WO2014086466A1

WO2014086466A1 - Übergabeeinrichtung und werkzeugmaschine mit solcher übergabeeinrichtung

Info

Publication number: WO2014086466A1
Application number: PCT/EP2013/003600
Authority: WO
Inventors: Uwe Rusch; Christoph Schneider
Original assignee: Gleason-Pfauter Maschinenfabrik Gmbh
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-06-12
Also published as: DE102012023978A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Übergabeeinrichtung zum Übergeben eines von einer Be- und Entladeeinheit einer Werkzeugmaschine empfangenen Werkstücks an eine eine Operation an dem Werkstück ausführende Arbeitsstation, mit einer eine Relativbewegung zwischen dem empfangenen Werkstück und der Arbeitsstation bewirkenden Bewegungseinrichtung, wobei eine das Werkstück sowohl bei dessen Empfang als auch bei Ausführung der Operation haltende Halteeinheit vorgesehen ist.

Description

ÜBERGABEEINRICHTUNG UND WERKZEUGMASCHINE MIT SOLCHER ÜBERGABEEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Übergabeeinrichtung zum Übergeben eines von einer Be- und Entladeeinheit einer Werkzeugmaschine empfangenen Werkstücks an eine eine Operation an dem Werkstück ausführende Arbeitsstation, mit einer eine Relativbewegung zwischen dem empfangenen Werkstück und der Arbeitsstation bewirkenden Bewegungsein- richtung, sowie eine Werkzeugmaschine mit einer solchen Übergabeeinrichtung. Insbesondere betrifft sie Übergabeeinrichtungen und Werkzeugmaschinen für Werkstücke mit einer Verzahnung wie etwa Zahnräder oder mit einer Verzahnung versehene Wellen, wobei die Werkzeugmaschine beispielsweise die Verzahnung eines noch unverzahnten Werkstückrohlings herstellt, beispielsweise durch Wälzfräsen, oder aber Endverzahnungen von be- reits vorverzahnten Werkstücken erzeugt.

Derartige Werkzeugmaschinen und Übergabeeinrichtungen sind bekannt, wie auch verschiedene Operationen an dem Werkstück ausführende Arbeitsstationen, an denen das Werkstück beispielsweise beschriftet wird, entgratet wird, oder auch von einer Flüssigkeit wie einem Schmier- und/oder Kühlmittel befreit wird, welche bei der Werkzeugmaschinen- seitigen Bearbeitung des Werkstücks eingesetzt wird. Grundsätzlich ließen sich einige oder mehrere dieser Operationen auch an dem noch auf der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine aufgespannten Werkstück vornehmen. Dann stünde die Werkzeugmaschine jedoch zur Herstellung der Verzahnung am nächsten Werkstück für die Zeit der durchgeführten Operation noch nicht zur Verfügung, d.h. die Nebenzeiten erhöhen sich und die Kapazität der Werkzeugmaschine verringert sich.

Zur Vermeidung dieser Nebenzeiten sind einerseits Mehrspindelmaschinen bekannt, bei denen eine Drehtrommel mehr als eine Werkstückspindel trägt und bei denen jeweils eine Werkstückspindel in einer vorgegebenen Drehlage der Drehtrommel an unterschiedlichen Arbeitspositionen angeordnet ist, von denen eine der Hauptbearbeitung durch die Werkzeugmaschine entspricht. Bei dieser Variante erfolgt die peration somit noch an dem auf der Werkstückspindel aufgespannten Werkstück.

In einer anderen Variante erfolgt die nachgeschaltete Operation nach dem Werkstückwechsel, d.h. eine Be- und Entladeeinheit der Werkzeugmaschine entfernt das Werkstück von der Werkstückspindel, auf welcher daraufhin ein nächstes Werkstück aufgespannt und bearbeitet werden kann. Eine solche Be- und Entladeeinheit könnte etwa in Form eines Ringladers vorgesehen sein, der direkt oder indirekt mit einer Werkstückzufuhr und -abfuhr zusammenwirkt. Ein solcher Ringlader kann insbesondere zwei Paare von Greifarmen aufweisen, so daß ein Paar Greifarme ein verzahntes Werkstück von der Werkzeugspindel zum Ort des Empfangs der Übergabeeinrichtung verbringt, während gleichzeitig das nächste noch unverzahnte Werkstück von dem anderen Paar Greifarme zur Werkstückspindel verbracht wird. Bei dieser Variante erfolgt die nachgeschaltete Operation, sobald sich das verzahnte Werkstück an der Arbeitsstation befindet, also nicht mehr an dem auf der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine aufgespannten Werkstück.

Die Einbindung der nachgeschalteten Operation erfordert in jeder der beiden beschriebenen Varianten einen nicht unerheblichen konstruktiven Aufwand. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Aufwand zu verringern und die Einbindung der Operation einfach zu gestalten. Diese Aufgabe wird von der Erfindung in vorrichtungstechnischer Hinsicht durch eine Weiterbildung der Übergabeeinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die im wesentlichen durch eine das Werkstück sowohl bei dessen Empfang als auch bei Ausführung der Operation haltende Halteeinheit gekennzeichnet ist.

Da die das Werkstück bei Ausführung der Operation haltende Halteeinheit das Werkstück unmittelbar von der Be- und Entladeeinheit empfängt, wird die komplexe Kopplung der Verfahren Werkstückwechsel und Nachbearbeitung deutlich vereinfacht. Dabei ist die Be- und Entladeeinheit so zu verstehen, daß sie das auf der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine aufgespannte Werkstück in einer durch die Art der Be- und Entladeeinheit vorgegebenen Weise hält und unmittelbar an die Übergabeeinrichtung übergibt, d.h. die Art der Halterung durch die Halteeinheit ist die unmittelbar auf die Halteart der Be- und Entladeeinheit folgende.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Halteeinheit in Form einer Abstützeinheit ausgeführt, und das Halten ist ein lagerndes Abstützen. Durch die lagernde AbStützung ist eine Drehbarkeit des Werkstücks gegenüber der Halteeinheit, insbesondere um die Achse des Werkstückes, sichergestellt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungseinrichtung als Hubeinrichtung ausgeführt. Auf diese Weise können unterschiedliche Höhenniveaus von Arbeitsstation und Ort des Werkstückempfangs überwunden werden.

Grundsätzlich ist der Bewegungsweg der Bewegungseinrichtung oder der Hubweg der Hubeinrichtung nicht zwingend eingeschränkt. In einer besonders einfachen Ausführungsform bewirkt die Bewegungseinrichtung die Relativbewegung entlang einer insbesondere vertikal verlaufenden Linearachse. Dann ist nur eine einzige Antriebseinheit erforderlich. Der vertikale Verlauf ist besonders für Werkzeugmaschinen von Vorteil, deren Werkstückspindel ebenfalls vertikal ausgerichtet ist.

Grundsätzlich könnte die Arbeitsstation zu dem Ort des Werkstückempfangs bewegt werden, oder es könnten auch sowohl das Werkstück als auch die Arbeitsstation bewegt werden. Bevorzugt wird jedoch das Werkstück zu der Arbeitsstation bewegt, welche bezüglich der Werkzeugmaschine raumfest angeordnet ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die die Operation ausführende Arbeitsstation eine das Werkstück in Rotation versetzende Drehbewegungseinheit auf. In diesem Fall stellt die Halteeinheit/Abstützeinheit ein Gegenlager für die Werkstückrotation dar.

In diesem Zusammenhang wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Drehachse der Drehbewegungseinheit parallel zur Linearachse der Bewegungseinrichtung verläuft. Ein Verkippen des Werkstücks ist somit nicht mehr erforderlich.

Grundsätzlich könnte die Abstützeinheit das Werkstück unmittelbar abstützen und gegebenenfalls drehbar gelagert halten. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform stützt die Abstützeinheit das Werkstück jedoch über einen Werkstückträger ab. Da beispielsweise diverse Zahnräder axiale Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers aufweisen, kann eine Anpassungsfähigkeit der Abstützeinheit auf diese unterschiedlichen Bohrungsdurchmesser durch die Wirkung des Werkzeugträgers als Adapter vermieden werden.

Insbesondere kann dann besonders zweckmäßig vorgesehen werden, daß die Abstützeinheit und der Werkstückträger ineinander eingreifen, insbesondere formschlüssig.

Die drehbare Lagerung kann dann insoweit gewährleistet sein, als daß der mit dem Werkstückträger koppelnde Teil der Abstützeinheit drehbar bezüglich eines weiteren Teils der Abstützeinheit gelagert ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Übergabeeinrichtung zudem von der Werkzeugmaschine noch nicht bearbeitete Werkstücke von einer Werkstückzufuhr übernimmt und zur Übergabe an die Be- und Entladeeinheit positioniert. Beispielsweise können die Werkstücke (direkt oder über einen Werkstückträger) auf Paletten aufliegen, welche von einer getakteten Zuführeinrichtung bereitgestellt werden. Wenn die Übergabeeinrichtung die noch zu bearbeitenden Werkstücke übernimmt und zur Übergabe an die Be- und Entladeeinheit positioniert, kann zum einen die Be- und Entlade- einheit einfacher gestaltet werden, da sie nicht an die durch die Werkstückzufuhr vorgegebene Positionierung angepaßt werden muß. Zudem wird ein Synergieeffekt geschaffen, indem die Bewegungsabschnitte von der Werkstückzufuhr zur Position der Übergabe an die Be- und Entladeeinheit und die Relativbewegung zwischen der Empfangsposition und der Arbeitsstation von der gleichen Einrichtung bewirkt werden.

Sofern in diesem Zusammenhang, wie besonders bevorzugt vorgesehen, der Positionierungsort zur Übergabe an die Be- und Entladeeinheit mit dem Empfangsort des bearbeiteten Werkstücks übereinstimmt, hängen die Bahnen dieser beiden Bewegungsabschnitte zusammen.

Insbesondere werden die die Arbeitsstation verlassenden Werkstücke von der Übergabeeinrichtung auch zur Werkstückabfuhr verbracht. In einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Werkstückzufuhr und die Werkstückabfuhr durch dieselbe Einrichtung gebildet sind und den gleichen Übergabeort für die Übergabe an die Übergabeeinrichtung aufweisen, ist die von der Übergabeeinrichtung für das Werkstück hervorgerufene Bewegungsbahn eine besonders einfache, da geschlossene Bahn an insbesondere nur einer einzigen Bewegungsachse entlang. Rechnet man die von der Be- und Entladeeinheit hervorgerufene Werkstückbewegung hinzu, so bleibt die gesamte Bahn ebenfalls noch geschlossen.

Besonders bevorzugt erfolgt die Positionierung durch Bewegung der Halteeinheit entlang einer Bewegungsachse der Bewegungseinrichtung. Insbesondere bevorzugt handelt es sich dabei um die einzige Bewegungsachse der Bewegungseinrichtung. Die gesamte durch die Übergabeeinrichtung definierte Bewegungsbahn für das Werkstück ist somit bevorzugt mit nur einer Bewegungsquelle hervorrufbar, beispielsweise einem Linearantrieb. Dieser könnte beispielsweise durch einen Servomotor gebildet sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Bereich der Halteeinheit, insbesondere der Hubarm der Hubeinrichtung, bei der Positionierbewegung durch einen Auflagebereich einer solchen Palette hindurchgeführt, auf der die noch nicht bearbeiteten Werkstücke zugeführt werden. Damit wird das Zusammenwirken von Werkstückzufuhr und Übergabeeinrichtung erleichtert, und es können insbesondere höhere Hubwege erreicht werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform empfängt die Übergabeeinrichtung die Werkstücke von einem die Werkstücke von der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine entfernenden Greifer der Be- und Entladeeinheit, welche insbesondere als Ringlader ausgeführt sein kann. Grundsätzlich sind jedoch auch Roboter wie Knickroboter denkbar und unter den Ausdruck„Greifer" zu fassen. Im Falle des Ringladers wird es besonders bevorzugt, wenn sich die Hubeinrichtung entlang der axialen Achse des Ringladers erstreckt. Auf diese Weise kann zudem Bauraum für die Anordnung der Übergabeeinrichtung an der Werkzeugmaschine eingespart werden.

Zweckmäßig ist die Übergabeeinrichtung innerhalb eines von einem Gehäuse der Werkzeugmaschine geschützten Raumes angeordnet. Dies dient nicht nur dem Schutz der Bediener, sondern auch dem Schutz der Übergabeeinrichtung gegenüber äußeren Einflüssen und erhöht somit deren Lebensdauer.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Arbeitsstation eine Zentrifuge, die eine bei der werkzeugmaschinenseitigen Bearbeitung des Werkstücks zugeführte und als Schmier-und/oder Kühlmittel wirkende Flüssigkeit abschleudert. Damit wird auch vorteilhaft sichergestellt, daß die Werkstücke in einem relativ trockenen Zustand den Bereich der Übergabeeinrichtung verlassen und somit eine Verschmutzung Übergabeeinrichtungsferner Bereiche am Aufstellungsort der Werkzeugmaschine vermieden werden kann, die anderweitig durch Abtropfen des Schmier- und/oder Kühlmittels hervorgerufen würde.

Die Arbeitsstation, insbesondere die Zentrifuge, kann auch als Bestandteil der Übergabeeinrichtung vorgesehen sein und ist insbesondere ebenfalls innerhalb des geschützten Raumes angeordnet. Dadurch wird die Verschmutzungsgefahr noch weiter eingeschränkt.

Im übrigen wird von der Erfindung auch eine Werkzeugmaschine gemäß einem der vorgehend genannten Aspekte ausgebildeten Übergabeeinrichtung unter Schutz gestellt. In verfahrenstechnischer Hinsicht stellt die Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes, insbesondere einer Verzahnung bereit, bei dem das Werkstück von einer Be- und Entladeeinheit einer Werkzeugmaschine unter Ausübung einer das Werkstück haltenden Haltekraft empfangen wird und man danach eine Operation an dem Werkstück ausführt und bei dem man die Haltekraft auch während der Ausführung der Operation aufrechterhält.

Des weiteren wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem an einem zweiten Ort eine Operation an einem von einer Werkzeugmaschine an einem ersten Ort bearbeiteten Werkstück ausgeführt wird und bei dem das Werkstück zwischen seiner Zufuhr zu und Abfuhr von der Werkzeugmaschine eine die beiden Orte beinhaltende und von nur zwei Bewegungsquellen hervorgerufene insbesondere geschlossene Bahn durchläuft.

Besonders bevorzugt weist dabei die Bahn eine den zweiten Ort beinhaltende und von nur einer Bewegungsquelle hervorgerufene insbesondere geschlossene Teilbahn auf.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den oben geschilderten Vorteilen der erfindungsgemäßen Übergabeeinrichtung. Die einzelnen Merkmale der Übergabeeinrichtung spezifizieren somit auch weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wie oben bereits erläutert, ist ein bevorzugtes Zusammenwirken der Übergabeeinrichtung mit einer Werkstückzufuhr vorgesehen, welche die Werkstücke auf Paletten zuführt. In diesem Zusammenhang wird von der Erfindung auch eine für die erfindungsgemäße Übergabeeinrichtung besonders geeignete Palette als Bestandteil einer der Zuführung von einer Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücken dienenden Zuführeinrichtung unter Schutz gestellt, welche einen ein seitliches Einführen einer Halteeinheit, insbesondere eines Hubarms erlaubenden Zwischenraum zwischen einer der Auflage der Palette selbst dienenden Basis der Palette und ihrer dem Abstützen des Werkstücks dienenden Auflage aufweist.

Wie ebenfalls bereits oben erläutert, kann das Werkstück unmittelbar abgestützt werden, oder aber über den oben beschriebenen Werkzeugträger. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Palette eine axiale Durchbrechung auf, durch welche ein auf der Auflage verbliebener und das Werkstück tragender Werkstückträger von dem Zwischenraum aus erreichbar ist, wobei sich die axiale Durchbrechung radial bis zum seitlichen Rand der Auflage erstreckt.

Mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Palette wird somit eine vorteilhafte Abstimmung von Übergabeeinrichtung und Werkstückzufuhr gewährleistet, und insbesondere einfache Hubwege der Hubeinrichtung begünstigt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der beiliegenden Figuren, von denen eine perspektivische, zum Teil geschnittene Ausführungsform einer Hubeinrichtung in einer ersten Hubstellung zeigt,

eine Darstellung der Hubeinrichtung in einer zweiten Hubstellung zeigt, eine Darstellung der Hubeinrichtung in einer dritten Hubstellung zeigt, eine perspektivische Darstellung einer Werkstückpalette und eines Werkstückträgers zeigt,

eine Schnittansicht eines Eingriffs eines Hubarms einer Hubeinrichtung in eine Werkstückpalette zeigt, und eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine mit Übergabeeinrichtung zeigt.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen, teilweise geschnittenen Ansicht dargestellt. Die Übergabeeinrichtung dieser Ausführungsform ist als eine Hubeinrichtung 1 1 ausgebildet, deren Hubsäule 12 über eine Platte 16 bodenseitig festlegbar ist. Mittels eines Linearmotors 80 kann ein Hubarm 13 der Hubeinrichtung 11 entlang ihrer Hubachse H angehoben und abgesenkt werden. Dazu wird der Hubarm 13 an vertikalen Führungsschienen der Hubeinrichtung 11 geführt.

In der Darstellung von Fig. 1 ist der Hubarm 13 auf eine Höhe gefahren, in der er aus Greifarmen 51 (Fig. 2) eines Ringladers 50 einer Werkzeugmaschine ein von der Werkzeugmaschine bearbeitetes Werkstück 9 empfängt. Dazu schwenkt der das Werkstück 9 zunächst haltende Ringlader 50 in eine Stellung, in der die Werkstückachse mit der Achse S eines drehbar in dem Hubarm 13 einem darauf gelagerten Werkstückträgers 20 übereinstimmt. Daraufhin fährt der Hubarm 13 mit dem Werkstückträger 20 von unten an das Werkstück 9, bis das Werkstück 9 mit seiner Bohrung auf einem passend zu dieser Bohrung gestalteten Sitz des als Adapter wirkenden Werkstückträgers 20 aufsitzt.

Aus dieser Hubposition könnte das Werkstück 9 nun nach unten gefahren, auf eine entlang Schienen 44 einer Werkstückzu- und -abfuhr 40 geführten Palette 30 abgesetzt und von der Werkstückzu- und -abfuhr abtransportiert werden.

Die Hubeinrichtung hebt das Werkstück 9 jedoch zunächst weiter an und führt es zu einer als Zentrifuge 70 gebildeten weiteren Arbeitsstation. Die Zentrifuge 70 ist am oberen Ende der Hubsäule 12 angeordnet. Dazu ist eine Drehspindel 73 in einem von der Hubsäule 1 kranartig auskragenden Arm 72 drehbar gelagert. Die Drehachse der Zentrifugenspindel 73 stimmt dabei mit der Achse S der drehbaren Lagerung des Werkstückträgers 20 im Hubarm 13 überein.

Das Werkstück 9 ist, wenn in die Zentrifuge 70 angehoben, zwischen einer zweckmäßigen Zentrierung und Mitnahme 74 der Zentrifugenspindel 73 und dem Werkstückträger 20 gehalten und kann in dieser Lage angetrieben vom Drehmotor 71 der Zentrifugenspindel 73 in schnelle Drehung versetzt werden. Ölreste oder Reste einer anderen während der Bearbeitung des Werkstückes auf der Werkzeugmaschine zugeführten Kühl- oder Schmierflüssigkeit werden hierdurch abgeschleudert, von den Innenwänden 75 der Zentrifuge 70 aufgefangen und über einen Ausgang 76 in einer nicht weiter dargestellten Weise abgeführt und insbesondere dem Ölkreislauf der Werkzeugmaschine wieder zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Arbeitsstation nur die Zentrifuge 70 vorgesehen. In der Arbeitsposition könnten jedoch noch weitere Bearbeitungen am Werkstück 5 vorgenommen werden, beispielsweise eine Beschriftung, aber auch eine Kantennachbearbeitung wie Entgraten. Besonders bevorzugt weist die Arbeitsstation jedenfalls die Zentrifuge 70 auf.

Nach dem Abschleudern des Öls von dem Werkstück 9 wird der Hubarm 13 der Hubeinrichtung 11 durch eine entsprechend gesteuerte Bewegung des Linearmotors 80 abgesenkt, bis der Werkstückträger 20 zunächst auf einer Auflageplatte 33 (Fig. 4) der Palette 30 zu liegen kommt und der Hubarm 13 dann von dem Werkstückträger 20 entkoppelt wird.

In dieser in Fig. 2 gezeigten Hubstellung des Hubarms 13 kann die das Werkstück 9 tragende Palette 30 von der Werkstückzu- und -abfuhr 40 weitergetaktet werden. Die Werk- stückzu- und -abfuhr 40 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Gestell 41 auf, dessen Beine 42 über höhenverstellbare Füße 43 am Boden abgestützt sind. Die Führungsschienen 44 sind dabei auf die Beine 42 verbindenden Querträgern abgestützt. Allerdings können auch beliebige andere und insbesondere aus dem Stand der Technik bekannte Werkstückzu- und -abfuhren in Verbindung mit der Hubeinrichtung eingesetzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform soll die Zuführung von Werkstücken 9 weiterhin über Paletten 30 erfolgen. Eine dazu besonders geeignete Palette 30 ist in einem axialen Schnitt C-förmig ausgeführt, indem sie eine horizontale Basisplatte 31 und eine davon beabstandete Auflageplatte 33 aufweist, die über einen Steg 32 miteinander verbunden sind. Der Steg 32 ist nicht zentral positioniert, sondern an einer Seite der Platten 31 und 33, so daß der Hubarm 13 von der dem Steg 32 gegenüberliegenden Seite in den zwischen den Platten 33 und 31 gebildeten Zwischenraum 34 eingebracht werden kann.

Die Auflageplatte 33 ist in einem Querschnitt ebenfalls C-förmig ausgebildet, da sie eine axiale Durchbrechung 35 aufweist, an die ein seitlicher Aussparungsbereich 36 anschließt, der zu dem dem Steg 32 entgegengesetzten Seitenrand der Abstützplatte 33 hin offen ist. Durch diese Konstruktion kann der Hubarm 13 über die axialen Durchbrechung 35 mit einem die Achse S umfassenden zentralen Bereich des Werkstückträgers 20 gekop- pelt werden und unter Aufrechterhaltung dieser Kopplung durch die Auflageplatte 33 hindurchgeführt werden. Über eine axiale Durchbrechung auch der Basisplatte 31 ist die Palette 30 auch im Zusammenhang mit einer nur von unten angreifenden Hubeinrichtung einsetzbar.

Die drehbare Lagerung des Werkstückträgers 20 auf dem Hubarm 13 ist in der Schnittansicht von Figur 5 nochmals genauer dargestellt. Ein Zapfen 14 ist drehbar in einer Ausnehmung an dem freien Ende des Hubarms 13 gelagert. Der Zapfen 14 ist formschlüssig auf eine innere Bohrung 24 des Werkstückträgers 20 abgestimmt, dessen Sitz 21 passend auf Charge der zu bearbeitenden Werkstücke 9 abgestimmt ist. Durch Eingriff des Zapfens 14 in die innere Bohrung 24 erfolgt die drehbare Lagerung des Werkstückes 9 am Hubarm 13.

Im folgenden wird der Einsatz der Übergabeeinrichtung nochmals im zeitlichen Ablauf beschrieben. Die Werkstückzu- und -abfuhr 40 wird weitergetaktet, so daß sich ein noch unbearbeitetes Werkstück (Rohling) 9 in der in Fig. 2 dargestellten Lage befindet, d.h. auf dem Werkstückträger 20 abgestützt, der wiederum auf der Auflageplatte 33 der Palette 30 aufliegt.

Daraufhin fährt der Hubarm 3 nach oben, bis der Zapfen 14 in die Innenbohrung 24 des Werkstückträgers 20 eingreift. In Fortführung dieser Bewegung wird der Hubarm 13 weiter angehoben, bis er in die in Fig. 1 dargestellte Stellung gelangt. In dieser Stellung greifen die Greifarme 51 des Ringladers 50 der Werkzeugmaschine am Werkstück 9 an und positionieren das Werkstück 9 auf der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine 10 mit Werkstückspindelachse Z (Fig. 6). Bei der darauffolgenden Bearbeitung des Werkstückes 9, beispielsweise einem Wälzfräsen durch einen auf der Werkzeugspindel 4 der Werkzeugmaschine 10 aufgespannten Wälzfräser, wird in an und für sich bekannter Weise zur Kühlung des Bearbeitungsvorgangs Öl eingespritzt, welches auch nach Fertigstellung der Bearbeitung am nunmehr verzahnten Werkstück 9 haftet. Der Ringlader 10 nimmt das verzahnte Werkstück 9 von der Werkstückspindel und positioniert es wieder in die in Fig. 1 gezeigte Lage, in welcher der Hubarm 13 mit dem darauf gelagerten Werkstückträger 20 das verzahnte Werkstück 9 übernimmt und in die weitere Arbeitsstation verbringt. In dieser Arbeitsstation wird wie oben beschrieben Öl von dem Werkstück 9 abgeschleudert, worauf- hin die Übergabeeinrichtung (hier Hubeinrichtung 1 1 ) das verzahnte und weitestgehend von Öl befreite Werkstück wieder auf der Palette 30 ablegt.

Von der Abnahme des Werkstücks 9 von der Palette bis zu seiner Wiederauflage auf die oder eine andere Palette 30 durchläuft das Werkstück somit eine geschlossene Bahn, welche den Bearbeitungsort auf der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine und auch die nachgeschaltete Arbeitsstation 7 (Fig. 6) / (70 (Fig. 1)) umfaßt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Quellen der für diesen Bahndurchlauf erforderlichen Bewegung lediglich die Bewegungseinheit 8 (Fig. 6) / (80 (Fig. 1 )) sowie eine die Bewegung der Be- und Entladeeinheit 5 bewirkende, nicht dargestellte Bewegungseinheit. Betrachtet man die geschlossene Bewegung von dem Ort der Abnahme des Werkstücks 9 von der Palette 30 bis zu dem Ort der Übergabe an die Be- und Entladeeinheit 5 (Fig. 6) / (Ringlader 50 (Fig. 1 )), von dort zu der Arbeitsstation 7 (Fig. 6) / (70 (Fig. 1 )) und von der Arbeitsstation zurück zur Palette, so stellt diese Bewegung ebenfalls eine geschlossene Bahn dar, deren Durchlauf von nur einer Bewegungsquelle, nämlich der Bewegungseinheit 8 bewirkt wird, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von Fig.1 dem Linearmotor 80 der Hubbewegung.

Die bearbeiteten Werkstücke werden somit bereits ölbefreit von der Werkstückzu- und -abfuhr 40 abtransportiert, wodurch ein Verschmutzen der Umgebung nach Verlassen des geschützten Bereichs der Werkzeugmaschine 10 weitestgehend vermieden wird. Zudem ist dazu neben einer Bewegungsachse/Bewegungseinheit der Be- und Entladeeinheit (des Werkstückswechslers selbst) nur noch eine einzige weitere Bewegungsachse/Bewegungseinheit erforderlich.

In Fig. 6 ist die Ankopplung der Übergabeeinrichtung 1 an den bearbeiteten Teil der Werkzeugmaschine 10 nochmals schematisch dargestellt. Auf der linken Seite der Figur ist mit Maschinenbasis 2 eine Wälzfräsmaschine dargestellt, wobei die werkzeugseitige Lagerung der Werkzeugspindelachse 4 nicht weiter dargestellt ist. Die Be- und Entladeeinheit 5 zum Auswechseln eines auf der Werkstückspindelachse Z aufgespannten Werkstückes ist ebenfalls nur schematisch dargestellt. Die Halteeinheit 3 der Übergabeeinrichtung 1 erhält das Werkstück 9 unmittelbar von der Be- und Entladeeinheit 5. Des weiteren ist die Übergabeeinrichtung 1 nebst der weiteren Arbeitsstation 7, bevorzugt wenigstens der Zentrifuge 70, innerhalb eines Maschinengehäuses 6 angeordnet, das in Fig. 6 nur als gestrichelte Linie dargestellt ist.

Die Darstellung der Werkzeugmaschine als Vertikalwälzfräsmaschine mit der Be- und Entladeeinheit als Ringlader stellt eine bevorzugte Variante für die mit der Übergabeeinrichtung 1 gekoppelte Werkstückbearbeitung dar. Es könnten jedoch auch andere Werkstückwechselsysteme als der beschriebene Ringlader 50 eingesetzt werden, beispielsweise Knickroboter.

Im Falle des Einsatzes des Ringladers 50 kann dieser auch zwei Paare von Greifarmen 51 aufweisen, die gleichzeitig zum einen ein noch nicht bearbeitetes Werkstück 9 aus der Übergabe-/Empfangsposition (Fig. 1 ) zur Werkstückspindel und ein bereits auf der Werkstückspindel bearbeitetes Werkstück in die Übergabe-/Empfangsposition verbringen. Die werkzeugmaschinenseitige Bearbeitung eines neu aufgespannten Werkstückes 9 kann dann parallel zur Ausführung der Operation am bereits bearbeiteten Werkstück 9 in der Arbeitsstation 7 erfolgen.

Die Erfindung ist nicht auf die in der ausführlichen Figurenbeschreibung dargestellten Merkmale eingeschränkt. Vielmehr können die in der Beschreibung und den Ansprüchen aufgezeigten Merkmale einzeln oder in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

ANSPRÜCHE

1 . Übergabeeinrichtung (1) zum Übergeben eines von einer Be- und Entladeeinheit (5, 50) einer Werkzeugmaschine (10) empfangenen Werkstücks (9) an eine eine Operation an dem Werkstück ausführende Arbeitsstation (7, 70),

mit einer eine Relativbewegung zwischen dem empfangenen Werkstück und der Arbeitsstation bewirkenden Bewegungseinrichtung (8, 80),

gekennzeichnet durch eine das Werkstück (9) sowohl bei dessen Empfang als auch bei Ausführung der Operation haltende Halteeinheit (3, 13).

2. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1 , bei der die Halteeinheit in Form einer Abstützeinheit ausgeführt ist und das Halten ein lagerndes Abstützen ist.

3. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Bewegungseinrichtung als Hubeinrichtung (1 1) ausgeführt ist.

4. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 3, bei der ein Hubarm (13) der Hubeinrichtung Teil der Halteeinheit (3) ist.

5. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bewegungseinrichtung die Relativbewegung entlang einer insbesondere vertikal verlaufenden Linearachse (H) bewirkt.

6. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Werkstück (9) zu der Arbeitsstation (7) bewegt wird.

7. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die die Operation ausführende Arbeitsstation eine das Werkstück (9) in Rotation versetzende Drehbewegungseinheit (71) aufweist.

8. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 7, bei der die Drehachse (S) der Drehbewegungseinheit parallel zur Linearachse (H) der Bewegungseinrichtung und insbesondere zur Hubachse (H) der Hubeinrichtung verläuft.

9. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die Abstützeinheit das Werkstück über einen Werkstückträger (20) abstützt.

10. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 9, bei der der Werkstückträger (20) an der Abstützeinheit drehbar gelagert ist.

11 . Übergabeeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die Abstützeinheit (13) und der Werkstückträger (20) insbesondere formschlüssig ineinander eingreifen.

12. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zudem von der Werkzeugmaschine noch nicht bearbeitete Werkstücke von einer diese insbesondere auf Paletten zuführenden Werkstückzufuhr (40) übernimmt und zur Übergabe an die Be- und Entladeeinheit (5) positioniert, und die insbesondere die bearbeiteten Werkstücke von der Arbeitsstation zur Werkstückabfuhr (40) verbringt.

13. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 12, bei der die Positionierung durch Bewegung der Halteeinheit entlang einer Bewegungsachse der Bewegungseinrichtung erfolgt.

14. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 13, bei der ein Bereich der Halteeinheit, insbesondere der Hubarm (13), bei der Positionierbewegung durch einen Auflagebereich (33) einer Palette hindurchgeführt wird.

15. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die die Werkstücke von einem die Werkstücke von der Werkstückspindel der Werkzeugmaschine entfernenden Greifer (51) der insbesondere als Ringlader (50) ausgeführten Be- und Entladeeinheit empfängt und bei der sich die Hubeinrichtung (1 1) insbesondere entlang der axialen Achse des Ringladers (50) erstreckt.

16. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die innerhalb eines von einem Gehäuse (6) der Werkzeugmaschine (10) geschützten Raumes angeordnet ist.

17. Übergabeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Arbeitsstation eine Zentrifuge (70) aufweist oder ist, die eine bei der werkzeugmaschinenseiti- gen Bearbeitung des Werkstücks als Schmier- und/oder Kühlmittel zugeführte Flüssigkeit abschleudert.

18. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 16 oder 17, die die Arbeitsstation (7), insbesondere die Zentrifuge (70), als innerhalb des geschützten Raumes angeordneten Bestandteil aufweist.

19. Werkzeugmaschine (10) mit einer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Übergabeeinrichtung (1 ).

20. Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes, insbesondere einer Verzahnung, bei dem das Werkstück von einer Be- und Entladeeinheit einer Werkzeugmaschine unter Ausübung einer das Werkstück haltenden Haltekraft empfangen wird und man danach eine Operation an dem Werkstück ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Haltekraft auch während der Ausführung der Operation aufrechterhält.

21. Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes, insbesondere nach Anspruch 20, bei dem an einem/dem zweiten Ort eine Operation an einem von einer Werkzeugmaschine an einem ersten Ort bearbeiteten Werkstück ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zwischen seiner Zufuhr zu und Abfuhr von der Werkzeugmaschine eine die beiden Orte beinhaltende und von nur zwei Bewegungsquellen hervorgerufene, insbesondere geschlossene Bahn durchläuft.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem die geschlossene Bahn eine den zweiten Ort beinhaltende und von nur einer Bewegungsquelle hervorgerufene Teilbahn aufweist.

23. Palette (30) für eine der Zuführung von von einer Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücken dienenden Zuführeinrichtung (40), mit einem ein seitliches Einführen einer Halteeinheit erlaubenden Zwischenraum (34) zwischen einer der Auflage der Palette (30) selbst dienenden Basis (31) der Palette und ihrer dem Abstützen des Werkstücks dienenden Auflage (33).

24. Palette nach Anspruch 23, bei der die Auflage (33) eine axiale Durchbrechung (35) aufweist, durch welche ein auf der Auflage aufliegender und das Werkstück tragender Werkstückträger von dem Zwischenraum (34) aus erreichbar ist, wobei sich die axiale Durchbrechung (35) radial bis zum seitlichen Rand der Auflage (33) erstreckt.