Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit zwei Palettenanordnungen
versehenen Palettenwechsler, zum Transport einer Palette zu einer
Werkzeugmaschine. Es wird hierin angenommen, dass der Ausdruck
"Transport" sowohl das Beladen als auch das Entladen bedeutet.
Stand der Technik
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Es ist bereits ein Palettenwechsler in Verbindung mit einer
Werkzeugmaschine bekannt, wie in DE-A1-3111706 offenbart, die den nächst
kommenden Stand der Technik darstellt. Der Palettenwechsler weist
zwei feste Palettenanordnungen auf, die an ihrer der
Werkzeugmaschine abgewandten Seite mit Hilfe einer dritten festen Palettenanordnung
miteinander verbunden sind. Die Werkzeugmaschine weist eine
bewegbare Palettenanordnung zur Bewegung eines Werkstücks zu der Spindel
der Werkzeugmaschine auf.
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Der Stand der Technik wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis
6 beschrieben. Fig. 6 ist eine Aufsicht auf einen herkömmlichen
Palettenwechsler und eine Werkzeugmaschine. Fig. 5 ist eine Stirnansicht
und Fig. 6 eine Seitenansicht des Palettenwechslers.
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Ein Palettenwechsler 1, der benachbart zu einer Werkzeugmaschine 2
angeordnet ist, ist mit zwei festen Palettenanordnungen A und B zum
Transport einer Palette P zu einem Tisch 4 der Werkzeugmaschine 2
versehen. In jeder Palettenanordnung ist eine zylindrische
Verriegelungseinrichtung 37 angeordnet, um die Palette stationär zu halten.
Dieser Palettenwechsler ist vom "Shuttle"-Typ.
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Entsprechend dem herkömmlichen Palettenwechsler wird das Beladen
und Entladen der Palette P abwechselnd in den beiden festen
Palettenanordnungen A und B durchgeführt, und das Auswechseln der
Werkstücke wird abwechselnd in den Positionen von A und B bei jeder
Auswechslung durchgeführt. Daher muss der Arbeiter zwischen der
Vorderseite (Anordnung A) und der Rückseite (Anordnung B) der
Werkzeugmaschine hin und her gehen.
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Die Werkzeugmaschine in Fig. 4 bis 6 ist vom herkömmlichen Typ und
mit einer Basis 3, einem Tisch 4, einer Säule 5, einer Spindel 6, einer
Steuerbox 7, einem Betätigungsfeld 8, einem Späneeimer 9,
Tischantriebsmitteln 61 und einem hydraulischen System 38 versehen.
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Es ist jedoch für die Arbeitsperson mühsam, zwischen den Anordnungen
A und B bei jedem Auswechseln der Werkstücke hin und her zu gehen,
und die Bewegung eines Werkstücks zu der nächsten Stufe der
Bearbeitung kann nicht glatt durchgeführt werden.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Palettenwechsler
mit zwei festen Palettenanordnungen für den Transport einer Palette zu
einer Werkzeugmaschine zu schaffen, der in der Lage ist, Werkstücke
ständig bei einer vorbestimmten Position auf einem
Palettenbewegungsweg auszuwechseln.
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Nach der vorliegenden Erfindung weist ein Palettenwechsler zwei feste
Palettenanordnungen für den Transport einer Palette zu einer
Werkzeugmaschine auf, wobei eine bewegbare Palettenanordnung
vorgesehen ist, um die Palette zwischen den beiden festen
Palettenanordnungen zu bewegen, wodurch das Werkstück auf der Palette an einer
vor
bestimmten Position des Palettenbewegungsweges ausgetauscht
werden kann.
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Es kann eine Konstruktion ausgesucht werden, bei der eine der beiden
festen Palettenanordnungen als Nebenanordnung verwendet wird, um
nur für das Beladen verwendet zu werden, während die andere feste
Palettenanordnung als Entladeanordnung verwendet wird, um nur zum
Entladen verwendet zu werden. Das Werkstück auf der Palette wird an
einer Position des Bewegungsweges auf der Seite der Nebenanordnung
ausgewechselt.
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Vorzugsweise umfasst die bewegbare Palettenanordnung eine
bewegbare Bühne, ein erstes Antriebsmittel zum Bewegen der bewegbaren
Bühne in einer Richtung und ein zweites Antriebsmittel zum Bewegen
einer Palette in anderen Richtungen, wobei das erste und zweite
Antriebsmittel vom Kettenantriebstyp sind, vom Zylinderantriebstyp oder
von Typ mit einem Schneckengetriebe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen
Hauptabschnitt eines Palettenwechslers nach der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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Fig. 2 ist eine Aufsicht, die schematisch einen Zustand zeigt, in dem
der Palettenwechsler benachbart zu einer
Werkzeugmaschinenanordnung ist, und einen Förderer, der in den Fig. 2
und 1 in verschiedenen Betriebsarten verwendet wird;
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Aufsicht auf den Palettenwechsler der
Erfindung und einen Teil der Werkzeugmaschine;
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Fig. 4 ist eine Aufsicht auf einen herkömmlichen Palettenwechsler
und eine Werkzeugmaschine;
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Fig. 5 ist eine Stirnansicht davon; und
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Fig. 6 ist eine Seitenansicht des herkömmlichen Palettenwechslers.
Ausführungsform
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben:
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen
Hauptabschnitt eines erfindungsgemäßen Palettenwechslers darstellt. Fig. 2
ist eine Draufsicht auf den Palettenwechsler und eine
Werkzeugmaschine, und Fig. 3 ist eine vergrößerte Aufsicht auf den in Fig. 2 gezeigten
Palettenwechsler und seine Nachbarschaft.
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Eine Werkzeugmaschine 11, bei der es sich um einen üblichen Typ
eines Bearbeitungszentrums handelt, enthält eine Basis 13, eine Säule
15, einen bewegbar an der Säule 15 angebrachten Spindelkopf 16, eine
in dem Spindelkopf 16 untergebrachte Spindel 12, einen bewegbar auf
der Basis angebrachten XY-Tisch 14, ein Steuerfeld 17, ein Betriebsfeld
18 und einen Späneeimer 19.
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Ein Palettenwechsler 10, der benachbart zu der Werkzeugmaschine 11
angeordnet ist, arbeitet mit dem XY-Tisch 14 der Werkzeugmaschine
zusammen.
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Der Palettenwechsler 10 ist so aufgebaut, dass er einen Basisrahmen
21 als eine Basis verwendet. Auf dem Basisrahmen 21 sind zwei feste
Palettenanordnungen 22, 23 und eine bewegbare Palettenanordnung 24
vorgesehen.
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Bei dieser Ausführungsform arbeitet, wenn man von der Vorderseite der
Werkzeugmaschine ausgeht, die an der Innenseite angeordnete feste
Palettenanordnung 22 als Palettenanordnung ausschließlich zum
Entladen, während die auf dieser Seite angeordnete feste Palettenanordnung
23 als Palettenanordnung ausschließlich zum Beladen wirkt.
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Die festen Palettenanordnungen 22 und 23 werden von zwei Schienen
25 beziehungsweise zwei Schienen 27 gebildet, die an dem
Basisrahmen 21 angebracht sind. Jede der Schienen ist mit einer Vielzahl von
drehbaren Rollen 26 versehen. Weiterhin sind die festen
Palettenanordnungen 22 und 23 jeweils mit zylindrischen Verriegelungsmitteln 37
versehen, um eine Palette stationär zu halten. Die Verriegelungsmittel 37
kommen in Eingriff mit einer in der Palette gebildeten Ausnehmung.
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Als nächstes benachbart zu den beiden festen Palettenanordnungen 22
und 23 ist eine bewegbare Palettenanordnung 24 angeordnet, zur
Bewegung einer Palette P zwischen den beiden festen
Palettenanordnungen 22 und 23.
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Die bewegbare Palettenanordnung 24 ist mit zwei Schienen 29
versehen, die an dem Basisrahmen 21 angebracht sind, sowie mit einer
bewegbaren Bühne 36, die längs der Schienen 29 hin und her gehen kann.
Die Schienen 29 sind ebenfalls mit einer entsprechenden Anzahl von
nicht dargestellten Rollen versehen und senkrecht zu den Schienen 25
und 27 der festen Palettenanordnungen 22 und 21 gelegt.
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An der Unterseite der bewegbaren Bühne 36 sind zwei
Führungsschenkel 35 gebildet, die jeweils von den entsprechenden Schienen 29 geführt
sind (oder Rollen).
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Die bewegbare Bühne 36 geht längs der Schienen 29 mit Hilfe von
Bewegungsmitteln 30 hin und her. Die Bewegungsmittel 30 enthalten einen
Servomotor 31, eine Spindel 32 und eine Mutter 33. Der Servomotor 31
ist an dem Basisrahmen 21 befestigt. Ein Ende der Kugelumlaufspindel
32 ist mit einer Ausgangswelle des Servomotors 31 verbunden, und das
andere Ende drehbar von einem nicht dargestellten Halterungsteil
gehaltert, der an dem Basisrahmen 21 gebildet ist. Die Mutter 33 ist an dem
Boden der bewegbaren Bühne 36 befestigt und steht in Eingriff mit der
Kugelspindel 32.
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Zwei Schienen 34 liegen auf der oberen Oberfläche der bewegbaren
Bühne 36. Die Schienen 34 sind ebenfalls mit Rollen versehen und
laufen parallel zu den Schienen 25 und 27 der festen Palettenanordnungen.
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Die bewegbare Bühne 36 ist mit Palettenfördermitteln 41a oder 41b vom
Kettenantriebstyp versehen. Die Palettenfördermittel 41a bzw. 41b, in
Fig. 1 und 3 dargestellt, werden bei den verschiedenen Betriebsarten
verwendet. Beide sind in ihrer Basisstruktur gleich und unterschiedlich in
Positionen, wo sie angeordnet sind.
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Die Palettenfördermittel 41a und 41b, die vom Kettenantriebstyp sind,
befördern die Palette P zwischen den Schienen 34 der bewegbaren
Bühne und den Schienen 25, 27 der festen Palettenanordnungen.
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Die Palette P weist einen Haken 52 an einer ihrer Seitenflächen auf, und
ein an der Kettenseite vorgesehenes nicht dargestelltes Angriffselement
kommt in Eingriff mit dem Haken 52. Schlitze 53, die zur Befestigung
eines Werkstücks dienen, sind in der oberen Oberfläche der Palette P
gebildet.
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Ein Ablenkschutz ist um einen Bearbeitungsbereich des Körpers der
Werkzeugmaschine herum angeordnet, und eine Tür zum Öffnen und
Schließen des Ablenkschutzes ist zwischen dem Palettenwechsler 10
und dem Körper der Werkzeugmaschine 11 angeordnet. Die Tür zum
Öffnen und Schließen ist derart angeordnet und ausgebildet, dass sie
während des Transports der Palette P automatisch geöffnet und
geschlossen werden kann.
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Der Vorgang des Auswechselns eines Werkstücks bei dieser
Ausführungsform wird nun kurz beschrieben.
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Zunächst wird der XY-Tisch 14 der Werkzeugmaschine bewegt, um die
Palette P mit einem bearbeiteten Werkstück darauf in eine Position H zu
bewegen, und die an dem XY-Tisch 14 befestigte Palette wird gelöst.
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Dann wird die Palette P von dem XY-Tisch bis zu einer Position, bei F
angezeigt, der festen Palettenanordnung 22 bewegt. Es ist freigestellt,
ob diese Bewegung unter Verwendung der Bewegungsmittel auf der
Werkzeugmaschinentischseite oder der Fördermittel auf der
Palettenwechslerseite geschieht.
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Dann wird die bewegbare Bühne 36 bewegt, um die Schienen 34 der
bewegbaren Bühne gegenüber den Schienen 25 der festen
Palettenanordnungen 22 auszurichten. Diese Ausrichtung der Schienen durch die
bewegbare Bühne 36 kann im Voraus geschehen, da das Auswechseln
der Werkstücke sehr schnell geschehen kann.
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Als Nächstes wird unter Verwendung der Fördermittel 41a (41b) die
Palette P von den Schienen 25 der festen Palettenanordnung 22 auf die
Schienen 34 der bewegbaren Bühne bewegt. Mit dieser Bewegung
schaltet sich die Palette P von der Position F in die Position D.
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Anschließend wird unter Verwendung der Bewegungsmittel 30 die
bewegbare Bühne 36 in der Richtung des Pfeils M bewegt, um die Palette
P aus der Position D in die Position C zu bewegen, an der das
Auswechseln der Werkstücke geschieht. Es ist ein wichtiger Punkt, dass das
Austauschen der Werkstücke immer an einer vorbestimmten Position
(Position C) geschehen kann. Der Arbeiter ist nicht gezwungen, sich für
das Auswechseln der Werkstücke zu bewegen.
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Nach dem Auswechseln der Werkstücke wird die Palette P von den
Schienen 34 der bewegbaren Bühne auf die Schienen 27 der festen
Palettenanordnung 23 geschoben, unter Verwendung der Fördermittel 41a
(41b), wo die Palette P, die jetzt ein neues Werkstück trägt, verriegelt
wird und stehen bleiben kann.
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Daher kann bei dem Palettenwechsler der vorliegenden Erfindung, der
mit zwei festen Palettenanordnungen für den Transport einer Palette zu
einer Werkzeugmaschine versehen ist, das Auswechseln der
Werkstücke immer bei einer vorbestimmten Position an dem
Palettenbewegungsweg geschehen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene
Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die auf dieser Seite
angeordnete feste Palettenanordnung 23 als Entladeanordnung und die auf
der inneren Seite angeordnete feste Palettenanordnung als
Nebenanordnung verwendet werden. In diesem Fall kann das Austauschen der
Werkstücke an der Position C oder einer anderen Position des
Palettenbewegungsweges geschehen.