DD149331A1

DD149331A1 - Einrichtung zum selbsttaetigen einsetzen und entfernen von werkzeugen

Info

Publication number: DD149331A1
Application number: DD80219395A
Authority: DD
Inventors: Guenter Pachnicke; Wolfgang Schumann
Original assignee: Guenter Pachnicke; Wolfgang Schumann
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1981-07-08

Abstract

Die Erfindung dient dem Ziel, eine Einrichtung zum selbsttaetigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugmaschinen anzuwenden, welche unter Beachtung bestimmter Masseverhaeltnisse der Werkzeuge eine wesentliche Verbesserung des Verriegelungsmechanismus sichert und oekonomisch ohne erheblichen Aufwand realisierbar ist. Die Einrichtung besitzt eine obere und eine untere Fuehrungsplatte, zwischen denen eine Schubstange besonderer Ausfuehrungsform aufgenommen und gleitend gefuehrt ist. Die Schubstange wird an ihrem einen Ende durch eine einstellbare Feder umschlossen, welche die Greifer der Einrichtung waehrend des Werkzeugwechselprozesses im geschlossenen Zustand haelt. Das Oeffnen des Greifers der Einrichtung erfolgt ueber einen Hydraulikkolben, der mittig ueber einen kegeligen Teil verfuegt, welcher in ein Langloch der Schubstange hineinragt. Anwendungsgebiet: Werkzeugmaschinenbau, Einrichtung zum selbsttaetigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugen, Werkzeugaufnahme.

Description

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Titel der Erfindung

Einrichtung zum selbsttätigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugen.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient im wesentlichen als Mittel zum mehr oder weniger unmittelbaren Halten von Werkzeugen, die aus Speichereinrichtungen für Werkzeugmaschinen entnehmbar, den Werkzeugmaschinen zuführbar und umgekehrt der Entnahme von Werkzeugen aus den Maschinen und der Zuführung des Werkzeuges in die Werkzeugspeichereinrichtungen zuordenbar sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Werkzeugwechseleinrichtungen für Werkzeugmaschinen nach DD-WP 87 215 bekannt, die dem Werkzeugwechsel für Werkzeugmaschinen mit senkrechter Arbeitsspindel dienen, die Werkzeuge aus den neben der Werkzeugmaschine stehenden Speicher entnehmen und der Werkzeugspindel der Werkzeugmaschine zuführbar sind.

Werkzeugwechseleinrichtungen dieser Art tragen einen Werkzeugwechselkopf, voran um eine Drehachse zwei voneinander unabhängige Greiferschieber angeordnet sind. Die Greiferschieber führen das Ein- und Ausfahren der Werkzeuge der Arbeitsspindel bbw. den Werkzeugspeicher aus.

Nach erfolgtem Werkzeugwechsel erfolgt ein Drehen des Werkzeugwechselkopfes um 180°, wobei der jeweils im Eingriff befindliche Greiferschieber des Werkzeugwechselkopfes außer Eingriff und der außer Eingriff gebrachte Greiferschieber in Eingriff gebracht ist.

Der Greifer selbst verfügt über eine einfache Verriegelung, die lediglich als Sperre ohne Kraftschluß fungiert.

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Weiter sind Werkzeugwechsler für Werkzeugmaschinen nach DE-OS 1? 52 203, insbesondere für Drehmaschinen bekannt, bei denen sich auf dem Werkzeugtransportschlitten ein Werkzeuggreifer befindet, der zwei mit dem Körper des Greifers verbundene und von Gelenkpunkten aus dem Körper herausragende Greiferarme aufweist, deren äußere Enden von einer im Greifer vorgesehenen Bewegungseinheit in eine zum Spannen eines Werkzeuges geeignete Lage zusammengeführt und zum Entspannen eines Werkzeuges voneinander wegbewegt werden können.

Werkzeugwechsler dieser Art besitzen als Bewegungseinheit ein Kniehebelgelenk, welches mit den herausragenden Greiferarmen verbunden ist.

Weiter sind Werkzeugwechseleinrichtungen nach dem Prinzip des Einarmgreifers für Werkzeugmaschinen mit senkrechter Spindel nach.DE-OS 2? 36 6?1 bekannt, die über eine mechanische Greiferhand verfugen, welche eine Einrichtung zur Erfassung ausgewählter Werkzeughalter im Magazin besitzen und eine Einrichtung zum Lösen der Greiforgane der Greifhand am Werkzeughalter vorgesehen ist, die auf eine vertikale Bewegung der Greiferhand anspricht, während diese noch in Eingriff mit dem Werkzeughalter steht und wobei weiterhin eine Einrichtung zur vollständigen Freigabe des Werkzeughalters durch die Greifhand vorgesehen ist, nachem die Greiforgane der Greifhand am Werkzeughalter gelöst sind. Die Greifhand verfügt über ein paar Schwenkhebel mit Hakenenden, welche mit einem Kniehebelgelenk gekoppelt sind und deren Schließmechanismus über eine senkrecht angeordnete Schubstange, welche einerseits über eine Rollo verfügt, die eine Kurve zur Bestätigung des Öffnungs- und Schließmechanismus berührt und andererseits über einen Hebel eine vertikale Bewegung in eine horizontale Öffnungs- und Schließbewegung umwandielt und in ihrer Umsetzung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeughalter realisiert.

Der hierbei angewendete Mechanismus für das Öffnen und Schließen der Greiforgane ist kompliziert zu realisieren und führt durch eine Vielzahl von mechanischen Störgliedern zur Verzögerung des Entnehmens der Werkzeuge aus dem Werkzeugspeicher.

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Ziel der Erfindung

Die Erfindung dient dem Ziel, eine Einrichtung zum selbsttätigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugen anzuwenden, welche unter Beachtung bestimmter Masseverhältnisse der Werkzeuge eine wesentliche Verbesserung des Verriegelungsmechanismus sichert und ohne erheblich zusätzlichen Aufwand realisierbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in Stand der Technik gewürdigten Lösungen zeigen im allgemeinen Werkzeugwechseleinrichtungen deren Greifer als Einarmgreifer ausgebildet sind, Welche teils bei Drehmaschinen und teils bei Bohrmaschinen zur Anwendung kommen. Im Falle der Anwendung des.Greifers bei Bohrmaschinen sind zusätzliche Schwenkeinrichtungen um die Vertikalachse der Werkzeuge erforderlich, die über einen komplizierten Schwenkmechanismus geschwenkt werden und nur so ein Hereinfahren und Herausnehmen des Werkzeuges gestatten. Der äußerst komplizierte Öffnungs- und Schließmechanismus läßt einen hohen mechanischen Aufwand für die Betätigung der Greifer und für die Herstellung der Greifeinrichtung erkennen. Ebenso kann eingeschätzt werden, daß eine hohe Störanfälligkeit des Schließmechanismus nicht auszuschließen ist. Für die Genauigkeitsbearbeitung unter Beachtung des Anwendüngsfalles für Koordinatenbohrmaschinen höchster Präzision ist eine solche Lösung nicht näher in Betracht zu ziehen.

Die im Stand der Technik weiter vorliegende Lösung eines Greifersystems nach dem Prinzip des Doppelarmgreifers ist zwar im allgemeinen ein oft gebrauchter Anwendungsfall, hat aber lediglich Haltefunktion, ohne eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeuggreifer und Werkzeug herzustellen und ist deshalb für Werkzeuge mit großem Masseverhältnis und daraus resultierendem hohem Gewicht nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt zur Beseitigung o. g. Mängel die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum selbsttätigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugen anzuwenden, welche unter Beachtung bestimmter Masseverhältnisse der Werkzeuge und daraus resultierendem hohen Gewicht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug und Greifereinrichtung unter Beachtung eines wesentlich geringen mechanischen Aufwandes für die Herstellung sichert. .

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Dies' wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen einer oberen Führungsplatte und einer unteren Führungsplatte die Einrichtung mit Greifer in einem Zentralpunkt geführt ist, wobei ein Teil der Einrichtung mittig einen Hebel hat, welcher seinerseits über eine weitere Führung mit einer gleitend gelagerten Schubstange verfügt, die zwischen der oberen Führungsplatte und der unteren Führungsplatte angeordnet ist und die Schubstange selbst einerseits in ihrem vorderen Bereich ein Rechteckquerschnitt und andererseits in ihrem hinteren Bereich ein zylindrischer Querschnitt mit einer diesen umgreifenden einstellbar angeordneten Feder ist, und weiter im vordem Bereich über ein Langloch verfügt, in das ein mit einem Uydraulikkolben verbundener kegeliger Teil hineinragt, wobei der Greifer der Einrichtung 3 über die einstellbare Feder im geschlossenen Zustand gehalten ist.

Die Greifer der Einrichtung sind erfindungsgeoäß durch exzentrisch angeordnete Lagerbolzen justierbar und gestatten einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Einrichtung.

ie Greifer der Einrichtung verfugen weiter an ihrem vordem Ende erfindungsgemäß über exzentrisch einstellbare Bolzen, die vor Übernahme des Werkzeuges aus einem nicht dargestellten V/erkzeugspeicher eine Arretiereinrichtung betätigen.und das Werkzeug für den Werkzeugwechselvorgang freigeben.

Erfindungsgemäß besitzt die Schubstange im Bereich des Langlochs Führungsteile für den kegeligen Teil des Hydraulikkolbens der in den Führungsteilen aufnehmbar und damit geführt ist.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden

^ie Zeichnung zeigt in

Fig, 1 eine Ansicht auf die Einrichtung ohne obere Führungsplatte, .Fig. 2 einen Schnitt I - I durch Fig. 1.

In der Ansicht nach Fig. 1 ist eine Einrichtung 3 mit Greifer 11 in einem Zentralpunkt k geführt, wobei ein Teil 5 der Einrichtung 3 mittig einen Hebel 6 hat, welcher seinerseits über eine.Führung 7 mit einer gleitend gelagerten Schubstange 8 verfügt, welche zwischen einer oberen Führungsplatte 1 und einer unteren Führungsplatte 2, dargestellt im Schnitt 3>I nach Fig. 2, angeordnet ist.

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Die Schubstange 8 besitzt einerseits in ihrem vorderen Bereich 9 einen Rechteckquerschnitt und andererseits in ihrem hinteren Bereich 10 einen zylindrischen Querschnitt mit einer, diesen umgreifenden einstellbar angeordneten Feder 12. Weiter verfügt die Schubstange 8 im vorderen Bereich 10 über ein Langloch 13, in das ein mit einem Hydraulikkolben 14 verbundener kegeliger Teil 15 nach Fig. 2 hineinragt, wobei der Greifer 11 der Einrichtung 3 über die einstellbare Feder 12 im geschlossenen Zustand gehalten ist.

Die Greifer 11 der Einrichtung 3 sind erfinduagsgemäß durch exzentrisch angeordnete Lagerbolzen 17 justierbar und gestatten einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Einrichtung 3. Die Greifer 11 der Einrichtung verfügen weiter an ihrem vorderen Ende über exzentrisch gelagerte einstellbare Bolzen 18, die vor Übernahme des Werkzeuges aus einem nicht dargestellten i/erkzeugspeicher eine Arretiereinrichtung 19 betätigen und das Werkzeug für den Werkzeugwechselvorgang freigeben.

Die Schubstange 8 besitzt ein Bereich des Langloches 13 in ihm gelagerte Führungsteile 16 für den kegeligen Teil 15 des Hydraulikkolbens 14', wobei der kegelige Teil 14 in den Führungsteilen 16 aufnehmbar und damit geführt ist.

Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lösung

Durch die als Druckfeder ausgebildete Feder 12 wird über die Schubstange und den Teil 5 der Einrichtung 3,der mittig in einem Zentralpunkt 4 geführt ist, der Greifer 11 im geschlossenen Zustand gehalten. Das Öffnen des Greifers 11 wird über den in die Schubstange 8 hineinragenden kegeligen Teil 15 ausgelöst, der seinerseits mit dem Hydraulikkolben 14 verbunden ist und dessen Hub kleiner ist als das in der Schubstange 8 befindliche Langloch 13.

Die Hubbegrenzung selbst erfolgt in an sich bekannter Weise durch den Hubweg des Hydraulikkolbens und wird damit bestimmt. Das Öffnen der Einrichtung 3 wird mittels Schalter in an sich bekannter V/eise angezeigt. Bei Übernahme des Werkzeuges durch die Greifer 11 der Einrichtung 3 wird über den exzentrisch einstellbaren Bolzen 18 am vordem Ende die Arretiereinrichtung 19 des nicht dargestellten Werkzeugspeichers gelöst und gibt damit dgs Werkzeug für den Werkzeugwechselvorgang frei. Der Greifer 11 selbst ist zum Zwecke des Toleranzausgleiches ebenfalls über Lagerbolzen 17 justierbar und damit universell einsetzbar.

Claims

21 9 395 Patentanspruch

1. Einrichtung zum selbsttätigen Einsetzen und Entfernen von Werkzeugen für außerhalb der Werkzeugmaschine angeordnete Werkzeugwechseleinrichtungen, die als Bewegungseinheit über Kniehebelgelenke verfügt, welche an den Gelenkpunkten aus dem Körper herausragende Greiferarrae aufweisen, deren äußere Enden von der, in der Greifereinrichtung vorgesehenen Bewegungseinheit in der zum Spannen des Werkzeuges geeigneten Lage zusammengeführt und zum Entspannen des Werkzeuges voneinander wegbewegbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen einer oberen Führungsplatte (1) und einer unteren Führungsplatte (2) die Greifereinrichtung (3) _t in einem Zentralpunkt (4) geführt ist, wobei ein Teil (5) der Greifereinrichtung (3) mittig einen Hebel (6) hat, welcher seinerseits über eine weitere Führung(7) mit einer gleitend gelagerten Schubstange (8) verfügt, die zwischen der oberen Führungsplatte (1) und der unteren Führungsplatte (2) angeordnet ist.

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2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schubstange (8) selbst einerseits in ihrem vorderen Bereich (9) ein Rechteckquerschnitt und andererseits in ihrem hinteren Bereich (10) ein zylindrischer Querschnitt mit einer, diesem unigreifenden, einstellbar angeordneten Feder (12) ist und weiter im vorderen Bereich (9) über ein Langloch (13) verfügt, in das ein mit einem Hydraulikkolben (1A-) verbundener kegeliger Teil (15) hineinragt, wobei der Greifer der Greifereinrichtung (3) über die einstellbare Feder (12) im geschlossenen Zustand gehalten ist.

3· Einrichtung nach Punkt 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schubstange (8) im Bereich des Langloches (13) Führungsteile (16) für den kegeligen Teil (15) des Hydraulikkolbens (1A-) besitzt und damit der kegelige Teil (15) in den Führungsteilen (16) aufnehmbar ist.

4. Einrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Greifer (11) der Einrichtung (3) über einen exzentrisch angeordneten Lagerbolzen (17) justierbar und damit ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Einrichtung (3) realisierbar ist.

5· Einrichtung nach Punkt 1 bis k, gekennzeichnet dadurch, daß am vorderen . Ende des Greifers (11) der Einrichtung (3) ein weiterer exzentrisch

einstellbarer Bolzen angeordnet ist, eine Arretiereinrichtung (19) eines ' Werkzeugspeichers betätigbar und damit das im Werkzeugspeicher befindliche Y/erkzeug freigebbar ist.

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