DE3043361C2 - Automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Stand der Technik gehört eine spanabhebende Werkzeugmaschine mit automatischem Palettenwech- s6\, auf deren Gestell ein Schlitten horizontal verschiebbar angeordnet ist Ferner ist ein Arbeitstisch vorgesehen, der ebenfalls horizontal längs einer Achse bewegbar ist, die rechtwinklig zur Achse verläuft, entlang der der Schlitten verschiebbar ist Der Arbeitstisch hat Führungen für die Verschiebung von Paletten mit von ihnen getragenen Werkstücken. Die bekannte Werkzeugmaschine besitzt ferner eine vom Arbeitstisch getragene Einrichtung zum automatischen Palettenwechsel. Diese Einrichtung umfaßt ein feststehendes Gestell, das eine drehbare Plattform mit zwei Stationen trägt Jede Station hat Führungen zum Aufsetzen und Verschieben von Paletten, die Werkstücke tragen. Auf der drehbaren Plattform ist bei jeder der Stationen eine Vorrichtung zum Verschieben einer Palette von der Station auf den Arbeitstisch und zurück vorgesehen. Die Plattform besitzt einen Drehantrieb und Einrichtungen zum Längsverschieben der Paletten. Zur Ausführung des Palettenwechsels sind drei Bewegungen erforderlich: Verschiebung der Palette mit dem bearbeiteten Werkstück auf eine der Stationen, Drehung der Plattform und Ver

schiebung der neuen Palette auf den Arbeitstisch.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß für einen Palettenwechsel die drei vorstehend beschriebenen Bewegungen notwendig sind, was durch Verlänges rung der Nebenzeit die Stückzeit verlängert und somit die Stuckkosten erhöht

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß der Palettenwechsel mit einer geringeren Anzahl von Bewegungen ausführbar ist

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst welehe im Anspruch 2 vorteilhaft ausgestaltet sind.

Die erfindungsgemäße Palettenwechseleinrichtung hat den Vorteil, daß nur noch eine Bewegung erforderlich ist, wenn die Palette mit einem bearbeiteten Werkstück durch eine Palette mit einem zu bearbeitenden Werkstück zu ersetzen ist Hierdurch wird der Zeitaufwand für einen Palettenwechsel und damit die Stückzeit wesentlich vermindert Außerdem wird das Außenmaß der Werkzeugmaschine verkleinert '

Es ist zwar aus der GB-PS 15 47 470 bereits bekannt, bei einer Werkzeugmaschine Führungsabschnitte zum Palettentransport in der Paiettenwechselposition des Tisches an dem Tisch und an der Zubringervorrichtung vorzusehen, die eine geradlinige Verschiebung des Wagens mit der Palette zulassen. Jedoch werden bei der bekannten Vorrichtung zwei einzelne Antriebsvorrichtungen zur Verschiebung der Paletten längs der Führungsabschnitte verwendet Die Konstruktion der Zubringervorrichtung gestattet es nicht, diese in Werkzeugmaschinen mit einem beweglichen Arbeitstisch zu verwenden, da hierfür noch eine weitere Vorrichtung zur Beförderung der Palette von den Wagen von den Führungen auf den Arbeitstisch erforderlich wäre.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 Seitenansicht einer Ausführungsform einer Werkzeugmaschine mit einer automatischen Palettenwechseleinrichtung,

Fig.2 Draufsicht auf die Werkzeugmaschine nach Fig.l,

F i g. 3 den Schnitt III-III von F i g. 2,
F i g. 4 den Schnitt IV-IV nach F i g. 2,
F i g. 5 Ausführungsvariante der Maschine mit automatischer Palettenwechseleinrichtung nach F i g. 1 in Draufsicht.

Eine Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen automatischen Palettenwechseleinrichtung hat ein Gestell 1 (Fig. 1) mit Führungen 2 für einen in Richtung der Achse X horizontal verschiebbaren Schlitten 3. Der Schlitten 3 hat Führungen 4, auf denen ein Arbeitstisch 5 längs der Achse Yverschiebbar ist, die rechtwinklig zur Achse X verläuft (F i g. 2).

Auf dem Arbeitstisch 5 ist eine Vorrichtung 6 zum Zsentrieren und Einspannen von Paletten befestigt. Auf der Oberfläche dieser Vorrichtung 6 sind zwei Führungen 7 und 8 zum Aufsetzen und Verschieben von Paletten 9 bzw. 10 vorgesehen. Die Führung 7 ist flach und die Führung 8 ist V-förmig ausgeführt.

Die Führung 7 nimmt das Gewicht der Paletten und des von ihnen getragenen Werkstückes auf, während die Führung 8 die Lage der Paletten bei ihrer Bewegung von der Einrichtung zum automatischen Palettenwechsel auf den Arbeitstisch und zurück festlegt. Die Paletten 9 und 10 sind mit Rollen versehen, auf denen sie sich

3 4

über die Führungen 7 und 8 verschieben können, wobei angebrachten Paletten 41,42 und 43 gekoppelt werden,

die die Führung 8 umfassende Lagerung der Paletten so Damit auf der Einrichtung 23 drei Paletten Platz finden,

ausgeführt ist daß sie ihre radiale Verschiebung relativ ist anstatt des Konsolträgers 27 (Fig.2) ein entspre-

zur Führung verhindert chender Vorsprung an der Platte 49 vorgesehen.

Die Führungen 7 und 8 können in Venikalrichtung 5 Diese Ausführung der Einrichtung 23 ist zweckmäßi-

abgefedert sein, wenn zum Einspannen der Palette auf gerwtise in einer automatischen Werkzeugmaschine

dem Arbeitstisch 5 eine Verschiebung der Paletten zur anzuwenden, die für langandauernden Betrieb ohne

Oberfläche der Vorrichtung 6 hin erforderlich ist ständige Anwesenheit des Maschinenführers bestimmt

Die Bewegung des Arbeitstisches 5 längs der Achse X Ist

erfolgt mit Hilfe eines Motors 11, der durch eine Spindel 10 Die Stationen, in denen die Palette 10 auf der Platte

12 (F i g. 3) Riit dem Arbeitstisch 5 getrieblich verbun- 25 (F i g. 2) oder die Paletten 41,42 und 43 (F i g. 5) auf

den ist der Platte 49 der Einrichtung 23 angebracht werden,

Die Bewegung des Arbeitstisches 5 längs der Achse Y werden nach irgendeinem bekannten Verfahren, bei-

zusammen mit dem Schlitten 3 erfolgt von einem Motor spielsweise mit Hilfe von feder- und steuerbaren Fest-

13, welcher über eine Spindel 14 (nicht abgebildet) mit 15 stellern festgelegt

dem Schlitten 3 getriebüch verbunden ist Mit dem Ge- Dia Führungen 2 des Gestells 1 sind beiderseits des

stell 1 ist eine Säule 15 (F i g. 1) mit Führungen 16 starr Schlittens 3 durch Schutzeinrichtungen 50 (F i g. 1) und

verbunden, an denen längs einer Achse Z ein Schlitten 51 abgedeckt wobei die Schutzeinrichtung 51 unter der

17 vertikal verschiebbar ist an dem ein Spindelstock 18 Platte 25 so angeordnet ist daß sie die Verschiebung der

angebracht ist der eine Spindel 19 trägt die bei dem 20 Paletten nicht behindert

Ausführungsbeispiel senkrecht angeordnet ist jedoch Die Führungen 4 des Schlittens 3 sind beiderseits des

auch waagerecht angeordnet sein kann. Arbeitstisches 5 durch Schutzeinrichtungen 52 (F i g. 2)

Die Spindel 19 wird von einem Elektromotor 20 ange- und 53 abgedeckt

trieben. Die Verschiebung des Spindelstockes 18 ent- Die Werkzeugmaschine ist mit einer numerischen

lang der Achse Zerfolgt von einem Motor 21, der über 25 Steuerungseinrichtung versehen, auf deren Befehle

einen Spindeltrieb 22 mit dem Schlitten 17 des Spindel- sämtliche Arbeits- und Hilfsbewegungen der Antriebe

stocks getrieblich verbunden ist der Werkzeugmaschine erfolgen.

Die Werkzeugmaschine mit automatischer Paletten- Die Palettenwechseleinrichtung wirkt wie folgt:
Wechseleinrichtung 23 ist auf dem Arbeitstisch 5 ange- Während der Arbeit der Werkzeugmaschine befindet ordnet Sie besitzt einen feststehenden Unterbau 24, der 30 sich die Palette 9 mit einem zu bearbeitenden Werkmit dem Gestell 1 starr verbunden ist und dessen oberer stück auf dem Arbeitstisch 5. Hierbei kann der Arbeits-Teil eine Platte 25 darstellt Auf der Platte 25 sind zwei tisch 5 beliebige Bewegungen längs der Achse X und Führungen 7a und 8a starr befestigt Die Führung Ta ist zusammen mit dem Schlitten 3 und den Konsolträgern flach und die Führung 8a ist V-förmig ausgebildet 26 und 27 längs der Achse ^ausführen.

Die Führungen 7a und 8a weisen dieselben Profile auf 35 Die Palette 10 befindet sich währenddessen in der

und folgen derselben Krümmung wie die Führung 7 und festgelegten Lage auf der Platte 25, wobei sie mit den

8 auf dem Arbeitstisch 5, die zur Vorrichtung 6 gehören. Anschlägen 30a und 306 des Armes 30 des Schwenkhe-

Die automatische Palettenwechseleinrichtung enthält bels 28 gekoppelt ist In dieser Lage wird von der Palet-

ferner eine auf dem feststehenden Unterbau 24 ange- te 10 das bearbeitete Werkstück abgenommen und ein

ordnete Palettenverschiebevorrichtung und am Schiit- 40 neues Werkstück auf dieselbe aufgebracht wobei dies

ten 3 befestigte Konsolträger 26, 27, auf deren oberen gleichzeitig mit der Bearbeitung des Werkstücks erfolgt

Flächen Führungen Tb, 86 und Tc, Sc angeordnet sind. das auf der auf dem Arbeitstisch 5 befindlichen Palette 9

Die Führungen Tb und Sb befinden sich auf dem Kon- befestigt ist

solträger 26 und die Führungen Tc und 8c auf dem Kon- Die Palettenwechseleinrichtung 23 ist in bezug auf

solträger 27. 45 den Arbeitstisch 5 der Werkzeugmaschine derart ange-

Beim Einstellen des Arbeitstisches 5 in die Paletten- ordnet, daß sich die Station des Arbeitstisches 5 beim

Wechselposition bilden die Führungen 7,8, Ta, Sa, Tb, Tc, Palettenwechsel in den Endstellungen desselben auf den

Sb, 8c geschlossene Bahnen und sind als Teile von Kreis- Achsen X und Y befindet Deshalb behindert der Arm

bögen ausgeführt 29 des Schwenkhebels 28 beliebige mögliche Koordina-

Die Palettenverschiebevorrichtung ist als ein 50 tenbewegungen des Arbeitstisches 5 nicht
Schwenkhebel 28 mit Armen 29 und 30 ausgebildet die Nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstückes über jeweilige Anschläge 29a, 296 und 30a, 306 mit der auf der Palette 9 wird der Arbeitstisch 5 gemäß dem Palette 9 bzw. 10 zusammenwirken. Hierbei ist die An- Programm der numerischen Steuerungseinrichtung in zahl der Arme des Schwenkhebels 28 der Gesamtzahl Palettenwechselposition bewegt Hierbei bilden die von auf dem Arbeitstisch 5 angebrachten Paletten 55 Transportführungen des Arbeitstisches 5 und der festgleich, stehenden Platte 25 einheitliche äquidistante geschlos-

Der Schwenkhebel 28 (F i g. 4) ist über eine Kupplung sene Bahnen (im gegebenen konkreten Beispiel konzen-

31, eine Welle 32, Zahnräder 33,34 und 35, Zahnräder 37 trische Kreise), während die Palette 9 mit den Anschlä-

und 38 (F i g. 3) mit einem Motor 39 zur Schwenkung gen 29a und 296 des Armes 29 des Schwenkhebels 28

des Hebels 28 in Verbindung gesetzt 60 gekoppelt wird.

Auf der Einrichtune 23 zum automatischen Paletten- Dabei bilden die Transportführungsn 7 des Arbsitsiiwechsel der in F i g. 5 dargestellten Werkzeugmaschine sches 5, die Führungen 7a der Platte 25, die Führungen sind mehrere Paletten, in dem beschriebenen Beispiel Tb des Konsolträgers 26 und die Führungen Tc des Konvier Paletten 40,41,42 und 43, angebracht Der Hebel 44 solträfcers 27 sowie die Führungen 8 des Arbeitstisches besitzt in diesem Fall vier Arme 45,46,47 und 48, die mit 65 5, die Führungen 8a der Platte 25, die Führungen 86 des ihren jeweiligen Anschlägen 45a und 456,46a und 466, Konsolträgers 26 und die Führungen 8c des Konsolträ-47a und 476,48a und 486 mit der auf dem Arbeitstisch 5 gers 27 eine einheitliche geschlossene Bahn aus den geangebrachten Palette 40 und den auf einer Platte 49 nannten Führungen. Des weiteren erfolgt auf Befehl der

5 6

Steuerungseinrichtung das Lösen der Palette 9 auf dem ' Arbeitstisch 5, die Entriegelung der Paletten 9 und 10,

falls die Feststelleinrichtungen als gesteuerte Getriebe > 1

ausgeführt sind, und die Schwenkung des Hebels 28 um _f

180 Grad, bei der gleichzeitig die Palette 9 auf den ent- 5 ,

standenen einheitlichen geschlossenen Bahnen der Transportführungen 7,7a, 7b, 7c und 8, Sa, Sb, Sc auf die

Platte 25 der Einrichtung 23 verschoben und dort fest- ,V

gestellt wird, die Palette 10 aber auf den Arbeitstisch 5 4

bewegt wird, wo sie zur Ausführung eines nächstfolgen- 10 M

den Arbeitszyklus festgestellt und eingespannt wird. k

Wenn die Palettenwechseleinrichtung 23 (F i g. 5) drei ti Beschickungsstationen auf der Platte 49 hat, so beträgt %

der Schwenkwinkel des Hebels 44 90° oder -^- Grad, ,_β

/7+1 15

worin η die Anzahl der Stationen bedeutet und etwas größer sein muß als der Gesamtwinkel der Transportführungen 7 und 7b, S und Sb auf dem Arbeitstisch 5 und dem Konsolträger 26.

20

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen, die ein Gestell mit einem darauf in der Horizontalebene längs einer Koordinatenachse verschiebbar angeordneten Schlitten und einen auf dem Schlitten ebenfalls in der Horizontalebene längs einer zu der ersten Koordinatenachse senkrecht verlaufenden Koordinatenachse verschiebbar angeordneten Arbeitstisch aufweist, mit einem feststehenden Unterbau, Führungsabschnit- ·■ ten zur Verschiebung der Paletten auf dem Unterbau und dem Arbeitstisch und einer Antriebsvorrichtung zur Beförderung der Paletten von dem feststehenden Unterbau auf den Arbeitstisch und wieder zurück, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein Konsolträger (26 und 27) mit Führungsabschnitten (Jb und Sb, 7c und 8c) zur Verschiebung der Paletten (9 und 10) vorgesehen ist, die bei der Einstellung des Arbeitstisches (5) in die Palettenwechselposition zusammen mit den Führungsabschnitten (7 und 8) an dem Arbeitstisch (5) und den Führungsabschnitten (7a und 8a) an dem feststehenden Unterbau (24) eine gemeinsame geschlossene Bahn aus Führungen (7, 7a, 7 b, 7c und 8, 8a, 8b, 8c) bilden.

2. Automatische Palettenwechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren (7, 7a, Tb und 7c) und die äußeren (8,8a, 8b und 8c) Führungsabschnitte zur Verschiebung der Paletten in Form von konzentrischen Kreisbögen ausgebildet sind und daß die Antriebsvorrichtung in Form ί eines um den Mittelpunkt der Kreisbögen schwenkbaren gleicharmigen Hebels (28) ausgebildet ist, bei dem die Anzahl der Arme (29 und 30) gleich ist der Gesamtzahl der auf dem Unterbau (24) und dem Arbeitstisch (5) angeordneten Paletten (9 und 10).