DE10053804B4

DE10053804B4 - Workpiece changer

Info

Publication number: DE10053804B4
Application number: DE2000153804
Authority: DE
Inventors: Achim Feinauer; Peter Henzler
Original assignee: Ex Cell O GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: DE10053804A1

Abstract

Werkstückwechsler für zumindest eine Bearbeitungseinheit, mit einem Greifer (30) für ein zu bearbeitendes Werkstück (13) und einem Greifer (32) für ein bearbeitetes Werkstück (12), wobei jeder Greifer (30, 32) über eine gemeinsame Linearachse (24) in einen Arbeitsraum (2) der Bearbeitungseinheit absenkbar ist, und mit einer Drehachse (26), über die der eine Greifer (30) in den Arbeitsraum (2) einfahrbar und der andere Greifer (32) aus dem Arbeitsraum (2) ausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass über die Drehachse (26) ein zwischen den Greifern (30, 32) angeordnetes Wandungsteil (42) des Arbeitsraums (2) drehbar ist.Workpiece changer for at least one Processing unit, with a gripper (30) for a workpiece to be machined (13) and a gripper (32) for a machined workpiece (12), wherein each gripper (30, 32) via a common linear axis (24) lowered into a working space (2) of the processing unit is, and with a rotation axis (26) over which the one gripper (30) retractable into the working space (2) and the other gripper (32) the work space (2) is extendable, characterized in that on the Rotary axis (26) between the grippers (30, 32) arranged wall part (42) of the working space (2) is rotatable.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstückwechsler für zumindest eine Bearbeitungseinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a workpiece changer for at least a processing unit according to the preamble of claim 1

Bei flexiblen Werkzeugmaschinensystemen kommen für einen Werkstückwechsel nach heutigem Stand der Technik meist Palettenwechsler oder eine direkte Beladung auf den Bearbeitungstisch einer Bearbeitungseinheit mittels Portal oder Roboter zum Einsatz.at flexible machine tool systems come for a workpiece change in the current state of the art usually pallet changer or a direct Loading on the working table of a processing unit by means of Portal or robot used.

Palettenwechsler können sowohl als Schiebe- oder als Drehpalettenwechsler ausgeführt sein. Aus der DE 197 36 252 ist ein Drehpalettenwechsler bekannt, bei dem sich eine Palette mit zumindest einer zugeordneten Spannvorrichtung und einem Werkstück in einer Beladeposition befindet, in der das Werkstück zu- bzw. abgeführt wird, während sich eine zweite beladene Palette im Arbeitsraum angeordnet ist. Durch Drehen eines Palettenträgers kann die sich in der Bearbeitungsposition befindliche Palette gegen die in der Beladeposition befindliche Palette ausgetauscht werden. Bei einem Schiebepalettenwechsler wird anstelle der Drehbewegung des Palettenträgers eine Linearbewegung durchgeführt, um die Paletten zu wechseln.Pallet changers can be designed as sliding pallet changers or rotary pallet changers. From the DE 197 36 252 a rotary pallet changer is known in which a pallet with at least one associated clamping device and a workpiece is in a loading position in which the workpiece is supplied or removed, while a second loaded pallet is arranged in the working space. By turning a pallet carrier, the pallet in the processing position can be exchanged for the pallet in the loading position. In a sliding pallet changer, instead of rotating the pallet carrier, a linear movement is made to change the pallets.

Diese Lösungen haben den Nachteil, daß für eine Werkzeugmaschine zwei Vorrichtungen und zwei Paletten benötigt werden. Da zusätzlich zu den eigentlich zu tauschenden Werkstücken auch noch die genannten Komponenten (Palette, Vorrichtung) gewechselt werden muß, ergibt sich eine hohe Massenbelastung für den Palettenwechsler. Dies gilt insbesondere bei Werkstücken aus Leichtmetallen, bei denen das Vorrichtungs- und Palettengewicht das Werkstückgewicht um ein Vielfaches übersteigt, so daß die Massenbelastung des Palettenwechslers im Wesentlichen durch diese Komponenten bestimmt ist.These solutions have the disadvantage that for a machine tool two devices and two pallets are needed. In addition to the actually to be exchanged workpieces also mentioned Components (pallet, device) must be changed results a high mass load for the pallet changer. This is especially true for workpieces Light metals, where the fixture and pallet weights the workpiece weight exceeds many times, So that the Mass load of the pallet changer essentially by this Components is determined.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösungen liegt darin, daß die Palette bei einer automatischen Beschickung außerhalb des Arbeitsraums mit Spannenergie versehen werden muß, um einen Werkstückwechsel aus der Vorrichtung heraus, bzw. hinein durchführen zu können.One Another disadvantage of these known solutions is that the pallet with an automatic feed outside of the work area with tension energy must be provided to a workpiece change out of the device, or to be able to perform in it.

Aufgrund dieser Nachteile ist man bei flexiblen Systemen bestrebt, direkt auf den Bearbeitungstisch, bzw. in die im Arbeitsraum aufgenommene Vorrichtung zu beladen. Hierbei wird das bereits bearbeitete Werkstück aus dem Arbeitsraum entladen und anschließend ein anderes Werkstück eingeladen. Bei kleineren, eine Mehrfachaufspannung ermöglichenden Werkstücken sind auch Lösungen bekannt, bei denen sowohl ein mit einem Werkstück bestückter Bringegreifer, als auch ein leerer Holegreifer gemeinsam in den Arbeitsraum einfahren und innerhalb des Arbeitsraums beim Werkstückwechsel vertakten bzw. drehen, so daß der Holegreifer das bearbeitete Werkstück greift und der Bringegreifer ein zu bearbeitendes Werkstück der Vorrichtung zuführt.by virtue of These disadvantages are endeavored in flexible systems, directly on the processing table, or in the recorded in the work space Device to load. Here, the already machined workpiece from the Unload working space and then invited another workpiece. For smaller, a Mehrfachaufspannung enabling workpieces are also solutions known in which both a stocked with a Bringeabreifer, as well an empty grabber enter the workspace together and within the working space when changing workpieces or rotate, so that the Gripper grasps the machined workpiece and the gripper a workpiece to be machined feeds the device.

Die Bereitstellungsposition derartiger Doppelgreifer befindet sich aufgrund der vorhandenen Störkontur des Greifers mit dem Werkstück meist weit außerhalb des Maschinenarbeitsraums. Aufgrund der erforderlichen langen Einfahrbewegung und des beschränkten Platzes innerhalb des Arbeitsraumes kommt dabei bei größeren Werkstücken nur eine sequentielle Entladung und Beladung in frage.The Provision position of such double gripper is due the existing interference contour of the gripper with the workpiece usually far outside of the machine workroom. Due to the required long retraction and of the limited Space within the work space comes with larger workpieces only one sequential discharge and loading in question.

Es sind des weiteren Werkstückwechsler in Portalbauweise bekannt, bei denen ein Portal einen in Längsrichtung mit Bezug zur Bearbeitungseinheit verfahrbaren Laufwagen hat, der über zwei vertikale Achsen mit jeweils einem Werkstückgreifer verfügt. Zu Beginn des Entladens steht ein leerer Greifer über der Bearbeitungseinheit in Warteposition. Nach Öffnen einer Ladeluke der Maschinenverkleidung kann der Greifer in Vertikalrichtung in die Maschine einfahren und das Werkstück greifen. Zum Ausfahren ist eine relativ lange Vertikalbewegung erforderlich, um neben dem Greifer auch das Werkstück in voller Höhe aus dem Arbeitsraum herauszuheben. Anschließend vertaktet der Laufwagen des Portals, um die zweite Vertikalachse mit dem zu bearbeitenden Werkstück im Greifer mit Bezug zur Ladeluke auszurichten. Die Einfahrbewegung dieses Bringegreifers ist dann ähnlich lang wie die vorherige Ausfahrbewegung des Holegreifers. Nach dem Absetzen des Werkstücks auf dem Bearbeitungstisch wird der Greifer geöffnet und kann über eine relativ kurze Vertikalbewegung aus dem Maschinenraum ausgefahren werden.It are also workpiece changer known in portal construction, where a portal is a longitudinal direction with respect to the processing unit has movable carriage, the two vertical axes, each with a workpiece gripper has. At the start unloading is an empty gripper on the processing unit in waiting position. After opening a loading hatch of the machine panel, the gripper in the vertical direction retract into the machine and grip the workpiece. To extend is one relatively long vertical movement required to be next to the gripper also the workpiece in full height to lift out of the work space. Subsequently, the carriage rotates of the portal to the second vertical axis with the workpiece to be machined in the gripper to be aligned with respect to the hatch. The retraction movement of this Bringegreifers is then similar long as the previous extension movement of the Holegreifers. After this Settling the workpiece on the working table, the gripper is opened and can over a relatively short vertical movement are extended from the engine room.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass aufgrund der oftmals erheblichen Werkstückhöhe lange Vertikalhübe mit einer damit verbundenen erheblichen Bauhöhe für das Portal erforderlich sind. Die langen Hübe bedingen zusätzlich lange Werkstückwechseleinheiten, so dass ein derartiger Werkstückwechsel deutlich mehr Zeit benötigt als ein Werkstückwechsel mit Palettenwechsler.adversely in this solution is that due to the often considerable workpiece height long vertical strokes with a associated with significant height required for the portal. The long strokes condition additionally long workpiece change units, so that such a workpiece change significantly more time needed as a workpiece change with pallet changer.

Die EP 0 255 612 A1 offenbart ein Portalsystem, das aus zwei Translationsachsen und zwei rotatorischen Achsen besteht, die so angeordnet und gesteuert sind, dass jeder Punkt innerhalb eines kubischen Arbeitsraumes zu errechnen und zu erreichen ist.The EP 0 255 612 A1 discloses a gantry system consisting of two translation axes and two rotary axes arranged and controlled so that each point within a cubic working space can be calculated and obtained.

Die DE 198 18 788 B4 offenbart eine Vorrichtung zum nachbearbeitenden Entgraten von Werkstücken mittels Entgraträdern, wobei die in Horizontallage von einer Förderstrecke mittels Greifer abgegriffenen Werkstücke einer Bearbeitungsspindel zugeführt werden, und zwar mittels einer Hubdreheinrichtung, mit welcher der Greifer in Höhenrichtung verlagerbar ist und zusätzlich eine Drehbewegung ausführen kann.The DE 198 18 788 B4 discloses a device for post-processing deburring of workpieces by means of Entgraträdern, the tapped in horizontal position of a conveyor line by means of grippers workpieces to a machining spindle be guided, by means of a Hubdreheinrichtung with which the gripper is displaced in the vertical direction and can additionally perform a rotational movement.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückwechsler zu schaffen, der einen schnellen Werkstückwechsel mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ermöglicht.In contrast, lies The invention has for its object to provide a workpiece changer, the a fast workpiece change enables with minimal device complexity.

Diese Aufgabe wird durch einen Werkstückwechsler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is performed by a workpiece changer solved with the features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist ein Wandungsteil des Arbeitsraums derart ausgebildet, dass es mit der Drehachse mitschwenkt, so dass keine gesonderte Steuerung erforderlich ist, um dieses Wandungsteil aus dem Schwenkbereich der Greifer herauszubewegen. Durch die Ankoppelung des Wandungsteils an die Drehachse ist ein hoher Gleichzeitigungfaktor für unterschiedliche Funktionen gegeben.at the solution according to the invention a wall part of the working space is designed such that it with pivots the axis of rotation, so no separate control required is to move this wall part out of the pivoting range of the gripper. By coupling the Wandungsteils to the axis of rotation is a high simultaneity factor for given different functions.

Der Werkstückwechsler ist mit einer Linearachse ausgeführt, auf die eine als Drehachse ausgeführte zweite Achse mit zumindest zwei Werkstückgreifern aufgesetzt ist. Über die vorzugsweise als Vertikalachse ausgeführte Linearachse lassen sich die Greifer in den Arbeitsraum einfahren, bzw. aus dem Arbeitsraum herausfahren. Der Werkstückwechsel erfolgt über die aufgesetzte Drehachse, so dass durch deren Ansteuerung ein Greifer mit dem bearbeiteten Werkstück aus dem Arbeitsraum ausgeschwenkt und gleichzeitig ein anderes, zu bearbeitendes Werkstück in den Arbeitsraum eingeschwenkt wird. Das heißt, bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt der Werkzeugwechsel durch gleichzeitiges Ein- und Ausschwenken eines bearbeiteten und eines unbearbeiteten Werkstückes. Bei dieser Lösung muss nach dem Ergreifen des bearbeiteten Werkstückes nur eine sehr kurze Hubbewegung durchgeführt werden, um das bearbeitete Werkstück aus der Vorrichtung auszuheben – der eigentliche Werkstückwechsel erfolgt durch die vorbeschriebene Schwenkbewegung über die Drehachse, wobei Ein- und Ausschwenken der Werkstücke in bzw. aus dem Arbeitsraum gleichzeitig geschieht.Of the Workpiece changer is executed with a linear axis, on the one axis of rotation as a second axis with at least two workpiece grippers is attached. about the linear axis preferably designed as a vertical axis can be the Retract gripper into working space or drive out of working space. The workpiece change over the attached rotary axis, so that by their control a gripper with the machined workpiece swung out of the working area and at the same time another, workpiece to be machined is pivoted into the work space. That is, takes place in the inventive solution the tool change by simultaneously swinging in and out of a machined and an unprocessed workpiece. With this solution must after gripping the machined workpiece only a very short stroke be performed, around the machined workpiece to dig out of the device - the actual workpiece change takes place by the above-described pivoting movement over the Axis of rotation, whereby pivoting in and out of the workpieces in or happening from the workroom at the same time.

Die Konstruktion hat den Vorteil, dass lediglich eine Palette mit einer zugeordneten Vorrichtung erforderlich ist und dass das beim Werkstückwechsel zu bewegende Gewicht im Wesentlichen durch das Werkstückgewicht und das Gewicht der Greifer bestimmt ist, so dass die zu beschleunigende Masse gegenüber den eingangs beschriebenen Palettenwechslern wesentlich geringer ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Energiezufuhr für die Spannvorrichtung außerhalb des Arbeitsraums vorgesehen werden muss. Der Werkstückwechsel ist im Wesentlichen durch eine sehr kurze Hubbewegung und eine Verschwenkung der Greifer um die Drehachse möglich, während bei der bekannten Bauweise sehr lange Ausfahr- und Einfahrhübe, sowie ein Vertakten erforderlich war, um die beiden an getrennten Vertikalachsen angeordneten Greifer in ihre Arbeitspositionen zu bringen.The Construction has the advantage of having only one pallet with one associated device is required and that during workpiece change too moving weight essentially by the workpiece weight and the weight of the gripper is determined so that the to be accelerated Opposite The pallet changers described above much lower is. Another advantage is that no energy input for the tensioning device outside of the work space must be provided. The workpiece change is essentially due to a very short stroke and a pivoting the gripper around the axis of rotation possible, while in the known construction very long extension and retraction strokes, as well It was necessary to have a bunched to separate the two on separate vertical axes arranged gripper bring in their working positions.

Die Wirkverbindung zwischen Drehachse und Wandungsteil kann beispielsweise über eine Kupplungseinrichtung erfolgen, die beim Absenken der Vertikalachse an das Wandungsteil drehfest ankuppelt.The Active connection between the axis of rotation and Wandungsteil can for example via a coupling device take place when lowering the vertical axis of the wall part rotatably coupled.

Zur Abstützung der Drehachse während der Schwenkbewegung kann das Wandungsteil drehbar auf einem Stützkörper eines Maschinenbetts abgestützt werden.to support the axis of rotation during the pivoting movement, the wall part rotatably mounted on a support body of a Machine bed supported become.

Die Ein- und Ausfahrbewegung der Greifer in den Arbeitsraum in Vertikalrichtung ist besonders einfach, wenn dieser mit einer Ladeluke versehen wird, durch die hindurch ein Greifer bei Ansteuerung der Linearachse in den Arbeitsraum einfährt. Diese Ladeluke kann beispielsweise entlang zweier linearer Führungen verschiebbar in der Maschinenverkleidung gelagert sein, wobei vorzugsweise ein Führungsteil einer Führung an dem schwenkbaren Wandungsteil befestigt ist.The Entry and exit movement of the gripper into the working space in the vertical direction is particularly easy if it is provided with a hatch, through which a gripper when controlling the linear axis in enters the working space. This hatch, for example, along two linear guides slidably mounted in the machine panel, preferably a leadership part a guide is attached to the pivotable wall part.

Der erfindungsgemäße Werkzeugwechsler wird vorteilhafterweise in Portalbauweise ausgeführt, wobei die Vertikalachse und die Drehachse an einem entlang eines Portals verfahrbaren Laufwagen ausgebildet sind.Of the inventive tool changer is advantageously designed in gantry design, wherein the vertical axis and the axis of rotation on a traveling carriage along a portal are formed.

Insbesondere bei der Bearbeitung von großen Werkstücken kann es vorteilhaft sein, wenn der Drehachse eine Fixiereinrichtung zugeordnet ist über die eine Abstützung beim Verfahren des Portals ermöglicht ist.Especially when editing large workpieces it may be advantageous if the axis of rotation a fixing device is assigned over the a support in the process of the portal allows is.

Die Drehachse wird vorzugsweise als NC-Achse ausgebildet. Die Greifer können in beliebiger geeigneter Bauweise, beispielsweise als H-Greifer ausgeführt sein.The Rotary axis is preferably formed as NC axis. The grippers can in any suitable construction, for example as H-gripper accomplished be.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen, stark vereinfachten Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkstückwechslers erläutert.in the The following will be a preferred embodiment of the invention Based on a schematic, highly simplified representation of a Workpiece changer according to the invention explained.

Der in der einzigen Figur dargestellte Werkstückwechsler 1 ist einer Bearbeitungseinheit, beispielsweise einer Werkzeugmaschine zugeordnet, von der in der gewählten Darstellung lediglich ein Arbeitsraum 2 angedeutet ist. Dieser wird von einer Maschinenverkleidung 4 und einem Bearbeitungstisch 6 begrenzt, auf dem eine Palette 8 und eine Spann-Vorrichtung 10 zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks 12 angeordnet sind. Die Maschinenverkleidung 4 ist mit einer in Horizontalrichtung verlaufenden Ladeluke 14 versehen, die entlang von Führungen 16, 18 senkrecht zur Zeichenebene verfahrbar ist, um das Werkstück 12 in den Arbeitsraum 2 hinein oder aus diesem heraus zu fahren.The workpiece changer shown in the single figure 1 is assigned to a processing unit, for example a machine tool, of which in the selected representation only one working space 2 is indicated. This is from a Ma schin disguise 4 and a working table 6 limited, on which a pallet 8th and a tensioning device 10 for receiving a workpiece to be machined 12 are arranged. The machine panel 4 is with a horizontally extending hatch 14 provided along by guides 16 . 18 perpendicular to the drawing plane is movable to the workpiece 12 in the workroom 2 into or out of this.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Werkstückwechsler 1 ein Portal 20, an dem ein beispielsweise senkrecht zur Zeichenebene verfahrbarer Laufwagen 22 geführt ist. Dieser trägt eine Vertikalachse 24, auf die eine Drehachse 26 aufgesetzt ist. An dieser ist ein Werkstückträger 28 mit einem Bringegreifer 30 und einem Holegrei fer 32 mit den zugeordneten, nicht dargestellten Betätigungsmitteln befestigt, über die die Greifer 30, 32 betätigbar sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Greifer 30, 32 jeweils mit etwa L-förmigen Greifarmen 34 ausgeführt, die durch Verschwenken um ein Schwenklager 36, Linearverschiebung oder Drehen um eine vertikale Achse in eine Eingriffspositon mit Bezug zum Werkstück bringbar sind. Diese Eingriffspostion ist in der Figur rechts dargestellt, wobei ein sich in einer Warteposition befindliches, zu bearbeitendes Werkstück 13 über die Greifarme 34 gegen Zentrierkörper 38 am Werkstückträger 28 vorgespannt ist, so daß eine exakte Lagepositionierung der Werkstücke 12, 13 mit Bezug zu den Vorrichtungen 10 möglich ist.In the illustrated embodiment, the workpiece changer has 1 a portal 20 , on which an example, perpendicular to the plane movable carriage 22 is guided. This carries a vertical axis 24 on which a rotation axis 26 is attached. At this is a workpiece carrier 28 with a takedowner 30 and a hauler 32 attached with the associated, not shown actuating means, via which the gripper 30 . 32 are operable. In the illustrated embodiment, the two grippers 30 . 32 each with approximately L-shaped gripping arms 34 performed by pivoting about a pivot bearing 36 , Linear displacement or rotation about a vertical axis in a Eingriffsositon with respect to the workpiece can be brought. This engagement position is shown in the figure on the right, with a workpiece in a waiting position to be machined 13 over the gripper arms 34 against centering 38 on the workpiece carrier 28 is biased so that an exact position positioning of the workpieces 12 . 13 with reference to the devices 10 is possible.

Wie des weiteren in der Figur angedeutet ist, hat der Werkstückträger 28 im Bereich zwischen den beiden Greifern 30, 32 eine Kupplungseinrichtung 40, die beim Absenken des Werkstückwechslers 1 mittels der Vertikalachse 24 in Eingriff mit einem drehbar gelagerten Wandungsteil 42 der Maschinenverkleidung 4 bringbar ist. Das heißt, durch Absenken des Werkstückträgers 28 gelangt die Kupplungseinrichtung 40 in Eingriff mit dem Wandungsteil 42, so daß dieses drehfest mit dem Werkstückträger 28 und somit der Drehachse 26 verbunden ist.As further indicated in the figure, has the workpiece carrier 28 in the area between the two grippers 30 . 32 a coupling device 40 when lowering the workpiece changer 1 by means of the vertical axis 24 in engagement with a rotatably mounted wall part 42 the machine panel 4 can be brought. That is, by lowering the workpiece carrier 28 the coupling device arrives 40 in engagement with the wall part 42 , so that this rotatably with the workpiece carrier 28 and thus the axis of rotation 26 connected is.

Zur Abstützung der Drehachse 26 während der im folgenden beschriebenen Schwenkbewegung kann am unteren Endabschnitt des Wandungsteils 42 ein Schwenklager 44 vorgesehen werden, über das das Wandungsteil 42 während der Schwenkbewegung auf einem Lager 46 der Bearbeitungseinheit abgestützt ist.For supporting the axis of rotation 26 during the pivoting movement described below can at the lower end portion of the wall part 42 a pivot bearing 44 be provided over the wall part 42 during the pivoting movement on a bearing 46 the processing unit is supported.

Wie aus der Darstellung hervorgeht, trägt das verschwenkbare Wandungsteil 42 Führungen 18, 18' entlang denen die Ladeluke 14 verschiebbar ist. Das heißt, je nach Schwenkposition läßt sich eine der Führungen 18 bzw. "18'" die Führungsposition mit Bezug zur Ladeluke 14 bringen.As can be seen from the illustration, carries the pivotable wall part 42 guides 18 . 18 ' along which the hatch 14 is displaceable. That is, depending on the pivot position can be one of the guides 18 respectively. " 18 ' "the leading position with reference to the hatch 14 bring.

Der erfindungsgemäße Werkstückwechsler 1 hat eine nicht dargestellte Fixiereinrichtung, über die die Drehachse 26 während der Ausfahr- und Einfahrbewegung und der Verfahrbewegung des Laufwagens zwischen einzelnen Bearbeitungsstationen abgestützt ist. Diese Abstüt zung ist aufgrund der einseitigen Belastung bei schweren Werkstücken 12 bzw. 13 vorteilhaft.The workpiece changer according to the invention 1 has a fixing device, not shown, via which the axis of rotation 26 during the extension and retraction movement and the movement of the carriage between individual processing stations is supported. This support is due to the one-sided load on heavy workpieces 12 respectively. 13 advantageous.

Die Anordnung des Portals 20 kann so gewählt werden, daß der erfindungsgemäße Werkstückwechsler 1 mehreren Bearbeitungseinheiten zugeordnet ist.The arrangement of the portal 20 can be chosen so that the workpiece changer according to the invention 1 is assigned to several processing units.

Zum besseren Verständnis wird im folgenden die Funktion des Werkstückwechslers 1 erläutert. Es sei angenommen, daß das im Arbeitsraum 2 aufgenommene Werkstück 12 bearbeitet und einem weiteren Fertigungsschritt zugeführt werden soll. Der Bringegreifer 30 greift ein zu bearbeitendes Werkstück 13, während die Holegreifer 32 leer sind. Die Vertikalachse 24 und der Laufwagen 22 sind in eine Grundposition gefahren, in der der leere Bringegreifer 32 oberhalb der geschlossenen Ladeluke 14 angeordnet ist. Zum Werkstückwechsel wird die Ladeluke 14 geöffnet und der Holegreifer 32 durch Ansteuerung der Vertikalachse 24 in der Darstellung nach unten gefahren, bis die Greifarme 34 in ihre vorbestimmte Greifposition mit Bezug zum bearbeiteten Werkstück 12 gebracht sind. Während dieser über die Vertikalachse 24 durchgeführten Einfahrbewegung gelangt die Kupplungseinrichtung 40 in Eingriff mit dem verschwenkbaren Wandungsteil 42 der Maschinenverkleidung 4, so daß dieses drehfest mit dem Werkstückträger 28 verbunden ist.For a better understanding, the function of the workpiece changer will be described below 1 explained. It is assumed that in the work space 2 recorded workpiece 12 edited and a further production step to be supplied. The Bringegreifer 30 grips a workpiece to be machined 13 while the rapper 32 are empty. The vertical axis 24 and the carriage 22 have driven into a basic position, in which the empty Bringenzreifer 32 above the closed hatch 14 is arranged. The loading hatch is used for workpiece change 14 opened and the rapper 32 by controlling the vertical axis 24 in the illustration moved down until the gripping arms 34 in its predetermined gripping position with respect to the machined workpiece 12 are brought. While this over the vertical axis 24 carried retraction, the coupling device passes 40 in engagement with the pivotable wall part 42 the machine panel 4 , so that this rotatably with the workpiece carrier 28 connected is.

Anschließend wird das vom Holegreifer 32 gehaltene, bearbeitete Werkstück 12 durch eine kurze Hubbewegung der Vertikalachse 24 aus der Vorrichtung 10 ausgehoben. Für den Fall, daß das Werkstück 12 in Horizontalrichtung in die Vorrichtung 10 eingesetzt ist, kann diese Aushebbewegung auch über die Z-Achse der Maschine erfolgen.Then this is the gripper 32 held, machined workpiece 12 by a short lifting movement of the vertical axis 24 from the device 10 excavated. In the event that the workpiece 12 in the horizontal direction in the device 10 is used, this Aushebbewegung can also be done via the Z-axis of the machine.

Anschließend wird durch Ansteuerung der vorzugsweise als NC-Achse ausgeführten Drehachse 26 das im Bringegreifer 30 aufgenommene, zu bearbeitende Werkstück 13 in den Arbeitsraum 2 eingeschwenkt, wobei gleichzeitig das im Holegreifer 32 aufgenommene bearbeitete Werkstück 12 aus dem Arbeitsraum 2 herausgeschwenkt wird. Während dieser Schwenkbewegung um 180° schwenkt das Wandungsteil 42 mit, wobei die Drehachse 26 über das Schwenklager 24 auf dem Lager 46 abgestützt ist, so daß die Drehachse während der Schwenkbewegung zusätzlich stabilisiert wird.Subsequently, by driving the preferably executed as NC axis axis of rotation 26 that in the gripper 30 recorded, to be machined workpiece 13 in the workroom 2 swung in, while at the same time in the gripper 32 recorded machined workpiece 12 from the workroom 2 is swung out. During this pivoting movement by 180 °, the wall part pivots 42 with, where the rotation axis 26 over the pivot bearing 24 on the camp 46 is supported, so that the rotation axis is additionally stabilized during the pivoting movement.

Durch die Anbindung des Wandungsteils 42 an den Werkstückwechsler 1 ist keine eigene Betätigungseinrichtung für das Wandungsteil 42 erforderlich, um dieses aus dem Kollisionsbereich mit dem Werkstückwechsler 1 zu bringen. Durch die Schwenkbewegung des Wandungsteils 42 wird die außenseitige Führung 18' in die Bezugsposition zur Ladeluke 14 gebracht und die Führung 18 ausgeschwenkt. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Führungen 18 ortsfest und unabhängig vom Wandungsteil 42 anzuordnen.By the connection of the wall part 42 to the workpiece changer 1 is not an own control device for the wall part 42 erforder to get this out of the collision area with the workpiece changer 1 bring to. By the pivoting movement of the wall part 42 becomes the outside leadership 18 ' in the reference position to the hatch 14 brought and the leadership 18 swung. Of course it is also possible, these guides 18 fixed and independent of the wall part 42 to arrange.

Anschließend wird durch Ansteuern der Vertikalachse (Portalachse) der Greifer 34 durch eine kurze Hubbewegung aus dem Arbeitsraum 2 herausgefahren und die Ladeluke 14 geschlossen, so daß die Bearbeitung des Werkstücks 13 erfolgen kann. Das im bisherigen Holegreifer 32 aufgenommene, bearbeitete Werkstück 12 kann dann durch Verfahren der Vertikalachse 24 und des Laufwagens 22 entlang dem Portal 20 zu der nächsten Bearbeitungsstation oder zu einem Be-/Entladeplatz verfahren werden.Subsequently, by controlling the vertical axis (gantry axis) of the gripper 34 by a short lifting movement from the working area 2 pulled out and the hatch 14 closed, allowing the machining of the workpiece 13 can be done. That in the past gripper 32 recorded, machined workpiece 12 can then by moving the vertical axis 24 and the carriage 22 along the portal 20 be moved to the next processing station or to a loading / unloading.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Werkstückwechslers 1 liegt darin, daß aufgrund der sehr kurzen Hubbewegungen die Vertikalachse 24 relativ kurz ausgeführt werden kann, so daß die Bauhöhe des Werkstückwechslers 1 gegenüber den eingangs beschriebenen Portalkonstruktionen erheblich verringert ist. Die Werkstückwechselzeiten sind mit denjenigen herkömmlicher Palettenwechsler vergleichbar, wobei aufgrund des geringen Baugewichts des Werkstückwechslers 1 die Massenbelastung wesentlich verringert ist, so daß ein schnellerer Werkstückwechsel bei verringerter Antriebsleistung ermöglicht ist.The particular advantage of the workpiece changer according to the invention 1 is that due to the very short strokes the vertical axis 24 can be made relatively short, so that the height of the workpiece changer 1 is significantly reduced compared to the portal structures described above. The workpiece change times are comparable with those of conventional pallet changers, due to the low structural weight of the workpiece changer 1 the mass load is substantially reduced, so that a faster workpiece change is possible with reduced drive power.

Offenbart ist ein Werkstückwechsler, bei dem eine auf eine Linearachse aufgesetzte Drehachse mit einem Holegreifer und einem Bringegreifer ausgeführt ist und der Werkstückwechsel über die Drehachse durch gleichzeitiges Ein- und Ausschwenken des unbearbeiteten bzw. bearbeiteten Werkstückes erfolgt.Disclosed is a workpiece changer, in which an attached to a linear axis axis of rotation with a Holegripper and a Bregreifer is executed and the workpiece change over the Rotary axis by simultaneous pivoting in and out of the unprocessed or machined workpiece takes place.

11: WerkstückwechslerWorkpiece changer
22: Arbeitsraumworking space
44: Maschinenverkleidungmachine cover
66: Bearbeitungstischprocessing table
88th: Palettepalette
1010: Vorrichtungcontraption
1212: Werkstückworkpiece
1313: Werkstückworkpiece
1414: Ladelukeloading hatch
1616: Führungguide
1818: Führungguide
2020: Portalportal
2222: Laufwagencarriage
2424: Vertikalachsevertical axis
2626: Drehachseaxis of rotation
2828: WerkstückträgerWorkpiece carrier
3030: Bringegreiferbring gripper
3232: HolegreiferHole gripper
3434: Greifarmegripper arms
3636: Schwenklagerpivot bearing
3838: Zentrierkörpercentering
4040: Kupplungseinrichtungcoupling device
4242: Wandungsteilwall part
4444: Schwenklagerpivot bearing
4646: Lagercamp

Claims

Workpiece changer for at least one processing unit, with a gripper ( 30 ) for a workpiece to be machined ( 13 ) and a gripper ( 32 ) for a machined workpiece ( 12 ), each gripper ( 30 . 32 ) via a common linear axis ( 24 ) in a workroom ( 2 ) of the processing unit is lowered, and with a rotation axis ( 26 ), over which the one gripper ( 30 ) in the working space ( 2 ) retractable and the other gripper ( 32 ) from the workroom ( 2 ) is extendable, characterized in that on the axis of rotation ( 26 ) between the grippers ( 30 . 32 ) arranged wall part ( 42 ) of the workspace ( 2 ) is rotatable.

Workpiece changer according to claim 1, with a coupling device ( 40 ) of the linear or rotary axis ( 24 . 26 ) used in the process of gripper ( 30 . 32 ) along the linear axis ( 24 ) rotatably against the wall part ( 42 ) can be coupled.

Workpiece changer according to claim 2, wherein the wall part ( 42 ) via a pivot bearing ( 44 ) rotatable on a bearing ( 46 ) of the processing unit is supported.

Workpiece changer according to one of the preceding claims, with a loading hatch ( 14 ), through which a gripper ( 30 . 32 ) in the working space ( 2 ) and the two guides ( 16 . 18 ; 18 ' ), wherein a guide part of a guide ( 18 . 18 ' ) on the wall part ( 42 ) is attached.

Workpiece changer according to one of the preceding claims, with a fixing device for fixing the axis of rotation ( 26 ) during a linear movement.

Workpiece changer according to one of the preceding claims, wherein the linear axis ( 24 ) on one along a portal ( 20 ) movable carriage ( 22 ) is formed and the axis of rotation ( 26 ) on the linear axis ( 24 ) is attached.

Workpiece changer according to one of the preceding claims, wherein the axis of rotation ( 26 ) is executed as NC axis.