DE2338866A1

DE2338866A1 - Werkstuecklade- und -entladevorrichtung

Info

Publication number: DE2338866A1
Application number: DE19732338866
Authority: DE
Inventors: John A Adamcik; Peter E Forster
Original assignee: Motch and Merryweather Machinery Co
Current assignee: Motch and Merryweather Machinery Co
Priority date: 1973-07-31
Filing date: 1973-07-31
Publication date: 1975-02-13

Description

G 48 936/N

THE MOTCH & MERRYWEATHER MACHINERY Co., 1250 East 22nd Street CLEVELAND, Ohio 44117/USA

Werkstücklade- und -entladevorrichtung

Die Ex'findung betrifft eine Werkstücklade- und -entladevorrichtung, die zwischen einer Lade-Entlade-Station und einer Bearbeitungsstation angeordnet ist» wobei die Lade-Entlade-Station Fördermittel zum Her- und Wegbefördern von Werkstücken aufweist und wobei die Bearbeitungsstation ein Maschinenwerkzeug mit Einspannmitteln zum Halten von Werkstücken für die Bearbeitung enthält.

Bei der Herstellung bzw. Bearbeitung von Werkstücken wie Scheiben für Scheibenbremsen hat es sich als vorteilhaft hex"ausgestellt, die Scheiben geradlinig zu aufeinanderfolgenden Positionen zu befördern, die längs einer Linie von Maschinenwerkzeugen liegen, wobei die Scheiben zu den entsprechenden Maschinenwerkzeugen zur Durchführung einer Maschinenbearbeitung geführt werden. In Verbindung mit Bremsscheiben oder Rotoren kann die Linie oder Reihe der Maschinenwerkzeuge 12 Stationen aufweisen, wobei die aufeinanderfolgenden Bearbeitungen nachfolgend durchgeführt werden?

Station 1; Abdrehen des Scheibenaußendurchmessers; Einsenken bzw. Einarbeiten der äußeren Bremsbackennut; teilweises Abfasen der inneren Bremsbacke als Anschlagpunkt für die folgenden Bear-

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beitungenj Aufrauhen des Nabenaußendurchmessers, der Lagerbohrung und der Abstajidsbohrung.

Station 2s Aufrauhen der äußeren Bremsbacke, der R&dbefestigungsseite und des Nabenendes.

Station Jt Bearbeiten der äußeren Bremsbacke (Keramik) und des Nabenendes; halbfertiges Bearbeiten der Radbefestigungsseite, der Lagerbohrmig und des Nabenaußendurchmessers.

Station kl Umdrehen des Teiles j Einsenken des großen Innendurchmessers; Aufrauhen der inneren Bremsbacke bzw. der inneren Bremsscheibenseite und der inneren Nabenseite.

Station 5\ Fertigbearbeiten der inneren Bremsseite und der inneren Nabenseite; drei Abrundungenj (alles Keramikwerkzeuge)t

Station 6: Fertigbearbeiten des großen Innendurchmessers; Abrunden des Innendurchmessers; Aufrauhen der Lager-, Dichtungsbzw. Abschluß- und der Abstandsbohrungen sowie des Nabenaußendurchmessers.

Station 7s Fertigbearbeiten der die Fase tragenden. Schulter und des Nabenaußendurchmessers; halbfertiges Bearbeiten der Lagerbohrung.

Station 8t Beenden des Nachbohrens der Lager- und Abschlußbohrungen (abgestuftes Bohrwerkzeug).

Station 9t Umdrehen des Teiles; Fertigbearbeiten der Radbefestigungsseite (Keramik), des Radführungsdurchmessers (Keramik) und der Lagerschulter; halbes Fertigstellen der Lagerbohrung.

Station IQt Bohren von fünf Anschlaglöchern und einem Arbeitsloch·

Station 11; Abschrägen bzw. Erweitern von fünf Anschlaglöchern und einer Lagerbohrung.

Station 12t Umdrehen des Teiles; Ankernen der Seite und Abkanten der fünf Anschlaglöcher; Umdrehen, Waschen und Ausblasen von Spänen.

Bei der beschriebenen Bearbeitungsfolge zum Abdrehen, Bohren und

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Aufbohren von Bremsscheiben sind die zahlreichen Betriebsstufen getrennt, so daß die Bearbeitungszeiten au jeder Station weitgehend gleich sind. Bei einer erhöhten Produktion ist es deshalb wesentlich, die Transportzeit des Werkstückes vom Förderweg zur Maschinenwerkzeugeinspannung und von dieser zum Forder weg zu verkürzen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer vorbesserten Werkstücklade- und -entladevorrichtung, die eine gegenüber bekannten Vorrichtungen geeignetere Bearbeitung ermöglicht.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird dadurch erzielt, daß die Werkstücklade- und -entladevorrichtung eine Greifer- und eine dafür dienende Betätigungseinrichtung aufweist, die wahlweise zum Erfassen oder Freigeben der Werkstücke an den Stationen arbeitet, daß ferner eine schaltbare Greiferstützeinrichtung in Funktion tritt, wenn die Greifex-fcinrichtxiiig geschlossen wird, um ein Werkstück von der Lade-Entlade-Station zur Bearbeitungsstation und ein Werkstück von der Bearbeitungsstation zur Lade-Entlade-Station zu transportieren, und daß die Greifereiiirichtujig.naeh einer Beeinflussung zur Werkstückfreigabe ein solches an der Lade-Entlade-Station zum Auswechseln mit einem nachfolgenden Werkstück und ein solches an der Beni~l>eitungsstation zum Halten durch die Einspanninittel und zum Bearbeiten mit dem Mascainenwerkzeug freigibt.

Die Greifer arbeiten gleichzeitig, um ein unfertiges Werkstück an der Lade-Entlade-Station und ein fertiges Werkstück an der Bearbeitungsstation zu erfassen, wobei diese Werkstücke durch eine l80° Drehung des den Greifer tragenden Gliedes versetzt werden. Gleichzeitig werden das unfertige Werkstück an der Bearbeitungsstation und das fertige Werkstück an der Lade-Entlade-Station durch Öffnung der Greifer fi"eigegeben, wobei das fertige Werkstück von der Lade-Entlade-Station durch einen Förderer fortbewegt und ein nachfolgendes unfertiges Werkstück zur Lade-Entlade-Station bewegt wird, während ein anderes Werkstück in der Bearbeitungsstation bearbeitet,wird.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen einfachen, kompakten und leichten Aufbau zur Venninderung dor Trägheitsbe-1 astungen beim Umschalten um l80° zum Befördern der fertigen ind unfertigen Werkstücke auf. Ferner werden die Greifer hydraulisch durch doppelt wirkende Flüssigkeits- oder Ilydraulikmotoren betätigt, dio nahe dem Drehzentruni des die Greifer tx-agenden Gliedes in gegenseitiger Längsauarichtung angeordnet sind. Die den Greifer bildenden Greifei-glieder sind verzahnt und stehen in 7ali!ieinsriff mit ihren entsprechenden Betätxgungskolbexi. Weitere Hcrlvinale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 Eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Werkstücklade- und-entladevorrichtung nach dex* vorliegenden Erfinditng,

Figux- 2 eine teilweise horizontal aufgebrochene Draufsicht zur Darstellung eines Greiferbetätigungsmechanismus und

Figur 3 einen vertikalen Querschnitt längs der Linie 3-3 aus Figur 2.

Die Werkstücklade- und -entladevorrichtung 1 gehört zu einer Serie, die zwischen einem Werkstückförderer 2 und einem Maschinenwerkzeug 3 angeordnet ist, das eine Einspannvorrichtung k und einen ein Schneidwerkzeug 6 tragenden Schlitten aufweist. Das Werkstück W ist in dem dargestellten Beispiel eine Scheibe oder ein Rotor für eine Scheibenbremse. Wie sich aus der obigen Beschreibung in Verbindung mit einer Station 12 ergibt, kann jede Werkzeugmaschine mit einer Vielzahl von hin- und hergehenden'Schlitten ausgerüstet sein, und in den meisten Fällen drehen sich die Werkstückeinspannvorrichtungen 4 in bezug auf die Schneidwerkzeuge 6, was jedoch beispielsweise nicht für die Stationen 10 und 11 gilt, wo die stumpfen oder Anschlaglöcher in der Scheibe gebohrt sowie gerieben oder erweitert werden und wo das Werkstück stationär gehalten wird, während die Boh-

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rer und übrigen Bohrwerkzeuge gedroht und ±n bezug auf das Werkstück axial zugeführt werden. Längs des Werkstücikförderers 2 ist ein nicht dargestellter Mechanismus zum Drehen des Werkstücks mit seiner Nabe 7 nach xmten, gemäß den Stationen ¹I bis 8 und 12, vorgesehen. Im dargestellten Beispiel kann das Werkstück W an seiner Nabe 7 erfaßt werden.

Der Workstückförderer 2 ste3.lt vorzugsweise eine kontinuierlich arbeitende Ausführung dar, und an jedor Lado-Entlade-Station befindet sich eine Stoppeinrichtung 8, die vom Werkstück W erfaßt bzw. berührt wird, wenn dieses mit den Förderelementen 9 bewogt -wird, um das Zentrum der Nabe 7 mit den Zentren der Lade- und Entladevorrichtung 1 und der Mas chin einrerkzeug-Spann vorrichttmg 4 auszurichten.

Wenn ein von dem Maschinenwerkzeug 3 entferntes Werkstück W auf den Förderer 2 gesetzt wird, ermöglicht ein Absenken der Stoppeinrichtung 8 eine Bewegung des Werkstücks W zu der nächsten Lade-Entlade-Station, wo es durch die Bewegung der zugehörigen Stoppeinrichtung 8 in den Bewegungspfad des Werkstücks.W lokalisiert wird.

Die Werkstücklade- und -entladevorrichtung 1 ist auf einem Ausleger oder Arm 10 befestigt, der seinei-seits an der Basis der Werkzeugmaschine 3 festgelegt ist. Dieser Arm 10 ti~ägt ein vertikales Führungsglied 11, in dem der Schaft 12 des den Greifer tragenden Kopfes 14 vertikal verschiebbar angeordnet ist, beispielsweise mittels eines Flüssigkeits- oder Hydraulikmotors 15 am oberen Ende. Der Schaft 12 weist Zahnradzähne auf, die mit einer Zahnspur auf der Kolbenstange eines horizonta^angeordneten Flüssigkeits- oder Hydraulikmotors l6 kämmen, der bei einer Beeinflussung in entgegengesetzten Richtungen betrieben wird, um den Schaft 12 um jeweils l80° in entgegengesetzten Richtungen zu drehen.

Auf dem Kopf 14 ist ein Paar von Greifern 17 befestigt, wobei jedes Greiferpaar ein Paar von Armen 18 und 19 aufweist, die auf

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die Schäfte der entsprechenden kämmende« Zahnräder 20 und 21 auf gekeilt sind, wobei das Zahnrad 2Ö mit einer Zahnspur 23 eines doppelt -wirkenden Kolbens 24 kämmt, der sich in einer Bohrung durch den Kopfl4 hin- und herbewegt. Wenn sich der linku Kolben gemäß Figur 2 nach oben bewegt, werden die Greiferarme 18 und 19 in entgegengesetzte Richtungen zaun Öffnen des Greifers geschwungen, um die Einspannung dor Nabe 7 des Werkstücks W freizugeben. Wenn das Werkstück ¥ an der Arbeitsstation fertiggestellt ist, ermöglicht es die beeinflußte Stoppeinrichtung 8, daij das fertiggestellte Werkstück W gemäß Figur 2 nach unten und von der Lode-Entlade-Station weg bewegt wird. Daraufhin wird die Stoppeinrichtung 8 erneut in den Bewegungspfad des nächsten Werkstücks W gebz'acht, um dieses zum Ergreifen zwischen den Armen l8 und 19 zu positionieren, wenn der linke Kolben 24 gemäß Figur 2 nach unten bewegt wird.

Der Greifer 17 auf der rechten Seite in Figur 2 weist denselben beschriebenen Aufbau mit dor Ausnahme auf, daß der Kolben 24 in entgegengesetzte Richtung verschoben -wird - d.h. nach oben, um das Werkstück ¹W" mit den Greiferarraen 18 und 19 zu erfassen, und nach unten, um den Greifer 17 zu öffnen und das Wex\kstück zum Erfassen von der Einspannvorrichtung 4 freizugeben. Auf dem Kopf l4 befindet sich ein Verteil erblock 25 mit zwei Mündungen 26, die gemäß Steuerung mit einem nicht dargestellten Vierwegeventil abwechselnd Druck- und Rücklaufinündungen darstellen. Die Mündungen 26 werden im Betrieb mit entgegengesetzten Enden der Zylinder verbunden, in denen die Kolben 24 mittels der in Figur 2 dargestellten Rohr- und Zubehörteile hin- und herbewegbar sind. Jeder Kolben 24 weist an jedem Ende eine Nase 27 auf, die eng in eine Bohrung in der zugehörigen Endkappe 28 paßt, wodurch, wenn sich der Kolben 24 dem Ende seines Aufwärtsoder Abwärtshubes nähert, diesel' Endteil des Hubes durch eine verminderte Strömung um die Nase 27 abgefedert wird, wobei zu dieser Zeit das Absperrventil 29 geschlossen ist. Auf der Druckseite des Kolbens 24 wix'ktder Öldruck auf die Nase 27 und öffnet das Absperrventil 29, um auf die Endseite des Kolbens einzuwirken und eine schnelle anfängliche Öffnungs- oder Schließungs- - 7 -

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bewegung der Greifer 17 zu begründen, während am Ende der Greif- oder Lösebewegungen die Verschiebungen der Greifei~glieder 18 und 19 durch Eintritt der Nase 27 in die Bohrung des angrenzenden Zylinderkopfes 28 abgefedert worden.

Jeder Greiferarm l8 weist eine sich radial erstreckende Gleitbahn 30 auf, in der ein Backengliod 3I beispielsweise über eine Schraube 32 einstellbar befestigt ist, wobei die Schratt be in den Greiferarni l8 eingeschraubt ist und mit ihrem Kopf jk in eine transversale Nut dos Backengliedes 31 eingreift· Das Bacfceiiglied 31 wird vom Gl ext ei· arm 18 beispielsweise mittels einer Schraube 35 gehalten, die lose durch eine Öffnung im Arm l8 führt, um eine genaue Einstellung des Backengliedes "}! zn ermöglichen, so daß diu Achse des von den Greifgliedern 36 berührten Werkstücken" eine gleiche Entfernung von der Achse de*. Schafts 12 wie die Mittellinie der Einspannvorrichtung h aixf-

Jeder Greiferarm 19 trägt ein Backenglied 37 mit einem Schaftteil 38, das durch Betätigung dex' Schx'aube 30 einstellbar ist und das in eingestellter Position beispielsweise mittels einer Keil- oder Klemmschraube 40 befestigt werden kann, die eine geneigte, spiralförmige Oberfläche aufweist und lcexlartig eine Anflächung auf dem Schaft 38 des Bsclveuglit-dcs 37 berührt. Es ist wesentlich, daß durch Drehung der Arme l8 und I9 an gemäß Darstellung voneinander entfernten Punkton eine kleine Differenz im Durchmesser der Nabe 7» wenn diese in der Bearbeitungsstation bearbeitet wird, gegenüber dew ursprünglichen Nabendurchmesser unbedeutend ist, da die Backcdbewegung weitgehend gerade verläuft, so daß keine spürbare Rodialverschiebung des Wex'kstücks W in bezug auf die Achse dor Lade- und Entladevorrichtung 1 hervorgertifen wird. Die Einstellung des Backengliedes 37 ermöglicht eine Positionierung der Werkstückachse in Übereinstimmung mit der Achse der Einspannvorrichtung 4, wenn das Werkstück W zwischen den Kissen oder Teilen 36 und kl ergriffen wix^d.

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Es wird davon ausgegangen, daß das linke Werkstück V in Figuren 2 und 3 noch nicht fertiggestellt und von der Stoppeinrichtung 8 erfaßt ist, während das rechte Werkstück gerade fertiggestellt wurde und sich die Lade- und Entladevorrichtung 1 in ihrer abgesenkten Position bei geöffneten Greifern 17 gemäß Figur 1 befindet. Im Betrieb wird hierbei Druckflüssigkeit zugeführt, um auf die oberen und unteren Enden der entsprechenden linken und rechten Kolben 24 einz\iwirken und ein Schließen beider Greifer 17 zu begründen, wodurch die Nabe 7 des unfertigen Werkstücks W und die Nabe 7 des fertigen Werkstücks W erfaßt werden. Zu diesel' Zeit kann die Einspannvorrichtung 4 geöffnet werden, worauf bei einer Beeinflussung des Zylinders 15 der Schaft 12, der Kopf l4 und die Greifer 17 angehoben werden, um das unfertige· Wei-kstück W über die Förderführungen 42 und das fertige Werkstück W aus der Einspannvorrichtung 4 zu heben.

Nach dem Anheben des Kopfes 14 kann der Zylinder 16 beeinflußt werden, um den Kopf l4 und den Schaft 12 um l80° zu drehen und das fertige Werkstück W in Übereinstimmung mit dem Förderer 2 sowie das unfertige Werkstück W in Übereinstimmung mit der Einspannvorrichtung 4 zu positionieren. Dann wird der Zylinder 15 beeinflußt, um den Kopf l4 und den Schaft 12 nach unten zu verschieben und das fertige !ferkstück W atxf dem Förderer zwischen dessen Fühx~tingen 42 sowie das unfertige Werkstück W in der Einspannvorrichtung 4 zwischen deren Backen anzuordnen. Zu dieser Zeit wird der Greif erdruck der Ladevorrichtung abgestellt, xrnd die Einspannbacken werden zum festen Ergreifen des unfertigen Werkstücks beeinflußt. Darauf wird Flüssigkeit unter Druck zugeleitet, um auf die unteren und oberen Enden der entsprechenden linken und rechten Kolben 24 einzuwirken und die Greifer 17 zu öffnen, so daß der Maschxnenwerkzeugschlitten bzw. -gleitbügel 5 sich nun zur Bearbeitungsposition bewegen und die Stoppeinrichtung 8 nach unten zurückgezogen werden kann, um eine Verschiebung des fertigen Werkstücks W zur nächsten Station zu ermöglichen. Sobald das Werkstück W die Stoppeinrichtung 8 passiert hat, wird diese beeinflußt, um die Bewegung des nachfol- -

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genden unfertigen Werkstücks \J an der auf der linken Seite von Figuren 2 und 3 dargestellten Position zu unteinbrechen.

Die Greiferarme 18 und 19 können mit abgerundeten, federbeinsteten und mit dem Flansch des Werkstücks W in Eingriff stellenden Halbrundköpfen 43 und sich über dem Flansch mit Abstand befindlichen Einstellschrauben 45 versehen sein, wodurch der Betrieb unterbrochen wird, -wenn das Werkstück V nicht richtig zum Boden der geöffneten Einspannvorrichtung 4 liegt.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

iierk&tücklade- und -entladevorrichtung, die zwischen einer Lade-Entlade-Station und einer Bearbeitungsstation angeordnet ist, wobei die Lade-Entlade-Station Fördermittel zum Her- und Wegbefördern von Werkstücken aufweist und wobei die Bearbeitungsstation ein Maschinenwerkzeug mit Einspannmitteln zum Halten von Werkstücken für die Bearbeitung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücklade- lind -entladevorrichtung eine Greifer- und eine dafür dienende Betätigungseinrichtung aufweist, die wahlweise zum Erfassen oder Freigeben der Werkstücke (W) an den Stationen arbeitet, daß ferner eine schaltbare Greiferstützeinrichtung in Funktion tritt, wenn die Greifereinrichtung geschlossen wird, tun ein Werkstück (W) von der Lade-Entlade-Station zur Bearbeitungsstation und ein Werkstück (W) von der Bearbeitungsstation zur Lade-Entlade-Station zu transportieren, und daß die Greifereinrichtung nach einer Beeinflussung zur Werkstückfreigäbe ein solches an der Liide-Entlade-Station zum Auswechseln mit einem nachfolgenden Werkstück und ein solches an der Betirboitungsstation ztim Halten durch die Einspannmittel und zum Bearbeiten mit dem Maschinenwerkzeug freigibt.

Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Greifereinrichtung (17) ein Paar von Greiferarmen (18, 19) aufweist, die um parallele Drehachsen auf tier Greif er s tut ζ einrichtung aufeinander zu und voneinander weg vorschiebbar sind.

3· Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angelenkten Enden der Greiferarme (l8, 19) in Eingriff stehen, um ihre Bewegungen zu synchronisieren.

4. Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 3». dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer-Betätigungseinrichtung ___^_ - 11 -

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ein Paar von angrenzenden und von eitler Druckflüssigkeit betätigten Kolben (24) in der Greiferstützeiurichtung aufweist, und zwar unter Eingriff mit einem Greif ex· arm (18 bzw. 19) des zugehörigen Paares von Greiforarmen (l8, 19)·

5· Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (24) nahe ,seitlich nebeneinander angeordnet und mit Zahn&pux-en versehen sind, die in Zahm-adzähne auf jedem Greifex'arm (18 bzw. 19) eingreifen, wobei jedes Paar von Greiferarmen (l8, I9) kämmende Zahnradzähne aufweist, um synchronisierte Bewegungen der Greiferarme (l8, 19) entsprechend der Verschiebung der Kolben (24) zu erzeugen.

6. Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (24) Abfederungsmittel zum Bremsen der Verschiebung der Greifprarme (l8, I9) aufweisen, wenn diese sich einer Position zum Ergreifen der entsprechenden Werkstücke (W) nähern.

7· Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstützeinrxchtung zum Schalten der Bewegung um eine vertikale Achse zwischen einem Paar der Greifereinrichtung aufliegt.

8. Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Betätigungseinrichtung betriebsmäßig mit der Greif er stiit zeinr ichtmig verbunden ist, um diese zu heben und zu senken und entsprechend das Werkstück vor dem Schalten von den Einspaimraitteln. zu heben und das Werkstück nach dem Schalten in die Einspanninittel abzusenken.

9· Werkstücklade- und -entladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein längs verstellbarer Greiferarm (l8, 19) eine ein Werkstück (W) erfassende Backe aufweist, während der andere seitlich verstellbare Greif ex-arm (19» l8) eine ein Werkstück (W) erfassende Backe aufweist.

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