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Die
Erfindung betrifft eine drehbar gelagerten Werkzeughaltevorrichtung
mit zumindest einer Handhabungsvorrichtung zum Halten eines Werkstücks.
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Aus
der
DE 43 16 166 A1 ist
eine Drehmaschine mit einem Werkzeugrevolver bekannt, wobei der
Werkzeugrevolver einen Greifer zum Abtransportieren von Werkstücken
aufweist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeughaltevorrichtung mit zumindest
einer Handhabungseinrichtung vorzusehen, die platzsparend einsetzbar
ist.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Handhabungsvorrichtung
in einer Werkzeugaufnahme der Werkzeughaltevorrichtung befestigt,
z. B. über eine Verzahnung wie von VDI-Aufnahmen bekannt.
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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.
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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.
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Anhand
von Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Werkzeugrevolvers mit einer Einspannvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführung,
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2 einen
Schnitt der Einspannvorrichtung von 1 in Seitenansicht
in der ausgefahrenen Stellung,
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3 einen
Schnitt der Einspannvorrichtung von 1 in Seitenansicht
in der eingefahrenen Stellung,
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4 eine
Draufsicht der Einspannvorrichtung von 1 in der
ausgefahrenen Stellung,
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5 eine
Seitenansicht eines Werkzeugrevolvers mit einer Greifvorrichtung
gemäß einer zweiten Ausführung,
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6 einen
Schnitt der Greifvorrichtung von 5 in der
ausgefahrenen Stellung,
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7 einen
Schnitt der Greifvorrichtung von 5 in der
eingefahrenen Stellung,
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8 eine
Draufsicht mit Teilschnitten der Greifvorrichtung von 5,
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9 eine
Seitenansicht mit Teilschnitten einer bevorzugten Ausführung
einer Handhabungsvorrichtung mit einer Doppelgreifer-Einspanneinrichtung,
und
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10 zwei
nebeneinander angeordnete Bearbeitungsmaschinen mit je einem Werkzeugrevolver.
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In
den nachfolgenden bevorzugten Ausführungsformen werden
gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 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
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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