DD235044A1 - Vorrichtung zum fuehlen der ordnungsgemaessen einspannlage eines werkstueckes in ein kraftbetaetigtes spannfutter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fuehlen der ordnungsgemaessen Einspannlage eines Werkstueckes in ein kraftbetaetigtes Spannfutter, die vorzugsweise an NC-Drehmaschinen eingesetzt werden und mittels Roboter automatisch bestueckt werden. Ziel der Erfindung ist es, dass eine derartige Kontrolleinrichtung eingebaut werden kann. Dabei stellt sich die Aufgabe keine zusaetzliche Hilfsenergie an das Spannfutter zu bringen. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass parallel zur Drehachse im Grundkoerper eines Spannfutters 1-n Tastbolzen in einer entsprechenden Anzahl Anlagenstutzen verschiebbar gelagert sind. Das eine Ende der Tastbolzen steht mit dem Werkstueck in Verbindung und das andere Ende mit 1-n federnd gelagerten Umlenkhebeln. Diese Umlenkhebel wiederum initialisieren 1-n ausserhalb des Spannfutters angeordnete Abstandsmesseinrichtungen. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fühlen der ordnungsgemäßen Einspannlage eines Werkstückes in ein kraftbetätigtes Spannfutter, die vorzugsweise an NC-Drehmaschinen eingesetzt werden und mittels Roboter automatisch bestückt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beim Einsatz von NC-Drehmaschinen die mittels Roboter automatisch bestückt werden, muß gewährleistet sein, daß vor Bearbeitungsbeginn jedes Werkstück den gleichen ordnungsgemäßen Ausgangszustand einnimmt. Zu diesem Zweck sind Einrichtungen bekannt, bei denen sich auf der Drehachse des kraftbetätigten Spannfutters Kontrolleinrichtungen befinden, die sowohl das automatische Spannen der Spannbacken als auch das richtige Positionieren des gesamten Spannfutters überwachen. Dadurch wird gewährleistet, daß das zu bearbeitende Teil ordnungsgemäß vom Bestückungsroboter an die NC-Drehmaschine übergeben werden kann und danach fest eingespannt wird. Zu diesem Zweck sind auf der Drehachse für das Spannfutter Marken befestigt, mit deren Hilfe über Näherungsinitiatoren die gewünschte Kontrolle durchgeführt wird. Von Nachteil bei einer solchen Kontrolleinrichtung ist jedoch, daß keine Kontrolle des vorschriftsmäßigen Anschlages des Werkstückes gegeben ist. Dadurch besteht die Gefahr eines verkanteten Einspannens in das Spannfutter, so daß es bei der Bearbeitung zu starken Maßabweichungen kommt, bzw. das Werkstück nach der Bearbeitung völlig unbrauchbar ist. In der DE-OS 2709847 wird eine Vorrichtung zum Fühlen des ordnungsgemäßen Ausgangszustandes eines Werkzeuges oder dergleichen vor Einleiten eines Bearbeitungsvorganges auf einer Werkzeugmaschine beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt einen pneumatisch arbeitenden Fühler mit einem beweglichen Fühlorgan, welches in einer ausgefahrenen Fühlstellung in Kontakt mit einem für die Arbeitsvorgänge wesentlichen Teii steht. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist ihr verhältnismäßig komplizierter Aufbau, die separate Steuerungsvorrichtung und die Notwendigkeit durch die Verwendung von Druckluft eine zusätzliche Hilfsenergie an die Bearbeitungsmaschine bringen zu müssen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen Kontrollieren des Werkstückanschlages auf ordnungsgemäßem Sitz zu entwickeln, die ohne großen Aufwand nachträglich in ein Spannfutter eingebaut werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Signal zu erzeugen, mit deren Hilfe es möglich ist, den ordnungsgemäßen Sitz eines Werkstückes in einem kraftbestätigten Spannfutter automatisch zu kontrollieren. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß parallel zur Drehachse im Grundkörper eines Spannfutters 1-n Tastbolzen in einer entsprechenden Anzahl Führungskörpern mit ebener Auflagefläche verschiebbar gelagert sind. Das eine Ende der Tastbolzen steht mit dem Werkstück in Verbindung und das andere Ende mit 1-n federnd gelagerten Umlenkhebeln. Diese Umlenkhebel wiederum initialisieren 1-n außerhalb des Spannfutters angeordnete Abstandsmeßeinrichtungen. Anschließend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung kurz in Funktion beschrieben werden. Dabei beschränkt sich die Funktionsbeschreibung auf einen Tastbolzen mit den dazugehörigen anderen Teilen. Der federnd gelagerte Umlenkhebel, der mit dem Tastbolzen in Verbindung steht, wirkt im Ruhezustand in der Art auf den Tastbolzen, daß der Tastbolzen aus dem Führungskörper mit der ebenen Auflagefläche um eine genau definierte Länge herausgedrückt wird. Wird nun in positionierter Lage des Spannfutters ein zu bearbeitendes Werkstück in das Spannfutter eingespannt, wird der Tastbolzen in den Führungskörper hineingedrückt und gleichzeitig mit der Bewegung des Tastbolzens erfolgt die Bewegung des Umlenkhebels, so daß sich die dem Tastbolzen abgewandte Seite des Umlenkhebels in Richtung der Abstandsmeßeinrichtung bewegt.

Wird derTastbolzen nun vom eingespannten Werkstück weit genug in den Führungskörper hineingeschoben, d. h. das Werkstück liegt voll auf der Auflagefläche des Führungskörpers auf und nimmt damit eine ordnungsgemäße Lage ein, wird auch der Umlenkhebel betätigt, wodurch dieser Umlenkhebel über die Abstandsmeßeinrichtung ein elektrisches Signal initialisiert, das den Start der NC-Drehmaschine veranlaßt. Erfolgt kein ordnungsgemäßes Einspannen des Werkstückes, ist die vom Tastbolzen ausgeführte Hubbewegung zu kurz. Damit kann durch den Umlenkhebel die Abstandsmeßeinrichtung nicht initialisiert werden und der Start der NC-Drehmaschine erfolgt nicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anschließend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung mit geradem Umlenkhebel Fig.2 die erfindungsgemäße Anordnung mit angewinkeltem Umlenkhebel.

Parallel zur Drehachse 1 wird in den Grundkörper des Spannfutters 2 ein Führungskörper mit ebener Auflagefläche mit einem in ihm beweglich gelagerten Tastbolzen 4 angeordnet. Bei dem Führungskörper mit ebener Auflagefläche kann es sich, wie in Fig. 1 dargestellt, um einen Anlagestutzen 3 handeln, oder wie Fig. 2 zeigt, um eine einfache parallel zur Drehachse 1 verlaufende Durchgangsbohrung 10. Dabei ist der Abstand von der Drehachse 1 von der Größe des zu bearbeitenden Werkstückes 5 abhängig. Dieser Tastbolzen 4 steht über eine lose Verbindung 6 mit einem federnd gelagerten Umlenkhebel 7 in Verbindung. In Abhängigkeit von dem Spannfutter und den gegebenen Platzverhäitnissen kann dieser Umlenkhebel 7 von gerader (Fig. 1) oder abgewinkelter (Fig. 2) Bauart sein, so daß die Hubbewegung des Tastbolzens 4 an jede beliebige Stelle außerhalb des

Spannfutters übertragen werden kann. Die federnde Lagerung des Umlenkhebels 7 sichert, daß im Ruhezustand, also wenn sich kein Werkstück im Spannfutter 9 befindet, der Tastbolzen 4 um eine genau definierte Länge aus den Anlagestutzen 3 herausgedrückt wird.

Die vom Tastbolzen 4 ausgeführte und vom Umlenkhebel 7 übertragene Hubbewegung wird von einer dem Ende des Umlenkhebels gegenüber angeordneten Abstandsmeßeinrichtung 8 erfaßt. Diese Abstandsmeßeinrichtung 8 ist nicht direkt mit dem Umlenkhebel 7 verbunden. In der Regel handelt es sich bei dieser Abstandsmeßeinrichtung 8 um einen Näherungsinitiator der die Aufgabe hat, bei Erreichen eines voreingestellten Abstandes (Umlenkhebel-Näherungsinitiator) ein elektrisches Signal zu erzeugen.

Wird nun durch die automatische Bestückungseinrichtung ein Werkstück 5 an das sich in positionierter Lage befindliche Spannfutter 2 übergeben, von den Spannbacken 9 erfaßt und eingespannt, wird bei vorschriftsmäßiger Lage des Werkstückes 5 der Tastbolzen 4 vollständig um die genau definierte Länge in den Anlagestutzen 3 hineingedrückt. Diese Bewegung wird durch den Umlenkhebel 7 ebenfalls übertragen, so daß sich am Ende des Umlenkhebels der vorprogrammierte Abstand zum Näherungsinitiator einstellt. Das dadurch erzeugte elektrische Signal veranlaßt dann die Abarbeitung des gewünschten Bearbeitungsprogrammes für das Werkstück.

Wird dagegen das Werkstück 5 schief von den Spannbacken 9 erfaßt, so daß es nicht vollständig auf der Auflagefläche des Anlagestutzens 3 aufliegt, wird ein entsprechend geringerer Hub sowohl vom Tastbolzen 4 als auch vom Umlenkhebel 7 ausgeführt, was zur Folge hat, daß der Näherungsinitiator nicht anspricht. Dadurch wird kein elektrisches Signal erzeugt und der Start des Bearbeitungsprogramms erfolgt nicht. Erst nach der Korrektur der fehlerhaften Lage des Werkstückes 5 erfolgt der Start des Bearbeitungsprogramms.

In Abhängigkeit von der Form des Werkstückes 5 bzw. von der Bauart des Spannfutters 2 können auch mehrere Anlagestutzen 3 mit den dazugehörigen Tastbolzen 4, Umlenkhebeln 7 und Näherungsinitiatoren 8 in einem Spannfutter angeordnet sein. Dabei haben sich als Optimum zwei bis drei derartige Einrichtungen erwiesen. Ein Start des Bearbeitungsprogramms erfolgt bei mehreren Einrichtungen erst dann, wenn durch alle Näherungsinitiatoren die ordnungsgemäße Lage des Werkstückes signalisiert wird.

Durch diese Kontrolle der Einbaulage eines Werkstückes wird eine fehlerhafte Bearbeitung weitestgehend verhindert, da der Bearbeitungsprozeß erst dann eingeleitet wird, wenn durch den bzw. die Näherungsinitiatoren die ordnungsgemäße Lage des Werkstückes „bestätigt" wird.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Fühlen der ordnungsgemäßen Einspannlage eines Werkstückes in ein kraftbetätigtes Spannfutter, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drehachse (1) im Grundkörper eines Spannfutters (2) 1 -n Tastbolzen (4) in einer entsprechenden Anzahl Führungskörper mit ebener Auflagefläche (3) verschiebbar so gelagert sind, daß jeweils das eine Ende der Tastbolzen (4) mit einem Werkstück in Verbindung stehen und das andere Ende der Tastbolzen (4) mit 1-n federnd gelagerten Umlenkhebeln (7) in Verbindung stehen, die wiederum außerhalb des Spannfutters (2) angeordnete 1-n Abstandsmeßeinrichtungen (8) initialisieren.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen