DE102008020313B4 - Device for automatic tool or workpiece change - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum automatischen Werkzeug- oder Werkstückwechsel mit einem Hub- und Schwenkantrieb (8, 11, 16, 27) zur Axialverschiebung und Drehung einer innerhalb eines Gehäuses (1) um eine Längsachse (2) drehbar angeordneten und in Richtung der Längsachse (2) verschiebbaren Welle (3), die eine Werkzeug- oder Werkstückwechseleinrichtung (5) trägt, wobei der Hub- und Schwenkantrieb (8, 11, 16, 27) ein innerhalb des Gehäuses (1) drehbar gelagertes und durch einen Antriebsmotor (27) drehbares Kurvenelement (16) mit einer ersten Antriebskurve (17) zur Axialverschiebung der Welle (3) über ein erstes Übertragungselement (8) und einer zweiten Antriebskurve (18) zur Drehung der Welle (3) über ein zweites Übertragungselement (11) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (27) einen innerhalb eines Hohlraums (30) des Kurvenelements (16) untergebrachten Rotor (28) und einen zugehörigen Stator (29) enthält.Device for automatic tool or workpiece change with a lifting and pivoting drive (8, 11, 16, 27) for axial displacement and rotation within a housing (1) about a longitudinal axis (2) rotatably mounted and in the direction of the longitudinal axis (2) displaceable Shaft (3), which carries a tool or workpiece changing device (5), wherein the lifting and pivoting drive (8, 11, 16, 27) rotatably mounted within the housing (1) and rotatable by a drive motor (27) curve element ( 16) with a first drive curve (17) for axial displacement of the shaft (3) via a first transmission element (8) and a second drive curve (18) for rotation of the shaft (3) via a second transmission element (11), characterized in that the drive motor (27) includes a rotor (28) housed within a cavity (30) of the cam member (16) and an associated stator (29).

Figure DE102008020313B4_0001
Figure DE102008020313B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Werkzeug- oder Werkstückwechsel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for automatic tool or workpiece change according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 196 50 746 A1 bekannt. Diese weist einen Hub- und Schwenkantrieb zur Axialverschiebung und Drehung einer innerhalb eines Gehäuses um eine Längsachse drehbar gelagerten und in Richtung der Längsachse verschiebbaren Welle auf. Der Hub- und Schwenkantrieb enthält einen innerhalb des Gehäuses drehbar gelagerten Kurvenkörper mit zwei getrennten Steuerkurven, wobei eine als Globoidkurvennut ausgebildete Steuerkurve in der Umfangsfläche des Kurvenelements die Schwenkbewegung und eine in der Stirnfläche des Kurvenelements angeordnete Steuerkurve die Hubbewegung der Welle steuert. Die kombinierte Hub- und Schwenkbewegung kann so z. B. durch einen gemeinsamen Antriebsmotor erfolgen.Such a device is known from DE 196 50 746 A1 known. This has a lifting and pivoting drive for axial displacement and rotation within a housing about a longitudinal axis rotatably mounted and displaceable in the direction of the longitudinal axis shaft. The lifting and pivoting drive includes a rotatably mounted within the housing cam body with two separate cams, wherein designed as a Globoidkurvennut control cam in the peripheral surface of the cam element, the pivoting movement and arranged in the end face of the cam control cam controls the lifting movement of the shaft. The combined lifting and pivoting movement can be such. B. by a common drive motor.

Das Antriebskonzept vieler bisher bekannter Werkzeugwechseleinrichtungen mit mechanischen Koppelgetrieben ist jedoch oftmals aufwändig und erfordert einen vergleichsweise großen Bauraum.However, the drive concept of many previously known tool changing devices with mechanical coupling gears is often complex and requires a relatively large amount of space.

Aus der DE 103 54 441 B4 ist eine Werkzeugwechselvorrichtung bekannt, die einen ersten elektrischen Direktantrieb zur Erzeugung einer Längsverschiebung der mit einer Werkzeuggreifvorrichtung versehenen Welle und einen zweiten elektrischen Antrieb zur Erzeugung der Drehbewegung der Welle aufweist. Bei dieser bekannten Werkzeugwechselvorrichtung sind der erste und zweite elektrische Direktantrieb konzentrisch zur Welle angeordnet, wodurch eine kompakte Bauweise und ein effizienter Antrieb der Welle erreicht werden. Allerdings wird eine gesonderte Einrichtung zum Synchronisieren der getrennten Antriebe benötigt.From the DE 103 54 441 B4 a tool changing device is known which has a first direct electrical drive for generating a longitudinal displacement of the shaft provided with a tool gripping device and a second electric drive for generating the rotational movement of the shaft. In this known tool changing device, the first and second electric direct drive are arranged concentrically to the shaft, whereby a compact design and an efficient drive of the shaft can be achieved. However, a separate means for synchronizing the separate drives is needed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne aufwändige Steuerung einen schnellen und sicheren Werkzeug- oder Werkstückwechsel in einer robusten und kompakten Bauweise ermöglicht.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which allows a fast and safe tool or workpiece change in a robust and compact design without complex control.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous developments and advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Dreh- und Schwenkantrieb zur Axialverschiebung und Drehung der einer auf einer Welle angeordneten Werkzeug- oder Werkstückwechseleinrichtung als Kurvenantrieb mit einem innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagerten und durch einen Antriebsmotor drehbaren Kurvenelement ausgeführt. Das Kurvenelement enthält eine erste Antriebskurve zur Axialverschiebung der Welle über ein erstes Übertragungselement und eine zweite Antriebskurve zur Drehung der Welle über ein zweites Übertragungselement. Der Antriebsmotor ist als Direktantrieb mit einem innerhalb des Kurvenelements angeordneten Rotor und einem zugehörigen Stator ausgeführt. Durch die Integration des Antriebsmotors in das Kurvenelement wird eine besonders kompakte und robuste Bauweise erreicht. Das Kurvenelement bildet einen Teil des Antriebsmotors, so dass auf eine Reihe konventioneller Antriebselemente, wie z. B. eine separate Antriebswelle für das Kurvenelement oder ein Vorschaltgetriebe, verzichtet werden kann. Dadurch kann auch der Anteil an Verschleißteilen verringert und der Wartungsaufwand reduziert werden. Über das von innen angetriebene Kurvenelement wird eine einfach aufgebaute und robuste Zwangskopplung erreicht, die mit optimaler Platzausnutzung auch ohne aufwändige Steuerung und Synchronisation eine schnelle Hub- und Schwenkbewegung zur Erzielung einer hohen Wechselgeschwindigkeit ermöglicht.In the apparatus according to the invention the rotary and rotary actuator for axial displacement and rotation of a arranged on a shaft tool or workpiece changing device is designed as a cam drive with a rotatably mounted within a housing and rotatable by a drive motor cam member. The cam element includes a first drive cam for axial displacement of the shaft via a first transmission element and a second drive curve for rotating the shaft via a second transmission element. The drive motor is designed as a direct drive with a rotor disposed within the cam element and an associated stator. The integration of the drive motor in the cam element a particularly compact and robust construction is achieved. The cam element forms part of the drive motor, so that a number of conventional drive elements, such. B. a separate drive shaft for the cam element or a gear, can be dispensed with. As a result, the proportion of wearing parts can be reduced and the maintenance costs can be reduced. About the internally driven cam element a simple design and robust positive coupling is achieved, which allows optimal space utilization without complex control and synchronization a quick lifting and pivoting movement to achieve a high speed change.

In einer zweckmäßigen Ausführung ist der Stator innerhalb des Kurvenelements auf einer zum Kurvenelement konzentrischen Stange einer im Gehäuse befestigten Statoraufnahme angeordnet. Der Stator kann aber auch an einer Seitenwand des Gehäuses oder an einer anderen geeigneten Stelle befestigt sein.In an expedient embodiment, the stator is arranged within the cam element on a rod concentric with the cam element of a stator mount fastened in the housing. The stator may also be attached to a side wall of the housing or at another suitable location.

Der Rotor des Antriebsmotors ist in platzsparender Bauweise innerhalb eines Hohlraums des Kurvenelements untergebracht. In einer einfachen und besonders kompakten Bauform kann der Rotor innerhalb des Hohlraums direkt an dem Kurvenelement angebracht und mit diesem fest verbunden sein.The rotor of the drive motor is housed in a space-saving design within a cavity of the cam member. In a simple and particularly compact design, the rotor can be mounted within the cavity directly to the cam element and firmly connected thereto.

In einer alternativen Ausführung kann der Rotor aber auch über ein Planentengetriebe mit dem Kurvenelement verbunden sein. Das Planentengetriebe weist vorzugsweise ein mit dem Rotor fest verbundenes Sonnenrad und mehrere mit dem Sonnenrad in Eingriff stehende Planetenräder auf, die mit einer Verzahnung an der Innenseite des Kurvenelements kämmen.In an alternative embodiment, however, the rotor can also be connected to the cam element via a planetary gear transmission. The tarpaulin gear preferably has a sun gear fixedly connected to the rotor and a plurality of sun gear engaging planet gears which mesh with teeth on the inside of the cam member.

Der Rotor und der Stator können mit Wicklungen oder Permanentmagneten aufgebaut sein, so dass der Antrieb über Asynchron- oder Synchronmotoren erfolgen kann.The rotor and the stator can be constructed with windings or permanent magnets, so that the drive can be done via asynchronous or synchronous motors.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with reference to the drawings. Show it:

1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel in einer zum Teil geschnittenen Draufsicht; 1 a first embodiment of a device according to the invention for automatic tool change in a partially sectioned plan view;

2: eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1 in Richtung des Pfeils X mit abgenommenen Gehäusedeckel und abgeschnittenem Werkzeuggreifer; 2 : a side view of the device of 1 in the direction of the arrow X with removed housing cover and cut tool gripper;

3: einen Querschnitt durch die Vorrichtung in der Seitenansicht von 2; 3 FIG. 2: a cross-section through the device in the side view of FIG 2 ;

4: eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3; 4 a sectional view taken along the line AA of 3 ;

5: eine zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel in einer Seitenansicht und 5 A second embodiment of a device according to the invention for automatic tool change in a side view and

6: eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 5. 6 a sectional view taken along the line AA of 5 ,

In den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel gezeigt. Diese Vorrichtung enthält eine innerhalb eines Gehäuses 1 um eine Längsachse 2 drehbar angeordnete und in Richtung der Längsachse 2 verschiebbare Welle 3, die an ihrem vom Gehäuse 1 vorstehenden äußeren Ende 4 eine als Doppelgreifer ausgeführte Werkzeugwechseleinrichtung 5 trägt. An dem innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten inneren Ende 6 der Welle 3 ist ein Mitnehmerring 7 befestigt, der zur Axialverschiebung der Welle 3 in der Längsachse 2 mit einem hier als Hebel ausgebildeten ersten Übertragungselement 8 in Eingriff steht. Die Welle 3 ist über eine in 4 erkennbare äußere Keilverzahnung 9 in einer entsprechenden inneren Gegenverzahnung 10 eines im Gehäuse 1 drehbar angeordneten zweiten Übertragungselement 11 verschiebbar geführt. Wie aus 1 hervorgeht, ist das zweite Übertragungselement 11 in Form einer Hülse mit mehreren über den Unfang verteilten Laufrollen 12 ausgeführt. Das zweite Übertragungselement 11 ist über Lager 13 innerhalb einer am Gehäuse 1 befestigten Lagerbuchse 14 drehbar gelagert. Die Welle 3 ist somit axial verschiebbar und gegen Verdrehung gesichert mit dem zweiten Übertragungselement 11 verbunden.In the 1 to 4 a first embodiment of a device for automatic tool change is shown. This device contains one within a housing 1 around a longitudinal axis 2 rotatably arranged and in the direction of the longitudinal axis 2 sliding shaft 3 at her from the case 1 protruding outer end 4 a tool changer designed as a double gripper 5 wearing. At the inside of the case 1 arranged inner end 6 the wave 3 is a driving ring 7 attached to the axial displacement of the shaft 3 in the longitudinal axis 2 with a first transmission element designed here as a lever 8th engaged. The wave 3 is about a in 4 recognizable outer spline 9 in a corresponding inner counter-toothing 10 one in the housing 1 rotatably arranged second transmission element 11 slidably guided. How out 1 shows, is the second transmission element 11 in the form of a sleeve with several rollers distributed over the circumference 12 executed. The second transmission element 11 is over camp 13 within one on the case 1 attached bearing bush 14 rotatably mounted. The wave 3 is thus axially displaceable and secured against rotation with the second transmission element 11 connected.

Aus den 2 und 4 ist ersichtlich, dass das zweite Übertragungselement 11 mehrere in Umfangsrichtung gleichwinklig beabstandete, radial nach außen vorstehende Lagerbolzen 15 enthält, auf denen die um deren Mittelachse drehbaren Laufrollen 12 angeordnet sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind am zweiten Übertragungselement 11 insgesamt sechs um jeweils 60° zueinander versetzte Laufrollen 12 in Form eines Rollensterns vorgesehen.From the 2 and 4 it can be seen that the second transmission element 11 a plurality of circumferentially equiangularly spaced, radially outwardly projecting bearing pin 15 contains on which the rotatable about the central axis rollers 12 are arranged. In the embodiment shown are on the second transmission element 11 a total of six by 60 ° offset from each other rollers 12 provided in the form of a roller star.

In dem Gehäuse 1 ist ferner ein in den 3 und 4 besonders gut erkennbares Kurvenelement 16 mit einer in 2 erkennbaren ersten stirnseitigen Antriebskurve 17 und einer am Umfang angeordneten zweiten Antribskurve 18 um eine zur Längsachse 2 senkrechte Querachse 19 drehbar angeordnet. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Antriebskurve 17 als kurvenförmige Nut an einer der beiden Stirnseiten des Kurvenelements 16 und die zweite Antriebkurve 18 als Globoidkurve ausgeführt. In die am Umfang bzw. der Mantelfläche des Kurvenelements 16 angeordnete zweite Antriebskurve 18 greifen die Laufrollen 12 des zweiten Übertragungselements 11 ein, so dass durch Drehung der Kurvenelements 16 die Welle 3 mit der daran angeordneten Werkzeugwechseleinrichtung 5 über das als Rollenstern ausgeführte zweite Übertragungselement 11 um einen vorgegeben Winkelbetrag weitergedreht wird. Das als Kurvenscheibe oder Kurventrommel ausgeführte Kurvenelement 16 ist durch in 4 schematisch dargestellte Lager 20 gegenüber dem Gehäuse 1 drehbar abgestützt. Das Kurvenelement 16 kann aber auch auf andere geeignete Weise innerhalb des Gehäuses 1 drehbar gelagert sein.In the case 1 is also a in the 3 and 4 particularly well recognizable curve element 16 with an in 2 recognizable first end drive curve 17 and a circumferentially arranged second drive curve 18 one to the longitudinal axis 2 vertical transverse axis 19 rotatably arranged. In the embodiment shown, the first drive curve 17 as a curved groove on one of the two end faces of the cam element 16 and the second drive curve 18 executed as a globoid curve. In the on the circumference or the lateral surface of the cam element 16 arranged second drive curve 18 grab the rollers 12 of the second transmission element 11 a, so that by rotation of the cam element 16 the wave 3 with the tool changing device arranged thereon 5 via the second transmission element designed as a roller star 11 is further rotated by a predetermined angle. The cam element designed as a cam or cam drum 16 is through in 4 schematically illustrated bearings 20 opposite the housing 1 rotatably supported. The curve element 16 but can also be in another suitable way within the housing 1 be rotatably mounted.

Das in Form eines Hebels ausgeführte erste Übertragungselement 8 ist an der Oberseite um einen in 2 gezeigten Lagerzapfen 21 schwenkbar angeordnet. An seinem unteren Ende trägt das hebelförmige erste Übertragungselement 8 einen Stift 22 mit einer in 1 erkennbaren Rolle 23, die in eine Nut 24 des Mitnehmerrings 7 eingreift. In 2 ist erkennbar, dass an dem hebelförmigen Übertragungselement 8 ferner eine zwischen dem Lagerzapfen 21 und dem Stift 22 angeordnete Abnahmerolle 25 angebracht ist, die in die erste Antriebskurve 17 eingreift. Aus den 1 und 4 geht hervor, dass der Lagerzapfen 20 in einem am Gehäuse 1 befestigten Gehäusedeckel 26 angebracht ist. Die in der Stirnseite des Kurvenelements 16 angeordnete erste Antriebskurve 17 ist derart ausgeführt, dass die Welle 3 mit der daran befestigten Werkzeugwechseleinrichtung 5 durch Drehung des Kurvenelements 16 innerhalb des zweiten Übertragungselements 11 axial verschoben wird. Die ersten und zweiten Antriebkurven 17 bzw. 18 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Werkzeugwechseleinrichtung 5 eine kombinierte Hub-Schwenkbewegung ausführt.The executed in the form of a lever first transmission element 8th is at the top one in 2 shown journals 21 arranged pivotally. At its lower end carries the lever-shaped first transmission element 8th a pen 22 with an in 1 recognizable role 23 that is in a groove 24 of the driving ring 7 intervenes. In 2 it can be seen that on the lever-shaped transmission element 8th also one between the journal 21 and the pen 22 arranged pickup roll 25 attached to the first drive curve 17 intervenes. From the 1 and 4 it turns out that the journal 20 in one on the housing 1 attached housing cover 26 is appropriate. The in the front side of the curve element 16 arranged first drive curve 17 is designed such that the shaft 3 with the attached tool changing device 5 by rotation of the cam element 16 within the second transmission element 11 is moved axially. The first and second drive curves 17 respectively. 18 are coordinated so that the tool changer 5 Performs a combined stroke-pivoting movement.

Durch das Kurvenelement 16 mit den beiden Antriebskurven 17 und 18 und die zugehörigen Übertragungselemente 8 und 11 wird ein als Kurvenantrieb ausgeführter kombinierter Hub- und Schwenkantrieb zur Axialverschiebung und Drehung der an der Welle 3 befestigten Werkstückwechseleinrichtung 5 gebildet, so dass die Werkstückwechseleinrichtung 5 zum Austausch der Werkzeuge oder Werkzeughalter an der Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine bzw. an einem Werkzeugmagazin durch einen einzigen Antrieb geradlinig bewegt und zusätzlich verschwenkt werden kann.Through the curve element 16 with the two drive curves 17 and 18 and the associated transmission elements 8th and 11 is a running as cam drive combined lifting and swivel drive for axial displacement and rotation of the shaft 3 attached workpiece change device 5 formed, so that the workpiece changing device 5 to exchange the tools or tool holder on the work spindle of a machine tool or on a tool magazine by a single drive moves straight and can be additionally pivoted.

Wie besonders aus 4 hervorgeht, erfolgt die Drehung des Kurvenelements 16 bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen einzelnen, in das Kurvenelement 16 integrierten elektrischen Antriebsmotor 27, der einen innerhalb des Kurvenelements 16 angeordneten Rotor 28 und einen zugehörigen Stator 29 enthält. Der mit Wicklungen versehene Rotor 28 ist in Form eines Hohlzylinders in einem Hohlraum 30 des topfförmig ausgeführten Kurvenelements 16 angeordnet. Radial innerhalb des Rotors 28 ist der mit Wicklungen versehene Stator 29 auf einer Stange 31 einer mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Statoraufnahme 32 angeordnet. Das äußere Ende der Stange 31 ist in einer Bohrung 33 des Gehäusedeckels 26 geführt. Das Kurvenelement bildet ein Teil des Antriebsmotors, so dass auf eine Reihe konventioneller Antriebselemente, wie z. B. der Antriebswelle für das Kurvenelement oder ein Vorschaltgetriebe, verzichtet werden kann.How special 4 shows, the rotation of the cam element takes place 16 in the embodiment shown there by a single, in the curve element 16 integrated electric drive motor 27 , one inside the curve element 16 arranged rotor 28 and an associated stator 29 contains. The rotor provided with windings 28 is in the form of a hollow cylinder in a cavity 30 the cup-shaped executed cam element 16 arranged. Radial inside the rotor 28 is the winding stator 29 on a pole 31 one with the housing 1 firmly connected stator receptacle 32 arranged. The outer end of the rod 31 is in a hole 33 of the housing cover 26 guided. The cam element forms part of the drive motor, so that a number of conventional drive elements, such. B. the drive shaft for the cam or a primary gear can be dispensed with.

In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsvariante für den Antrieb des dort ebenfalls topfförmig ausgeführten und über Lager 20 innerhalb des Gehäuses 1 drehbar gelagerten Kurvenelements 16 gezeigt. Der Grundaufbau der dort gezeigten Vorrichtung entspricht dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 4. Einander entsprechende Bauteile sind daher auch mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch bei dieser Ausführung ist innerhalb des Kurvenelements 16 ein Antriebsmotor 27 integriert. Der Antriebsmotor 27 enthält auch hier einen Stator 29, der auf einer Stange 31 einer mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Statoraufnahme 32 angeordnet ist. Bei dieser Ausführung weist das topfförmige Kurvenelement 16 gemäß 5 an der Innenseite eine Verzahnung 34 auf, mit der drei in Umfangsrichtung um 120° zueinander versetzte Planetenräder 35 kämmen. Die Plattenräder 35 sind auf drei in der Statoraufnahme 32 fixierten Lagerbolzen 36 drehbar gelagert. Die drei Planetenräder 35 kämmen ferner mit einer Außenverzahnung eines zentralen Sonnenrads 37, das durch die Planetenräder 35 abgestützt wird und koaxial um die Stange 31 innerhalb des Kurvenelements 16 angeordnet ist. An der Innenseite des zentralen Sonnenrades 37 ist der zum Stator 29 koaxiale und von diesem mit einem geringen Spalt beabstandete Rotor 28 angebracht.In the 5 and 6 is a further embodiment for the drive of there also cup-shaped running and about bearings 20 inside the case 1 rotatably mounted cam element 16 shown. The basic structure of the device shown there corresponds to the embodiment of 1 to 4 , Corresponding components are therefore also provided with the same reference numerals. Also in this embodiment is within the curve element 16 a drive motor 27 integrated. The drive motor 27 also contains a stator here 29 standing on a pole 31 one with the housing 1 firmly connected stator receptacle 32 is arranged. In this embodiment, the cup-shaped curve element 16 according to 5 on the inside a toothing 34 on, with the three circumferentially offset by 120 ° to each other planetary gears 35 comb. The plate wheels 35 are on three in the stator shot 32 fixed bearing pin 36 rotatably mounted. The three planet gears 35 further mesh with external teeth of a central sun gear 37 that through the planetary gears 35 is supported and coaxial around the pole 31 within the curve element 16 is arranged. On the inside of the central sun gear 37 is the one to the stator 29 coaxial and spaced from this with a small gap rotor 28 appropriate.

Durch Ansteuerung des Antriebsmotors 27 wird das Sonnenrad 37 angetrieben, das über die Planetenräder 35 und die Verzahnung 34 das Kurvenelement 16 zur Durchführung der kombinierten Hub- und Schwenkbewegung dreht. Der Kurvenantrieb ist wie bei Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 ausgeführt. Auf die entsprechende Beschreibung wird verwiesen.By controlling the drive motor 27 becomes the sun wheel 37 powered by the planetary gears 35 and the gearing 34 the curve element 16 to perform the combined lifting and pivoting movement rotates. The cam drive is as in the embodiment of 1 to 4 executed. Reference is made to the corresponding description.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist nicht auf den Einsatz als Werkzeugwechselvorrichtung beschränkt. Bei geeigneter Ausgestaltung der Greiferanordnung kann die Vorrichtung in entsprechender Weise auch für einen Werkstückwechsel eingesetzt werden.The device described above is not limited to use as a tool changing device. In a suitable embodiment of the gripper assembly, the device can be used in a corresponding manner for a workpiece change.

Claims (11)

Vorrichtung zum automatischen Werkzeug- oder Werkstückwechsel mit einem Hub- und Schwenkantrieb (8, 11, 16, 27) zur Axialverschiebung und Drehung einer innerhalb eines Gehäuses (1) um eine Längsachse (2) drehbar angeordneten und in Richtung der Längsachse (2) verschiebbaren Welle (3), die eine Werkzeug- oder Werkstückwechseleinrichtung (5) trägt, wobei der Hub- und Schwenkantrieb (8, 11, 16, 27) ein innerhalb des Gehäuses (1) drehbar gelagertes und durch einen Antriebsmotor (27) drehbares Kurvenelement (16) mit einer ersten Antriebskurve (17) zur Axialverschiebung der Welle (3) über ein erstes Übertragungselement (8) und einer zweiten Antriebskurve (18) zur Drehung der Welle (3) über ein zweites Übertragungselement (11) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (27) einen innerhalb eines Hohlraums (30) des Kurvenelements (16) untergebrachten Rotor (28) und einen zugehörigen Stator (29) enthält.Device for automatic tool or workpiece change with a lifting and pivoting drive ( 8th . 11 . 16 . 27 ) for axial displacement and rotation of one within a housing ( 1 ) about a longitudinal axis ( 2 ) and rotatable in the direction of the longitudinal axis ( 2 ) displaceable shaft ( 3 ), which a tool or workpiece change device ( 5 ), wherein the lifting and pivoting drive ( 8th . 11 . 16 . 27 ) within the housing ( 1 ) rotatably mounted and by a drive motor ( 27 ) rotatable cam element ( 16 ) with a first drive curve ( 17 ) to the axial displacement of the shaft ( 3 ) via a first transmission element ( 8th ) and a second drive curve ( 18 ) for rotation of the shaft ( 3 ) via a second transmission element ( 11 ), characterized in that the drive motor ( 27 ) one within a cavity ( 30 ) of the curve element ( 16 ) accommodated rotor ( 28 ) and an associated stator ( 29 ) contains. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (29) auf einer zum Kurvenelement (16) konzentrischen Stange (31) einer im Gehäuse (1) befestigten Statoraufnahme (32) innerhalb des Kurvenelements (16) angeordnet ist.Device according to claim 1, characterized in that the stator ( 29 ) on one to the curve element ( 16 ) concentric rod ( 31 ) one in the housing ( 1 ) fixed stator receptacle ( 32 ) within the curve element ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) fest mit dem Kurvenelement (16) verbunden ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor ( 28 ) fixed to the curve element ( 16 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (28) über ein Planetengetriebe (35, 37) mit dem Kurvenelement (16) verbunden ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor ( 28 ) via a planetary gear ( 35 . 37 ) with the curve element ( 16 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (35, 36) in das Kurvenelement (16) integriert ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the planetary gear ( 35 . 36 ) into the curve element ( 16 ) is integrated. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (35, 37) ein mit dem Rotor (28) fest verbundenes Sonnenrad (37) und mehrere mit dem Sonnenrad (37) in Eingriff stehende Planetenräder (35) enthält, die mit einer Verzahnung (34) an der Innenseite des Kurvenelements (16) kämmen.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the planetary gear ( 35 . 37 ) one with the rotor ( 28 ) fixedly connected sun gear ( 37 ) and several with the sun wheel ( 37 ) meshing planet gears ( 35 ), with a toothing ( 34 ) on the inside of the cam element ( 16 ) comb. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungselement (8) in Form eines um einem Lagerzapfen (21) schwenkbar gelagerten Hebels ausgebildet ist, der an seinem freien Ende über einen Querstift (22) in einen an der Welle (3) befestigten Mitnehmerring (7) eingreift und zwischen dem Lagerzapfen (21) und dem Querstift (22) eine Abnahmerolle (25) zum Eingriff in die als Nut an einer Stirnseite des Kurvenelements (16) ausgebildete erste Antriebskurve (17) aufweist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first transmission element ( 8th ) in the form of a bearing journal ( 21 ) pivotally mounted lever formed which is at its free end via a transverse pin ( 22 ) in one of the shaft ( 3 ) fastened driving ring ( 7 ) and between the journal ( 21 ) and the transverse pin ( 22 ) a take-off roll ( 25 ) for engaging in as a groove on an end face of the cam element ( 16 ) formed first drive curve ( 17 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Übertragungselement (11) in Form einer Hülse mit mehreren über den Umfang verteilten Laufrollen (12) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second transmission element ( 11 ) in the form of a sleeve with a plurality of circumferentially distributed rollers ( 12 ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebskurve (17) als kurvenförmige Nut in einer der Stirnseiten des Kurvenelements (16) ausgeführt ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first drive curve ( 17 ) as a curved groove in one of the end faces of the cam element ( 16 ) is executed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebskurve (18) als Globoidkurve an der Außenseite des Kurvenelements (16) ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second drive curve ( 18 ) as a globoid curve on the outside of the curve element ( 16 ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) an ihrem vom Gehäuse (1) vorstehenden Ende eine Werkzeugwechseleinrichtung (5) in Form eines Doppelgreifers trägt.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the shaft ( 3 ) at her from the housing ( 1 ) projecting end a tool changing device ( 5 ) in the form of a double gripper bears.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011787B3 (en) * 2012-06-15 2013-11-28 Tünkers Maschinenbau Gmbh Pivoting or clamping apparatus for use in motor car body making industry to move bodywork parts, has pivoting or instep arm assembly whose drive shaft is arranged coaxially with respect to driving wheel
CN107199478B (en) * 2017-05-31 2023-07-04 杭州鸿利机械制造有限公司 Drum-type cutter changing device
CN108161534A (en) * 2018-03-23 2018-06-15 昆山北钜机械有限公司 The tool changing shaft drive of automatic tool changer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650746A1 (en) * 1996-12-06 1998-06-18 Mico Ind Automation Handling device for tools, workpieces, etc.
DE29821812U1 (en) * 1998-08-28 1999-02-18 Taiwan Tu Len Co Device interacting with a tool changer
DE10354441A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-23 Miksch Gmbh Tool exchange device for machine center, comprising separate electric drives for rotary and linear motion
DE10118959B4 (en) * 2001-04-10 2006-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for controlling a 3R regenerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650746A1 (en) * 1996-12-06 1998-06-18 Mico Ind Automation Handling device for tools, workpieces, etc.
DE29821812U1 (en) * 1998-08-28 1999-02-18 Taiwan Tu Len Co Device interacting with a tool changer
DE10118959B4 (en) * 2001-04-10 2006-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for controlling a 3R regenerator
DE10354441A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-23 Miksch Gmbh Tool exchange device for machine center, comprising separate electric drives for rotary and linear motion

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