DE3873915T2

DE3873915T2 - Vorrichtung zum positionieren und blockieren auf dem spindelkopf einer werkzeugmaschine von verschiedenen einrichtungen zur mechanischen bearbeitung.

Info

Publication number: DE3873915T2
Application number: DE8888830548T
Authority: DE
Inventors: Mauro Cioci
Original assignee: Bakuer Italiana SpA
Current assignee: Bakuer SpA Scandicci It
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2008-12-22
Also published as: US4992012A; EP0347513B1; IT8809430A0; JPH01321141A; IT1222261B; DE3873915D1; EP0347513A3; EP0347513A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Vorrichtungen, wie sie z.B. aus JP-A-62-224541 bekannt sind, dienen zum Positionieren und Festlegen von Einrichtungen, welche für verschiedene spanabhebende Bearbeitungsvorgänge bestimmt und mit einem festen Zapfen mit vorgegebenem Mittenabstand versehen sind, wie z.B. Winkel-Fräsköpfe, Drehzahlvervielfacher, Mehrspindelköpfe, Ölversorgungsbehälter (oil feed holders) , Kegelreiniger, die vermittels von Verlagerungseinrichtungen für Werkzeugträger zum Spindelkopf der Spindel einer Werkzeugmaschine, einer numerisch gesteuerten Maschine oder eines Bearbeitungszentrums gebracht werden.
Es ist bekannt, daß zahlreiche Bearbeitungszentren, numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen oder herkömmliche Werkzeugmaschinen mit Einrichtungen zum Verlagern von Werkzeughaltern versehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie aus einem Magazin der Reihe nach verschiedene Einheiten mit unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen entnehmen, diese in eine vorbestimmte und konstante Stellung am Spindelkopf der Spindel der Maschine bringen und in die zentrale Öffnung des Spindelkopfes einstecken können. Alle diese Vorrichtungen umfassen notwendigerweise ein festes äußeres Gehäuse, sei es, daß dieses Gehäuse ein Element der internen Kinematik bildet, wie dies beispielsweise bei den Drehzahlvervielfachern der Fall ist, sei es, daß das Gehäuse einen Behälter für sich drehende Teile bildet, wie z.B. bei einem Behälter fur eine Ölzufuhr (oil feed holder); somit ist es erforderlich, am Spindelkopf verschiedene Mechanismen anzuordnen und ihr Außengehäuse bezüglich der Drehung der Spindel festzulegen bzw. zu blockieren.
Bis heute wurden diese Funktionen von einem Sitz bzw. einer Aufnahme ausgeübt, der bzw. die am Spindelkopf oder einem an diesem Kopf befestigten Block vorgesehen ist, und dessen bzw. deren Abstand bezuglich der Spindelachse gleich dem Mittenabstand des festzulegenden Mechanismus ist und der bzw. die somit geeignet ist, den entsprechenden Zapfen aufzunehmen und festzulegen. Dieses System erzwingt, daß man an der Maschine nur eine einzige Art von Einrichtung montieren kann, oder erfordert, den besagten Block gleichzeitig mit der Einrichtung auszutauschen, wenn z.B. diese Einrichtung zusätzlich eine unterschiedliche Versorgung ausführen kann (beispielsweise eine Versorgung mit Öl oder mit Druckluft) . Dies verhindert eine vollständige Automatisierung des spanabhebenden Bearbeitungsprozesses und steht somit den Vorteilen entgegen, die durch die Verwendung des oben erwähnten mechanischen Arms erzielbar sind.
JP-A-62-224.541 beschreibt einen Anschlußblock für eine einzige Werkzeugart, d.h. mit einer einzigen Öffnung für ein einziges Betriebsfluid.
Die Druckschrift DD-A-143.054 beschreibt einen Anschlußblock für einen einzigen Werkzeugträgertyp, d.h. für einen Winkelbohrer.
Die Druckschrift J-A-143.054 beschreibt einen Anschlußblock mit einem stumpfkegeligen Sitz zur Aufnahme des Einsteckendes eines anderen Mechanismus.
Die US-A-3.930.301 beschreibt eine Werkzeugmaschine, die geeignet ist, wahlweise einen Werkzeugträger aufzunehmen.
Keine dieser bekannten Vorrichtungen ist geeignet, um nacheinander alle die Werkzeuge oder Einrichtungen bzw. Mechanismen zu montieren, die üblicherweise für die verschiedenen Bearbeitungsvorgänge verwendet werden, die mit Werkzeugmaschinen mit Spindel zur Spanabhebung durchgeführt werden können. Folglich erlaubt es keine dieser bekannten Anordnungen ein Werkzeug automatisch zu montieren und zu wechseln, beispielsweise mit Hilfe eines Roboters, ohne den Befestigungsblock auszuwechseln.
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, die vorerwähnten Nachteile dadurch zu beseitigen, daß eine Vorrichtung verwirklicht wird, die die Positionierung und Festlegung von mehreren verschiedenen Einrichtungen bzw. Mechanismen ermöglicht, die einen vorgegebenen Mitten- bzw. Achsabstand besitzen, wobei außerdem die Versorgung dieser Einrichtungen mit einem Fluid, wie z.B. Öl, Druckluft und dergleichen ermöglicht wird.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eine Vorrichtung nach Anspruch 1 realisiert wird.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Lösung ermöglicht es, eine Vorrichtung für die eindeutige Positionierung und Festlegung bzw. Blockierung mehrerer Einrichtungen zu realisieren, die in einem festen Außengehäuse angeordnet sind und einen standardisierten Mittenabstand besitzen, und die darüber hinaus für jeden beliebigen Typ von Werkzeugmaschine zur spanabhebenden Bearbeitung oder ein entsprechendes Bearbeitungszentrum eingesetzt werden kann.
Diese und weitere Vorteile und Eigenschaften werden für den Fachmann noch stärker und besser verständlich im Lichte der folgenden Beschreibung und mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen, die zur beispielsweisen Verdeutlichung der Erfindung dienen sollen, ohne diese in irgendeiner Weise einzuschränken. In diesen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Spindelkopfes einer Werkzeugmaschine, der mit einer Vorrichtung zur Positionierung und Festlegung von drei Mechanismen bzw. Einrichtungen zur spanabhebenden Bearbeitung gemäß der Erfindung versehen ist,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht von oben der Vorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie A-A aus Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie C-C aus Fig. 2, und
Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einem installierten Drehzahlvervielfacher.
Führt man eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionieren und Festlegen von Mechanismen zur span- oder schnitzelabhebenden Bearbeitung am Spindelkopf der Spindel 2 einer Werkzeugmaschine, der mit Einrichtungen 20 versehen ist, die dazu dienen, auf die beweglichen Teile dieser Mechanismen die Drehbewegung der Spindel zu übertragen, auf ihre wesentliche Struktur zurück, so wird sie gemäß Fig. 1 und 2 von einem Block 1 mit unregelmäßiger prismatischer Form gebildet, der frontal am Spindelkopf 2 der Maschine mit Hilfe von zwei seitlichen Schrauben 3 befestigt ist. Dieser Block 1 ist innerhalb des Umfanges des Spindelkopfes angeordnet und seine Frontfläche ist stufenförmig mit drei entsprechenden Sitzen ausgebildet. Es sind ein zentraler Sitz 9 und zwei seitliche Sitze 10 und 11 vorhanden, von denen jeder ein Loch 12 aufweist. Die Achsen dieser Löcher 12 sind parallel zur Achse der Spindel und befinden sich auf demselben zur Spindel konzentrischen Umkreis, der einen Radius besitzt, der gleich dem Mitten- bzw. Achsenabstand der zu befestigenden Mechanismen ist, d.h. gleich dem Abstand zwischen der Rotationsachse der Spindel und der Achse des Festlege-Zapfens der mit dem Sitz des Blocks in dem Augenblick zusammenwirkt, in dem durch Verschiebeeinrichtungen der Bearbeitungsmechanismus in das Loch bzw. die zentrale Öffnung des Spindelkopfes eingesteckt wird. Wie in Fig. 2 noch deutlicher dargestellt, wird der zentrale Sitz 9 von einem stumpfkegeligen Hohlraum gebildet, um die Positionierung von Winkel-Fräsköpfen zu ermöglichen, und die beiden seitlichen Sitze 10, 11 sind Hohlräume mit rechtwinkeligem Querschnitt, deren Loch bzw. Bohrung 12 zu Zapfen paßt, die zu anderen Arten von Bearbeitungseinrichtungen gehören.
Wie in Fig. 3 gezeigt, steht die Bohrung 12 des Sitzes 10 mit einer Leitung 13 in Verbindung, die innerhalb des Blockes 1 selbst verläuft und an deren Ende die Schraubverbindung 14 eines Fluid-Zuführrohrs befestigt ist, das beispielsweise zum Zuführen des Schneidfluids dient, das für bestimmte Arten von Einrichtungen wie z.B. fur einen Ölversorgungs-Behälter (oil feed holder) erforderlich ist. Die Dichtheit am Ausgang wird durch eine torusförmige Dichtung 15 sichergestellt, die mit dem Festlegeelement der Einrichtung zusammenarbeitet, das ebenfalls eine innere Bohrung für das Hindurchströmen des Fluids durch seinen Zapfen besitzt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, steht die Bohrung 12 des Sitzes 11 in Verbindung mit einer im Block 1 selbst vorgesehenen Innenleitung 16, an deren Ende die Schraubverbindung 17 eines Rohres befestigt ist, das zur Zufuhr eines anderen Fluids, beispielsweise von Druckluft dient, das für bestimmte Einrichtungen wie z.B. für Kegelreiniger und andere erforderlich ist.
Die Leitung 16 ist vorteilhafterweise mit einem Verschlußventil versehen, das von einer Kugel 20 gebildet wird, die durch eine Feder 21 gegen eine ring- bzw. torusformige Innendichtung 22 gedrückt wird, um selbsttätig die Ausgangsöffnung der Bohrung 12 zu verschließen. Diese Kugel wird unter t5berwindung der Kraft der Feder 21 durch die Einwirkung des Zapfens der entsprechenden Einrichtung angehoben, wenn dieser in die Bohrung 12 eingeführt wird, um das Öffnen des Versorgungskreises für die Druckluft zu ermöglichen. Auch in diesem Fall wird die Dichtheit des Ausganges durch eine Ringdichtung 23 sichergestellt, die mit dem Festlegeelement der Einrichtung zusammenwirkt, das ebenfalls mit einer Innenleitung für einen Durchgang des Fluids durch seinen Zapfen versehen ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Vorsatz-Vorrichtung 24, beispielsweise ein Drehzahlvervielfacher bzw. Übersetzungsgetriebe mit Hilfe eines mechanischen Arms (der der Einfachheit halber nicht wiedergegeben ist) aus einem Werkzeugmagazin immer in der gleichen vorgegebenen Stellung bezüglich des entsprechenden Aufnahme- und Halterungs- bzw. Festlegesitzes des Blocks 1 entnommen worden, der in diesem Fall vom Sitz 10 gebildet wird, und zwar so, daß sich dann, wenn die Einrichtung in das Loch der Spindel eingeschoben wird, der Zapfen 25 der Blockiereinrichtung 26 des Außengehäuses sich automatisch in Ausrichtung mit der Bohrung 12 des Sitzes 10 befindet und dort eingreift.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine vollständige Automatisierung jeder beliebigen Werkzeugmaschine dadurch möglich, daß eine beliebige Bearbeitungseinrichtung immer in derselben Position bezüglich des Spindelkopfes der Spindel positioniert und festgehalten werden kann, ohne daß irgendeine Modifikation der Maschine vorgenommen werden muß. Dies ermöglichst es im übrigen, die Bearbeitungszeiten und somit die Produktionskosten zu optimieren.

Claims

Block, der dazu dient, einen automatischen Anschluß zwischen der Spindel einer spanabhebenden Werkzeugmaschine mit einem Vorsatz-Werkzeugträger (24) herzustellen, der mit einem festen Zapfen (25) in einem vorgegebenen Mittenabstand versehen ist, mit entsprechenden Einrichtungen zum Ergreifen des Zapfens (25) , dadurch gekennzeichnet, daß er von einem Körper (1) gebildet ist, dessen Vorderfläche mit einem ersten Sitz (9) zur Aufnahme des Einsteckendes eines Winkelfräskopfes, einem zweiten Sitz (10) zur Aufnahme des Einsteckendes einer zweiten Bearbeitungseinrichtung und mit einem dritten Sitz (11) zur Aufnahme einer dritten Bearbeitungseinrichtung versehen ist, wobei die zweite und dritte Einrichtung mit verschiedenen Fluiden arbeiten und der zweite und der dritte Sitz (10, 11) mit Hilfe von Leitungen (12, 13 bzw. 12, 16) mit Zuführvorrichtungen für die entsprechenden Arbeitsfluide in Verbindung stehen, und wobei im übrigen diese Sitze (9 bis 11) einen zentralen Aufnahmepunkt besitzen, der sich auf ein und demselben Umkreis befindet, der zur Spindelachse konzentrisch ist, wenn dieser Block am Spindelkopf montiert ist.