Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkstück-Umkehreinrichtung. Bei gewissen Bearbeitungsautomaten und Messgeräten ist es erforderlich, dass ein mit seiner Vorderseite nach oben gerichtetes, auf einer Haltevorrichtung liegendes Werkstück gekehrt und danach wieder auf die Haltevorrichtung gelegt wird, so, dass seine Rückseite nach oben gerichtet ist. Dabei sollen Positionierungsstifte der Haltevorrichtung in Positionierungslöcher des Werkstückes eingreifen, die seine richtige Lage gewährleisten. Bisher wurden dazu immer dieselben Positionierungsstifte verwendet, so dass das Werkstück auch in falscher Lage aufgesetzt werden konnte.
Dies bedingt zudem, dass nur wenige, symmetrisch angeordnete Positionsbohrungen im Werkstück angebracht werden konnten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstück-Umkehreinrichtung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
Dies lässt sich erreichen mit einer Einrichtung, die sich erfindungsgemäss auszeichnet durch eine Transportvorrichtung, die nacheinander ein Werkstück auf eine Haltevorrichtung aufsetzt, das Werkstück von der Haltevorrichtung abhebt, umkehrt und wieder auf die Haltevorrichtung aufsetzt, welch letztgenannte mit zwei Sätzen von Positionierungsstiften ausgerüstet ist, die wechselweise aus der Haltevorrichtung vorschiebbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt:
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Werkstück-Umkehreinrichtung, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 die Werkstück-Haltevorrichtung, in grösserem Massstab, im Schnitt;
Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 in Ansicht von oben;
Fig. 4 einen Getriebeteil im Schnitt;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 1;
Fig. 6 eine Ansicht des Lagerblocks für den Greiferarm von oben;
Fig. 7 eine Ansicht der Spannbacken und
Fig. 8 einen Teil des Mechanismus, der den Greiferarm dreht.
Die Werkstück-Haltevorrichtung 1 ist auf dem Maschinenrahmen 2 befestigt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Er trägt eine Halteplatte 3 mit zwei Sätzen von Positionierungsstiften 4, 4', 4" und 4a, 4a', 4a". Diese Stifte können mittels des Hebels 5, der seitlich aus der Vorrichtung herausragt, wech selweise in ihre Arbeitslage gehoben oder in eine Ruhelage zurückgezogen werden. Die Fig. 2 und 3 zeigen Details der Haltevorrichtung. Die Stifte 4, 4',.. und 4a, 4a' sind in vertikalen Bohrungen der Platte 3 geführt, die selbst mittels Schrauben auf dem Sockel 1 der Haltevorrichtung befestigt ist. Schraubenfedern drücken die Stifte nach unten. Unterhalb der Haltplatte 3 ist eine Antriebsplatte 6 drehbar im Sockel gelagert. Die obere Seite der Antriebsplatte ist mit Nocken 6a versehen, und die unteren Enden der Stifte 4, 4' . . . 4a, 4a'.
. . liegen auf der Antriebsplatte auf. An der Antriebsplatte 6 ist der Hebel 5 angebracht.
In der in Fig. 3 durch ausgezogene Linien dargestellten Lage des Hebels 5 ragen die Positionierungsstifte 4, 4', 4" aus der Halteplatte 3 heraus. In der durch unterbrochene Linien dargestellten Lage des Hebels dagegen sind diese Stifte versenkt und ragen die Stifte 4a, 4a' und 4a" aus der Oberfläche der Platte heraus. In einer Zwischenstellung des Hebels 5 sind sämtliche Stifte versenkt.
In der Halteplatte 3 sind zwei Aussparungen 3a angebracht, die der Zentrierung und Positionierung eines Greiferarms dienen, wenn dieser zur Halteplatte hin bewegt wird. Auf dem Hebel 5 ist ein Stift 7 einstellbar befestigt.
In Fig. 1 ist eine Nockenwelle 8 dargestellt, die von einer Schneckenwelle 9 über ein Schneckenrad getrieben wird.
Die Nockenwelle 8 ist mit einigen Nockenscheiben versehen, die die Werkstück-Umkehreinrichtung auf noch zu beschreibende Weise betätigen. Nockenscheibe 11 betätigt eine Zahnstange 10, die mit einem Ritzel kämmt (siehe Fig. 4). Eine Feder übt eine Rückstellkraft aus. Ritzel 12 ist mit einer vertikal angeordneten Welle 13 verbunden, an deren oberen Ende ein Hebel 14 befestigt ist, der mit dem Stift 7 inEingriff steht.
Ein Stössel 15 wird von einem Kipphebel 18 auf und abwärts bewegt. Kipphebel 18 ist um den Zapfen 16 schwenkbar und wird von der Kurvenscheibe 17 betätigt. Eine um den Stössel 15 geschlungene Schraubenfeder drückt den Stössel nach unten auf den Kipphebel. Am oberen Ende des Stössels ist eine Konsole 19 befestigt, die mit einem Führungszapfen 20 versehen ist (Fig. 5), der verhindert, dass sich die Konsole um den Stössel dreht. Die Konsole kann nur eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ausführen. Stellschrauben 21 bilden einen Anschlag, die die Abwärtsbewegung begrenzen.
Auf der Konsole 19 ist ein Lagerblock 25 mittels einer Keil-Nutverbindung verschiebbar angeordnet. Stellschrauben 23 bestimmen seine Lage und Schrauben 24 fixieren ihn in der gewählten Lage. Eine mit einer Aussenverzahnung 26a versehene Hülse 26 ist drehbar im Block 25 gelagert. Ein Anschlagstift 28 begrenzt den Verdrehungswinkel der Hülse; die mit der Hülse verbundene Scheibe 27 ist dazu mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen. Ein Greiferarm 30 ist mittels der Keilverbindung 29 drehfest, aber axial verschiebbar in der Hülse 26 gelagert.
Am rückwärtigen Ende ist der Greiferarm 30 mit einem Endblock 33 verbunden, der entlang einer Führungsstange 32 gleiten kann (siehe Fig. 6). Ein im Endblock 33 angebrachte Stellschraube 31 begrenzt den Hub des entlang der Stange 32 gleitenden Endblocks.
Am vorderen Ende ist der Greiferarm 30 mit einer Greifvorrichtung B zum Greifen eines Werkstückes A versehen. Die Greifvorrichtung umfasst ein Spannbackenpaar 35, das um Zapfen 34 schwenkbar ist. Die Backen sind mittels Laschen 36 mit dem Dorn 37 verbunden. Am rückwärtigen Ende ist eine Mutter 38 auf den Dorn aufgeschraubt und eine Feder drückt den Dorn nach rückwärts. Die Lagerzapfen 34 stehen mit ihren Enden 34a beidseits der Greifvorrichtung vor (Fig. 6). Beim Betrieb der Umkehrvorrichtung greifen diese Enden 34a in V-Nuten 3a der Halteplatte 3 ein. Die eigentlichen Backen 39 (Fig. 7) sind auswechselbar, damit sie der Form des Werkstücks angepasst werden können.
Der Greiferarm 30 wird von der Rolle 41 eines Kipphebels 40 betätigt. Rolle 41 greift dazu in eine Nut des Endblocks 33 ein. Kipphebel 40 iist um Zapfen 42 schwenkbar; die Nockenscheibe 44 betätigt den Hebel entgegen der Kraft der Feder 43.
Die Greifvorrichtung B wird von einem Kipphebel 45, der bei 47 schwenkbar gelagert ist, betätigt. Der Hebel wird von der Nockenscheibe 49 betätigt und Feder 48 drückt ihn an die Nockenscheibe. Eine Stellschraube 46 am oberen Ende des Kipphebels 45 stösst bei Betätigung des Hebels an die Mutter 38.
Im Lagerblock 25 ist eine Zahnstange 50 gleitend geführt. Sie wird von der Halteplatte 51 gehalten und ihre Zähne greifen in die Verzahnung 26a der Hülse 26 ein (Fig. 5 und 6). Die Zahnstange wird von einer Stange 53 betätigt.
Die Verbindung zwischen der Zahnstange 50 und der Antriebsstange 53 wird mittels einer Feder 52 bewerkstelligt.
Die Antriebsstange wird von einem Kipphebel 54 betätigt (Fig. 8). Kipphebel 54 ist um den Zapfen 56 schwenkbar, wird von der Nockenscheibe 58 betätigt und steht mittels einer Rolle 55 mit der Antriebsstange 53 in Verbindung. Eine Feder 57 drückt die Laufrolle des Kipphebels 54 an die Nockenscheibe 58.
Ausgehend von der Situation, dass das Werkstück A von den Positionierungsstiften 4, 4', 4" auf der Halteplatte ge halten wird, lässt sich die Wirkungsweise der Umkehreinrichtung wie folgt beschreiben:
Zuerst wird der Greiferarm 30 durch Betätigung des Stössels 15 angehoben, wobei Kipphebel 40 die Greifvorrichtung B in die in Fig. 1 dargestellte Lage zurückgezogen hat. Danach wird der Greiferarm nach links (in Fig. 1) bewegt, wobei aber der Arm um 900 gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Lage gedreht ist. Dabei findet die Scheibe 27 ihren Anschlag am Stift 28.
Sowie die Greifvorrichtung B sich über dem Werkstück befindet, greifen die verlängerten Zapfen 34a in die Vförmigen Nuten 3a der Halteplatte 3 ein. Dabei wird auch die Vorwärtsbewegung des Greiferarms 30 gestoppt, weil die Anschlagschraube 31 an den Lagerblock 25 anstösst. Nun schwingt Kipphebel 45 nach links unter der Wirkung der Nockenscheibe 49, Stellschraube 46 stösst an die Mutter 38 an und die Backen 35 öffnen sich. Jetzt wird Stössel 15 bis zum Anschlag gesenkt und danach Kipphebel 45 von der Mutter 38 wegbewegt. Dadurch schliessen sich die Backen 35 unter der Wirkung der Feder, die im Greiferarm untergebracht ist, und fassen das Werkstück A.
Jetzt wird die Zahnstange 10 durch die Nockenscheibe
11 betätigt, dadurch dreht sich die senkrechte Welle 13 und mit ihr der Hebel 14 soweit, dass dadurch die Positionierungs stifte 4, 4', 4" bis unter die Oberfläche der Halteplatte 3 gesenkt werden. Kurvenscheibe 17 betätigt nun den Kipphebel
18, der den Stössel 15 ein wenig anhebt, während der Kipphebel 40 den Greiferarm 30 von der Halteplatte 3 wegbewegt. Anschliessend betätigt die Nockenscheibe 58 mittels Kipphebel 54 die Stange 53 und damit die Zahnstange 50, die den Greiferarm 30 gemeinsam mit der Hülse 26 dreht und das Werkstück wendet. Die genaue Position wird durch den Anschlag der Scheibe 27 am Stift 28 bestimmt.
Ist das Werkstück gewendet, wird der Greiferarm 30 wieder vorgeschoben, bis die Zapfenverlängerungen 34a in die V-Nuten 3a der Halteplatte 3 eingreifen. Nun wird der Stös sel 15 wieder gesenkt und der Hebel 5 wie beschrieben weiter geschwenkt, bis die Positionierungsstifte 4a, 4a', 4a" aus der Halteplatte 3 herausragen. Nachdem das Werkstück richtig positioniert ist, werden durch die Wirkung des Kipphebels 45 die Backen 35 geöffnet, der Greiferarm 30 gehoben und in seine Ausgangslage zurückgezogen.
Die beschriebene Einrichtung kann auch dazu verwendet werden, um nach Beendigung der Bearbeitung der Vorderund Rückseite des Werkstückes, dasselbe abzuliefern.
Die beiden voneinander getrennten Sätze von Positionie rungsstiften verringern die Gefahr einer falschen Montage des Werkstücks. Wird die Positionierungsscheibe 27 und die damit in Wirkverbindung stehenden Teile anders ausge legt, kann das Werkstück statt um 1800 gewendet um nur 900 gedreht werden. Die gesamte Einrichtung bildet eine Einheit und mehrere solcher Einheiten können in eine Transfermaschine oder in eine Transferstrasse eingebaut werden.
The invention relates to a workpiece reversing device. With certain automatic processing machines and measuring devices, it is necessary that a workpiece lying on a holding device, with its front side facing up, is swept and then placed back on the holding device so that its rear side is facing up. Positioning pins of the holding device should engage in positioning holes of the workpiece, which ensure its correct position. So far, the same positioning pins have always been used, so that the workpiece could also be placed in the wrong position.
This also means that only a few, symmetrically arranged position holes could be made in the workpiece.
The object of the invention is to create a workpiece reversing device which avoids these disadvantages.
This can be achieved with a device which, according to the invention, is characterized by a transport device which successively places a workpiece on a holding device, lifts the workpiece from the holding device, reverses it and puts it back on the holding device, the latter being equipped with two sets of positioning pins, which can be advanced alternately from the holding device.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention:
Fig. 1 shows a side view of a workpiece reversing device, partly in section;
2 shows the workpiece holding device, on a larger scale, in section;
3 shows the device according to FIG. 2 in a view from above;
4 shows a transmission part in section;
Fig. 5 is a section along the line V-V in Fig. 1;
6 shows a view of the bearing block for the gripper arm from above;
Fig. 7 is a view of the jaws and
Fig. 8 shows part of the mechanism that rotates the gripper arm.
The workpiece holding device 1 is attached to the machine frame 2, as can be seen from FIG. 1. It carries a holding plate 3 with two sets of positioning pins 4, 4 ', 4 "and 4a, 4a', 4a". These pins can by means of the lever 5, which protrudes laterally from the device, alternately lifted into their working position or retracted into a rest position. FIGS. 2 and 3 show details of the holding device. The pins 4, 4 ', .. and 4a, 4a' are guided in vertical bores in the plate 3, which is itself fastened by means of screws on the base 1 of the holding device. Coil springs push the pins down. A drive plate 6 is rotatably mounted in the base below the holding plate 3. The upper side of the drive plate is provided with cams 6a, and the lower ends of the pins 4, 4 '. . . 4a, 4a '.
. . lie on the drive plate. The lever 5 is attached to the drive plate 6.
In the position of the lever 5 shown by solid lines in FIG. 3, the positioning pins 4, 4 ', 4 ″ protrude from the holding plate 3. In the position of the lever shown by broken lines, however, these pins are sunk and the pins 4a, 4a 'and 4a "out of the surface of the plate. In an intermediate position of the lever 5, all pins are countersunk.
Two recesses 3a are made in the holding plate 3, which are used to center and position a gripper arm when it is moved towards the holding plate. A pin 7 is adjustably attached to the lever 5.
In Fig. 1, a camshaft 8 is shown, which is driven by a worm shaft 9 via a worm wheel.
The camshaft 8 is provided with some cam disks which operate the workpiece reversing device in a manner to be described. The cam disk 11 actuates a rack 10 which meshes with a pinion (see FIG. 4). A spring exerts a restoring force. Pinion 12 is connected to a vertically arranged shaft 13, at the upper end of which a lever 14 is fixed, which is in engagement with the pin 7.
A tappet 15 is moved up and down by a rocker arm 18. The rocker arm 18 can be pivoted about the pin 16 and is actuated by the cam disk 17. A helical spring wound around the tappet 15 presses the tappet down onto the rocker arm. At the upper end of the ram, a bracket 19 is attached which is provided with a guide pin 20 (FIG. 5), which prevents the bracket from rotating around the ram. The console can only move vertically up and down. Adjusting screws 21 form a stop which limit the downward movement.
A bearing block 25 is arranged displaceably on the console 19 by means of a wedge-groove connection. Adjusting screws 23 determine its position and screws 24 fix it in the selected position. A sleeve 26 provided with external teeth 26a is rotatably mounted in block 25. A stop pin 28 limits the angle of rotation of the sleeve; the disk 27 connected to the sleeve is provided with a corresponding recess for this purpose. A gripper arm 30 is rotatably but axially displaceably mounted in the sleeve 26 by means of the wedge connection 29.
At the rear end of the gripper arm 30 is connected to an end block 33 which can slide along a guide rod 32 (see FIG. 6). A set screw 31 mounted in end block 33 limits the stroke of the end block sliding along rod 32.
At the front end of the gripper arm 30 is provided with a gripping device B for gripping a workpiece A. The gripping device comprises a pair of clamping jaws 35, which can be pivoted about pin 34. The jaws are connected to the mandrel 37 by means of tabs 36. At the rear end, a nut 38 is screwed onto the mandrel and a spring pushes the mandrel backwards. The ends 34a of the journals 34 protrude on both sides of the gripping device (FIG. 6). When the reversing device is in operation, these ends 34a engage in V-grooves 3a of the holding plate 3. The actual jaws 39 (FIG. 7) can be exchanged so that they can be adapted to the shape of the workpiece.
The gripper arm 30 is actuated by the roller 41 of a rocker arm 40. For this purpose, roller 41 engages in a groove in end block 33. Rocker arm 40 is pivotable about pin 42; the cam disk 44 actuates the lever against the force of the spring 43.
The gripping device B is actuated by a rocker arm 45 which is pivotably mounted at 47. The lever is operated by the cam disk 49 and spring 48 presses it against the cam disk. An adjusting screw 46 at the upper end of the rocker arm 45 hits the nut 38 when the lever is actuated.
A rack 50 is slidably guided in the bearing block 25. It is held by the holding plate 51 and its teeth engage in the teeth 26a of the sleeve 26 (FIGS. 5 and 6). The rack is actuated by a rod 53.
The connection between the rack 50 and the drive rod 53 is brought about by means of a spring 52.
The drive rod is operated by a rocker arm 54 (Fig. 8). The rocker arm 54 can be pivoted about the pin 56, is actuated by the cam disk 58 and is connected to the drive rod 53 by means of a roller 55. A spring 57 presses the roller of the rocker arm 54 against the cam disk 58.
Based on the situation that the workpiece A is held by the positioning pins 4, 4 ', 4 "on the holding plate, the mode of operation of the reversing device can be described as follows:
First, the gripper arm 30 is raised by actuating the plunger 15, the rocker arm 40 having pulled the gripping device B back into the position shown in FIG. The gripper arm is then moved to the left (in FIG. 1), but the arm is rotated by 900 in relation to the position shown in FIG. 1. The disk 27 then finds its stop on the pin 28.
As soon as the gripping device B is located above the workpiece, the elongated pegs 34a engage in the V-shaped grooves 3a of the holding plate 3. The forward movement of the gripper arm 30 is also stopped because the stop screw 31 hits the bearing block 25. The rocker arm 45 now swings to the left under the action of the cam disk 49, the adjusting screw 46 hits the nut 38 and the jaws 35 open. Now the plunger 15 is lowered to the stop and then the rocker arm 45 is moved away from the nut 38. As a result, the jaws 35 close under the action of the spring, which is housed in the gripper arm, and grasp the workpiece A.
Now the rack 10 is through the cam disc
11 is actuated, as a result of which the vertical shaft 13 and with it the lever 14 rotates so far that the positioning pins 4, 4 ', 4 "are lowered to below the surface of the holding plate 3. The cam 17 now actuates the rocker arm
18, which lifts the plunger 15 a little while the rocker arm 40 moves the gripper arm 30 away from the holding plate 3. The cam disk 58 then actuates the rod 53 and thus the toothed rack 50 by means of the rocker arm 54, which rotates the gripper arm 30 together with the sleeve 26 and turns the workpiece. The exact position is determined by the stop of the disk 27 on the pin 28.
Once the workpiece has been turned, the gripper arm 30 is pushed forward again until the pin extensions 34a engage in the V-grooves 3a of the holding plate 3. Now the plunger 15 is lowered again and the lever 5 is pivoted further as described until the positioning pins 4a, 4a ', 4a ″ protrude from the holding plate 3. After the workpiece has been correctly positioned, the jaws 35 are opened by the action of the rocker arm 45 opened, the gripper arm 30 raised and withdrawn into its starting position.
The device described can also be used to deliver the same after the machining of the front and back of the workpiece.
The two separate sets of positioning pins reduce the risk of incorrect assembly of the workpiece. If the positioning disk 27 and the parts that are operatively connected to it are laid out differently, the workpiece can be rotated by 900 instead of 1800. The entire facility forms a unit and several such units can be installed in a transfer machine or in a transfer line.