DE2444124C3 - Zusatzeinrichtung zum automatischen Be- und/oder Entladen von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Beschicken von mit einer waagrechten Arbeitsspindel ausgerüsteten Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DAS 21 59 552 ist bereits eine Transporteinrichtung bekannt geworden, um Rohteile aus einem Speicher einer Drehmaschine zuzuführen. Der Speicher weist eine in einer senkrechten Ebene bewegbare Kette auf, die eine Vielzahl von Rohteilen trägt und schrittweise so bewegbar ist daß jeweils ein Rohteil einer Entnahmestelle zugeführt wird. Die Transporteinrichtung hat einen Transportarm, der auf einem Ständer angeordnet ist und einen Greifer trägt Dieser Transportarm ist um eine waagrechte Achse verschwenkbar und entlang dieser Achse in beiden Richtungen verschiebbar. Zum Entnehmen eines Rohteils wird der Transportarm vor das in der Entnahmestelle befindliche Rohteil geschwenkt, worauf der Transportarm in Achsrichtung zum Erfassen des Rohteils verschoben wird. Anschließend wird dos vom Greifer des Transportarms erfaßte Rohteil durch Bewegen des Transportarms in Achsrichtung herausgezogen, durch Verschwenken des Transportarmes vor eine Spannstelle einer Werkzeugmaschine gebracht und durch Bewegen des Transportarmes in Achsrichtung in diese Spannstelle hineingeschoben, worauf das Rohteil festgespannt wird. Diese Spannstelle befindet sich auf einer Scheibe, die gegenüber eine weitere Spannstelle aufweist an der dann eine Bearbeitung erfolgen kann. Der Transportvorgang ist nun wie folgt: Es sei angenommen, daß beide Spannstellen besetzt sind, und zwar die eine mit einem Rohteil und die andere mit einem eben fertig bearbeiteten Fertigteil. Nun erfolgt eine Schwenkung der Scheibe um 180°, so daß das Rohteil in die Bearbeitungslage bewegt wird und dort bearbeitet werden kann. Während dieser Zeit wird das um 180° verschwenkte Fertigteil abgenommen und der dann leeren Spannstelle wie oben beschrieben ein neues Rohteil zugeführt. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Werkzeugmaschine eine Sonderkonstruktion aufweisen muß und eine automatische Abnahme der Fertigteile und Übergabe an einen Speicher nicht vorgesehen ist

Ferner ist durch eine Veröffentlichung in der ZwF 69 (1974), Heftl, Seite 9 ein Industrieroboter bekannt geworden, der einen Tragarm mit zwei einander gegenüberliegenden Greifern hat Der Tragarm ist um seine eigene waagrechte Achse verschwenkbar und entlang dieser Achse verschiebbar. Der Tragarm ist ferner als ganzes in senkrechter Richtung bewegLar und

ίο um eine mittlere senkrechte Achse als Ganzes verschwenkbar. Mit Hilfe des Doppelgreifers kann jeweils ein Fertigteil einer Werkzeugmaschine entnommen und ein Rohteil in die Werkzeugmaschine eingesetzt werden. Die bekannte Konstruktion zeigt jedoch keine Lösung, wie in günstiger Weise der Tragarm relativ zu irgendwelchen Werkstückspeichern und der Werkzeugmaschine angeordnet werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zum Beschicken von Werkzeugmaschinen so auszubilden, daß sich in Bezug auf den Schwenkarm eine besonders vorteilhafte Anordnung eines Rohteilspeichers und eines Fertigteilspeichers im Zusammenwirken mit einer Werkzeugmaschine ergibt

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der eingangs erwähnten Einrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst

Durch diese erfindungsgemäße Konstraktion ist es möglich, die beiden Speicher beidseits einer senkrechten Schwenkebene anzuordnen, in der oder parallel zu der der Tragarm verschwenkt werden kann. Die Entnahme und Abgabe von Werkstücken erfolgt in Bezug auf die Speicher durch eine einfache und kurze Verschiebung des Tragarmes. Auch die Anordnung der Werkzeugmaschine relativ zu den Speichern ist nun in vorteilhafter Weise möglich, wobei die Arbeitsspindelachse der Werkzeugmaschine senkrecht zur Schwenkebene des Tragarms angeordnet ist

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Ηετα der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung einschließlich einer in Teilansicht gezeigten zu beschickenden Werkzeugmaschine, wobei der Tragarm in Entnahmestellung eines Fertigteils von der Werkzeugmaschine dargestellt ist,

F i g. 2 eine Draufsicht gemäß F i g. 1 jedoch mit dem Tragarm in Ruhestellung.

In F i g. 1 und 2 ist eine lediglich teilweise dargestellte Drehmaschine bei 14 erkennbar. Ferner ist als Ganzes

5u mit 20 ein erster Werkstückspeicher, beispielsweise ein Rohteilspeicher, und mit 20' ein zweiter Werkstückspeicher, beispielsweise ein Fertigteilspeicher, bezeichnet Ferner ist eine Transportvorrichtung vorgesehen, die einen Ständer 36 aufweist, der einen Tragarm 16 trägt Dieser Tragarm hat ein hinteres Armteilstück 40, das; einen Lagerkörper bildet, in dem das vordere Armteilstück 38 um eine Achse X verschwenkbar angeordnet ist An diesem Armteilstück sind aneinander gegenüberliegende Greifer 18 und 18' angebracht.

Desweiteren ist die Schwenkwelle 34 des Tragarms derart im Ständer 36 angeordnet daß sie bei Bedarf in Richtung ihrer Achse zur Verlagerung des Tragairms senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 2 in beiden Richtungen verstellbar und dadurch der Tragarm ::um einen oder anderen der beiden Werkstückspeicher steuerbar ist

Die auf Schienen 22 fahrbare Paletten bildenden Werkstückspeicher 20,20' weisen ein mit 42 bezeichne-

tes, mit entsprechenden Spurrädern 44 ausgestattetes Traggestell auf, das an seiner sich in horizontaler Ebene befindenden Oberseite einen im Traggestell drehbar gelagerten Drehteller 46 trägt. Dieser ist in vorbestimmten Drehstellungen mittels eines im Traggestell 5 angeordneten Verriegelungsstiftes 48 verriegelbar, der seinerseits mittels eines Betätigungshebels gegen die Wirkung einer Druckfeder in seine Freigabestellung bewegbar ist Im Zentrum des Drehtellers ist eine mit ihrem unteren Ende drehbar im Traggestell gelagerte, aufrecht stehende Gewindespindel 52 vorgesehen, die eine über dem Drehteller 46 angeordnete, scheibenförmige Werkstückaufnahmeplatte 54 im Zentrum durchdringt, die ihrerseits mit Hilfe einer Gewindemutter auf der Gewindespindel höhenverstellbar geführt ist Diese '⁵ Werkstückaufnahmeplatte weist beim Rohteilspeicher 20 vier in gleichen Winkelabständen voneinander vorgesehene Werkstückspeicherstellen auf, die jeweils durch drei, im Abstand von 120° angeordnete Dorne 58 gebildet sind, zwischen denen Rohteile 64 gestapelt sind. Da die Fertigteile eine zentrale Bohrung haben, können sie im Fertigteilspeicher 20' auf Dornen 58a aufgesteckt werden. Mit Hilfe der Greifer des Tragarms können nun vom Rohteilspeicher 20 Rohteile 64 entnommen und Fertigteile 64a dem Fertigteilspeicher 20' zugeführt werden. Dabei werden die Teile stets in der gleichen Position der Greifer im oberen Bereich oberhalb der Dorne dem Werkstückspeicher übergeben. Durch eine entsprechende Steuerung der Werkstückaufnahmeplatte 54 durch die Gewindespindel 52 ist dabei sichergestellt, daß Werkstückrohteile bzw. teilbearbeitete und demgemäß wieder einer Werkzeugmaschine zuzuführende Werkstücke nach oben transportiert werden, so daß sie von dem betreffenden Greifer jeweils an der gleichen Stelle gegriffen werden können, während fertig bearbeitete Werkstücke jeweils um einen solchen Betrag abgesenkt werden, daß das nächste abzulegende Werkstück vom Greifer ebenfalls stets an der gleichen Stelle abgelegt werden kann. Eine Höhenverstellung der WerkstLckaufnahmeplatte nach oben bzw. nach *o unten wird allerdings erst dann vollzogen, wenn jeweils das oberste Werkstück von allen Speinherstellen abgenommen bzw. allen Speicherstellen ein Werkstück übergeben worden ist. Dabei ist zur Steuerung der Gewindespindel 52 zum Anheben oder Absenken der Werkstückaufnahmeplatte eine Füllvorrichtung 66, vorgesehen, mit deren Hilfe die Gewindespindel der Werkstückspeicher zugleich steuerbar ist. Diese ist je Werkstückspeicher mit einem Fühler 68 ausgestattet, die, wenn an sämtlichen ipeicherstellen ein Werkstück abgenommen bzw. abgelegt worden ist, sich auf die Werkstückxtapel absenken und danach den Antrieb der Gewindespindel derart steuern, daß in der Folge die Greifer in der gleichen Schwenkposition des Tragarmes Rohteile greifen bzw. Fertigteile ablegen können.

Solange nach und nach das oberste Werkstück aller Speicherstellen abgearbeitet wird, wird die Fühlvorrichtung lediglich gewisse Toleranzen der Axiallänge der Werkstücke durch die Höhenregulierung auszugleichen haben. Sobald jedoch an sämtlichen Speicherstellen das oberste Werkstück abgenommen ist, wird die Werkstückaufnahmeplatte 54 wieder so lange nach oben gesteuert, bis die nächste Werkstückschicht sich in der Greifebene befindet. Die Greifer 18, 18' können am Tragarmvorderends in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet sein. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß die Werksticke in der Nähe ihres einen Stirnendes Begriffen werden und damit, im Zuge ihrer Weiterbearbeitung auf anderen Werkzeugmaschinen, stets mit dem bereits bearbeiteten Endstück wieder in der nächsten Arbeitsspindel in ausreichender Länge gespannt werden können.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet nun wie folgt:

Es sei angenommen, daß beispielsweise von der Drehmaschine 14 ein Fertigteil 64a mit Hilfe der Einrichtung gemäß der Erfindung entfernt und dieser ein Rohteil 64 zugeführt werden solL Hierfür stehen zwei Werkstückspeicher 20, 20' bereit, wobei sich im Werkstückspeicher 20 die Rohteile 64 befinden und im Werkstückspeicher 20' die Fertigteile abgestapelt werden sollen. Zu diesem Zweck fährt zunächst der die Greifer 18,18' tragende Tragarm 16 gemäß F i g. 2 nach links und ergreift das oberste Rohteil des sich in der Übergabestellung befindenden Werkstückstapels des Werkzeugspeichers 20 vom Greifer t8. Danach schwenkt der Tragarm 16 um die Achse Y der Schwenkwelle 34 nach oben in eine etwa lotrechte Stellung (siehe Fig. 1). In dieser Störung wird das die Greifer tragende vordere Teilstück 38 de^ Tragarms um 90" um seine Längsachse X derart gedreht, daß der leere Greifer IS in Richtung der Arbeitsspindel weist Danach wird der Tragarm 16 um die Y-Achse in Richtung der Arbeitsspindel verschwenkt bis der Greifer 18 das in der Arbeitsspindel eingespannte Fertigteil 64a von oben her übergreift und dasselbe gefaßt hat Zum Abnehmen des Fertigteils wird anschließend der Tragarm 16 in Richtung der Achse Y entsprechend axial verstellt wonach das vordere Armteilstück 38 um 180° um die X-Achse verdreht wird, so daß anschließend das noch zu bearbeitende, sich im Greifer 18' befindende Rohteil 64 durch Verstellen des Tragarms 16 in Richtung der Y-Achse in die Arbeitsspindel bzw. deren Spannfutter eingebracht und anschließend unter Freigabe durch den Greifer 18 gespannt wird.

Um nun das vom Greifer 18 gehaltene Fertigteil 64a im Werkstückspeicher 20' abzulegen, wird der Tragarm 16 um die Y-Achse nach oben geschwenkt, wobei die Greifer eine 90°-Drehung in ihre ursprüngliche Ausgangslage ausführen. Danach setzt der Tragarm 16 seine Schwenkbewegung in gleicher Richtung fort, so daß nach entsprechender Verstellung des Tragarmes entlang der Y-Achse, gemäß Fig.2 nach rechts, in dessen Schwenkendstellung das Fertigteil 64a genau an einer Speicherstelle der Werkstückaufnahmeplatte 54 des Werkstückspeichers 20' abgelegt werden kann. Nach erfolgter Fertigteilablage stellt sich der Tragarm in seine Ruhelage ein, wonach eine weitere Speicherstelle durch Drehen der Werkstückaufnahmeplatte 54 bzw. des Drehtellers 46 in die Übernahme- bzw. Übergabestellung gebracht wird. Danach wiederholt sich die beschriebene Handhabung von Rohteilen und Fertigteilen. Sämtliche Bewegungen des Tragarmes mit Ausnahme der Schwenkbewegung des die Greifer tragenden Tragarmteilstückes 38 können mit einer Punktsteuerung angestattet sein.

Das Umstellen der Werkstückspeicher auf Werkstükke anderer Größe läßt sich leicht durchführen, indem hierzu der Drehteller mit den daran befestigten Führungsstangen bzw. Dornen ausgewechselt werden. Die die Speicherstellen definierenden Dorne können überdies auch verstellbar vorgesehen sein, so daß Werkstücke, deren Durchmesser in einem bestimmten Bereich liegen, gestapelt werden können, ohne den Drehteller auswechseln zu müssen.

Die Arbeitsweise des Tragarmes 16 bietet den Vorteil, daß die im Rohteilspeicher obere Stirnseite der Rohteile bei Einsetzen des Rohteils in die Arbeitsspindel in Richtung des Maschinenarbeitsraumes weist, während die obere Stirnseite der fertig bearbeiteten und abgelegten Werkstücke bei in der Arbeitsspindel eingespanntem Zustand in Richtung des Spannfutters zeigt Dies ermöglicht, die zur Bearbeitung kommende Stirnseite des Werkstückes frei zu wählen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Einrichtung zum automatischen Beschicken von mit einer waagrechten Arbeitsspindel ausgerüsteten Werkzeugmaschinen, mit einer ein Gestell aufweisenden Transportvorrichtung, die eine zur Arbeitsspindel achsparallele Schwenkwelle hat, die um ihre eigene Achse schwenkbar und längs ihrer Achse verschiebbar ist und auf der ein Tragarm befestigt ist, der an seinem Vorderende einen Greifer trägt und mit einem Rohteüspeicher, in dem jeweils nacheinander ein Werkstück an eine vorbestimmte Entnahmestelle gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Greifer (18) diametral gegenüberliegend ein zweiter Greifer (18') angeordnet ist und der Tragarm (16) um seine eigene Längsachse drehbar ist, und daß dem Rohteilspeicher (20) gegenüberliegend auf der anderen Seite der vertikalen Schwenkebene des Tragarms (16) ein Fertigteilspekher (20') vorgesehen ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Greifer (18; 18') in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind.