DE2846319A1

DE2846319A1 - AUTOMATIC MACHINE TOOL

Info

Publication number: DE2846319A1
Application number: DE19782846319
Authority: DE
Inventors: Julius Harman
Original assignee: Alfred Herbert Ltd
Current assignee: Alfred Herbert Ltd
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1979-04-26
Also published as: GB1605146A

Description

BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:

Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen, und zwar insbesondere auf numerisch gesteuerte automatische Werkzeugmaschinen.The invention relates to machine tools, and more particularly on numerically controlled automatic machine tools.

Häufig ist es erforderlich, eine Nebenbearbeitung von Werkstücken auszuführen, nachdem eine erste Bearbeitung oder eine Reihe von Bearbeitungen erfolgt sind. Derartige Nebenbearbeitungen machen oft die übertragung des Werkstückes aus einer ersten in eine zweite Bearbeitungsstellung erforderlich und setzen daher üblicherweise Werkstückübertragungseinrichtungen und Zuführeinrichtungen für den Nebenbearbeitungsvorschub voraus.It is often necessary to carry out secondary machining of workpieces, after an initial edit or a series of edits has been made. Such ancillary edits often make the broadcast of the workpiece from a first to a second machining position and therefore usually set workpiece transfer devices and feeders for the sub-processing feeder ahead.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine dahingehend auszubilden, daß hierbei die Ausführung der Nebenbearbeitungen wesentlich vereinfacht und erleichtert wird.Proceeding from this, the invention is based on the object of a machine tool to the effect that the execution of the ancillary operations is significantly simplified and facilitated.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Werkzeugmaschine mit Haupt- und Nebenbearbeitungsstellungen ausgeführt ist, denen Haupt- und Nebenwerkzeugträger zugeordnet sind, ferner mit einem Werkstückhalter zum Halten eines Werkstückes bei der Ausführung einer Nebenbearbeitung, wobei der Hauptwerkzeugträger und der Werkstückhalter derart in Arbeitsverbindung stehen, daß ein relativer Vorschub zwischen dem Hauptwerkzeugträger und der Hauptbearbeitungsstellung von einem entsprechenden relativen Vorschub zwischen dem Werkstückhalter und der Nebenbearbeitungsstellung begleitet ist, um eine gleichzeitige Ausführung der Haupt- und Nebenbearbeitung zu ermöglichen.This is achieved according to the invention in that the machine tool is carried out with main and secondary processing positions, which main and auxiliary tool carriers are assigned, furthermore with a workpiece holder for holding a workpiece when performing auxiliary machining, wherein the main tool carrier and the workpiece holder are in working connection such that a relative feed between the main tool carrier and the main machining position from a corresponding relative feed between the workpiece holder and the secondary processing position is accompanied by a to enable simultaneous execution of the main and secondary processing.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Hauptwerkzeugträger mehrere Werkzeugstellungen, in welche er einstellbar ist,In an advantageous embodiment of the invention, the main tool holder has several tool positions in which it can be adjusted,

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um alternative Werkzeugstellungen in die Hauptbearbeitungsstellung zu überführen, wobei die Arbeitsverbindung zwischen dem Hauptwerkzeugträger und dem Werkstückhalter derart ausgebildet ist, daß die Einstellung des Hauptwerkzeugträgers von einer gleichzeitigen übertragung des Werkstückhalters in eine Arbeitslage der Nebenbearbeitungsstellung begleitet ist.in order to move alternative tool positions into the main machining position transfer, the working connection between the main tool carrier and the workpiece holder is designed such that the adjustment of the main tool holder from a simultaneous transmission the workpiece holder is accompanied in a working position of the secondary machining position.

Der Werkstückhalter kann auf dem Hauptwerkstückträger angebracht sein, der als Drehkopf für mehrere Stellungen und insbesondere scheibenförmig ausgeführt ist, wobei eine seiner Stellungen vom Werkstückhalter besetzt ist.The workpiece holder can be attached to the main workpiece carrier, as a rotary head for several positions and in particular disc-shaped is executed, one of its positions being occupied by the workpiece holder.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung, ihrer Wirkungsweise und zusätzlicher Merkmale wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:To further illustrate the invention, its mode of operation and additional features, reference is made to the drawings. Show in it:

Figur 1 eine seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,Figure 1 is a side view of a machine tool according to the invention,

Figur 2 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 1 undFIG. 2 shows a partial section along the line II-II of Figure 1 and

Figur 3 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie III-III der Figur 1.FIG. 3 shows a partial section along the line III-III of Figure 1.

Die Zeichnungen zeigen eine Werkzeugmaschine mit einer ersten Arbeitsstellung D, in welcher ein Spannfutter 1 ein zu bearbeitendes Werkstück in seinen Spannbacken 3 hält. Die Maschine besitzt auch eine Nebenbearbeitungsstellung E, in welcher eine Anzahl Nebenwerkzeuge 4 von entsprechend zurückziehbaren Hohlwellen 5 in einem Gehäuse 6 angeordnet sind. Auf einem Schlitten 7 ist ein Gehäuse 8 angeordnet, welchesThe drawings show a machine tool with a first working position D, in which a chuck 1 holds a workpiece to be machined in its clamping jaws 3. The machine also has a secondary processing position E, in which a number of auxiliary tools 4 of correspondingly retractable hollow shafts 5 are arranged in a housing 6 are. A housing 8 is arranged on a slide 7, which

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einen in mehrere Stellungen drehbaren Werkzeugkopf 9 trägt; das Gehäuse ist in Richtung auf die Stellungen D und E sowie entgegengesetzt dazu durch einen Antrieb beweglich, der mit 10 bezeichnet ist und einen oder mehrere hydraulische Kolben oder Elektromotoren aufweisen kann. Ein weiterer Drehkopf 11 befindet sich auf einem Schlitten 12, um einen zum Drehkopf 9 rechtwinkligen Vorschub zu ermöglichen; normalerweise trägt er Bohr- und Drehwerkzeuge. Die Schlitten 7 und 12 befinden sich ihrerseits auf einem Sattel 13, der in Richtung auf die Stellungen D und E sowie entgegengesetzt dazu beweglich ist.carries a tool head 9 rotatable in several positions; the case is movable in the direction of the positions D and E as well as opposite thereto by a drive which is denoted by 10 and one or may have multiple hydraulic pistons or electric motors. Another rotary head 11 is located on a carriage 12 to a to enable right-angled feed to the rotary head 9; normally he carries drilling and turning tools. The carriages 7 and 12 are in turn on a saddle 13, which in the direction of the positions D and E is movable as well as opposite to it.

Eine der Stellungen des Drehkopfes 9 ist mit einer Werkstückübertragungsvorrichtung 14 ausgeführt, die zweckmäßig mit einer üblichen Greifvorrichtung versehen ist, wie beispielsweise mit einem Spannfutter oder einem Klemmring; sie ist weiterhin mit einer gleichfalls bekannten, zeichnerisch nicht näher dargestellten Betätigungseinrichtung versehen, die vorteilhaft vom Gehäuse 8 getragen wird und ein öffnen und Schließen der Greifvorrichtung zum jeweils richtigen Zeitpunkt gestattet, um ein bereits in der Stellung D bearbeitetes Stück zu erfassen und abzugeben. Der Drehkopf 9 trägt beispielsweise verschiedene Bohrer und Schneidwerkzeuge 15, um Bearbeitungen am Werkstück 2 im Spannfutter ausführen zu können.One of the positions of the rotary head 9 is with a workpiece transfer device 14 carried out, which is expediently provided with a conventional gripping device, such as a chuck or a clamping ring; it is also provided with an actuating device, which is also known and is not shown in detail in the drawing, which is advantageously carried by the housing 8 and an opening and closing allows the gripping device at the correct point in time to grasp and deliver a piece that has already been processed in position D. The rotary head 9 carries, for example, various drills and cutting tools 15 in order to process work on the workpiece 2 in the chuck to be able to perform.

Der Drehkopf 9 ist so eingestellt, daß die Werkzeuge 15 an¹ Werkstück in der Stellung D in einer vorgegebenen Reihenfolge zum Angriff gebracht werden, woraufhin das Gehäuse 8 entlang des Schlittens 7 zurückgezogen wird, um den Drehkopf 9 in eine Arbeitsstellung gelangen zu lassen, in welcher eine Bohrung vorgenommen werden kann; der Drehkopf trägt weiterhin ein Werkzeug, um gegebenenfalls das bearbeitete Werkstück abzugeben. Wenn alle vorgesehenen Hauptbearbeitungen in der Stellung D erfolgt sind, wird der Drehkopf 11 in eine Stellung in Nähe des Spannfutters 1 gebracht und so eingestellt, daß das Abgabewerkzeug in Arbeitsstellung gelangt, so daß dann die Abgabe teilweise vorgenommen werden kann. Gleichzeitig oder etwa gleichzeitig wird der Drehkopf 9The rotary head 9 is set so that the tools 15 are brought to ¹ workpiece in the position D in a predetermined order to attack, whereupon the housing 8 is withdrawn along the slide 7 to let the rotary head 9 get into a working position, in which drilling can be made; the rotary head also carries a tool in order to deliver the machined workpiece if necessary. When all the intended main machining operations have been carried out in position D, the rotary head 11 is brought into a position in the vicinity of the chuck 1 and adjusted so that the dispensing tool comes into its working position so that the dispensing can then be partially carried out. At the same time or approximately at the same time, the rotary head 9

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in eine Stellung gebracht, um die übergabevorrichtung 14 achsial auf das Werkstück 2 auszurichten; eine achsiale Bewegung des Gehäuses 8 in Richtung auf das Werkstück ermöglicht es, daß die Übergabeeinrichtung in eine Stellung gelangt, in welcher seine Greifer einen Abschnitt des Werkstückes umfassen. Die übergabevorrichtung kann dann durch die im Gehäuse 8 befindlichen Betätigungsmittel betätigt werden, so daß das Werkstück 2 leicht aufgenommen wird. Während das Werkstück leicht aufgenommen ist, wird seine Abgabe bewirkt bzw. vervollständigt und der Drehkopf 9 eingestellt, um das Werkstück aus der Stellung D zu entfernen und es auf die in Figur 3 mit X bezeichnete Stellung auszurichten. Wenn der Drehkopf 9 in dieser Stellung ist, wird die Betätigungseinrichtung des Gehäuses 8 eingeschaltet, um das Werkstück fest zu ergreifen. Der Drehkopf 9 wird sodann eingestellt, um das Werkstück in die in Figur 3 mi Y bezeichnete Stellung zu bringen, in der es einem der Werkzeuge 4 der Bearbeitungsstellung E gegenübersteht. Das geeignete der Werkzeuge 4 wird sodann in seiner Hohlwelle vorgefahren, um eine Arbeitsstellung einzunehmen, die von einem Endanschlag festgelegt ist, der mit der Hohlwelle zusammenarbeitet. In der Zwischenzeit wird eine weitere Abschnittlänge eines Stabes selbsttätig in die Bearbeitungsstellung gebracht und im Spannfutter 1 gehalten; die Werkzeuge des Drehkopfes 9 sind so angeordnet, daß beim Vorschub des Drehkopfes entlang des Schlittens 7 von ihnen bereits eine Bearbeitungsstellung für das neue Werkstück im Spannfutter 1 angenommen wird; das Werkstück in der Einrichtung 14 erfährt gleichzeitig einen Vorschub in Richtung auf das Werkzeug 4, mit welchem es in der Bearbeitungsstellung E ausgerichtet ist; der Antrieb des Werkzeuges mittels der Hohlwelle führt dann zur Nebenbearbeitung des Werkstückes 4 der Einrichtungbrought into a position to the transfer device 14 axially align the workpiece 2; an axial movement of the housing 8 in the direction of the workpiece enables the transfer device reaches a position in which its grippers encompass a portion of the workpiece. The transfer device can then through the actuating means located in the housing 8 are actuated so that the workpiece 2 is easily picked up. While the workpiece easily is included, its delivery is effected or completed and the rotary head 9 is set to remove the workpiece from the position D and to move it to the position indicated by X in FIG align. When the rotary head 9 is in this position, the actuating device of the housing 8 is switched on to the workpiece to grasp firmly. The rotary head 9 is then adjusted in order to move the workpiece into the position indicated in FIG. 3 mi Y bring, in which there is one of the tools 4 of the processing position E facing. The suitable one of the tools 4 is then moved forward in its hollow shaft in order to assume a working position which is set by an end stop that cooperates with the hollow shaft. In the meantime, a further section length of a rod is automatically brought into the processing position and held in the chuck 1; the tools of the rotary head 9 are arranged so that when the rotary head is advanced along the slide 7 of them already have a processing position for the new one Workpiece is accepted in chuck 1; the workpiece in the device 14 is simultaneously fed in the direction of the tool 4 with which it is aligned in the machining position E; the drive of the tool by means of the hollow shaft then leads to secondary machining of the workpiece 4 of the device

Durch zweckmäßiges Zurückziehen und Vorschieben des Drehkopfes 9 mit Zwischeneinstellungen laßt sich das Werkstück in der Einrichtung 4 gegebenenfalls aufeinanderfolgend in drei NebenbearbeitungsstellungenBy appropriately withdrawing and advancing the rotary head 9 with The workpiece can be adjusted in the device 4 possibly successively in three secondary processing positions

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entsprechend den Positionen Y, Z und M gemäß Figur 3 bringen, während weitere Bearbeitungsvorgänge gleichzeitig von verschiedenen Werkzeugen des gleichen Drehkopfes am neuen Werkstück im Spannfutter 1 ausgeführt werden. Die Hohlwellen der Station E lassen sich zwischen den Nebenbearbeitungsschritten zurückziehen, um eine Kollision mit Werkzeugen des Drehkopfes 9 zu vermeiden. Nach Vervollständigung des Nebenbearbeitungsvorganges wird der Drehkopf 9 so eingestellt, daß das Werkstück mit der Stellung N ausgerichtet ist, in welcher die Greifeinrichtung vom Gehäuse 8 her betätigt wird, um das Werkstück so zu lösen, daß ein in üblicher Weise ausgeführter Ejektor das Werkstück auf einen Ablenker 20 bringen kann, um es in eine geeignete Stellung zu entfernen.bring according to the positions Y, Z and M according to Figure 3, while further machining operations simultaneously from different tools of the same turning head on the new workpiece in chuck 1 are executed. The hollow shafts of station E can be withdrawn between the secondary processing steps to avoid a collision to avoid using tools of the rotary head 9. After completion of the secondary machining operation, the rotary head 9 is adjusted so that the workpiece is aligned with the position N in which the gripping device is actuated from the housing 8 in order to loosen the workpiece in such a way that a conventionally designed ejector can bring the workpiece onto a deflector 20 for removal to a suitable position.

Somit ergibt sich durch den Vorschlag der Erfindung eine Werkstückübertragung zwischen der Haupt-und den Nebenbearbeitungsstellungen durch eine Anordnung, die eine Werkzeugübertragung bewirkt und auf diese Weise die Notwendigkeit vermeidet, eine aufwendige Hilfsübertragungseinrichtung mit zugehörigen Betätigungs- und Antriebsteilen vorzusehen. Darüber hinaus erfolgt der Nebenbearbeitungsvorschub unter der Einwirkung des Antriebes des Hauptbearbeitungsvorschubes, so daß kein Hilfsantrieb für diesen Zweck benötigt wird. Die Erfindung führt somit zu einer einfachen und wirkungsvollen Einrichtung, die gleichzeitig Haupt- und Nebenbearbeitungsvorgänge ermöglicht. Alle der vorstehend beschriebenen Operationen lassen sich automatisch durch numerische Steuerungsprogramme bewirken.The proposal of the invention thus results in a workpiece transfer between the main and the secondary positions by an arrangement which effects a tool transfer and in this way avoids the need for an expensive auxiliary transfer device to be provided with associated actuation and drive parts. In addition, the secondary processing feed takes place under the action of the drive of the main machining feed, so that no auxiliary drive is required for this purpose. The invention thus leads to a simple and effective device, the main and secondary processing operations at the same time enables. All of the operations described above can be automatically effected by numerical control programs.

Die beschriebene Maschine kann in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können entweder die Werkzeuge oder das Werkstück gedreht werden, und gleichfalls können beide einen Vorschub für die Haupte und Nebenbearbeitung besitzen. Statt der Verwendung eines Hauptvorschubes unmittelbar für den Werkstückvorschub zum Zwecke der NebenbearbeitungThe machine described can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. For example Either the tools or the workpiece can be rotated, and likewise both can feed for the main and Own secondary processing. Instead of using a main feed directly for the workpiece feed for the purpose of secondary machining

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ist es auch möglich, den Nebenvorschub über koppelnde Organe, wie Winke1 hebel gestänge, oder rechtwinklig vom Hauptvorschub abzuleiten, insbesondere bei erforderlichen Kreuzbohrungen. Das Gehäuse 6 kann in der Stellung E durch einen einstellbaren Drehkopf ersetzt sein.It is also possible to derive the secondary feed from the main feed via coupling elements, such as angle lever rods, or at right angles, especially when cross holes are required. The housing 6 can be replaced in position E by an adjustable rotating head.

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Claims

Düsseldorf, den 23. Pl/R Reg.-Nr. 3312 ALFRED HERBERT LIMITED P.O. Box 30, Edgwick Works, Coventry, CV6 5GT / ENGLAND Automatische Werkzeugmaschine PATENTANSPRÜCHE:Düsseldorf, 23rd Pl / R Reg.-No. 3312 ALFRED HERBERT LIMITED P.O. Box 30, Edgwick Works, Coventry, CV6 5GT / ENGLAND Automatic machine tool PATENT CLAIMS:

1. j Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie Haupt- und Nebenbearbeitungsstellungen (D bzw. E) aufweist, denen Haupt- und Nebenwerkzeugträger zugeordnet sind, und dass sie einen Werkstückhalter (1, 3) zum Halten eines Werkstückes (2) bei der Ausführung einer Nebenbearbeitung aufweist, wobei der Hauptwerkzeugträger und der Werkstückhalter derart in Arbeitsverbindung stehen, daß eine relativer Vorschub zwischen dem Hauptwerkzeugträger und der Hauptbearbeitungsstellung von einem entsprechenden relativen Vorschub zwischen dem Werkstückhalter und der Nebenbearbeitungsstellung begleitet ist, um eine gleichzeitige Ausführung der Haupt- und Nebenbearbeitung zu ermöglichen.1. j machine tool, characterized in that it has main and secondary machining positions (D or E) to which main and secondary tool carriers are assigned, and that it has a workpiece holder (1, 3) for holding a workpiece (2) during execution a secondary machining, wherein the main tool holder and the workpiece holder are in working connection such that a relative feed between the main tool holder and the main machining position is accompanied by a corresponding relative feed between the workpiece holder and the auxiliary machining position, in order to enable the main and secondary machining to be carried out simultaneously .

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2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt- und Nebenbearbeitungen mittels eines Antriebes des Hauptwerkzeugträgers ausführbar sind,2. Machine tool according to claim 1, characterized in that the main and secondary machining can be carried out by means of a drive of the main tool carrier,

3. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter und der Hauptwerkzeugträger auf einem gemeinsamen, beide Teile gleichzeitig bewegenden Support montiert sind.3. Machine tool according to claims 1 and 2, characterized in that the workpiece holder and the main tool carrier are mounted on a common support that moves both parts at the same time.

4. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den Hauptwerkzeugträger mehrere Werkzeugstellungen vorgesehen sind, und dass er einstellbar ist, um alternative Werkzeugstellungen in die Hauptbearbeitungsstellung zu überführen, wobei die Arbeitsverbindung zwischen dem Hauptwerkzeugträger und dem Werkstückhalter derart ausgebildet ist, dass die Einstellung des Hauptwerkzeugträgers von einer gleichzeitigen Übertragung des Werkstückhalters in eine Arbeitslage der Nebenbearbeitungssteliung begleitet ist.4. Machine tool according to claims 1 to 3, characterized in that several tool positions are provided for the main tool carrier, and that it is adjustable in order to transfer alternative tool positions into the main machining position, the working connection between the main tool carrier and the workpiece holder being designed in such a way that that the setting of the main tool holder is accompanied by a simultaneous transfer of the workpiece holder into a working position of the auxiliary machining position.

5. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter auf dem Hauptwerkzeugträger angebracht ist, der als Drehkopf für mehrere Stellungen und insbesondere scheibenförmig ausgebildet ist, wobei eine seiner Stellungen von Werkstückhalter besetzt ist.5. Machine tool according to claims 1 to 4, characterized in that the workpiece holder is mounted on the main tool carrier, which is designed as a rotary head for several positions and in particular disk-shaped, one of its positions being occupied by the workpiece holder.

6. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptwerkzeugträger entlang eines Hauptschlittens hin- und herbeweglich ist, der seinerseits entlang eines Bettes der Werkzeugmaschine hin- und herbeweglich ist.6. Machine tool according to claims 1 to 5, characterized in that the main tool carrier is movable to and fro along a main slide, which in turn is movable to and fro along a bed of the machine tool.

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7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten einen weiteren Schlitten für die Hin- und Herbewegung trägt.7. Machine tool according to claim 6, characterized in that the slide carries a further slide for the reciprocating movement.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schlitten rechtwinklig zum Hauptschlitten beweglich ist.8. Machine tool according to claim 7, characterized in that the further slide is movable at right angles to the main slide.

9. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge in zurückziehbaren Hohlwellen im Nebenwerkzeugträger angeordnet sind.9. Machine tool according to claims 1 to 8, characterized in that the tools are arranged in retractable hollow shafts in the auxiliary tool carrier.

10. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptwerkzeugträger und die Nebenwerkzeugträger einander gegenüberliegend angeordnet sind.10. Machine tool according to claims 1 to 9, characterized in that the main tool carrier and the auxiliary tool carrier are arranged opposite one another.

11. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter ein Spannfutter oder eine Spannhülse ist.11. Machine tool according to claims 1 to 10, characterized in that the tool holder is a chuck or a clamping sleeve.

12. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenwerkzeugträger ein einstellbares Spannfutter ist.12. Machine tool according to claims 1 to 8, 10 and 11, characterized in that the auxiliary tool carrier is an adjustable chuck.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass13. Machine tool according to claim 1, characterized in that

der Vorschub eines Werkstückes in Richtung auf die Nebenbearbeitungsstellung durch Koppelung vom Vorschub des Hauptwerkzeugträgers in Richtung auf die Hauptwerkzeugstellung abgeleitet ist.the advance of a workpiece in the direction of the secondary machining position is derived by coupling from the advance of the main tool carrier in the direction of the main tool position.

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