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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kupplungskopf eines automatischen
Werkzeugwechselsystems für
eine Werkzeugmaschine.
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Ein
derartiger Kupplungskopf kann eine Halterung zum Anbringen eines
Werkzeugs aufweisen und kann mit mehreren Versorgungsanschlüssen zur Versorgung
des jeweiligen Werkzeugs z.B. mit Strom und/oder mit Pneumatik und/oder
mit Hydraulik versehen sein. Diese Anschlüsse können dabei so ausgestaltet
sein, dass sie beim Anbringen des Werkzeugs automatisch mit dazu
komplementären
Anschlüssen
des Werkzeugs verbunden werden. Ferner ist es grundsätzlich möglich, einen
derartigen Kupplungskopf mit einem Elektromodul auszustatten, das
mehrere Elektroanschlüsse
für Steuerleitungen
zum Ansteuern von elektrisch betätigbaren
Elementen des Kupplungskopfs und/oder des Werkzeugs aufweist. Desweiteren
ist denkbar, dass die Versorgungsanschlüsse des Kupplungskopfs zumindest
einen Fluidanschluss umfassen, der mit einem elektrisch betätigbaren
Fluidventil steuerbar ist.
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Es
hat sich gezeigt, dass im Betrieb der Werkzeugmaschine Betriebssituationen
auftreten können,
bei denen eine Beschädigung
des Fluidventils nicht ausschließbar sind.
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Aus
der
DE 10 2004
030 770 B3 ist eine Abdeckung für eine Werkzeugmaschine bekannt,
die das jeweilige Werkzeug der Werkzeugmaschine vor Verunreinigungen
schützt.
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Aus
der
DE 28 30 271 A1 ist
eine Schutzabdeckung gegen willkürliche
Beschädigungen
für eine Instrumententafel
bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
einen Kupplungskopf der eingangs genannten Art eine verbesserte
Ausführungsform
anzugeben, die sich insbesondere durch eine reduzierte Beschädigungsgefahr
für ein
daran angebrachtes Fluidventil auszeichnet.
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Durch
den Vorschlag, das Fluidventil zusammen mit einem ebenfalls am Kupplungskopf
angeordneten Elektromodul in einem gemeinsamen Schutzgehäuse unterzubringen
und am Kupplungskopf anzubringen, kann eine Beschädigungsgefahr für das Fluidventil
erheblich reduziert werden. Das Fluidventil ist im Schutzgehäuse vor
Beschädigungen
geschützt,
die durch Kontaktierung des Kupplungskopfs mit Hindernissen im Betrieb
der Werkzeugmaschine auftreten können.
Die Betriebssicherheit des Kupplungskopfs und somit der damit ausgestatteten
Werkzeugmaschine kann dadurch erheblich gesteigert werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
stark vereinfachte, prinzipielle Ansicht auf einen Kupplungskopf,
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2 eine
stark vereinfachte, prinzipielle Ansicht auf einen Modulträger mit
Elektromodul und Fluidventil.
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Entsprechend 1 umfasst
ein Kupplungskopf 1 eine Halterung 2, mit deren
Hilfe ein nicht dargestelltes Werkzeug am Kupplungskopf 1 anbringbar ist.
Der Kupplungskopf 1 selbst ist an einer hier nicht dargestellten
Werkzeugmaschine, z.B. an einem Roboterarm, angebracht. Der Kupplungskopf 1 ist
dabei Bestandteil eines ebenfalls hier nicht gezeigten automatischen
Werkzeugwechselsystems, das es der Werkzeugmaschine ermöglicht,
unterschiedliche Werkzeuge automatisch am Kupplungskopf 1 anzubringen.
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Der
Kupplungskopf 1 weist mehrere Versorgungsanschlüsse 3 auf,
mit deren Hilfe das jeweilige Werkzeug z.B. mit elektrischem Strom
und/oder mit elektrischen Signalen, z.B. Steuersignalen und/oder Sensorsignalen,
und/oder mit Pneumatik und/oder mit Hydraulik versorgbar ist. Beispielsweise
sind hier vier Fluidanschlüsse 4 und
ein Elektroanschluss 5 dargestellt, wobei es sich hier
bei den Fluidanschlüssen 4 um
drei Hydraulikanschlüsse 6 und
einen Pneumatikanschluss 7 handeln kann, während es sich
beim Elektroanschluss 5 beispielsweise um einen kombinierten
Strom- und Signalanschluss handeln kann, der die Versorgung des
jeweiligen Werkzeugs mit elektrischem Strom sowie mit elektrischen Steuersignalen
ermöglicht
und der beispielsweise Sensorsignale eines werkzeugseitigen Sensors
zur Werkzeugmaschine übertragen
kann.
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Ferner
ist am Kupplungskopf 1 ein Elektromodul 8 angebracht,
das mehrere Elektroanschlüsse 9 aufweist, über die
Signalleitungen, wie z.B. Steuerleitungen für Steuersignale und Sensorsignalleitungen
für Sensorsignale,
anschließbar
sind. Beispielsweise umfasst das Elektromodul 8 mehrere
Elektroanschlüsse 9 für Steuerleitungen 10,
mit deren Hilfe elektrisch betätigbare
Elemente des Kupplungskopfs 1 und/oder des Werkzeugs angesteuert
werden können.
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Zumindest
einer der Versorgungsanschlüsse 3 ist
mit Hilfe eines elektrisch betätigbaren
Fluidventils 11 steuerbar. Im gezeigten Beispiel handelt
es sich hierbei um einen der Fluidanschluss 4, nämlich um
den Pneumatikanschluss 7. Dieser ist über eine Fluidleitung 12,
vorzugsweise über
eine Pneumatikleitung 12, mit dem Fluidventil 11 verbunden,
bei dem es sich vorzugsweise um ein Pneumatikventil handelt. Das
Fluidventil 11 ist über
eine entsprechende Steuerleitung 10 an das Elektromodul 8 angeschlossen,
wodurch es mittels entsprechender Steuersignale betätigbar ist.
Das Fluidventil 11 weist seinerseits z.B. zwei Fluidanschlüsse 13 auf.
Grundsätzlich ist
es möglich,
die Fluidversorgung, also beispielsweise die Pneumatikversorgung,
des Fluidanschlusses 4, hier des Pneumatikanschlusses 7 über die
Fluidleitung 12 zu realisieren, die das Fluidventil 11 mit dem
Pneumatikanschluss 7 verbindet. Somit kann die Zuführung des
Fluids zum Fluidanschluss 4 bzw. zum Pneumatikanschluss 7 direkt
durch das Fluidventil 11 gesteuert werden. Ebenso ist es
grundsätzlich
möglich,
den Fluidanschluss 4 bzw. den Pneumatikanschluss 7 so
auszugestalten, dass er z.B. über einen
Fluidanschluss 14 an eine ent sprechende Fluidversorgung,
z.B. an eine Pneumatikversorgung, angeschlossen ist, wobei dann
besagter Fluid- bzw. Pneumatikanschluss 7 fluidisch betätigbar ist,
um die Zuführung
des jeweiligen Fluids über
den Fluidanschluss 14 zu Öffnen und zu Sperren. Beispielsweise erfolgt
diese Betätigung
in Abhängigkeit
des in der Fluidleitung 12 herrschenden Fluiddrucks, der über das
Fluidventil 11 steuerbar ist. Hierdurch lässt sich beispielsweise
eine Servofunktion realisieren, wenn zum Steuern des Fluidanschlusses 4 bzw.
des Pneumatikanschlusses 7 ein Steuerdruck ausreicht, der kleiner
ist als ein Arbeitsdruck, der über
den Fluidanschluss 4 an das jeweilige Werkzeug übertragen
werden kann. Bei dieser indirekten Steuerung des Fluidanschlusses 4 ist
es insbesondere auch möglich,
einen als Hydraulikanschluss 6 ausgebildetem Fluidanschluss 4 pneumatisch
mit Hilfe des dann als Pneumatikventil ausgebildeten Fluidventils 11 zu steuern.
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Das
Elektromodul 8 ist zusammen mit dem Fluidventil 11 in
einem gemeinsamen Schutzgehäuse 15 angeordnet.
Das Schutzgehäuse 15 besteht beispielsweise
aus einem Blech und ist so bemessen, dass es bei Kollisionen, die
beim bestimmungsgemäßen Betrieb
zwischen dem Kupplungskopf 1 und an sich beliebigen Hindernissen
auftreten können,
die Gefahr einer Beschädigung
des Elektromoduls 8 sowie des Fluidventils 11 reduziert.
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Vorzugsweise
ist das Elektromodul 8 an einem Modulträger 16 befestigt,
der seinerseits am Kupplungskopf 1 befestigt ist.
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Entsprechend 2 ist
es grundsätzlich möglich, das
Fluidventil 11 innerhalb des in 2 geschnitten
dargestellten Schutzgehäuses 15 seitlich am
Elektromodul 8 zu befestigen, beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 17.
Zwischen dem Fluidventil 11 und dem Elektromodul 8 kann
dabei eine Platte 18 angeordnet sein. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, das Fluidventil 11 zusätzlich oder
alternativ am Modulträger 16 zu
befestigen. Das Schutzgehäuse 15 kann
seinerseits am Modulträger 16 befestigt
sein, was eine stabile Abstützung
des Schutzgehäuses 15 über den
Modulträger 16 am
Kupplungskopf 1 begünstigt.
Alternativ ist es grundsätzlich möglich, das
Schutzgehäuse 15 am
Elektromodul 8 zu befestigen, wenn dieses hinreichend stabil
ausgestaltet ist.
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In 2 sind
zusätzlich
zu den Fluidanschlüssen 13 des
Fluidventils 11 ein weiterer Fluidanschluss 19, über den
die Fluidleitung 12 an den jeweiligen Fluidanschluss 4,
hier an den Pneumatikanschluss 7 anschließbar ist,
sowie ein Elektroanschluss 20 dargestellt, über den
das Fluidventil 11 über
die Steuerleitung 10 an den entsprechenden Elektroanschluss 9 des
Elektromoduls 8 anschließbar ist.