DE102020127653A1

DE102020127653A1 - Method for operating an arrangement with a machine tool and a tool changer and a corresponding arrangement

Info

Publication number: DE102020127653A1
Application number: DE102020127653.2A
Authority: DE
Inventors: Michael HELLE
Original assignee: Pos & Co KG GmbH
Current assignee: Pos & Co KG GmbH
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-04-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung mit einer Werkzeugmaschine (2) und einem Werkzeugwechsler (3). Der Werkzeugwechsler (3) weist eine Anzahl von Aufnahmen (4) auf, in welchen mittels einer Spindel (2a) der Werkzeugmaschine (2) Werkzeuge (5) eingelagert werden können oder Werkzeuge (5) aus den Aufnahmen (4) entnommen werden können. Weiterhin sind Adapter (9) vorgesehen, an welchen Werkstücke (7) fixierbar sind. Die Adapter (9) weisen jeweils eine Schnittstelle zum Anschluss an die Spindel (2a) auf. Mittels der Spindel (2a) können Adapter (9) mit oder ohne daran fixierten Werkstücken (7) in den Aufnahmen (4) des Werkzeugwechslers (3) eingelagert oder aus den Aufnahmen (4) des Werkzeugwechslers (3) entnommen werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Anordnung.

The invention relates to a method for operating an arrangement with a machine tool (2) and a tool changer (3). The tool changer (3) has a number of receptacles (4) in which tools (5) can be stored using a spindle (2a) of the machine tool (2) or tools (5) can be removed from the receptacles (4). Furthermore, adapters (9) are provided, to which workpieces (7) can be fixed. The adapters (9) each have an interface for connection to the spindle (2a). The spindle (2a) can be used to store adapters (9) with or without workpieces (7) fixed to them in the receptacles (4) of the tool changer (3) or to remove them from the receptacles (4) of the tool changer (3). The invention also relates to a corresponding arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung mit einer Werkzeugmaschine und einem Werkzeugwechsler sowie eine entsprechende Anordnung.The invention relates to a method for operating an arrangement with a machine tool and a tool changer, and a corresponding arrangement.

Derartige Anordnungen bilden typischerweise Bearbeitungszentren, welche generell wenigstens eine Werkzeugmaschine aufweisen. Die Werkzeugmaschine weist eine Spindel auf, an welcher Werkzeuge befestigt werden können. Damit können mit der Werkzeugmaschine Bearbeitungsvorgänge, beispielsweise Fräsvorgänge an einem Werkstück durchgeführt werden, das an einem Bearbeitungsort, beispielsweise einem Nullpunktspannsystem positioniert ist.Such arrangements typically form machining centers which generally have at least one machine tool. The machine tool has a spindle to which tools can be attached. This means that the machine tool can be used to carry out machining operations, for example milling operations, on a workpiece which is positioned at a machining location, for example a zero-point clamping system.

Um mit der Werkzeugmaschine unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge durchführen zu können, ist in bekannter Weise ein Werkzeugwechsler vorgesehen. Dieser Werkzeugwechsler bildet ein Speicher für mehrere Werkzeuge. Hierzu weist der Werkzeugwechsler eine Vielzahl von Aufnahmen auf, in welchen die unterschiedlichen Werkzeuge gelagert werden können. Der Werkzeugwechsler ist vorteilhaft in Form eines Fördersystems ausgebildet, so dass das benötigte Werkzeug an eine Übergabestelle gefördert werden kann, wo die Spindel das Werkzeug aufnehmen kann. In entsprechender Weise erfolgt die Übergabe eines Werkzeugs von der Spindel der Werkzeugmaschine an den Werkzeugwechsler.In order to be able to carry out different machining processes with the machine tool, a tool changer is provided in a known manner. This tool changer forms a memory for several tools. For this purpose, the tool changer has a large number of receptacles in which the different tools can be stored. The tool changer is advantageously designed in the form of a conveyor system so that the required tool can be conveyed to a transfer point where the spindle can pick up the tool. A tool is transferred from the spindle of the machine tool to the tool changer in a corresponding manner.

Um einen möglichst vollständig automatisierten Ablauf von Bearbeitungsprozessen bei einer Werkzeug-Maschine zu gewährleisten, ist es wünschenswert, nicht nur einen automatisiert ablaufenden Wechsel der jeweiligen Werkzeuge für die Werkzeug-Maschine zu gewährleisten, sondern auch einen automatisierten Wechsel von den jeweils zu bearbeitenden Werkstücken zu ermöglichen.In order to ensure the most fully automated sequence of machining processes in a machine tool, it is desirable not only to ensure an automated change of the respective tools for the machine tool, but also to enable an automated change of the workpieces to be machined .

Um eine automatisierte Zufuhr der Werkstücke zu den Bearbeitungspositionen zu ermöglichen, wird bei bekannten Systemen zusätzlich eine separate, eigenständige Einheit benötigt, die beispielweise einen Roboter aufweist, mit dem eine automatisierte Zuführung von Werkstücken zu den jeweiligen Bearbeitungsorten erfolgen kann.In order to enable automated feeding of the workpieces to the processing positions, a separate, independent unit is also required in known systems, which has a robot, for example, with which workpieces can be automatically fed to the respective processing locations.

Ein wesentlicher Nachteil besteht hierbei darin, dass das Vorsehen dieser separaten Einheit einen erheblichen Kostenaufwand bedeutet.A major disadvantage here is that the provision of this separate unit involves considerable expense.

Ein weiteres wesentliches Problem besteht darin, dass die separate Einheit zum Wechseln von Werkstücken erst nach der Inbetriebnahme der Werkzeug-Maschine mit der Werkzeug-Wechselvorrichtung hinzugefügt wird. Damit aber ist eine CE-Konformität, die für die Werkzeug-Maschine mit der Werkzeug-Wechselvorrichtung noch gültig war, für das Gesamtsystem nicht mehr gültig. Damit muss für das Gesamtsystem die CE-Konformität neu erlangt und nachgewiesen werden, was insbesondere dann problematisch ist, wenn die Hersteller der Werkzeug-Maschine einerseits und der zusätzlichen Einheit andererseits verschieden sind.Another major problem is that the separate unit for changing workpieces is only added after the machine tool with the tool changing device has been put into operation. However, this means that CE conformity, which was still valid for the machine tool with the tool changing device, is no longer valid for the entire system. This means that CE conformity for the entire system has to be obtained and proven again, which is particularly problematic when the manufacturers of the machine tool on the one hand and the additional unit on the other hand are different.

Aus der DE 10 2017 101 737 A1 ist eine Werkzeug-Wechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt. Mittels der Werkzeug-Wechselvorrichtung sind Werkzeug einer Wechselposition zuführbar, von welcher das jeweilige Werkzeug einer Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine zuführbar ist. Weiterhin ist eine Transfereinheit mit Kopplungsmitteln vorgesehen, mittels derer Werkstücke an die Zuführbewegung der Werkzeuge gekoppelt sind. Die Werkstücke sind mittels der Transfereinheit der oder einer weiteren Wechselposition zuführbar, von welcher das jeweilige Werkstück einer Bearbeitungsposition zuführbar ist.From the DE 10 2017 101 737 A1 a tool changing device for a machine tool is known. The tool changing device can be used to feed tools to a changing position from which the respective tool can be fed to a tool holder of the machine tool. Furthermore, a transfer unit with coupling means is provided, by means of which workpieces are coupled to the feed movement of the tools. The workpieces can be fed by means of the transfer unit to the or a further changing position, from which the respective workpiece can be fed to a processing position.

Die Kopplungsmittel sind jeweils einer Aufnahme für ein Werkzeug zugeordnet und bilden einen separaten, nämlich von der Aufnahme abgesetzten Aufnahmeraum für ein Werkstück aus.The coupling means are each assigned to a receptacle for a tool and form a separate receptacle space for a workpiece, namely one that is offset from the receptacle.

Damit wird nicht nur ein automatisierter Wechsel von Werkzeugen ermöglicht, sondern zugleich eine automatisierte Zuführung von Werkstücken zu vorgegebenen Bearbeitungspositionen.This not only enables an automated change of tools, but also an automated feeding of workpieces to predetermined machining positions.

Nachteilig hierbei ist, dass die Kopplungsmittel einen zusätzlichen Einbauraum beanspruchen, die das Handling der Werkzeuge und letztlich auch der Werkstücke selbst erschweren. So ist es zum Beispiel nicht möglich bei einem derartigen System Doppelgreifer für ein Zwischenhandling einzusetzen.The disadvantage here is that the coupling means take up additional installation space, which makes it difficult to handle the tools and ultimately also the workpieces themselves. For example, it is not possible to use double grippers for intermediate handling in such a system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchen bei geringem konstruktivem Aufwand eine erhöhte Funktionalität erzielt wird.The invention is based on the object of providing a method and an arrangement of the type mentioned at the outset, in which increased functionality is achieved with little design effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of the independent claims are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung mit einer Werkzeugmaschine und einem Werkzeugwechsler. Der Werkzeugwechsler weist eine Anzahl von Aufnahmen auf, in welchen mittels einer Spindel der Werkzeugmaschine Werkzeuge eingelagert werden können oder Werkzeuge aus den Aufnahmen entnommen werden können, und umfasst Adapter, an welchen Werkstücke fixierbar sind. Die Adapter weisen jeweils eine Schnittstelle zum Anschluss an die Spindel auf. Mittels der Spindel können Adapter mit oder ohne daran fixierten Werkstücken in den Aufnahmen des Werkzeugwechslers eingelagert oder aus den Aufnahmen des Werkzeugwechslers entnommen werden.The invention relates to a method for operating an arrangement with a machine tool and a tool changer. The tool changer has a number of receptacles in which tools can be stored or tools can be removed from the receptacles using a spindle of the machine tool, and includes adapters to which workpieces can be fixed. The adapters point each have an interface for connection to the spindle. By means of the spindle, adapters with or without workpieces fixed to them can be stored in the tool changer receptacles or removed from the tool changer receptacles.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Anordnung.The invention also relates to a corresponding arrangement.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit den erfindungsgemäßen Adaptern eine Doppelnutzung des Werkzeugwechslers derart erzielt wird, dass in dessen Aufnahmen nicht nur Werkzeuge sondern auch Werkstücke gelagert werden können.An essential advantage of the invention is that with the adapters according to the invention, a dual use of the tool changer is achieved in such a way that not only tools but also workpieces can be stored in its receptacles.

Wesentlich hierbei ist, dass die erfindungsgemäßen, Werkstücke aufnehmenden Adapter dieselbe Schnittstelle wie die Werkzeuge zum Anschluss an die Spindel aufweisen.What is essential here is that the adapters according to the invention, which accommodate workpieces, have the same interface as the tools for connection to the spindle.

Vorteilhaft wird dabei ausgenutzt, dass die Spindel der Werkzeugmaschine eine genormte Schnittstelle in Form einer Greifernut aufweist, an welcher wahlweise ein Werkzeug oder ein Adapter befestigbar ist.Advantageously, the fact that the spindle of the machine tool has a standardized interface in the form of a gripper slot, to which a tool or an adapter can be attached, is advantageously used.

Nicht nur die Werkzeuge sondern auch die Adapter weisen dieselbe zur Schnittstelle der Spindel passende komplementäre Schnittstelle auf.Not only the tools but also the adapters have the same complementary interface matching the interface of the spindle.

Aus dem Werkzeugwechsler kann somit von der Spindel wahlweise ein in einer Aufnahme gelagertes Werkzeug oder ein in einer Aufnahme gelagerter Adapter mit oder ohne Werkstück entnommen werden. Gleichermaßen kann mit der Spindel ein an dieser gelagertes Werkstück oder ein dort gelagerter Adapter mit oder ohne Werkstück einer Aufnahme zugeführt werden.A tool mounted in a receptacle or an adapter mounted in a receptacle with or without a workpiece can thus be removed from the spindle from the tool changer. Likewise, a workpiece mounted on the spindle or an adapter mounted there, with or without a workpiece, can be fed to a receptacle with the spindle.

Der Werkzeugwechsler bildet dabei vorteilhaft ein Fördersystem aus, welches es ermöglicht gezielt eine Aufnahme des Werkzeugwechslers an eine Übergabestelle zu fördern, wo die Spindel ein in dieser Aufnahme gelagertes Werkstück oder einen in dieser Aufnahme gelagerten Adapter mit oder ohne Werkstück aufnehmen kann. Gleichermaßen kann eine Ablage eines Werkstücks oder eines Adapters an der Spindel in diese Aufnahme erfolgen.The tool changer advantageously forms a conveyor system that enables a receptacle of the tool changer to be conveyed to a transfer point in a targeted manner, where the spindle can receive a workpiece mounted in this receptacle or an adapter mounted in this receptacle with or without a workpiece. Likewise, a workpiece or an adapter on the spindle can be placed in this receptacle.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Adapter mit oder ohne daran befestigtem Werkstück völlig identisch wie ein Werkzeug gehandelt werden kann.An essential aspect of the invention is that the adapter can be handled completely identically to a tool, with or without a workpiece attached to it.

Entscheidend hierbei ist, dass an dem Werkzeugwechsler keinerlei konstruktive Änderungen erforderlich sind, um dort außer Werkzeugen auch Werkstücke zu lagern. Insbesondere sind keine Anbauten an den Aufnahmen erforderlich, um an diesen Anbauten Werkstücke zu lagern. Vielmehr können in den Aufnahmen des Werkzeugwechslers ohne jegliche Um- oder Anbauten wahlweise Werkzeuge oder mit den erfindungsgemäßen Adaptern Werkstücke gelagert werden.The decisive factor here is that no structural changes are required on the tool changer in order to store workpieces there in addition to tools. In particular, no attachments to the recordings are required to store workpieces on these attachments. Instead, tools or, with the adapters according to the invention, workpieces can be stored in the receptacles of the tool changer without any conversions or additions.

Dies führt nicht nur zu einem erheblich vereinfachten Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung. Vielmehr wird dadurch erreicht, dass das Handling von Werkzeugen oder Werkstücken nicht durch derartige Anbauten behindert wird.This not only leads to a significantly simplified construction of the arrangement according to the invention. Rather, what is achieved is that the handling of tools or workpieces is not impeded by such attachments.

Damit ist es insbesondere auch möglich Doppelgreifer für ein Zwischen-Handling von Werkzeugen oder Werkstücken einzusetzen. Auch dies kann ohne konstruktive Zusatzmaßnahmen realisiert werden, da die Schnittstellen der Doppelgreifer den Schnittstellen der Spindel der Werkzeugmaschine entsprechen. Diese können somit ohne Zusatzaufwand nicht nur zur Lagerung von Werkzeugen sondern auch von Adaptern mit oder ohne Werkstück genutzt werden.This makes it particularly possible to use double grippers for intermediate handling of tools or workpieces. This can also be implemented without any additional design measures, since the interfaces of the double grippers correspond to the interfaces of the spindle of the machine tool. These can therefore be used without additional effort not only for storing tools but also for adapters with or without a workpiece.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit mit Werkzeugmaschinen und Werkzeugwechslern herkömmlicher Art umgesetzt werden, ohne dass an diesen Einheiten Umbauten vorgenommen werden müssen. Als zusätzliche Elemente werden jeweils die Werkstück aufnehmenden Adapter benötigt.The method according to the invention can thus be implemented with machine tools and tool changers of a conventional type without having to make any modifications to these units. The adapters holding the workpiece are required as additional elements.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit mit einem äußerst geringen Investitionsbedarf durchgeführt werden. Weiterhin bestehen auch keine Probleme hinsichtlich der CE-Konformität, da bestehende, zusätzliche Einheiten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden können. Weiter vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres für unterschiedliche Maschinen angewendet werden kann. Schließlich ist vorteilhaft, dass zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist. Zudem sind auch keine zusätzlichen Steuerungen erforderlich. The method according to the invention can thus be carried out with an extremely low investment requirement. Furthermore, there are also no problems with regard to CE conformity, since existing, additional units can be used to carry out the method according to the invention. It is also advantageous that the method according to the invention can easily be used for different machines. Finally, it is advantageous that no additional space is required to implement the method according to the invention. In addition, no additional controls are required.

Generell kann ein am Adapter gelagertes Werkstück mittels der Spindel einem Bearbeitungsort zugeführt oder von diesem abgeholt werden. Dann ist ein an einem Adapter fixiertes Werkstück mittels der Spindel dem Bearbeitungsort zugeführt. Das Werkstück wird am Bearbeitungsort positioniert und abgesetzt, und der leere Adapter wird wieder dem Werkzeugwechsler zugeführt.In general, a workpiece mounted on the adapter can be fed to or picked up from a machining location by means of the spindle. A workpiece fixed to an adapter is then fed to the machining location by means of the spindle. The workpiece is positioned and set down at the machining location, and the empty adapter is returned to the tool changer.

Am Bearbeitungsort kann beispielsweise ein Schraubstock vorgesehen sein, an welchen mittels eines an der Spindel gelagerten Adapters ein Werkstück zur Bearbeitung angeliefert und nach Bearbeitung wieder abtransportiert werden kann.A vice can be provided at the machining location, for example, to which a workpiece can be delivered for machining by means of an adapter mounted on the spindle and can be transported away again after machining.

Weiterhin kann der Bearbeitungsort auch ein Nullpunktspannsystem sein. In diesem Fall kann an dem mit einem Adapter transportierten Werkstück ein Träger befestigt sein, der eine Schnittstelle zum Anschluss an das Nullpunktspannsystem aufweist. Dann kann mit der Spindel der Adapter mit dem Werkstück und dem Träger zum Nullpunktspannsystem verfahren werden und der Träger mit dem Werkstück direkt am Nullpunktspannsystem platziert werden.Furthermore, the processing location can also be a zero-point clamping system. In this case, a carrier can be attached to the workpiece transported with an adapter, which carrier has an interface for connection to the zero-point clamping system. Then the adapter with the workpiece and the carrier can be moved to the zero-point clamping system with the spindle and the carrier with the workpiece can be placed directly on the zero-point clamping system.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Adapter zur Lagerung unterschiedlicher Werkstücke vorgesehen.According to an advantageous embodiment of the invention, adapters are provided for storing different workpieces.

Damit wird eine weitere Erhöhung der Funktionalität der erfindungsgemäßen Anordnung erzielt.This achieves a further increase in the functionality of the arrangement according to the invention.

Gemäß einer ersten Variante sind unterschiedliche Typen von Adaptern vorgesehen.According to a first variant, different types of adapters are provided.

Gemäß einer zweiten Variante weisen Adapter Verstellmechanismen auf, wodurch an diesen verschiedene Werkstücke fixierbar sind.According to a second variant, adapters have adjustment mechanisms, as a result of which different workpieces can be fixed to them.

Vorteilhaft weist der oder jeder Adapter Befestigungsmittel auf, mittels derer ein Werkstück reversibel lösbar befestigbar ist.The or each adapter advantageously has fastening means by means of which a workpiece can be fastened in a reversibly detachable manner.

Dabei können magnetische oder besonders vorteilhaft mechanische Befestigungsmittel vorgesehen sein.In this case, magnetic or, particularly advantageously, mechanical fastening means can be provided.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist der oder jeder Adapter zwei federnde Arme auf, zwischen welchen ein Werkstück befestigbar ist.According to an expedient embodiment, the or each adapter has two resilient arms, between which a workpiece can be fastened.

Die beiden Arme halten somit das Werkstück an gegenüberliegenden Seiten. Durch die federnden Eigenschaften der Arme wird ein Einführen des Werkstücks zwischen die Arme beziehungsweise ein Herauslösen aus dem Adapter erleichtert.The two arms thus hold the workpiece on opposite sides. The resilient properties of the arms make it easier to insert the workpiece between the arms or to remove it from the adapter.

Zweckmäßig ist an der Innenseite jedes Arms eine Rastleiste in eine Nut an einer Seitenwand des Werkstücks einführbar.On the inside of each arm, a latching strip can expediently be inserted into a groove on a side wall of the workpiece.

Damit wird eine einfache, stabile und zuverlässige Lagerung des Werkstücks am Adapter bewirkt.This results in a simple, stable and reliable mounting of the workpiece on the adapter.

Hier können die federnden Eigenschaften der Arme besonders vorteilhaft derart eingesetzt werden, da zum Einführen des Werkstücks in den Adapter oder zum Lösen an Befestigungsmittel nur die Arme etwas aufgeweitet werden müssen.Here, the springy properties of the arms can be used particularly advantageously in such a way that only the arms have to be expanded somewhat in order to insert the workpiece into the adapter or to release it from the fastening means.

Vorteilhaft sind die Nuten in Bereichen des Werkstücks eingearbeitet, die von einer Bearbeitung mit Werkzeugen ausgenommen sind.Advantageously, the grooves are worked into areas of the workpiece that are excluded from machining with tools.

Hier wird der Umstand ausgenutzt, dass Bereiche an zwei gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks generell von Bearbeitungsprozessen ausgenommen sind, das heißt sie bleiben bei der Bearbeitung des Werkstücks unversehrt. Diese Bereiche des Werkstücks werden somit zum Einarbeiten der Nuten oder generell von Komponenten von Befestigungsmitteln zur Ankopplung an den Adapter genutzt.This exploits the fact that areas on two opposite sides of the workpiece are generally excluded from machining processes, i.e. they remain intact when the workpiece is machined. These areas of the workpiece are thus used to machine the grooves or, in general, components of fastening means for coupling to the adapter.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in Form eines Bearbeitungszentrums mit einer Werkzeugmaschine und einem Werkzeugwechsler.
2: Vergrößerte Detaildarstellung des Werkzeugwechslers gemäß 1.
3: Detaildarstellung eines Ausschnitts der Anordnung gemäß 1 bei Übergabe eines Adapters mit einem Werkzeugwechsler an eine Spindel der Werkzeugmaschine.
4: Einzeldarstellung eines an der Spindel der Werkzeugmaschine gelagerten Adapters mit einem daran befestigten Werkstück.
5: Schematische Detaildarstellung des Adapters mit Werkstück gemäß 4.
6: Darstellung einer Übergabe eines Adapters mit Werkstück von der Spindel der Werkzeugmaschine an ein Spannmittel.
7: Anordnung gemäß 1 bei Ablösen des Adapters von dem im Spannmittel gelagerten Werkstück.

The invention is explained below with reference to the drawings. Show it:

1 : Exemplary embodiment of the arrangement according to the invention in the form of a machining center with a machine tool and a tool changer.
2 : Enlarged detail of the tool changer according to 1 .
3 : Detailed representation of a section of the arrangement according to 1 when transferring an adapter with a tool changer to a spindle of the machine tool.
4 : Individual representation of an adapter mounted on the spindle of the machine tool with a workpiece attached to it.
5 : Schematic detailed representation of the adapter with workpiece according to 4 .
6 : Representation of the transfer of an adapter with a workpiece from the spindle of the machine tool to a clamping device.
7 : Arrangement according to 1 when detaching the adapter from the workpiece stored in the clamping device.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in-Form eines Bearbeitungszentrums 1. Das Bearbeitungszentrum 1 umfasst eine Werkzeugmaschine 2 mit einer Spindel 2a und einen zugeordneten Werkzeugwechsler 3 als Speicher mit mehreren identischen Aufnahmen 4, in welchen Werkzeuge 5 abgelegt werden können, wie insbesondere die Detaildarstellung von 2 zeigt. Die Aufnahmen 4 des Werkzeugwechslers 3 sind entlang einer Bahn angeordnet. Mittels eines nicht dargestellten Fördersystems können die Aufnahmen 4 und damit die darin gelagerten Werkzeuge 5 gefördert werden und so einer Übergabestelle zugeführt werden, wo die Spindel 2a der Werkzeugmaschine 2 ein ausgewähltes Werkzeug 5 aufnehmen kann. In entsprechender Weise kann mit der Spindel 2a an der Übergabestelle ein Werkzeug 5 in einer Aufnahme 4 des Werkzeugwechslers 3 abgelegt werden. 1 shows an embodiment of the arrangement according to the invention in the form of a machining center 1. The machining center 1 comprises a machine tool 2 with a spindle 2a and an associated tool changer 3 as a memory with several identical receptacles 4, in which tools 5 can be stored, as in particular the detailed representation of 2 indicates. The receptacles 4 of the tool changer 3 are arranged along a path. The receptacles 4 and thus the tools 5 stored therein can be conveyed by means of a conveying system (not shown) and thus fed to a transfer point where the spindle 2a of the machine tool 2 can receive a selected tool 5 . In a corresponding manner, a tool 5 can be placed in a receptacle 4 of the tool changer 3 with the spindle 2a at the transfer point.

Das Bearbeitungszentrum 1 umfasst weiterhin einen Maschinentisch 6 oder ein Nullpunktspannsystem wo in definierten Positionen ein Werkstück 7 gelagert werden kann, damit es mit dem Werkzeug 5 an der Spindel 2a bearbeitet werden kann. Zur Lagerung des Werkstücks 7 an einem definierten Bearbeitungsort ist in einer Sollposition auf dem Maschinentisch 6 ein Spannmittel 8 gelagert, das beispielsweise in Form eines Schraubstocks ausgebildet sein kann.The machining center 1 also includes a machine table 6 or a zero-point clamping system where a workpiece 7 can be stored so that it can be processed with the tool 5 on the spindle 2a. In order to store the workpiece 7 at a defined machining location, a clamping means 8 is mounted in a desired position on the machine table 6 and can be designed, for example, in the form of a vice.

Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich können erfindungsgemäß in den Aufnahmen 4 des Werkzeugwechslers 3 nicht nur Werkzeuge 5 sondern auch Werkstücke 7 gelagert werden. Hierzu werden die Werkstücke 7 jeweils in einem Adapter 9 gelagert, wie insbesondere aus den 4 und 5 ersichtlich.How from the 1 until 3 as can be seen, not only tools 5 but also workpieces 7 can be stored in the receptacles 4 of the tool changer 3 according to the invention. For this purpose, the workpieces 7 are each stored in an adapter 9, as in particular from the 4 and 5 apparent.

Wesentlich ist, dass der Adapter 9 eine Schnittstelle zum Anschluss an die Spindel 2a aufweist. Die Spindel 2a weist eine genormte Schnittstelle in Form einer Greifernut auf, welche eine universelle Schnittstelle zum Anschluss unterschiedlicher Werkzeuge 5 ausbildet. Erfindungsgemäß entspricht die Schnittstelle des oder jedes Adapters 9 der Werkzeug-Schnittstelle, so dass Adapter 9 alleine oder mit einem daran gelagerten Werkstück 7 (wie die 1 bis 3 zeigen) ebenso wie die Werkzeuge 5 mit der Spindel 2a aufgenommen werden können und an beliebigen Aufnahmen 4 des Werkzeugwechslers 3 eingelagert werden können.It is essential that the adapter 9 has an interface for connection to the spindle 2a. The spindle 2a has a standardized interface in the form of a gripper groove, which forms a universal interface for connecting different tools 5 . According to the invention, the interface of the or each adapter 9 corresponds to the tool interface, so that adapter 9 alone or with a workpiece 7 mounted on it (like the 1 until 3 show) as well as the tools 5 can be included with the spindle 2a and can be stored in any recordings 4 of the tool changer 3.

Um verschiedene Werkstücke 7 aufnehmen zu können, können verschiedene Typen von Adaptern 9 vorgesehen sein, die jedoch immer dieselbe Schnittstelle zum Anschluss an die Spindel 2a aufweisen.In order to be able to accommodate different workpieces 7, different types of adapters 9 can be provided, which, however, always have the same interface for connection to the spindle 2a.

Alternativ oder zusätzlich können verstellbare Adapter 9 vorgesehen sein, mit denen unterschiedliche Werkstücke 7 aufgenommen werden können.Alternatively or additionally, adjustable adapters 9 can be provided with which different workpieces 7 can be accommodated.

Wie aus 4 ersichtlich ist der Adapter 9 mit seiner Schnittstelle an der Oberseite an der Spindel 2a gelagert. An der Oberseite des Adapters 9 verlaufen parallel zueinander eine Gewindespindel 10 und beidseits zu dieser jeweils eine Führungssäule 11, wobei diese Elemente in einem Führungsblock 12 geführt sind, an dem die Schnittstelle vorgesehen ist.How out 4 As can be seen, the adapter 9 is mounted with its interface on the upper side of the spindle 2a. A threaded spindle 10 runs parallel to one another on the upper side of the adapter 9 and a guide column 11 on both sides of this, these elements being guided in a guide block 12 on which the interface is provided.

An den längsseitigen Enden der Gewindespindel 10 ist jeweils ein Arm 13 vorgesehen. Die spiegelsymmetrisch zum Zentrum des Adapters 9 angeordneten, identisch ausgebildeten Arme 13 verlaufen senkrecht zur Oberseite des Adapters 9 nach unten. Die Arme 13 weisen federnde Eigenschaften auf. Mittels der Gewindespindel 10 kann der Abstand zwischen den Armen 13 eingestellt werden.An arm 13 is provided at each of the longitudinal ends of the threaded spindle 10 . The arms 13 of identical design, which are arranged mirror-symmetrically to the center of the adapter 9, run perpendicularly to the upper side of the adapter 9 downwards. The arms 13 have resilient properties. The distance between the arms 13 can be adjusted by means of the threaded spindle 10 .

Wie aus 5 ist im Bereich des unteren Rands jedes Arms 13 eine Rastleiste 14 vorgesehen, die sich über nahezu die gesamte Breite des Arms 13 erstreckt. Die Längsachse der entlang einer Geraden verlaufenden Rastleiste 14 verläuft parallel zur Ebene der Oberseite des Adapters 9.How out 5 a locking strip 14 is provided in the region of the lower edge of each arm 13, which extends over almost the entire width of the arm 13. The longitudinal axis of the locking bar 14, which runs along a straight line, runs parallel to the plane of the top side of the adapter 9.

Die Rastleisten 14 bilden mechanische Befestigungsmittel zur Fixierung eines Werkstücks 7 am Adapter 9. Prinzipiell könnten auch magnetische Befestigungsmittel oder dergleichen vorgesehen sein.The latching strips 14 form mechanical fastening means for fixing a workpiece 7 on the adapter 9. In principle, magnetic fastening means or the like could also be provided.

Korrespondierend zu den Rastleisten 14 ist an gegenüberliegenden Seiten eines Werkstücks 7 jeweils eine Nut 15 eingearbeitet. Vorteilhaft erfolgt das Einarbeiten der Nuten 15 durch Prägevorgänge.A groove 15 is worked into opposite sides of a workpiece 7 corresponding to the locking strips 14 . The incorporation of the grooves 15 is advantageously carried out by embossing processes.

Bei Aufsetzen eines Adapters 9 auf ein Werkstück 7 oder bei Lösen eines Adapters 9 vom Werkstück 7 werden die federnden Eigenschaften der Arme 13 ausgenutzt, wodurch die Rastleisten 14 einfach in die Nuten 15 eingeführt oder aus diesen herausgelöst werden.When an adapter 9 is placed on a workpiece 7 or when an adapter 9 is detached from the workpiece 7, the resilient properties of the arms 13 are utilized, as a result of which the locking strips 14 are simply inserted into the grooves 15 or detached from them.

Für das Bearbeitungszentrum 1 gemäß 1 weisen vorzugsweise alle dort eingesetzten Adapter 9 dieselben Befestigungsmittel in Form der Rastleisten 14 und alle Werkstücke 7 dieselben korrespondierenden Nuten 15 auf, so dass Werkstücke 7 an beliebigen Adaptern 9 fixiert werden können.For the machining center 1 according to 1 all adapters 9 used there preferably have the same fastening means in the form of locking strips 14 and all workpieces 7 have the same corresponding grooves 15, so that workpieces 7 can be fixed to any adapters 9.

Weiter ist wesentlich, dass die Nuten 15 an Stellen der Werkstücke 7 eingearbeitet sind, die mit den Werkzeugen 5 nicht bearbeitet werden. Damit stehen die Nuten 15 als Anschlussmittel an die Adapter 9 vor und nach der WerkstückBearbeitung unbeeinträchtigt zur Verfügung.It is also essential that the grooves 15 are incorporated at locations on the workpieces 7 that are not machined with the tools 5 . The grooves 15 are thus available without any impairment as connection means to the adapter 9 before and after the machining of the workpiece.

Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, können in den Aufnahmen 4 des Werkzeugwechslers 3 wahlweise Werkzeuge 5 oder Adapter 9 mit oder ohne Werkstücke 7 eingelagert werden.As in the 1 and 2 illustrated, tools 5 or adapters 9 with or without workpieces 7 can optionally be stored in the receptacles 4 of the tool changer 3 .

3 zeigt schematisch eine Übergabe eines Adapters 9 mit Werkstück 7 an der Übergabestelle von einer Aufnahme 4 des Werkzeugwechslers 3 an die Spindel 2a. 3 shows schematically a transfer of an adapter 9 with a workpiece 7 at the transfer point from a receptacle 4 of the tool changer 3 to the spindle 2a.

6 zeigt die Anlieferung des im Adapter 9 gelagerten Werkstücks 7 an das Spannmittel 8. Das Werkstück 7 wird dann im Spannmittel 8 fixiert. Darauf wird der Adapter 9 vom Werkstück 7 gelöst (7). 6 shows the delivery of the workpiece 7 mounted in the adapter 9 to the clamping device 8. The workpiece 7 is then fixed in the clamping device 8. The adapter 9 is then detached from the workpiece 7 ( 7 ).

Die Spindel 2a kann dann den leeren Adapter 9 im Werkzeugwechsler 3 einlagern. Ist der Bearbeitungsvorgang am Werkstück 7 mittels eines Werkzeugs 5 (das ebenfalls aus dem Werkzeugwechsler 3 abgeholt wird) beendet, holt die Spindel 2a aus dem Werkzeugwechsler 3 einen leeren Adapter 9 und führt diesen zum bearbeiteten Werkstück 7 an dem Spannmittel 8. Dann wird der Adapter 9 selbsttätig am bearbeiteten Werkstück 7 befestigt. Die Einheit aus Adapter 9 mit bearbeitetem Werkstück 7 kann dann durch Verfahren der Spindel 2a im Werkzeugwechsler 3 abgelegt werden.The spindle 2a can then store the empty adapter 9 in the tool changer 3. If the machining process on the workpiece 7 using a tool 5 (which is also picked up from the tool changer 3) is complete, the spindle 2a swings back the tool changer 3 takes an empty adapter 9 and guides it to the machined workpiece 7 on the clamping means 8. The adapter 9 is then automatically attached to the machined workpiece 7. The unit consisting of the adapter 9 with the machined workpiece 7 can then be placed in the tool changer 3 by moving the spindle 2a.

Die Anordnung gemäß 1 kann dahingehend weitergebildet sein, dass der Maschinentisch 6 des Bearbeitungszentrums 1 als Nullpunktspannsystem ausgebildet ist. In diesem Fall kann am Adapter 9 ein Werkstück 7 mit einem daran befestigten Träger fixiert werden, wobei der Träger eine Schnittstelle zum Anschluss an das Nullpunktspannsystem ausbildet. Wird mit der Spindel 2a der Adapter 9 abgeholt, an dem das Werkstück 7 mit dem Träger fixiert ist, kann diese Einheit mit der Spindel 2a vom Nullpunktspannsystem transportiert werden. Das Werkstück 7 wird dann einfach durch Aufsetzen des Trägers positionsgenau am Nullpunktspannsystem fixiert.The arrangement according to 1 can be further developed in that the machine table 6 of the machining center 1 is designed as a zero-point clamping system. In this case, a workpiece 7 with a carrier attached to it can be fixed to the adapter 9, the carrier forming an interface for connection to the zero-point clamping system. If the adapter 9, on which the workpiece 7 is fixed with the carrier, is picked up with the spindle 2a, this unit can be transported with the spindle 2a from the zero-point clamping system. The workpiece 7 is then fixed in the exact position on the quick-change pallet system simply by placing the carrier.

Eine weitere Erweiterungsmöglichkeit der Anordnung gemäß 1 ist der Einsatz von Doppelgreifern für ein Zwischen-Handling am Werkstück 7 und Werkzeug 5. Da der Doppelgreifer dieselben Schnittstellen wie die Spindel 2a aufweist, können an diesem wahlweise Werkzeuge 5 oder Adapter 9 mit oder ohne Werkstücke 7 fixiert werden.A further expansion option according to the arrangement 1 is the use of double grippers for intermediate handling on the workpiece 7 and tool 5. Since the double gripper has the same interfaces as the spindle 2a, tools 5 or adapters 9 with or without workpieces 7 can be fixed to it as desired.

BezugszeichenlisteReference List

(1)(1): Bearbeitungszentrummachining center
(2)(2): Werkzeugmaschinemachine tool
(2a)(2a): Spindelspindle
(3)(3): Werkzeugwechslertool changer
(4)(4): Aufnahmerecording
(5)(5): WerkzeugTool
(6)(6): Maschinentischmachine table
(7)(7): Werkstückworkpiece
(8)(8th): Spannmittelclamping devices
(9)(9): Adapteradapter
(10)(10): Gewindespindellead screw
(11)(11): Führungssäuleguide column
(12)(12): Führungsblockguide block
(13)(13): Armpoor
(14)(14): Rastleistelocking bar
(15)(15): Nutgroove

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017101737 A1 [0008]

Claims

Method for operating an arrangement with a machine tool (2) and a tool changer (3), the tool changer (3) having a number of receptacles (4) in which, by means of a spindle (2a) of the machine tool (2), tools (5) can be stored or tools (5) can be removed from the receptacles (4), characterized in that adapters (9) are provided, to which workpieces (7) can be fixed, the adapters (9) each having an interface for connection to have the spindle (2a), and that by means of the spindle (2a) the adapter (9) with or without workpieces (7) fixed thereto is stored in the receptacles (4) of the tool changer (3) or removed from the receptacles (4) of the tool changer ( 3) can be removed.

procedure after claim 1 , characterized in that at least one double gripper is provided for carrying out intermediate handling, on which workpieces (7) or adapters (9) with or without workpieces (7) can be optionally stored.

Procedure according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that a workpiece (7) mounted on the adapter (9) is fed to or picked up from a machining location by means of the spindle (2a).

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a carrier is fastened to a workpiece (7) fixed to an adapter (9) and has an interface for connection to a zero-point clamping system.

Procedure according to one of claims 3 or 4 , characterized in that a workpiece (7) fixed to an adapter (9) is fed to the processing location by means of the spindle (2a), that the workpiece (7) is then positioned at the processing location and set down, and that the empty adapter (9) fed back to the tool changer (3).

Arrangement with a machine tool (2) and a tool changer (3), the tool changer (3) having a number of receptacles (4) in which tools (5) can be stored by means of a spindle (2a) of the machine tool (2) or Tools (5) can be removed from the receptacles (4), characterized in that adapters (9) are provided, to which workpieces (7) can be fixed, the adapters (9) each having an interface for connection to the spindle (2a ) and that the spindle (2a) is used to store adapters (9) with or without workpieces (7) fixed to them in the receptacles (4) of the tool changer (3) or to remove them from the receptacles (4) of the tool changer (3). be able.

arrangement according to claim 6 , characterized in that the spindle (2a) of the machine tool (2) has a standardized interface in the form of a gripper groove on which a tool (5) or an adapter (9) can be fastened.

Arrangement according to one of Claims 6 or 7 , characterized in that adapters (9) are provided for storing different workpieces (7).

arrangement according to claim 8 , characterized in that different types of adapters (9) are provided.

Arrangement according to one of Claims 8 or 9 , characterized in that adapters (9) have adjusting mechanisms, whereby different workpieces (7) can be fixed to these.

Arrangement according to one of Claims 6 until 10 , characterized in that the or each adapter (9) has fastening means, by means of which a workpiece (7) can be fastened reversibly and detachably.

Arrangement according to one of Claims 6 until 11 , characterized in that the or each adapter (9) has two resilient arms (13) between which a workpiece (7) can be fastened.

arrangement according to claim 12 , characterized in that on the inside of each arm (13) a locking strip (14) can be inserted into a groove (15) on a side wall of the workpiece (7).

arrangement according to Claim 13 , characterized in that the grooves (15) are incorporated in areas of the workpiece (7) which are excluded from machining with tools (5).