DD250079A1 - Werkzeugmagazin an bearbeitungszentren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin an Bearbeitungszentren, das fuer die Bearbeitung von Werkstuecken, die einen hohen Bedarf an Werkzeugen sowie Mess- und Pruefmitteln haben, anwendbar ist. Ziel ist es, eine variable Vielzahl von Werkzeugen zu ermoeglichen. Es besteht die Aufgabe, ein Werkzeugmagazin zu schaffen und so anzuordnen, dass eine variable hohe Speicherkapazitaet erreicht wird. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass ein Magazinturm, bestehend aus Saeule und Speicherscheiben, auf einem Magazinfuss, bestehend aus Sockel mit Laufrollen und Antrieb sowie Positioniereinrichtung fuer die Magazinturmdrehung, mittels einer am Magazinfuss angeordneten Schnellspanneinrichtung auf dem Magazinfuss loesbar befestigt ist, der Magazinfuss Koppelglieder fuer die Kopplung mehrerer Magazinfuesse aufweist, ein Magazinfuss oder mehrere auf Fuehrungsschienen laengs einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugwechsler angeordnet sind und an den Fuehrungsschienen Magazinturmwechseleinrichtungen vorgesehen sind.

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: Seitenansicht eines Werkzeugmagazins,

Fig. 2: Draufsicht eines Werkzeugmagazins,

Fig.3: Seitenansicht eines Werkzeugmagazins mit abgehobenen Magazinturm, Fig.4: Draufsicht des Schnittes A-A aus Fig.3,.

Fig.5: Seitenansicht des Schnittes B-B aus Fig.4,

Fig. 6: Seitenansicht der Anordnung von zwei Werkzeugmagazinen mit gemeinsamen Antrieb, Fig.7: Draufsichtg der Fig. 6,

Fig.8: Seitenansicht der Anordnung eines Werkzeugmagazins zwischen zwei Magazinturmwechseleinrichtungen,

Fig. 9: Draufsicht der Fig. 8, .

Fig. 10: Seitenansicht der Anordnung von mehreren gekoppelten Werkzeug magazinen mit

Magazinturmwechseleinrichtungen, Fig.11: Draufsicht der Fig. 10.

Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig.2 ein Werkzeugmagazin mit Magazinturm, bestehend aus Säule 1, Speicherscheiben 2 und mit Magazinfuß, bestehend aus Sockel 3 und Antrieb 4 für die Magazinturmdrehung. Die Speicherscheiben 2 weisen für die Werkzeugaufnahme geschlitzte Aufnahmebuchsen 5 auf.

In Fig.3 ist der Magazinturm vom Magazinfuß abgehoben, was durch Lösen der Schnellspanneinrichtung 6 einfach möglich ist. Aus Fig.4 ist in der Draufsicht auf den Magazinfuß die symmetrische Anordnung der Schnellspanneinrichtung 6 sichtbar. In Verbindung mit Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Schnellspanneinrichtung 6 die Klemmung des Magazinturmes auf dem Magazinfuß mittels federbelasteter Klemmhebel 7. Nach Abarbeitung der Werkzeuge eines Magazinturmes erfolgt nach Lösen der Schnellspanneinrichtung 6 der Wechsel des Magazinturmes manuell mit Hilfe eines Lasthebemittels. Es steht sofort wieder ein komplett mit neuen Werkzeugen bestückter Magazinturm zur Verfügung. Eine Unterbrechung des Arbeitszyklus an der Werkzeugmaschine erfolgt, wenn die Wechselzeit des Magazinturmes die Zeit des Arbeitszyklus übersteigt. Fig. 6 zeigt in Verbindung mit Fig.7 zwei gekoppelte, fahrbare Werkzeugmaschine mit einem gemeinsamen Antrieb für die Längsbewegung entlang der Führungsschienen 8. Als Antrieb ist in dieser Ausführungsform ein hydraulischer Arbeitszylinder 9 an der Führungsschiene 8 befestigt und mit seiner bewegbaren Kolbenstange mit einem Werkzeugmagazin gekoppelt. Die Magazine bewegen sich mittels Laufrollen 10 auf den Führungsschienen 8 und sind durch Koppelglieder 11 miteinander verbunden. Es kann zunächst mit beiden Werkzeugmagazinen gearbeitet werden, wobei eins immer in Übergabestellung zur Werkzeugmaschine 12 steht, während das zweite sich auf einem der beiden Bereitschaftsplätze links und rechts der Übergabestellung befindet, wo auch der Wechsel der Magazintürme erfolgt. Nach Abarbeitung der Werkzeuge eines Magazinturmes wird dieser auf einem der beiden Bereitschaftsplätze ausgetauscht. Während dieser Zeit kann ein Werkzeugwechsel mit dem in Übergabestellung befindlichen Werkzeugmagazin erfolgen, so daß keine Unterbrechung des Maschinenarbeitszyklus notwendig ist. Das wechselweise Austauschen der komplett bestückten Magazintürme ermöglicht einen kontinuierlichen Werkzeugaustausch bei kurzen Magazinturmwechselzeiten infolge der Schnellspanneinrichtung 6. Für den momentanen Werkzeugaustausch zur Werkzeugmaschine 12 steht die gesamte Werkzeuganzahl beider Magazintürme zur Verfugung, mit Ausnahme der Zeit während des Magazinturm wechseis, in der nur die Werkzeuge eineslviagazinturmes genutzt werden können.

Fig.8 zeigt in Verbindung mit Fig.9 ein Werkzeugmagazin mit Schnellspanneinrichtung 6 Ond elektrischen Antrieb 13 für die Längsbewegung, das zwischen zwei automatischen Magazinturmwechseleinrichtungen 14 angeordnet ist. Mit Hilfe der beiden automatischen Magazinturmwechseleinrichtungen 14, die sich links und rechts der Übergabestellung zur Werkzeugmaschine 12 auf den Bereitschaftsplätzen befinden, kann jeweils ein weiterer Magazinturm, nach Abarbeitung der Werkzeuge des ersten Magazinturmes, eingewechselt werden. Hierbei fährt das Werkzeugmagazin zunächst in die Magazinturmwechseleinrichtung 14, wo der Magazinturm in diese gespannt wird und die Schnellspanneinrichtung 6 des Magazinturmes zum Magazinfuß gelöst wird. Der Magazinturm wird durch die Magazinturmwechseleinrichtung 14 angehoben und der Magazinfuß fährt zur anderen Magazinturmwechseleinrichtung 14, auf der sich ein anderer Magazinturm mit neuer Werkzeugbestückung in angehobener Stellung befindet. Es folgt das Absenken des Magazinturmes auf den Magazinfuß und sein Spannen sowie das Lösen der Spannung bezüglich der Magazinturmwechseleinrichtung 14. Das Werkzeugmagazin fährt in die Übergabestellung an die Werkzeugmaschine 12 und steht für weitere Werkzeugwechsel zur Verfügung. Der abgestellte Magazinturm wird gegen einen neubestückten Magazinturm ausgetauscht, der dann für einen neuen Wechselvorgang zur Verfügung steht. Somit kann der Austauschg des Magazinturmes in der Magazinturmwechseleinrichtung 14 innerhalb der Abarbeitungszeit eines Magazinturmes willkürlich erfolgen. Eine Unterbrechung des Maschinenarbeitszyklus erfolgt nur, wenn die Zeit für den automatischen Magazinturmwechsel länger ist als die für den parallel ablaufenden Arbeitszyklus oder die Bereitstellung eines neuen Magazinturmes nicht innerhalb des Zeitraumes der Abarbeitung des vorhergehenden Magazinturmes erfolgt. Die Anordnung des Werkzeugmagazins und der automatischen Magazinturmwechseleinrichtungen 14 zur Werkzeugmaschine 12 in Fig. 10 und Fig. 11 entspricht den Fig. 8 und 9. Das gleiche gilt für den Magazinturm Wechselvorgang. Es werden jedoch drei aneinandergekoppelte fahrbare Werkzeugmagazine, hier mit einem gemeinsamen elektrischen Antrieb 13 für die Längsbewegung eingesetzt. Die Verbindung erfolgt wieder durch Koppelglieder 11. Das mittlere Werkzeugmagazin ist für manuellen Magazinturmwechsel vorgesehen und sollte deshalb vorrangig mit Standardwerkzeugen ausgerüstet werden, die weniger häufig gewechselt werden müssen.

Es kann zu Programmbeginn mit drei Werkzeugmagazinen gearbeitet werden. Nach Abarbeitung eines der beiden äußeren Werkzeugmagazine erfolgt das Absetzen des Magazinturmes auf die Magazinturmwechseleinrichtung 14. Es wird mit zwei Werkzeugmagazinen weitergearbeitet. Während dieser Zeit wird ein neuer Magazinturm in die Magazinturmwechseleinrichtung 14 eingetauscht. Der gleiche Vorgang wird auch mit dem anderen äußeren Werkzeugmagazin durchgeführt. Beim Einsatz von zwei Magazintürmen und einem Leerplatzmagazin sind ständig zwei Werkzeugmagazine im Einsatz und die kontinuierliche automatische Einwechslung eines neubestückten Magazinturmes über die Magazinturmwechseleinrichtungen 14 ohne Unterbrechung des Maschinenarbeitszyklus möglich. Es kann somit ein unbegrenzter Werkzeugaustausch erfolgen.

Claims (2)

1. Werkzeugmagazin an Bearbeitungszentren mit Magazinturm und Magazinfuß, gekennzeichnet dadurch, daß der Magazinturm, bestehend aus Säule und Speicherscheiben, auf dem Magazinfuß, bestehend aus Sockel mit Laufrollen (10) und Antrieb (4) sowie Positioniereinrichtung für die Magazinturmdrehung, mittels einer am Magazinfuß angeordneten Schnellspanneinrichtung (6) auf dem Magazinfuß lösbar befestigt ist, der Magazinfuß Koppelglieder(11)fürdie Kopplung mehrerer Magazinfüße aufweist, ein Magazinfuß oder mehrere auf Führungsschienen (8) längs einer Werkzeugmaschine (12) mit Werkzeugwechsler angeordnet sind und an den Führungsschienen (8) Magazinturmwechseleinrichtungen (14) vorgesehen sind.

2. Werkzeugmagazin nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, da*ß mehrere gekoppelte Magazinfüße mit nur einer Transporteinrichtung versehen sind.

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung „

Die Erfindung ist anwendbar an automatischen Werkzeugmaschinen, insbesondere numerisch gesteuerten Bearbeitungszentren und Fertigungszellen, die für die vollautomatische spanende Bearbeitung von Werkstücken einen hohen Bedarf an Werkzeugen sowie Meß- und Prüfmitteln haben, die automatisch gespeichert und bereitgestellt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die DE-OS 3026945 beschreibt einen Werkzeughalter, dereine Grundkonstruktioh auf Rädern besitzt, die eine Säule und zwei oder mehrere horizontale Werkzeughalterscheiben trägt. Die Scheiben bilden mit der Säule ein Ganzes und sind drehbar. An der Seite einer oder mehrerer gegenüberliegender Werkzeugmaschinen ist eine Plattform am Boden verankert auf die der Werkzeughalter bewegt und gekuppelt werden kann. Die Plattform besitzt Einrichtungen zum Einstellen des Winkels des Trägers. Nachteilig kann sich bei dieser Lösung erweisen, daß immer nur der Werkzeughalter auf der Plattform zur Verfügung steht und eine Werkzeugerhöhung im unmittelbaren Bearbeitungszyklus nicht möglich ist. In einem Speichersystem nach DD-PS 86547 ist ein Zentral-Speicher vorhanden, um den ein oder mehrere Außen-Speicher gruppiert sind. Zwischen dem Zentral-Speicherund jedem benachbarten Außen-Speicher ist eine beiden Speichern zugeordnete Senkrechtfördereinrichtung aufgehängt. Die Außen-Speicher sind untereinander ebenfalls durch Senkrechtfördereinrichtung oder durch Übergabeeinrichtungen verbunden. Das Speichersystem ist somit immer an das Maschinensystem in seiner ganzen Speichergröße gebunden. Variable Bearbeitungsfolgen können nicht mit einer variablen Speichergröße ergänzt werden. Eine Erfindung nach DE-AS 1552326 betrifft eine Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel mit einem auf den Werkzeugschlitten sitzenden und um eine Achse drehbaren, auswechselbaren Werkzeugmagazin. Es ist ein Greifer vorgesehen, der mit einer Halterung am Magazin zusammenwirkt und so einen selbständigen Wechselmechanismus darstellt. Hier tritt ebenfalls die begrenzte Speicherkapazität innerhalb des Speicherwechselzyklus nachteilig auf.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Werkzeugmagazin zu schaffen, das eine variable Vielzahl von Werkzeugen zuläßt.

Wesen der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeugmagazin für Werkzeugmaschinen zu schaffen und so anzuordnen, daß eine variable hohe Speicherkapazität gewährleistet wird, ohne den Bearbeitungszyklus der Werkzeugmaschine unterbrechen zu müssen. Mit einem Werkzeugmagazin mit Magazinturm und Magazinfuß wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magazinturm, bestehend aus Säule und Speicherscheiben, auf dem Magazinfuß, bestehend aus Sockel mit Laufrollen und Antrieb sowie Positioniereinrichtung für die Magazinturmdrehung, mittels einer am Magazinfuß angeordneten Schnellspanneinrichtung auf dem Magazinfuß lösbar befestigt ist, der Magazinfuß Koppelglieder für die Kopplung mehrerer Magazinfüße aufweist, ein Magazinfuß oder mehrere auf Führungsschienen längs einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugwechsler angeordnet und an den Führungsschienen Magazinturmwechseleinrichtungen vorgesehen sind. In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sind mehrere gekoppelte Magazinfüße mit nur einerTransporteinrichtung versehen. Die Magazinturmwechseleinrichtung bestehen aus Turmhub- und Spanneinrichtung. Das beschriebene Werkzeugmagazin gestattet eine wahlweise Vergrößerung der Werkzeuganzahl, wobei ein stufenweiser Austausch von Werkzeugen durch den Wechsel komplett bestückter Magazintürme möglich ist. Der Wechsel kann dabei ohne Unterbrechung des Maschinenarbeitszyklus erfolgen. Dieser Wechsel bzw. eine Erweiterung der Werkzeuganzahl erfolgt dabei ohne manuellen Eingriff in das Beschickungssystem, was besonders vorteilhaft bei Werkstückartwechsel in Fertigungszellen ist.