DE1813989A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

PATENTINGENIEURE F.W. HEMMERICH . GERDMDUER-D. GROSSE 21

DÜSSELDORF 10 -HOMBERGER STRASSE 5 26,11.1968

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CINCINNATI MILLING MACHINE COMPANY I O I 3 9 8 9

Werkzeugmaschine

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Werkzeugmaschine, Sie befaßt sich insbesondere aber mit einer Vorrichtung, welche in Fertigungssystemen oder Transferstraßen eingesetzt werden kann und in einem Magazin eine Reihe von Spindelaufsätzen besitzt, welche als Werkzeuge auf die Spindel aufgesetzt und von dieser Spindel angetrieben werden können, Das einzelnen und bestimmte Werkzeug wird dabei in Übereinstimmung mit den Eigenschaften oder Merkmalen des jeweiligen der Vorrichtung zugeführten Werkstückes ausgewählt.

In einem Fertigungssystem oder in einer Transferstraße, in dem/der eine große Zahl von verschiedenartigen Werkstücken bearbeitet werden, werden üblicherweise zwei Hauptgruppen von Werkzeugmaschinen verwendet. Bei der ersten Gruppe handelt es sich um Werkzeugmaschinen, welche einen sehr speziellen Arbeitsvorgang, diesen aber sehr gut, durchführen. Die zur ersten Gruppe gehörenden Werkzeugmaschinen können sehr robust, billig und sehr oft auch für hohe PS-Leistungen ausgelegt sein. Zu dieser Gruppe von Werkzeugmaschinen ist die Planfräsmaschine zu rechnen. Wenn es der Planfräsmaschine auch an Vielseitigkeit mangelt, so werden die Werkstücke doch gewöhnlicherweise derart "gemischt" sein, daß es für die Planfräsmaschine genügend zu tun gibt, sie also am Arbeiten gehalten werden kann. Zu der zweiten Gruppe gehören solche Werkzeug- " maschinen, welche fast alle Bearbeitungsvorgänge durchführen können. Diese Maschinen sind jedoch sehr teuer und in allen ihren Bearbeitungsvorgängen unwirtschaftlich. Zu dieser Gruppe von Werkzeugmaschinen gehören Einspindel-Werkzeugmaschinen, welche eine Werkzeugspeicherungsvorrichtung und eine Werkzeugwechselvorrichtung besitzen,

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In Fertigungssystemen oder in Transferstraßen kommt es sehr oft vor ι daß ein Werkstück vorhanden ist, bei dem eine Reihe von relativ leichten maschinellen Bearbeitungsvorgängen durchzuführen sind. Wird ein derartiges Werkstück der ersten Gruppe von Werkzeugmaschinen zugeführt (Spezialmaschine), dann ist es sehr wahrscheinlich, daß diese Werkzeugmaschine nicht alle der gewünschten Arbeitsvorgänge durchführen kann. Wird dieses Werkstück aber einer Werkzeugmaschine der zweiten Gruppe zugeführt (Mehrzweck-Werkzeugmaschine), dann wird diese Maschine zwar alle Bearbeitungsvorgänge durchführen. Diese Arbeitsvorgänge werden jedoch einer nach dem anderen vollzogen, so daß die Maschine für eine beträchtliche Zeit besetzt ist. Weil nun eine derartige Maschine sehr teuer ist, wird das in sie investierte Kapital damit aber in unwirtschaftlicher Weise ausgenutzt. Versuche, aus diesem Dilemma dadurch herauszubekommen, daß Werkstücke verwendet wurden, welche eine Reihe von parallel liegenden Löchern hatten, die unter Verwendung von Mehrspindel-Werkzeugmaschinen hergestellt wurden, haben sich wegen der Schwankungen im Abstand der Lochmittelpunkte zueinander bei verschiedenen Werkstücken als nicht ganz erfolgreich erwiesen. Diese und andere Schwierigkeiten und Nachteile, welche bei den früheren und herkömmlichen Ausführungen aufgekommen waren, werden im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung in vollkommen neuartiger Weise vermieden.

Die hier vorliegende Erfindung zielt deshalb in der Hauptsache darauf ab, eine· Werkzeugmaschine zu schaffen, bei welcher Vielseitigkeit und Wirkungsgrad gut miteinander kombiniert sind.

Die hier vorliegende Erfindung zielt zum andern darauf ab, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, welche in der Lage ist,

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bei irgendeinem Werkstück aus vielen verschiedenartigen Werkstücken eine Vielzahl von leichten maschinellen Bearbeitungsvorg&ngen durchzuführen.

Die hier vorliegende Erfindung zielt weiterhin darauf ab, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, mittels der an einem Werkstück zur gleichen Zeit Mehrspindel-Arbeitsvorgänge durchgeführt werden können und bei der nach Beendigung dieser Arbeitsgänge.die Maschine durch einen neuen Werkzeugsatz für die Durchführung einer neuen Reihe von Bearbeitungsvorgängen an einem anderen Werkstück schnell umgerüstet werden i kann.

Ein anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine, deren Werkzeugwechselvorrichtung die Vorteile einer zufälligen Werkzeugspeicherung mit denen einer festgelegten Werkzeugspeicherung kombiniert.

Ein wiederum anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine, deren Werkzeugwechselvorrichtung in der Lage ist, auch extrem schwere Werkzeuge zu wechseln und zu handhaben.

Ein weiteres Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugmagazin zum zufälligen Speichern von Werkzeugen, bei dem ein Werkzeug entnommen werden kann, wenn gleichzeitig ein neues Werkzeug in den Speicher oder das Magazin gegeben wird.

Ein wiederum anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine, deren Werkzeugspeicherungsfähigkeit groß und mit einer schnellen Werkzeugwechselfähigkeit kombiniert ist.

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Ein anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine mit einer dicht bei der Spindel befindlichen kleinen Werkzeugspeicherungsmöglichkeit zum schnellen Werkzeugwechsel sowie mit einer von der Spindel entfernt angeordneten größeren Werkzeugspeicherungsmöglichkeiit, welche ein langsames Obergeben der Werkzeuge für deren späteren Weitertransport zur Spindel erlaubt.

Ein weiteres Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechselvorrichtung und einem großen Magazin für die Werkzeugspeicherung, zufällige Werkzeugspeicherung, welche mit einem kleineren Magazin für die festgelegte Werkzeugspeicherung kombiniert ist.

Die hier vorliegende Erfindung zielt weiterhin auf die Schaffung einer Werkzeugmaschine ab, welche mit einer Werkzeugwechselvorrichtung versehen ist und bei der die Dauer der unproduktiven Zeit auf ein Minimum gehalten wird.

Die hier vorliegende Erfindung zielt wiederum auf die Schaffung einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugwechselmöglichkeit, welche mit einer Vorrichtung versehen ist, die aufeinanderfolgende Werkzeuge nacheinander sehr genau im Hin- blick auf die Spindelachse in Position bringt^ eine Werkzeugmaschine, bei der die Wiederholbarkeit und die Steuerung und Regelung der Bearbeitungsablaufe gut sind.

Werden diese und andere Ziele der hier vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, dann dürfte es Fachleuten klar sein, daß sich die hier vorliegende Erfindung aus einer Kombination der in der nachstehend gegebenen Spezifikation beschriebenen Teile zusammensetzt, für welche mittels der dieser Patentanmeldung beiliegenden Patentansprüchen um

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Patentschutz nachgesucht wird.

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich in der Hauptsache mit einer Werkzeugmaschine, welche sich zusammensetzt: aus einem Gehäuse oder Ständer} in welches/welchem eine Spindel drehbar gelagert ist; aus einem mit mehreren Fächern versehenen Werkzeugmagazin} aus einer Reihe von Werkzeugaufsätzen, welche in den Fächern des Magazins gespeichert werden, wobei ein jeder dieser Werkzeugaufsätze mit Werkzeugspindeln versehen ist, welche sich in der einen Richtung erstrecken, desgleichen aber auch mit einer hereinkommenden Antriebswelle, welche sich in der anderen Richtung erstreckt! aus einer Vorrichtung, mittels der ein Werkzeugaufsatz aus einem Fach des Werkzeugmagazins herausgeholt und zur Spindel und dann aber auch wieder in das Werkzeugmagazin zurücktransportiert wird. Diese Werkzeugmaschine ist besonders für den Einsatz in einem Fertigungssystem oder einer Transferstraße gedacht, welche beispielsweise von Carl Perry in der Patentanmeldung Nr. vom 1967 (CD-5468) beschrieben und erläutert worden ist. An der Spindel ist zudem auch noch eine Vorrichtung vorgesehen, welche den Werkzeugaufsatz dann verdrehungsfrei hält, wenn dieser auf die Drehrichtung der Eingangswelle für die Drehung der Werkzeugspindeln hin bewegt wird.

Die Werkzeugmaschine ist für eine große Kapazität in der Zufallsspeicherung von Werkzeugen im Magazin, (welches von der Spindel entfernt montiert ist) eingerichtet und ist weiterhin dicht vor der Spindel mit einer Warteetation kleiner Kapazität für die abgerufenen Werkzeuge versehen. Eine davon unabhängige und eigene Vorrichtung nimmt das Werkzeug aus dem jeweiligen Fach des Werkzeugmagazins heraus und transportiert dieses einmal zur Wartestation und dann ■■* wiederum von der Wartestation aus zur Spindel der Werkzeugmaschine .

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Ein wichtiger Teil der hier vorliegenden Erfindung befaßt sich mit der Schaffung einer Vorrichtung, welche die Weiterleitung neuer Werkzeuge zur Wartestation zu unterbinden und ein altes, gerade benutztes Werkzeug wieder zum Ende der Wartestation zu befördern hat. In Obereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der hier vorliegenden Erfindung wird das gebrauchte Werkzeug von der Spindel in das Werkzeugmagazin zurückbefördert und dann von dort aus durch eine geeignete Vorrichtung wieder zur Wartestation.

Das Werkzeugmagazin besteht aus einem vertikal angeordneten Drehpunkt mit einer Reihe von aufgesetzten Scheiben, welche sich unabhängig voneinander um diesen Drehpunkt drehen können. Eine jede dieser Scheiben ist an ihrer Peripherie mit einer Reihe von Fächern versehen, welche die Werkzeuge aufzunehmen haben. Dann besitzt die Maschine eine erste Transportvorrichtung oder Übergabevorrichtung, welche an einer ersten Stelle nahe dem Werkzeugmagazin montiert ist und ein für die Verwendung auf der Spindel bestimmtes Werkzeug aus dem Fach des Werkzeugmagazins herauszunehmen und weiterzuleiten hat. In der Nähe des Werkzeugmagazins ist auch eine zweite Transportvorrichtung oder Obergabevorrichtung, und zwar an einer zweiten Stelle, montiert. Dann ist eine Vorrichtung vorgesehen, mittels der eine Scheibe gedreht und ein Fach des Werkzeugmagazins, welches ein Werkzeug enthält, das zur Spindel transportiert werden soll, in eine erste Position gefahren werden kann und mittels der eine Leerkammer einer anderen Scheibe zur Aufnahme eines von der Spindel zurückkommenden Werkzeuges durch die zweite Obergabevorrichtung in eine zweite Position gefahren werden kann.

Ein elektronisches Datenverarbeitungssystem speichert die auf eine leere Kammer oder ein leeres Fach bezogenen Daten, in welche oder welches ein bestimmtes Werkzeug zurückbe™

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fördert worden ist. Von der elektronischen Datenverarbeitung wird dann später diese Information oder werden diese Daten dann wieder verwendet, wenn das betreffende Werkzeug wieder zur Spindel zu transportieren ist. Es ist Tatsache, daß die elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung zu jeder Zeit exakte Informationen und Daten zur Verfügung hat, darüber, wo ein jedes zur Werkzeugmaschine gehörendes Werkzeug einzuordnen ist.

Die Werkzeugmaschine besitzt einen Mechanismus, welcher das Werkzeug zum Werkstück hinbewegt und welcher während | des Vorrückens das Werkzeug mit der Spindel verbindet. Zu diesem Mechanismus gehört eine robuste aber ungenaue Drehmomentkupplung, desgleichen aber auch eine genaue Kupplung, mittels der das Werkzeug im Hinblick auf die Achse der Spindel genau ausgerichtet wird. Diese Kupplung besteht jeweils aus einer Verzahnungsreihe, welche kreisförmig sowohl auf dem Spindelgehäuse, als auch auf dem Werkzeugaufsatz angeordnet .sind.

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Die Eigenschaften und Ziele der hier vorliegenden Erfindung sind am besten zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene Beschreibung und die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genommen werden. Im einzelnen ist:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer in den Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Werkzeugmaschine,

Fig. 2 eine andere perspektivische Darstellung der Werkzeug- Jk maschine ·

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Werkzeugmaschine,

Fig. U eine rückwärtige Seitenansicht der Werkzeugmaschine, und zwar längs der Linie IV-IV von Fig. 3.

Fig. 5 ein Vertikalschnitt längs der Linie V-V bei Fig. 3,

mittels dem ein Werkzeugmagazin gezeigt wird, welches als ein Bestandteil zur Werkzeugmaschine gehört.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Werkzeugmagazins.

™ Fig. 7 eine Vertikalschnitt durch die Werkzeugmaschine längs

der Linie VII-VII von Fig. H..

Fig. 8 ein längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7 gelegter Vertikalschnitt durch die Werkzeugmaschine«

Fig. 9 ein längs der Linie IX-IX von Fig. 7 gelegter Vertikalschnitt der Werkzeugmaschine.

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Fig» 10 ein Horizontalschnitt längs der Linie X-X von Fig. Fig« 11 ein Vertikalschnitt längs der Linie XI-XI von Fig. 8,

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Fig 13 ^s*^{nd Hor}i^zontalsclini'^t'^te durch einen Teil der Erfindung, und zwar längs den Linien XII-XII von Fig. 11, welche die Teile während zweiter Betriebszustände zeigen·

Fig. 14 ein Vertikalschnitt längs der Linie XIV-XIV von λ

Fig. 13.

Fig. 15 ein Fig. 8 ähnlicher Vertikalschnitt durch die Erfindung, mittels der jedoch die Teile in einem anderen Betriebszustand wiedergegeben werden.

bis 18 ^s^^nd Wiedergaben, mittels denen die Verbindung zwischen einem Werkzeugaufsatz und einer Transportvorrichtung oder Übergabevorrichtung gezeigt werden,

Fig. 19 ein Vertikalschnitt durch den Transportmechanismus oder durch den Obergabemechanismus, und zwar längs i der Linie XIX-XIX von Fig. 3. Mit diesem Vertikalschnitt wird die Rückführung eines Werkzeugaufsatzes in das Werkzeugmagazin gezeigt,

Fig. 20 ein Vertikalschnitt durch den Transportmechanismue oder durch den Obergabemechanismus, welcher längs der Linie XX-XX von Fig. 21 gelegt ist.

Fig» 21 eine Draufsicht auf den Transportmechanismus oder den Obergabemechanismue·

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Fig. 22. ein Vertikalschnitt durch den Mechanismus! und zwar längs der Linie XXII-XXII von Fig. 21.

Fig. 23 eine Draufsicht auf den Transportmechanismus oder Obergabemechanismus, welche diesen in einem anderen Betriebszustand wiedergibt.

Fig. 24 eine Draufsicht, welche den Transportmechanismus oder Obergabemechanismus in einem wiederum anderen Betriebszustand zeigt.

Fig. 25 ein Vertikalschnitt längs der Linie XXV-XXV von Fig. 24.

Fig. 26 ein Vertikalschnitt durch die Spindel als Teil der Werkzeugmaschine»

Fig. 27 ein Querschnitt durch die Spindel, und zwar längs der Linie XXVII-XXVII von Fig. 26.

Fig. 28 ein Querschnitt durch die Spindel, und zwar längs der Linie XXVIII-XXVIII von Fig. 26.

Fig. 29 ein Querschnitt durch die Spindel, und zwar längs der Linie XXIX-XXIX von Fig. 26.

Fig. 30 ein Querschnitt durch die Spindel, und zwar längs der Linie XXX-XXX von Fig. 26.

Fig. 31 ein Vertikalschnitt längs der Linie XXXI-XXXI von Fig. 30. . ·

Fig. 32 ein Vertikalschnitt längs der Linie XXXII-XXXII von Fig· 30.

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Fig. 33 ein Vertikalschnitt längs der Linie XXXIII-XXXIII von Fig. 30.

Fig. 34 ein Horizontalschnitt längs der Linie XXXIV-XXXIV von Fig. 33.

Fig. 35 eine Darstellung ähnlich Fig. 33, jedoch mit den Teilen in einem anderen Betriebszustand.

Fig. 36

bis 38 der Fig. 26 ähnliche Vertikalschnitte durch die Spindel, jedoch mit den Teilen in verschiedenen anderen Betriebszuständen.

Fig. 39 eine schematische Wiedergabe des elektronischen Datenverarbeitungssystemes, welches ein Teil der hier vorliegenden Erfindung ist.

Nachstehend soll nun eine bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschrieben werden. Die von der hier vorliegenden Erfindung erfaßten allgemeinen Eigenschaften und Merkmale sind am besten aus Fig. 1 bis Fig. M- zu erkennen« Die mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichnete Werkzeugmaschine besteht aus einem Gehäuse oder Ständer 11, einem Wartestationsmechanismus 12, einem Zuführungs-Öbergabemechanismus 13, einem Abtransport-Übergabemechanismus IH, einem Werkzeugmagazin 15 und aus einer Steuerung oder Regelung 20, zu welcher auch die Datenverarbeitung gehört. Das Werkzeugmagazin besitzt eine Reihe von Fächern oder Kammern 16, welche für die Aufnahme eines Werkzeugaufsatzes 17 ausgelegt sind. In dem Gehäuse oder Ständer 11 ist eine horizontal gerichtete Maschinen-Hauptspindel 18 drehbar gelagert, Ein jeder Werkzeugaufsatz kann eine Reihe von Werkzeugspindeln 19 besitzen, welche sich von einer Seite aus erstrecken,

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er kann aber auch eine eingehende Antriebswelle 21 besitzen. Vor der Spindel 18 ist eine Halterung 30 angeordnet, welche das Werkstück 40 in genauer Ausrichtung zur Spindel festhält.

Zum Mechanismus der Wartestation 12 gehören ein oberes, horizontal gerichtetes Transportband 22, welches die Werkzeugaufsätze 17, eines nach dem anderen, zur Spindel 18 zu transportieren hat, und ein unteres Transportband oder Förderer 23, auch dieser horizontal gerichtet, welches/welcher die Werkzeugaufsätze von der Spindel zu entfernen und abzufc transportieren hat.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen, daß das Werkzeugmagazin mit einer Grundplatte 24 versehen ist, die ein Stützrohr 25 besitzt, welches einen vertikalen Drehpunkt hat. Auf das Stützrohr sind eine Reihe von Scheiben 26, 27, 28, 29 und 31 aufgesetzt, welche zueinander in einem bestimmten Abstand parallel angeordnet sind und unabhängig voneinander um die Drehachse gedreht werden können. So wird beispielsweise die Scheibe vom Motor 32 in Umdrehung versetzt, während die Scheibe 2 7 von dem Motor 3 3 in Umdrehung versetzt wird. Das der Scheibe 26 zugeordnete Fach oder die dieser Scheibe zugeordnete Kammer 16 (Fig. S) ist mit einer Buchse 34 versehen, in der P der Werkzeugaufsatz 17 ruht. Sie ist darüber hinaus auch mit einer Anschlagsvorrichtung 35 versehen. Zur Unterstützung des Transportes oder der Weiterleitung ist der Werkzeugaufsatz mit einer Reihe von Kopfbolzen 36 ausgerüstet.

Mit Fig. 7 und Fig. 8 werden Einzelheiten des Wartestationmechanismusses 12 wiedergegeben. Zu ihm gehören der Zu*. führungs-Speichermechanismus 13 und der Wegnahme speicher <mechanismus 14. Das Eingangsmagazin oder Zuftthruiigsmagazin besteht aus einem Kettenförderer |f _$ welcher «eben einer Plattform 38 sein Ende hat, wobei diese Plattform 38 iOirer-

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seits wiederum neben der Maschinen-Hauptspindel angeornet ist. Ein Hängeförderer 39 übernimmt den Werkzeugaufsatz 17 vom Kettenförderer 37 und bringt ihn dann zu einer gleitenden Plattform 38, welche dann durch den Zylinder 42 zur Spindel hin bewegt wird. Längs der vertikalen Spindelebene ist ein Aufzug Ul vorgesehen_t welcher (nach Gebrauch) den Werkzeugaufsatz 17 von der Spindel aus zu dem Ausgangsspeichermechanismus 14 transportiert.

Einzelheiten der Vorrichtung zur Obergabe der Werkzeugaufsätze vom Kettenförderer 3 7 und deren Transport zur Plattform 38 für die nachfolgende Weiterleitung in das Gebiet der Spindel werden mit Fig. 9 und Fig. 10 wiedergegeben. Die Hängebahn 39 besteht aus einem Hängeblock 43, von dem ein Schlitten gehalten wird. Dieser Schlitten kann sich unter Einwirkung des Antriebes 45 in horizontaler Richtung bewegen. An diesem Schlitten hängt eine Aufnahmeplatte 46, welche zur Aufnahme der Kopfbolzen 36 mit den Schlitzen 47 versehen ist. Diese Platte 46 ist durch die quer gerichteten Stangen 48, welche in die Schrägschlitze 50 des unteren Schlittenteiles eingreifen, mit dem Schlitten 44 verbunden. Um während des Weitertransportes eines Werkzeugaufsatzes durch die Plattform 38 und dem Antrieb 42 ein wartendes und nachfolgendes Werkzeug festhalten zu können, ist der Rahmen mit einem drehbar oder schwenkbar gelagerten Sperrhebel 49 versehen. Eine Verlängerung des Sperrhebels ist mit einem Stift 51 ausgerüstet, welcher in einen Bajonettschlitz 52 eingreift, der in die Verlängerung der Plattform 38 eingearbeitet ist. Durch die Hin- und Herbewegung der Plattform wird der Sperrhebel in der Horizontalebene zu einem Hin- und Herschwingen gebracht und kann damit die Werkzeugaufsätze, eines nach dem anderen, freigeben.

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Aus Fig. 11 bis. Fig. 15 gehen die Konstruktion und die Details des Aufhängemechanismusses 53 hervor, welcher den Werkzeugaufsatz dann festhält, wenn die Plattform die auf die Spindel ausgerichtete Austauschposition verläßt. Dieser Mechanismus bleibt wirksam bis zum Einschalten der Spindel und hält auch die Verbindungsvorrichtung samt dem Werkzeugaufsatz fest. Mit Fig. 17 wird der Werkzeugaufsatz 17 noch vor dem Eintreffen in der Austauschposition dargestellt, wobei dessen hereinkommende Antriebswelle 21 auf die Maschinen-Hauptspindel 18 ausgerichtet ist und sich zu dieser hin erstreckt, während

fc die Werkzeugspindeln 19 dieses Werkzeugaufsatzes in die

' entgegengesetzte Richtung auf das (hier nicht wiedergegebene) Werkstück ausgerichtet sind und sich zu diesem hin erstrecken. Zu der Aufhängevorrichtung 53 gehörte eine Platte 54, an dessen untere Fläche jeweils die Blocks 55, 56 und 57 montiert sind. Diese Blöcke sind jeweils mit Schlitzen versehen, um die Kopfbolzen 36 des jeweiligen Werkzeugaufsatzes aufnehmen zu können. Möglicherweise wird ein Hebel 59 von einem verstellbaren Anschlag 58 (Fig. 10) berührt. Wenn der Hebel in einer Horizontalebene um seine Achse kippt, dann wird auch ein Gleitstift oder Gleitbolzen 61 bewegt. Hat sich die Plattform 38 in Querrichtung in ihre äußerste Position bewegt, liegt der Werkzeugaufsatz an einem.Anschlag 62 (Fig. 8),

" dann befinden sich Stift oder Bolzen 61 und der Hebel 5 9 in den mit Fig. 13 wiedergegebenen Positionen. Das andere Ende des Hebels 59 wird über eine vertikal gerichtete Welle 63 (Fig. 11) wirksam und zieht die Hängevorrichtung 53 nach links, so daß die Schlitze der Blöcke 55, 56 und 57 die Kopfbolzen 36 des Werkzeugaufsatzes aufnehmen können. Mit dem derart aufgehängten Werkzeugaufsatz kehrt die Plattform 38 in die Position "Bereit" zurück, die der Auswechselposition sehr nahe liegt· Die Spindel und der Werkzeugaufsatz werden miteinander verbunden. Wie aus Fig. IU zu. erkennen ist,

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fährt der Aufzug 41 zurück, und dessen Plattform 64 nähert sich dem Boden des Werkzeugaufsatzes, dabei stößt ein an der Aufzugsplattform befindlicher Ansatz den Stift 61 in die mit Figü 12 wiedergegeben Position zurück. Dadurch wird die Hängevorrichtung nach rechts bewegt, und mit ihr die mit Schlitzen versehenen Blöcke 55, 56 und 57 von den Bolzen des Werkzeugaufsatzes abgezogen. Der Aufzug setzt seine Aufwärtsbewegung solange fort, bis daß die Aufzugsplattform den Boden des Werkzeugaufsatzes berührt. Das aber ist der Betriebszustand des Werkzeugaufsatzes und des Aufzuges. Wie aus Fig. 15 zu erkennen ist, sind die Plattform 38 und deren | Anschlagsvorrichtung 58 in ihre zwischen dem Kettenförderer 37 und der Austauschposition gelegenen Position zurückgekehrt. Die Spindel wird mit der Antriebswelle 21 des Werkzeugaufsatzes 17 verbunden. Der Werkzeugaufsatz ruht dabei auf dem Tisch 64 des Aufzuges Ul, Die untere Position des Werkzeugaufsatzes, d.h. die Position, wo er nach Durchführung des maschinellen Bearbeitungsvorganges vom Aufzug übernommen wird, ist gestrichelt gezeichnet. An dieser Stelle ist die Werkzeugmaschine mit einer Leiste oder Halterung 65 versehen, auf welcher die Plattform 64 des Aufzuges abgesetzt wird. Ein Antrieb 66 dient dazu, den Werkzeugaufsatz in Horizontalrichtung auf einen Kettenförderer 67 zu schieben, welcher ein Teil des Förderers 14 ist. "

Fig. 16 bis Fig. 18 sind deswegen interessant» weil sie die Einzelheiten wiedergeben über die Art» wie die Kopfbolzen 36 mit den Schlitzen der iio^Jse 66, 66 und 67 zusammenwirken· Um daft Eindringen eines Bolster* zu unterstützen» ist jeder Schlitz nach *jjßen hin bpei1*t?_f Arn inneipen Eb4ä ist jede!? Schiit? wit #£n«r Αμδ«βηϊα«ΐ£ &4&ψ A*jg$p*pung 68

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konisch geformten unteren Seiten der Werkzeugaufsatzbolzen und deren Köpfe paßt, im wesentlichen eine konische Form hat. Durch diese konische Form wird sichergestellt, daß der Werkzeugaufsatz bei Aufkommen von Vibrationen, bei plötzlichem Anhalten oder dergleichen nicht von seiner Halterung herunter- · fällt.

Mit Fig. 19 bis 2 5 wird die Konstruktion des Ausgangsübergabemechanismus ses 14 im Detail wiedergegeben. Dieser Ausgangsübergabemechanismus befindet sich zwischen dem Rückführungsförderer 23 (welcher unter dem Wartestationmechanismus 12 angeordnet ist) und em Werkzeugspeicherungsmagazin 15, Eine auf die Rückseite des Rahmens des Wartestationmechanismusses 12 montierte Haltekonstruktion hält einen Kragträger 71, dessen äußeres Ende mit einer drehbar gelagerten vertikal gerichteten Stummelwelle 72 versehen ist, deren unteres Ende mit der Führungsbahn

73 in Verbindung steht. In der Gleitbahn 73 ist ein Gleitstück

74 gleitend angeordnet, an deren Unterseite mittels einer Schwalbenschwanzverbindung eine Halterung montiert ist. Mit der Unterseite dieser Halterung 75 sind wiederum Blöcke verbunden - diese sind wie die Blöcke, welche im Zusammenhang mit der Hängebahn 39 und dem Hängemechanismus beschrieben worden sind - mit Schlitzen versehen, welche in die Kopfbolzen 3 6 des Werkzeugaufsatzes eingreifen können. Auf die obere Fläche des Gleit Stückes 74 ist eine Zahnstange 76 montiert. In die Zahnstange greift eil Zahnrad .77 ein, welches kraftschlüssig auf einer Vertikalwelle 78 sitzt, die wiederum in der Welle 72 drehbar gelagert ist. Ein auf den Kragträger 71 montierter Motor 79 treibt die Welle 78 ein. Um das untere Ende des Wellenstumpfes 72 ist ein Zahnkranz 81 gelegt, in welchem ein von einem Motor 8 3 angetriebenes Zahnrad eingreift.

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Der mit Fig, 21 wiedergegebene Betriebszustand zeigt den Ausgangsübergabemechanismus 14, wie dieser gerade einen Werkzeugaufsatz vom Ausgangsförderer 23 abnimmt, damit dieser betreffende Werkzeugaufsatz wieder in das Werkzeugmagazin 15 zurücktransportiert wird. Fig. 22 zeigt eine Vorrichtung, mittels die Halterung 75 im Hinblick auf die Gleitbahn oder das Gleitstück 74 verriegelt werden kann. Zu dieser Verriegelung gehört eine Kugel 84, welche in eine Vertiefung, die oben in den Schwalbenschwanz der Halterung eingearbeitet ist, die Vertiefung 85, eingreift. Eine unter Federvorspannung stehende Anschlagsvorrichtung 86 drückt diese Kugel zu allen Zeiten nach unten. Bei dem mit Fig. 23 für den Ausgangsübergabemechanismus 14 wiedergegebenen Betriebzustand ist der Werkzeugaufsatz vom Förderer 23 weggnommen und befindet sich auf dem halben Wege zum Werkzeugmagazin 15, Der bei Obergabe des Werkzeugaufsatzes

17 in das Werkzeugmagazin 15 bestehende Betriebszustand wird mit Fig. 24 wiedergegeben, Fig. 25 zeigt die Konstruktion eines Fingers 87, welcher mit dem äußeren Ende des Kragträgers 71 in Verbindung steht und welcher bei Gelegenheit derart arbeitet, daß er die Bewegung der Halterung 75 mit dem Gleitstück 74 verhindert.

Mit Fig. 2 6 bis Fig. 38 wird die Konstruktion der Spindel

18 und deren Ausrüstung für das Festklemmen des Werkzeugaufsatzes 17 auf das Ende der Spindel, für den Antrieb der hereinkommenden Antriebswelle 21 des Werkzeugaufsatzes und für den Antrieb der Spindeln oder Werkzeugspindeln detailliert wiedergegeben. Das die.Spindel umgebende Gehäuse 88 dient dazu, den Werkzeugaufsatz zur Durchführung eines Bearbeitungsvorganges an das Werkstück heranzufahren. Durch das Gehäuse 88 ist eine Hauptantriebsspindel 89 geführt, welche an ihrem rückwärtigen Ende, (also von der Bearbeitungszone entfernt), mit einem Motor 91 in Verbindung steht. Auf das vordere Ende der

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Hauptspindel 89 ist eine kurze Buchse 92, welche durch eine Spiralfeder 93 in Vorwärtsrichtung unter Federvorspannung gehalten wird ι gleitend aufgesetzt. Die vorerwähnte Feder 93 liegt zusammengedrückt zwischen einer inneren Schulter 94 der Buchse und einem auf diekWelle 89 aufgesetzten Kragen 95 und drückt dabei mit ihrem Ende gegen den inneren Laufring eines Kugellagers 96, welches dazu dient, das vordere Ende der Spindel zu sützen. Der äußere Laufring dieses Kugellagers ist in einem ringförmigen Aufsatzstück 97 angeordnet, welches mittels Bolzenschrauben 98 mit einem nach innen gerichteten Flansch 99 P des Hauptgehäuses 88 \erbunden ist. Die vordere Kante der Buchse 92 ist mit nach vorne gerichteten trapezförmigen Ansätzen 101 bestückt, welche normalerweise in Schlitze entsprechender Form 100 (Fig, 27), welche in das Ende der hereinkommenden Antriebswelle 21 des Werkzeugaufsatzes 17 eingearbeitet sind, eingreifen,

Auf das Gehäuse des Werkzeugaufsatzes 17 ist außerhalb der Antriebswelle 21 ein Ring 102 aufgesetzt, welcher mit Radialflanschen 103 versehen ist, die eine nach vorne gerichtete konische Fläche 104 hat. Diese Fläche steht normalerweise mit ähnlichen konischen Flächen der Flanschen 10 5 in Verbindung, welche in die innere Fläche eines Fingers 106 - dieser Finger * ist ein Teil einer-buchsenförmigen Spannhülse 107 - eingearbeitet sind. Diese Spannhülse ist durch Verschraubung mit einer Buchse 108 verbunden, welche in gleitender Weise auf die Spindel 89 aufgesetzt ist. Die Gleitbewegung dieser Buchse wird durch einen Antrieb 109 verbunden. Durch diese Gleitbewegung wird dann auch die Spannhülse 107 während dieser Bewegung mitgenommen. Das rückwärtige Ende der Buchse 108 steht unter Federspannung einer Spiralfeder 111, die mit einem Ende gegen einen nach innen gerichteten Flansch 112 der Buchse 108 drückt, mit ihrem anderen Ende aber gegen einen auf die Spindel 8 9 aufgesetzten Ring 113. Die Außenfläche dieses Ringes ist der

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Innenfläche der Buchse 108 gleitend zugeordnet und wird durch die Stifte 114, welche sich in axialer Richtung vom Flansch 99, der ein Teil des Gehäuses 88 ist, aus erstrecken ι an Ort und Stelle festgehalten.

Auf das Gehäuse des Werkzeugaufsatzes 17 ist axial zur Antriebswelle 21 ein Ring 115 montiert, welcher mit axial ausgerichteten Zahnradzähnen 116 versehen ist. Ein ähnlicher Ring_t welcher mit den Zahnradzähnen 118 - diese Zähne in komplementärer Form zu den Zähnen 116 - versehen ist, ist auf die Spindelgehäuse 89 aufgesetzt. Diese Ringe und diese Verzah- " nungen bilden eine sehr genaue Verbindung zwischen dem Werkzeugaufsatz 17 und dem Spindelgehäuse 88 und gewährleisten damit auch, daß die Achsen der Werksreugspindeln 19 sehr genau auf die Achse der Hauptspindel 89 ausgerichtet ist, so daß der maschinelle Bearbeitungsvorgang numerisch gesteuert und geregelt werden kann. Dieser Zustand gleicht jenem, welcher in der zugehörigen Patentanmeldung Nr.

1967 (CD-5508) von Perry und anderen beschrieben und erläutert worden ist. Außerhalb des Ringes 115 ist ein Ring 119 mit einer flexiblen Abdeckung 121, welche die Verzahnung oder die Zähne 116 dann abzudecken hat, wenn der Werkzeugaufsatz von der Spindel oder vom Gehäuse weggnommen wird. Diese Ab- j

deckung arbeitet mit einem geflanschten Ring 120, welcher auf das Spindelgehäuse oder auf den Spindelkasten aufgesetzt ist, derart zusammen» wie dies in der Patentanmeldung Nr, 1967 (CD-5512) von Attermeyer beschrieben und erläutert wird. Auf die Buchse 108 ist ein Hebelelement 12 3 (Fig. 29) montiert, welches mittels einer Mutter 122 gegen die Spannhülse 107 gehalten wird. Dieses Hebelelement ist durch eine im Gehäuse 88 befindliche öffnung 124 radial geführt, Außerhalb des Gehäuses nimmt dieser Hebel zwei sich in axialer Richtung er-

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streckende Stangen 12 5 und 126 auf, welche sich von dem vorerwähnten Hebel aus bis in die Axialbohrungen 127 und 128 des Gehäuses 8 8 erstrecken, welche innerhalb einer vertikalen Ebene durch die Spindelachse seitlich angeordnet sind.

In einer mit einer geeigneten Buchse versehenen Bohrung 12 9 des Gehäuses befindet sich ein zylindrischer Sperr-Riegel 131,. welcher in radialer Richtung geführt oder angeordnet ist. Das innere Ende dieses Sperr-Riegels ist mit einem Finger 132 versehen, welcher bei Gelegenheit in eine äußere Schulter 133 einer Segmentbuchse 134 (Fig. 30) eingreift. Diese Hülse oder Buchse ist in einer Buchse 13 5 gleitend gelagert und besitzt auf ihrer nach vorne gerichteten inneren Kante eine konische Abschrägung 136 für das Zusammenwirken mit einer ähnlich abgeschrägten Fläche 137 bei jedem der Finger 106 der Spannhülse 107.

Mit Fig. 30 bis Fig. 35 sind die Teile wiedergegeben, welche die Stangen 12 5 und 126 und den Sperriegel 131 miteinander verbinden. Innerhalb des Gehäuses 88 ist an geeigneter Stelle in den zueinander axial versetzten Buchsen 138 und 139 eine horizontal gerichtete Querwelle 141 montiert. Mit der Welle integral geformt ist ein Rad 142, welches acht in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnete Aussparungen 143 besitzt, In diese Aussparungen kann ein unter Federvorspannung stehender Sperr-Riegel 144 (Fig. 32) eingreifen. Mit der Welle 141 integral geformt ist auch ein viereckiger Nooke 145, dessen Ecken abgerundet sind und der mit den Stangen in einer Linie liegt, und zwar derart, daß diese Stangen 125 und 126 diesen Nocken 145 greifen können. Wie aus Fig. 30 und Fig. 33 zu erkennen ist, ist beim Zwischenteil der Stange 126 weggenommen worden, so daß sich eine Halbkreisform ergibt und eine ebene Fläche 146 im Durchmesser geschaffen wird, welche bei Gelegen-

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heit gegen das breite, flache Ende oder die breite und flache Fläche der Nooke 145 anliegt. Beim äußeren Ende der Stange 12 6 ist kein Material weggenommen worden, so daß ein Ansatz 147 vorhanden ist (Fig, 33 und Fig. 34). Die Stange 125 ist derart angeordnet, daß sie gelegentlich, wie dies aus Fig.

33 zu erkennen ist, eine Ecke der Nooke 145 streift oder außerhalb und parallel zu einer ebenen Fläche dieser Nooke

liegt, wie dies aus Fig. 35 zu erkennen ist. J

Das innere Ende der Welle 141 ist mit einem Nocken 148 versehen, welcher im wesentlichen die Form einer Raute hat und in einem Schlitz 149, welcher in die Seite des Sperr-Riegels (Fig. 31) eingearbeitet ist, angeordnet ist.

Der Sperr-Riegel steht zu allen Zeiten in Aufwärtsrichtung unter einer von der Spiralfeder 151 ausgehenden Federvorspannung.

Der jeweilige Betriebszustand während verschiedenen Stadien der Teile im Arbeitsablauf wird mit Fig. 36 bis Fig. 38 wiedergegeben. Diese verschiedenen Betriebszustände werden bei der I Beschreibung der Arbeitsweise näher beschrieben.

Fig. 39 zeigt die zwischen der Steuerung und Regelung 20 und den anderen Teilen der Werkzeugmaschine bestehenden Beziehungen. Die ausgezogenen Linien der Zeichnung kennzeichnen die Kabel, mittels denen die elektrischen Signale für Daten und Steuerung weitergeleitet werden. Die durchbrochen gezeichneten Linien · hingegen kennzeichnen den Gang der Werkzeugaufsätze und die mechanischen Verbindungen. Der Auegang einer Speicherrhythmusregelung 152 wird auf eine Leitung geschaltet, Leitung 153, deren Abzweigung 154 mit einer Speicher- und Vergleicherschaltung 155 in Verbindung steht. Eine andere Abzweigung

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ist auf ein Speicheradressenregister 156 geschaltet. Eine Abzweigung 158 steht mit dem Speicherdatenregister 159 in Verbindung, während eine andere Abzweigung 161 auf die Massenspeichermatrix 162 geschaltet ist. Die Speicher- und Vergleicherschaltung 155 ist über eine Additionsschaltung 163 mit dem Speicherdatenregister 159 verbunden. Das Speicheradressenregister 156 ist auf die Massenspeichermatrix 162 geschaltet, welche ihrerseits wiederum für Signale in beiden Richtungen mit dem Speicherdatenregister 159 in Verbindung steht. Eine Ausgangsleitung 16U verbindet die Matrix 162 mit einer Servosteuerung 165. Die von der Servosteuerung ausgehende: Signale werden über eine Leitung 166 der Spindelabnahmevorrichtung 167 und der Spindelzustellvorrichtung 168 zugeführt, Steuerungssignale werden übe¹^ eine Leitung 169 auch auf den Ausgangsübergabemechanismus IU geschaltet, über eine Leitung 171 auf den Eingangsübergabemechanismus IU, Von der Servosteuerung 165 aus gehen Signale über eine Leitung 172 an einen Servomotor 173, einem Winkelstellungsservomotor, welcher die verschiedenen Scheiben 26 usw. des Werkzeugmagazins 15 antreibt.

Wird das bisher Gesagte berücksichtigt, dann läßt sich die Arbeitsweise der Werkzeugmaschine 10 leicht verstehen. Es muß sichergestellt sein, daß ein Werkstück UO vor die Spindel 18 gebracht und dort mittels einer Befestigungsvorrichtung, Verbindungsvorrichtung oder Halterung 30 in einer Weise befestigt worden ist, wie dies mit der Patentanmeldung Nr.

1967 (CD-5U68) von Perry beschrieben und erläutert, worden ist. Bei Verwendung des in dieser Patentanmeldung beschriebenen Fertigungssystems wird das Werkstück in einer sehr genauen Einstellung oder Ausrichtung vor die Spindel gebracht. Dies geschieht derart, daß die maschinelle Bearbeitung unter . numerischer Steuerung und Regelung und unter Ausschaltung

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des Menschen vorgenommen werden kann. Damit dies auch bei einem Mehrspindelaufsatz der zuvor beschriebenen Ausführung durchgeführt werden kann, ist es notwendig, daß das Werkzeug mit dem gleichen Genauigkeitsgrad auf die Spindel aufgesetzt wird ι mit dem auch das Werkstück auf die Spindel ausgerichtet wird. Wenn ein bestimmtes Werkstück sich der Reihe der vor einer bestimmten Bearbeitungsstation wartenden Werkstücke, welche zu bearbeiten sind, anschließt, dann wird die Werkzeugmaschine dieser Erfindung, die ein Teil der Bearbeitungsstation ist, von dem Steuerungssystem dazu veranlaßt, einen im Magazin gespeicherten Werkzeugaufsatz für die Verwendung heranzubringen. Die Speicher der Steuerung 20 wissen, welches Fach oder welche Kammer 16 des Werkzeugmagazins den benötigten Werkzeugaufsatz enthält. Die bestimmte Scheibe 26 usw., welche mit dem entsprechenden Fach oder mit der entsprechenden Kammer versehen ist, wird solange gedreht, bis daß diese gegenüber und in der Nähe des Eingangsübergabemechanismusses 13 liegt. Zu diesem Mechanismus gehört ein Aufzug, welcher sich solange in Aufwärtsrichtung bewegt, bis daß er mit der bereits erwähnten Scheibe in gleicher Höhe ist und transportiert dann das bestimmte Werkzeug oder den bestimmten Werkzeugaufsatz zu dem äußeren Ende des Wartestationsmechanismusses 12, insbesondere aber zu dem Förderer 22. Die Werkzeugaufsätze werden deshalb in der Reihenfolge hintereinander in eine Reihe gebracht, wie dies in der gleichen Reihenfolge mit den Werkstücken geschieht, welche auf dem Förderer zur Bearbeitungsstation antransportiert werden, und zwar derart, daß der bestimmte Werkzeugaufsatz gleichzeitig mit dem ihm zugeordneten Werkstück die Spindel erreicht· Zu diesem Zeitpunkt wird der Werkzeugaufsatz 17 mit der Spindel 18 verbunden, während gleichzeitig das Werkstück mittels seiner Aufspannplatte mit einer festen Halterung verbunden wird, und zwar in einer Weise, welche in der Patentanmeldung von Perry und anderen, Nr.

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1967 (CD-5508) beschrieben und erläutert wird. Nach der Durchführung der maschinellen Bearbeitung wird der VJerkzeugaufsatz von der Spindel abgenommen und mittels des Aufzuges 41 in eine tiefer gelegene Position befördert. Dann wird der Werkzeugaufsatz auf den Förderer 2 3 abgesetzt und, wie aus Fig. zu erkennen ist, nach rechts aus der Bearbeitungszone heraustransportiert. Der Ausgangsübergabemechanismus 14 hebt dann den Werkzeugaufsatz vom Förderer 2 3 ab und legt ihn in das Werkzeugmagazin 15. Zu diesem Zweck wissen die Speichereinheiten der Steuerung oder Regelung 20, wo ein leeres Fach 16 ist. Es werden Steuersignale ausgesendet, und zwar auf die entsprechende Scheibe, welche diese Scheibe dazu veranlassen, das entsprechende Fach durch Drehen dieser Scheibe in die Nähe des Obergabemechanismusses zu bringen. Ein Steuersignal meldet der Übergabevorrichtung die betreffende Scheibe und betätigt ein Aufzugssystem, mittels dem der Mechanismus in die Höhe der entsprechenden Scheibe gefahren wird. Dann wird der Werkzeugaufsatz in der entsprechenden Kammer oder in dem entsprechenden Fach abgesetzt, woraufhin dann die Speicherbänke wiederum dazu gebracht werden, daß von ihnen dieser bestimmte Werkzeugaufsatz für zukünftigen Gebrauch mit diesem bestimmten Fach oder dieser bestimmten Kammer in Zusammenhang gebracht werden wird.

Fig. 5 und Fig. 6 geben zu erkennen, daß die genaue Unterbringung des Werkzeugaufsatzes 17 in dem Fach oder in der Kammer dadurch bewerkstelligt wird, daß der Werkzeugaufsatz mit einem verstellbaren Anschlag 35 in Berührung kommt und mit seinem unterem Teil sicher in der Buchse 34 ruht. Die Scheibe 26 wird durch einen Motor 32 über ein Ritzel 174, welches in einem einen Teil der Scheibe bildenden Zahnkranz 175 eingreift, in Umdrehung versetzt,

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Die Scheibe 27 wird vom Motor 33 in ähnlicher V/eise, jedoch unabhängig von den anderen, in Umdrehung versetzt. Eine jede der Scheiben 26, 27, 2 8 und 29 und 31 kann derart gedreht werden, daß eine der Kammern oder Fächern entweder in eine erste Position, welche sich nahe dem Eingangsübergabemechanismusses 13 befindet, gefahren werden oder in eine zweite Station, welche in der Nähe der Ausgangsübergabevorrichtung 14 gelegen ist. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß | die Stuerung 20 dabei derart ausgelegt ist, daß sie, wenn sich eine bestimmte Scheibe, beispielsweise die Scheibe 26, zur Weiterleitung eines neuen Werkzeugaufsatzes in die Wartestation mit einem ihrer Fächer in der ersten Station befindet, die gleiche Scheibe nicht dazu veranlaßt, eines ihrer Fächer in die zweite Position zu bringen, um ein von der Bearbeitungsstation kommendes ⁿaltes"Werkzeug zu übernehmen. Stattdessen wird eine andere Scheibe, beispielsweise die Scheibe 27, in Umlauf versetzt, um eine leere Kammer oder ein leeres Fach in die zweite Position zu bringen.

Um einer Situation entsprechen zu können, welche dann aufkommt, wenn das gleiche Werkzeug kurz nach einem erstmaligen f Gebrauch wieder verwendet werden muß, wird vom der Steuerung 20 auch ein Sperrsignal aufgeschaltet. Wenn nun zwei Werkstücke im Förderer hintereinander angeordnet sind und einander genau gleich sind, wirkt die Steuerung einfach so ein, daß nach der maschinellen Bearbeitung des ersten Werkstückes der Werkzeugaufsatz auf der Spindel verbleibt. Ein anderes Problem stellt sich jedoch, wenn zwischen zwei gleichartigen in einer Reihe anstehenden Werkstücken ein oder mehrere andersartige Werkstücke anstehen. In diesem Fall geht von der Steuerung ein Steuerungssignal aus, welches zwischenzeitlich verhindert, daß vom Werkzeugmagazin aus die Weiterleitung eines "neuen" Werkzeugaufsatzes in die Wartestation verhindert wird.

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Gleichzeitig wird das infrage stehende Werkzeug von der Spindel abgenommen, dann werden die Werkzeugaufsätze zur Bearbeitung der zwischenliegenden Werkstücke zwischenzeitlich auf die Spindel aufgesetzt. Während von dem zwischenzeitlich zugeführten Werkzeugaufsätzen (oder den Werkzeugaufsätzen die Bearbeitung der vorerwähnten zwischenliegenden Werkstücke vorgenommen wird, wird der Werkzeugaufsatz, der dann sofort wieder verwendet werden soll, schnell zum Ende der Wartestation weiter gel eitert. Das geht derart vor sich, daß dieser V/erkzeugaufsatz in eine leere Kammer oder in ein leeres Fach des Werkzeugmagazin befördert wird, daß dann die Scheibe solange gedreht wird, bis daß sich die Kammer oder das Fach in der Eingangsstellung befindet, und daß der V/erkzeugaufsatz dann von dort in die Warteposition weitergeleitet wird. Dies kann so schnell durchgeführt werden, daß, wenn es sich nur um ein zwischenzeitlich zu verwendendes Werkzeug handelt, das wiederaufzusetzende Werkzeug dann zum Transport vor die Spindel zur Verfügung steht, wenn das Zwischenwerkzeug die maschinelle Bearbeitung am zwischenliegenden Werkstück vollzogen hat.

Die Bewegung des Werkzeugaufsatzes 17 längs einem Wartepositionförderers 37 in die Bearbeitungszone ist zu verstehen, wenn dazu Fig. 7 bis Fig. 10 zu Hilfe genommen werden. Ist ein Werkzeugaüfsatz am Ende des Förderers angekommen, dann greift der Sperrhebel 49 in eine öse 176 ein und hält diese an. Der Werkstückaufsatz bleibt in dieser Position, während die Plattform 38 für die Weiterleitung des vorhergehenden Werkzeugaufsatzes in die Bearbeitungszone in Anspruch genommen wird. Bei Rückkehr der Plattform wirkt der Bajonettschlitz 52 der Plattform derart auf den Stift 51 des Hebels ein und zieht ihn nach außen. Dadurch wird die öse 176 des Werkzeugaufsatzes freigegeben, und der Werkzeugaufsatz kann auf die Plattform 38 befördert werden. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der

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Werkzeugaufsatz an der Spitze der in der Wartestation anstehenden Werkzeugaufsatze, d.h. dieser Werkzeugaufsatz wird als nächster in der Bearbeitungsposition verwendet werden.

Vom Ende des Förderers 37 wird der Werkzeugaufsatz 17 vermittels der Hängebahn 39 zur Plattform 38 transportiert. Dann wird der Antrieb 45 betätigt, welcher den Schlitten 44 nach links bewegt. Durch diese Bewegung kann die Halterung oder die Aufnahireplatte 4 6 nach unten fallen und sich auch nach links (zur Spindel hin) bewegen. Durch diese Bewegung werden dann die Schlitze 47, um das Werkzeug mit der Platte mitzunehmen, über die Kopfbolzen 36 geführt. Der Antrieb kann möglicherweise in seine äußerste Hubposition fahren und sich dann wieder zurückziehen. Die Schlitze 47 werden in seitlicher Richtung von den Kopfbolzen weggnommen, und die geneigten Schlitze 50, in dene.n die Rollen der Platte angeordnet sind, wirken derart auf diese Rollen ein, daß die Platte angehoben wird und nicht mit dem nächsten Werkzeugaufsatz, welcher inzwischen zum Ende des Förderers 37 transportiert worden ist und von dem Sperrhebel 4 9 festgehalten wird, in Berührung kommt.

Nach dem Abnehmen eines Werkzeugaufsatzes von der Spindel und nach dessen Absenken aus der Arbeitsposition, welches von dem Aufzug 41 vollzogen wird, wird der Antrieb 42 betätigt, welcher dann die Plattform 3 8 in die Betriebsposition fährt. Die Seite des Werkzeugaufsatzes kommt möglicherweise mit dem Anschlag 62 (Fig. 8) in Berührung. Die Hängevorrichtung 53 ergreift und stützt den Werkzeugaufsatz, und die Plattform 38 fährt in ihre Ausgangsposition zurück.

Wie aus Fig. 11 bis Fig. 15 zu erkennen ist, schlägt die Anschlagvorrichtung 58 an den Hebel 5 9 an, welcher dann in

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einer horizontalen Ebene um seinen Drehpunkt schwingt und dabei den Stift oder Bolzen 61 nach außen bringt. Von diesem Hebel werden über eine Welle 6 3 die Betätigungsstangen der Hängevorrichtung 53 nach links gezogen (wie dies in Fig. 11 zu erkennen ist). Diese Stangen bewegen dann ihrerseits wiederum die Platte 54 und deren Blöcke 55, 56 und 57 auch nach links (zur Spindel hin). Die in die Blöcke eingearbeiteten Schlitze gleiten über die Kopfbolzen 36 des Werkzeugaufsatzes und ergreifen diese derart, daß die unteren konischen Flächen dieser Köpfe in die am inneren Ende der Schlitze befindlichen konischen Aussparungen hineinfallen. Nun wird der Werkzeugaufsatz nur in Vertikalrichtung festgehalten und gestützt, er kann aber auch jeder Horizontalbewegung wiederstehen, welche durch den Druck der Spindel bei der Verbindung von Spindel und Werkzeugaufsatz hervorgerufen werden können. Nach der Rückkehr der Plattform 38 in ihre Ausgangsposition und nach dem Aufhängen des Werkzeugaufsatzes an der Platte 54, werden Spindel und Werkzeugaufsatz miteinander verbunden. Dann fährt der Aufzug 41 nach oben, so daß sich dessen Plattform 64 unter den Werkzeugaufsatz bewegt und dieses leicht berührt. Wenn die Plattform 64 unter dem Werkzeugaufsatz angekommen ist, dann wird die Hängevorrichtung 5 3 von den Kopfbolzen des Werkzeugaufsatzes gelöst, und zwar deswegen, weil ein Anschlag 177 des Tisches oder der Plattform einen Horizontalstift 61 berührt und diesen nach rechts bewegt (in Fig. 14), so daß dieser den Hebel berührt und zum Zurückziehen der Plattform 54 zurückschwingen läßt.

Aus Fig. 15 geht hervor, daß, nachdem der Bearbeitungsvorgang des Werkzeugaufsatzes 17 beendet und dieser Werkzeugaufsatz von der Spindel abgenommen ist, das Gewicht dieses Werkzeugaufsatzes allein von der Aufzugsplattform 64 gehalten wird.

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Dann wird der Aufzug durch einen Antrieb 178 soweit abgesenkt, daß sein Boden die Halterung 6 5 berührt. Daraufhin wird der Antrieb 66 derart betätigt, daß er den Werkzeugaufsatz auf den Kettenförderer 67, welcher ein Teil des Förderers 2 ist, schiebt. Vom Förderer 23 wird dann der Werkzeugaufsatz nach rechts transportiert. Möglicherweise erreicht der Werkzeugaufsatz eine Position, in welcher er von der Ausgangsübergabevorrichtung 14 übernommen wird.

Die Arbeitsweise der Ausgangsübergabevorrichtung wird mit Fig. 19 bis Fig. 25 veranschaulicht. Die Situation ist wie folgt: Der Halter 75 ist in die äußerste Endposition der Bahn 74 gefahren worden (dies geht aus Fig. 19 hervor), dann wird die Gleitvorrichtung in eine auf die Gleitbahn 73 (Fig. 21) bezogene Position zurückgefahren (welche sich in der Mähe des Förderers 23 befindet). Die aus der Gleitbahn 73, dem Gleitkörper 74 und der Halterung 75 bestehende Baugruppe wird von der Seite des Werkzeugaufsatzes weggeSchwüngen, und zwar soweit, daß sich einmal die Kopfbolzen 36 zwischen den Halteblöcken und den Schlitzen befinden und zum anderen zwischen dem Rotationszentrum der Baugruppe. Dann beginnt der Motor 7 9 zu arbeiten und treibt das Zahnrad 77 an, welches seinerseits wiederum die Zahnstange 76 und die Gleitvorrichtung 74 entlang der Gleitbahn 73 bewegt (siehe auch Fig. 23), Auch die Halterung 75 wird in dieser Richtung bewegt, und zwar, weil die Sperrkugel oder Arretierkugel 84 sich in der in die obere Fläche der Halterung eingearbeiteten Vertiefung oder Aussparung 35 befindet. Dies wird solange fortgeführt, bis daß sich der Werkzeugaufsatz 17 in einer unter der Schwingachse, d,h. unter der Welle 72, liegenden Position befindet. Dann wird die Baugruppe durch einen Motor 83, welcher (dies ist aus Fig. 20 zu erkennen), über ein Zahnrad 82 einen Zahnkranz 81 antreibt und die Welle 72 und die Gleit-

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bahn 73 dreht. Diese Baugruppe wird auf diese Weise solange bewegt, bis daß die Gleitvorrichtung 74 in eine leere Kammer oder in ein leeres Fach des Werkzeugmagazins hineinreichen kann. Dann wird die Gleitvorrichtung im Hinblick auf die Gleitbahn 73 (siehe auch Fig. 24) nach rückwärts bewegt. Während dieses Schwingvorganges oder dieser Schwingbewegung sind die Halterung 75 und der Werkzeugaufsatz jedoch durch

fc den Finger 8 7 von hinten gegriffen worden. Versucht nun die Gleitvorrichtung 74 den Träger oder die Halterung 75 mit nach rückwärts zu nehmen, dann widersteht der Finger einer solchen Bewegung, die Kugel 84 löst sich aus der Vertiefung oder der Aussparung 85, so daß die Halterung und der Werkzeugaufsatz unter der Schwingachse (siehe auch Fig. 25) stehen bleiben. Der Gleitkörper 74 kann eventuell seine äußerste rückwärtige Position erreichen, und eine Arretierkugel, welche sich an dessen vorderen Ende befindet, greift in die Vertiefung oder Aussparung 8 5 der Halterung ein. Wird nun die Drehrichtung des Motors 79 geändert, dann wird die Gleitvorrichtung wieder nach vorwärts bewegt, wobei die Halterung und der Werkzeugaufsatz am vorderen Ende verbleiben und eben mit diesem Ende

™ in das Werkzeugmagazin und dessen Kammer oder Fach 16 eingefahren v/erden.

Fig. 2 6 bis Fig. 38 zeigen am besten, wie das Werkzeug 17 oder der Werkzeugaufsatz 17 mit der Spindel 18 verbunden wird. Aus Fig. 37 ist zu erkennen, wie der Werkzeugaufsatz von der Hängevorrichtung 53 gehalten wird, wobei die hereinkommende Antriebswelle 21 von der Spindel 8 9 in einem bestimmten Ab- · stand ferngehalten wird, jedoch auf die Achse der Spindel 8 9 ausgerichtet ist. Die Spannhülse 107 wird bis zu einer im Inneren des Gehäuses 88 befindlichen Position zurückgezogen. Der Antrieb 109 wird betätigt und bewegt die Buchse 108, welche die Spannhülse 107 mitnimmt, nach links. Das ist der

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mit Pig. 37 wiedergegebene Betriebszustand. Es sei darauf hingewiesen! daß die Linksbewegung von Buchse und Spannhülse (und zwar auf den Werkzeugaufsatz zu) auch eine entsprechende Bewegung des Hebels 12 3 hervorruft. Von diesem Hebel werden die Stangen 125 und 126 weiter in ihre Bohrungen 127 und hineingetrieben. Die Stange 125 schlägt an die Ecke der Nocke 145 an und dreht die Welle IUl und die Nocke in die mit Fig. 35 wiedergegebene Position. Der Sperr-Riegel 144 schnappt in der neuen Position in eine Auskerbung 143 des Rades 142 ein und verhindert, daß die Welle durch Vibration oder dergleichen bewegt wird. Nun ruft die Drehung der Welle 141 eine ähnliche Drehung der Nocke 14 8 hervor, welche sich derart auswirkt, daß dieser Nocken den Sperr-Riegel 131 gegen die Federvorspannung der Feder 151 nach unten zieht. Während dieses Vorganges wird der am oberen Ende des Sperr-Riegels befindliche Finger 132 von dem Ansatz 133 der Buchse 134 zurückgezogen. Dadurch kann der Finger 106 der Spannhülse nach außen springen, so daß, wenn sich die Spannhülse nach links bewegt, dieser Finger über den Flansch 103 des Ringes 102 beim Werkzeugaufsatz passieren kann, ohne diesen zu berühren. Wenn sich einmal der Flansch 105 an den Enden der Spannhülsenfinger in axialer Richtung hinter den Flansch 103 bewegt hat, dann wird die Wirkung des Antriebes 109 reversiert, so daß sich die Buchse 108 und die Spannhülse 107 nach rechts zu bewegen beginnen. Der Anschlag 147 an der Stange 126 berührt die Ecke der Nocke 14 5 und dreht diese um weitere 4 5°, so daß die Nocke 143 dadurch in die Flachlage (siehe auch Fig. 38) gedreht wird. Nun kann die Feder 151 die Sperrklinke 131 nach oben drücken, so daß deren Finger 132 in die Schulter oder den Ansatz der Buchse 134 eingreift und dadurch jede weitere Bewegung der Buchse 134 nach links unmöglich macht. Eine weitere Linksbewegung der Spannhülse veranlaßt, daß sich der Finger 106 über die Abschrägung 136 der Buchse bewegt und dann weiter nach innen, so daß die Oberfläche der Flanschen

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105 des Spannhülsenfingers in die Oberfläche 104 des Flansches 103 des Werkzeugaufsatzringes 102 eingreift. Die Vorrichtung kann möglicherweise den mit Fig. 2 6 wiedergegebenen Betriebszustand erreichen.

Dadurch, daß sich nun die Flanschen der Spannhülsenfinger mit dem Flansch des Werkzeugaufsatzes in Eingriff befinden, wird der Werkzeugaufsatz zum Ende der Spindel hin angezogen. Während dieses Vorganges greifen zunächst einmal die Vorspränge 101 der Buchse 92 in die Ouerschlitze 100 der hereinkommenden Antriebswelle 21 des Werkzeugaufsatzes ein. Die Buchse 92 steht unter Federvorspannung und wird, wenn die Vorsprünge nicht sofort in die Schlitze eintreten, gegen die Stirnseite der Welle gedrückt, wobei dann der Federdruck solange größer vrird, bis eine vom Motor 91 hervorgerufene Umdrehung der Welle 8 9 das Einschnappen des Vorsprunges in dem Schlitz herbeiführt. Durch die Federlagerung der Buchse kann der Vorsprung den Boden des Schlitzes berühren, dabei kann der Werkzeugaufsatz jedoch weiterhin auf die Welle 8 9 zu bewegt werden, ohne daß die Buchse zu Schaden kommt. Bei Fortführung dieses Vorganges greifen die Zähne 116 des Werkzeugaufsatzringes 115 möglicherweise in die Zähne 117 des auf dem Spindelgehäuse oder dem Spindelkasten angebrachten Ringes 117 ein. Bevor dies jedoch stattfindet, wird den Zähnen 116 die Abdeckung 121 weggnommen, wodurch die Zähne dann zu-gänglich sind. Diese Bewegung wird durch die Betätigung eines ringförmigen Flansches 179 bewerkstelligt, welcher auf dem Spindelgehäuse oder dem Spindelkasten aufsitzt und die Ausbuchtung der Abdeckvorrichtung 121 in eine Ringnut 181, welche in die Stirnfläche des Werkzeugaufsatzringes 119 hineinzieht.

Es ist klar, daß das Eingreifen der Vorsprünge 101 in einen Schlitz 100 zu einer robusten Antriebsverbindung zwischen

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der Spindel 8 9 und der Antriebswelle 21 des Werkzeugaufsatzes führt. Gleichzeitig kommt es durch das Eingreifen der Zähne 116 in die Zähne 118 zu einer sehr genauen Ausrichtung der Spindelachse zur Achse der Welle, und zwar derart, daß auch die Spindelachsen der Werkzeugspindel mit einer gleichen Genauigkeit auf das Werkstück ausgerichtet und eingestellt sind.

Es sei darauf hingewiesen (und dies unter Verweisung auf Fig. 26), daß die Buchse 97 einen nach außen gerichteten Flansch 182 mit einer nach rückwärts gerichteten konischen Fläche 183 besitzt, welche mit einem Absatz 184 der Spannhülse 184 derart zusammenarbeitet, daß die Spannhülsenfinger während einer Linksbewegung geöffnet werden. Der gleiche Absatz 184 schließt die Spannhülsenfinger dadurch, daß die Buchse 134 nach rechts bewegt wird.

Um die Arbeitsweise der Steuerung 20 verstehen zu können, muß notwendigerweise Fig. 39 zu Hilfe genommenverden. Zum Verständnis der hier vorliegenden Erörterung muß darauf hingewiesen werden, daß unter der "hereinkommenden Wartestation" die auf dem Förderer 12 anstehenden Werkzeugaufsätze zu verstehen sind, während unter der "herausgehenden Wartestation¹¹ die auf dem Förderer 2 3 anstehenden Werkzeugaufsätze zu verstehen sind.

Die Speichermatrix oder die Massenspeichermatrix 126 besteht aus rückstellbaren Vorrichtungen zur Speicherung von leicht zugänglichen numerischen Daten, welche in Datenkokationen oder Datenadressen ausgelegt sind, beispielsweise aus Reihen von Kernmagnet-Datenspeichern. Zur Speichermatrix gehören Sektionen, welche die Nummern der Werkzeuge zu speichern haben, welche sich an der Eingangswartestation befinden, und die sich in der Ausgangswartestation befinden, Desgleichen die Nummern

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der Werkzeuge in dem Magazin, des in der Maschine befindlichen Werkzeuges, weiterhin auch bestimmte festliegende Adressen oder Ansteuerungshinweise für die Bearbeitung, diese analog der Kratzpolsterfunktion (scracht pad). Das Speicheradressenregister 156 (M.A.R.) besteht aus einer Gruppe von Kippschaltungen, in welche in Binärform eine Nummerngröße zur Identifizierung einer einheitlichen Anordnung im Speicher eingegeben werden kann.

Zum Speicherdatenregister 159 (M.D.R.) gehört eine Gruppe von Kippschaltungen, in welche in binärer Form numerische Daten festgehalten werden können, entweder als vom Speicher herkommend oder als zum Speicher abgehend, die Anordnung der Daten in bezug auf den Speicher wird vom Speicheradressenregister bestimmt. Der Speicher- oder Vergleicher 155 (ACC) besteht aus einer Verschieberegisterschaltung zum Festhalten von Daten in Binärkodierung, wobei diese Vorrichtung auch noch Rechenmöglichkeiten besitzt, mittels der die Obereinstimmung der gespeicherten Nummer mit einer in einem anderen Register gespeicherten Nummer, beispielsweise mit einer im Speicherdatenregister gespeicherten Nummer, festgestellt werden kann.

Dies ist der Steuerungs-Grundablauf: die Werkzeugaufsätze 17 werden in die verschiedenen Fächer 16 des Mehrebenen-Werkzeugmagazins gegeben. Dies geschieht durch den Maschinenarbeiter oder einem Maschineneinrichter in OBereinstimmung mit einem Plan oder mit einem komputergedruckten Manuskript« Eine entsprechende Länge eines binärkodierten Lochstreiferns wird zur Einrichtung des Speichers in die Steuerung 20 eingespielt, so daß dieser Speicher die Position zur Identifizierung der Werkzeugaufsätze im Massenspeicher die Werkzeugnummern und die Anfangspositionen, wo diese Werkzeugaufsätze im Massen-

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speicher zu finden sind, enthält. Desgleichen sind hierin enthalten die Winkellage und die Höhe oder Mummer der Scheibe. Bei einer derartigen Anordnung ist die Vorrichtung für die automatische Durchführung der besonderen Arbeitsvorgänge eingerichtet, für die die Werkzeugaufsätze in Massenspeicherung geeignet sind.

Bemerkenswert ist die Tatsache, daß eine zusätzliche Datennummer bequem den zu einer Werkzeugaufsatznummer zugeordneten Daten hinzugefügt, gespeichert und durch das System weiterge- I geben werden kann. Eine Nummer, welche der tatsächlichen Länge eines Werkzeuges entspricht, kann zur Modifizierung oder Veränderung der Einstellkoordinaten in einem numerischen Steuerungssystem herangezogen werden. Dort, wo ein Fräser Verwendung findet, können die Daten auch Werte betreffend den tatsächlicher Fräsendurchmesser in sich einschließen. Dieser kann dann Verwendung finden für die automatische Schaltung eines Fräserdurchmessers-Vergleichskreises. In jedem Falle würden die Schaltungen in die Steuerung 20 eingebracht werden, damit die zusätzliche Information genutzt werden kann, und damit dann die geeigneten Maschinenbewegungen dadurch herbeigeführt werden können.

Für irgendwelche besonderen Bearbeitungsserien, welche durch einen Einzellochstreifen gesteuert und geregelt werden, ist es besser, im ersten Teil des Lochstreifens eine komplette Aufstellung der Werkzeugaufsatznummern zu geben, und zwar der Werkzeugaufsätze, welche jeweils für jeden dieser Bearbeitungsvorgänge benötigt werden. Dies liegt im Anstehen der Werkzeugaufsätze beim Zugang zur Werkzeugspindel und beim Abgang von dieser Spindel.

Die Werkzeugaufsätze werden alle in Reihen unterschiedlicher Länge transportiert, und dies sowohl vor dem Bearbeitungsvor-

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gang als auch nach dem Bearbeitungsvorgang. Der Lochstreifen ist in Datenblöcken aufgeteilt, welche für die Steuerung der Koordinatenbewegungen bei jeder einzelnen Bearbeitung verwendet werden. Es ist deshalb unmöglich, daß die Maschine auf zukünftige Werkzeuge vorgreifen oder deren Verwendung voraussehen kann, wenn ein besonderer Block von Lochstreifeninformationen gerade eingesetzt wird. Zur Ermöglichung solcher Seriennummern und Anfangsinformationen gehört zum'Speicher ein Teil, welcher die VJerkzeugaufsatznummern in der Reihenfc folge enthält, in welcher die Werkzeugaufsätze für die über die Lochstreifenlänge aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgänge Verwendung finden sollen. Dadurch aber ist das System für die notwendige und zusätzliche Vorausschau eingerichtet.

Die nun folgenden Beschreibungen des Steuerungsablaufes, welche die Datenverarbeitung und Datenübermittlung in der Stuerung 20 betreffen, beziehen sich insbesondere auf die Änderung der Daten in den Teilen des Speichers, welcher dazu verwendet wird, die Information betreffend die Verwendung des Werkzeugaufsatzes mit der Spindel, betreffend die Eingangsreihen und die Ausgangsreihen sowie betreffend die ™ Massenspeicherung, aufzunehmen.

Der erste zu beschreibene Steuerungsablauf ist das Abnehmen von der Spindel, d.h. der Vorgang der Datenverarbeitung beim Abnehmen der Werkzeuge von der Spindel und bei deren Abtransport aus dem Bearbeitungsbereich. Dieser Vorgang ist zur Ausgangswartestation hin gerichtet. Er setzt sich aus den folgenden Einzelschritten zusammen:

1. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf eine beliebige Adresse oder Ansteuerung, beispielsweise die

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Adresse oder Ansteuerung 000 eingestellt. Dieses ist eine der "Kratzpolsteradressen", die sich im Speicher befinden und nur zu einer zeitweiligen Datenspeicherung während der zyklischen Steuerungsabläufe verwendet werden. Dies erlaubt dann eine unlöschbare Speicherung der Daten, welche während der zyklischen Zwischenperioden hervorgerufen werden.

2. Die in der Speicher-OOO-Adresse gespeicherte Information wird auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) als Ausgang geschaltet. Die aufgenommenen Daten sind die Adresse oder die Ansteuerung eines Ausgangsreihen-Basisregisters,, wobei diese Speicheradresse oder Speicheransteuerung die Nummer des Werkzeugaufsatzes enthält, falls vorhanden, welcher sich in der ersten (und nahe der Ausgangsübergabevorrichtung) gelegenen Position der Ausgangsreihe oder Ausgangswartestation befindet,

3. Die Adresse oder Ansteuerung des Ausgangsbasisregisters wird vom Speicherdatenregister (M.D.R.) in das Speicheradressenregister (M,A.R.) weitergeleitet,

4. Die Speicherinformation bei der Adresse oder Ansteuerung des Basisregisters ist ein Ausgang und wird im Speicherdatenregister (M,D.R.) gespeichert. Es handelt sich dabei um die Nummer des als erstes Werkzeug in der Ausgangsreihe befindlichen Werkzeugaufsatzes,

5. Mittels einer eingebauten Schaltung wird das Speicherdaten·: register (M.D.R.) auf das Vorhandensein einer "0" oder auf das Nichtvorhandensein einer Werkzeugnummer geprüft. Durch diese wird angezeigt, daß die Basisposition leer ist. Weiterhin wird angezeigt, daß, wenn diese die erste Stelle einnimmt, die Ausgangsreihe oder Ausgangswartestation leer ist. Sofort nach Erfühlen einer "0" kann ein Werkzeug von der Spindel abgenommen werden.

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6. Wird während des Schrittes 5 eine "O" im Speicherdatenregister (M.D,R.) erfühlt, dann wird der Inhalt des Speicheradressenregisters (M,A.R.) auf den Speicher (ACC) geschaltet.

7, In das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird die Adresse oder Ansteuerung der Spindel, dieses ist eine festliegende Adresse oder Ansteuerung, eingegeben.

* Die unter der Spindeladresse oder Spindelansteuerung im Speicher befindliche Werkzeugaufsatznummer wird in das Speicherdatenregister (M,D.R.) übertragen.

9. Der Inhalt des Speichers (ACC), d.h. die erste Positionsadresse der Ausgangsreihe, wird nun in das Speicheradressenregister (M.A.R.) eingegeben, während der Inhalt des Speicherdatenregisters unter dieser Adresse oder Ansteuerung in den Speicher gegeben wird. Damit aber ist die Werkzeugnummer des auf der Spindel befindlichen Werkzeuges am Anfang des Steuerungsablaufes im Speicher gespeichert. Zusammen mit diesem Steuerungsschritt wird der tatsächliche Transport des Werkzeugaufsatzes von der Spindel in die Ausgangswarteposition oder die Ausgangsreihe vorgenommen. Ist dies geschehen, dann wird die Datenübertragung durchgeführt, so daß die Eingabe im Speicher gemacht worden ist.

10. Sollte während des Steuerungsschrittes 5 eine "0" nicht erfühlt worden sein, dann werden die Schritte nicht durchgeführt, statt dessen werden die im Speicheradressenregister· (M.A.R.) befindlichen Daten in den Speicher (ACC) gegeben· Das ist dann die Adresse der ersten Position in der Ausgangswartestation oder in der Ausgangsreihe. Eine einzelne Einheit der Reihenlänge wird der Adresse oder der Ansteuerung.

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zugeschalgen, damit diese in die nächste Position für einen Werkzeugaufsatz in der Ausgangsreihe weitergeschaltet werden kann.

11. Der im Speicher (ACC) summierte Inhalt wird in das Speicheradressenregister (M.A.R.) zurückgegeben. Der Inhalt dieser Adressen oder Ansteuerungen wird in das Speicherdatenregister (M.D.R.) weitergeleitet.

12. Nun wird die "(^-Prüfung von Schritt 5 nochmals vorgenommen. Wird eine "0" erfühlt, dann können die Steuerungsschritte 6 bis 9 ablaufen. Wird eine "0" nicht erfühlt, dann werden die Steuerungsschritte 10 bis 12 solange wiederholt, bis daß eine "O" erfühlt wird.

Die Steuerungsschritte werden durch den gesamten WarteStationszyklus oder Ausgangsreihenzyklus vollständig solange wiederholt werden, bis eine "0" gefunden wird. Dies wird immer dann geschehen, wenn es zu einer offenen Stelle in der Ausgangsreihe dadurch kommt, daß ein Werkzeugaufsatz vor dem Abnehmen eines Werkzeuges von der Spindel dem Speicher übergeben wird. Wird eine ¹¹O" nicht erfühlt, dann kann das auf der Spindel befindliche Werkzeug nicht in die Ausgangsreihe übergeben werden, so daß die Maschine solange warten muß, bis durch Übergabe des in der ersten Position der Ausgangsreihe befindlichen Werkzeugaufsatzes in das Werkzeugmagazin und durch Vorrücken der Ausgangsreihe an der letzten Position der Ausgangsreihe ein Platz frei geworden ist.

Der zweite zu beschreibende Steuerungsablauf besteht darin, daß in den Speicher die Nummer des Werkzeugaufsatzes eingegeben wird, welcher sich an erster Stelle der Ausgangsreihe zum Werkzeugmagazin hin befindet, und zwar in ein leeres Fach oder eine leere Kammer dieses Werkzeugmagazins. Die Speichereingabe vollzieht sich gleichzeitig mit der wirklichen Obergabe des Werkzeug-

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aufsatzes in das Werkzeugmagazin. Das aber ist die Datenverarbeitung, welche dann stattfindet, wenn ein Werkzeugaufsatz von der Ausgangsreihe in das Werkzeugmagazin übergeben wird. Zu diesem Vorgang gehören die nachstehend erwähnten Steuerungsabläufe:

1» Das Speicheradressenregister (M,A.R.) wird auf die Adresse oder die Ansteuerung der untersten oder ersten Folgeposition des Massenspeichers eingestellt.

^ 2. Die Werkzeugaufsatznummer im Speicher ist Ausgang von der Adressenspeicherung zum Speicherdatenregister (M.D.R.).

3. Beim Speicherdatenregister (M.D.R.) wird eine "O"-Prüfung durchgeführt.

4. Wenn die Information für die Werkzeugposition nicht "0" ist, dann ist ein Werkzeugaufsatz in der entsprechenden Position des Werkzeugmagazins vorhanden. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird deshalb eine Einheit weitergeschaltet, um die nächste Information der Speicherposition ansteuern zu können. Die Steuerschritte 2 und 3 werden wiederholt, wobei die Fortschaltung solange fortgesetzt wird, bis daß eine "0"-lnfor-

ψ mation gefunden worden ist.

5. Ist im Speicherdatenregister (M.D.R.) eine "0" erfühlt worden, dann wird die im Speicheradressenregister (M,A.R.) befindliche Adresse oder Ansteuerung als Ausgang auf die Servosteuerung 165 zur Herbeiführung eines SteuerungsVorganges im Ausgangsübergabemechanismus 14 geschaltet» Die Arbeitsablaufsteuerung wartet auf ein Rückkopplungssignal oder Rückführungssignal, welches meldet, daß sich der Mechanismus in Position befindet.

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6, Bei Aufkommen eines "Positions"-Signals wird die Übergabe des Werkzeugaufsatzes von der Ausgangsreihe in das Werkzeugmagazin vorgenommen.

7, Ein Rückkopplungssignal oder Rückführungssignal, welches den Vollzug von Steuerschritt 6 meldet, veranlaßt, daß die im Speicheradressenregister (M.A.R.) befindliche Adresse oder Ansteuerung auf den Speicher (ACC) geschaltet wird.

8. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf die festliegende Adresse oder Kratzpolster-Adresse für die Ausgangsreihen-Basisadresse 000 eingestellt (es wird in diesem Zusammenhang auf die Schaltschritte 1, 2 des Spindelwechselablaufes hingewiesen).

9. Die unter 'der 000-Adresse im Speicher befindliche Information wird als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet. Das aber ist dann die derzeitige Adresse oder Ansteuerung des Ausgangsreihenbasisregisters.

10. Diese im Speicherdatenregister (M.D.R.) befindliche Adresse wird in das Speicheradressenregister (M.A.R.) gegeben.

11. Die unter der Adresse oder Ansteuerung bei den Schritten 9 und 10 gespeicherte Werkzeugaufsatznummer wird als Ausgang auf den Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet, danach wird die Adresse im Speicheradressenregister (M,A.R.) gelöscht.

12. Nun wird die im Speicher (ACC) gespeicherte Adresse oder Ansteuerung gespeichert, während Schritt 7 in das Speicheradressenregister gegeben wird.

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13« Die im Speicherdatenregister (M.D.R.) befindliche Werkzeugnummer wird unter der Anordnung_} welche von dem Speicheradressenregister (M,A.R.) bestimmt wird, und deren Adresse oder Ansteuerung, in den Speicher gegeben. Das aber ist dann die tatsächliche Anordnung oder Position der Werkzeugmagazinkammer 16, in welche der Werkzeugaufsatz während Schritt 6 übergeben worden ist.

14. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf die Kratzpolsteradresse 000 eingestellt.

15» Die zu dieser Information gehörende Adresse, vielmehr die zu dieser Adresse oder Ansteuerung gehörende Information wird als Ausgang vom Speicher aus auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet. Das ist aber dann die derzeitige Adresse oder Ansteuerung des Ausgangsreihenbasisregisters.

16. Die im Speicherdatenregister (M.D.R.) befindliche Adresse oder Ansteuerung wird über eine Additionsschaltung 163 auf den Speicher (ACC) geschaltet, um in diesem Speicher den Inhalt des Speicherdatenregisters (M.D.R.) plus 1 Einheit (von Werkzeugaufsätzen in der Reihe) zu speichern.

17. Dann wird der Inhalt des Speichers (ACC) wieder direkt in das Speicherdatenregister (MDR) zurückübertragen.

18. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf die Adresse 000 eingestellt, und die neue wirksame Ausgangs-· basisadresse wird in dieser Kratzplster-Informationsposition des Speichers gespeichert.

Wenn ein jedes Werkzeug der Ausgangsreihe entnommen wird, dann wird das nächste Werkzeug in die unterste Position ge-

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bracht, die im Speicher befindliche Information wird jedoch in keiner Weise weitergeschaltet, um die Daten der Werkzeugspeicherung zu ändern. Statt dessen findet die Technik der Basisadressen-Aufwertung Verwendung, so daß, wenn die Basisregisteradresse eingestellt ist, auch die entsprechende Speicheranordnung gekennzeichnet ist und die korrekte Information bei Abfrage gegeben werden kann. Das aber ist die Funktion der Schritt 14 bis 18 in diesem Steuerungsablauf.

Als nächster Steuerungsablauf soll die Spindelbeschickung beschrieben werden, d.h. der Ablauf, welcher dann vollzogen wird, wenn ein Werkzeugaufsatz von der Eingangsreihe oder Eingang swarteposi tion aus auf die Spindel der Maschine montiert wird. Die dabei erforderlichen Schritte werden wie folgt beschrieben:

1. Das Speicheradressenregister wird auf eine KratzpolSteradresse 001 eingestellt (dies ist eine zweite und von der in den vorbeschriebenen Abläufen unterschiedliche Adresse).

2. Die Information unter der 001-Speicheradresse wird als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet, welches die Adresse oder die Ansteuerung für die Eingangsreihen-Basisadresse ist.

3. Diese Adresse wird dann vom Speicherdatenregister (M.D.R.) in das Speicheradressenregister (M.A.R.) weitergeleitet,

k. Die tatsächlichen Obergabe des Werkzeugaufsatzes wird nun durchgeführt (dies kann nur dann geschehen, wenn die Spindel der Maschine oder die Bearbeitungsposition frei ist, d.h. nach dem Werkzeugabnahmevorgang). Nachdem der Vollzug vermittels eines Rückkopplungssignales oder eines Rückführungssignales gemeldet worden ist, wird die Werk-

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zeugaufsatznummer unter der Adresse von Schritt 3 vom Speicher als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet.

5. In das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird die Spindeladresse oder die Spindelsteuerung eingegeben.

6. Bei der Spindeladresse wird der Speicher zur Weiterleitung der Nummer in das Speicherdatenregister (M.D.R.) eingerichtet.

7. Das Speicheradressenregister wird wieder auf die 001-Adresse der Kratzpolsterfunktionseinheit eingestellt.

8· Die zu dieser Speicheradresse gehörende Information wird als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D,R.) geschaltet, welches das Eingangsreihenbasisregister ist.

9. Das Eingangsreihenbasisregister, vielmehr die Adresse dieses Basisregisters, wird über die Additionsschaltung 163 in das Speicherdatenregister (M.D.R.) übertragen. Die Adresse und zusätzlich eine Einheit (Werkzeugaufsatz der Eingangsreihe) ist die dann in den Speicher (ACC) weitergeleitete Summe.

10, Das Speicheradressenregister ist noch auf 001 eingestellt, und der Inhalt des Speichers (ACC) wird nun unter dieser Adresse in den Speicher eingespielt.

Das gleiche Prinzip des Basisregisters und der Technik zur Aufwertung von deren Identität wird verwendet für die Eingang sr eihe und auch für die Ausgangsreihe.

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Als letzter Steuerungsablauf wird die Beschickung der Eingangsreihe oder Eingangswartestation beschrieben, Das ist dann der Datenverarbeitungsvorgang in den verschiedensten Speicherteilen des Speichers, wenn die Eingangsreihe oder Eingangswartestation von dem Massenspeicher aus beschickt wird. Zu diesem Steuerungsablauf gehören die nachstehend angeführten Steuerungsschritte:

1. Die Werkzeugnummer des nun folgenden nächsten Werkzeugaufsatzes wird eingelesen, und die nächste Werkzeugaufsatznummer dann in den Speicher (ACC) gegeben. Diese Einlesung erfolgt aus den Serien-Werkzeugaufsatznummern, welche bei Beginn eines jeden bestimmten Steuerungsprogramms in das System eingegeben werden.

2. Das Speicheradressenregister wird auf die niedrigste Position im Massenspeicher eingestellt.

3. Die unter dieser Adresse im Speicher befindliche Werkzeugnummer wird in das Speicherdatenregister (M.D.R.) übertragen und mit der Nummer im Speicher (ACC) verglichen.

U. Sollten die beiden Nummern nicht übereinstimmen, dann wird die Adresse oder die Ansteuerung im Speicherdatenregister (M.A.R.) um eine Einheit weitergeschaltet, woraufhin dann Schritt 3 wiederholt wird«

5. Sollte sich auch dann eine Obereinstimmung nicht herausstellen, dann wird die Weiterschaltung und das Prüfen über den gesamten Massenspeicher fortgesetzt, desgleichen auch über die Reihen und Spindelspeicherpositionen. Sollte in keiner dieser Positionen die Werkzeugnummer gefunden werden, dann wird auf die nächsthöhere Blindadresse als Einschaltstellung fortgeschaltet, und ein Warnsignal ertönt, um die völlige Abwesenheit des Werkzeuges zu melden.

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6a. Die im Speicheradressenregister (M.A.R.) befindliche ^ Adresse wird in den Speicher (ACC) übertragen.

6b. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird mit einem Kratzpolster 001, welches nur in diesem Steuerungsablauf Verwendung findet, angesteuert.

6c. Der Inhalt des Speichers (ACC) wird unter der Speicheradresse 001 gespeichert.

7. Ein dann beginnender Neben-Steuerungsablauf für das Abnehmen setzt sich aus den angegebenen Teilschritten wie folgt zusammen:

8. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf die Adresse oder Ansteuerung 001 eingestellt.(Dies ist eine Kratzpolster-Speicheradresse, eine Reihenbasisregister-Speicher· adresse, wie zuvor beschrieben worden ist).

9. Die unter 001 gespeicherte Information wird als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet.

10. Die Adresse oder die Ansteuerung des Eingangsreihenbasisregisters wird vom Speicherdatenregister (M.D.R.) in das Speicheradressenregister (M.A.R.) übertragen.

11. Die zu dieser Adresse oder Ansteuerung gehörende Werkzeugnummer wird vom Speicher aus als Ausgang auf das Speicherdatenregister (M.D.R.) geschaltet.

12. Das Speicherdatenregister (M.D.R.) wird auf "0" geprüft*

13. Ist dort eine "0" nicht vorhanden, dann wird die im Speicheradressenregister (M.A.R.) befindliche Adresse

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oder Ansteuerungen in das Speicherdatenregister (N.D.R.) übertragen.

14. Die im Speicherdatenregister (M.D.R.) befindliche Adresse oder Ansteuerung wird über die Additionsschaltung auf den Speicher (ACC) geschaltet, wo diese Adresse plus einer Einheit (Werkzeugaufsatz in der Eingangsreihe oder Eingangs-Wartestation) dann gespeichert wird.

15. Dann wird der Inhalt des Speichers (ACC) in das Speicheradressenregister (M.A.R.) übertragen.

16. Die zur Speicheradresse gehörende Nummer wird nun vom Speicheradressenregister (M.A.R.) aus, in der sie sich befindet, in das Speicherdatenregister (M.D.R.) eingegeben.

17. Nun wird die "O"-Prüfung wiederholt. Sollte eine "0" nicht vorgefunden werden, dann werden die Schritte 13 bis 16 wiederholt,

18. Wenn eine "0" aufkommen wird, dann befindet sich in der Eingangsreihe oder der Eingangswartestation eine freie Stelle, und der Eingangsübergabemechanismus 13 wird betätigt, damit ein Werkzeugaufsatz vom Werkzeugmagazin auf die Eingangsreihe oder auf die Eingangswartestation Übertragen wird. Bei Vollzug dieses Übergabevorganges wird die entsprechende Information zur Datenverarbeitung in den Speicher gegeben. Die in dem dafür erforderlichen Neben-Steuerungsablauf nötigen Einzelschritte sind die folgenden:

19. Die im Speicheradressenregister (M.A.R.) befindliche Adresse oder Ansteuerung wird auf den Speicher (ACC) übertragen, welcher jetzt der zeitweilige Speicher dafür ist.

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20. Das Speicheradressenregister (M.A.R.) wird auf die Kratzpolster-Adresse 010 eingestellt.

21. Die zur Speicheradresse 010 gehörende Information; wird in das Speicherdatenregister übertragen. Es handelt sich dabei um eine Adresse für die Position im Massenspeicher, von dem aus das Werkzeug transportiert oder übergeben wird. (Es wird in diesem Zusammenhang auch auf die Weüjeiisteuerungsabläufe 6a bis 6c verwiesen).

fe 22, Der Inhalt des Speicherdatenregisters wird auf das Speicheradressenregister (M,A.R.) übertragen.

23. Die Nummer des jetzt auf die Eingangsreihe übergebenen Werkzeugaufsatzes wird in das Speicherdatenregister⁸ CM«I>.R.) eingelesen und die Speicherposition wird geklärt«

24. Die im Speicher (ACC) (es wird auf Schritt 19 verwiesen) enthaltene Adresse oder Ansteuerung wird in das Speicheradressenregister (M.A.R.übertragen.

25. Die im Speicherdatenregister (MJ).R.) befindliche Werfcseugaufsatznummer wird in den Eingangsreihenteil des Speichers,

w und zwar unter dieser Adresse oder Ansteuerung, übertragen.'

Damit sind die Steuerungsabläufe beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn irgendeiner dieser Abläufe begonnen wird, dieser zu Ende geführt ist, bevor ein neuer beginnt. Die Steuerungsablaufschaltung hat ein eingebautes Lenksystem, welches über die Priorität in den Steuerungsabläufen entscheidet. Die vorrangiste Priorität ist dem Steuerungsablauf für das Abnehmen des Werkzeugaufsatzes von der Spindel zugeteilt, damit nach der Beendigung der Bearbeitungsvorgänge schnellstens ein Werkzeugaustausch vorgenommen werden kann·

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Die dann folgende Priorität gilt dem Aufspannen eines Werkzeugaufsatzes auf die Spindel, welcher unmittelbar, und dies so schnell wie möglich, nach dem Abnehmen des alten Werkzeugaufsatzes von der Spindel durchgeführt werden muß. An dritter Stelle liegt der dem Beschicken der Eingangsreihe oder Eingangswartestation zugeordnete Steuerungsablauf, auf den schließlich dann der der Ausgangsreihe zugeordnete Steuerungsablauf folgt.

Ein Durchlesen der zuvor beschriebenen Werkzeugmaschine und deren Beschreibung zeigt, daß sich das Prinzip anwenden läßt auch bei Einspindel-Werkzeugen, so daß dort, wo der Begriff Werkzeugaufsatz verwendet wird, auch der Begriff Werkzeug verwendet werden kann. Es ist beabsichtigt, bei Arbeitsvorgängen, bei denen eine langsame Steuerungszeit toleriert werden kann, der Eingangsübergabemechanismus 13 und der Ausgangsübergabemechanismus lh durch einen ähnlichen Einzel-Obergabemechanismus, welcher dem Ausgangsübergabemechanismus I¹+ von Fig. 9 bis Fig. 25 Ähnlich ist.

Es ist klar, daß kleinere Änderungen, ohne vom Geist der hier vorliegenden Erfindung abgehen zu müssen, an Form und Konstrtaktion der hier vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können* Die hier vorliegende Erfindung soll deshalb nicht auf die hier genau beschriebene und erläuterte Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschränkt sein, sondern vielmehr alles umfassen, was in den Rahmen der dieser Patentanmeldung beiliegenden Ansprüche fällt.

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Claims (1)

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   CINCINNATI MILLING MACHINE COMPANY

   Patentansprüche

   1. Eine Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Gehäuse oder Maschinenständer mit drehbar gelagerter Spindel sowie aus einem mit mehreren Kammern versehenen Werkzeugmagazin. Die Werkzeugmaschine
   dadurch gekennzeichnet, daß in den Kammern des Werkzeugmagazins eine Reihe von Werkzeugaufsätzen untergebracht sind; jeder Werkzeugaufsatz mehrere Werkzeugspindeln hat, welche sich in der einen Richtung erstrecken} daß jeder Werkzeugaufsatz mit einer Antriebswelle versehen ist, welche sich in die andere Richtung erstreckt; schließlich Vorrichtungen vorgesehen sind, mittels denen ein Werkzeugaufsatz von einer Kammer des Werkzeugmagazins aus bis zur Spindel transportiert und dann auch von der Spindel zum Werkzeugmagazin zurücktransportiert wird.

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   2, Eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spindel eine Vorrichtung zum verdrehungsfreien Halten des Werkzeugaufsatzes, zum Vorrücken des Werkzeugaufsatzes in Richtung der Werkzeugspindelachsen und zum Drehen der hereinkommenden Antriebswelle, welche die Werkzeugspindeln in Umdrehung zu versetzen hat, vorgesehen ist.

   3. Eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel und die Antriebswelle mit einander komplementären Vorsprüngen und Schlitzen, welche in axialer Richtung unter Federvorspannung stehen, versehen sind.

   k. Eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 2, dadurch g ek einzeichnet, daß der Wt, kzeugaufsatz und das Spindelgehäuse oder der Spindelkasten mit jeweils einer kreisförmigen Reihe von einander komplementären Zähnen oder Verzahnungen versehen sind, wobei diese Veraahnungen die genaue Einstellung und Ausrichtung von Antriebswelle und Spindelachse herbeizuführen haben,

   5. Eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug oder der Werkzeugaufsatz mit einem Flanschring versehen ist, während die Spindel von einer Spannhülse umgeben ist, welche sich hin-und herbewegen kann, um den Flanschring zu packen und dadurch den Werkzeugaufsatz zur Spindel hin bewegen können.

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