DE202008010605U1

DE202008010605U1 - Werkzeughaltevorrichtung mit Handhabungsvorrichtung

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Publication number: DE202008010605U1
Application number: DE202008010605U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Schuster Maschinenbau De GmbH
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2018-08-09
Also published as: DE102008045069A1; DE202007013974U1; DE102008045069B4; DE102007048083B4; DE102007048083A1

Abstract

Drehbar oder schwenkbar gelagerte Werkzeughaltevorrichtung, insbesondere Werkzeugrevolver (2),
wobei an der Werkzeughaltevorrichtung (2) zumindest eine Handhabungsvorrichtung (4) zum Halten zumindest eines Werkstücks angeordnet ist, und
wobei zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung (4) relativ zur Werkzeughaltevorrichtung ausfahrbar ist, insbesondere zumindest senkrecht zur Drehachse (A) der Werkzeughaltevorrichtung (2) ausfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbar gelagerten Werkzeughaltevorrichtung mit zumindest einer Handhabungsvorrichtung zum Halten eines Werkstücks.
Aus der DE 43 16 166 A1 ist eine Drehmaschine mit einem Werkzeugrevolver bekannt, wobei der Werkzeugrevolver einen Greifer zum Abtransportieren von Werkstücken aufweist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeughaltevorrichtung mit zumindest einer Handhabungseinrichtung vorzusehen, die platzsparend einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 weist die drehbar oder schwenkbar gelagerte Werkzeughaltevorrichtung zumindest eine Handhabungsvorrichtung zum Halten eines Werkstücks auf. Eine solche Handhabungsvorrichtung wird auch als Handling bezeichnet. Die Dreh- oder Schwenkbarkeit der Werkzeughaltevorrichtung bezieht sich dabei auf die Drehbewegung einer Werkzeughaltevorrichtung zum Zustellen eines Werkzeugs der Werkzeughaltevorrichtung zu einem zu bearbeitenden Werkstück. Zumindest ein Teil der zumindest einen Handhabungsvorrichtung ist mittels einer Betätigungseinrichtung zumindest senkrecht zur Drehachse der Werkzeughaltevorrichtung ausfahrbar, d. h. ein von der Handhabungsvorrichtung gehaltenes Werkstück kann relativ zur Drehachse der Werkzeughaltevorrichtung aus- bzw. eingefahren werden. Vorzugsweise erfolgt das Aus- bzw. Einfahren des Teils der Handhabungsvorrichtung in radialer Richtung zur Drehachse. Das Ausfahren kann aber auch auf einer bogenförmigen Bahn relativ zur Werkzeughaltevorrichtung erfolgen. Beispielsweise durch Ausschwenken aus einer eingeklappten Position.
Besonders vorteilhaft ist die Ein- bzw. Ausfahrbarkeit der Handhabungsvorrichtung bei der Übergabe von Werkstücken zwischen zwei Bearbeitungsmaschinen. So wird einerseits durch eine eingefahrene Handhabungsvorrichtung bei einer Rotation der Werkzeughaltevorrichtung wenig Platz benötigt, um eine freie Bewegung der Werkzeughaltevorrichtung zu gewährleisten, beispielsweise bei einer Drehung, beim Verfahren der Werkzeughaltevorrichtung oder bei der Zustellung eines Werkzeugs zu einem zu bearbeitenden Werkstück. Andererseits kann bei einer Übergabe eines von der Handhabungsvorrichtung gehaltenen Werkstücks durch das Ausfahren der Handhabungsvorrichtung der Halteradius bzw. der Abstand zum Ergreifen oder Abgeben des Werkstücks gegenüber der eingefahrenen Stellung vergrößert werden.
Vorteilhaft ist zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung seitlich oder vertikal überlappend zur Werkzeughaltevorrichtung ausgebildet. Z. B. ist ein Teil eines Antriebs der Handhabungsvorrichtung im Bereich der Grundfläche der Werkzeughaltevorrichtung vorgesehen, z. B. über und/oder unter der Werkzeughaltevorrichtung bei horizontaler Ausdehnung derselben. Durch diese kompakte Anordnung der Handhabungsvorrichtung an der Werkzeughaltevorrichtung benötigt die Handhabungsvorrichtung, insbesondere in radialer Richtung, weniger Platz z. B. bei einer Drehung der Werkzeughaltevorrichtung.
Vorteilhaft weist die Handhabungsvorrichtung eine Dreh- oder Schwenkeinrichtung auf, mit der zusätzlich zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung schwenk- oder drehbar ist. Vorteilhaft ist die Handhabungseinrichtung mittels der Dreh- oder Schwenkeinrichtung senkrecht zur Drehachse der Werkzeughaltevorrichtung drehbar. Besonders vorteilhaft ist der Teil der Handhabungsvorrichtung drehbar um die Achse der ausfahrenden bzw. einfahrenden Handhabungsvorrichtung gelagert. Ein mit der Handhabungsvorrichtung gehaltenes Werkstück kann somit z. B. gewendet werden. Besonders vorteilhaft ist dies bei der Endenbearbeitung von Werkstücken, da mittels der Handhabungsvorrichtung ein in einer Spindel einer Bearbeitungsmaschine eingespanntes Werkstück, das an einem Ende bereits bearbeitet wurde, gewendet werden kann, um direkt anschließend das zweite Ende des Werkstücks durch Einspannen in der Spindel der gleichen Bearbeitungsmaschine zu bearbeiten. Oder ein Wenden kann bei der Übergabe des Werkstücks von einer Bearbeitungsmaschine zur nächsten oder zu einer Transport- oder Lagereinrichtung erfolgen. Beispielsweise kann das Werkstück unter Drehen des Werkstücks um 180° mittels der Handhabungsvorrichtung von einer hängenden Vertikalspindel einer weiteren Spindel zugeführt werden, die eine vertikal stehende Bearbeitungsposition aufweist.
Die Handhabungsvorrichtung weist zumindest eine Einspanneinrichtung und/oder zumindest eine Greifeinrichtung zum Einspannen bzw. Greifen eines Werkstückes auf. Mit der Einspanneinrichtung kann besonders vorteilhaft ein Werkstück an einem Ende eingespannt werden. Somit kann z. B. ein in einer Spindel einer Bearbeitungsmaschine vertikal hängend eingespanntes Werkstück am freien Ende durch die Einspanneinrichtung der Handhabungsvorrichtung gehalten werden.
Vorteilhaft ist die zumindest eine Einspanneinrichtung und/oder die zumindest eine Greifeinrichtung in Richtung der Ausfahrachse des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung angeordnet, d. h. beispielsweise weist eine Greifeinrichtung in Richtung des ausfahrbaren Teils bzw. liegt auf der Ausfahrachse des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ ist die zumindest eine Einspanneinrichtung und/oder die zumindest eine Greifeinrichtung seitlich am ausfahrbaren Teil der Handhabungsvorrichtung angeordnet, insbesondere in einer Position senkrecht zur Ausfahrrichtung.
Besonders vorteilhaft kann mittels der Greifeinrichtung ein Werkstück an einer Stelle, die zwischen den Enden des Werkstücks liegt, eingespannt werden, d. h. ein Werkstück kann mittig oder ungefähr mittig gegriffen werden, wenn z. B. beide Enden des Werkstückes in einer Hauptspindel einer Bearbeitungsmaschine und in einer Gegenspindel oder Pinole eingespannt sind. Besonders vorteilhaft weist in dieser Ausführung die Greifeinrichtung zumindest zwei Spannbacken oder zumindest zwei Greifwangen auf, die sich z. B. in Form einer Zange gegenüber liegen.
Die Innenflächen der Spannbacken bzw. Greifwangen, an denen ein gehaltenes Werkstück aufliegt, weisen vorteilhaft Ausnehmungen auf, um ein einzuspannendes Werkstück im Wesentlichen formschlüssig zu umfassen und damit ein Verrutschen oder Verschieben eines eingespannten Werkstückes zu verhindern.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die zumindest eine Handhabungsvorrichtung zwei Einspann- oder Greifeinrichtungen auf. Vorteilhaft liegen die zumindest zwei Einspann- oder Greifeinrichtungen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung Dadurch können z. B. gleichzeitig oder sequentiell zwei Werkstücke von der Handhabungsvorrichtung eingespannt werden. Besonders vorteilhaft ist dies bei der Zuführung von Rohlingen oder zu bearbeitenden Werkstücken in eine Spindel einer Bearbeitungsmaschine. So kann während ein Werkstück in der Spindel bearbeitet wird, ein Rohling mit einer ersten z. B. Einspanneinrichtung der Handhabungsvorrichtung gegriffen werden und nach der Bearbeitung des in der Spindel eingespannten Werkstückes kann z. B. mit einer zweiten Einspannrichtung der Handhabungsvorrichtung das bearbeitete Werkstück aus der Spindel der Bearbeitungsmaschine entfernt werden. Wobei direkt nachfolgend, mit nur minimalem Verfahrweg der Handhabungsvorrichtung, der in der ersten Einspanneinrichtung eingespannte Rohling der Spindel zugeführt wird. Während der Bearbeitung des Rohlings kann wiederum das bearbeitete Werkstück entladen werden und die Handhabungsvorrichtung mit einem neuen Rohling bestückt werden. Durch die minimalen Verfahrwege sowie durch die optimierte Zufuhr von Rohlingen verkürzen sich die Nebenzeiten beim Bestücken einer Spindel erheblich. Vorteilhaft weist eine Werkzeughaltevorrichtung zwei Handhabungsvorrichtung auf, um auf die gleiche Weise die Nebenzeiten zu verkürzen.
Besonders vorteilhaft sind die zumindest zwei Einspann- oder Greifeinrichtungen auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Handhabungsvorrichtung angeordnet, so dass durch eine Rotation um 180° jeweils ein Werkstück oder ein Einspann- oder Greifeinrichtungen der Spindel einer Bearbeitungsmaschine präsentiert wird. Alternativ sind zumindest zwei Einspann- oder Greifeinrichtungen auf der gleichen Seite der Handhabungsvorrichtung angeordnet.
Die Handhabungsvorrichtung wird pneumatisch und/oder hydraulisch angetrieben. Zum Beispiel kann das Aus- bzw. Einfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung und das Drehen des drehbaren Teils der Handhabungsvorrichtung hydraulisch betrieben werden und das Betätigen der Einspann- oder Greifeinrichtungen pneumatisch betrieben werden. Vorteilhaft verlaufen die Zuleitungen der pneumatischen bzw. hydraulischen Antriebe zu der Handhabungsvorrichtung durch die Werkzeughaltevorrichtung, besonders vorteilhaft werden die Medien (Hydrauliköl, Druckluft) über einen Drehverteiler der Werkzeughaltevorrichtung an die Handhabungsvorrichtung übergeben. Vorteilhaft werden die Medien über Ringnuten des Drehverteilers geführt und über Leitungen im Innern des rotierenden Teils der Werkzeughaltevorrichtung an Anschlüsse unterhalb der Werkzeughaltevorrichtung übergeben. Von diesen Anschlüssen aus wird die Handhabungsvorrichtung mit den Medien versorgt, d. h. die Handhabungsvorrichtung kann in jeder gedrehten Position der Werkzeughaltevorrichtung betrieben werden. Zudem ist die Handhabungsvorrichtung unabhängig von einem eigenen Antrieb der Werkzeughaltevorrichtung.
Vorteilhaft weist die Einspann- oder Greifeinrichtungen eine Feststelleinrichtung auf zum Feststellen einer Einspann- oder Greifstellung. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei einem plötzlichen Druckabfall eines Mediums oder bei Wartungsarbeiten bei denen ein Druck in den Hydraulik- bzw. pneumatischen Leitungen verringert werden muss. Mittels der Feststelleinrichtung kann gesichert werden, dass ein in der Einspann- oder Greifeinrichtungen der Handhabungsvorrichtung eingespanntes Werkstück in einem solchen Fall nicht herunterfällt. Besonders vorteilhaft weist die Feststelleinrichtung eine Druckerhaltungseinrichtung auf, wie Druckerhaltungsventile. D. h. bei einem Druckabfall bleibt der Druck zum Halten eines Werkstücks in der Einspann- oder Greifeinrichtungen erhalten. In einer weiteren Ausgestaltung weist die Feststelleinrichtung eine Feder auf, die der Einspann- oder Greifeinrichtungen eine Vorspannung gibt. In dieser Ausgestaltung sind in Ruhestellung die Spannbacken oder Greifwangen der Einspann- oder Greifeinrichtungen geschlossen. Damit ein Werkstück in der Einspanneinrichtung aufgenommen werden kann muss zunächst der Druck der Feder überwunden werden, um die Spannbacken der Einspann- oder Greifeinrichtungen zu öffnen. Bei einem Druckverlust des Antriebs der Einspann- oder Greifeinrichtungen wird so verhindert, dass ein eingespanntes Werkstück aus der Einspann- oder Greifeinrichtungen herausfällt.
Besonders vorteilhaft ist die Werkzeughaltevorrichtung horizontal und/oder vertikal verfahrbar, insbesondere auf einem Kreuzschlitten verfahrbar. Dadurch wird ein flexibler Einsatz der Werkzeughaltevorrichtung mit der Handhabungsvorrichtung ermöglicht, in dem größere Abstände zwischen z. B. Förderbändern und den Bearbeitungsmaschinen oder Abstände zwischen den Bearbeitungsmaschinen überwunden werden können.
Besonders vorteilhaft ist die Werkzeughaltevorrichtung bezüglich der horizontalen und/oder vertikalen Führung hängend angeordnet. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Bearbeitung von Werkstücken mittels in der Werkzeughaltevorrichtung eingespannter Werkzeuge, da bei der Bearbeitung anfallende Späne direkt nach unten fallen ohne die Führungen der Werkzeughaltevorrichtung zu verunreinigen.
Ein in der Einspann- oder Greifeinrichtungen eingespanntes Werkstück kann somit durch Verfahren der Werkzeughaltevorrichtung z. B. auf dem Kreuzschlitten durch das Ein- und Ausfahren der Handhabungsvorrichtung und die Rotation der Handhabungsvorrichtung transportiert werden. Besonders vorteilhaft ist dies bei der Übergabe von Werkstücken zwischen Bearbeitungsmaschinen. Durch eine horizontale Ausfahrbarkeit einer Handhabungsvorrichtung kann eine horizontale Führung der Werkzeughaltevorrichtung kürzer ausgebildet werden. Dadurch können seitlich benachbarte Bearbeitungsmaschinen näher zusammengerückt werden und somit benötigt eine Anordnung von mehreren Bearbeitungsmaschinen weniger Platz. Zudem gewährleistet das Einfahren der Handhabungsvorrichtung nach der Übergabe eines Werkstückes, dass bei der Rotation der Werkzeughaltevorrichtung der Platzbedarf der Werkzeughaltevorrichtung gering bleibt. Die Werkzeughaltevorrichtung mit der Handhabungsvorrichtung gewährleistet also eine erhöhte Reichweite in Kombination mit einem geringen Platzbedarf der Werkzeughaltevorrichtung, wie auch einem geringen Platzbedarf einer Bearbeitungsmaschine mit einer solchen Werkzeughaltevorrichtung.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Handhabungsvorrichtung in einer Werkzeugaufnahme der Werkzeughaltevorrichtung befestigt, z. B. über eine Verzahnung wie von VDI-Aufnahmen bekannt.
Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Werkzeughaltevorrichtung bei einer Bearbeitungsmaschine mit zumindest einer vertikalen oder einer horizontalen Hauptspindel eingesetzt, wobei jeweils eine Werkzeughaltevorrichtung auf einer gegenüberliegenden Seite der Hauptspindel angeordnet ist, d. h. beim Vorsehen von Handhabungsvorrichtungen mit z. B. einer Einspannrichtung kann auf diese Weise gewährleistet werden, dass eine Handhabungsvorrichtung einen Rohling zur Verfügung stellt, während gleichzeitig die zweite Handhabungsvorrichtung ein bereits bearbeitetes Werkstück aus der Spindel der Bearbeitungsmaschine entnimmt. Dadurch verringert sich die Nebenzeit bei der Bestückung der Spindel mit Werkstücken erheblich.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Werkzeughaltevorrichtung mit der Handhabungsvorrichtung bei nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen. So kann eine einer Spindel der ersten Bearbeitungsmaschine zugeordnete Handhabungsvorrichtung einer Handhabungsvorrichtung, die der zweiten Bearbeitungsmaschine zugeordnet ist, ein Werkstück direkt übergeben. Insbesondere wird durch die Anordnung der jeweiligen Werkzeughaltevorrichtung mit der Handhabungsvorrichtung im Arbeitsbereich bzw. in der Arbeitskammer der jeweiligen Bearbeitungsmaschine nur eine Trennwand benötigt, um die Arbeitsbereiche der Bearbeitungsmaschinen voneinander zu trennen.
Anhand von Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Werkzeugrevolvers mit einer Einspannvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung,
2 einen Schnitt der Einspannvorrichtung von 1 in Seitenansicht in der ausgefahrenen Stellung,
3 einen Schnitt der Einspannvorrichtung von 1 in Seitenansicht in der eingefahrenen Stellung,
4 eine Draufsicht der Einspannvorrichtung von 1 in der ausgefahrenen Stellung,
5 eine Seitenansicht eines Werkzeugrevolvers mit einer Greifvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung,
6 einen Schnitt der Greifvorrichtung von 5 in der ausgefahrenen Stellung,
7 einen Schnitt der Greifvorrichtung von 5 in der eingefahrenen Stellung,
8 eine Draufsicht mit Teilschnitten der Greifvorrichtung von 5,
9 eine Seitenansicht mit Teilschnitten einer bevorzugten Ausführung einer Handhabungsvorrichtung mit einer Doppelgreifer-Einspanneinrichtung, und
10 zwei nebeneinander angeordnete Bearbeitungsmaschinen mit je einem Werkzeugrevolver.
In den nachfolgenden bevorzugten Ausführungsformen werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt die Seitenansicht eines drehbar um eine Achse A gelagerten Werkzeugrevolvers 2, der an einer Konsole 18 gelagert ist, die wiederum an einem nicht dargestellten Kreuzschlitten angeordnet ist. Mittels des Kreuzschlittens kann der Werkzeugrevolver 2 horizontal und vertikal verfahren werden. Der Werkzeugrevolver 2 weist mehrere Werkzeugaufnahmen 16 auf, die radial verlaufend am Außenbereich des Revolvers 2 angeordnet sind.
In einer Werkzeugaufnahme 16 des Revolvers 2 ist eine Einspannvorrichtung 4 angeordnet. Die Einspannvorrichtung 4 weist ein Basiselement 12 auf, das mittels einer VDI Aufnahme mit Verzahnung 14 (siehe 2) in einer Werkzeugaufnahme 16 des Revolvers 2 befestigt ist. Ein Einspannkopf 6 der Einspannvorrichtung 4 ist entlang einer Achse B in Richtung C ausfahrbar bzw. einfahrbar, d. h. die Einspannvorrichtung 4 ist radial zur Drehachse A des Revolvers 2 verfahrbar. In 1 ist die Einspannvorrichtung 4 im eingefahrenen Stellung dargestellt. Ein am Einspannkopf 6 angeordnetes Spannfutter 8 mit Spannbacken 10 ist vertikal nach unten ausgerichtet. Die Spannbewegung D der Spanneinrichtung 8 ist durch einen Pfeil angedeutet.
Der Einspannkopf 6 lässt sich mittels eines Drehantriebs um die Achse B drehen. Ein im Spannfutter 8 eingespanntes Werkstück (nicht gezeigt) kann so z. B. von einer vertikal hängenden Position in eine vertikal stehende Position überführt werden, indem der Einspannkopf 6 um 180° gedreht wird. Insbesondere kann so z. B. ein in einer Hauptspindel einer Bearbeitungsmaschine eingespanntes Werkstück an einem freien Ende mit dem Spannfutter 8 gegriffen werden und dann durch Drehen des Einspannkopfes 6 um 180° einer zweiten Spindel der Bearbeitungsmaschine zugeführt werden, oder z. B. mittels der Rotation des Werkzeugrevolvers 2 um seine Achse A und Verfahren auf dem Kreuzschlitten einer Spindel oder einer weiteren Handhabungsvorrichtung einer weiteren Bearbeitungsmaschine zugestellt werden.
Durch die horizontale Ausfahrbarkeit der Einspannvorrichtung 4 kann die horizontale Führungsschiene des Werkzeugrevolvers verkürzt ausgebildet werden, da die Einspannvorrichtung 4 eine erhöhte Reichweite aufweist und so die an sich verkürzte Führungsschiene "verlängert". Da die horizontalen Führungsschiene verkürzt ist und z. B. nicht mehr über das Maschinengestell hinausragen muss, verringert sich durch die ausfahrbare Einspannvorrichtung 4 der seitliche Platzbedarf der Bearbeitungsmaschine. Somit kann durch die verkürzte horizontale Führungsschiene der Abstand zwischen nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen verringert werden und der benötigte Platz für die Aufstellung mehrerer Maschinen verringert sich insgesamt, insbesondere wenn die nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen jeweils einen solchen Werkzeugrevolver aufweisen (vgl. 10).
Das Ausfahren und Einfahren der Einspannvorrichtung 4 ebenso wie die Rotation des Einspannkopfes 6 wird hydraulisch angetrieben. Das Einspannen eines Werkstücks mittels der Spannbacken 10 wird pneumatisch angetrieben. Die Zuleitungen für die Medien (Druckluft, Hydrauliköl) der hydraulischen bzw. pneumatischen Antriebe werden durch den Werkzeugrevolver 2 geführt. Dabei ist im Revolver 2 ein Drehverteiler vorgesehen, der die Medien durch den rotierenden Revolver 2 übergibt. Ein feststehendes Element des Drehverteilers weist Ringnuten auf, an die Leitungen des rotierenden Teils des Drehverteilers im Revolver 2 angeschlossen sind. Dies gewährleistet einen Betrieb der Einspannvorrichtung 4 in jeder Position des Werkzeugrevolvers 2. Über die Hydraulik- bzw. Pneumatikanschlüsse 30 wird die Einspannvorrichtung 4 mit Medien versorgt. Die Verbindungsleitungen für die Medien zwischen den Anschlüssen 30 und der Einspannvorrichtung 4 sind nicht dargestellt.
Indem ein separater pneumatischer bzw. hydraulischer Antrieb der Einspannvorrichtung 4 vorgesehen ist, ist der Antrieb der Einspannvorrichtung 4 unabhängig von einem Antrieb der Werkzeugaufnahme 16 des Werkzeugrevolvers 2 und kann daher auch in einem Werkzeugrevolver 2 eingesetzt werden, der keinen eigenen Antrieb aufweist.
Um bei einem Abfallen des Drucks in den Versorgungsleitungen der Einspannvorrichtung 4 zu gewährleisten, dass ein eingespanntes Werkstück weiterhin eingespannt bleibt, ist für das Spannfutter 8 ein Druckerhaltungsventil vorgesehen. Bei Ausfall oder Abschalten der Druckluft wird somit verhindert, dass ein eingespanntes Werkstück herunterfällt.
Werden zwei der in 1 dargestellten Werkzeugrevolver 2 mit Einspannvorrichtung 4 und Kreuzschlitten auf jeweils gegenüberliegenden Seiten einer Werkstückspindel einer Bearbeitungsmaschine (nicht gezeigt) angeordnet, so ergeben sich insbesondere Vorteile bei den Werkstück-Bestückungszeiten der Spindel: Während eine Einspannvorrichtung 4 ein eingespanntes Werkstück aus der Spindel entfernt, kann die zweite Einspannvorrichtung 6 bereits das nachfolgend zu bearbeitende Werkstück der Spindel zuführen bzw. bereitstellen. Dadurch wird die Nebenzeit bei der Bestückung einer Spindel wesentlich verkürzt.
Obwohl hier nicht dargestellt, können Werkzeuge, die in den Aufnahmen 16 angeordnet sind, zur Bearbeitung eines eingespannten Werkstückes verwendet werden. So steht durch eine Rotation des Werkzeugrevolvers 2 in kurzer Zeit entweder eine Einspannvorrichtung 4 zum Werkstückwechsel oder ein Werkzeug zur Bearbeitung eines eingespannten Werkstücks zur Verfügung.
2 zeigt einen Schnitt der Einspannvorrichtung 4 von 1, wobei die Einspannvorrichtung in ausgefahrener Stellung und mit einem um 180° gedrehtem Spannfutter 8 dargestellt ist.
Der Anschluss der Einspannvorrichtung 4 an den Werkzeugrevolver 2 erfolgt über eine VDI-Aufnahme, d. h. einen Zapfen der eine Verzahnung 14 aufweist. Durch die Verzahnung 14 verklemmt sich die VDI-Aufnahme in der Werkzeugaufnahme 16 des Werkzeugrevolvers 2 und gewährleistet einen sicheren Sitz der Einspannvorrichtung 4 im Revolver 2. Insbesondere wird auf diese Weise das feststehende Basiselement 12 der Einspannvorrichtung 4 mit dem Werkzeugrevolver 2 verbunden.
Zwei Führungsstangen 21 sind am Basiselement 12 befestigt und gewährleisten über Lager 22 die horizontale Führung des Einspannkopfes 6. Über der Führung der Einspannvorrichtung 4 ist eine Abdeckung 26 angeordnet, um die Führungen vor Verunreinigungen zu schützen. Dadurch wird eine lange Betriebsdauer der Einspannvorrichtung 4 gewährleistet.
Durch das "Überstülpen" des Basiselements 12 über den Revolver 2 und das Anordnen der Führungsstangen 21 unter bzw. über dem Revolver 2 wird der Längenaufbau der Einspannvorrichtung 4 wesentlich verringert und eine kompakte Bauweise der Einspannvorrichtung 4 erzielt, die bei einer Rotation des Revolvers 2 wenig Platz benötigt. 3 zeigt die Einspannvorrichtung 4 von 1 im eingefahrenen Stellung, wobei die kompakte Form der Einspannvorrichtung 4, die einen geringen Platzbedarf bei einer Drehung des Werkzeugrevolvers 2 benötigt, ersichtlich wird. 4 zeigt eine Draufsicht der Einspannvorrichtung von 1 im ausgefahrenen Stellung. Die Einspannvorrichtung 4 weist drei Spannbacken 10 auf, durch die ein selbstzentrierendes Einspannen eines Werkstücks (nicht dargestellt) gewährleistet wird.
5 zeigt die Seitenansicht eines Werkzeugrevolvers 2 mit einer Greifvorrichtung 40 gemäß einer zweiten Ausführung. Die in 5 dargestellte Greifvorrichtung 40 ist in der ausgefahrenen Stellung dargestellt. Über den hydraulischen Antrieb wird ein Kolben 20 mit Dichtringen 32 angetrieben, wodurch die Greifvorrichtung 40 in radialer Richtung C ein- bzw. ausfährt. Die kompakte Bauweise der Greifvorrichtung 40 ist aus 7 ersichtlich, die die Greifvorrichtung 40 in der eingefahrenen Stellung darstellt.
Der Greifkopf 42 weist zwei Greifzangen 44 auf, wie aus der Draufsicht in 8 ersichtlich. Die Greifzangen 44 weisen auf den Innenseiten jeweils eine Ausnehmung 28 auf, um ein Werkstück wie eine Welle oder eine andere zylindrische Form aufzunehmen und einzuspannen. Durch die Ausnehmungen 28 wird gewährleistet, dass ein eingespanntes Werkstück seine eingespannte Position in den Greifzangen 44 beibehält, d. h. nicht verrutscht. Insbesondere kann mittels dieser Greifvorrichtung 40 ein Werkstück gegriffen werden, das an beiden Enden eingespannt ist, z. B. durch eine Spindel an einem Ende und eine Pinole an einem anderen Ende des Werkstücks. Bei einer nicht dargestellten Abwandlung der Greifvorrichtung 40 kann ein Dreh- oder Schwenkantrieb wie beim Ausführungsbeispiel von 1 vorgesehen sein, mit dem der Greifkopf 42 um die Ausfahrachse C dreh- oder schwenkbar ist. Wie oben läßt sich das Werkstück damit wenden oder in eine frei wählbare Drehstellung überführen, um das Werkstück einer weiteren Bearbeitungseinrichtung zu übergeben oder von dieser zu übernehmen und/oder um das Werkstück in dieser Drehstellung einer Transport- oder Lagereinrichtung zu übergeben oder daraus aufzunehmen.
In 9 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Einspannvorrichtung 4 von 1 als Doppelgreifer dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung können z. B. gleichzeitig oder sequentiell zwei Werkstücke in den zwei Einspannfuttern 8, 8' transportiert werden. Besonders vorteilhaft ist die Doppel- Einspannvorrichtung beim Bestücken einer Spindel einer Bearbeitungsmaschine. So kann in einem Arbeitsschritt ein bereits bearbeitetes Werkstück aus der Spindel der Bearbeitungsmaschine entnommen werden und durch ein Drehen der Einspannvorrichtung 4, bzw. des Einspannkopfes 6, um 180° ein bereits in der Einspannvorrichtung 4 eingespannter Rohling der Spindel zugeführt werden. Während der Rohling bearbeitet wird, kann das in der Doppel-Einspannvorrichtung eingespannte bearbeitete Werkstück entweder an eine weitere Bearbeitungsmaschine weitergegeben werden oder auf eine Fördereinrichtung abgelegt werden, wie z. B. ein Förderband, um es weiteren Bearbeitungsschritten der Fertigung zuzuführen. Durch das Bereitstellen einer Einspannvorrichtung 4 mit Doppelgreifer verringern sich die Nebenzeiten bei der Bestückung einer Spindel erheblich. Entsprechend kann die Ausführungsform der 5 mit einem Doppelgreifer bestückt sein. Beispielsweise mit zwei seitlich nebeneinander liegenden Greifköpfen 42 auf einer gemeinsamen, ausfahrbaren Grundeinheit der Greifvorrichtung 40.
In 10 ist eine seitliche Anordnung von zwei Bearbeitungsmaschinen 52, 52' mit jeweils einer Werkzeugspindel 50, 50' und einer Werksttückfördereinrichtung 46, 46' dargestellt. Jeder Werkstückfördereinrichtung ist eine Handling-Vorrichtung 48, 48' zugeordnet, um ein Werkstück von bzw. zu der jeweiligen Werkstückspindel 50, 50' der jeweiligen Bearbeitungsmaschine 52, 52' zu transportieren. Die Übergabe von Werkstücken zwischen den beiden Maschinen 50, 50' erfolgt durch wie oben beschriebene Werkzeugrevolver 2, 2' mit Einspann- oder Greifvorrichtungen. Da die Werkzeugrevolver 2, 2' innerhalb einer Verkleidung der jeweiligen Bearbeitungsmaschine 52, 52' liegen, ist zur Trennung der beiden Arbeitsbereiche der Maschinen 52, 52' nur eine Trennwand 54 nötig, die bei der Übergabe eines Werkstücks beiseite gefahren werden muss.

2, 2': Werkzeugrevolver
4: Einspannvorrichtung
6: Einspannkopf
8, 8': Spannfutter
10: Spannbacke
12: Basiselement
14: Verzahnung
16: Werkzeugaufnahme
18: Konsole
20: Kolben
21: Führungsstange
22: Lager
26: Abdeckung
28: Ausnehmung
30: Hydraulik-/Pneumatik-Anschlüsse
32: Dichtringe
40: Greifvorrichtung
42: Greifkopf
44: Greifzangen
46, 46': Förderband
48, 48': Handling
50, 50': Werkstückspindel
52, 52': Bearbeitungsmaschine
54: Trennwand
A, B: Achsen
C: Aus-/Einfahrrichtung
D: Greifbewegung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4316166 A1 [0002]

Claims

Drehbar oder schwenkbar gelagerte Werkzeughaltevorrichtung, insbesondere Werkzeugrevolver (2), wobei an der Werkzeughaltevorrichtung (2) zumindest eine Handhabungsvorrichtung (4) zum Halten zumindest eines Werkstücks angeordnet ist, und wobei zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung (4) relativ zur Werkzeughaltevorrichtung ausfahrbar ist, insbesondere zumindest senkrecht zur Drehachse (A) der Werkzeughaltevorrichtung (2) ausfahrbar ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung (4) die Werkzeughaltevorrichtung (4) teilweise überlappt, wobei insbesondere im überlappenden Teil zumindest ein Teil der Betätigungseinrichtung (21, 22, 26) zum Ausfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung (4) angeordnet ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Handhabungsvorrichtung (4) eine Dreh- oder Schwenkeinrichtung aufweist, mit der zumindest ein Teil der Handhabungsvorrichtung um eine Drehachse (B) schwenk- oder drehbar ist, insbesondere dreh- oder schwenkbar um eine senkrecht zur Drehachse (A) der Werkzeughaltevorrichtung (2) liegende Drehachse (B) gelagert ist, insbesondere bei ausgefahrener Handhabungsvorrichtung.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die zumindest eine Handhabungsvorrichtung (4) zumindest eine Einspanneinrichtung (8) zum Einspannen eines Werkstücks und/oder eine Greifeinrichtung zum Greifen eines Werkstücks aufweist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zumindest eine Einspanneinrichtung (8) und/oder die zumindest eine Greifeinrichtung am ausfahrbaren Teil der Handhabungsvorrichtung (4) in Ausfahrrichtung angeordnet ist und/oder seitlich zum ausfahrbaren Teil der Handhabungsvorrichtung angeordnet ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei mittels der zumindest einen Einspanneinrichtung (8) ein Ende eines Werkstücks einspannbar ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei mittels der zumindest einen Greifeinrichtung ein Werkstück an einer Stelle greifbar ist, die zwischen den Enden des Werkstücks liegt.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die zumindest eine Einspann- und/oder Greifeinrichtung (8) zumindest zwei Spannbacken (10) oder zumindest zwei Greifwangen aufweist.
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 8, wobei die zumindest zwei Spannbacken (10) oder Greifwangen Ausnehmungen (28) aufweisen, um ein Werkstück im Wesentlichen formschlüssig einzuspannen.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungseinrichtung (4) zwei Einspann- oder Greifvorrichtungen (8) aufweist, insbesondere zwei auf gegenüberliegenden Seiten des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung (4) angeordnete Einspann- oder Greifvorrichtungen (8) und/oder an der Werkzeughaltevorrichtung zwei Handhabungseinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet sind.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (4) einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb zum Ausfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung (4), zum Einfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung (4), zum Drehen des drehbaren Teils (6) der Handhabungseinrichtung und/oder zum Betätigen der Einspann- und/oder Greifeinrichtung aufweist.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Werkzeughaltevorrichtung (2) einen Drehverteiler aufweist zur Übergabe von hydraulischen und/oder pneumatischen Medien an die Handhabungsvorrichtung (4).
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die zumindest eine Einspann- oder Greifeinrichtung (8) eine Feststelleinrichtung aufweist zum Feststellen in einer Einspann- oder Greifstellung der Einspann- oder Greifeinrichtung (8).
Werkzeughaltevorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Feststelleinrichtung eine Druckerhaltungseinrichtung und/oder eine Klemmeinrichtung aufweist, insbesondere eine Feder.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Werkzeughaltevorrichtung (2) an einer horizontalen und/oder vertikalen Führung angeordnet ist, insbesondere an einem Kreuzschlitten (18) angeordnet ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein von der Handhabungsvorrichtung (4) gehaltenes Werkstück durch Verfahren der Werkzeughaltevorrichtung (2) auf einer horizontalen Führung, einer vertikalen Führung und/oder durch Ausfahren und/oder Einfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung (4) transportierbar ist.
Werkzeughaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Handhabungsvorrichtung (4) eine Klemmeinrichtung (14) zur Befestigung der Handhabungsvorrichtung (4) in einer Werkzeugaufnahme (16) der Werkzeughaltevorrichtung (2) aufweist, insbesondere eine VDI-Aufnahme.
Bearbeitungsmaschine mit einer Hauptspindel und zumindest zwei Werkzeughaltevorrichtungen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Werkzeughaltevorrichtungen (2) auf gegenüberliegenden Seiten der Hauptspindel angeordnet sind, insbesondere diagonal oder symmetrisch gegenüberliegend angeordnet sind.
Anordnung von zumindest zwei Bearbeitungsmaschinen, wobei zwei der Bearbeitungsmaschinen nebeneinander angeordnet sind und ein zu bearbeitendes Werkstück zwischen den zwei nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen übergebbar ist; wobei zumindest eine erste Bearbeitungsmaschine der nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen eine mit zumindest einer Handhabungsvorrichtung bestückte Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist; und wobei durch Ausfahren des ausfahrbaren Teils der Handhabungsvorrichtung ein Werkstück von der ersten Bearbeitungsmaschine einem Werkstück-Übergabebereich zwischen der ersten und zweiten der beiden nebeneinander angeordneten Bearbeitungsmaschinen zustellbar ist.
Anordnung nach Anspruch 19, wobei die zweite Bearbeitungsmaschine zumindest eine mit zumindest einer Handhabungsvorrichtung bestückte Werkzeughaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist, und wobei die zumindest eine Handhabungsvorrichtung der Werkzeughaltevorrichtung der zweiten Bearbeitungsmaschine durch Ausfahren der zumindest einen Handhabungsvorrichtung dem Werkstück-Übergabebereich zustellbar ist.
Anordnung nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Bearbeitungsbereiche der ersten und zweiten Bearbeitungsmaschine durch eine gemeinsame Trenneinrichtung während der Bearbeitung eines Werkstücks voneinander abschirmbar sind und durch Öffnen der gemeinsamen Trenneinrichtung das Werkstück übergebbar ist.