DE3634529C2 - Vorrichtung zum Fördern, Positionieren und Feststellen von Werkstücken in einer Gruppenbearbeitungsmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Fördern, Positionieren und Feststellen von Werkstücken in einer GruppenbearbeitungsmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Fördern, Positionieren und Feststellen von Werkstücken in einer
Bearbeitungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art (US-PS 4 373 840) zeigt ein
Palettentransfersystem mit einer Paletten-Übergabestation
und mit Bearbeitungsmaschinen für Werkstücke, die einzeln
auf den scheibenförmigen Paletten mit Hilfe von
Spanneinrichtungen befestigt sind und zusammen mit der
Palette und an dieser befestigt zu den Bearbeitungsmaschinen
gelangen und dort positioniert werden. Eine
Gruppenbearbeitung von Werkstücken ist nicht vorgesehen.
Aus der US-PS 4 543 970 ist eine Palette mit
Festspanneinrichtung für ein Werkstück bekannt, welches so
festgespannt in den Bearbeitungsmaschinen bearbeitet und
zwischen diesen mittels eines unbemannten Roboterwagens
verfahren wird.
Eine bekannte Arbeitsstation für eine Fertigungsstraße
(DE 28 45 913 A1) ist mit einer Hubeinrichtung zum Ausführen
eines Fixierhubs ausgestattet, durch den ein Werkstückträger
von einem Friktionsförderer oder Rollenförderer, auf dem er
der Arbeitsstation bis zur Anlage an steuerbaren
Haltemitteln zuführbar ist, abhebbar und in seiner Lage
fixierbar ist, wobei der Fixierhub in zwei Hubstufen
unterteilt ist, von denen die erste Stufe vom
Vorpositionieren des vom Friktionsförderer abgehobenen
Werkstückträgers und die zweite Stufe zum Fixieren desselben
vorgesehen ist, und wobei zum Vorpositionieren an der
Hubeinrichtung und am Werkstückträger zueinander
komplementär geformte Paßmittel vorgesehen sind, deren
Abmessungen so gewählt sind, daß die Vorpositionierung mit
verhältnismäßig groben Toleranzen erfolgt, und wobei an der
Arbeitsstation und am Werkstückträger zueinander
komplementär ausgebildete Paßmittel für eine
Feinpositionierung des Werkstückträgers beim Fixieren
vorgesehen sind, und wobei als Paßmittel zum
Vorpositionieren an der Hubeinrichtung und am
Werkstückträger zumindest zwei Vorfixierstifte und
zugeordnete Vorfixierbohrungen, die bei der ersten Hubstufe
des Fixierhubs miteinander in Eingriff kommen, vorgesehen
sind. Eine Hebe-Senkeinrichtung zum Längstransport von
Werkstücken ist somit nicht vorgesehen.
Gruppenbearbeitungsmaschinen führen im wesentlichen den
gleichen Bearbeitungsvorgang an mehreren Werkstücken zur
gleichen Zeit aus. Nach der bisher üblichen Praxis werden
die zu bearbeitenden Werkstücke auf einer Palette in
richtiger Stellung von Hand festgespannt. Die Palette mit
den Werkstücken darauf wird dann, wie bei einfachen
Bearbeitungsmaschinen, in die Gruppenbearbeitungsmaschine
überführt, und im wesentlichen der gleiche
Bearbeitungsvorgang, beispielsweise das Bohren einer
Bohrung, wird bei allen Werkstücken auf der Palette
durchgeführt.
Paletten, auf denen eine Gruppe von Werkstücken
festgespannt ist, werden üblicherweise durch die
Gruppenbearbeitungsmaschine mit einer Transporteinrichtung
gefördert. Wenn die Bearbeitung der jeweiligen Gruppe der
Werkstücke abgeschlössen ist, wird die Palette aus der
Maschine herausgefördert, die Aufspannung der Werkstücke
wird gelöst und diese werden von der Palette abgenommen, was
üblicherweise von Hand geschieht. Die Palette wird dann
gesäubert, wieder mit zu bearbeitenden Werkstücken beladen
und durch die Transporteinrichtung wieder durch die
Gruppenbearbeitungsmaschine gefördert.
Häufig werden auch Roboter oder speziell gestaltete
Ladeeinrichtungen verwendet, um die Paletten mit Werkstücken
auf mechanische Weise zu beladen und zu entladen. Um die
Werkstücke auf der Palette mit genügender Genauigkeit zu
positionieren und festzuklemmen, ist es gewöhnlich
notwendig, die Werkstücke von Hand zu positionieren und
festzuhalten, während sie auf der Palette festgespannt
werden.
Häufig wird jede Palette mit Werkstücken durch
verschiedene Gruppenbearbeitungsmaschinen gefördert, in
denen jeweils ein Bearbeitungsvorgang an allen Werkstücken
durchgeführt wird, um fertig bearbeitete Werkstücke zu
erzeugen. Um z. B. eine Gewindebohrung in jedem Werkstück
herzustellen, wird die Bohrung in jeweils drei
Gruppenbohrmaschinen teilweise gebohrt, die gebohrte Bohrung
wird in einer weiteren Gruppenmaschine nachgebohrt, und Gewinde
wird an der gebohrten und ausgeräumten Bohrung mit einer
Gruppengewindeschneidmaschine geschnitten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung
verfügbar zu
machen, die eine Arbeitserleichterung beim Beladen einer
Gruppenbearbeitungsmaschine mit sich bringt, ohne daß die
Genauigkeit und Präzision bei dem Instellungbringen der
jeweiligen zu bearbeitenden Werkstücke leidet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Um die Werkstücke für die Bearbeitung in einer
Gruppenbearbeitungsmaschine mit mehr Präzision anzuordnen
und um eine mechanische Beladung der Werkstücke zu
ermöglichen, wird eine Vielzahl von Werkstücken lose
zwischen Halteeinrichtungen auf der Palette aufgenommen, so
daß jedes Werkstück sich in Bezug auf die Palette in
wenigstens zwei Richtungen bewegen kann. Wenn die Palette in
die Gruppenbearbeitungsmaschine überführt wird, werden die
Werkstücke so bewegt, daß sie mit wenigstens einem Anschlag
pro Werkstück in Eingriff kommen, der in der
Gruppenbearbeitungsmaschine sitzt. Jedes Werkstück wird
individuell in der Maschine festgelegt, unabhängig von der
Palette und den anderen Werkstücken.
Jedes Werkstück wird
durch ein Einspannsystem festgelegt, von dem wenigstens ein
Teil vorzugsweise mit der Palette mitgeführt wird und durch
einen Antrieb betätigt wird, der vorzugsweise an der
Maschine sitzt. Wenn der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen
ist, werden die Werkstücke freigegeben und von den in der
Maschine vorgesehenen Anschlägen, vorzugsweise durch
Abstreifer, gelöst sowie von der Palette aufgenommen, um aus
der Gruppenbearbeitungsmaschine herausgefördert zu werden.
Vorzugsweise wird die Palette in der
Gruppenbearbeitungsmaschine angehoben und gesenkt, um die
Werkstücke mit den in der Maschine sitzenden Anschlägen in
Eingriff und außer Eingriff zu bringen. Vorzugsweise
betätigt der gleiche Antrieb den Mechanismus zum Anheben und
Absenken der Palette und die in der Palette sitzenden
Einspanneinrichtungen.
Nachfolgende Vorteile werden erzielt: Jedes Werkstück
wird unabhängig von den anderen Werkstücken und der Palette,
auf der sie gefördert werden, in Bearbeitungsstellung
gebracht. Das Beladen mit Werkstücken erfolgt mechanisch,
ohne daß die Genauigkeit beeinträchtigt wird, mit der sie in
Bearbeitungsstellung gebracht und bearbeitet werden. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist kompakt, unempfindlich, hat
eine hohe Lebensdauer, ist zuverlässig, relativ einfach in
der Konstruktion und wirtschaftlich in der Herstellung und
bei der Montage, erfordert nur geringen Service und Wartung
und kann mit einer langen Lebensdauer der Maschine dienen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der
Vorrichtung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen einer
Gruppenbohrmaschine mit einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1, in der
einige Details der Konstruktion der Vorrichtung
dargestellt sind;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2, in der
einige Anschläge und Einspanneinrichtungen der
Vorrichtung zu sehen sind;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2, die
eine Betätigungseinrichtung für die
Einspanneinrichtung zeigt, die in der
Bearbeitungsmaschine sitzt;
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine abgewandelte Einzelheit der
Vorrichtung, um eine Anpassung an andere Werkstücke
zu ermöglichen;
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7; und
Fig. 9 einen Schnitt durch eine abgewandelte Einzelheit der
Einspanneinrichtung, die in der Palette sitzt.
Im einzelnen ist in den Fig. 1 und 2 eine
Gruppenbohrmaschine 10 mit einer Vorrichtung 12
gemäß der Erfindung dargestellt. Wie
in Fig. 3 zu sehen ist, werden die Bohrungen durch Bohrer 14
in die Werkstücke 16 gebohrt, hier Pleuelstangen für
Verbrennungsmotore. Die Werkstücke werden jeweils in sechs
identischen Bearbeitungsstationen 18 der Maschine festgelegt
und eingespannt. Die Bohrer an jeder Bearbeitungsstation
werden durch Führungshülsen 20 vorgeschoben, die jeweils in
einer Anschlagsplatte 22 sitzen, die auf einem C-förmigen
Rahmen der Maschine befestigt sind. Die Werkstücke werden
durch eine Palette 6 mitgenommen, die in der Maschine durch
eine Hebe-Senkeinrichtung (Hebeeinrichtung) 28 angehoben und abgesenkt wird. Die
Hebeeinrichtung 28 besitzt eine Hebeplatte 30, die an einem
Ende eines Stempels 32 befestigt ist, der in einer Bohrung
34 im Rahmen verschiebbar ist. Die Hebeeinrichtung 28 wird
durch einen Antrieb 36 mit einer Betätigungsstange 38
angehoben und abgesenkt, die verschiebbar in einer Bohrung
40 im Rahmen sitzt und durch einen Hydraulikzylinder 42
angetrieben wird, der auf dem Rahmen montiert ist und mit
seiner Kolbenstange 44 mit der Betätigungsstange 38 verbunden
ist. Die Hebeplatte 20 wird durch ein Nockenfolgeglied oder
einen Kulissenstein 46 angehoben und abgesenkt, der mit dem
Stempel 32 verbunden ist und verschiebbar von einer
Nockenlaufbahn oder Kulissennut 48 in der Betätigungsstange
aufgenommen wird. Die Kulissennut 48 besitzt einen ersten
Abschnitt 50, der eine schnelle Querbewegung bewirkt, und
einen zweiten Abschnitt 52, der einen langsameren Vorschub
der Hebeeinrichtung 28 bewirkt. Der erste Kulissennutabschnitt
50 weist einen größeren Neigungswinkel zur Längsachse der
Betätigungsstang 38 auf als der zweite Kulissennutabschnitt
52.
Die Palette 26 ist auf der Hebeeinrichtung 28 angeordnet
und wird durch vier im Abstand voneinander angeordnete
Fixieranordnungen 53 getragen, die jeweils einen Fixierstift
54 besitzen. Die Fixierstifte sitzen jeweils verschiebbar in
einem zugeordneten Gehäuse 56, die an der Hebeplatte 30
befestigt sind. Jeder Fixierstift 54 wird in seine
ausgefahrene Stellung durch eine Druckfeder 58 nachgiebig
gedrängt, die in einer Stufenbohrung im Gehäuse 56 sitzt.
Damit diese Fixierstifte sich nicht aufgrund des
Gesamtgewichts der Palette und den darauf befindlichen
Werkstücken zurückziehen, ist die durch sämtliche Federn 58
erzeugte Kraft größer als dieses Gesamtgewicht.
Wenn die Palette 26 durch die Hebeeinrichtung 28 voll
angehoben ist, wird ihre Stellung in Bezug auf die
Bearbeitungsstationen durch feststehende Fixierstifte 60
bestimmt, die an dem Rahmen der Maschine befestigt sind und
mit Gleitsitz in Komplementärbuchsen 62 eingreifen, die in
Hülsen 64 der Palette sitzen. Die Fixierstifte 60 wirken als
Anschläge für die senkrechte Aufwärtsbewegung der Palette.
Wenn die Aufwärtsbewegung der Palette infolge der
Fixierstifte 60 aufhört, werden die Federn 58 bei der
weiteren Aufwärtsbewegung der Hebeeinrichtung
zusammengepreßt.
Die Paletten 26 werden in die und aus der Maschine durch
einen Fördermechanismus geschoben, der zwei Schienen 66
aufweist, die durch einen nicht dargestellten Antrieb
intermittierend in Längsrichtung hin- und herbewegt werden.
Wenn die Paletten auf den Schienen sitzen, nehmen sie
voneinander einen Abstand ein, der durch vier
Transportstifte 68 bestimmt wird, die an den Schienen befestigt
sind und in Buchsen 70 eingreifen, die an der Unterseite der
jeweiligen Palette angebracht sind. Wenn sich die
Hebeeinrichtung 28 in ihrer vollständig abgesenkten Stellung
befindet, wird die Palette in der Maschine auf den
Förderschienen abgesetzt, kommt von der Hebeeinrichtung frei
und wird aus der Maschine herausgefördert, wonach eine
andere Palette durch die Bewegung der Schienen nach rechts
in Fig. 1 in die Maschine vorgeschoben wird. Wenn die
Palette in der Maschine durch die Hebeeinrichtung in die
voll angehobene Stellung bewegt wird, wie Fig. 2 zeigt, ist
sie ausreichend von den Schienen frei, so daß diese durch
eine Längsbewegung nach links in Fig. 1 zurückgezogen werden
können, um in ihre Ausgangslage zurückzukehren.
Gemäß der Erfindung werden die Werkstücke auf den
Paletten entfernbar und lose gehalten und von diesen
mitgeführt, so daß sie, wenigstens innerhalb vorbestimmter
Grenzen, in Bezug auf die Palette verschoben oder leicht
bewegt werden können. Gegebenenfalls können die Werkstücke
entlang von zwei Achsen im rechten Winkel zueinander bewegt
werden und vorzugsweise längs dreier Achsen, die orthogonal
oder im rechten Winkel zueinander verlaufen. Wie Fig. 3
zeigt, wird jedes Werkstück auf der Palette durch zwei
Haltestifte 72 und einen solchen mit Sechskantkopf 74 lose
gehalten, die auf der Palette montiert sind. Die Haltestifte
72 sind in genügendem Abstand voneinander angeordnet, so daß
das Kurbelwellenende der Pleuelstange bzw. des Werkstücks 16
zwischen den Haltestiften mit geringem Zwischenraum
aufgenommen wird. Der Haltestift mit Sechskantkopf 74 wird
dann von dem Pleuelauge des Pleuels aufgenommen und besitzt
einen geringeren Durchmesser als das Pleuelauge, so daß ein
geringer Zwischenraum zwischen diesen vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung und wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt,
wird ein Werkstück in jeder Bearbeitungsstation der Maschine
dadurch genau in Stellung gebracht, daß es gleichzeitig an
einem oberen, etwas nachgiebigen Fixierklotz 76, einem
seitlichen Fixieranschlag 78 und der Anschlagplatte 22 zur
Anlage kommt. Die Anschlagplatte 22 und der Fixierklotz 76
sind fest am Maschinenrahmen montiert. Der Fixieranschlag 78
besitzt einen Anschlagfinger 80, der in einem Gehäuse 82
fest am Maschinenrahmen montiert ist. Das Werkstück wird an
den Fixieranschlag 78 durch einen gegenüberliegend
angeordneten Finger 84 gedrängt, der in Gleitführung im
Gehäuse 86 sitzt, das am Maschinenrahmen befestigt ist. Der
Finger 84 wird durch eine Druckfeder 88 nachgiebig in seine
ausgefahrene Stellung gedrängt und sitzt in einer
Stufenbohrung im Gehäuse. Um die Werkstücke bei ihrem
Einsetzen zwischen die Anschläge zu führen, weisen die
Anschlagplatte 22 eine abgeschrägte Kante 90, der
Anschlagfinger 80 eine abgeschrägte Kante 92 und der
verschiebbare Finger 84 eine abgeschrägte Kante 94 auf.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird jedes
Werkstück in einer Bearbeitungsstation gegen den oberen
Fixierklotz 76 durch eine Festspanneinrichtung 96
festgeklemmt, die vorzugsweise einen Spannstift 98 besitzt,
der von der Palette mitgeführt wird. Die Spannstifte 98 sind
nachgiebig in der Palette montiert und werden jeweils durch
eine federnde Buchse 100 aus Gummi oder Kunststoff als einem
"elastischen Speicher" vorgespannt, die jeweils in einer
Bohrung 102 in der Palette sitzen. Vorzugsweise ist die
Buchse an die Palette 26 und den Spannstift 98 angeklebt.
Vorzugsweise werden die Spannstifte durch einen Antrieb
betätigt, der von der Gruppenbohrmaschine getragen wird.
Vorzugsweise werden dabei die Spannstifte durch die gleiche
Betätigungsstange 38 und den Antriebszylinder 42 betätigt,
der die Hebeeinrichtung für die Palette bewegt. Wie Fig. 1
zeigt, werden die Spannstifte 98 für jedes äußere Paar der
Arbeitsstationen durch einen Klemmstempel 104, betätigt, der
verschiebbar in einer Bohrung 106 im Rahmen sitzt. Die
Spannstifte für die beiden zentralen Bearbeitungsstationen
werden durch einen Klemmstempel 108 betätigt, der an der
Platte 30 der Palettenhebeeinrichtung zur gemeinsamen
Bewegung befestigt ist.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, werden die Spannstifte für
jeweils zwei Bearbeitungsstationen durch zwei ein wenig
nachgiebige Druckklötze 110 betätigt, die einem
Ausgleichsbügel 112 zugeordnet sind, der auf jeweils einem
Klemmstempel 104 und 108 befestigt ist. Um den Ausgleich der
zu den jeweiligen Spannstiften zugeführten Kraft
sicherzustellen, sind die Druckklötze auf jeweils einem
Ausgleichsbügel mit Hilfe eines Schwenk- oder Kugelgelenks
116 montiert. Die Klötze, Bügel und Stempel werden durch
Schrauben 118 zusammengehalten.
Jeder äußere Klemmstempel 104 wird durch die Stange 38
über einen der Kulissensteine 46 betätigt, der an dem
Klemmstempel befestigt ist und verschiebbar in der
Kulissennut 48 sitzt, die mit ihren Abschnitten 50 und 52 in
einem Block 120 angeordnet ist, der verschiebbar in der
Bohrung 50 im Rahmen 24 sitzt. Um sicherzustellen, daß alle
Spannstifte so betätigt werden, daß alle Werkstücke sicher
festgeklemmt werden, auch wenn diese in ihrer Dicke
variieren, ist jeder Block mit der Betätigungsstange 38 über
eine Kupplung mit Totgang verbunden. Um diese Kupplung
vorzusehen, sitzt jeder Block mit Spiel in einem länglichen
Schlitz 122 der Betätigungsstange 38 und wird durch eine
Druckfeder 124 nachgiebig vorgespannt, die in einer
Blindbohrung 126 im Block sitzt.
Wie Fig. 2 und 3 zeigen, wird in jeder
Bearbeitungsstation das Werkstück gegen die Anschlagsplatte
22 durch zwei Spannfinger 128 gedrängt, die im Gleitsitz in
einer Bohrung 130 im Rahmen der Maschine sitzen. Wie Fig. 5
zeigt, werden jeweils zwei dieser Spannfinger nachgiebig
gegen die Anschlagplatte 22 durch eine Druckfeder 132
gedrückt, die in einer Blindbohrung in einer
Betätigungsstange 134 vorgesehen ist, die verschiebbar in
einer Bohrung 136 im Rahmen sitzt. Die Betätigungsstange 134
ist infolge eines Bolzens 138 schwenkbar mit einem
Querausgleichsbügel 140 verbunden, der Lagerteile 142
aufweist, die in komplementären Schlitzen 144 in den
Spannfingern sitzen. Das Ausmaß, zu dem die Spannfinger
vorgeschoben werden können, wird durch einstellbare
Anschlagschrauben 146 begrenzt, die am Rahmen befestigt
sind. Der Ausgleichsbügel 140 liegt normalerweise an diesen
Schrauben an, wenn sich kein Werkstück in der
Bearbeitungsstation befindet.
Wird ein Werkstück zwischen die Anschläge eingesetzt,
drückt es gegen die abgeschrägten Flächen 148 der
Spannfinger 128 (Fig. 3) und verschiebt diese gegen die
Vorspannung der Feder 132 (Fig. 5). Dies bewirkt, daß die
Spannfinger das Werkstück in Berührung mit der
Anschlagplatte 22 drängen.
Um die Reaktionskräfte bei der Bearbeitung der
Werkstücke auf zufangen und um sicherzustellen, daß dieses
fest gegen die Anschlagsplatte 22 geklemmt wird, kann jedes
Paar der Spannfinger 128 zwangsweise gegen das Werkstück
durch einen Keil 150 (Fig. 5 und 6) gepreßt werden, der
durch einen Zylinder 152 (Fig. 1) betätigt wird, der auf
einem Bügel 154 am Rahmen der Maschine befestigt ist. Jeder
Keil 150 sitzt verschiebbar in einer Bohrung 165 im Rahmen
und, wenn er vorgeschoben wird, greift er an einem
Folgebolzen 158 an, der von der Stange 134 getragen wird. Um
sicherzustellen, daß die Spannfinger 128 durch den Keil in
Anlage mit dem Werkstück gepreßt werden, unabhängig von
Veränderungen in deren Größe, ist jeder Keil 150 über eine
Kupplung mit Totgang mit einer gemeinsamen Betätigungsplatte
160 (Fig. 6) verbunden. Diese Kupplung wird durch eine
Druckfeder 162 geschaffen, die in einer Bohrung zwischen dem
Keil 150 und einem Kolben 164 sitzt, der verschiebbar in der
Bohrung vorgesehen ist und mit der Platte verbunden ist. Um
den Kolben, die Feder und den Keil zusammenzuhalten,
erstreckt sich eine Kopfschraube 166 durch eine Bohrung des
Kolbens und ist in den Keil eingeschraubt.
Die Betätigungsplatte 160 ist an der Kolbenstange 168
des Antriebszylinders 152 befestigt. Wenn die Kolbenstange
zurückgezogen wird, kommen alle Keile außer Eingriff von
ihren zugeordneten Folgebolzen 158 und damit von der
Betätigungsstange 134. Wenn die Kolbenstange vorgeschoben
wird, drückt jeder Keil gegen seinen zugeordneten
Folgebolzen und drängt die zugeordneten Spannfinger in feste
Berührung mit dem Werkstück, das sich zwischen den
Spannfingern und der zugeordneten Anschlagplatte 22
befindet.
Um sicherzustellen, daß die Werkstücke von den
Anschlägen wegbewegt und mit der Palette abgesenkt werden,
wenn der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen worden ist und
die Spannfinger 128 gelöst sind, ist jede Station mit einem
etwas nachgiebigen Abstreifklotz 170 (Fig. 2) versehen, der
in einer Bohrung 172 im Rahmen verschiebbar sitzt. Alle
Abstreifklötze werden gemeinsam durch einen
Hydraulikzylinder 174 (Fig. 1) betätigt, der auf einem
Tragebügel 176 am Rahmen befestigt ist. Jeder Abstreifklotz
ist mit dem Zylinder durch einen Abstreifbolzen 178
verbunden, der an einem Ende mit dem Klotz und am anderen
Ende mit einer gemeinsamen Betätigungsplatte 180 verbunden
ist, die mit der Kolbenstange 182 des Kolbens in Verbindung
stehen.
Die Gruppenbohrmaschine 10 und die Vorrichtung 12 können
leicht abgewandelt werden, um sich an Veränderungen der
Werkstücke anzupassen, wie z. B. die Fig. 7 und 8 zeigen,
können sie leicht abgewandelt werden, um Bohrungen in
Lagerschalen 184 der Pleuelstangen vorzusehen. Damit eine
Lagerschale auf der Palette lose gehalten wird, ist ein
dritter Haltestift 186 auf der Palette montiert, und
gegebenenfalls kann der Sechskantkopf-Halter entfernt
werden. Um die Lagerschalen von den Anschlägen in der
Werkstation abzustreifen, ist eine gabelförmig oder
allgemein U-förmig gestaltete Abstreifplatte 188 an dem
Boden des Abstreifklotzes 170 befestigt. Um Spiel für die
Abstreifplatte verfügbar zu machen, kann der obere
Anschlagklotz 76 entfernt und durch einen allgemein T-förmigen
Anschlagklotz 190 (Fig. 8) ersetzt werden, der am
Rahmen der Maschine befestigt ist. Mit diesen Abwandlungen
können Pleuellagerschalen anstelle von Pleuelstangen
gefördert, positioniert, festgehalten und bearbeitet werden.
Um die Reparatur und den Austausch zu erleichtern,
können gegebenenfalls leicht entfernbare Spannstifte in der
Palette anstelle der fest montierten Spannstifte 98 mit
Hilfe von Kunststoffbüchsen 100 vorgesehen werden, die mit
den Bolzen und Paletten durch Kleben verbunden sind. Wie
Fig. 9 zeigt, können entfernbare Spannstiftanordnungen 192
in den Paletten installiert werden. Jede Anordnung hat einen
Spannstift 194, der verschiebbar in einem Gehäuse 196 sitzt,
das in eine Stufenbohrung 198 in der Palette eingeschraubt
ist. Um den Einsatz und die Entfernung dieser Anordnung zu
erleichtern, ist ein geeigneter Schlitz 200 im Boden des
Gehäuses zum Eingriff eines Werkzeugs vorgesehen. Der
Spannstift wird nachgiebig durch eine Druckfeder 202
vorgespannt, die im Gehäuse sitzt und zwischen einem Flansch
204 des Spannstiftes und einem Sprengring 206 gefangen ist,
der in einer Nut im Gehäuse sitzt. Um zu verhindern, daß
Verschmutzungen in das Gehäuse eintreten, ist eine Dichtung
208 in einer Ausnehmung oben am Gehäuse eingedrückt und
kommt mit dem Spannstift in Berührung.
Beim Betrieb der Maschine 10 wird die Vorrichtung 12
mit einer Vielzahl zu
bearbeitender Werkstücke 16 oder 184 auf jede Palette 26
stromauf der Maschine beladen. Jedes der Werkstücke wird
lose auf der Palette durch die Halter 72, 74 oder 72, 186
gehalten. Infolgedessen können die Werkstücke automatisch
auf die Palette durch Roboter oder andere mechanische
Beladungseinrichtungen verladen werden. Mit der
Palettenhebeanordnung 28 in ihrer vollständig
zurückgezogenen Position werden die Förderschienen 66
vorgeschoben (nach rechts in Fig. 1), um die Palette mit
Werkstücken darauf in die Maschine 10 und die in der
Maschine befindliche Palette aus der Maschine heraus zu
bewegen. Die in die Maschine geförderte Palette wird in die
in Fig. 2 dargestellte Stellung durch die Hebeeinrichtung
angehoben, und zwar durch die Betätigung des Zylinders 42,
der die Betätigungsstange 38 nach links (in Fig. 1) bewegt.
Wenn die Palette angehoben wird, wird sie durch die
Transportstifte 68 in Stellung gebracht, die auch einen
Anschlag für die Palette darstellen, wenn sie vollständig
angehoben ist. Ist die Palette angehoben, kommt das
jeweilige Werkstück mit den abgeschrägten Kanten 90, 92, 94,
148 der Anschläge 22, 78, 84 und 128 in Berührung, welche
das Werkstück in Ausfluchtung mit diesen Anschlägen bringen,
so daß sich die Werkstücke zwischen diesen schieben und an
diesen anliegen. Das jeweilige Werkstück wird in Berührung
mit den Anschlägen 22 und 78 durch die nachgiebig
vorgespannten Spannfinger 84 und 128 gedrängt. Nachdem die
Palette vollständig angehoben ist, schiebt die fortgesetzte
Bewegung der Betätigungsstange 38 (wie Fig. 1 zeigt) alle
Spannstifte 98, die mit der Palette mitgeführt werden, so
weit, daß das Werkstück zwischen seinem zugeordneten
Spannstift und dem oberen Halteklotz 76 oder 190 eingeklemmt
wird. Um jedes Werkstück gegen seine zugeordnete
Anschlagplatte 22 zu spannen, werden die Spannfinger 128
durch Betätigung des Zylinders 152 verriegelt. Dadurch
werden die Keile 150 vorgeschoben, die an den Folgebolzen
158 angreifen, um zu verhindern, daß die Spannfinger 128
durch die Bearbeitungskraft des Werkzeugs verschoben werden.
Somit wird erreicht, daß jedes Werkstück unabhängig von
anderen Werkstücken und der Palette genau in Stellung
gebracht wird.
In jeder Bearbeitungsstation werden die Bohrer gedreht
und mittels eines nicht dargestellten Bohrkopfes durch die
Führungsbüchsen 20 in das Werkstück vorgeschoben, um in
dieses Löcher zu bohren. Ist der Bohrvorgang abgeschlossen,
werden die Bohrer mit dem Bohrkopf zurückgezogen. Nach dem
Bohren werden die Spannfinger durch Betätigung des Zylinders
152 entriegelt oder gelöst, um die Keile 150 zurückzuziehen
und sie außer Eingriff mit den Folgebolzen 158 zu bringen.
Um sicherzustellen, daß die Werkstücke sich mit der Palette
nach unten bewegen, wenn diese abgesenkt wird, werden die
Abstreifklötze 170 durch Betätigung des Zylinders 174 in
Anlage an den Werkstücken vorgeschoben. Die Einspannkraft an
den Einspannstiften 98 wird entlastet und die Palette durch
Betätigung der Zylinder 42 abgesenkt, um die
Betätigungsstange 38 nach rechts in Fig. 1 zu bewegen. Wenn
die Palette zunächst abgesenkt wird, werden die Werkstücke
durch die Abstreifklötze 170 oder die Platten 188 nach unten
gedrückt und kommen außer Eingriff mit all den Anschlägen
und Einspannfingern 128. Bei der weiteren Absenkung wird die
Palette auf die Förderschienen 66 aufgelegt, und beim
völligen Absenken wird die Palette freigegeben. Um die
Palette mit den darauf befindlichen, bearbeiteten
Werkstücken aus der Maschine zu fördern und in die Maschine
eine andere Palette mit noch zu bearbeitenden Werkstücken
hineinzubewegen, werden die Förderschienen vorwärtsgeschoben
oder wie in Fig. 1 nach rechts bewegt. Die Maschine 10 und
die Fixiervorrichtung 12 sind dann bereit, einen anderen
Arbeitstakt zu beginnen.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Fördern, Positionieren und Feststellen
von mindestens einem in einer Haltevorrichtung (72, 74;
186) und auf einer Palette (26) angeordneten Werkstück
(16; 184) für eine Bearbeitungsmaschine (10), mit einer
Palettentransportvorrichtung (28, 66) und mindestens
einer Positionier- und Feststelleinrichtung für das
Werkstück,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsmaschine (10) eine Gruppenbearbeitungsmaschine für gleiche Werkstücke (16; 184) ist,
daß die Halteeinrichtungen (72, 74; 186) die Werkstücke (16; 184) lose aufnehmen, um eine begrenzte Verschiebung auf der Palette (26) zu ermöglichen,
daß die unter der Bearbeitungsmaschine (10) angeordnete Palettentransportvorrichtung (28, 66) als Hebe-Senk-Einrichtung (28) ausgebildet ist, welche durch die Hebebewegung die Werkstücke (16; 184) mit den an der Unterseite der Bearbeitungsmaschine (10) angeordneten Positionier- und Feststelleinrichtung (22, 76, 78, 84, 98, 128; 194) in Eingriff bringt und welche in abgesenkter Stellung der Palette (26) die bearbeiteten Werkstücke (16; 184) in die Halteeinrichtung (72, 74; 186) zurückgibt.
daß die Bearbeitungsmaschine (10) eine Gruppenbearbeitungsmaschine für gleiche Werkstücke (16; 184) ist,
daß die Halteeinrichtungen (72, 74; 186) die Werkstücke (16; 184) lose aufnehmen, um eine begrenzte Verschiebung auf der Palette (26) zu ermöglichen,
daß die unter der Bearbeitungsmaschine (10) angeordnete Palettentransportvorrichtung (28, 66) als Hebe-Senk-Einrichtung (28) ausgebildet ist, welche durch die Hebebewegung die Werkstücke (16; 184) mit den an der Unterseite der Bearbeitungsmaschine (10) angeordneten Positionier- und Feststelleinrichtung (22, 76, 78, 84, 98, 128; 194) in Eingriff bringt und welche in abgesenkter Stellung der Palette (26) die bearbeiteten Werkstücke (16; 184) in die Halteeinrichtung (72, 74; 186) zurückgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifeinrichtung
(170, 174; 188) zum Lösen der jeweiligen Werkstücke (16;
184) aus ihrer Bearbeitungsstellung ausgebildet ist, um
die jeweilig angehaltene Palette (26) mit bearbeiteten
Werkstücken zu beladen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionier- und Feststelleinrichtung (22, 76, 78, 84, 98, 128; 194) feste (22, 76, 78) und bewegliche (84, 128) Anschläge sowie Spannstifte (98; 194) umfaßt;
daß die Spannstifte (98, 194) von der Palette (26) mitgeführt werden und von denen jeweils mindestens ein Spannstift (98, 194) einem Werkstück (16) zugeordnet ist, um das zugeordnete Werkstück (16) zwischen die zugeordneten Anschläge (22, 76, 78, 84, 128) zu klemmen, und
daß die Bearbeitungsmaschine (10) eine Festspanneinrichtung (38, 42, 104, 108, 110, 112) besitzt, um die Spannstifte (98, 194) in ihre Einspannstellung zu bewegen und aus dieser zurückzuziehen.
daß die Positionier- und Feststelleinrichtung (22, 76, 78, 84, 98, 128; 194) feste (22, 76, 78) und bewegliche (84, 128) Anschläge sowie Spannstifte (98; 194) umfaßt;
daß die Spannstifte (98, 194) von der Palette (26) mitgeführt werden und von denen jeweils mindestens ein Spannstift (98, 194) einem Werkstück (16) zugeordnet ist, um das zugeordnete Werkstück (16) zwischen die zugeordneten Anschläge (22, 76, 78, 84, 128) zu klemmen, und
daß die Bearbeitungsmaschine (10) eine Festspanneinrichtung (38, 42, 104, 108, 110, 112) besitzt, um die Spannstifte (98, 194) in ihre Einspannstellung zu bewegen und aus dieser zurückzuziehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnete daß die Spannstifte und die
beweglichen Anschläge im wesentlichen vertikal (98;
194) oder horizontal (84, 128) angeordnet sind, um bei
zwischengeklemmtem Werkstück (16) mit horizontal (76)
bzw. vertikal (22, 78) ausgerichteten, festen Anschlägen
zusammenzuarbeiten.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Spannstift (98; 194)
eine Vorspanneinrichtung (100, 202) zugeordnet ist, um
diesen nachgiebig in die rückgezogene Stellung zu
drängen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine
Feder (202) oder einen elastischen Gummi- oder
Kunststoffkörper (100) enthält.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zu den beweglichen
Anschlägen horizontale Spannfinger (84, 128) gehören,
die an der Maschine (10) angebracht sind und in Richtung
auf die Einspannstelle des zugeordneten Werkstücks (16)
nachgiebig vorgespannt sind, um das Werkstück gegen
feste vertikale Anschläge (22, 78) anzulegen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß eine lösbare
Verriegelungseinrichtung (150, 152, 158, 160) vorgesehen
ist, welche während der Bearbeitungszeit der Maschine
einen Teil der beweglichen Anschläge (84, 128) und damit
das in Bearbeitungsstellung befindliche Werkstück (16)
lösbar verriegelt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hebe-Senk-Einrichtung
(28) unter der Bahn der Paletten (26) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Festspanneinrichtung
(38, 42, 104, 108, 110, 112) unter der Bahn der Paletten
(26) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis. 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Palettentransporteinrichtung (28, 66) zur
intermittierenden Förderung der Paletten (26) durch die
Maschine (10) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Palettentransporteinrichtung horizontal hin- und
herbewegbare Schienen (66) mit Transportstiften (68) und
eine Fixieranordnung (53) aufweist, die beim Aufwärtshub
der Hebe-Senk-Einrichtung (28) wirksam wird und die
Palette (26) in ihrer angehobenen Stellung fixiert,
während beim Abwärtshub der Hebe-Senk-Einrichtung (28)
die Fixiereinrichtung außer Eingriff mit der Palette
(26) kommt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WESTERN ATLAS INC., HEBRON, KY., US |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |