DE2707662C3 - Vorrichtung zum Umwenden von Werkstücken an Drehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwenden von Werkstücken an Drehmaschinen, die ein Maschinenbett, eine Arbeitsspindel mit Werkstückspannvorrichtung, einen Werkzeuge tragenden, auf dem Maschinenbett längsverschiebbaren Hauptschlitten und einen ebenfalb längsverschiebbaren, der Wendevorrichtung zugeordneten Hilfsschlitten aufweisen, wobei die Wendevorrichtung durch Bewegen einer dieser Schlitten in Richtung der Spindelachse verschiebbar ist und sie eine Mehrzahl von zum Erfassen eines aus der Werkstuckspannvorrichtung freigegebenen Werkstükkes dienende Anpreßglieder aufweist die zum Ergreifen des Werkstückes längs einer zur Spindelachse rechtwinklig verlaufenden Achse verschiebbar und zum Wenden des von ihnen erfaßten Werkstückes um eine zu dieser Achse parallel verlaufenden Achse verschwenkbar sind.

Eine solche Vorrichtung zum Umwenden von Werkstücken an Drehmaschinen ist bekannt (DR-AS 65 965). Diese Vorrichtung ist auf einem auf dem Maschinenbett verschiebbaren Querschlitten angeordnet und hat ein auf diesem einstellbar befestigtes Unterteil, auf dem mit Hilfe einer angetriebenen Stange ein Oberteil parallel zur Spindelachse der Drehmaschine verschiebbar ist In diesem Oberteil ist eine senkrecht zur Spindelachse drehbare Wendewelle angeordnet, die an ihrem aus dem Oberteil herausragenden Ende drei *> Greifarme mit Greifrollen trägt, von denen der eine radial zur Spindelachse angeordnet ist und die anderen beiden Greifarme diesen beidseits übergreifen. Der Vorgang ist dabei so, daß das Oberteil, das sich normalerweise im axialen Abstand vom Werkstück

■o befindet, mit Hilfe der Stange auf das Werkstück zubewegt wird, und zwar so weit bis die drei Greifrollen das noch im Spannfutter des Spindelkopfes gehaltene Werkstück erfassen, worauf dieses Werkstück abgestochen wird. Anschließend wird das Werkstück durch

'5 Drehen der Wendewelle gewendet und kann nun mit deai bearbeiteten Vorderende wieder in das Spannfutter des Spindelkopfes zur weiteren Bearbeitung eingespannt werden. Diese bekannte Konstruktion hat den Nachteil, daß die Greifrollen jeweils nur einem

3> bestimmten Durchmesser von Werkstücken angepaßt sind und bei Änderung des Durchmessers die Greifrolien ausgewechselt werden müssen. Dabei begrenzen die Greifarme den Durchmesser des zu erfassenden Werkstückes, so daß bei Werkstücken mit sehr großem

^r> Durchmesser auch die übergreifenden G reif arme ausgewechselt werden müssen. Die Genauigkeit der Lage des Werkstückes wird durch den radial zum Werkstück angeordneten Greifarm bestimmt, gegen den die federnden übergreifenden Greifarme das Werkstück anpressen. Die Genauigkeit hängt also hier von der Einstellung des Greifarmes ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Werkstücke auf Drehmaschinen eine Wendevorrichtung zu schaffen, die für Werkstücke von sehr

^r> unterschiedlichem Durchmesser ohne Auswechseln von

Teilen brauchbar ist und bei der die genaue zentrische Lage des Werkstückes nach dem Wenden mit Sicherheit

erhalten bleibt

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der

eingangs erwähnten Vorrichtung dadurch gelöst, daß bei Drehmaschinen mit als Kreuzschlitten ausgebildetem Hauptschlitten der auch freibeweglich ausgebildete Hilfsschlitten mit dem längsbeweglichen Unterschlitten des Hauptschlittens kuppelbar ist und er ein erstes Anpreßglied trägt und daß der Oberschlitten des Hauptschlittens ein zweites, dem vom Hilfsschlitten getragenen Anpreßglied gegenüberliegendes Anpreßglied trägt

Da nunmehr nur zwei radial entgegengesetzte

'*' Anpreßglieder vorhanden und diese in weitem Umfang verstellbar sind, können im wesentlichen alle auf einer Drehmaschine zu bearbeitenden Werkstücke ohne Rüdtsicht auf ihren Durchmesser erfaßt und gewendet werden. Die richtige zentrische Lage des Werkstückes

^Vi ergibt sich aus der ursprünglichen zentrischen Erfassung des Werkstückes, wobei dann diese Lage grundsätzlich beibehalten wird.

Erwähnt sei noch, daß es bekannt ist, ein Werkstück am Umfang durch zwei Winkelstücke zu erfassen, die einander entgegengesetzt sind und unter der Wirkung eines Druckmediums senkrecht zur Spindelachse hin- und herbewegbar sind und so das Werkstück erfassen können. Durch gleichartige Bewegung der beiden Winkelstücke kann ferner das Werkstück quer zur

^h> Spindelachsc so verschoben werden, daß es sich zentrisch zu dieser Spindelachsc befindet und bei Aufschieben auf eine Spannvorrichtung am Spindelkopf gespannt werden kann (US PS 37 71 390).

Sofern es sich bei der Drehmaschine um eine Revolverdrehmaschine handelt, bietet sich eine besonders vorteilhafte Möglichkeit der Anordnung des zweiten Anpreßgliedes, indem dieses an einer Aufnahme des am Hauptschlitten vorgesehenen Revolverkopfes angebracht werden kann. In diesem Fall kann somit auf eine am Hauptschlitten anzubringende Aufnahmevorrichtung für das zweite Anpreßglied verzichtet werden.

Das zweite Anpreßglied kann verschiedenartige Formen annehmen. Eine besonders einfache und funktionssichere Konstruktion ergibt sich, wenn dieses zweite Anpreßglied durch ein um eine zur Spindelachse quer angeordnete Achse drehbares Kontaktstück gebildet ist, das sich bei Anlegen unter Druck an den Außenumfang des aufzunehmenden Werkstückes beim Wenden des Werkstückes mitdrehL

Das erste Anpreßglied ist vorteilhaft prismenförmig ausgebildet, so daß, im Zusammenwirken mit dem vorzugsweise als drehbares Kontaktorgan ausgebildeten Gegenglied, die zu handhabenden Werkstücke an drei im Winkeiabstand voneinander angeordneten Umfangsstellen geklemmt werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Drehmaschine in schematischer Darstellung, wobei einzelne Teile geschnittensind;

F i g. 2 eine Teilansicht der Drehmaschine nach F i g. 1 in Richtung des Pfeiles A der F i g. 1 gesehen;

Fig.3 eine Teilansicht entsprechend Fig.2, bei der das Werkstück gegenüber der Darstellung gemäß Fi g. I und 2 um 90° verschwenkt und zu einer Obergabestellung transportiert ist;

F i g. 4 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig.3;

Fig.5 und Fig.6 je einen Längsschnitt durch das Spannfutter der Drehmaschine, wobei das Werkstück zur Bearbeitung der Vorderseite bzw. der Rückseite eingespannt ist.

Bei der in Fig. I dargestellten Drehmaschine ist mit 10 ein Spindelstock bezeichnet, in dem eine Arbeitsspindel 12 drehantreibbar gelagert ist. 14 bezeichnet als Ganzes ein auf den Spindelkopf der Arbeitsspindel aufgebrachtes Spannfutter, dessen drei im gleichen Winkelabstand voneinander vorgesehenen Spannbakken 16 pneumatisch oder hydraulisch in ihre Spann- und Freigabestellung bewegbar sind, wozu an das Hinterende der Arbeitsspindel 12 eine entsprechende, mit Luft oder öl gesteuerte Spannvorrichtung 18 angebaut ist Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an einer in seitlichem Abstand von der Arbeitsspindel und beispielsweise in vertikaler Ebene angeordneten Wand 20 eines MaschinengesteJles 22 im Parallelabstand übereinander zwei Schlittenführungen 24 und 26 vorgesehen, wobei auf der oberen Schlittenführung 24, ein durch einen auf der Schlittenführung unmittelbar geführten Unterschlitten 28 und einen auf diesem zu dessen Verstellrichtung in senkrechter Richtung verstellbar geführten Oberschütten 30 gebildeter, als Ganzes mit 32 bci.^ichneter Hauptschlitten in den in F i g. I angegebenen Pfeilrichtungen verstellbar ist. Die Pfeile definieren die X- und Z-Achsen des Hauptschlittcns 32. Am Oberschlitten 30 ist an dessen, dem Spannfutter 14 zugekehrten Seite ein um eine zur Arbeitsspindel parallele Achse umschaltbarer Revolverkopf 34 angeordnet, an dem eine Viel/.fcnl von Werkzeughaltern 36 befestigt ist, von denen lediglich zwei in den Fig. 1 und 4 dargestellt sind.

Dem Haup'schlitten 32 ist auf der Schlittenführung 26 ein als Ganzes mit 38 bezeichneter Hilfsschlitten zugeordnet, der demgemäß parallel zur Verstellrichtung des Haupischlittens verstellbar ist Das mit 40 bezeichnete Unterteil dieses Hilfsschlittens kann Bestandteil eines Lünettenschlinens bzw. in Art eines Lünettenschlittens ausgebildet sein, auf dem eine als

ία Ganzes mit 42 bezeichnete Betätigungsvorrichtung für ein Anpreßgiied 44 einer das System zur Handhabung von in der Maschine zu bearbeitenden Werkstücken ermöglichenden Einrichtung angeordnet ist

Die Betätigungsvorrichtung 42 weist ein Zylinderag-

gregat 46 auf, dessen Kolben 48 sich mit seiner Kolbenstange 30 in radialer Richtung zur Arbeitsspindelachse und im wesentlichen parallel zur Wand 20 des Maschinengestelles 22 erstreckt Die Kolbenstange 50 trägt an ihrem Vorderende das Anpreßglied 44 und ist mittels einer Stellwelle 52 verdrehbar, wozu die Kolbenstange als Hohlzylinder ausgebüiet ist, und der Kolben 48 auf der Steilweile unverdrehbar, jidoch axial verschiebbar geführt ist, die koaxial zur Kolbenstange im Gehäuse 54 der Betätigungsvorrichtung drehantreib-

r. bar gelagert ist Beim Nachuntenbewegen des Kolbens, d. h. beim Abheben des Anpreßgliedes 44 vom Umfange eines im Spannfutter 14 eingespannten Werkstückes 56, taucht die Stellwelle zwangsläufig in die Kolbenstange ein. 58 bezeichnet eine mit der Stellwelle kämmende

ίο Zahnslange, die ihrerseits mittels eints in einem Zylinder 60 verstellbaren Kolbens 62 zum Verdrehen der Stellwelle betätigbar ist Der Maximalhub des Kolbens 62 entspricht einer 180°-Drehung der Stellwelle 52 bzw. der Kolbenstange 50. Über Anschlußstutzen

r. 64, 66 ist Drucköl in die Zylinderkammern des Zylinderaggregates 46 zuführbar, um das Anpreßglied unter Druck an den Umfang des Werkstückes 56 anzulegen bzw. von diesem abzuheben. Das Anpreßglied 44 ist gemäß F i g. 2 vorzugsweise gabela-tig

-to ausgebildet, und dessen Gabelschenkel 68,70 bilden ein Aufnahmeprisma, das in seiner seine Gabelschenkel in Berührung mit dem Werkstückumfang haltenden Anpreßstellung eine der drei Spannbacken 16 des Spannfutters zwischen seinen Schenkeln aufnimmt.

-r> Dem Anpreßglied ist auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes ein vorzugsweise zapfeiiartig ausgebildetes Gegenglied 72 der Einrichtung zugeordnet, das ein Anpreßglied bildet und vorzugsweise an einem Werkzeughalter 36 des Revolverkopfes 34

^r><> angebaut ist Das Gegenglied ist zumindest auf einem Teil seiner Länge um seine Längsachse drehbar ausgebildet und wird, nachdem es durch den Revolverkopf in seine Einsatzstellung geschaltet worden ist, durch episprechende Verstellung des Oberschlittens 30

^γλ entlang der X-Achse unter Druck an den Umfang des Werkstückes, und zvur dem Anpreßglied diametral gegenüberliegend, angelegt. Durch Ausfahren der Kolbenstange 50 und durch entsprechende Steuerung des Oberschlittens 30 läßt sich damit das Werkstück

wi zwischen Anpreßglied und Gegenglied durch Klemmen aufnehmen, wobei die prismatische Ausbildung des Anpreßgliedes 44 im Zusammenwirken mit dem Gegenglied 72 eine sichere Aufnahme der. Werkstückes an drei im Winkeiabstand voneinander liegenden

h"> Punkten gewährleistet.

Der Hilfsschlitten 38 ist mittels einer als Ganzes mit 74 bezeichneten Kupplung an den Unterschlitten 28 des Hauptschlittens 32 ankuppelbar, so daß der letztere

zusammen mil dem Milfsschliltcn und damit das Anprcßglied 44 gemeinsam mil dem Gegenglied 72 aus der in P i g. 1 gezeiglen Werkstückübcrnahmestcllung in eine weitere Stellung entlang den Schliltcnführungcn 24, 26, beispielsweise in eine Übergabestellung gemäß Fig.4 oder in eine Zwischenstcllung, steuerbar ist. In der Übergabestellung befindet sich beispielsweise eine schräge Rinne 76, in die die zwischen Anpreß- und Gegenglied aufgenommenen Werkstücke derart eingelegt werden können, dal) diese selbsttätig unter ihrem Eigengewicht in der Rinne von der Übergabestelle weg zu einer weiteren Stelle rollen. Zum Zwecke der Übergabe vermag das gabelförmig ausgebildete Anprcßglied in einen Längsschlitz 78 des Rinnenbodens 80 einzugreifen und nach unten aus der Rinne auszutauchen. wobei das Werkstück zwangsläufig auf den Rinnenboden abgestellt wird (siehe F i g. 4).
Dem Hilfsschlitten ist eine als Ganzes mit 82 Spannfutter gespannte Werkstück zwischen Anpreß glied und Gegenglied durch Klemmen aufgenommen Danach öffnet das Spannfutter 14 und mit Hilfe de? llnlersehliltcns 28 und dein angekuppelten HiIh schlitten 18 kann iliis Werkstück nunmehr vom Spannfutter 14 wi'glranspoi'licrl werden.

Im vorliegenden Fall sei angenommen, daß das Werkstück um 180" gewendet und zur Bearbeitung der zweiten Werkstückscite in das Spannfutter 14 eingesetzt wird, bevor es der Rinne 76 übergeben wird. Zu diesem Zweck wird die ?us Hauptschlitten 32 und Hilfsschlitten 40 durch Zusammenkuppeln gebildete Schlittcneinheit gemäß Fig. I soweit nach rechts verschoben, daß ein Wenden des Werkstückes ohne Gefahr einer Kollision mit dem Spannfutter 14 möglich ist. In dieser Zwischenstcllung der Schliltencinheit wire der Kolben 62 beaufschlagt, der zum Wenden de; Werkstückes um 180° innerhalb des Maschinenarbeits

VCrriCiitüng ZügCGruilci, mit uCTCH

Hilfe der Hilfsschlitten während der Werkstückbearbeitung in eine Warteposition verschoben wird, um das Anpreßglied 44 aus dem Spänebereich zu bringen. Hierzu wird der Hilfsschlitten 40 gemäß Fig. 1 derart nach links verschoben, daß sich das Anpreßglied 44 unterhalb des Spannfutters 14 und unmittelbar neben der Stirnwand des Spindelstockes 10 befindet. Die Antriebsvorrichtung 82 weist zu diesem Zweck beispielsweise einen endlosen, z. B. durch eine Kette 84 gebildeten, um Umlenkrollen 86, 88 herumgeführten Nockenträger auf, der, im Abstand voneinander, zwei Mitnehmernocken 90,92 trägt, denen am Hilfsschlitten 40 eine Anschlagnocke 94 zur Mitnahme des letzteren in die eine bzw. die andere Richtung zugeordnet ist.

Das Werkstückhandhabungssystem der Drehmaschine arbeitet folgendermaßen:

Es sei angenommen, daß ein Rohling, beispielsweise manuell in die Spannbacken 16 des Spannfutters 14 eingesetzt und gespannt worden ist (siehe F i g. 5). Dabei befindet sich das Anpreßglied 44 bzw. der Hilfsschlitten 41) in seiner vorerwähnten Warteposition. In der Folge wird nun der Werkstückrohling gemäß F i g. 5 von seiner zugänglichen vorderen Stirnseite aussehend dadurch bearbeitet, daß die dunkel angelegte, von einer strichpunktierten Linie begrenzte Materialschicht abgedreht wird. Ist die erste Werkstückseite fertigbearbeitet, setzt sich die Antriebsvorrichtung 82 in Gang und steuert den Hilfsschlitten 40 und damit das Anpreßglied 44 in seine in F i g. 1 gezeigte Bereitschaftsstellung, wobei im Anschluß daran der Hilfsschlitten 40 mit dem Unterschlitten 28 des Hauptschlittens 32 mit Hilfe der Kupplung 74 fest miteinander verbunden werden. Zugleich wird durch Umschalten des Revolverkopfes 34 das dem Anpreßglied 44 zugeordnete Gegenglied 72 in seine in F i g. 1 gezeigte Bereitschaftsstellung verschoben. Anschließend wird durch Ausfahren der Kolbenstange 50 der Betätigungsvorrichtung das noch im Zahnstange 58 die Stellwelle 52 und mit dicsci zusammen der Kolben 48 sowie dessen Kolbenstange 5C und damit das Anpreßglied 44 gemeinsam mit derr Gegenglied 72 um ihre Achse entsprechend verdrehl werden. Im Anschluß an diese Drehbewegung wird die

>^r> Schlittencinheit gemäß Fig. 1 wieder in Richtung Spannfutter 14 verschoben, wobei beim gezeigter Ausführungsbeispiel bereits beim ersten Arbeitsgang die ze itralc Werkstückbohrung 56 des Werkstücke; fertigbearbeitet worden ist. so daß nunmehr die

in Aufnahme des Werkstückes an den inneren Spannele menten 16' der Spannbacken 15 erfolgen kann, die zi diesem Zweck an den Innenumfang der Werkstückbohrung 56' angedrückt werden (siehe Fig.6). Nach dei erneuten Werkstückaufnahme durch das Spannfutter

is werden Hauptschlitten 32 und Hilfsschlitten 40 voneinander abgekuppelt, das Anpreßglied 44 vom Werkstückumfang abgehoben und gleichzeitig der Ober schlitten 30 zum Abheben des Gegengliedes 72 vom Werkstück gemäß F i g. I in Richtung der X-Achse nach oben bewegt. Schließlich tritt die Antriebsvorrichtung 82 in Funktion und steuert den Hilfsschlitten 38 wiedei in die vorerwähnte Warteposition. Danach kann in dei üblichen Weise die Bearbeitung des Werkstückes vor der noch rohen zweiten Stirnseite aus erfolgen.

Ist das Werkstück vollständig bearbeitet, so wiederholt sich das vorbeschriebene Arbeitsspiel zur Aufnah me des Werkstückes zwischen Anpreßglied 44 und Gegenglied 72, wobei schließlich die durch die gekuppelten Schlitten 32 und 40 gebildete Schlittenein-

w heit als Ganzes in eine Übergabestellung verschober und im Verlaufe dieser Bewegung das Anpreßt/ed 44 um 90° gedreht wird (siehe F i g. 3). so daß bei Ankunft der Schlitteneinheit in der Übergabestellung das Anpreßglied in den Längsschlitz 78 der Rinne 76

ϊ5 einfahren und dort in der oben beschriebenen Weise das Werkstück in die Rinne ablegen kann (siehe F i g. 4\

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Umwenden von Werkstücken an Drehmaschinen, die ein Maschinenbett, eine Arbeitsspindel mit Werkstückspannvorrichtung, einen Werkzeuge tragenden, auf dem Maschinenbett längsverschiebbaren Hauptschlitten und einen ebenfalls längsverschiebbaren, der Wendevorrichtung zugeordneten Hilfsschlitten aufweisen, wobei die Wendevorrichtung durch Bewegen eines dieser Schlitten in Richtung der Spindelachse verschiebbar ist und sie eine Mehrzahl von zum Erfassen eines aus der Werkstückspannvorrichtung freigegebenen Werkstückes dienende Anpreßglieder aufweist, die zum Ergreifen des Werkstückes längs einer zur Spindelachse rechtwinklig verlaufenden Achse verschiebbar und zum Wenden des von ihnen erfaßten Werkstückes um eine zu dieser Achse parallel verlaufende Achse verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehmaschinen mit als Kreuzschlitten ausgebildetem Hauptschlitten (32) der auch freibewegüch ausgebildete Hiifsschiitten (38) mit dem längsbeweglichen Unterschlitten (28) des Hauptschlittens (32) kuppelbar ist und er ein erstes Anpreßglied (44) trägt und daß der Oberschlitten (30) des Hauptschlittens (32) ein zweites, dem vom Hilfsschlitten getragenen Anpreßglied (44) gegenüberliegendes Anpreßglied (72) trägt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehmaschinen mit am Hauptschlitten angeordneten Werkzeugrevolverkopf, das zweite Anpreß^'.ied (72) an einer Aufnahme (36) des Revolverkopfes (34) des Hauptsrhltttens (32) angebracht ist

3. Einrichtung nach Anspruch ! ,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anpreßglied (44) druckmediumgesteuert verschiebbar und drehbar ist

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anpreßglied (44) prismenförmig ausgebildet ist