DE102011013253B4

DE102011013253B4 - Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine

Info

Publication number: DE102011013253B4
Application number: DE201110013253
Authority: DE
Inventors: Norbert Hessbrüggen
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: DE102011013253A1

Abstract

Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine mit einem Arbeitsraum (22), in welchem Werkstücke (7) mit Werkzeugen (14) spanend bearbeitbar sind, mit einer ortsfest am Maschinengestell hängend angeordneten Werkstückspindel (4), mit einer Transporteinrichtung (15) und einem Wagen (17), wobei der Wagen (17) unbearbeitete Werkstücke (7) von der Transporteinrichtung (15) zur Werkstückspindel (4) bewegt und bearbeitete Werkstücke (7) von der Werkstückspindel (4) zur Transporteinrichtung (15) bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (17) zwei Hubtische (19, 19a) aufweist, die jeweils mit einer Hebevorrichtung (20) anhebbar und absenkbar sind und die zur Aufnahme fertig bearbeiteter Werkstücke (7) und zum Beladen der Werkstückspindel (4) von unten her in eine Position unterhalb der Werkstückspindel (4) verfahrbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beladeeinrichtung für verhältnismäßig schwere Werkstücke für eine Vertikaldrehmaschine. Aus der DE 70 43 764.8 U ist eine Vorrichtung zur Handhabung von Eisenbahnrädern bekannt. Dabei sind drei oder mehr Arme mit Spanneinrichtungen für die Werkstücke sternförmig an einem Drehkopf angeordnet. Der Drehkopf ist in Richtung seiner Drehachse heb- und senkbar. Die Vorrichtung ist für Drehmaschinen geeignet, bei denen das Werkstück von oben her eingelegt wird. Die Werkstück-Zubringe- bzw. Abführstation und die Bearbeitungsstationen sind auf einem Kreis angeordnet. Die US 2001/0010 283 A1 betrifft eine Transport- und Ladeeinrichtung, die Gegenstände zu einer Fertigungs- oder Arbeitsstation transportiert und nach erfolgter Bearbeitung wieder abtransportiert. Die Gegenstände, beispielsweise Elektrobaugruppen, werden mit einem Förderband zu einem Ladetisch bewegt und dann quer zur Förderrichtung einer neben dem Förderband angeordneten Arbeitstation zugeführt. Zur Querbewegung sind ist der Ladetisch auf Schienen verfahrbar und wird über eine Gewindespindel angetrieben. Am Ladetisch sind mehrere in Nuten versenkbare Endlosbänder vorgesehen, welche die Gegenstände vom Förderband aufnehmen, bzw. wieder an dieses abgeben. Eine weitere Transportvorrichtung für den An- und Abtransport von Werkstücken von einer Transportbahn zu einer Bearbeitungsmaschine zeigt die DE 10 2006 009 136 A1 . Auch bei dieser Vorrichtung ist ein Transportschlitten quer zur Transportbahn verfahrbar. Auf dem Transportschlitten können die Werkstücke abgesenkt werden, um den Weitertransport durchlaufender, nicht umzusetzender Werkstücke zu ermöglichen. Schließlich offenbart die DE 101 47 319 A1 eine Vorrichtung zum Austauschen von Werkstücken an einer Vertikaldrehmaschine. Dabei werden die unbearbeiteten Werkstücke von einem Förderband in eine Parkposition geschoben, so dass ein fertig bearbeitetes Werkstück an dessen Stelle auf dem Förderband abgelegt werden kann. In der Parkposition führt dann ein Hebezylinder das unbearbeitete Werkstück der Werkstückspindel zu.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible Beladeeinrichtung für Vertikaldrehmaschinen für verhältnismäßig schwere Werkstücke anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist ein fahrbarer Wagen mit Hubtischen vorgesehen, der unbearbeitete Werkstücke von einer Transporteinrichtung abholt, der Werkstückspindel von unten her zuführt und fertig bearbeitete Werkstücke wieder in der Transporteinrichtung ablegt. Diese Beladeeinrichtung ist insbesondere für Vertikaldrehmaschinen mit hängender Werkstückspindel geeignet.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
1 zeigt eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung von der Bedienseite her gesehen. Nicht erfindungswesentliche Details der Antriebe, der Steuerung und des Gehäuses sind nicht dargestellt.
Auf der Grundplatte 1 des Maschinengestells sind voneinander beabstandet die Säulen 2, 2a angeordnet. Diese sind durch ein Verbindungselement 3 miteinander verbunden. Im Verbindungselement 3 ist die Werkstückspindel 4 drehbar gelagert. Die Werkstückspindel 4 trägt an der Unterseite das Spannmittel 5 zum Aufnehmen und Antreiben von Werkstücken 7. Der Hauptantriebsmotor 6 für die Werkstückspindel 4 ist außen an der Oberseite des Verbindungselements 3 angeordnet. An der Säule 2 sind vertikale Führungen 8 für den Vertikalschlitten 9 angeordnet. Dieser ist über den Motor 10 und die Kugelrollspindel 11 in vertikaler Richtung (Z-Achse) gesteuert beweglich geführt. Am Vertikalschlitten 9 ist der Horizontalschlitten 12 in horizontaler Richtung (X-Achse) beweglich. Der Horizontalschlitten 12 trägt den als Werkzeugrevolver ausgeführten Werkzeughalter 13 mit Werkzeugen 14. Die Werkstücke 7 werden mit der Transporteinrichtung 15 zu- bzw. abgeführt und werden auf dieser mit Förderrollen 16 bewegt. Zum exakten Positionieren der Werkstücke 7 werden die Förderrollen 16 über Hülltriebe 21 angetrieben oder bei Bedarf auch abgebremst. Der Wagen 17 ist auf Schienen 18 gesteuert verfahrbar. Er kann ebenfalls angetrieben und abgebremst werden. Er transportiert unbearbeitete Werkstücke 7 von der Transporteinrichtung 15 zur Werkstückspindel 4 und fertig bearbeitete wieder zurück. Im Wagen 17 sind zur Aufnahme der Werkstücke 7 zwei Hubtische 19, 19a vorgesehen, welche von Hebevorrichtungen 20 angehoben oder abgesenkt werden können. Die Beladung der Werkstückspindel 4 erfolgt von unten her in mehreren Schritten:

• Aufnahme eines unbearbeiteten Werkstücks 7 in der Transporteinrichtung 15 auf dem Hubtisch 19
• Bewegen des Wagens 17 entlang der Schienen 18 zur Werkstückspindel 4, so dass der Hubtisch 19a konzentrisch zur Werkstückspindel 4 angeordnet ist
• Aufnehmen des fertig bearbeiteten Werkstücks 7 auf dem Hubtisch 19a und Absenken des Hubtisches 19a
• Bewegen des Wagens 17 entlang der Schienen 18, so dass der Hubtisch 19 konzentrisch zur Werkstückspindel 4 angeordnet ist
• Anheben des Hubtisches 19 mit der Hebevorrichtung 20 und Einsetzen des unbearbeiteten Werkstücks 7 von unten her in das Spannmittel 5
• Spannen des Werkstücks 4 im Spannmittel 5 und Absenken des Hubtisches 19
• Bewegen des Wagens 17 entlang der Schienen 18 und Abgabe des fertig bearbeiteten Werkstücks 7 an die Transporteinrichtung 15.

2 zeigt den Wagen 17 aus 1 ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung. Der Hubtisch 19 wurde mit der Hebevorrichtung 20 zur Aufnahme eines fertig bearbeiteten Werkstücks 7 angehoben. Die Hebeeinrichtung 20 ist schematisch als Hubzylinder dargestellt. Sie kann ebenso mit elektrischem Antrieb als Kugelrollspindel ausgeführt sein. Am Wagen 17 sind Förderrollen 16a vorgesehen, um die schweren Werkstücke 7 reibungsarm über den Hubtisch 19 zu führen.
3 zeigt die Vertikaldrehmaschine und die Beladeeinrichtung in der Draufsicht. Von der Transporteinrichtung 15 werden die Werkstücke 7 in Richtung der Hauttransportrichtung 23 bewegt. Die Schienen 18 sind orthogonal zur Haupttransporteinrichtung 23 angeordnet und führen unter der Transporteinrichtung 15 hindurch bis in den Arbeitsraum 22 hinein. Im Bereich der Schienen 18 ist die Transporteinrichtung 15 durch eine Öffnung 25 unterbrochen. Die Breite der Öffnung 25 ist an die Breite des Wagens 17 angepasst. Zur Aufnahme und Abgabe von Werkstücken 7 werden die Hubtische 19, 19a nacheinander in der Öffnung 25 neben Förderrollen 16 positioniert. In 3 wurde ein unbearbeitetes Werkstück 7 mit den Förderrollen 16 auf den Hubtisch 19 geschoben. Dabei wurde das Werkstück 7 von den Förderrollen 16a auf dem Wagen 17 unterstützt. Der Hubtisch 19a ist leer. Dieser nimmt anschließend von der Werkstückspindel 4 ein fertig bearbeitetes Werkstück 7 auf.
4 zeigt eine Anordnung mit drei Vertikaldrehmaschinen 24, 24a, 24b, denen eine Transportvorrichtung 15 zugeordnet ist. Je nach Bearbeitungsdauer der Werkstücke 7 können ein oder auch mehrere Wagen 17 vorgesehen sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung führen die Schienen 18 unter der Transporteinrichtung 15 hindurch und kreuzen die Haupttransportrichtung 23.
Durch die Übergabe der Werkstücke 7 von der Transporteinrichtung 15 an den Wagen 17 ist die Beladeeinrichtung flexibel sowohl an Einzelmaschinen als auch in verketteten Systemen mit mehreren Maschinen einsetzbar. Vorteilhaft können Werkstücke 7 vom Wagen 17 mit den Hubtischen 19, 19a von unten her in eine hängende Werkstückspindel 4 eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Grundplatte
2 2a: Säule
3: Verbindungselement
4: Werkstückspindel
5: Spannmittel
6: Hauptantriebsmotor
7: Werkstück
8: Führungen
9: Vertikalschlitten
10: Motor
11: Kugelrollspindel
12: Horizontalschlitten
13: Werkzeughalter
14: Werkzeug
15: Transporteinrichtung
16 16a: Förderrolle
17: Wagen
18: Schienen
19 19a: Hubtisch
20: Hebevorrichtung
21: Hülltrieb
22: Arbeitsraum
23: Haupttransportrichtung
24 24a, 24b: Vertikaldrehmaschine
25: Öffnung

Claims

Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine mit einem Arbeitsraum (22), in welchem Werkstücke (7) mit Werkzeugen (14) spanend bearbeitbar sind, mit einer ortsfest am Maschinengestell hängend angeordneten Werkstückspindel (4), mit einer Transporteinrichtung (15) und einem Wagen (17), wobei der Wagen (17) unbearbeitete Werkstücke (7) von der Transporteinrichtung (15) zur Werkstückspindel (4) bewegt und bearbeitete Werkstücke (7) von der Werkstückspindel (4) zur Transporteinrichtung (15) bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (17) zwei Hubtische (19, 19a) aufweist, die jeweils mit einer Hebevorrichtung (20) anhebbar und absenkbar sind und die zur Aufnahme fertig bearbeiteter Werkstücke (7) und zum Beladen der Werkstückspindel (4) von unten her in eine Position unterhalb der Werkstückspindel (4) verfahrbar sind.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (15) im Abstand (A) zur Vertikaldrehmaschine (24) angeordnet ist und dass die Werkstücke (7) in einer Haupttransportrichtung (23) bewegbar sind.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (17) in einer Richtung orthogonal zur Haupttransportrichtung (23) bewegbar ist.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei bei der Transporteinrichtung (15) zum Bewegen der Werkstücke (7) Förderrollen (16) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderrollen (16) zum Positionieren der Werkstücke (7) antreibbar und/oder abbremsbar sind.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubtische (19, 19a) zur Aufnahme unbearbeiteter Werkstücke und zur Abgabe fertig bearbeiteter Werkstücke (7) in eine Öffnung (25) innerhalb der Transporteinrichtung (15) verfahrbar sind.
Beladeeinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (17) antreibbar und/oder abbremsbar ist.
Beladeeinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportvorrichtung (15) mindestens zwei Vertikaldrehmaschinen (24, 24a, 24b) zugeordnet sind.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem Wagen (17) mindestens zwei Vertikaldrehmaschinen (24, 24a, 24b) zugeordnet sind.
Beladeeinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (17) auf Schienen (18) am Boden verfahrbar angeordnet ist.
Beladeeinrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (18) vom Arbeitsraum (22) her kommend unter der Transporteinrichtung (15) hindurchführen.