DE29603800U1

DE29603800U1 - Bearbeitungseinrichtung

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Publication number: DE29603800U1
Application number: DE29603800U
Authority: DE
Original assignee: HAUX KARL MASCHBAU GmbH
Current assignee: HAUX KARL MASCHBAU GmbH
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2006-03-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung für Werkstücke, insbesondere für Bohrer, mit einer Nutenschleifmaschine, mit einer Hinterschleifmaschine und mit einer Spitzenschleifmaschine, die gegebenenfalls mit einer Ausspitzschleifmaschine kombiniert ist, mittels welchen die Bearbeitung der Werkstücke vorgesehen ist.

Es ist bekannt, die Bearbeitung von Werkstücken, die eine unterschiedliche Bearbeitung erfordern, an jeweils hierfür speziell ausgestatteten beziehungsweise hierfür eingerichteten Maschinen vorzunehmen.

So sind beispielsweise zur Herstellung von Spiralbohrern sogenannte Nutenschleifmaschinen bekannt, welche zur Herstellung der Spiralnut an den Bohrern dienen. Für die Herstellung der Bohrerspitzen dienen vorzugsweise sogenannte Ausspitz- und Spitzenschleifmaschinen, die zwischenzeitlich einen hohen Grad an Automatisierung aufweisen. Hierbei werden die Werkstücke, zum Beispiel die Bohrerrohlinge, in trichterförmigen Werkstückzuführungen der betreffenden Bearbeitungsstation zugeführt, welche überwiegend über selbsttätige Halte- und Spanneinrichtungen für das zu bearbeitende Werkstück verfügt und die während der Bearbeitung das Werkstück jeweils fixieren. Selbstverständlich werden hierbei bestimmte Toleranzen zugelassen.

Mittels derartiger halb- oder gar vollautomatischer Bearbeitungsabläufe ist zwar eine schnelle und kontinuierliche Herstellung sichergestellt, doch müssen unter Umständen große Toleranzen in Kauf genommen werden, die daraus resultieren, daß jedes Werkstück jeweils in jeder zur Bearbeitung vorgesehenen Maschine eingespannt und justiert werden

muß. Dies führt zwangsläufig zu einem kumulativen Fehler, der aus den sich addierenden Einzelabweichungen herrührt.

Für Präzisionswerkzeuge ist ein derartiger Fehler nicht zulässig. Daher ist es ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Vermeidung unzulässiger Maßabweichungen eine einfache und weitgehend automatisierte Fertigung gestattet.

Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die einzelnen Bearbeitungsstationen miteinander verkettet sind, daß jedes zur Bearbeitung vorgesehene Werkstück in einem Werkstückadapter eingespannt ist, der mit dem unverrückbar eingespannten Werkstück jeweils alle Bearbeitungsstationen durchläuft und daß erst an der letzten Bearbeitungsstation eine Entladestation vorgesehen ist für das Ausspannen des jeweils fertig bearbeiteten Werkstücks aus dem zugeordneten Adapter.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verkettung der einzelnen Bearbeitungsmaschinen und der hierdurch ermöglichten vereinfachten Zuführung der zu bearbeitenden Werkstücke einerseits und der Einspannung jedes Werkstückes in einem eigens zugeordneten Spannadapter für die Dauer der gesamten Bearbeitung andererseits resultiert während der Fertigung nur noch ein einziger Fehler, nämlich beim Einspannen des Werkstücks in bezug auf die geometrische Zuordnung des Werkstücks zum Adapter. Die hieraus herrührende Maßabweichung ist allerdings im Vergleich zur zulässigen Toleranz praktisch vernachlässigbar. Da der Adapter jeweils form-

schlüssig und spielfx-ei in der jeweiligen Adapteraufnahme an den Bearbeitungsstationen geführt und gehalten ist, sind hierbei auftretende Abweichungen gering und damit auch vernachlässigbar.

Jedes Werkstück weist die gleiche geometrische Zuordnung zum Adapter auf. Diese konstante Zuordnung kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch verbessert werden, daß der Adapter eine Spannzange und einen Längenanschlag für die exakte Positionierung des zu bearbeitenden Rohlings in dem Adapter aufweist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Adapter der jeweiligen Bearbeitungsstation mittels einer Norm-Schnittstelle in gleicher Weise geometrisch zugeordnet ist. Hierzu weisen die Adapter beispielsweise einen Hohlschaftkegel (HSK) auf, der an jeder Bearbeitungsstation jeweils in eine hierfür vorgesehene HSK-Aufnähme eingreift. Wie bereits erwähnt, dient der Adapter gleichzeitig als Spannelement und als Transporteinheit für das Werkstück. Diese Doppe!funktion ist maßgeblich für die hohe mit der Erfindung erreichbare Fertigungsgüte.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein zur Bearbeitung des Werkstücks vorgesehener Schleifkopf wenigstens einer Bearbeitungsstation hängend angeordnet, dem jeweils eine mitschwenkende Abrichteinheit zugeordnet ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, daß eine Indexierung zur Kennzeichnung des jeweiligen Werkstückes nicht an jedem Werkstück, sondern am zugeordneten Adapter vorgesehen ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zu bearbeitende Werkstück zu Beginn in einer

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Beladestation selbsttätig in den Adapter eingeschoben und gespannt.

Darüber hinaus ist gemäß einer Ausführungsform eine Adapterrückführung vorgesehen, welche den entleerten Adapter an den Anfang der von den verketteten Bearbeitungsstationen gebildeten Bearbeitungseinrichtung zurückfördert.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand einer scheamtischen Zeichnung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung in Draufsicht;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 von der Breitseite;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 von der Längsseite und

Fig. 4 einen zum Einsatz vorgesehenen Spannadapter.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Bearbeitungseinrichtung 10 in Draufsicht dargestellt, die wegen der darin integrierten, nachfolgend beschriebenen Schleifmaschinenmodule auch kurz als Schleifzelle bezeichnet werden kann.

Die Bearbeitungseinrichtung oder Schleifzelle 10 weist im wesentlichen ein Nutenschleifmodul 12, ein hierzu benach-

bart angeordnetes Hinterschleifmodul 14 und ein Spitzenschleif modul 16 auf, das eine Spitzenschleif- und Ausspitzschleifeinheit 18 enthält. Die Module 12, 14, 16, 18 sind in einer Linie nebeneinander angeordnet.

Die Werkstücke 20 werden aufeinanderfolgend in den einzelnen Modulen 12, 14, 16, 18 bearbeitet. Die Bearbeitungsvorgänge und der Werkstücktransport werden über eine Steuerungskonsole 22 programmgesteuert.

An einer mit einem Pfeil Pl gekennzeichneten Stelle werden die zu bearbeitenden Teile 2 0 jeweils angeliefert. Hier befindet sich eine Adapterbeladestation 24, wo die Werkstücke 20, vorzugsweise Rohlinge für Spiralbohrer, jeweils einzeln in zugeordnete Adapter 2 6 eingeschoben und gespannt werden.

Von der Adapterbeladestation 24 wird der so bestückte Adapter 26 dann mittels einer Maschinenverkettung 32 der ersten Bearbeitungsstation 12, dem Nutenschleifmodul, zugeführt, wo der Adapter 26 in eine hier nicht näher dargestellte Adapteraufnahme des Nutenschleifmoduls 12 eingesetzt wird. Hierdurch ist gewährleistet, daß das Werkstück 20 für die Bearbeitung exakt gespannt ist.

Sobald die Bearbeitung am Nutenschleifmodul 12 beendet ist, wird der Adapter 26 mit dem eingespannten Werkstück 2 0 durch die Maschinenverkettung 32 der nächsten Bearbeitungsstation 14, dem Hinterschleifmodul zugeführt. Auch hier wird der Adapter 2 6 wieder in eine Adapteraufnähme eingesetzt, wodurch eine weitgehend fehlerfreie Bearbeitung sichergestellt ist, da keine Einspannfehler durch erneutes Einspannen des Werkstücks 20 erzeugt werden.

Nach der Bearbeitung im Hinterschleifmodul 14 gelangt der Adapter 26 mit dem teilbearbeiteten Werkstück 2 0 zum Spit-

• · · &diams;

zenschleifmodul 16. Hier wird die Bohrerspitze angearbeitet.

Sobald die Bearbeitung in der Spitzenschleif- und Ausspitzschleifeinheit 18 abgeschlossen ist, wird der Adapter 2 6 mit dem Werkstück 20 durch die Maschinenverkettung 32 einer Adapterentladestation 28 zugeführt, wo wiederum vollautomatisch die Spannelemente im Adapter 26 gelöst und das fertig bearbeitete Werkstück 20 aus dem Adapter 2 6 entnommen wird. Das fertige Werkstück 2 0 wird aus der Schleifzelle 10 abgeführt, während der leere Adapter 26 zur erneuten Verwendung über eine hinter den einzelnen Modulen 12, 14, 16, 18 angeordnete Rückführeinrichtung 3 0 von der Adapterentladestation 28 zur Adapterbeladestation 24 gefördert wird.

In Fig. 2 ist die zuvor beschriebene, in Fig. 1 in Draufsicht gezeigte Anordnung in Seitenansicht von der Breitseite dargestellt. Dabei sind für gleiche Merkmale auch die gleichen Bezugsziffern verwendet.

In dieser Darstellung ist die oberhalb der Bearbeitungsebene der einzelnen Module 12, 14, 16, 18 angeordnete Maschinenverkettung 3 2 für den Weitertransport der mit Werkstücken 20 bestückten Adapter 26 deutlicher erkennbar. Die Maschinenverkettung 3 2 besteht aus einer horizontalen Querführung, an welcher zwei vertikal heb- und senkbare Arme mit Greifern für die Adapter 26 verfahrbar sind.

Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Module kann hier entfallen, da die jeweiligen Maschinen grundsätzlich bekannt sind. Es sollen daher nur jeweils die wichtigsten Baugruppen eines jeden Moduls genannt werden.

Jedes der vorhandenen Module, nämlich das Nutenschleifmodul 12, das Hinterschleifmodul 14 und das kombinierte Spitzenschleif- und Ausspitzmodul 16, 18 weist einen Grundkörper

mit einem Schleifspindelstock, einen Zwei-Achsen-Abrichter und eine Adapteraufnahme'auf.

In Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Bearbeitungseinrichtung 10 von der Schmal- oder Stirnseite dargestellt. In dieser Darstellung ist deutlicher zu erkennen, wie die Rückführeinrichtung 3 0 für die entleerten Adapter 26 hinter den einzelnen Modulen 12, 14, 16, 18 angeordnet ist, während die Maschinenverkettung 32 vor den Modulen 12, 14, 16, 18 auf der Bedienseite angeordnet ist.

In Fig. 4 schließlich ist ein Ausführungsbeispiel des Adapter 26 im Längsschnitt dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Pinole 36, die eine von einer Seite eingebrachte axiale Öffnung aufweist, in die das betreffende Werkstück 20 eingesetzt wird. Eine in dieser Öffnung angeordnete Spannzange 34 dient zur Spannung des Werkstückstücks 20. Die Öffnung bildet einen exakten Längenanschlag für das eingesetzte Werkstück, so daß dieses auf ein genaues Längenmaß geschliffen werden kann. An dem der Öffnung entgegengesetzten Ende des Adapters 26 ist ein Hohlschaftkegel (HSiC) 3 8 angeformt, der das formschlüssige Einsetzen in die HSK-Aufnahmen der Adapterbeladestation 24 und der einzelnen Module 12, 14, 16, 18 ermöglicht.

Bezugszeichenliste

10 Bearbeitungseinrichtung (Schleifzelle)

12 Nutenschleifmodul

14 Hinterschleifmodul

16 Spitzenschleifmodul

18 Ausspitzschleifraodul

20 Werkstück (Rohling)

22 Steuerungskonsole

24 Adapterbeladestation

26 Adapter

28 Adapterentladestation

3 0 Rückführeinrichtung

3 2 Maschinenverkettung

34 Spannzange

3 6 Pinole

38 Hohlschaftkegel

Claims

* *&iacgr; Schutzansprüche

1. Bearbeitungseinrichtung (10) für Werkstücke (20), insbesondere Rohlinge für Spiralbohrer, mit mehreren Bearbeitungsstationen für die Bearbeitung der Werkstücke (20) , z.B. einer Nutenschleifmaschine (12), einer Hinterschleifmaschine (14) , einer Spitzenschleifmaschine (16) und einer Ausspitzschleifmaschine (18) ,dadurchgekennzeichnet, daß die einzelnen Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) miteinander verkettet sind und daß jedes zur Bearbeitung vorgesehene Werkstück (2 0) in einem Werkstückadapter (26) eingespannt ist, der mit dem eingespannten Werkstück jeweils alle Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) durchläuft, wobei der Werkstückadapter (2 6) jeweils in Adapteraufnahmen der Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) einsetzbar ist.

2. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkstück (20) in einer festen geometrischen Zuordnung im Adapter (26) festlegbar ist.

3. Bearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (26) einen Hohlschaftkegel (HSK) (38) aufweist, der in eine HSK-Aufnahme der Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) einsetzbar ist.

4. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter eine Spannzange (34) und einen festen Längenanschlag für das Werkstück (20) aufweist.

&iacgr;&ogr;

5. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Indexierung zur Kennzeichnung des jeweiligen Werkstückes (20) am zugeordneten Adapter (26) vorgesehen ist.

6. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zur Bearbeitung des Werkstücks (20) vorgesehener Schleifkopf wenigstens einer Bearbeitungsstation (12, 14, 16, 18) hängend angeordnet ist, dem jeweils eine mitschwenkende Abrichteinheit zugeordnet ist.

7. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der letzten Bearbeitungsstation (18) eine Entladestation (28) vorgesehen ist für das Ausspannen des jeweils fertig bearbeiteten Werkstücks (20) aus dem zugeordneten Adapter (26).

8. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beladestation (24) vorgesehen ist, in welcher das zu bearbeitende Werkstück (20) selbsttätig in den jeweiligen Adapter (26) eingeschoben wird.

9. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adapterrückführung (30) vorgesehen ist, welche den entleerten Adapter (26) von der Entladestation (28) zu der Beladestation (24) zurückfördert.

10. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) durch eine Maschinenverkettung (32) verkettet sind, die eine horizontale, über den Bearbeitungsstationen (12, 14, 16, 18) angeordnete Querführung und

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wenigstens einen an dieser Querführung verfahrbaren vertikalen Arm mit einem Greifer für die Adapter (26) aufweist.