DE1777034A1 - Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugaustausch - Google Patents
Werkzeugmaschine mit automatischem WerkzeugaustauschInfo
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Description
■•o ■ e o A-
8050 ztirich 177703A
Einreichfertig zur
J^'\-·! '""if) erhalten
1 . r^-.v/a it
1 . r^-.v/a it
i4;!.-1..j· H. Lesser
Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit in Haltern befestigten Werkzeugen, mit einem drehbaren Trommelmagazin
zum Speichern einer Anzahl Halter und mit Fördermitteln zum selbsttätigen Befördern der Halter in vorbestimmter Reihenfolg·
zwischen dem Trommelmagazin und einer Arbeitsstelle der Werkzeuge, wobei die Halter austauschbar, sowohl am Trommelmagazin, als
auch an einem Halterträger, der an einem, in einer Koordinatenrichtung auf einem Führungsteil mittels eines Antriebes verschiebbaren Schlitten angeordnet ist, befestigbar sind.
Eine Werkzeugmaschine dieser Art ist In Form einer Drehbank bekannt, bei der ein drehbares Trommelmagazin und ein Halterträger,
beide auf dem Plansohlitten aufgebaut sind. Die Fördermittel für die Halter umfassen das Trommelmagazin sowie einen auf dem Plan-
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sohlitten drehbar gelagerten Oreiferarm und eine desgleichen
auf dem Planschlitten drehbar gelagerte Drehscheibe als Halterträger. Ausserdem sind das Trommelmagazin und der Greiferarm
in Richtung ihrer Drehachsen hin- und herversohiebbar. Zum selbsttätigen Befördern der Halter zwlsohen Magazin und Träger sind
folgende Wege von den auszutauschenden Haltern zu befahrent Samt
dem Magazin muss ein solcher Halter geradlinig verschoben werden, samt dem Oreiferarm muss der Halter ebenfalle geradlinig verschoben werden und zudem beschreibt dieser Halter am Oreiferarm
aussen einen Kreisbogen! ferner bewegt sieh der Halter um den
Drehpunkt des Halterträgers auf einem Kreisbogen. Bin Halter hat also auf dem Planschlitten vier verschiedene Förderwege
zu durchlaufen. Dabei bedarf der Planechlitten selber noch des Zustellens zur Arbeitsstelle des Werkzeuges· Das Ausfuhren
dieser Bewegungen der Fördermittel erfordert demzufolge auch vier bzw. fünf Antriebsorgane und erheblichen Platz« sodass der
Aufbau auf dem Planschlitten nachteiligerweise umfangreich und schwer wird und für den Ueberbliok Über Werkzeug und Werkstück
störend wirkt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung 1st die Schaffung vereinfachter Fördermittel und zugleich, den Plansohlitten von
solchen freizuhalten. Dies wird dadurch erreicht, dass die
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von denen der erste Weg parallel zu der Koordinatenriohtung des }
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Schlittens verläuft und der zweite Weg, am PUhrungstell angeordnet,
vom, Im PUhrungstell gelagerten Trommelmagazin ausgehend, auf eine gemeinsame Kreuzungsstelle der beiden Förderwege
gerichtet 1st, an welcher Stelle zwei auszutauschende Halter, von einen Mitnehmer gemeinsam bewegt, den POrderweg und gegenseitig
den Platz In bezug auf -den Halterträger sowie auch auf
den, auf dem zweiten Förderweg mittels eines zweiten Antriebes bewegbaren Mitnehmer, wechseln.
Vorzugswelse kann der zweite Pörderweg geradlinig verlaufen und
sich mit dem ersten ebenfalls geradlinigen Weg rechtwinklig
kreuzen.
Aus der Anordnung der Fördermittel nach der Erfindung gehen Vorteile
hervor, die sich im Aufwand und Im Betrieb einer Werkzeugmaschine,
im Vergleich zu der bekannten Anordnung, in vorteilhafter und fortsohrlttlloher Weise auswirken.
Statt vier aneinandergereihten, verschiedenen Förderwegen und ebensovielen Antriebsorganen für die Halter, sind Je noch deren
zwei erforderlich. Dabei erspart das Einbeziehen in den Bestand der Fördermittel des, in einer Koordinatenrichtung verschiebbaren
Schlittens - der in der Regel bei einer Werkzeugmaschine ohnehin vorhanden 1st - für den ersten Förderweg, sowohl einen
der beiden Pörderwege als auch eines der beiden Antriebsorgane. ES gilt somit für den Werkzeugaustausch den zweiten POrderweg
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und ein diesem zugeordnetes Antriebsorgan vorzusehen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Trommelmagazin und sein Antrieb, das Antriebsorgan des, den Halterträger tragenden Schlittens und der verbleibende zweite Förderweg an den FUhrungsteil dieses Schlittens verlegt sind, so dass
also der Schlitten selbst von Fördermitteln befreit ist.
^ Die Anordnung wird ebenfalls vereinfacht durch die weitere
Einzelheit der Erfindung, welche darin besteht, dass die beiden Förderwege vorzugsweise geradlinig verlaufen und sich rechtwinklig kreuzen können. Ferner kann, wie das Anwendungsbeispiel
zeigt, das Trommelmagazin mit Vorteil hinter einem horizontalen Maschinenbett, mit zu letzterem rechtwinklig stehender, horizontaler Drehaohse angeordnet werden, wo es nicht störend wirkt.
Ein typisches Anwendungsbeispiel der Erfindung, eine Drehmaschine,
wird in Verbindung mit der folgenden Zeichnung beschrieben. In
dieser Zeichnung zeigenι
Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines TellstUckes
einer Drehmaschine an dem die Einrichtung für den automatischen Werkzeugaustausoh nach deren
äusserem Aussehen ersichtlich istj
Fig. 21 eine sohematiache Darstellung der hydraulischen ■
Anlage und der elektrischen Steuerungsmittel, letztere unter Weglassung einseiner Verbindungsng*n 109847/0576
Pig. 3: eine Darstellung der Fördereinrichtung in Ansicht
und des Maschinenbettes im Querschnitt, mit in
der Wechselstelle befindlichem Werkzeughalter am Mitnehmer und - gestrichelt gezeichnet - des
Planschlittens mit dem Werkzeug in Arbeitsstellung am WerkstUok)
Fig. 4t den Greiferwägen als Mitnehmer der Werkzeughalter
im Förderkanal, teilweise im Längsschnitt}
Fig. 5« den Oreiferwägen in stirnseitiger Aneioht, den
Förderkanal Im Querschnitt.
Aus der in Fig. 1 wiedergegebenen Uebersicht ist eine Drehmaschine ersichtlioh, die für einen automatischen Werkzeugaustausch
eingerichtet ist. Auf waagerechten FUhrungsbahnen 2 eines Maschinenbettes 1 ist ein Längsschlitten 3 zwischen einem Spindelstock und einem Reitstock (beide nicht dargestellt) aufgesetzt,
der von einem (nicht gezeigten) Antrieb hin- und herbewegt werden kann. Ein Planschlitten 4-oder allgemein Schlitten benannt -befindet sich auf diesem Längsschlitten 3 - oder auch weiterer
Schlitten benannt. Ersterer gleitet auf einer unter 60° schrägaufwärts gerichteten, rechtwinklig zu den FUhrungsbahnen 2 angeordneten, geradlinigen, vor Drehspänen geschützten Verschiebebahn 5, wobei der Längsschlitten 3 als FUhrungsteil ausgebildet
ist.
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Die Erfindung lässt sich Jedoch auoh anwenden, wenn die Versohlebebahn 5 statt sohrHg-aufwärts an einer anders ausgebildeten Werkzeugmaschine unter einem andern Winkel z.B. horizontal oder vertikal gerichtet wäre.
Der Weg des,einen besonderen Antrieb aufweisenden Planschlittens 4 ist zwischen einer unteren und einer oberen Endlage be-
grenzt.
Die Antriebe des Längsschlittens J und eines zwischen Spindelstock und Reitstock eingespannten Werkstückes (in Pig. I nicht
dargestellt) können in bekannter, üblicher Art ausgeführt sein. Es wird jedoch vorausgesetzt, dass mindestens der Antrieb des
Planschlittens 4 unter der Einwirkung einer automatischen Steuerung steht. Als Vorsohubsteueraggregat hierfür (siehe "H* in
Fig. 2) kommt z.B. ein solches nach Art unseres schweizerischen Patentgesuches Nr. 17121/66 in Frage.
Wie Fig. 2 schematisch zeigt, versorgt eine von einem Elektromotor 6 angetriebene Oelpumpe 7 verschiedene hydraulische Organe
aus einem Behälter 8 Über die Druckleitungen 9 mit Drucköl. Der
OelrUeklauf erfolgt über die Leitungen 10 zurück in den Behälter
8. Der Planschlitten 4 1st mit einem Werkzeughalterträger 11 -nachfolgend nur "Träger" genannt - versehen, in welchem eine
hydraulische, ferngesteuerte Klemmvorrichtung für austauschbare, durch Codierung erkennbare Werkzeughalter 12 bzw. 12a, b, c ....
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eingebaut ist· Nachstehend werden letztere nur noch "Halter"
genannt. Diese Klemmvorrichtung besteht z.B. aus einem Zylinder 13, in dem ein doppelwirkender Kolben Ik durch ein Steuerventil 13 gesteuert, abwechselnd in der einen oder andern Richtung durch Oeldruok Über die Zuleitungen 16 oder 17 beaufschlagt werden kann. Das Steuerventil 13 iet gekuppelt mit
einem Solenoid "A", dessen Eingangsklemmen mit "an bezeichnet
sind. Die Kolbenstange 18 endet in einem Kopf 19« der in eine λ
einheitlich geformte Nut 19a in allen Haltern 12 passt. In den Haltern 12a, b, c .... selbst sind individuell einjustierte
Werkzeuge 20 bzw. 20a, b, ο .... festgeklemmt (siehe Pig. I).
Aus Pig. 3 geht weiter hervor· dass hinter dem Maschinenbett 1
sich ein Trommelmagazin 21 befindet - kurz nur als "Trommel" bezeichnet - das in einem am Längeschlitten 3 befestigten Lager
um eine horizontale, rechtwinklig zu den PUhrungsbahnen 2 stehende Achse ferngesteuert wählbar drehbar gelagert ist. Am Umfang (
der Trommel 21 sind in regelmässlgen Abständen eine Anzahl Auflager 2j) bzw. 23a, b, c .... angebracht, auf denen je ein Halter 12, zum Austauschen bereit, gespeichert ist. Hier ist in
jedem Auflager 23 auch eine hydraulische, ferngesteuerte Klemmvorrichtung für die Halter 12 eingebaut. Zum Klemmen belastet,
gemttss Pig. 2, eine Druckfeder 24 einen Kolben 23 in einem in
der Trommel 21 befindlichen Zylinder 26, zum Lösen ist auf der Gegenseite des Kolbens 23 Oeldruok vorgesehen. Der Oeldruck gelangt über die Druckleitung 27 in den Zylinder 26, gesteuert von
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einem Steuerventil 28, das seinerseits abhängig let von dem
mit ihm gekuppelten Solenoid "B", dessen Anschlüssklemmen mit
"b" bezeichnet sind. Ein Trommelantriebsmotor 29 steht zum
Zwecke der Auswahl und Reihenfolge der Werkzeuge 20a, b, c ....
• bzw. deren codierter Halter 12a, b, c .... unter dem Einfluss
eines Such- und Schaltgerätes M mit dem Befehlseingang wmn.
" Ausser der mitfahrenden Trommel 21 trägt der LUngsschlltten 5
(vgl. Fig. 1) einen ebenfalls mitfahrenden Förderkanal Jl zum
UeberfUhren der Halter 12 auf einem Pörderweg 50 von der Trommel
21 zum Träger 11 auf dem in die obere Endlage eingefahrenen Planschlitten 4 und wieder zurück zur Trommel. Dieser Kanal 51
verläuft im vorliegenden Beispiel in gerader Richtung v.on der Trommel 21 aus schräg-aufwärts nach rechts. Der Kanal 51 steht
rechtwinklig sowohl zur Verschiebebahn 5 des Planschiittens 4,
als auch zu den Führungsbahnen 2 des Längssohlittens 5.
An der Trommel 21 sind die Auflager 25a, b, c .... in soloher
Weise angeordnet, dass immer das für die Entnahme und Rückgabe der Halter 12 eingefahrene Auflager z.B. 25b genau zum Förderweg
50 ausgerichtet 1st. Ein erster Förderweg des Halters 12, d.h. der Verschiebeweg 5a des Trägers 11 auf dem Planschlitten
4 und der zweite Förderweg 50 treffen sich an einer gemeinsamen Kreuzungsstelle, nämlich da, wo der vom Planschlltten 4 an die
Trommel 21 zu befördernde, als "alter" Halter zu bezeichnende
Halter 12a und der von der Trommel 21 an eine Arbeitsstelle zu befördernde, im Oegensatz zum "alten" Halter, "neue" Halter
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12b eine Wechselposition "W" einnehmen.
Zum Förderweg 30 parallel angeordnet ist, wie Fig. 4 und 5
zeigen, der nach unten offene Förderkanal 31, der vier Führungsschienen 32 für einen auf acht Wälzlagern fahrenden
Greiferwagen 33 - nachfolgend nur Oreifer benannt - enthält.
Dieser Greifer 33 ist als Mitnehmer der Halter 12 mit einem Arm 33a und an letzterem angeordneter Kupplung 4l ausgerüstet.
Zum Antrieb des Greifers 33 dient ein stirnseitig am obern ' ä
Ende 31a des Kanals 31 angefanschter, drehrichtungsumkehrbarer
elektrischer Pörderraotor 34. Seine ferngesteuerte Speisung erfolgt, gemäss Fig. 2, vom Netz 35 her über die Schalter 36 und
37, deren Solenoide nCw und 11D" an den Eingangsklemmen "c" und
wd" Steuerbefehle empfangen. Mit dem Pördermotor 34 mechanisch
verbunden 1st eine Förderspindel 38 - oder kurz nur Spindel genannt - deren Lager (nicht sichtbar) an den beiden Enden des
Kanals 31 angebracht sind. Wie Fig. 4 und 5 zeigen, durchdringt diese Spindel 38 den Greifer 33, der ein Muttergewinde 39 auf- (
weist und duroh dieses mit der Spindel 38 In Antriebsverbindung
steht. Λ
Parallel zu der Spindel 38 verläuft eine ebenfalls an beiden
Enden des Kanals 31 gelagerte, sechekantige Betätigungsstange 40. Gleich wie die Spindel 38 durchdringt auch sie den Greifer
33 (Fig. 4 und 3). Sie steht darin unabhängig davon, wo der
Greifer 33 sich befindet, mittels eines auf der Betätigunge-
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stange 40 gleitenden, formsohlUsslgen OegenstUckes 40a, mit
einer Kupplung 41 für das Festhalten und Loslassen der Halter 12 in Antriebsverbindung. Bin Antriebsorgan für das zum Fernbetätigen der Kupplung 41 vorgesehene Hin- und Herdrehen der
Betätigungsstange 40 um ihre Längsachse befindet sioh am oberen
Ende 31a des Kanals 21 unterhalb des Fördennotors 34. Dort
sitzt am Stangenende 40a ein kleines Zahnrad 42, das mit einer Zahnstange 43 in Eingriff steht (Fig. 2). Die Zahnstange 43
Ihrerseits ist mit einem hydraulischen, ferngesteuerten Antriebsorgan mechanisch verbunden. Letzteres weist einen am
Förderkanal 31 befestigten Zylinder 44 auf, In welohem ein
doppelwirkender Kolben 45 wahlweise In der einen oder andern
Richtung einem Oeldruok ausgesetzt werden kann. Zu diesem Zwecke ist ein, von einem Solenoid "Ε" mit den Eingangsklemmen
"e" betätigbares Steuerventil 46 mit den beiden Oelzuleitungen
47 und 48 verbunden.
An verschiedenen Stellen längs des Förderkanals 31 sind, gemass Fig. 2, Anschläge 49, 51, 52, 53 angebracht, welche Haltestellen des Orelfers 33 bilden.
1. Eine Umkehrstelle "U" mit dem Anschlag 49 unmittelbar vor
der Trommel 21,
2. die schon erwähnte Kreuzungs- bzw. Wechselstelle "W* mit
dem über die Druckleitung 50 hydraulisch ferngesteuerten
Anschlag 51*
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* .s BAD ORIQINAi.
3. eine zwischen diesen beiden Haltestellen "U" und nW" gelegene Zwischenatelle "Z" mit den beiden ebenfalls hydraulisch ferngesteuerten« an einer gemeinsamen Druckleitung ü>4
angeschlossenen Anschlägen 52 und 53·
Die drei Anschläge 51, 52« 53 sind in gleicher Weise aufgebaut:
Am Förderkanal 31 ist Je ein Zylinder 55 befestigt, in dem eine Druckfeder 56 einen Kolben 57 einseitig so belastet, dass
dessen verlängerte Kolbenstange 58 in den Kanal 31 hineinragt f
und den Anschlag 51, 52 oder 53 für den Oreifer 33 bildet. Die
Gegenseite des Kolbens 57 ist für das Zurückziehen des Anschlages 51# 52 oder 53 durch Oeldruck beaufschlagbar. Die
beiden Druckleitungen 50 und ^k sind Jede einzeln mit Je einem
zugehörigen Steuerventil 59 bzw. 60 verbunden. Jedem Steuerventil 59 bzw. 60 ist wiederum ein Solenoid "P" bzw. "O" mit
den Eingangsklemmen "f", "g" zugeteilt.
Meldeorgane z.B. Schalter 61 und 62 festgelegte Haltestellen
"Sn und "O" für den Oreifer 33 auf. So bestimmt der Schalter
61, dessen Anschlussklemmen mit "s" bezeichnet sind:
4. Eine Start- und Stopstelle "S", von der aus der "leere"
Qreifer 33 einen neuen Halter z.B. 12b, 12c an der Trommel
21 abholen geht oder am Ende des Zyklus hinfährt.
5. Der Schalter 62, dessen Anschlussklemmen mit "o" bezeichnet
sind, ist am obern Ende 31a des Kanals 31 angebracht und be-
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stimmt eine Bereitschafts- und Umkehrstelle "θ" für den
an dieser Stelle die Bewegungsrichtung tunkehrenden Oreifer
Für den hydraulischen Planschlittenantrieb (siehe Flg. 2) 1st im Längsschlitten 3 ein Zylinder 65 mit einem doppelwirkenden
Kolben 64 vorgesehen. Zwischen der Pumpe 7 und diesem Zylinder
63 befindet sich ein Steuerorgan 65, das unter dem Einfluss des
eingangs erwähnten besonderen Vorschubsteueraggregates "Η" für
den Plansohlitten 4 steht. Die Elngangskleramen dieses Aggregates
sind mit "h" bezeichnet.
Alle die vorgenannten Eingangsklemmen "a" bis wg" der Solenolde nA" bis nO" sowie die Aneohlusekleiaraen "h*, "in% ws" und
"o" der weitern fernzusteuernden Fördermittel"!!11» "M", *S" und
"o" sind mit einem den Ablauf des Werkzeugauetausches befehlenden Steuerautomaten 66 verbunden. Der Uebersiohtllchkelt wegen
sind nur die Verblndungsleltungen "d* - *d* und "e" - "e* in
Fig. 2 eingezeichnet. Der Steuerautomat 66 ist seinerseits abhängig von einer das Bearbeitungeprogramm der zu bearbeitenden Werkstücke WS auswertenden Befehlszentrale 67. Das Bearbeitungs- und Austauschprogramm selbst ist beispielsweise auf
einem Lochstreifen 68 gespeichert, der von einem Lochstreifenleser 69 abgetastet wird und der die Informationen an die Befehlszentrale 67 übermittelt.
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Zum besseren Verständnis der Anordnung und der Wirkungswelse
der Erfindung wird nachfolgend der Normalfall des Ablaufes eines Zyklus für das Austauschen, d.h. UeberfUhren zweier
Werkzeuge 20 bzv/. Halter 12 von der Trommel 21 an eine Arbeltsstelle
und zurück zur Trommel an Hand der Pig. 2 beschrieben.
Als Außgan^slage ist vorausgesetzt, dass die Oelpumpe 7 in
Betrieb sei. Es befinde sich ferner ein Werkzeughalter 12a auf dem Planschlitten 4 am Träger 11 festgeklemmt in Eingriff
mit einem Werkstück WS. In diesem Zustand ist das Solenoid MAn
stromlos, d.h. die Feder 15a hat das Steuerventil 15 in die
dargestellte Stellung gebracht. Dadurch ist die dem Halter 12a benachbarte Zylinderseite unter Druck gesetzt, die Oegenseite
aber drucklos, was den Halter 12a am Träger 11 festklemmt. Währenddem das in diesem Halter 12a eingespannte Werkzeug 20a
arbeitet, ist unterdessen, ohne Unterbruch der Drehbarbeit, ein gemäss dein Bearbeitungsprogramm als nächster an die Reihe
kommender Halter 12b mit dem Werkzeug 20b durch die Trommel 21 bereitzustellen. Der Trommelmotor 29 habe den Über die Klemmen
"m" und das Such- und Schaltgerät nMn erhaltenen Befehl zum
Aufsuchen des benötigten Halters 12b ausgeführt und ein entsprechendes Auflager z.B. 2Jb vor den Pörderweg 30 gedreht.
Der Austauechzyklus steht damit vor seinem Beginn. Der Oreifer
33 befindet sich "leer", d.h. ohne einen Halter 12 angekuppelt
zu haben, startbereit an der Stelle nSn bzw. des Schalters 61.
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die Kupplung 1st lose.
Als erster Schritt zum Werkzeugaustausch wird der Greifer 33
an der Startstelle HS" zur Abfahrt abwärts in Richtung Trommel
21 vorn Steuerautomaten 60 aus über die Anschlussklemmen "s"
freisegeben. Zugleich erhält das Solenoid "D" über die Klemmen
bzw. die Verbindungsleitungen "d" - "d" Strom, schliesst den
ρ Schalter 37 und schaltet dadurch den Fördenno tor 3^mIt Drehrichtung für Abwärtsfahrt an das Netz 35· Beim Erreichen des
Anschlages 49 wird die Verbindung "d" - "d" vom Automaten 66 wieder unterbrochen, d.h. der Fördermotor 34 und damit der
Greifer 33 kommen zum Stillstand. Die Oreiferkupplung 41 1st
in dieser Stellung des Greifers 33 schon in den "neuen",
noch auf dem Auflager 23b befindlichen Halter 12b eingefahren und muss diesen jetzt ankuppeln. Deshalb wird das Solenoid
nEn vom Automaten wieder abgeschaltet} d.h. die Zahnstange
' 43 zusammen mit dem Zahnrad 42 drehen die Betätigungsstange
Die Kupplung 41 ergreift den Halter 12b und das Ankuppeln ist damit vollzogen. Solenoid "E" bleibt zunächst abgeschaltet,
d.h. der Halter 12b bleibt zur Ueberftlhrung am Oreifer 33
festgehalten. Nun muss der Halter 12b noch von seinem Auflager 23b gelöst werden. Zu diesem Zwecke wird Solenoid "B" erregt,
das Steuerventil 23 wird nach links verschoben und in die Klemmvorrichtung dieses Auflagers 23b flieset Drucköl, das
den Kolben 25 entgegen der Druckfeder 24 anhebt und den Halter 12b freigibt.
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BAD ORiGINAL
BAD ORiGINAL
Als folgender Schritt werden die Anschläge 5?» 52 und 51 aus
dem Fahrbereich des Orelfers 33 im Förderkanal 31 zurückgezogen, indem die Solenolde "O" und "F" erregt werden und
Druoköl unter die Kolben 57 der Anschläge 53» 52 und 51 gelangt. Auaserdem muss der Schalter ol unwirksam gemacht werden. Alsdann wird Solenoid "C" an Spannung gelegt, so dass
der Fördermotor 34 in Richtung "aufwärts" drehend eingeschaltet wird* und zwar so lange» bis der Greifer 33 samt
dem "neuen11 Halter 12b die obere Endlage 31a - d.h. die Bereitschaftssteile n0n - erreicht hat und der Schalter 62 dem
Steuerautomaten 6υ die dortige Ankunft quittierti damit schaltet Solenoid "Cn den Fördermotor 34 wieder ab. Hier wartet der
Greifer 33 mit dem Halter 12b auf den nächsten Sohritt.
Den nächsten Schritt befiehlt das Bearbeitungsprogramm des Werkstückes» d.h. die Befehlszentrale 67. Sobald nämlich die
Arbeit des am Planschlitten 4 befindlichen Werkzeuges 20a,bzw. dessen Halters 12a, beendet ist, fährt der Planschlitten 4
durch Beeinflussung seines Steuerventils 65 Über den Eingang "h" und durch Zuführung von Drucköl auf der Unterseite des
Vorschubkolbens 64 ausser Eingriff mit dem Werkstüok WS. Der
Halter 12a gelangt auf seinem Verschiebeweg 5a (siehe Flg. 1) in die obere Endlage des Planschlittens 4, d.h. in die Wechselstelle "W", ντο sein Vorschubsteueraggregat "H" über die
Eingangeklemmen "h" wieder abgestellt wird. Dort angekommen, erhält Solenoid flAw Strom zugeführt, was den Kolben 14 der
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Klemmvorrichtung im Träger 11 in die Lösestellung bringt und den Halter 12a freigibt. Hierauf schaltet Solenoid wDn den
Fördermotor J>k in Richtung "abwärts" wieder ein. Der "neue"
Halter 12b stösst dabei gegen den "alten" Halter 12a und schiebt ihn, nun am Förderkanal j51 geführt, ein kurzes Wegstück
darin abwärts, wo er am Anschlag 53 aufgehalten wird, weil Solenoid "G" inzwischen wieder abgeschaltet worden ist und
die Federn 56 die Kolbenstangen 57 vorgeschoben haben* Den
P "alten" Halter 12a fixiert also jetzt der Anschlag- 53. Der
Greifer 33 erreicht hierauf bei "W" den Anschlag 51, dessen verlängerte Kolbenstange 58 auch wieder vorsteht, weil der
Steuerautomat 66 dafUr gesorgt hat, dass inzwischen das
Solenoid "F", kurz vor der Ankunft des Greifers 33 an der Stelle "W", abgeschaltet worden ist. Bei der Ankunft erfolgt
zugleich die Abschaltung von Solenoid "D", wodurch der Fördermotor Jk und der Greifer 33 wieder stillstehen.
" Da der Träger 11 auf dem Planschlitten 4, nun vom "alten"
Halter 12a befreit, die Wechselstelle "W" programmgemass noch nicht verlassen hat, befindet sich der neue Halter 12b
mit seiner Nut 19b schon in die Klemmvorrichtung des Trägers 11 eingeschoben, d.h. der "neue" Halter 12b hat mit dem"alten"
Halter 12a soeben den Förderweg und den Platz am Halterträger 11 bzw. am Greifer 33 gewechselt. Der "neue" Halter 12b muss
jetzt vom Greifer 33 abgekuppelt und am Träger 11 des Planschlittens 4 festgeklemmt werden. Deshalb schaltet der Steuer-
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automat ου die Stromzufuhr zum Solenoid "Ε" wieder ein und
das Solenoid HA" wird abgeschaltet. Bevor der Planschlitten
4 ir.it dem "neuen" Halter 12b an die Arbeitsstelle abfährt,
nuss der Greifer 33 zuerst ein kurzes Wegstück mit seiner Kupplung 41 ganz aus dem "neuen" Halter 12b zurückgezogen
werden. Dies bedingt, dass der Fördermotor 34 mit Drehrichtung
"aufwärts" einzuschalten ist. Hierzu bekommt das Solenoid nC"
erneut Strom und der Schalter j5ö schaltet den Fördermotor 34
ein. Kurz nachher, wenn die Kupplung 41 genügend vom Halter 12b entfernt ist, wird Solenoid "CM wieder abgeschaltet. Erst
jetzt darf das Vorschiebsteueraggregat "H" für den Planvorschub einen Befehl zum Verlassen der Wechselstelle MWn über
seinen Eingang "h" erhalten. GemSss Bearbeitungsprogramm des
Werkstückes fährt der Planschlitten 4, und gegebenenfalls auch
der Längs sohlitten 3, mit dem neuen Werkzeug 20b, bzw. Halter
12b in Eingriff mit dem Werkstück WS, und die Dreharbeit geht sogleich weiter. Unterdessen muss der "alte" Halter 12a zur
Trommel 21 zurückbefördert werden.
Der anschliessende Schritt besteht deshalb darin, dass das Solenoid WD" eingeschaltet wird, wodurch der Fördermotor 34
den "leeren" Greifer 33 abwärts befördert bis an den Anschlag b2 der Zwischenatelle "Z". Dann wird Solenoid "D" wieder abgeschaltet.
Die Kupplung 41 des Greifers 33 ist dabei schon in den "alten" Halter 12a eingefahren. Es bedarf Jetzt des
Ankuppelns des "altern" Halters 12a. Dafür wird Solenoid "E"
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stromlos gemaoht, so dass die Betätigungsstange 40 zurückdreht,
und die Kupplung in die Festhaltestellung gebracht wird. Zur Weiterfahrt des Greifers 33 zusammen mit de» "alten"
Halter 12a erhält Solenoid nOn Strom; infolgedessen weichen
die beiden Anschläge 52 und 53 zurück. Hierauf setzt Solenoid
MD" den Fördermotor J>k für Fahrt "abwärts" wieder in Oang. Bei
der Ankunft am Anschlag 49 schaltet Solenoid "D" den Pördermotor
34 ab. Der "alte" Halter 12a befindet sich nun schon
am Umfang der Trommel 21 auf dem Auflager 23b, an dem Platze,
den der "neue" Halter 12b zu Beginn des Zyklus eingenommen
hatte. Durch Abschalten des Solenoid "B" und Einschalten von Solenoid "E" wird der "alte" Halter 12a am Auflager 23b fixiert
und die Kupplung 41 am Greifer 33 gelöst, d.h. der Greifer 33 ist von diesem Halter 12a nun getrennt. Der Rückzug
des "leeren" Greifers 33 von der Trommel 21 beginnt nach Erregen des Solenoides "C" und damit verbundenem Einschalten
des Schalters 36 des Fördermotors 34 für die AufwHrtsfahrt.
Beim Erreichen der Start- bzw. Stopsteile "S" öffnet Solenoid
"C" den Schalter 36 wieder, d.h. der Fördermotor 34 stoppt.
Der Greifer 33 steht "leer" startbereit für den nächsten Werkzeugaustausch an der anfänglichen Ausgangestelle.
Als letzter Schritt des Werkzeugaustausch-Zyklue hat die Trommel
21 das nächstfolgende Werkzeug z.B. 2Oo, bzw. einen nächstfolgenden
Halter 12c bereitzustellen. Vom Bearbeitungsprogramm her erfolgt deshalb in der Befehlezentrale 67 die Bestimmung
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der codierenden Kennzeichen dieses nächstfolgenden Halters
12c. Nach der Weitergabe der entsprechenden Information über die Klemmenverbindung "m" - "m" an das Such- und
Schaltgerät M wird der Antriebsmotor 29 zur Drehung der Trommel 21 in die vorbestimmte Stellung veranlasst. In
dieser Stellung verbleibt die Trommel 21 fixiert. Damit ist der Zyklus geschlossen. Der Greifer 33 startet hierauf sofort
wieder zum nächsten Zyklus, d.h. zum Abholen des Werkzeuges 20c bzw. des Halters 12c am Trommelmagazin 21 und zum UeberfUhren
in die Bereitschaftsstelle "θ", wo der Befehl zum
Werkzeugwechsel abgewartet wird.
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Claims (15)
1.)Werkzeugmaschine mit in Haltern befestigten Werkzeugen,
mit einem drehbaren Trommelmagazin zum Speichern einer Anzahl Halter und mit Fördermitteln zum selbsttätigen Befördern
der Halter in vorbestimmter Reihenfolge zwischen
dem Trommelmagazin und einer Arbeitsstelle der Werkzeuge, wobei die Halter austauschbar, sowohl am Trommelmagazin,
als auch an einem Halterträger, der an einem in einer Koordinatenrichtung auf einem Führungsteil mittels eines
Antriebes verschiebbaren Schlitten angeordnet ist, befe-
·■....■...·-. , u« iiju- Vor acc stigbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder-
mittel höchstens zwei Förderwege (5a, 30) für die Halter
■. . . ■ ' ■ ■ · ■'>■;: , ":'j ϊ I)Ci]-1S i 1.!-: t ■ .
(12) aufweisen, von denen der erste Weg (5a) parallel zu
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der Koordinatenrichtung des Schlittens (4) verläuft und der zweite Weg (JO) am FUhrungsteil (3) angeordnet, vom,
im Führungsteil {J>) gelagerten Trommelmagazin (21) ausgehend,
auf eine gemeinsame Kreuzungsstelle (W) der beiden Förderwege (5a, JO) gerichtet ist, an welcher Stelle zwei
auszutauschende Halter (12a, 12b) von einem Mitnehmer (55)
gemeinsam bewegt, den Förderweg und gegenseitig den Platz in bezug auf den Halterträger (11) sowie auch auf den, auf
dem zweiten Förderweg (30) mittels eines zweiten Antriebes bewegbaren Mitnehmer (33) wechseln.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
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dass der erste Förderweg (5a) parallel verläuft zu einer geradlinigen Führung (5) des Schlittens (4), an dem die
Halter (12) mittels einer fernsteuerbaren, hydraulischen Klemmvorrichtung (19, 19a) am Halterträger (11) austauschbar
befestigt sind.
3· Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Förderweg (30) geradlinig verläuft.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 und 3* dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Förderweg (5a) und der zweite Förderweg (30) sich rechtwinklig kreuzen.
5· Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der FUhrungsteil (3) durch einen in einer weitern
Koordinatenrichtung auf einer geraden Führungsbahn (2) verschiebbaren weitern Schlitten (3) gebildet ist.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet,
dass ein einseitig offener Förderkanal (31) zur Führung des mit einer Kupplung (41) für das Greifen und Loslösen
der Halter (12) versehenen Mitnehmers (33) parallel zum zweiten Förderweg (30) verläuft und am weitern Schlitten
(3) befestigt ist.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
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dass die Kupplung (41) am Mitnehmer (33) von einem relativ zum Förderkanal (31) ortsfesten Antrieb (40, 42, 42,
44, 45) aus ferngesteuert betätigbar ist.
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
dass das Trommelmagazin (21) im weitern Schlitten (3) um eine rechtwinklig zu der Führungsbahn (2) stehende Achse
ferngesteuert, wahlweise drehbar, gelagert ist.
9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (12) am Trommelmagazin (21)
mittels einer fernsteuerbaren weitern Klemmvorrichtung (24, 25, 26) austauschbar befestigt sind.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Förderkanal (31) rüekziehbare Anschläge (51, 52, 53)
angeordnet sind, welche ferngesteuert wählbare Haltestellen für den Mitnehmer bilden, von denen der erste (51) einen
Ort (nWn) auf dem Förderweg (30) festlegt, an den der Austausch der Halter (12a, 12b) sich vollzieht und der zweite
(52) einen Ort ("Z"), an dem der zum Trommelmagazin (21)
zu befördernde, vom dritten Anschlag (53) aufgehaltene und
wieder freizugebende Halter (12a) vom Mitnehmer (33) Übernommen wird.
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
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dass am Förderkanal (31) fernmeldende, elektrische Meldeorgane
(61« 62) angeordnet sind, welche wählbare Haltestellen für den Mitnehmer (33) bilden, von denen das erste
einen Start- und Stopport ("s") auf dem Förderweg (30) und das zweite (o2) eine Bereitschafts- und Umkehreteile
("0") festlegt.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Förderkanal (31) ein Anschlag (49) angeordnet ist,
welcher eine Haltestelle "U" für den Mitnehmer (33) bildet, in welcher die Kupplung (41) in einen Halter (12 )
eingefahren ist, dessen Auflager (23) am Trommelmagazin
(21) in die zum Förderweg (30) ausgerichtete Stellung gesteuert ist.
13. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 7, 10, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb des Mitnehmers
(33) ein fernsteuer- und drehrichtungsumkehrbarer Motor (3*0
vorgesehen ist, mit welchem der Mitnehmer (33) über eine Spindel (38) in Antriebsverbindung steht.
14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb (63, o4) des Schlittens (4) über ein Vorschubsteueraggregat (65, H) fernsteuerbar ist.
15. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 2, 7, 8, 9, 10 und 14,
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daduroh gekennzeichnet, dass fUr die Betätigung der Klemmvorrichtung im Halterträger (11) und im Trommelmagazin
(21) sowie für die Kupplung (41) im Mitnehmer (55) für die Anschläge (51, 52, 55) und den Vorschub des
Schlittens (4) hydraulische Organe (MAn-15, nBn-2ö, nEM-46,
HF"-59, MGK-6O und ηΗΜ-ό5) vorgesehen sind.
Ιό. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 2, 7 bis 11 und 13
bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Ablauf des Werkzeugaustausches bestimmender Steuerautomat (So) über
die Leitungen (a-a bis h-h, m-m, s-s und o-o) mit den fernsteuerbaren Organen ("A" bis "H", M, S und "θ") in
Wirkungsverbindung steht.
17· Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass eine,den Ablauf des Bearbeitungsprogrammes für die
Werkstücke (WS) steuernde Befehlszentrale (67) mit dem Steuerautomaten (66) in Wirkungsverbindung steht.
l8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass ein das Bearbeitungs- und Austauschprogramm enthaltender Informationsträger (68) über ein Lesegerät (69)
mit der Befehlszentrale (oj) in Wirkungsverbindung steht.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1240467A CH482496A (de) | 1967-09-05 | 1967-09-05 | Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugaustausch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1777034A1 true DE1777034A1 (de) | 1971-11-18 |
Family
ID=4382693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681777034 Pending DE1777034A1 (de) | 1967-09-05 | 1968-08-26 | Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugaustausch |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3584374A (de) |
| CH (1) | CH482496A (de) |
| DE (1) | DE1777034A1 (de) |
| FR (1) | FR1585655A (de) |
| GB (1) | GB1216566A (de) |
| SE (1) | SE361617B (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2540979A1 (de) * | 1974-09-16 | 1976-04-01 | Bullard Co | Vertikal- oder karusselldrehbank mit einer automatischen werkzeugwechselvorrichtung |
| DE2655913A1 (de) * | 1976-12-09 | 1978-06-22 | Boehringer Gmbh Geb | Drehmaschine |
| DE2700726A1 (de) * | 1977-01-10 | 1978-07-27 | Boehringer Gmbh Geb | Drehmaschine |
| DE9104299U1 (de) * | 1991-04-09 | 1992-08-13 | M. Faist Gmbh & Co Kg, 8908 Krumbach, De |
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|---|---|---|---|---|
| GB1331054A (en) * | 1969-10-09 | 1973-09-19 | Herbert Ltd A | Machine tools with automatic tool change facilities |
| GB1331053A (en) * | 1969-10-09 | 1973-09-19 | Herbert Ltd A | Lathes with automatic tool change facilities |
| US3822466A (en) * | 1972-03-14 | 1974-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Automatic tool exchanger for large-scaled floor-type horizontal boring machines |
| DE2234676C2 (de) * | 1972-07-14 | 1975-02-27 | Gildemeister Ag, 4800 Bielefeld | Anordnung zum Wechseln von mit Werkzeugen bestückten Werkzeughaltern an einer Werkzeugmaschine |
| BG18460A1 (de) * | 1973-02-24 | 1975-02-25 | ||
| FR2288611A1 (fr) * | 1974-10-22 | 1976-05-21 | Secim | Dispositif de changement de porte-filiere |
| FR2462100A1 (fr) * | 1979-07-31 | 1981-02-13 | Renault | Machine-outil a changement d'outil automatique |
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1967
- 1967-09-05 CH CH1240467A patent/CH482496A/de not_active IP Right Cessation
-
1968
- 1968-08-22 SE SE11313/68A patent/SE361617B/xx unknown
- 1968-08-26 DE DE19681777034 patent/DE1777034A1/de active Pending
- 1968-08-26 FR FR1585655D patent/FR1585655A/fr not_active Expired
- 1968-09-05 US US757641A patent/US3584374A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-09-05 GB GB42379/68A patent/GB1216566A/en not_active Expired
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| Publication number | Publication date |
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| CH482496A (de) | 1969-12-15 |
| US3584374A (en) | 1971-06-15 |
| SE361617B (de) | 1973-11-12 |
| FR1585655A (de) | 1970-01-30 |
| GB1216566A (en) | 1970-12-23 |
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