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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen, mit einem mehrere Werkstücke aufnehmenden und in einer Reihe hintereinander parallel zur Maschinenhauptachse verschiebbar führenden Träger, dem eine Vorschubeinrichtung für die Werkstücke zugeordnet ist, und mit einem einen Greiferkopf aufweisenden Schwenkarm, der zwischen dem bezüglich der Werkstückvorschubrichtung vorderen Entnahmeende des Trägers und einem Spannfutter der Werkzeugmaschine um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse hin-und herschwenkbar ist.
Um Werkzeugmaschinen nicht von Hand aus beladen zu müssen, sind verschiedenste Vorrichtungen bekanntgeworden, mit deren Hilfe die Werkstücke einem Werkstückmagazin entnommen und einer Werkstückaufnahme der Werkzeugmaschine zugeführt werden können. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt (US-PS Nr. 3, 104, 504), die zu schleifenden Kolbenringe auf einem dem Innendurchmesser der Kolbenringe angepassten Rohr aufzufädeln und die aufgefädelten, stirnseitig aneinanderliegenden Kolbenringe mit Hilfe einer Feder gegen eine Führungsausnehmung einer am Entnahmeende des Rohres vorgesehenen Platte zu drücken, so dass der in Vorschubrichtung jeweils erste Kolbenring vom Rohr weg in die Führungsausnehmung gedrückt wird.
Mit Hilfe eines quer zur Rohrachse bewegbaren Plattenschiebers kann dann der Kolbenring in der Führungsausnehmung weggeschoben und in eine entsprechende Werkstückaufnahme der Schleifmaschine gefördert werden, wobei die übrigen Kolbenringe gegen den Plattenschieber gedrückt gehalten sind. Beim Zurückziehen des Plattenschiebers in seine Ausgangslage gleitet der nächste Kolbenring vom Plattenschieber in die Führungsausnehmung und kann bei der neuerlichen Vorwärtsbewegung des Plattenschiebers wieder in die Werkstückaufnahme der Schleifmaschine überführt werden.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist vor allem, dass die Führungsausnehmung, das als stückweise entleerbares Magazin dienende Trägerrohr für die Werkstücke und die Werkstückaufnahme sehr genau an die Form des Werkstückes angepasst sein müssen, um ein sicheres und genaues Beladen der Werkzeugmaschine zu gewährleisten. Ein wahlweiser Einsatz dieser bekannten Beladevorrichtung für sehr unterschiedliche Werkstückgrössen und-formen ist daher ausgeschlossen. Ausserdem muss wegen der ständig wirkenden, den Werkstückvorschub auf dem Rohr bewerkstelligenden Belastungsfeder stets ein das Abschieben der Werkstücke vom Rohr verhinderndes Auflager für die Werkstücke vorhanden sein, so dass das Entnahmeende des Rohres nicht frei zugänglich ist.
Diese bekannte Beladevorrichtung muss daher auch mit der Werkzeugmaschine eine Einheit bilden und ist nicht geeignet, an verschiedene, unterschiedliche Werkzeugmaschinen ohne besondere konstruktive Änderungen angeschlossen zu werden.
Damit auch mit einem Spannfutter versehene Drehmaschinen beladen werden können, wurden bereits Schwenkarme mit einem Greiferkopf vorgesehen (US-PS Nr. 3, 455, 190), der über den Schwenkarm um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse zwischen dem Spannfutter der Werkzeugmaschine und einer Werkstückentnahmestelle hin-und herschwenkbar sowie längs seiner Schwenkachse hin-und herverschiebbar ist. Der Greiferkopf ist dabei nach Art eines Spreizdorns ausgebildet, so dass der Greiferkopf in das in einer entsprechenden Übergangsposition gehaltene, rohrförmige Werkstück eingreifen kann.
Durch Aufspreizen des Dornes kann somit das Werkstück vom Greiferkopf erfasst, von der Entnahmestelle in Richtung der Maschinenhauptachse weggezogen und gegen die Achse des Spannfutters verschwenkt werden, so dass zum Überführen des Werkstückes in das Spannfutter der Schwenkarm lediglich in Richtung der Maschinenhauptachse gegen das geöffnete Spannfutter zurückbewegt werden muss, wobei das Werkstück zwischen die geöffneten Spannbacken des Futters mit Hilfe eines am Greiferkopf vorgesehenen, den Spreizdorn umfassenden Ausstossringes geschoben wird, wo es gegen einen einstellbaren Anschlag zwischen den Spannbacken stösst, der die richtige Einschublänge sicherstellen soll.
Damit die rohrförmigen Werkstücke in einer Reihe hintereinander in die richtige Übergabeposition der Entnahmestelle zugeleitet werden können, ist eine Art Zwischenspeicher vorgesehen, der aus einem im Querschnitt V-förmigen Träger besteht und eine zur Maschinenhauptachse parallele Führung für die Werkstücke bildet. Am Aufgabeende dieses Trägers ist ein Pneumatikzylinder mit einem konstanten Förderhub vorgesehen, der mit jedem während des Leerhubs auf dem Träger abgelegten neuen Werkstück die bereits auf dem Träger befindlichen Werkstücke um die Länge des neuen Werkstückes gegen das Entnahmeende des Trägers vorschiebt, wobei das in Vorschubrichtung erste Werkstück in die Übergabeposition geschoben wird, in der es vom Greifer erfasst und dem Spannfutter der Werkzeugmaschine in der geschilderten Weise zugeführt wird.
Da der die Vorschubeinrichtung bildende Pneumatikzylinder einen konstanten Förderhub besitzt, hängt der Vorschub des jeweils ersten Werkstückes von der Länge des jeweils letzten Werkstückes ab, so dass hinsichtlich des Vorschubs nur eine kleine Längentoleranz der
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Werkstücke zulässig ist. Ausserdem können nicht alle Werkstücke durch die Vorschubeinrichtung dem Greifer zugefördert werden, weil nach dem Ablegen des letzten Werkstückes auf dem rinnenförmigen Träger der Vorschub für alle noch auf dem Träger befindlichen Werkstücke zwangsläufig unterbrochen ist.
Dazu kommt noch, dass der Schwenkarm mit dem Greiferkopf nicht nur eine Schwenkbewegung, sondern auch eine Verschiebebewegung in Richtung der Maschinenachse durchführen muss, was drei Endpunkte für die Verschiebebewegung bedingt, nämlich eine Endlage beim Übernehmen der Werkstücke, eine zweite Endlage zum Abnehmen des Werkstückes vom Träger und die dritte Endlage, die das Übergeben des Werkstückes an das Spannfutter sicherstellen muss. Diese drei Endlagen bedingen einen unangenehmen Steueraufwand, insbesondere dann, wenn die Verstellung des Schwenkarmes in Richtung der Maschinenhauptachse durch einen Druckmittelzylinder erfolgen soll.
Als wesentlichster Nachteil muss aber wieder die Beschränkung des Anwendungsbereiches dieser bekannten Beladevorrichtung auf bestimmte Werkstückformen und-grossen angesehen werden, wozu noch kommt, dass wieder die Werkzeugmaschine zusammen mit der Beladevorrichtung entworfen werden muss und dass ein Ausrüsten bestehender, unterschiedlicher Werkzeugmaschinen mit einer solchen Beladevorrichtung unmöglich ist.
Werden bei derartigen Beladevorrichtungen an Stelle des Greiferkopfes mit einem Spreizdorn bekannte Spannbacken verwendet, so ergeben sich grundsätzlich keine andern Verhältnisse, weil gleichfalls nicht verhindert werden kann, dass die Spannbacken des Greifers das Werkstück axial unausgerichtet übernehmen. Ausserdem hängt die Beschränkung auf bestimmte Werkstückformen und-grossen nicht nur von den Möglichkeiten des Greifers, sondern vor allem auch von der Art der Werkstückzuführung und dem Zusammenwirken der Werkstückzuführung mit dem Greifer ab. Die Ausbildung des Greifers alleine kann folglich nicht aus diesen Schwierigkeiten herausführen.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beladen von Werkzeugmaschinen der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass damit bestehende, unterschiedliche Werkzeugmaschinen ausgerüstet werden können, dass mit einem möglichst geringen Steueraufwand eine exakte Werkstückspannung in der Werkzeugmaschine sichergestellt ist und dass Werkstücke unterschiedlichster Form und Grösse erfasst werden können, so dass die Beladevorrichtung weitgehend unabhängig von der Werkstückgeometrie arbeitet und auch unterschiedliche Werkstücke unmittelbar hintereinander richtig an die Werkzeugmaschine übergeben kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der in an sich bekannter Weise ein stückweise entleerbares Magazin bildende Träger in einem an die Werkzeugmaschine anschliessbaren, auch den Schwenkarm tragenden Gestell gehalten ist, dass der Greiferkopf, wie an sich ebenfalls bekannt, in Achsrichtung vorstehende, gleichsinnig radial verstellbare Spannbacken besitzt, dass am Greiferkopf ein Richtanschlag zur stirnflächigen Anlage der Werkstücke vorgesehen ist und dass die Vorschubeinrichtung das jeweils vorderste Werkstück vom Träger weg bis zum vollständigen Anliegen am Richtanschlag auf bzw. zwischen die Spannbacken schiebt.
Da zufolge dieser Massnahmen nicht der Greiferkopf gegen das am Träger in Übergabeposition gehaltene Werkstück verschoben werden muss, um es erfassen zu können, ergibt sich zunächst die Möglichkeit, auf den Verschiebeantrieb für den Schwenkarm zu verzichten, wenn die Spannbacken des Spannfutters entsprechend an die Schwenkebene des Greiferkopfes heranreichen. Zumindest kommt man jedoch ohne Schwierigkeiten mit einer Verschiebebewegung zwischen zwei Endlagen aus, so dass der bei den bekannten Beladevorrichtungen notwendige Steueraufwand für den Greifer vermindert werden kann.
Ausserdem, und das erscheint wesentlich zu sein, wird durch das Aufschieben der Werkstücke auf den Greiferkopf durch die Vorschubeinrichtung des Werkstückträgers ein der Istlänge des jeweils ersten Werkstückes genau angepasster Vorschub der auf dem Träger befindlichen Werkstücke erzwungen, weil die Vorschubeinrichtung erst abgeschaltet wird, bis das vorderste Werkstück stirnseitig am Richtanschlag des Greiferkopfes anliegt. Dadurch wird nicht nur stets der jeweils richtige Vorschub auch bei unterschiedlicher Werkstücklänge sichergestellt, sondern auch die richtige Übernahme des Werkstückes durch den Greifer, weil der Greiferkopf das Werkstück erst dann mit Hilfe seiner Spannbacken erfasst, wenn die stirnflächige Anlage des Werkstückes und damit die axiale Ausrichtung gegenüber dem Greiferkopf gegeben ist.
Das Herunterschieben des jeweils vordersten Werkstückes vom Werkstückträger ergibt darüber hinaus noch die Möglichkeit, das Werkstück durch die Spannbacken innen oder aussen erfassen zu können, weil der Greiferkopf eben nicht gegen das am Träger aufliegende Werkstück bewegt werden muss, so dass der Träger auch nicht die Werkstückübergabe und das Fassen des Werkstückes durch den
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Greiferkopf behindern kann. Das Werkstück wird nämlich lediglich auf die radial gegeneinander verstellten Spannbacken aufgeschoben oder zwischen die auseinandergefahrenen Spannbacken eingeschoben, was keinerlei Beschränkung hinsichtlich der Werkstückformen ergibt.
Durch die Lagerung des Trägers und des Schwenkarmes in einem eigenen Gestell ergibt sich eine feste Zuordnung zwischen dem Träger und dem Schwenkarm, so dass bei vorgegebenem Träger die exakte Übernahme des Werkstückes durch den Greiferkopf unabhängig von der Werkstückgrösse und der Art und Form der Werkzeugmaschine erfolgen kann. Es braucht daher lediglich das Gestell so an der Werkzeugmaschine angeschlossen zu werden, dass eine entsprechende Zuordnung des Greiferkopfes zum Spannfutter sichergestellt wird. Die genaue Zentrierung des Werkstückes im Spannfutter der Werkzeugmaschine erfolgt dabei über die Spannbacken des Spannfutters selbst. Eine exakte Ausrichtung des Greiferkopfes gegenüber dem Spannfutter der Werkzeugmaschine ist daher nicht nötig. Das Anschliessen des Gestells an die Werkzeugmaschine ergibt somit keine Schwierigkeiten.
Der ein stückweise entleerbares Magazin bildende Träger bietet einerseits die Voraussetzung dafür, dass die Beladevorrichtung als Baueinheit an verschiedenste Werkzeugmaschinen angeschlossen werden kann, weil keine fortwährende Werkstückzuführung nötig ist, und gewährleistet anderseits eine einfache Vorschubvorrichtung, da der Vorschub nach jeder Werkstückübergabe abgeschaltet, nicht aber wieder in seine Ausgangslage zurückgebracht werden muss. Diese Trägerausbildung gibt auch die Möglichkeit, dass der Träger in an sich bekannter Weise aus einer Stange zum Aufschieben ringförmiger Werkstücke besteht, was die Verwendung aller Werkstücke mit einer durchgehenden Bohrung möglich macht. unabhängig von ihrer sonstigen Gestalt.
Da die Werkstücke von der Stange weg auf den Greiferkopf geschoben werden, können die Werkstücke durch die Spannbacken des Greiferkopfes je nach den Verhältnissen aussen oder innen erfasst werden. Sollen jedoch Werkstücke ohne Durchgangsbohrungen erfasst werden, so kann der Träger rinnenförmig ausgebildet sein.
Ist in weiterer Ausbildung der Erfindung der Träger auf einer im Gestell um eine zur Maschinenhauptachse parallele Achse drehbaren Platte auskragend befestigt, die wenigstens einen weiteren Träger mit gleichem Radialabstand jedoch winkelversetzt trägt und um durch die Trägeranordnung vorgegebene Winkelabstände schrittweise drehverstellbar ist, so kann durch das Beladen von diesen Trägern, die nacheinander zum Einsatz kommen, die Vorratskapazität der Beladevorrichtung vervielfacht und die Stillstandszeiten der Werkzeugmaschine verkürzt werden. Damit die richtige Übergabe der Werkstücke vom Träger auf den Greiferkopf gewährleistet wird, muss natürlich der jeweils neu zum Einsatz kommende Träger in dieselbe Lage des vorhergehenden Trägers gebracht werden, was durch entsprechende Verdrehung und Feststellung der Platte gewährleistet wird.
Die Winkelabstände der Träger sind zu diesem Zweck vorzugsweise gleich gross zu wählen, um gleiche Drehschritt der Platte zu erhalten, obwohl die Forderung nach gleichen Winkelabständen der Träger keine notwendige Bedingung darstellt.
Durch das Verstellen der Platte werden natürlich auch die Träger um ihre Längsachse gedreht, wenn nicht besondere Massnahmen getroffen werden, die ein solches Mitdrehen verhindern. Aus diesem Grund sind Träger in Form von Stangen oder Rohren vorteilhaft, weil sie keine für die Führung der Werkstücke bevorzugte Drehstellung aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Beladevorrichtung gemäss der Erfindung für eine Werkzeugmaschine im Aufriss, die Fig. 2 und 3 dieselbe Vorrichtung im Grundriss und im Kreuzriss, Fig. 4 den Greiferkopf in Vorderansicht, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 und Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Träger mit einer Vorschubeinrichtung.
Die Werkzeugmaschine-l-nach Fig. l ist mit einem Spannfutter --2-- und einem Werkzeugschlitten - ausgestattet. Die Beladevorrichtung --4-- besteht aus einem oder mehreren Trägern für die zu bearbeitenden Werkstücke--5--, welche Träger als Stangen --7-- oder V-förmigen Rinnen --8-- von einer drehbaren Platte --6-- auskragen. Auf die Stangen --7-- werden die zu bearbeitenden Werkstücke --5--, die Durchgangslöcher aufweisen, aufgefädelt. Es ist ferner ein Schwenkarm --9-- vorgesehen, dessen Kopf als Greifer --10-- ausgebildet ist.
Der Schwenkarm --9-- hat die Aufgabe, die Werkstücke von der Stange --7-- zu übernehmen und dem Futter --2-- der Werkzeugmaschine --1-- zuzuführen. Zu diesem Zweck ist der Schwenkarm --9-- um seine Führungsachse --11-- verschwenkbar und in Achsrichtung, die mit jener der Stangen --7-- und der Maschinenhauptachse übereinstimmt, verstellbar.
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Die Platte --6-- mit den Trägern für die Werkstücke ist drehbar und kann mit verschiedenen, auch unterschiedlichen Werkstücken bestückt werden, so dass eine Steuerung in Abstimmung mit jener der
Werkzeugmaschine möglich ist. Wie in Fig. 2 durch den Pfeil --12-- angedeutet, ist eine Einrichtung zum
Vorschieben der Werkstücke --5-- erforderlich, welche in Tätigkeit tritt, sobald ein Werkstück vom
Greiferkopf --10-- übernommen wird. Der Greiferkopf --10-- ist als Detail in den Fig. 4 und 5 dargestellt und besteht aus einem Gehäuse mit radialen Führungen --13--, in welchen die eigentlichen Spannbacken - -14-- verschiebbar sind.
Unterhalb der Führungen --13-- liegt eine drehbare Scheibe-15-, welche mit kulissenartigen, spiralförmig verlaufenden Ausnehmungen --16-- versehen ist. An den Spannbacken --14-- sind Mitnehmeransätze --17-- angeordnet, die in die Ausnehmungen --16-- eingreifen. Wird die Scheibe - gedreht (Pfeil 18), dann wandern die Spannbacken in den Führungen radial nach aussen. Der
Antrieb ist in den Zeichnungen durch den Zylinder --19-- dargestellt.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Die Werkstücke --5-- werden auf die Stangen --7--, die ein stückweise entleerbares Magazin bilden, aufgefädelt. Der Schwenkarm --9-- fährt an eine der Stangen - heran, wobei die Spannbacken --14-- in ihren Führungen --13-- noch im Zentrum des Greiferkopfes --10-- liegen und mit der Stange --7-- fluchten. Die Vorschubeinrichtung tritt in Richtung des Pfeiles --12-- in Tätigkeit und schiebt ein Werkstück --5-- von der Stange --7-- auf die Spannbacken-14-, bis das Werkstück an den Greiferkopf anstösst und dadurch axial ausgerichtet wird.
Die Spannbacken - legen sich sodann durch Aktivierung des Antriebes gemäss dem Pfeil --18-- von innen her an die
Bohrung im Werkstück --5-- an. Der Schwenkarm --9-- bewegt sich dann pendelartig in Richtung
Werkzeugmaschine-l-und fährt, sobald der Greiferkopf --10-- in der Maschinenhauptachse liegt, gegen das Futter --2--, welches das Werkstück --5-- ergreift. Die Backen-14-- treten zurück und geben das Werkstück --5-- frei, worauf der Schwenkarm in die Ausgangsstellung zurückschwenkt. Das Entladen der fertig bearbeiteten Werkstücke erfolgt sinngemäss.
Bei Werkstücken ohne Loch tritt die Rinne --8-- in Aktion, die selbstverständlich bei Drehung der
Platte --6-- entsprechend geführt sein muss, damit die Werkstücke --5-- nicht herausfallen. Lochlose Teile können nur über ihre Aussenkontur vom Greiferkopf erfasst werden, dessen Greiferbewegung dann in den
Führungen --13-- gemäss Fig.4 von aussen nach innen erfolgt. Es sei noch bemerkt, dass die Schwenkarm- länge pneumatisch veränderbar sein kann, falls die Stangenachse und die Maschinenhauptachse nicht auf einem bei starrem Schwenkarm gemeinsamen Kreisbogen liegen.
Schliesslich wird bemerkt, dass die in den Zeichnungen gewählte Übergangsposition zwischen Stange --7-- und Spannbacken --14-- einen grossen Förderweg bedingen würde, welcher in der Praxis unzweckmässig wäre. Der Grund für diese Darstellung liegt in der besseren Übersichtlichkeit.
Fig. 6 zeigt eine prinzipielle Möglichkeit für den Aufbau einer Vorschubeinrichtung längs einer
Trägerstange. Die hohle Stange --20-- weist einen Schlitz --21-- auf, durch welchen eine Nase --22-- eines Steuergestänges-23-- hindurchtritt und die Werkstücke vorschiebt. Die Betätigung des
Steuergestänges kann durch einen Druckmittelzylinder --24-- erfolgen.
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The invention relates to a device for loading machine tools, in particular lathes, with a carrier that accepts several workpieces and guides them in a row parallel to the main axis of the machine, to which a feed device for the workpieces is assigned, and with a swivel arm having a gripper head, the can be pivoted back and forth about an axis parallel to the main machine axis between the removal end of the carrier, which is at the front with respect to the workpiece feed direction, and a chuck of the machine tool.
In order not to have to load machine tools by hand, a wide variety of devices have become known with the aid of which the workpieces can be removed from a workpiece magazine and fed to a workpiece holder of the machine tool. For this purpose, it is known, for example (US Pat. No. 3,104, 504) to thread the piston rings to be ground onto a tube adapted to the inner diameter of the piston rings and to thread the piston rings, which are threaded onto one another at the ends, against a guide recess at the removal end of the tube provided plate so that the first piston ring in the feed direction is pressed away from the tube into the guide recess.
With the aid of a knife gate valve that can be moved transversely to the pipe axis, the piston ring can then be pushed away in the guide recess and conveyed into a corresponding workpiece holder of the grinding machine, the remaining piston rings being held pressed against the knife gate valve. When the knife gate valve is withdrawn into its starting position, the next piston ring slides from the knife gate valve into the guide recess and can be transferred back into the workpiece holder of the grinding machine when the knife gate valve moves forward again.
The main disadvantage of this construction is that the guide recess, the support tube for the workpieces and the workpiece holder, which serves as a magazine that can be emptied in pieces, must be adapted very precisely to the shape of the workpiece in order to ensure safe and accurate loading of the machine tool. An optional use of this known loading device for very different workpiece sizes and shapes is therefore excluded. In addition, because of the constantly acting loading spring which brings about the workpiece feed on the pipe, there must always be a support for the workpieces preventing the workpieces from being pushed off the pipe, so that the removal end of the pipe is not freely accessible.
This known loading device must therefore also form a unit with the machine tool and is not suitable for being connected to different, different machine tools without special structural changes.
So that lathes equipped with a chuck can also be loaded, swivel arms with a gripper head have already been provided (US-PS No. 3, 455, 190), which over the swivel arm around an axis parallel to the main machine axis between the chuck of the machine tool and a workpiece removal point -and is pivotable and can be pushed back and forth along its pivot axis. The gripper head is designed in the manner of an expanding mandrel, so that the gripper head can engage in the tubular workpiece held in a corresponding transition position.
By spreading the mandrel, the workpiece can be grasped by the gripper head, pulled away from the removal point in the direction of the main machine axis and pivoted against the axis of the chuck, so that to transfer the workpiece into the chuck, the swivel arm only moves back in the direction of the main machine axis against the opened chuck must be, the workpiece is pushed between the open jaws of the chuck with the help of an ejector ring provided on the gripper head and encompassing the expanding mandrel, where it hits against an adjustable stop between the clamping jaws, which is intended to ensure the correct insertion length.
So that the tubular workpieces can be fed in a row one behind the other into the correct transfer position of the removal point, a type of buffer is provided which consists of a cross-sectionally V-shaped carrier and forms a guide for the workpieces parallel to the main machine axis. At the feed end of this carrier, a pneumatic cylinder with a constant conveying stroke is provided which, with each new workpiece placed on the carrier during the idle stroke, advances the workpieces already on the carrier by the length of the new workpiece against the removal end of the carrier, the first in the feed direction Workpiece is pushed into the transfer position in which it is gripped by the gripper and fed to the chuck of the machine tool in the manner described.
Since the pneumatic cylinder forming the feed device has a constant conveying stroke, the feed of the first workpiece in each case depends on the length of the last workpiece in each case, so that only a small length tolerance of the
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Work pieces is permitted. In addition, not all workpieces can be fed to the gripper by the feed device because after the last workpiece has been deposited on the channel-shaped carrier, the feed is inevitably interrupted for all workpieces still on the carrier.
In addition, the swivel arm with the gripper head must perform not only a swivel movement but also a displacement movement in the direction of the machine axis, which requires three end points for the displacement movement, namely one end position when taking over the workpieces, a second end position for removing the workpiece from Carrier and the third end position, which must ensure that the workpiece is transferred to the chuck. These three end positions result in an unpleasant control effort, especially when the swivel arm is to be adjusted in the direction of the main machine axis by means of a pressure cylinder.
The most important disadvantage, however, is the restriction of the range of application of this known loading device to certain workpiece shapes and sizes, to which there is the fact that the machine tool must again be designed together with the loading device and that it is impossible to equip existing, different machine tools with such a loading device is.
If known clamping jaws are used in such loading devices instead of the gripper head with an expanding mandrel, there are basically no other conditions, because likewise it cannot be prevented that the clamping jaws of the gripper take over the workpiece in an axially misaligned manner. In addition, the restriction to certain workpiece shapes and sizes depends not only on the possibilities of the gripper, but also, above all, on the type of workpiece feed and the interaction of the workpiece feed with the gripper. The design of the gripper alone can consequently not lead out of these difficulties.
The invention is therefore based on the object of improving a device for loading machine tools of the type described above so that existing, different machine tools can be equipped with it, that an exact workpiece clamping is ensured in the machine tool with the lowest possible control effort and that workpieces of the most varied Shape and size can be recorded, so that the loading device works largely independently of the workpiece geometry and can also correctly transfer different workpieces to the machine tool in direct succession.
The invention solves the problem in that the carrier, which in a known manner forms a magazine that can be emptied in pieces, is held in a frame that can be connected to the machine tool and also supports the swivel arm, that the gripper head, as is also known per se, protrudes in the axial direction, radially adjustable clamping jaws in the same direction, that a straightening stop is provided on the gripper head for the face-to-face contact of the workpieces and that the feed device pushes the foremost workpiece away from the carrier until it rests completely on the straightening stop on or between the clamping jaws.
Since, as a result of these measures, the gripper head does not have to be moved against the workpiece held in the transfer position on the carrier in order to be able to grasp it, there is initially the option of dispensing with the displacement drive for the swivel arm when the jaws of the chuck are appropriately aligned with the swivel plane of the Reach the gripper head. At least one gets along without difficulties with a displacement movement between two end positions, so that the control effort required for the gripper in the known loading devices can be reduced.
In addition, and this appears to be essential, pushing the workpieces onto the gripper head by the feed device of the workpiece carrier forces a feed of the workpieces located on the carrier exactly matched to the actual length of the respective first workpiece, because the feed device is only switched off until the The foremost workpiece rests on the face of the alignment stop of the gripper head. This not only ensures the correct feed, even with different workpiece lengths, but also the correct transfer of the workpiece by the gripper, because the gripper head only grips the workpiece with the help of its clamping jaws when the face of the workpiece and thus the axial alignment is given compared to the gripper head.
Pushing down the foremost workpiece from the workpiece carrier also gives the possibility of being able to grasp the workpiece inside or outside using the clamping jaws, because the gripper head does not have to be moved against the workpiece resting on the carrier, so that the carrier does not transfer the workpiece and the gripping of the workpiece by the
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Can obstruct the gripper head. The workpiece is simply pushed onto the clamping jaws, which are adjusted radially with respect to one another, or pushed between the clamping jaws that have moved apart, which does not result in any restriction with regard to the workpiece shapes.
The storage of the carrier and the swivel arm in a separate frame results in a fixed assignment between the carrier and the swivel arm, so that with a given carrier, the exact takeover of the workpiece by the gripper head can take place regardless of the workpiece size and the type and shape of the machine tool . It is therefore only necessary to connect the frame to the machine tool in such a way that a corresponding assignment of the gripper head to the chuck is ensured. The exact centering of the workpiece in the chuck of the machine tool takes place via the clamping jaws of the chuck itself. An exact alignment of the gripper head with respect to the chuck of the machine tool is therefore not necessary. There are therefore no difficulties in connecting the frame to the machine tool.
The carrier, which forms a magazine that can be emptied in pieces, offers the prerequisite for the loading device to be connected as a structural unit to a wide variety of machine tools, because no continuous workpiece feed is necessary, and on the other hand ensures a simple feed device, since the feed is switched off after each workpiece transfer, but not again must be returned to its original position. This carrier design also makes it possible for the carrier to consist, in a manner known per se, of a rod for pushing on annular workpieces, which makes it possible to use all workpieces with a through hole. regardless of their other shape.
Since the workpieces are pushed away from the bar onto the gripper head, the workpieces can be gripped inside or outside by the clamping jaws of the gripper head, depending on the circumstances. However, if workpieces are to be gripped without through-holes, the carrier can be designed in the shape of a channel.
If, in a further embodiment of the invention, the carrier is fastened in a cantilevered manner on a plate rotatable in the frame about an axis parallel to the main axis of the machine, which carries at least one further carrier with the same radial distance but offset at an angle and is gradually rotatable by the angular distances specified by the carrier arrangement, then loading from these carriers, which are used one after the other, the storage capacity of the loading device is multiplied and the downtimes of the machine tool are shortened. To ensure the correct transfer of the workpieces from the carrier to the gripper head, the new carrier that is used in each case must of course be brought into the same position as the previous carrier, which is ensured by corresponding rotation and locking of the plate.
For this purpose, the angular distances between the supports should preferably be selected to be the same size in order to obtain the same rotational increment of the plate, although the requirement for the same angular distances between the supports is not a necessary condition.
By adjusting the plate, of course, the carriers are also rotated about their longitudinal axis, unless special measures are taken to prevent such rotation. For this reason, supports in the form of rods or tubes are advantageous because they do not have a preferred rotational position for guiding the workpieces.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings. 1 shows a loading device according to the invention for a machine tool in elevation, FIGS. 2 and 3 the same device in plan and in cross view, FIG. 4 shows the gripper head in front view, FIG. 5 shows a section along line VV in FIG 4 and 6 show a longitudinal section through a carrier with a feed device.
The machine tool-1-according to Fig. 1 is equipped with a chuck - 2 - and a tool slide. The loading device --4-- consists of one or more carriers for the workpieces to be processed - 5--, which carriers are rods --7-- or V-shaped channels --8-- from a rotatable plate --6 - protrude. The workpieces to be machined --5--, which have through holes, are threaded onto the bars --7--. A swivel arm --9-- is also provided, the head of which is designed as a gripper --10--.
The swivel arm --9-- has the task of taking the workpieces from the bar --7-- and feeding them to the chuck --2-- of the machine tool --1--. For this purpose, the swivel arm --9-- can be swiveled about its guide axis --11-- and can be adjusted in the axial direction that corresponds to that of the rods --7-- and the main axis of the machine.
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The plate --6-- with the carriers for the workpieces can be rotated and can be equipped with various, even different, workpieces, so that a control in coordination with that of the
Machine tool is possible. As indicated in Fig. 2 by the arrow --12--, a device for
Advance of the workpieces --5-- required, which comes into operation as soon as a workpiece is
Gripper head --10-- is accepted. The gripper head --10-- is shown as a detail in Figs. 4 and 5 and consists of a housing with radial guides --13-- in which the actual clamping jaws - -14-- can be moved.
Below the guides --13-- is a rotatable disc -15-, which is provided with link-like, spiral-shaped recesses --16--. On the clamping jaws --14-- there are driver lugs --17-- which engage in the recesses --16--. If the disk is rotated (arrow 18), the clamping jaws move radially outwards in the guides. Of the
The drive is represented in the drawings by the cylinder --19--.
The device works as follows: The workpieces --5-- are threaded onto the rods --7--, which form a magazine that can be emptied piece by piece. The swivel arm --9-- moves up to one of the rods - with the clamping jaws --14-- in their guides --13-- still in the center of the gripper head --10-- and with the rod --7- - swear. The feed device comes into action in the direction of the arrow --12-- and pushes a workpiece --5-- from the rod --7-- onto the clamping jaws-14- until the workpiece hits the gripper head and is thereby axially aligned .
The clamping jaws - then, by activating the drive according to the arrow --18 - lie against the inside of the
Hole in the workpiece --5--. The swivel arm --9 - then moves like a pendulum in the direction of
Machine tool 1 and moves, as soon as the gripper head --10-- is in the main machine axis, against the chuck --2--, which grips the workpiece --5--. The jaws -14-- step back and release the workpiece --5--, whereupon the swivel arm swings back into the starting position. The finished workpieces are unloaded in the same way.
In the case of workpieces without a hole, the channel --8-- comes into action, which of course occurs when the
Plate --6-- must be guided accordingly so that the workpieces --5-- do not fall out. Parts without holes can only be detected by the gripper head via their outer contour, the gripper movement of which is then transferred to the
Guides --13-- are carried out from the outside to the inside as shown in Fig. 4. It should also be noted that the length of the swivel arm can be changed pneumatically if the rod axis and the main axis of the machine do not lie on a common circular arc when the swivel arm is rigid.
Finally, it is noted that the transition position selected in the drawings between rod --7-- and clamping jaws --14-- would require a long conveying path, which would be inexpedient in practice. The reason for this representation is the better clarity.
Fig. 6 shows a basic possibility for the construction of a feed device along a
Support rod. The hollow rod --20-- has a slot --21-- through which a nose --22-- of a control linkage 23-- passes and advances the workpieces. The operation of the
Control linkage can be done by a pressure cylinder --24--.
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