Spindelgehäuses notwendige Zeit, der Ausnutzungsgrad der Drehbank wird kleiner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neue Anordnung der Werkstückträger eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die einen hohen Ausnutzungsgrad mit einer einfachen Werkstückmanipulation und einer leichten Spänebeseitigung vereinigt.

Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß an einer Werkzeugmaschine mindestens zwei drehbar gelagerte, mit einem Drehantrieb .kuppelbare und mit Hilfe einer Schalteinrichtung in nach Ort und Richtung bestimmte, der Werkstückträgeranzahl entsprechende Zahl von Schaltstationen zu verbringende Werkstückträger so angeordnet, dass nach jedem Schaltvor— gang die Drehachse eines Werkstückträgers eine für die Werkstückmanipulation günstige, vorzugsweise vertikale Richtung einnimmt, während zugleich die Drehachsen der anderen Werkstückträger eine von der vertikalen abweichende, vorzugsweise horizontale Lage einnehmen. Die Weiterschaltung von Station zu Station kann dabei auf beliebige V/eise mit bekannten Mittel erfolgen.

Eine einfache Bauweise ergibt die Anordnung von zwei oder drei Werk— stückträgern auf einem Rundschalttisch in der Form, dass die Drehachsen der Werkstückträger bei der Drehung des Rundschalttisches einen Kegelmantel beschreiben, dessen Erzeugende in einer Lage vertikal und in einer, beziehungsweise zwei anderen Lagen horizontal ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Drehachsen der Werkstückträger zu den vorgenannten Lagen der Kegelerzeugenden parallel versetzt so angeordnet, dass sie bei der Drehung des Rundschalttisches sin Hyperboloid beschreiben. Dadurch wird ein gemeinsamer Schnittpunkt der Drehachsen der Werkstückträger untereinander und mit der Drehachse des Rundschalttisches vermieden, was größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie für sonstige Einrichtungen ergibt.

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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der .Werkstückträger werden die unproduktiven Nebenzeiten beim Werkstückwechsel auf die zum Schalten des Rundschalttisches notwendige Zeit reduziert, die kurz gehalten werden kann, da infolge der Winkellage der Achsen die zu bewegenden Massen relativ nahe der Schalttischachse liegen, was zur Verringerung der Schwungmomente führt; es ist daher ein hoher Ausnutzungsgrad der Maschine vereinigt mit den bekannten Vorteilen der vertikalen Werkstück— trägerachslage für den Werkstückwechsel und mit den Vorteilen der horizontalen Werkstückträgerachslage für die Spänebeseitigung,, Darüber hinaus ist der Raum für die Werkstückmanipulation vollständig getrennt vom Arbeitsraum des Werkzeugsupports und durch eine einfache Spritzwand kann jede gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen werden. Es bedarf .keiner weiteren Vorkehrungen gegen Kollisionen zwischen Werkzeugen und Werkstückmanipulation und die Werkstücke können mit Transporteinrichtungen unmittelbar bis an die Spannstation herangeführt werden, sodass zu ihrem Ein- und Ausbringen kürzeste Wege in zwei Freiheitsgraden genügen, was sehr einfache Manipulatoren ermöglicht. Die Hochlage der Spannsta— tion eröffnet zudem die Möglichkeit, für den Einsatz in verkettetenFer— tigungsstrassen automatische Manipulatoren und Transfereinrichtungen auf der Maschinenoberseite in Überkopfhöhe anzubringen, sodass die übliche, überaus lästige und auch gefährliche Verstellung der Maschinenhallen mit Transportbahnen und Manipulatoren entbehrlich wird.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Figur 1 zeigt die Ansicht einer Drehbank mit zwei Werkstückträgern von der Bedienungsseite;

Figur 2 zeigt den Grundriss der gleichen Maschine;

Figur 3 zeigt die Ansicht der gleichen Maschine von der Werkzeugseite unter Weglassung des Supports;

Figur 4 zeigt die gegenüber der Anordnung in Figur 3 vorgesehene, parallele Versetzung der Werkstückträgerachsen.

Auf einem ortsfesten Grundkörper 1 ist mit einer Neigung von 45 Grad

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der Hundschalttisch 2 um die Achse 3 drehbar gelagert undmit Hilfe einer Schalteinrichtung in zwei, gegeneinander um 18D Grad versetzten Stellungen arretierbar. Lagerung, Schaltung und Arretierung können mit bekannten Mitteln erfolgen und sind daher nicht dargestellt. Der Rundschalttisch 2 enthält zwei Lagerungen 4,5 für zwei Werkstückträger 6,7 mit den Achsen 8,9 , die zueinander senkrecht stehen. Die Achse 8 liegt horizontal und trägt ein Zahnrad 10, das durch Eingriff in das auf der Welle 11 befestigte Zahnrad 12 den Drehantrieb des Werkstückträgers 6 durch den Motor 13 vermittelt, sodass durch den Support 14 das Werkstück 15 bearbeitet werden kann. Zugleich steht die Achse 9 vertikal, wobei das Zahnrad 16 ausser Eingriff ist, sodass der Werkstückträger 7 mit bekannten Mitteln stillgesetzt und bei Bedarf auch in gewünschte Winkellagen gebracht werden kann. Das Werkstück 17 kann dort entnommen und gegen ein anderes Werkstück 18 ausgetauscht werden. Die Achsen 8,9 haben eine gemeinsame vertikale Ebene und einen gemeinsamen Schnittpunkt mit der Achse 3, beschreiben daher bei der Drehung des Rundschalt— tisches 2 einen Kegelmantel. Die Spritzwand 19 schließt des Arbeitsraum des Supports 14 ab; zum Drehen des Rundschalttisches 2 wird sie mit bekannten Mitteln aus dem Schwenkbereich der Werkstücke 15,17 gebracht. Auf der Oberseite des Grundkörpers 1 ist ein Werkstückmanipulator 20 mit zwei Freiheitsgraden angebracht.

In der Weiteren Ausgestaltung sind nach Figur 4 die Drehachsen 26,27 der Werkstückträger 24,25 als Erzeugende eines Hyperboloids angeordnet, dessen Zentralachse die Drehachse 23 des Rundschalttisches 22 ist. Auf der Oberseite des Grundkörpers 21 ist zur Kontrolle des fertig bearbeiteten Werkstücks auf Maßhaltigkeit eine Messeinrichtung 28 angebracht.

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Claims

24Π059 Patentansprüche

1. j Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine mit mindestens zwei

drehbar gelagerten, mit einem Drehantrieb (13) kuppelbaren und mit Hilfe einer Schalteinrichtung in nach Ort und Richtung bestimmte, entsprechend große Anzahl von Schaltstationen zu verbringenden Werkstückträgern (6,7), dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträgerdrehachsen (8,9) in verschiedenen, zueinander vorzugsweise in Winkeln von 90 Grad geneigten Richtungen so angeordnet sind, dass nach jedem vollendeten Schaltvorgang die Drehachse ( mindestens eines Werkstückträgers (7) eine aufrechte, vorzugsweise vertikale Stellung einnimmt, während die Drehachse (S) anderer Werkstückträger zugleich eine liegende, vorzugsweise horizontale Stellung einnehmen.

2. .Verkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise vertikale i/erkstückträgerachse (9) mit der Auflagefläche des Werkstückträgers (7) nach oben gerichtet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (8,9) der Werkstückträger (6,7) Erzeugende einer Kegelmantelflache darstellen.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (26,27) der Werkstückträger (24,25) Erzeugende eines Hyperboloids darstellen.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt jeweils eines Werkstückträgers (6,7) eine Gruppe von zwei oder mehr Werkstückträgern mit parallelen Drehachsen angeordnet ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkö'rper (1) zur Aufnahme von .Verkstückmanipulatoren (2ü) und Messeinrichtungen für die Kontrolle der Werkstücke eingerichtet ist.

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