DE1922320C3 - Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents

Description

mindestens einem Greifer \4A. 4E) aufweisCdur in einer zur Drehachse des Schwenkarmen (8) parallelen Ebene schwenkbar ist.

2. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Greifern (4/4,4B) jeder Greifer (4Λ, 4E) seinerseits in einem in dem Tragstück (6) gelagerten Schwenkarm (5A 5B) gehalten ist und die beiden Schwenkarme (5A 5B) in der Schwenkebene entgegengesetzt zueinander verkröpft sind.

3. Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen hydraulischen Antrieb für den Schwenkarm (8), das Tragstück (6), die Schwenkarme (5A 5B) und den Greifer (4A4ß).

ebene der Arbeitsspindel im rechten Winkel stehende Drehebene des Werkzeugmagazins und eine damit verbundene kompakte Bauweise, sondern bei z. B. vierek kigem Querschnitt des zugehörigen Gehäuses der Werkzeugmaschine auch eine Anordnung des Werkzeugmagazins an der Gehäusefläche, die der Gehäuse fläche gegenüberliegt, aus der die Arbeitsspindel vorragt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung,
Fig. 2A, 2B und 2C Vorderansichten eines Teils der Werkzeugwechselvorrichtung in verschiedenen Stellungen während des Wechselvorganges.

Der in F i g. 1 dargestellte kastenartige Gehäuseteil

A einer Werkzeugmaschine besitzt an einer Seite eine Arbeitsspindel 3 und an einer benachbarten, im wesent-

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvor- liehen senkrecht zu der die Arbeitsspindel 3 aufnehrichtung für eine Werkzeugmaschine, beispielsweise ein menden Seite liegenden zweiten Seite ein umlaufendes Horizontal-Bohr- und -Fräswerk, mit einem um eine Werkzeugmagazin 2. Das Werkzeugmagazin 2 besitzt horizontale Achse drehbeweglichen Werkzeugmagazin mehrere Aufsteckhülsen zur Aufnahme von Werkzeu- und einer horizontalen Arbeitsspindel zur Aufnahme 40 gen. Das Werkzeugmagazin 2 läßt sich derart drehen, der Werkzeuge. daß ausgewählte Aufsteckhülsen in eine durch die

Achse der Arbeitsspindel 3 laufende horizontale Ebene gebracht werden können.

An einer dritten Fläche des Gehäuseteils A ist ein Schwenkarm 8 angelenkt, der mit Hilfe eines Motors 10. beispielsweise eines hydraulischen Antriebsmotors, um eine vertikale Achse schwenkbar ist. Von seiner Befestigung am Gehäuseteil A aus erstreckt sich der Schwenkarm 8 derart in Längsrichtung, daß sein äuße-

Derartige Werkzeugwechselvorrichtungen sind beispielsweise aus der Zeitschrift viviaschinenbautechnik« 1961. Heft 9. S. 479 bis 485 bekannt; sie unterscheiden sich von üblichen Werkzeugwechselvorrichtungen dadurch, daß die Drehebene ihres Werkzeugmagazins senkrecht zur Drehebene der Arbeitsspindel steht. Gegenüber den üblichen Werkzeugwei-hselvorrichtungen mit Werkzeugmagazinen, deren Drehebene mit denen

der zugehörigen Arbeitsspindel in einer Ebene liegen. 5° res Ende nach außen über die die Arbeitsspindel 3 und

besitzen sie eine sehr viel kompaktere Bauweise. |edoch bedingt diese Bauweise unter Beibehaltung eines herkömmlichen, hin- und hergehend und zugleich in axialer Richtung bewegbaren Schwenkarmes mit zur zugeno.igen Arbeitsspindel paralleler Drehachse eine Änderung der Werkzeugmagazine. Während die Werk-7«ugc in den üblicherweise verwendeten Werkzeugmagazinen parallel zur Drehachse des Werkzeugmagazins gehalten sind, werden sie bei den bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen der erwähnten Art in radialer Richtung angeordnet, damit sie in den Wirkungsbereich des Schwenkarmes gelangen. Das birgt unter anderem die Gefahr eines unvorhergesehenen Lösens der Werkzeuge aus dem Werkzeugmagazin in sich, durch das die Werkzeuge aus dem Magazin herausfallen und insbesondere an den Schneiden beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde.

das Werkzeugmagazin 2 aufnehmenden Seiten der Werkzeugmaschine vorsteht. Am äußeren Ende des Schwenkarms 8 sit/t ein Tragstück 6. das mit Hilfe eines Antriebsmotors 9, beispielsweise eines Hydraulikmotors, entlang der Längsachse des Schwenka. >nes 8 verstellbar ist.

An dem Tragstück 6 sind zwei Schwenkarme 5A 5ß angelenkt, die auf den gegenüberliegenden Seiten einer das Tragstück 6 schneidenden und in der Längsachse des Schwenkarms 8 liegenden vertikalen F.bene symmetrisch angeordnet sind. Mittels an den Schwenkarmer. 5A 5B angeordneter hydraulischer Antriebsmoleren 7A, TB können die Schwenkarme 5A SB über eine vertikale Ebene verstell', werden. An ihren dem Tragstück 6 abgewandten äußeren Enden besitzen die Schwenkarme 5A 5ß je einen Greifer AA, 4ß zum Festhalten der Werkzeuge während der Transportbewegung zwischen dem Magazin und der Spindel bzw. um-

«I

gekehrt Jeder Greifer 4Λ, AB ist mit einer hydraulischen Zylindereinheit WA, 1 Iß ausgerüstet, um je nach Bedarf die Greifer AA, 4ß hydraulisch zu spannen oder freizugeben.

Infoige der durch die Schwenkbewegung des Schwenkarms 8 und der Schwenkarme 5 A, SB sowie der geradlinigen Bewegung des Tragstücks 6 entlang der Längsachse des Schwenkarms 8 entstehenden kombinierten Bewegung lassen sich einzelne Werkzeuge zwischen der Arbeitsspindel 3 und den Aufsteckhülsen im umlaufenden Werkzeugmagazin 2 transportieren.

Durch Verschwenken des Schwenkarmes 8 um seine vertikale Achse kann das Tragstück 6 oberhalb und außerhalb von der die Arbeitsspindel 3 oder das Werkzeugmagazin 2 aufnehmenden Fläche des Gehäuseteils gebracht werden. Wenn sich das Tragstück 6 in einem hinreichenden Abstand von den vorgenannten Flächen befindet, lassen sich die Schwenkarme SA, 5B wahlweise derart verschwenken, daß sie mit der Arbeitsspindel 3 oder den Aufsteckhülsen im Werkzeugmagazin 2 fluchten. Nach diesem Ausrichten kann der Antriebsmotor 9 betätigt werden, so daß sich das Tragstück 6 entlang der Längsachse des Schwenkarms 8 auf das Gehäuseteil A zubewegt und dabei ein Werkzeug einsetzt oder ergreift, welches sich in der Arbeitsspindel 3 oder dem Werkzeugmagazin 2 befindet. Bei einer rückwärtigen Bewegung des Tragstücks 6 kann das Werkzeug von der Arbeitsspindel 3 oder dem Werkzergmagazin 2 entfernt oder aber die Schwenkarme 5Λ 5ß zurückgezogen werden, nachdem das Werkzeug eingesetzt worden ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung sei im folgenden näher beschrieben:

Zum Zwecke einer klaren Beschreibung sei angenommen, daß der Werkzeugwechsel dann beginnt, wenn sich die Werkzeugträger 5Λ, 5ß in der Stellung befinden, in der sie ein Werkzeug vom Werkzeughalter des Werkzeugmagazins 2 abziehen. Das Werkzeugmagazin 2 wird zunächst so weit gedreht, bis die Achse <les abzuziehenden Werkzeugs in einer horizontalen . bcne durch die Achse der Arbeitsspinde¹ I liegt.

Bei in einer inneren Stellung befindlu 1 an Tragstück 6 wird der Schwenkarm 5-4 gegenüber uer Achse des im Werkzeugmagazin 2 befindlichen Werkzeugs 1 verdreht und abgestoppt, wenn sich der Greifer 4 4 in einer Lage befindet, in der er den Halter des Werkzeugs aufnehmen kann (s. Stellung des Schwenkarms 5A in F i g. 2A). Zum Erfassen des Werkzeughalters wird der Greifer AA des Schwenkarms 5/4 mittels der Hydraulikzylindereinheit IM betätig! Mit Hilfe des Antriebsmotor 9 wird das Tragstück 6 nach außen über die das Werkzeug-Magazin 2 aufnehmende Fläche des Gehäuseteil A hinausbewegt und dadurch das von dem Greifer AA gehaltene Werkzeug von der Aufsteckhülse des Werkzeug-Maga/ins 2 abgezogen. Durch den Antriebsmotors 7/4 wird der Schwenkarm 5Λ im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß er senkrecht oberhalb der die Arbeitsspindel 3 aufnehmenden horizontalen Ebene liegt (s. Stellung des Greifers 4A in F ig. 2C).

Mit dem das als nächstes einzusetzende Werkzeug aufnehmenden Schwenkarm 5A und dem leeren Schwenkarm 5ß wird der Schwenkarm 8 in einer horizontalen Ebene verschwenkt, bis das Tragstück 6 oberhalb und außerhalb der die Arbeitsspindel 3 aufnehmenden Fläche des Gehäuseteils A liegt. Nach der Ausrichtung auf die Arbeitsspindel 3 wird das Tragstück 6

durch den Antriebsmotor 9 um «in bestimmtes Stück nach innen auf das Gehäuseteil A zubewegt Durch den Antriebsmotor 7ß wird der Schwenkarm 5ß aus der in Fig.2A gezeigten Stellung in die in Fig.2B dargestellte Stellung bewegt, in der der Schwenkarm 5B neben dem Werkzeug 1' liegt Mit HiWe der Zylinderein' heit HB wird dann das Werkzeug Γ von dem Greifer AB aufgenommen. Ein nicht dargestelltes, zum Befestigen des Werkzeugs Γ innerhalb der Arbeitsspindel 3 dienendes Klemmelement wird gelöst und durch Verstellen des Tragstücks 6 sowie des Schwenkarms 5fl nach außen das Werkzeug Γ von der Arbeitsspindel 3 abgezogen.

Nach dem Entfernen des Werkzeugs Γ von der Arbeitsspinde! 3 wird der Schwenkarm 5ß gegen den Uhrzeigersinn durch den Antriebsmotor TB in eine oberhalb einer durch die Arbeitsspindel 3 gehenden horizontalen Ebene liegende Stellung verschwenkt, d.h. der Schwenkarm 5ß wird von der in Fig. 2B dargestellten Stellung in die in Fig.2C wiedergegebene Lage gebracht Das in die Arbeitsspindel 3 einzusetzende Werkzeug 1 wird mit der Arbeitsspindel 3 in eine fluchtende Stellung gebracht. Dies geschieht mit Hilfe des Antnebsmotors TA und durch Verschwenken des Schwenkarms 5Λ gegen den Uhrzeigersinn von seiner in F i g. 2B dargestellten Lage in die in F i g. 2A wiedergegebene Stellung. Das Einsetzen des Werkzeugs 1 in die Arbeitsspindel 3 erfolgt durch Verstellen des Tragstücks 6 und aes Schwenkarms 5A nach innen auf das Gehäuseteil A zu, was durch den Antriebsmotors 9 erfolgt. Alsdann wird das Werkzeug in der Arbeitsspindel 3 festgeklemmt und über die Zylindereinheit HA der Greifer AA von dem Werkzeug gelöst, so daß letzteres in der Arbeitsspindel 3 verbleibt

Der Schwenkarm 5A wird nun durch den Antriebsmotor TA im Uhrzeigersinn verstellt, so daß er erneut die in den F i g. 2B und 2C dargestellten Stellungen einnimrnt. Das Tragstück 6 wird danach durch den Antriebsmotor 9 von der die Arbeitsspindel 3 aufnehmenden Fläche des Gehäuseteils A nach außen verstellt. Durch den Antriebsmotor 10 wird der Schwenkarm 8 verschwenkt, bis das Tragstück 6 oberhalb und außerhalb des Werkzeugmagazins 2 liegt, um das von dtr Arbeitsspindel 3 abgenommene Werkzeug Γ im Werkzeugmagazin 2 ablegen zu können. Bevor der Schwenkarm 5ß in die zum Einsetzen des Werkzeugs Γ dienende Stellung verstellt wird, befinden sich die Schwenkarme 5Λ, 5ß in der in F i g. 2C wiedergegebenen Lage, in der der Schwenkarm 5ßmit Hilfe des Motors 7ß gegen den Uhrzeigersinn so weit verschwenkt wird, bis er sich in einer zum Einsetzen des Werkzeugs Γ in das Werkzeugmagazin 2 geeigneten Stellung befindet.

Schließlich wird das Tragstütk b nach innen auf das Gehäuseteil 4 verstellt und das Werkzeug auf die entsprechende Aufsleckhülse im Werkzeugmagazin 2 aufgesetzt. Nachdem die Zylindereinheit lißdas Werkzeug t' vom Greifer 4ß freigegeben hat, wird der Schwenkarm 5ß ohne Werkzeug Γ in die in Fig. 2C dargestellte Stellung zurückbewegt. Damit ist der Bewegungsablauf beendet. Die Werkzeugwechselvorrichtung verbleibt in dieser Stellung bis das nächste Werkzeug gewechselt werden muß.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Werkzeugmagazin 2 auf einer Gehäuseteilseite, die der die Arbeitsspindel 3 aufnehmenden Seite benachbart ist. Es ist jedoch auch möglich, das Werkzeugmagazin an einer anderen Seite des Gehäuseteils A an-

zubringen, wie beispielsweise an der der die Arbeitsspindel aufnehmenden Seite gegenüberliegenden Seite. Wesentlich ist dabei, daß die Flächen oder Seiten des Gehäuseteils, die das Magazin 2 und die Arbeitsspindel 3 aufnehmen, in,verschiedenen senkrechten Ebenen liegen, um so während der Bewegung der Schwenkarme 5v4,53 durch den Schwenkarm 8 eine gegenseitige Beeinflussung der Werkzeuge im Magazin und des Werkstücks zu verhindern.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung den; Werkzeugwechselvorrichtung können Zwischeneinrichtungen für den Transport der Werkzeuge entfallen. Da die Verstellbewegung im wesentlichen durch das Verschwenken des Schwenkarms 8 auf der Oberseite des Gehäuseteils Λ erreicht wird, ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung in der Wirkungsweise und in der Herstellung der Werkzeugwechselvorrichtung.

Ferner wird durch die Anordnung des Werkzeugmagazins in einer zu der die Arbeitsspindel aufnehmenden Seite benachbarten oder gegenüberliegenden Seite for

ίο die Unterbringung der gesamten Vorrichtung im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen nur wenig Raum beansprucht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche: eine kompakte Bauwelse mit einem Werkzeugmagazin zu schaffen, 4as ipej von der Gefahr eines unvorhergesehenen Lösens der Werkzeuge ist Nach der Erfindung wird das unter Verwendung eines üblichen Werkzeugmagazins mit zur Drehachse achsparalleler Anordnung der Werkzeuge durch einen Schwenkarm erreicht, dessen Drehachse parallel zu einer Ebene senkrecht zur Achse des Werkzeugmagazins und einer Ebene senkrecht zur Achse der Arbeitsspindel verläuft, und der ein in radialer Richtung verstellbares Tragstück mit mindestens einem Greifer aufweist, der In einer zur Drehachse des Schwenkarmes parallelen Ebene schwenkbar ist. Mit einer solchen Werkzeugwechselvorrichtung lassen sich die Werkzeu- Achs'e der~Ä7bertespi"ndei (3) ν „-Häuft, und der "ein in 15 ge leicht aus der Arbeitsspindel und dem Werkzeugmaradialer Richtung verstellbares Tragstück (6) mit gazin lösen und auswechseln. Überdies erlaubt der er findungsgemäße Schwenkarm nicht nur eine zur Dreh-

1. Werkzeugwechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, z. B. ein Horizontal-Bohr- und -Fräswerk, mit einem um eine horizontale Achse drehbeweglichen Werkzeugmagazin und einer horizontalen Arbeitsspindel zur Aufnahme der Werkzeuge, gekennzeichnet durch einen Schwenkarm (8), dessen Drehachse bei zur Drehachse des Werkzeugmagazins (2) .achsparalleler Anordnung der Werkzeuge m|n dW Werkzeugmagazin ^parallel zu einer Eoerie senkrecht zur Achse des Werkzeugmagazins (2) und einer Ebene senkrecht zur