DD152738A1 - Wechseleinrichtung fuer werkzeuge und zusatzgeraete an werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist der Wechsel von Werkzeugen und Zusatzgeaeten in kurzer Zeit mit einer geringen Anzahl von Funktionseinheiten, die einfach gestaltet sind ung wenig Platz beanspruchen. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Wechseleinrichtung, mit der ein kombinierter Wechsel von relativ schweren Werkzeugen und unterschiedlichen Zusatzgeraeten moeglich ist, wobei der Werkzeugwechsel fuer eine senkrechte und vier waagerechte Arbeitsspindellagen sowie mit verschiedenen Werkzeugschaftgroessen erfolgt.Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass sich paraellel zur Laengsfuehrung ein Regalspeicher mit Geraetetraeger fuer Zusatzgeraete befindet,auf der Laengsfuehrung ein laengsverschiebbarer und hoehenverstellbarer Geraetewagen Aufnahme findet, auf dessen Oberseite Fuehrungen und Befestigungsmittel angebracht sind, die Uebergabeeinheit hoehenverstellbar ist und eine Drehscheibe aufweist, die mit Halterungen fuer Werkzeuge versehen ist und auf ihrer Oberseite Befestigungsmittel und Fuehrungen aufnimmt, deessen waagerechte Flaechen in der Ebene derjenigen der Fuehrungen des Geraetewagens liegen.

Description

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Titel der Erfindung

Wechseleinrichtung für Werkzeuge und Zusatzgeräte an Werkzeugmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Werkzeugmaschinen, bei denen während des Arbeitsprozesses sowohl Einzclwerkzeuge als auch Zusatzgeräte automatisch bzw. mechanisiert zu wechseln sind· Als spezielles Anwendungsgebiet kommen Portalfräs- und -bohrmaschinen zur Bearbeitung prismatischer Werkstücke in Betracht. Hierbei ist die Arbeitsspindel in senkrechter Richtung angeordnet, wird mit relativ schweren Werkzeugen und Zusatzgeräten bestückt, wobei die Vtochseleinrichtung beim Austausch der Einzelwerkzeuge fünf unterschiedliche Lagen von Arbeitsspindeln zu berücksichtigen hat, die sich in eine senkrechte Lage für die Hauptspindel oder das Zusatzgerät und in vier waagerechte Lagen für das Zusatzgerät aufteilen.

Charakteristik dor bekannten technischen Lösungen

Zur Erfüllung einer bestimmten Arbeitsaufgabe, z. 8« die Bearbeitung prismatischer Werkstücke, durch eine NC-gesteuerte Portalfrss» oder -bohrmaschine, sind in beliebiger Anzahl und Aus führ jr.g Zusatzgeräte und Exnxslv.'srkzeuge erforderlich»

Die Zusatzgeräte werden je nach Bedarf und programmierter Arbeitsfolge vom Speicher der Arbeitsspindel des Fräs- oder Ausbohrsupportes automatisch oder mechanisiert zugeführt bzw. zum Speicher zurückgeleitet·

Die benötigten Werkzeuge sind mit unterschiedlichen Werkzeugschaftgrößen (z. B. mit SteilkegelschäftenCJSO 60 und 50) versehen, haben verschiedene Abmessungen und Formen und weisen eine Maximalmasse bis zu 100 kg auf. Oerartige Werkzeuge sind im Speicher abgelegt, werden von diesem automatisch entnommen, der Arbeitsspindel des Fräs- oder Ausbohrsupportes oder eines an diesem befestigten Zusatzgerätes zugeführt, und von der Arbeitsspindel in den Speicher zurückgeleitet.

In der DD-PS 77 643; B 23 Q, 39/00 wird eine automatisch arbeitende Wechseleinrichtung vorgeschlagen. Sie besteht aus einem außerhalb der Werkzeugmaschine aufgestellten Regalspeicher, in dem die durch Paletten aufgenommenen Werkzeuge abgelegt sind. Parallel zum Regalspeicher erstreckt sich eine Längsführung mit einem längsverschiebbaren Zwischenförderer, der einen höhenverstellbaren und quer zur Längsführung beweglichen Schlitten trägt und mit einer Aufnahme für Werkzeuge versehen ist. Zwischen der Werkzeugmaschine und der Längsführung ist eine drehbare Obergabeeinheit mit mehreren Aufnahmestellen für Werkzeugpaletten angeordnet. Die in einer Palette aufgenommenen V/erkzeuge werden durch den Zwischenförderer vom Regalspeicher entnommen und der Obergabeeinheit zugeführt· Von hier entnimmt die Arbeitsspindel das erforderliche Werkzeug. Bei dieser Wechseleinheit werden relativ kleine Werkzeuge ausgetauscht und diese in nur einer Achslage der Arbeitsspindel zugeführt.

In der DE-OS 20 59 688; B 23 Q, 3/155 ist eine Werkzeugmaschine mit getrennt angeordneten Wechseleinrichtungen für Einzelwerkzeuge und Mehrspindelbonrköpfe vorgeschlagen. Die Wechseleinrichtung für EinzelwerkzEuge ist Bestandteil der Werkzeugmaschine und besteht aus einem Kettenspeicher und einer Übergabeeinheit. Die Wechselöinrichtung für Mehrspindelbohrkopfe ist neben der Werkzeugmaschine aufgestellt und besteht aus

einem doppelreihigen Regalspeicher mit dazwischenliegender Längsführung, auf der ein Zwischenförderer längsverschiebbar Aufnahme findet und einen Querschieber aufweist· Die Verbindung zwischen Werkzeugmaschine und Zwischenförderer stellt eine Verschiebevorrichtung und eine feststehende Führung her· Die beschriebenen Wechseleinrichtungen führen die Werkzeuge und Mehrspindelbohrköpfe ebenfalls nur für eine Arbeitsspindellage zu.

Andere bekannte Werkzeugwechseleinrichtungen führen den Werk" zeugwechsel für je eine waagerechte und senkrechte Arbeitsspindellage aus, sind aber nur für eine Werkzeugschaftgröße ausgelegt (Prospekt der Firma Okuma, Dapan). Weitere bekannte Werkzeugwechseleinrichtungen sind zwar für unterschiedliche Werkzeugschaftgrößen geeignet, realisieren jedoch den Werkzeugwechsel nur für eine Arbeitsspindellage (US-PS 41 17 586; B 23 Q, 3/157).

Nachteilig bei diesen Wechseleinrichtungen ist der hohe Bedarf an Funktionseinheiten, der einen großen Platzbedarf erforderlich macht und eine aufwendige Fertigung zur Folge hat· Die Ursachen für diese Nachteile liegen in der jeweils getrennten Anordnung von Speicher-, Zubringer- und Wechseleinrichtungen für Werkzeuge und Zusatzgeräte· Die genannten Nachteile steigen dann noch weiter an, wenn die bisherigen Werkzeugwechseleinrichtungen auf mehrere Arbeitsspindellagen und unterschiedliche Werkzeugschaftgrößen erweitert werden müssen· Das hätte eine nichtvertretbare Erhöhung der Anzahl der Funktionseinheiten und der Anzahl bewegter Energiezuführleitungen zur Folge.

Ziel der Erfindung

Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, daß der Wechsel von Werkzeugen und Zusatzgeraten in kurzer Zeit mit einer geringen Anzahl von Funktionseinheiten erfolgt, die einfach gestaltet sowie kostengünstig herstellbar sind und wenig Platz beanspruchen.

- 4 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechseleinrichtung fur Werkzeuge und Zusatzgeräte an Werkzeugmaschinen« bestehend aus einem außerhalb der Werkzeugmaschine aufgestellten Regalspeicher, der in einer Etage oder mehreren Etagen ausgeführt ist und einheitliche Werkzeugträger aufnimmt, einer eich parallel zum Regalspeicher erstreckenden Längsführung mit einem längsverschiebbaren Zwischenförderer, der einen höhenvsrstellbaren und quer zur Längsführung beweglichen Schlitten trägt, welcher mit einer Aufnahme für die Werkzeugträger versehen ist, einer zvvischennder Werkzeugmaschine und der Längsführung angeordneten drehbaren Obergabeeinheit mit mehreren Aufnahmestellen für Werkzeuge oder Werkzeugträger, zu schaffen, mit der ein kombinierter Wechsel von relativ schweren Werkzeugen und unterschiedlichen Zusatzgeräten möglich ist, wobei der Werkzeugwechsel für eine senkrechte und vier waagerechte Arbeitsspindellagen sowie mit verschiedenen Werkzeugschaftgrößen erfolgt und eine hohe Anzahl von Werkzeugen ausgetauscht wird·

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß sich parallel zur Längsführung ein Regalspeicher mit Geräteträger für Zusatzgeräte befindet, auf der Längsführung ein längsverschiebbarer und höherwerstellbarer Gerätewagen Aufnahme findet, auf dessen Oberseite Führungen und Befestigungsmittel angebracht sind, die Obergabeeinheit höhenverstellbar ist und eine Drehscheibe aufweist, die um eine senkrechte Achse waagerecht drehbar ist, an ihrem Umfang mit Halterungen für Werkzeuge versehen ist und auf ihrer Oberseite Befestigungsmittel und Führungen aufnimmt, dessen waagerechte Flächen in der Ebene derjenigen der Führungen des Gerätewagens liegen· Zum Zuordnen der Werkzeuge in die Bewegungsbahn des Supportschlittens und zum Erreichen verschiedener waagerechter Arbeitsspindellagen, weist die Drehscheibe der Obergabeeinheit eine Teileinrichtung auf.

Zur zuverlässigen Befestigung der Werkzeuge in den Halterungen der Drehscheibe« sind diese mit form· und/oder kraftschlüssigen Aufnahmen versehen.

Die Obergabe der Werkzeuge an die Arbeitsspindel in senkrechter oder waagerechter Achslage und in unterschiedlicher Werkzeugschaf tgröße wird dadurch gewährleistet, daß die Achsen der in der Drehscheibe aufgenommenen Werkzeuge in einer Anzahl Halterungen in senkrechter und in einer Anzahl Halterungen in waagerechter Richtung liegen und daß die Halterungen eine unterschiedliche Größe aufweisen.

Damit die Werkzeuge mit Werkzeugträger an die Drehscheibe übergeben bzw. von dort entnommen werden können» ist die Drehscheibe mit zusätzlichen Aufnahmen für die Werkzeugträger versehen.

Eine vorteilhafte Variante zur Vereinfachung des Gerätewagens wird durch Wegfall seines Antriebes erreicht. Das ist dadurch möglich« daß der Zwischenförderer zum Antrieb des Gerätewagens durch dessen Ankuppeln am Zwischenförderer ausgenutzt wird· Dafür sind an den zur Längsführung gerichteten Seitenflächen des Zwischenförderers und des Gerätewagens Kupplungselemente vorgesehen.

Ein weiteres vorteilhaftes erfinderisches Merkmal zur Einsparung des Gerätewagens wird durch den kombinierten Transport der Zusatzgeräte mit dem Zwischenförderer realisiert. Die Lösung besteht darin, daß am Zwischenförderer eine Plattform angeordnet ist, die an ihrer Oberseite Führungen und Befestigungsmittel aufweist, wobei die waagerechten Flächen der Führungen mit denen der Führungen der Drehscheibe in einer Ebene liegen. Nach einem Merkmal der Erfindung erfolgt die Obergabe der Werkzeuge in senkrechter und waagerechter Achslags vom Zwischenförderer an die Obergabeeinheit an unterschiedliche Obergabepositionen·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert:

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1:- die Draufsicht der Wechseleinrichtung und einer teilweise dargestellten Portalfräsmaschine,

Fig. 2: einen Querschnitt der Obergabeeinheit mit aufgenommenem Geräteträger und Zusatzgerät sowie eine teilweise Ansicht des Gerätewagens in Obergabestellung,

Fig. 3: einen Querschnitt der Obergabeeinheit, bei der in den Werkzeughalterungen an der Drehscheibe ein Werkzeug in senkrechter Achslage mit angedeutetem Werkzeugträger aufgenommen ist und sich ein Werkzeug in waagerechter Achslage (angedeutet) befindet,

Fig. 4: die Draufsicht nach Fig. 3,

Fig. 5: einen Querschnitt der Obergabeeinheit, an der ein Werkzeug in senkrechter Achslage mit gabelförmigem Werkzeugträger aufgenommen ist und sich ein Werkzeug in waagerechter Achslage mit gabelförmigem Werkzeugträger (angedeutet) befindet»

Fig. 6s die Vorderansicht des Zwischenförderers mit Plattform,

Fig* 7: die Draufsicht des Zwischenförderers und Gerätewagens nach Fig· I in gekuppeltem Zustand*

Die erfindungsgemäße Wechseleinrichtung ist neben einer Portalfrssmaschine angeordnet, die im wesentlichen einen Werkstücktisch i, einan Maschinenständer 2 und einen Querträger 3 aufweist, der einen waagerecht verstellbaren Supportschlitten 4 führt. Der Supportschlitten 4 nimmt einen senkrecht verstellbarer; Supportschieber 5 auf, in dem eine Arbeitsspindel 6 Aufnahme findet.

Die genannte Wechseleinrichtung besteht aus den Bauteilen Regalspeicher 7 für Werkzeuge 15, Regalspeicher 8 für Zusatzgeräte 16, Längsführung 9, Zwischenförderor Ю, Gerätewagen il und Obergabeeinheit 12» L'sr Regalspeicher 7 ist in vier Etagen

ausgeführt und nimmt in seinen Fächern Jeweils einen Werkzeug» träger 13 auf« der als Schaftaufnahme 45 ausgebildet ist und das Werkzeug am Stejilkegel ergreift. Die Werkzeugträger 13 haben einheitliche Aufnahmeelemente 14 und tragen jeweils ein Werkzeug 15 in senkrechter Achslage. Die Werkzeuge 15 sind unterschiedlich in Abmessung und Größe, haben Werkzeugschäfte mit den Steilkegelgrößen 3SO 60 und 3SO 50 und ihr Maximalgewicht kann bis zu 100 kg betragen. Parallel zum Regalspeicher ist ein Regalspeicher 8 für Zusatzgeräte 16 angeordnet. Der Regalspeicher 8 ist in einer Etage ausgeführt und nimmt Zusatzgeräte 16, z. B. Winkelfräsköpfe» durch Geräteträger 17 auf. Zwischen den Regalspeichern 7 und 8 erstreckt sich eine Längsführung 9 mit einem darauf längsverschiebbaren Zwischenförderer 10, der einen höhenverstellbaren und quer zur Längsführung 9 beweglichen Schlitten 18 trägt, welcher mit einer Schvfenkeinrichtung 19 versehen ist. Die Schwenkeinrichtung 19 ist von der waagerechten Lage um 90 nach unten schwenkbar und hat an seiner Vorderseite ein Aufnahmeelemant 20 zum Einklinken in das Aufnahmeelement 14 des Werkzeugträgers 13· Auf der Längsführung 9 wird auf Rollen 22 ebenfalls der Gerätewagen längsverschiebbar geführt, auf dessen Oberseite rechtwinklig zur Längsführung 9 Führungsschinen 21 verlaufen und ein Arretierbolzen 23 angebracht ist.

Die höhenverstellbare Obergabeeinheit 12 besteht aus einer Drehscheibe 24, die um eine senkrecht stehende Achse 25 waagerecht drehbar ist. Die Obergabeeinheit 12 befindet sich zwischen dem Werkstücktisch 1 und der Längsführung 9 an einem solchen Standort, damit die Achse 25 innerhalb der waagerechten Bewegungsbahn der Arbeitsspindel 6 liegt·Auf der Drehscheibe 24 sind sternförmig acht Halterungen 29, ober deren Umfang ragena angeordnet. Die Halterungen 29, 30 weisen an ihrem äußeren Ende randoffene Ausnehmungen 31 auf und haben jeweils paarweise nebeneinanderliegend die gleiche GröBe» Weiterhin sind die randoffenen Ausnehmungen 31 so gerichtet, daß die Achsen 32, 33 der aufgenommenen Werkzeuge 15 in vier Haltsrungen 29 in senkrechter und in vier Halterungen 30 in waagerechter Richtung zeigen.

Davon sind die Halterungen 30 waagerecht verschiebbar. Oberhalb der Halterungen 29, 30 und mit der Drehscheibe 24 fest verbunden sind Führungsschienen 26 und ein Arretierkeil 27 sowie zwei Anschläge 28 angebracht. Dabei liegen die waagerechten Flächen der Führungsschienen 26 in der Ebene derjenigen der Führungsschienen 21 des Gerätewagens 11. Der Geräteträger 17 ist an seiner Unterseite mit Rollen 34 versehen.

Für die nachfolgende Beschreibung der Wirkungsweise des Zusatzgerätewechsels wird davon ausgegangen, daß sich in der Arbeitsspindel 6 ein Zusatzgerät befindet, welches seine Arbeitsoperation beendet hat und auszuwechseln ist. Weiterhin wird von der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition des Gerätewagens Il ausgegangen, der an einem Ende der Längsführung 9 in Warteposition steht und mit einem leeren Geräteträger für Zusatzgeräte versehen ist.

Der Gerätewagen 11 fährt auf der Längsführung 9 bis zur Öbergabeeinheit 12 in Obergabeposition· Die Obergabeposition ist ist dann erreicht, wenn die Führungsschienen 26 der Drehscheibe 24 mit den Führungsschienen 21 des Gerätewagens 11 in Längsrichtung sowie in waagerechter Richtung fluchten, und sich die inneren Stirnseiten der Führungsschienen 26, 21 in geringem Abstand gegenüber stehen· Die fluchtende Lage der Führungsschienen 26, 21 wird durch eine Drehbewegung der Drehscheibe 24 um ihre Ach'se 25 und einen Senkrechthub der Drehscheibe 24 hervorgerufen.

Anschließend wird entlang der Führungsschienen 26, 21 nach Lösen des Arretierbolzens 23 der Geräteträger 17 durch eine am Gerätewagen 11 angebrachte Antriebsvorrichtung bis zu den Anschlägen 28 bewegt und von dem Arretierkeil 27 auf der Drehscheibe 24 unverrückbar befestigt. Durch eine entsprechende Drehbewegung der Drehscheibe 24 erfolgt das Schwenken des Geräteträgers 17 in die erforderliche Obernahmeposition für das in der Arbeitsspindel 6 befindliche Zusatzgerät· Das Erreichen dieser Obernahmeposition kann auch durch eine entsprechende Drehbewegung der Arbeitsspindel 6 mit dem darin befestigten Zusatzgerät erfolgen.

Gleichzeitig zu diesem Ablauf bewegt der Supportschlitten 4 das in der Arbeitsspindel 6 befestigte Zusatzgerät in die Obergabeposition 49. Die Obergabeposition 49 ist dann erreicht, wenn die Arbeitsspindel 6 mit der Achse 25 der Drehscheibe 24 fluchtet. In dieser Stellung fährt der Supportschieber 5 nach unten, legt nach Lösen des Zusatzgerätes von der Arbeitsspindel 6 das Zusatzgerät 16 in den Geräteträger 17 ab und fährt nach oben in die Ausgangsstellung zurück. Anstelle der Supportschieberbewegung kann auch das Zusatzgerät 16 aus der Arbeitsspindel 6 durch Auf- und Abwärtsbewegung der Drehscheibe 24 entnommen bzw· hineingeschoben werden.

Nach Lösen des Arretierkeiles 27 wird der Geräteträger 17 mit Zusatzgerät 16 durch die im Gerätewagen 11 angebrachte Antriebsvorrichtung über die Führungen 26, 21 auf den Gerätewagen 11 bewegt und dort durch den Arretierbolzen 23 festgelegt. Entlang der Längsführung 9 fördert der Gerätewagen 11 das aufgenommene Zusatzgerät bis zum vorgegebenen leeren Fach des Regalspeichers 8, Nach Lösen des Arretierbolzens 23 erfolgt durch die Antriebsvorrichtung des Gerätewagens 11 das Einschieben des Geräteträgers mit Zusatzgerät in dieses Fach des Regalspeichers 8, De nach aufgerufenem Befehl wird entweder der leere Gerätewagen 11 zum Ende der Längsführung 9 in Ausgangsstellung oder an ein Fach des Regalspeichers 8 gefahren, um ein neues Zusatzgerät zu entnehmen.

Die Obergabe eines neuen Zusatzgerätes vom Gerätewagen 11 an die Obergabaeinheit 12 und von dort an die Arbeitsspindel 6 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie die beschriebene Entnahme eines Zusatzgerätes aus der Arbeitsspindel 6,

Für die nachfolgende Beschreibung der Wirkungsweise des Werkzeugwechsels wird davon ausgegangen, daß sich in der Arbeitsspindel 6 ein Zusatzgerät befindet, dem jeweils ein Werkzeug in vier verschiedenen waagerechten Achslagen oder in einer senkrechten Achslage zu übergeben ist· Die Werkzeuge haben dabei Steilkegelgrößen OSO 60 und OSO 50 und weisen ein Maximalgewicht bis zu 100 kg auf. Bei der Beschreibung der Wirkungsweise des Werkzeugwechsels wird weiterhin von der in Fig. 1 dargestellten Auegangsposition des Zwischenförderers 10 ausgegangen.

Der Zwischenförderer 10 fährt entlang der Längsführung 9 bis zum vorgegebenen Fach des Regalspeichers 7, wobei die Etagenhöhe am Regalspeicher 7 mittels der Höhenverstellung des Schlittens 18 eingestellt wird. Durch Horizontalbewegungen des Schlittens 18 erfolgt an den Aufnahmeelementen 20 und 14 die Entnahme des Werkzeugträgers 13 mit Werkzeug 15 vom Regalspeicher 7. Der Zwischenförderer 10 bringt dieses Werkzeug entlang der Längsführung 9 bis zur Obergabeeinheit 12 und wird hier durch die Höhenverstellung des Schlittens 18 oder durch die der Obergabeeinheit 12 in die erforderliche höhenmäßige Obergabestellung gebracht.

Soll ein Werkzeug in waagerechter Achslage vom Zwischenförderer 10 an die Obergabeeinheit 12 übergeben werden« schwenkt die Schwenkeinrichtung 19 das Werkzeug von der aus dem Regalspeicher 7 entnommenen senkrechten Achslage um 90° nach unten in die waagerechte Achslage. Durch Drehen der Drehscheibe 24 erfolgt das Schwenken der Halterung 30 zur Obergabeposition 48* An dieser Stelle wird durch den Vertikalhub der Übergabeeinheit 12 oder durch den des Schlittens 18 das Werkzeug 15 mit Werkzeugträger 13 in die Ausnehmung 31 der Halterung 30 gesenkt und dort am Flansch form- und kraftschlüssig aufgenommen.

Der Horizontalhub des Schlittens 18 bewirkt anschließend das Trennen des Werkzeugträgers 13 vom Werkzeug 15. Der Werkzeugträger 13 wird durch den Zwischenförderer 10 in ein vorgesehenes Fach des Regalspeichers 7 zurückgebracht· Öle Obergabe eines Werkzeuges in senkrechter Achslage vom Zwischenförderer 10 an die Obergabeeinheit 12 erfolgt ebenfalls an der Obergabeposition 48 mit den gleichen Verstelleinrichtungen des Zwischenförderers 10 und der Obergabeeinheit 12, wobei aber das Schwenken der Schwenkeinrichtung 19 nicht erforderlich ist. Die an die Drehscheibe 24 übergabenen Werkzeuge werden von einer der Aufnahmen 31 der Halterungen 29 getragen. Während dieser beschriebenen Öbergabeoperationen an der Öbergabepositien 48 wird durch den Supportschlitten 4 das Zusatz» gerät über die Obergabeposition 49 gefahren und durch den Ver-

tikalhub des Supportschiebers 5 oder den der Obergabeeinheit 12 über der Drehscheibe 24 positioniert· Gleichzeitig erfolgt das Schwenken des in der Halterung 30 aufgenommenen Werkzeuges durch die Drehscheibe 24 von der Obergabeposition 48 an die erforderliche Werkzeugseite des Zusatzgerätes» Aufgrund dieser Schwenkbewegung ist es möglich, das Werkzeug in allen vier waagerechten Achslagen dem Zusatzgerät zuzuführen« Durch die Horizontalbewegung der Halterung 30 wird das Werkzeug in die Werkzeugaufnahme des Zusatzgerätes geschoben und danach befestigt· Liegt die Obergabestelle des Werkzeuges in die waagerechte Bewegungsbahn des Supportschlittens 4, kann das Einschieben des Werkzeuges in die Werkzeugaufnahme des Zusatzgerätes vom Supportschlitten 4 ausgeführt werden. Anschließend erfolgt das Freifahren des mit einem Werkzeug bestückten Zusatzgerätes von der Obergabeeinheit 12 zum Werkstücktisch in umgekehrter Reihenfolge und das Werkzeug steht für eine neue Arbeitsoperation zur Verfügung. Die Obergabe eines Werkzeuges in senkrechter Achslage an das Zusatzgerät erfolgt aus einer Ausnehmung 31 der Halterung 29 vorzugsweise an der Obergabeposition 50« Die Obergabe kann aber auch an der Obergabeposition 48 erfolgen· Nach der Positionierung des Zusatzgerätes über der Obergabeposition 50 oder 48 wird das Werkzeug entweder durch den Vertikalhub des Supportschiebers 5 oder durch den der Obergabeeinheit 12 in die senkrechte Werkzeugaufnahme des Zusatzgerätes geschoben und dort durch gesonderte Mittel befestigt.

Das Zurückführen eines im Zusatzgerät befindlichen Werkzeuges von der Arbeitsspindel 6 über die Obergabeeinheit 12 zum Regalspeicher 7 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie die oben beschriebene Übergabe eines Werkzeuges vom Regalspeicher 7 an das von der Arbeitsspindel 6 aufgenommene Zusatzgerät. Der Wechsel eines direkt in der Arbeitsspindel 6 befestigten Werkzeuges erfolgt in gleicher Weise, wie dor Wechsel eines Werkzeuges, das mit senkrechter Achslage im Zusatzgerät aufgenommen ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß anstelle der Halterungen 29, 30 form- und kraftschlüssige Aufnahmen 35, 36 in der Drehscheibe 24 vorgesehen sind. Entsprechende Zapfen 38, 39 befinden sich am gabelförmigen Werkzeugträger 37 in solcher Anordnung, damit eine senkrechte Achslage 32 oder waagerechte Achslage 33 der Werkzeuge 15 gesichert ist. Zur Aufnahme der gabelförmigen Werkzeugträger 37 durch die Schwenkeinrichtung 19 des Zwischenförderers 10, sind am gabelförmigen Werkzeugträger 37 Bolzen 46, 47 angebracht (Fig. 5)· Entsprechende form- und kraftschlüssige Aufnahmen befinden sich an der Schwenkeinrichtung 19 an der Seite, an der das Aufnahmeelement 20 angeordnet ist« Dadurch können die Werkzeuge 15 mit dem gabelförmigen Werkzeugträger 37 durch den Zwischenförderer 10 an die Drehscheibe 24 übergeben bzw· entnommen werden, was eine kürzere VVechselzeit zur Folge hat»

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an den zur Längsführung 9 gerichteten Seitenflächen des Zwischenförderers 10 und des Gerätewagens 11 Kupplungselemente 40, 41 befestigt (Fig. 7). Das ermöglicht das Ankuppeln des Gerätewagens 11 an den Zwischenförderer 10« Dadurch ist ein getrennter Antrieb zur Bewegung des Gerätewagens 11 auf der Längsführung 9 nicht mehr erforderlich·

Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung wird dadurch erreicht, daß unterhalb des Schlittens 18 eine Plattform 42 angeordnet ist, die an ihrer Oberseite Führungsschienen 43 und einen Arretierkeil 44 aufweist, wobei die Führungsschienen 43 der Plattform 42 mit den Führungsschienen 26 der Drehscheibe in Längsrichtung sowie in waagerechter Richtung fluchten· Das Bewegen des Gerätewagens 11 auf den Führungsschienen 43 erfolgt durch eine an der Plattform 42 angebrachte Antriebsvorrichtung« Diese Variante ermöglicht, daß dsr Zwischenförderer 10 zum Transport dsr Zusatzgeräte 16 vom Regalspeicher 8 zur Obergabe« einheit 12 ausgenutzt wird·

Oie erfindungsgeinäße Wechseleinrichtung gewährleistet aufgrund ihres konstruktiven Aufbaues den automatischen Wechsel von Zusatzgeräten mit unterschiedlicher Form und in unterschiedlicher Art bis zu einem Maximalgewicht von 1000 Ig und den automatischen Wechsel von Einzelwerkzeugen für eine Senkrecht- und mehreren Waagerecht-Arbeitsspindellagen mit unterschiedlichen Werkzeugschaftgrößen sowie unterschiedlicher Art und Form bis zu einem Maximalgewicht von 100 kg· Weiterhin werden relativ kurze Wechselzeiten bei hoher Funktionssicherheit erreicht. Ourch die kombinierte Nutzung verschiedener Funktionseinheiten für den Werkzeug- und Zusatzgerätewechsel wird die Anzahl notwendiger Funktionselemente verringert. Diese Verringerung ermöglicht» daß der Platzbedarf für die Wechseleinrichtung eingeschränkt wird und durch weniger Bauteile auch die Herstellungskosten sinken.

Claims (8)

- 14 Erfindungsanspruch

1· Wechseleinrichtung für Werkzeuge und Zusatzgeräte an Werkzeugmaschinen, bestehend aus einem außerhalb der Werkzeugmaschine aufgestellten Regalspeicher, der in einer Etage oder mehreren Etagen ausgeführt ist und einheitliche Werkzeugträger aufnimmt, einer sich parallel zum Regalspeicher erstreckenden Längsführung mit einem längsverschiebbaren Zwischenförderer, der einen höhenverstellbaren und quer zur Längsführung beweglichen Schlitten trägt, welcher mit einer Aufnahme für die Werkzeugträger versehen ist, einer zwischen der Werkzeugmaschine und der Lengsführung angeordneten drehbaren Obergabeeinheit mit mehreren Aufnahmestellen für Werkzeuge oder Werkzeugträger,

gekennzeichnet dadurch,

daß eich parallel zur Längsführung (9) ein Regalspeicher (8) mit Geräteträger (17) für Zusatzgeräte (16) befindet, auf der Längsführung (S) ein längsverschiebbarer und höhenverstellbarer Gerötevvagen (11) Aufnahme findet, auf dessen Oberseite Führungen (21) und ein Befestigungsmittel (23) angebracht sind, die Öbergabeeinheit (12) höhenverstellbar ist und eine Drehscheibe (24) aufweist, die um eine senkrechte Achse (25) waagerecht drehbar ist, an ihrem Umfang mit Halterungen (29, 30) für Werkzeuge versehen ist und auf ihrer Oberseite Befestigungsmittel (27, 28) und Führungen (26) aufnimmt, desoen waagerechte Flächen in der Ebene derjenigen der Führungen (21) des Gerätewagens (11) liegen·

2· Wechseleinrichtung nach Punkt 1.,
gekennzeichnet dadurch,

daß die Drehscheibe (24) eine Teileinrichtung aufweist, welche diese nach der Anzahl der Halterungen (29, 30) für Werkzeuge und in vier Arbeitsspindellagen einstellt·

3. Wechseleinrichtung nach Punkt 1. und 2·, gekennzeichnet dadurch« daß die Halterungen (29, 30> an der Drehscheibe (24) aus form- und/oder kraftschlüssigen Aufnahmen bestehen, die als randoffene Ausnehmungen (31) so ausgebildet sind, daß die Achsen (32, 33) der aufgenommenen Werkzeuge (15) in einer Anzahl Halterungen (29) in senkrechter und in einer Anzahl Halterungen (30) in waagerechter Richtung liegen·

4· Wechseleinrichtung nach Punkt 1. und 3., gekennzeichnet dadurch, daß die randoffenen Ausnehmungen (31) der Halterungen (29« 30) eine unterschiedliche Größe aufweisen·

5· Wechseleinrichtung nach Punkt 1., 3. und 4·, gekennzeichnet dadurch, daß an der Drehscheibe (24) Aufnahmen (35, 36) für Werkzeugträger (37) angeordnet sind·

6· Wechseleinrichtung nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß an den zur Längsführung (9) gerichteten Seitenflächen des Zwischenförderers (10) und des Gerätewagens (11) Kupplungselemente (40, 41) befestigt sind.

7. Wechseleinrichtung nach Punkt 1. und 6., gekennzeichnet dadurch, daß am Zwischenförderer (10) eine Plattform (42) angeordnet ist, die an ihrer Oberseite Führungen (43) und ein Befestigungsmittel (44) aufweist, wobei die waagerechten Flächen der Führungen (43) mit denen der Führungen (26) der Drehscheibe (24) in einer Ebene liegen.

8· Wechseleinrichtung nach Punkt 1. bis 5._f gekennzeichnet dadurch,

daß die Übergabe der Werkzeuge (15) in senkrechter und waagerechter Achslage vom Zwischenförderer (10) an die Obergabeeinheit (12) an einer Übergabeposition (48) oder Obergabeposition (51) erfolgt.

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