DE2411059C2 - Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, mit mindestens zwei in einem Rundschalttisch drehbar gelagerten Werkstückträgern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens zwei in einem Rundschalttisch drehbar gelagerten Werkstückträgern, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruch 1 beschrieben und beispielsweise aus der DE-GM 66 00 091 bekannt ist. Diese DE-GM zeigt zwei achsparallel oder koaxial verlaufende Drehspindeln in einem um eine senkrechte Mittelachse schwenkbaren und in zwei um 180° gegeneinander versetzten Lagen feststellbaren Spindelkasten, so daß der Laderaum auf der dem Arbeitsraum gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, während der Bearbeitung im Laderaum einen Wechsel des Werkstücks vorzunehmen. Dabei liegen die für die Lagebestimmung der Werkstücke wichtigen Auflageflächen Einspannvorrichtung (Spannfutter und dgl.) vertikal.

Bei anderen bekannten Anordnungen mehrerer Werkstückträger an Werkzeugmaschinen sind diese Auflageflächen einheitlich entweder horizontal oder schräg gerichtet. Sie behalten dabei genauso wie beim gattungsbildenden Stand der Technik ihre Hauptrichtung in jeder Station unverändert bei. Jede dieser Hauptrichtungen bringt indes Nachteile mit sich. Bei vertikaler Auflagefläche muß zur sicheren Lagebestimmung des Werkstücks vor dem Einsetzen der Spannkraft nicht nur dessen Eigengewicht kompensiert werden, sondern auch das Moment, mit dem es von der Auflagefläche wegkippen will. Das ist bei größeren Werkstücken für den Bedienungsmann beschwerlich; bei automatischer Beschickung erfordert es einen erheblichen Aufwand, zumai zylindrische Werkstücke von einiger Höhe vorwiegend aufrecht stehend transportiert und demnach vor dem Einbringen zusätzlich geschwenkt worden müssen. Die Kippwirkung entfällt bei horizontaler Auflagefläche; weist diese nach oben, so entfällt bei der Lagebestimmung auch die Kompensation des Eigengewichts. Diese Anordnung ergibt die einfachere Werkstückmanipulation, erschwert jedoch bekanntlich die Beseitigung der oft in großen Mengen anfallenden Bearbeitungsspäne. Eine Schräglage der Aufspannfläche kann dies nicht bessern und schafft zusätzliche Schwierigkeiten bei der Werkstückmanipulation. Zur Behebung der geschilderten Nachteile, rüe mit

ίο Größe und Gewicht der Werkstücke wachsen, ist vorgeschlagen worden, den Drehmaschinenspindelstock um eine waagerechte Achse schwenkbar zu gestalten (DE-PS 1014 819). Hier kann jedoch während des Werkstückwechsels keine Bearbeitung erfolgen. Auch wurde schon vorgeschlagen. Werkstücke auf einem Rundschalttisch so anzuordnen, daß die Achse des zu bearbeitenden Werkstücks etwa horizontal verläuft und das bearbeitete Werkstück nach Trennung seines Spannfutters vom Drehantrieb vorzugsweise senkrecht angeordnet ist (DE-OS 16 02 892/93), wobei eine einfache Werkstückmanipulation bei einfacher Spänebeseitigung gegeben ist Hier handelt es sich jedoch nicht um Werkstückträger (= Arbeitsspindeln), von denen ja nur einer vorhanden sein soll, sondern nur um Spannfutter, die beladen werden sollen, womit der Ladevorgang keineswegs beendet ist Die entscheidende Verbindung des Werkstücks mit der Arbeitsspindel kann erst erfolgen, wenn es mitsamt dem Spannfutter in die — wie erwähnt ungünstige — horizontale Lage vor die einzige Arbeitsspindel gebracht worden ist Die dem Stand der Technik entsprechen sollenden komplizierteren Einrichtungen für diese, de facto eine zweite Einspannung erfordernde Verbindung beanspruchen den gesamten Innenraum der Arbeitsspindel und schließen damit die Anbringung handelsüblicher, mit der Arbeitsspindel umlaufender Spannkrafterzeuger für die Betätigung des Spannfutters zur Werkstückspannung aus. Damit entfällt nicht nur die Verwendung automatischer, oder mit NC-Steuerung programmierbarer Spannfutter, sondern auch die übliehe Kontrolle und die kontrolliert); Änderung der Spannkraft des Futters, sowie Vorkehrungen gegen deren Nachlassen während des Umlaufs des Werkstücks. Mit dieser Anordnung sind daher die heute geltenden Sicherheitsstandards nicht zu erreichen. Weiter stellen hier die Drehachsen der Spannfutter Erzeugende einer Kegelmantelfläche dar. Die Anordnung von mit Spannkrafterzeugern versehenen Werkstückträgern in dieser Form ergäbe schon wegen der großen Baulänge kaum eine in der Praxis realisierbare Lösung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der Werkstückträger bei einer gattungsgemäßen Werkzeugmaschine unter Beibehaltung eines hohen Ausnutzungsgrades und einer leichten Spänebeseitigung so zu treffen, daß die Werkstückmanipulation, insbesondere bei großen Werkstücken vereinfacht wird und daß eine größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie sonstige Einrichtungen gegeben ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenr.-zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst. Nach der Erfindung werden die gegenüber Lagen von Kegelerzeugenden parallel versetzten Drehachsen der Werkstückträger so angeordnet, daß sie unter Einnahme der für den Werkstückwechsel bzw. für den Spänefluß günstigsten Lage ihrer Drehachsen bei der Drehung oder Schwenkung des Rundschalttisches um dessen feststehende Drehachse ein Hyperboloid beschreiben. Dadurch wird wie bei der DE-GM 66 00 091 ein

gemeinsamer Schnittpunkt der Drehachsen der Werkstückträger untereinander und mit der Drehachse des Rundschalttisches vermieden, was größere konstruktive Freiheit für die Anordnung von Spannkrafterzeugern für die Werkstückträger, sowie für sonstige Einrichtungen ergibt

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Werkstückträger werden die unproduktiven Nebenzeiten beim Werkstückwechsel auf die zum Schalten des Rundschalttisch-.^ notwendige Zeit reduziert, die kurz gehalten werden kann, da infolge der beschriebenen Lage der Drehachsen die zu bewegenden Massen relativ nahe der Schalttischachse liegen, was zu einer Verringerung der Schwungmomente führt; es ist daher ein hoher Ausnutzungsgrad der Maschine vereinigt mit den bekannten Vorteilen der vertikalen Werkstückträgerachslage für den Werkstückwechsel und mit den Vorteilen der horizontalen Werkstückträgerachslage für die Spänebeseitigung. Darüber hinaus ist der Raum für die Werkstückmanipulation vollständig getrennt vom Arbeitsraum des Werkzeugsupports und durch eine einfache Spritzwand kann jede gegenseitige Beeinträchtigung ausgeschlossen werden. Es bedarf keiner -weiteren Vorkehrungen gegen Kollisionen zwischen Werkzeugen und Werkstückmanipulatoren und die Werkstücke können mit Transporteinrichtungen unmittelbar bis an die Spannstation herangeführt werden, so daß zu ihrem Ein- und Ausbringen kürzeste Wege in zwei Freiheitsgraden genügen, was sehr einfache Manipulatoren ermöglicht Die Hochlage der Spannstation eröffnet zudem die Möglichkeit, für den Einsatz in verketteten Fertigungsstraßen auf der Maschinenoberseite automatische Manipulatoren und Transfereinrichtungen in Überkopfhöhe anzubringen, so daß die übliche, überaus lästige und auch gefährliche Verstellung der Maschinenhallen mit Transportbahnen und Manipulatoren entbehrlich wird.

Nachfolgend wird an Hand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

F i g. 1 zeigt die Ansicht einer Drehmaschine mit zwei Werkstückträgern von der Bedienungsseite;

F i g. 2 zeigt den Grundriß der gleichen Maschine;

F i g. 3 zeigt die Ansicht der gleichen Maschine von der Werkzeugseite unter Weglassung des Supports.

Auf einem ortsfesten Grundkörper 1 ist mit einer Neigung von 45 Grad ein Rundschalttisch 2 um die Achse 3 drehbar gelagert und mit Hilfe einer Schalteinrichtung in zwei, gegeneinander um 180 Grad versetzten Stellungen arretierbar. Lagerung, Schaltung und Arretierung können mit bekannten Mitteln erfolgen und sind daher nicht dargestellt Der Rundschalttisch 2 enthält 2 Lagerungen 4,5 für zwei Werkstückträger 6,7 mit den Achsen 8, 9, die zueinander senkrecht stehen. Die Achse 8 liegt horizontal und trägt ein Zahnrad 10, das durch Eingriff in ein auf der Welle 11 befestigtes Zahnrad 12 den Drehantrieb des Werkstückträgers 6 durch einen Motor 13 vermittelt, so daß durch einen Support 14 ein Werkstück 15 bearbeitet werden kann. Zugleich steht die Achse 9 vertikal, wobei ein mit ihr verbundenes Zahnrad 16 außer Eingriff mit dem Zahnrad 13 ist, so eo daß der Werkstückträger 7 mit bekannten Mitteln stillgesetzt und bei Bedarf auch in gewünschte Winkellagen gebracht werden kann. Das bearbeitete Werkstück 17 kann dort entnommen und gegen ein anderes Werkstück 18 ausgetauscht werden. Die Achsen 8,9 liegen in parallelen vertikalen Ebenen und beschreiben bei der Drehung des Rundschalttisches 2 ein Hyperboloid. Eine Spritzwand 19 schließt dea Arbeitsraum des Supports 14 ab; zum Drehen des Rundschalttisches 2 wird sie mit bekannten Mitteln aus dem Schwenkbereich der Werkstücke 15, t7 gebracht Auf der Oberseite des Grundkörpers 1 ist ein Werkstückmanipulator 20 mit zwei Freiheitsgraden angebracht, sowie eine Meßeinrichtung 28 (F i g. 3) zur Kontrolle des fertig bearbeiteten Werkstücks 17 auf Maßhaltigkeit

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, mit mindestens zwei in einem Rundschalttisch drehbar gelagerten Werkstückträgern, wobei der bzw. die in Arbeitsstellung befindlichen, in liegender, vorzugsweise horizontaler Stellung angeordneten Werkstückträger durch mit ihnen verbundene KoppelgHeder über außermittig zu der bzw. den Drehachsen des bzw. der Werkstückträger gelegene Koppelglieder mit einem im Grundkörper angeordneten Drehantrieb gekoppelt sind, während der das fertig bearbeitete Werkstück tragende Werkstückträger unter Weiterschalten des Rundschalttisches von dem Drehantrieb entkoppelbar und stillsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (8, 9) der Werkstückträger (6, 7), die in verschiedenen, zueinander vorzugsweise unter einem Winkel von 90° geneigten Richtungen angeordnet sind, wobei der entkoppelte Werkstückträger (7) eine aufrechte, vorzugsweise senkrechte Stellung mit oben liegender Auflagefläche einnimmt, Erzeugende eines Hyperboloids darstellen, dessen Zentralachse die Drehachse (3) des Rundschalttisches (2) ist

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt jeweils eines Werkstückträgers (6,7) eine Gruppe von zwei oder mehr Werkstückträgern mit parallelen Drehachsen angeordnet ist.