DE2940413A1

DE2940413A1 - Selbsttaetige lade- und beschickungsvorrichtung fuer eine automatische mehrspindel-drehbank

Info

Publication number: DE2940413A1
Application number: DE19792940413
Authority: DE
Inventors: Giovanni Cucchi; Pietro Cucchi
Original assignee: CUCCHI PIETRO SDF
Current assignee: CUCCHI PIETRO SDF
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1980-04-24
Also published as: GB2033264B; CH638707A5; GB2033264A; US4292864A; DE2940413C2; FR2437903B1; FR2437903A1

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

Prankfurt/Main Staufenstraße 36

PRATELLI CUCCHI S.D.P.

DI CHUCCHI PIETRO E CUCCHI GIOVANNI

B U S S E R 0 (Milano)
Italien

Selbsttätige Lade- und Beschickungsvorrichtung für eine automatische Mehrspindel-Drehbank

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Lade- und Beschickungsvorrichtung für automatische Mehrspindel-Drehbänke.

Bekanntlich muß zur Gewährleistung einer hohen Leistungsfähigkeit bei automatischen Mehrspindel-Drehbänken für rechtzeitige und ausgerichtete Beschickung gesorgt sein. Außerdem müssen wegen der Genauigkeit der Mechanismen unzulässige Beanspruchungen vermieden werden, welche zu Schwingungen und Schlägen der Stangen führen. Schließlich ist es erwünscht, daß die Beschickungsvorrichtungen sehr vielseitig verwendbar sind, also die verschiedenartigsten Stangen, z.B. aus Stahl oder Messing,mit verschiedenen Querschnitten, wie z.B. rund, vier- oder sechseckig, und mit verschiedenen Abmessungen aufnehmen können. Die zur Zeit angebotenen Maschinen erfordern entweder ein häufiges

P 3395 / 3.10.1979 030017/073*

ORIGINAL INSPECTEO

Eingreifen der Bedienungsperson oder sind, was die laufende Beschickung anbetrifft, laut und unzuverlässig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden,und zu diesem Zweck wird eine Lade- und Beschickungsvorrichtung vorgeschlagen, welche aus einer der Zahl der Spindeln entsprechenden Anzahl Stangenführungen besteht, deren jede mittels Hebelgestänge zu öffnen und zu sperren und mit einer Vorschubvorrichtung für die einzelnen Stangen versehen ist.

Die vorliegende Erfindung bietet auf einfache Art die folgenden Vorteile:

1. Das Nachfüllen weiterer Stangen geschieht mit Unterbrechungen, da ein beträchtlicher Vorrat an ausgerichteten Stangen, bereit zur Absenkung in die Stangenführungen des Magazins, vorgesehen sein kann;

2. die in ihrer Anzahl der Zahl der Arbeitsspindeln entsprechenden Stangenführungen können mit erschütterungshemmenden und verschleißhemmenden Mitteln versehen sein, so daß die Maschine nicht überbeansprucht, das Material nicht verdorben und die Umgebung nicht durch zu großen Lärm gestört wird;

3. jede Stangenführung ist mit einer Vorschubeinrichtung für die Stangen versehen, wie sie bereits bei Beschikkungsvorrichtungen mit nur einer Stangenführung reichlich erprobt worden sind;

4. die Vorschubbewegung und der schnelle Rücklauf der Vorschubvorrichtungen für die Stangen können mittels Zahnrädern synchronisiert werden, welche nacheinander zum Eingriff kommen und vom Motor der Drehbank statt von Einzelmotoren angetrieben werden, welche evtl. zum falschen Zeitpunkt eingeschaltet werden könnten. Beim

030017/0732

P 3395 / 3.10.1979

Rücklauf zieht die Stangenvorschubvorrichtung das Stück Stange aus der Zange der Spindel heraus und transportiert es zum Ende der Vorschubstrecke, wo es ausgeladen wird. Falls kein Stück Stange mehr vorhanden ist, wird die Maschine sofort stillgesetzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 einen Teil-Längsschnitt und eine Draufsicht auf ein Stangenmagazin einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Schnittlinie I-I in Fig. 1,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Antriebsmechanismus der Stangen-Vorschubvorrichtung des Magazins nach Fig. 1 bis 3»

Fig. 5 einen Schnitt nach Schnittlinie II -II in Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Stangenmagazin mit sechs Stangenführungen ähnlich Fig. 3, jedoch im Bereich des Öffnungs- und Schließmechanismus der Stangenführungen;

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine aus Federstahl (Musikstahl) gefertigte Stangenführung;

Fig. 8 als Alternative zu Fig. 7 eine aus beschwertem Polyamid bestehende Stangenführung im Querschnitt;

P 3595/ 3.10.1979 030017/0731

Pig. 9 eine perspektivische Ansicht einer isoliert gezeigten Stangenführung;

Pig. 10 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung;

Pig. 11 eine Stirnansicht eines Piihrungsarms der Beschickungsvorrichtung nach Fig. 10,

Pig. 12 eine Seitenansicht des Piihrungsarms nach Fig. 11,

Pig. 13 eine Stirnansicht des Piihrungsarms

nach Fig. 11 von der entgegengesetzten Seite;

Fig. 14 weitere Querschnitte durch die erfin- und 15 dungsgemäße Beschickungsvorrichtung

in den Ebenen der Antriebsmechanismen zum Öffnen und Schließen der Stangenführungen.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 bis 5 Bezug genommen. Zu der dort dargestellten Beschickungsvorrichtung gehört eine in Fig. 3 nur thematisch angedeutete Zubringeinrichtung 1, welche Stangen, die zur Verarbeitung im Mehrspindel-Drehautcmaten bestimmt sind, in bereits ausgerichteter Lage einzeln einem Stangenmagazin zuführt, welches aus Stangenführungen 3 besteht. Letztere gliedern sich jeweils in zwei Teile , von denen der mit 4 bezeichnete Teil durch Hebel beweglich ist, um die Stangenführung zum Einlegen einer Stange zu öffnen und danach sofort wieder zu schließen. In jeder Stangenführung sind an der eingelegten Stange angreifende Schiebeorgane vorgesehen, die über Kettenräder 5 und Ketten 6 angetrieben werden. Sobald eine Stange in eine Stangenführung eingelegt worden ist, führt sie die genannte Vorschubeinrichtung zur

030017/0731

F 3595 / 3.10.1979

jeweiligen Arbeitsspindel bis zum Beginn der Bearbeitung, welche mit der von der Drehbank vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgt.

Der Antrieb der Vorschubeinrichtungen mittels der Ketten und Kettenräder 5 erfolgt über ein Kegelräderpaar 7 und ein Zahnradpaar 8_t dessen eines Rad drehfest mit einem Ritzel 9 gekuppelt ist, welches wiederum über eine Reibungskupplung und Kette mit einem Spezialmotor, vorzugsweise einem pneumatischen Motor, verbunden ist, der von der Drehbank gesteuert wird.

Der Rücklauf der Stangen-Vorschubvorrichtung, welcher sehr schnell erfolgt, geschieht vor dem Eintreffen der nächsten Stange in der Stangenführung mittels eines zweiten Kegel— räderpaares 10 und Stirnradpaares 11, dessen eines Rad über ein Ritzel 12 angetrieben wird und über eine Reibungskupplung mit einem in entgegengesetzter Richtung wie der zuvor genannte Motor drehenden Motor verbunden ist. Dies gilt für jedes Stangenführungspaar.

Die Ritzel 9 und 12 sowie die drehfest mit ihnen verbundenen Stirnräder sind an einem Arm 13 gelagert, welcher starr am Maschinengestell gehaltert ist, während die Stangenführungen um eine zentrale Achse drehen. Dadurch werden sämtliche Stangen-Vorschubvorrichtungen über die Ketten 6 abwechselnd durch das Ritzel 9 und das Ritzel 12 angetrieben.

Wegen der Länge der Stangen ist mehr als ein Träger erforderlich, und die Stangenführungen 3 sind auf drei oder mehr Scheiben 14 angeordnet, die über Rollen 16 in passenden Trägern 15 gelagert sind, welche die Drehung der gesamten Einheit des aus den Stangenführungen 3 bestehenden Stangenmagazins um die eigene Achse erlauben, wobei beim Weiterschalten die Mittellängsachsen der Stangenführungen immer wieder mit den Mittellinien der zugeordneten Arbeits&pindeln fluchten.

» 3595 / 3.10.1979 »30017/073»

Das Magazin wird hinten mittels eines Sockels 17 gehaltert, in welchem die Antriebsorgane (Motoren, Reibungskupplung, Kupplungen usw.) untergebracht sind, und am vorderen Ende des Magazins ist ein Endträger 18 vorgesehen, welcher mittels eines Traglagers im Gestell der Drehbank gelagert ist. Dadurch bleibt genügend Raum zur Kupplung mit den Drehbankspindeln. Zu diesem Zweck stehen die Stangenführungen nach vorn über den Endträger 18 vor.

Nachfolgend wird nun die Ausbildung der Stangenführungen, mit deren Hilfe die Stangen ohne Störungen richtig vorgeschoben werden, näher erläutert.

Normalerweise sind die Stangenführungen durch gleichmäßige Profilteile aus Stahl gebildet, so daß sie verhältnismäßig starr sind, Abrieb bzw. Verschleiß verursachen und Lärm sowie Schwingungen erzeugen, worunter nicht nur das Bedienungspersonal, sondern auch die Spanneinrichtungen und Werkzeuge der Drehbank sowie insbesondere die Mikroschalter leiden.

Bei dem gezeigten Magazin sind die Stangenführungen aus Federstahl (Klangstahl) oder gestanztem Polyamid sowie aus stranggepreßtem Gummi hergestellt und bringen in dieser Ausführung die folgenden Vorteile:

a) eine Minderung der Geräusche bis zu 80 $ , auch wenn Federstahl Verwendung gefunden hat;

b) die elastischen Teile der Stangenführungen können insbesondere auch den während der Bearbeitung von Stangen mit quadratischem Querschnitt entstehenden Lärm dämpfen;

c) die Dämpfung der Erschütterungen und die Beseitigung der Resonanzwellen dank des Dämpfungsvermögens des Gummis bzw. gespritztem Elastomers, gestattet das Arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten;

030017/0731

F 3595 / 3.10.1979

d) die Ausbildung der Stangenführungen mittels verhältnismäßig kurzer axialer Einzelabschnitte, also die Vermeidung langer Stangenführungsrohre, verhindert die Übertragung und Weiterleitung der in den jeweiligen Einzelabschnitten entstehenden Geräusche;

e) sowohl die aus Federstahl als auch die aus Polyamid hergestellten Stangenführungen sind mechanisch auswechselbar und je nach der Verarbeitung, dem Material sowie den Abmessungen der zu bearbeitenden Stangen einsetzbar;

f) lange Lebensdauer, insbesondere bei Verwendung von Pederstahl (harmonischem Stahl);

g) Unversehrtheit der Kanten vier- und sechskantiger Stangen, insbesondere im Falle von Stangenführungen aus beschwertem Polyamid.

Für die folgende detaillierte Beschreibung des Aufbaus der Stangenführungen wird auf die Fig. 6 bis 9 Bezug genommen.

Die in der Ausführung nach Fig. 6 mit 20 bezeichneten Stangenführungen - in diesem Fall handelt es sich um sechs Stangen— führungen - sind rotationssymmetrisch zur Mittelachse des Magazins und paarweise gegenüberliegend angeordnet, und zwar koaxial zu den einzelnen Arbeitsspindeln des Mehrspindel-Drehautomaten. Im Querschnitt bestehen die Stangenführungen aus:

a) einer Vielzahl axial nebeneinander angeordneter modularer Träger-Einzelabschnitte, die gemäß Fig. 7 aus Federstahl 25 oder gemäß Fig. 8 aus beschwertem Polyamid 26 bestehen können, wobei jeweils ein oberer und ein unterer Teil derart paarweise zusammenwirken, daß die Tangente an die gegenüberliegenden Schließ-

P 3595 / 3.10.1979 030017/07JI

29Α0413

ränder abwechselnd mit Bezug auf die Kittelebene nach links und rechts geneigt ist. Dadurch ist ein genau zylindrischer Verlauf der Stangenführung über deren gesamte Länge gewährleistet, da die Kanten der Stangen nicht in die Ecken an den Schließrändern eindringen können. Entsprechend der modularen Idee des Aufbaus der Stangenführungen sind die beiden abwechselnd nebeneinander angeordneten Abschnittspaare und deren beide Teile mechanisch und funktionsmäßig auswechselbar.

b) Einem schwingungs- und schalldämpfenden Teil, der gebildet wird durch zwei über die Länge durchgehende profilierte Stangen 27 aus stranggepreßtem Elastomer;

c) Antriebsorganen (vgl. Fig. 6), bestehend jeweils aus einer Kurbel und Pleuelstange 21 zum Öffnen der Stangenführungen beim Einlegen einer Stange. Der Kurbeltrieb wird mittels einer Welle 29 betätigt, die jeweils am festen Teil 23 der Stangenführung gelagert ist, während die Pleuelstange am beweglichen Teil 28 der benachbarten Stangenführung angreift. Der bewegliche Teil 28 ist um ein am zugeordneten starren Teil 23 angebrachtes Scharnier 30 drehbar.

Die Welle 29 wird gemäß Fig. 15 über eine Kette 50 angetrieben, die über ein radial weiter außen angeordnetes Ritzel läuft, das gemäß Fig. 14 auf einen Drehzapfen 52 aufgekeilt ist, der nur in einer bestimmten Stellung am Umfang des Magazins drehen kann, indem er z.B. gemäß Fig. 14 einseitig abgeflacht und durch einen äußeren starren Bronzering 53 auf dem übrigen Teil des Umfangs gegen Drehung gesichert ist, jedoch an der einen bestimmten Stelle in eine Ausnehmung im Bronzering 53 gelangt, in der er drehbar ist.

Der Zapfen 42 wird mittels eines Elektromotors und eines Hebelsystems 54 mit Exzenterscheibe angetrieben.

* 3595 / 3.1O.1W9 «»017/0731

- Jf-

Die Stangenführungen sind an einem Vieleck 24 - in diesem Fall einem Sechseck - gehaltert, welches die Übereinstimmung der Achsabstände zwischen Maschine und Magazin gewährleistet.

Der modulare Aufbau der Stangenführungen und das Abwechseln der beiden hinsichtlich ihrer versetzten Schließränder unterschiedlichen Einzelabschnitte gehen am besten aus Fig. hervor. Die modularen Einzelabschnitte werden mittels des Elastomer-Spritzteils 27 und einer Halterungslasche 31 mit Gewindebohrungen betätigt. Die Zahl der Einzelabschnitte und damit die Länge der Stangenführung werden entsprechend den Erfordernissen der Drehbank gewählt.

Die geordnete Eingabe der Stangen in die Stangenführungen setzt voraus, daß die Stangen stoßfrei, ausgerichtet und parallel zur Stangenführungsachse vor den Eingang der Stangenführung gelangen. Ist eine Zubringeinrichtung 1 gemäß Fig. 3 mit nur einer verhältnismäßig geringen Speicherkapazität vorgesehen, so muß vom Bedienungspersonal verhältnismäßig häufig dieser Speicher nachgefüllt werden. Bei der in Fig. 10 , 11, 12,13 dargestellten Zubringeinrichtung ergibt sich jedoch der Vorteil, daß die Stangen selbsttätig aus einem verhältnismäßig großen Speicher vereinzelt zugeführt werden, so daß das Bedienungspersonal nur in größeren Zeitabschnitten eingreifen und den Speicher der Zubringeinrichtung nachfüllen muß.

Es handelt sich bei dieser Zubringeinrichtung um eine einzige Ladeeinrichtung mit langen, einstellbaren Führungsarmen, deren Führungen sich auf die Abmessungen der zu speichernden und vereinzelt in das Magazin einzugebenden Stangen einstellbar sind, wobei die Stangen keine lauten Fallgeräusche erzeugen, sich bei ihrer Abwärtsbewegung die Führungen nicht abnutzen und schließlich auch die Kanten vieleckiger Stangen nicht beschädigt werden.

030017/0732

F 3595 / 3.10.1979

Die Zubringeinrichtung gemäß Pig. 10 bis 13 wird seitlich an dem oben beschriebenen Magazin angeordnet. Sie besteht aus einer Anzahl einstellbarer winkliger Führungsarme, die seitlich am Magazin angebracht sind. Fig. 10 zeigt diese Anordnung mehrer Führungsarme 32 an der Längsseite 33 des Magazins schematisch. Die Führungsarme 32 stellen insgesamt die in Fig. 3 angedeutete Zubringeinrichtung 1 dar. In Fig. 12 ist einer der Führungsarme 32 in größerem Maßstab in Seitenansicht dargestellt, wobei der gezeigte Führungsarm 34 die beweglichen Teile 35 und 36 der Führung trägt, deren Abstand von einem starren Führungsteil 37 veränderlich einstellbar ist. Der Speicherspalt zwischen den einstellbaren Fiihrungsteilen 35, 36 und dem starren Führungsteil 37 wird ungefähr auf die kleinste Querschnittsabmessung der zu speichernden Stangen eingestellt, wobei das starre Fiihrungsteil 37 im oberen Bereich einen Winkel bildet, welcher kleiner ist als der Reibung3winkel. Daran anschließend erstreckt sich der Speicherspalt in senkrechter Richtung und verläuft dann schließlich weiter nach unten in einem dem Reibungswinkel nahekommenden Winkel. In diesem kalibrierten Spalt können sich die mit 38 bezeichneten Stangen beim Niedergang auf einen schwenkbaren Sektor 39 ausrichten, welcher seitlich an dem Arm 34 angebracht ist und mittels einer Welle 40 betätigt werden kann, welch letztere sämtliche Führungsarme 32 verbindet und betätigt. Die Welle 40 verschwenkt den einstellbaren Sektor 39 soweit zur Öffnung, bis eine Stange durchgeführt werden kann, wenn eine Steuerung mittels eines optischen und elektrischen Signals erfolgt, welche anzeigen, daß der Stangenvorrat in den Stangenführungen des Magazins zu Ende geht. Die jeweils freigegebene Stange rutscht auf einer schrägen Führung bis zum Eingang in das Magazin und wird mittels einer Klinke 41 gebremst (siehe Fig. 11), welche an der gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Führungsarms vorgesehen ist und mittels der gleichen Welle 40 betätigt wird. Die Klinke fängt den Fall auf und gelangt durch langsame Drehung unterhalb der Waagerechten, wobei die Stange in diejenige Stangenführung

> 3595 / 3.10.1979 °»<">17/073ί

ORIGINAL INSPECTED

des Magazins gleitet, welche vor der Mündung in Öffnungestellung bereitgehalten ist.

Auf diese Weise können mehrere Dutzend Stangen unmittelbar im Magazin gespeichert und bei Bedarf stoßfrei und zum richtigen Zeitpunkt in die Stangenführungen des Magazins eingeführt werden.

030017/0732 P 3595 / 3.10.1979

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

Selbsttätige Lage- und Beschickungsvorrichtung für Mehrspindel-Drehbänke, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer der Zahl der Spindeln entsprechenden Anzahl Stangenführungen (3,20) besteht, deren jede mittels Hebel (21) zu öffnen und zu sperren und mit einer Vorschubvorrichtung für die einzelnen Stangen versehen ist.
2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Hebel (21) und der Stangen-Vorschubvorrichtung (5, 6, 7) beim Vor- und Rücklauf mittels Zahnradgetrieben (7, 8) ohne elektrische Einzelantriebe erfolgt.
3. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenführungen (3, 20) aus geteilten modularen Einzelabschnitten (25, 26) aus Federstahl bestehen, wobei die nebeneinander angeordneten Hälften der Einzelabschnitte jeweils durch eine durch sie hindurchgeführte gemeinsame Stange (27) aus einem gespritzten Elastomer sowie durch eine gemeinsame Tragstange (31) mit modularen mit Gewinde versehenen Halterungssitzen miteinander verbunden und zur Öffnungs- und Schließbewegung der Stangenführung antreibbar sind.
4. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einzelabschnitte (26) statt aus Federstahl ganz oder teilweise aus beschwertem und gestanzten Polyamid bestehen.

F 3595 / 3.10.1979 030017/073*

ORIGINAL INSPECTED
5. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an dem durch die Stangenführungen (3,20) gebildeten Magazin eine Zubringeinrichtung (1,32) angebracht ist, welche aus parallel angeordneten Führungs— armen (34, 35, 36, 37) besteht, die zwischen sich einen als Stangenspeicher ausgebildeten Führungsspalt begrenzen, der sich teilweise in senkrechter Richtung erstreckt und an einem unteren, schrägen Abschnitt mit einer Vereinzelungseinrichtung (39, 41) versehen ist, welche die Öffnung des Führungsspalts zu einer geöffneten Stangenführung (3, 20) hin aufgrund eines Steuersignals freigibt, welches anzeigt, daß die Stangenführungen leer sind.
6. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chnet , daß die Vereinzelungseinrichtung aus einem am unteren Ende des senkrechten Abschnitts des Führungsspalts angeordneten schwenkbaren Sektor (39) und einer drehfest mit dessen Schwenkwelle verbundenen, am unteren Ende des anschließenden schrägen Abschnitts des FUhrungsspalte angeordneten Klinke (41) besteht.
7. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwelle Vereinzelungseinrichtungen (39, 41) an zwei oder mehr am Magazin angeordneten Führungsarmen (34, 35» 36, 37) antreibt.
8. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch jede leere Stangenführung (3, 20) ein Steuersignal zum Nachschub einer Stange aus dem Speicher (38) erzeugbar ist.

,3595/3.10.1979 030017/0731
9. Beschickungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte modulare Einzelabschnitte (25, 26) jeweils abwechselnd eine unterschiedliche Teilebene haben, in der sie öffnen.
10. Beschickungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradgetriebe (7, 8) der Stangen-Vorschubvorrichtungen der entsprechend den Arbeitsspindeln angeordneten Stangenführungen nur in zwei bestimmten Schaltstellungen des insgesamt drehbaren Magazins mit für alle Vorschubvorrichtungen gemeinsamen Antriebsrädern (8, 9; 11, 12) für die Vorschub- bzw. Rücklaufbewegung in Eingriff kommen.
11. Beschickungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetriebe (21) zum Öffnen und Schließen der Stangenführungen (3, 20) aus jeweils einer an einer mit Bezug auf den drehbaren Magazinträger festen Stangenführungshälfte gelagerten Kurbel und einem damit zusammenwirkenden Pleuel besteht, welches an einer zum Öffnen aufschwenkbaren Hälfte einer benachbarten Stangenführung angreift.

P 3595 / 3.10.1979 030017/0732