DE1949390A1 - Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit automatischer Werkzeugwechseleinrichtung - Google Patents

Description

Dipl. - Ing. Reinho'd Kramer

PATENTANWALT

8OOO München 12

Maria-Birnbaum-Straöo 1

Telefon 66O5 53

69/8724 1949390

Toyoda Machine Works, Limited, Aichi-ken, Japan

Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine miT^äutomatischer

Werkz eugwechseleinrichtung

(Beanspruchte Priorität«

30. September 1968 Japan 71024/68)

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die einen Fuß, einen am Fuß verschiebbar angeordneten Kreuzsupport, der durch je einen Vorschubmotor kreuzweise verschoben werden kann, sowie eine am Fuß befestigte senkrechte Säule enthält, an der ein durch einen dritten Vorschubmotor verschiebbarer Spindelkopf gleitbar befestigt ist, bei der ferner eine drehbare Spindel vorhanden ist, die durch den Spindelkopf getragen wird und verschiedene für den betreffenden Bearbeitungsvorgang erforderliche Werkzeuge halten kann, sowie ein Werkzeugmagazin vorgesehen ist, das eine Vielzahl verschiedener herausnehmbarer Werkzeuge in der Folge des Gebrauchs des

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Bearbeitungsvorgangs speichern kann und das ebenfalls verschiebbar von der senkrechten Säule getragen wird, bei der schließlich eine von einem vorgegebenen Programm gesteuerte Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen ist.

Bei den bekannten Werkzeugmaschinen mit Werkzeugwechseleinrichtungen ist der Spindelkopf in den meisten Fällen gleitbar angeordnet, so daß er abhängig von einem Steuersignal in die richtige Lage für den Bearbeitungsvorgang gebracht werden kann. Wenn

" in diesem Fall die Werkzeugwechseleinrichtung am Maschinenrahmen befestigt ist, ändert sich zufolge der erwähnten Verschiebung des Spindelkopfes die relative Lage zwischen der Werkzeugwechseleinrichtung und einem Zentrum der Spindel, und es ist in der Bearbeitungsstellung unmöglich, unmittelbar nach Beendigung eines Arbeitsvorgangs das benutzte Werkzeug gegen ein neues Werkzeug für den nächsten Arbeitsvorgang auszutauschen. Zum Werkzeugwechsel muß der Spindelkopf in die Werkzeugwechsellage zurückkehren. Demzufolge wird die für den Werkzeugwechsel erforderliche Zeit verlängert, was zu einer Verringerung der Produktivität führt. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist bereits der folgende Versuch gemacht worden. Die relative Lage zwischen dem Spindelkopf und der Werkzeugwechseleinrichtung wurde durch Befestigung der Werkzeugwechseleinrichtung auf dem Spindelkopf konstant gehalten, damit die für den Werkzeugwechsel erforderliche Zeit reduziert werden konnte. Da jedoch die auf dem Spindelkopf befestigte Werkzeugwechseleinrichtung ein verhältnismäßig großes Gewicht besitzt, wird die ausgeglichene Schwerpunktslage des

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Spindelkopfes gestört. Auf den Spindelkopf wirkt ein Drehmoment bezüglich des Stützpunktes der Gleitfläche. Die Folge ist eine Verschiebung der Spindelachse, die wiederum zu einer Herabsetzung der Genauigkeit der Haschine führt.

Bei einer bekannten Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel werden die durch ein Werkzeugmagazin getragenen Werkzeuge in der Reihenfolge ihres Gebrauchs zur Spindel befördert und die benutzten Werkzeuge in das Werkzeugmagazin zurückgebracht. Die in das Magazin zurückgebrachten benutzten Werkzeuge werden an Stellen befestigt, die gegenüber den Stellen, an.denen sie vorher befestigt waren, um eine Teilung versetzt sind. Damit wird die Ausgangsposition des Werkzeugmagazins bei jeder Drehung, d. h. bei jedem Werkzeugwechsel einer Änderung um eine Teilung unterworfen. Ist es erforderlich, den Bearbeitungsvorgang noch einmal vom Ausgangszustand des Werkstückes an ablaufen zu lassen, da z. B. während der Bearbeitung das für den Bearbeitungsvorgang benutzte Werkzeug gebrochen ist, und wird damit nochmals ein Beginn mit dem ersten Arbeitsschritt erforderlich, so werden die folgenden mühsamen Arbeitsoperationen notwendig. Es muß die Winkellage des Werkzeugmagazins in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden. Die Position der nicht benutzten Werkzeuge muß um eine Teilung versetzt werden, damit der Ausgangszustand für das Werkzeugmagazin und die Werkzeuge wieder hergestellt ist. Diese Vorgänge verlangen vom Einsteller zusätzliche Arbeit.

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Bei der erwähnten, mit einer Werkzeugwechseleinrichtung versehenen Werkzeugmaschine dient ein Trensportarm zum Austausch eines in der Spindel befestigten Werkzeuges gegen ein in eine Werkzeugwechsellage gebrachtes Werkzeug. Der Werkzeugtransportarm führt eine Klemmbewegung zum Halten des Werkzeuges durch, ferner eine Werkzeugherausnahmebewegung zusammen mit einer Drehbewegung in umgekehrter Richtung, eine Mitnahmebewegung in axialer Richtung der Halteachse und eine Rückstellbewegung in die Ausgangslage. Zwischen den Bewegungen sollte die Drehrichtung des Werk-P zeugtransportarms umgekehrt zu der oben erwähnten Rückstellbewegung sein. Zur Durchführung der erwähnten Drehbewegung ist der Werkzeugtransport arm mit einem Antrieb versehen, der einen hin- und hergehenden Kolben eines Hydraulikzylinders und einen Ritzel-Zahnstangen-Mechanismus zum Umwandeln der Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung des Werkzeugtransportarms enthält. Es müßte ein Doppelhydraulikzylinder verwendet werden· Da die Drehrichtung des Transportarms bei der Werkzeugklemmbewegung entgegengesetzt zur Rückstellbewegung ist, wird der Werkzeugtransportarm um 180° vorgedreht. Bei der darauffolgenden Transportbewegung muß die Drehrichtung umgekehrt sein. Mit anderen Worten wird der Werkzeugtransport arm durch zwei getrennte Drehbewegungen in die Ursprungs- oder Ausgangslage zurückgebracht. Die Drehvorrichtung für den Werkzeugtransportarm und seine Bewegung sind so kompliziert, daß die Herstellung der Werkzeugwechseleinrichtung Schwierigkeiten bereitet und sehr teuer ist. Außerdem wird die Werkzeugwechseleinrichtung bei Verwendung eines Doppelzylinders sehr groß.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine der einleitend genannten Art die für den Austausch der Werkzeuge zwischen dem Magazin und der Spindel sowie die für die Einstellung der Werkstücklage erforderliche Zeit auf ein Minimum herabzusetzen, so daß der gesamte Arbeitsprozeß mit hoher Leistung abgewickelt werden kann.

Die Erfindung ist durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet;

a) Es ist eine zwischenliegende Werkzeugtransporteinrichtung vorgesehen zum Transportieren eines gewünschten Werkzeuges von einer ersten Werkzeugwechselposition des Magazins zu einer zweiten der Spindel benachbarten Werkzeugwechselposition und zum Transportieren eines aus der Spindel entnommenen benutzten Werkzeuges von der zweiten Werkzeugwechselposition zur ersten Werkzeugwechselposition.

b) Es ist eine Werkζeugmagaginindexeinrichtung zum Positionieren des gewünschten Werkzeuges in die erste Werkzeugwechselposition vorgesehen.

c) Es ist eine weitere Werkzeugtransporteinrichtung zum Auswechseln des durch die Spindel gehaltenen benutzten Werkzeuges und des gewünschten Werkzeuges vorgesehen, das durch die an der zweiten Werkzeugwechselposition angelangte zwischenliegende Werkzeugtransporteinrichtung gehalten wird,

d) Ferner ist eine Steuereinrichtung zum Steuern des Werkzeugwechsels zwischen dem Werkzeugmagazin und der Spindel sowie

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der Drehung der drei Motoren nach einem vorgegebenen Programm vorgesehen.

Durch weitere Merkmale der Erfindung, die im Rahmen eines Ausführungsbeispiels beschrieben sind, werden noch die folgenden, dem oben genannten Hauptproblem untergeordneten Probleme gelöst.

Das eine Vielzahl von Werkzeugen speichernde Werkzeugmagazin soll synchron zum Spindelkopf verschiebbar sein, damit bei jeder Position des Spindelkopfes Werkzeuge ausgetauscht werden können. Das Werkzeugmagazin soll jeweils um zwei Teilungen vorwärts und um eine Teilung rückwärts bewegt werden können, so daß die benutzten Werkzeuge stets in ihre ursprüngliche Speicherposition zurückgebracht werden können. Das Werkzeugmagazin soll Greifer enthalten, durch die in einer Werkzeugwechselposition Werkzeuge gegriffen oder freigegeben werden können. Es sollen Greif einrichtungen vorgesehen werden, die eine Werk zeugeinst eil einrichtung enthalten, durch die ein Herabfallen des Werkzeuges oder ein Einsetzen des Werkzeuges außerhalb der normalen Greifst ellung, verursacht durch die Zentrifugalkraft des Werkzeugmagazins und das Gewicht der Werkzeuge, verhindert wird, so daß jedes Werkzeug korrekt mit der Spindel in Eingriff gebracht werden kann. Ferner soll eine zwischenliegende Transporteinrichtung im Zwischenraum zwischen dem Werkzeugmagazin und der Werkzeugspindel vorgesehen werden, um die benutzten Werkzeuge in die geeigneten Speicherpositionen zurückzubringen. Es soll für die zwischenliegende Transporteinrichtung ein Greifmechanismus

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vorgesehen werden, der ohne Behinderung durch gehaltene Werkzeuge eine freie Drehung zwischen dem Werkzeugmagazin und einer weiteren Transporteinrichtung erlaubt, wenn die zwischenliegende Transporteinrichtung zum Werkzeugaustausch in einen Zwischenraum des Werkzeugmagazins und der zweiten Transporteinrichtung geschwenkt wird. Die weitere Transporteinrichtung soll mit einem kombinierten Antrieb ausgestattet sein, der drei Drehbewegungen und eine Hin- und Herbewegung eines Transportarms zur Durchführung des Werkzeugwechsels gestattet. Außerdem soll eine Indexeinrichtung für die genaue Winkeleinstellung der Spindel vorgesehen sein, so daß ein Stift am Ende der Spindel genau auf. eine vorgegebene Winkellage eingestellt werden kann. Dies soll durch einen einfachen Mechanismus anstelle einer komplizierten teuren Einrichtung zur Winkeleinstellung der Spindel möglich sein, so daß der Werkzeugwechsel schnell und zuverlässig durchgeführt werden kann und die Kosten der Einrichtung sehr niedrig sind. Zur Verhinderung des Eindringens von Staub und sehr feinen Partikeln von der Außenseite in die Spindelhülse und zur Beseitigung von Staub und feinen, beim Schneidvorgang erzeugten Partikeln, die am konusförmigen Schaft des Werkzeughalters anhaften, soll ein Luftstromreiniger vorgesehen werden, der einen sauberen Sitz des Werkzeuges in "der Spindel sicherstellt. Das Werkzeugmagazin soll aus seiner normalen Stellung um 90° herausgeschwenkt werden können, damit aus der Vorderseite Werkzeuge ausgewechselt werden können, so daß ein manueller Werkzeugwechsel einfach und leicht durchgeführt werden kann, wenn ein frischer Werkzeugsatz für einen anderen Bearbeitungsvorgang

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eingesetzt werden muß. Ein weiteres Ziel ist es, einen Antrieb vorzusehen, der sowohl dem Erfordernis hoher Rotationsgeschwindigkeit als auch dem Erfordernis genauer Einstellung genügt. Zu diesem Zweck soll ein Rotationssteuerventil durch einen elektrischen Verbundmotor betätigt werden, der aus einem Digitalmotor und einem Analogmotor besteht, wobei der Digitalmotor abhängig von einem Eingangsimpuls signal um einen bestimmten Winkel drehbar ist, so daß die genaue Lageneinstellung der Spindel leicht durchführbar ist und der Analogmotor mit hoher Rotationsge-

* schwindigkeit betrieben werden kann. Das Rotationssteuerventil soll so betätigt werden, daß einem Öldruckmotor ein Öldruck zugeteilt wird und der Motor durch ein digitales und analoges elektrisches Eingangssignal angetrieben werden kann. Es soll eine Tor schubst euer einrichtung zum Steuern eines beweglichen Körpers in Abhängigkeit von auf einem Datenstreifen aufgezeichneten numerischen Daten vorgesehen werden, bei der ein aus einem elektrischen Verbundmotor, einem Rotations steuerventil und einem Hydraulikmotor zusammengesetzter Antrieb verwendet wird. Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Einrichtung zum Steuern einer Vorschubbewegung vorzusehen, bei der das folgende Steuersystem angewandt wird. Es wird abhängig von einer Verschiebung eines bewegbaren Körpers um eine Abstandseinheit ein Grobimpuls gemessen, der bewegbare Körper wird mittels eines digitalen Eingangssignals von einer Ausgangsstellung des Vorschubs bis zum ersten Meßpunkt des Grobimpulses mit langsamer Geschwindigkeit angetrieben und wird danach bis einige Impulse vor der Bestimmungsstelle durch das Analogeingangssignal mit

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höherer Geschwindigkeit angetrieben, um schließlich mit niedrigerer Geschwindigkeit zum Bestimmungspunkt gebracht zu werden, so daß einerseits eine hohe Genauigkeit der Einstellung,andererseits eine große Vorschubgeschwindigkeit erzielt werden können. Es soll ein numerischer Dateneingabekreis vorgesehen werden, durch den die auf einem Lochstreifen oder einem Magnetband aufgezeichneten numerischen Daten in geeigneter !Folge von höheren zu niedrigeren Einheiten bzw. Stellen hin entsprechend den Leseeinheiten, die durch eine numerische Datenleseeinrichtung gelesen werden, in einen Zähler eingegeben werden können. Durch eine weitere Einrichtung sollen die eingegebenen numerischen Daten daraufhin überprüft werden können, ob sie in jeder Stelleneinheit des Zählers in geeigneter Form vorliegen oder nicht. Ferner soll eine geeignete Einrichtung zum Steuern des Vorschubs des bewegbaren Körpers vorgesehen sein, die mit einem Kreis zum Verhindern einer Fehl op er ation des Vorschubsystems versehen ist und auf eine Pulsfrequenz eines Rückkopplungspulses zum Erfassen des Fehlers anspricht.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Hand von 4-1 Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht einer erfin-. dungsgemäßen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine,

Fig. 2 die Ansicht eines Teilschnitts der Maschine in Richtung des Pfeils F2 von Fig. 1,

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Fig. 3 eine detaillierte Ansicht eines Teils a- der in Fig. 1 dargestellten Werkzeugmaschine zusammen mit einem erfindungsgemäßen Gewichtsausgleich,

Fig. 4 den Gewichtsausgleich einer weiteren, Fig. 3 entsprechenden Ausführungsform,

Hg. 5 teilweise im Schnitt die Vorderansicht einer dritten Ausführungsform, die sicherstellt, daß das Werkzeugmagazin der Bewegung des Spindelkopfes folgt,

Fig. 6 eine Schnittansicht der Maschine längs F6-F6 in Fig. 1, Fig. 7 eine Schnittansicht der Maschine längs F7-F7 in Fig. 6, Fig. 8 eine Schnittansicht der Maschine längs F8-F8 in Fig. 7, Fig. 9 eine detaillierte Ansicht des Werkzeugmagazins zum Teil im Schnitt, insbesondere in dem zu X1 in Fig. 1 benachbarten Bereich,

Fig. 10 eine Schnitt ansicht des Werkzeugmagazins entlang F10-F10 in Fig. 9,

Fig. 11 eine Schnittansicht des Werkzeugmagazins entlang F11-F11 in Fig. 9,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Werkzeughalters, Fig. 13 eine bildliche Darstellung der Werkzeugwechselbahn, Fig. 14· einen Querschnitt der numerisch gesteuerten Maschine

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längs F14-F14 in Fig. 1,

Fig. 15 einen Querschnitt der Werkzeugmaschine längs F15-F15 in Fig. 14,

Fig. 16 einen Querschnitt der Werkzeugmaschine längs F16-F16 in Fig. 14,

Fig. 17 einen Querschnitt eines Teils der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine längs F17-F17 in Fig. 1,

Fig. 18 eine Draufsicht auf einen Teil der Werkzeugmaschine in Richtung des Pfeils FI8 von Fig. 17,

Fig. 19 den Schnitt eines Teils der Spindel der Werkzeugmaschine entlang F19-F19 in Fig. 17, der den Werkzeugtransportarm in der Ruhelage darstellt,

Fig. 20 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 19, aber mit gegenüber der Ruhelage in Fig. 19 um 90° entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdrehtem Transport arm,

Fig. 21 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 20, aber mit gegenüber der in Fig. 20 dargestellten Lage um 180° im Uhrzeigersinn verdrehtem Transport arm,

Fig. 22 einen Längsschnitt der Spindel längs F22-F22 von Fig. 1,

Fig. 23 ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem für die Steuerung aller Bewegungen der in Fig. 1 dargestellten numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zeigt,

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Fig. 24 ein Diagramm eines numerischen Dateneingabekreises des in Fig. 23 dargestellten Steuerungssystems,

!ig. 25 ein Diagramm, das die Arbeitsweise des Steuerungssystems nach. Fig. 23 veranschaulicht, wobei die Ausgangssignale der einzelnen Elemente dargestellt sind,

Fig. 26 ein schematisch.es Diagramm des Antriebs der Vorschubsteuereinrichtung gemäß dieser Erfindung,

^ Fig. 27 ein Blockdiagramm der in Fig. 26 dargestellten Vorschubsteuereinrichtung ,

Fig. 28 ein Programmierungsdiagramm der Vorschubgeschwindigkeit,

Fig. 29 ein weiteres Programmierungsdiagramm der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeuge,

Fig. 30 ein Blockdiagramm, das einen detaillierten Kreis eines

Rückkopplungspulsempfängers zum Erfassen von Fehlern ₍ darstellt,

Fig. 31 ein Diagramm, das die Funktion des in Fig. 30 dargestellten Empfängers darstellt,

Fig. 32 und 33 . elektrische Hauptstromkreise für die Stellglieder der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine,

Fig. 34- ein Diagramm eines Kreises zum Steuern des Spindelantriebs,

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Ig- 35 ein Diagramm eines elektrischen Kreises zum Steuern der Bewegung eines runden Tisches,

Pig. 36 ein Diagramm eines elektrischen Kreises zum Steuern der Lage eines Kolbens des Spindelkopfes,

Pig. 37 ein Diagramm eines elektrischen Steuerkreises zum Steuern der Winkeleinstellung der Spindel,

Fig. 38 ein Diagramm eines elektrischen Steuerkreises zum Steuern der Bewegung des Werkzeugmagazins,

Pig· 39 ein Diagramm eines elektrischen Steuerkreises zum Steuern der Bewegung einer zwischenliegenden Transporteinrichtung,

Pig. 40· ein Diagramm eines elektrischen Steuerkreises zum Steuern der Bewegung einer weiteren Werkzeugtransporteinrichtung,

Pig. 41 ein Prinzipbild zur Erläuterung des automatischen Werkzeugwechsels.

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Allgemeiner Aufbau der Maschine und Synchronisierungseinrichtung des Werkzeugmagazins

Die in den Pig. 1 und 2 dargestellte Werkzeugmaschine enthält einen Support 3» der auf einer horizontalen Gleitbahn 2 befestigtest, die auf einem Fuß 1 vorhanden ist. Die Gleitbewegung des Supports wird mittels eines Antriebs durchgeführt, der einen Vorschubmotor 4 und einen Getriebekasten 5 enthält. Ein Tisch 6 ist mit dem Support mittels zweier Gleitbahnen 7& "und 7b verschiebbar verbunden. Der !Tisch 6 kann senkrecht zur Gleitrichtung des Supports 3 verschoben werden. Hierzu dient ein Antriebsmechanismus, der einen Motor 8 und einen Getriebekasten 9 enthält. Auf dem Tisch 6 ist eine Drehplatte 10 zum Halten eines Werkstückes drehbar befestigt. Am Oberteil des Fußes 1 ist eine Säule 11 angebracht, die zwei senkrechte Gleitbahnen 12 besitzt, auf denen ein Spindelkopf 13 so angebracht ist, daß er auf und ab in Richtung der Drehplatte 12 verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt durch einen Vorschub, der einen Motor 20 und einen Getriebekasten 21 enthält. Der Spindelkopf ist mit einer Spindel 14, an der ein Werkzeug 15 befestigt werden kann, sowie einem Motor 39 und einem Getriebekasten 40 zum Antrieb der Spindel versehen. Am oberen Teil der Spindel 14 befindet sich ein Werkzeugtransportarm 16. Zwischen diesem und einem Werkzeugmagazin 22 ist eine zwischenliegende Transporteinrichtung vorgesehen, die am Ende Klemmfinger 111a und 111b besitzt. Die

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zwischenliegende Transport einrichtung 17 ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie durch einen Antrieb 19 zwischen den Werkzeugtransportlagen X1 und X2 hin- und hergeschwenkt werden kann, so daß ein Werkzeughalter 28 zwischen dem Transportarm 16 und dem Werkzeugmagazin 22 hin- und herbefördert werden kann·

Bas Werkzeugmagazin 22 ist auf zwei Führungsstangen 24a und 24b befestigt, die an der Vorderseite der Säule 11 angeordnet sind. Das Werkzeugmagazin kann längs dieser Führungsstangen auf- und abgleiten. Die beiden Führungsstangen 24a und 24b sind zwischen zwei Plansupporten 25a und 25b oben und unten an der Vorderseite der Säule 11 fest derart angebracht, daß die Führungsstangen parallel laufen. Ein Gleitkörper 23a, der als Körper mit einem Magazinrahmen 23 ausgebildet ist, enthält einen Motor 26 und eine Indexeinrichtung. Der Gleitkörper ist auf den FUhrungsstangen 24a und 24b verschiebbar befestigt. Auf einer Drehwelle 67» die durch Wälzlager 68a und 68b drehbar im Magazinrahmen 23 gelagert ist, sitzt eine Magazinscheibe 27· Am Umfang der Magazinscheibe 27 befindet sich eine Vielzahl radial angeordneter Werkzeugklemmeinrichtungen zum Fassen der Werkzeughalter, so daß verschiedene Werkzeuge wie Werkzeuge verschiedener Größe, die variieren zwischen einem kleinen und einem relativ großen Durchmesser, durch die Werkzeughalter 28 gehalten werden können·

Im folgenden wird die Arbeitsweise zwischen dem Spindelkopf 13 und dem Werkzeugmagazin 22 erläutert. Mit dem oberen Teil des

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Spindelkopfes 13 ist ein Ende einer Kette 29 verbunden. Das andere Ende der Kette 29 ist mit einem Bügel 43 verbunden, der sich am oberen Ende einer Kolbenstange eines hydraulischen Gewichtsausgleichorgans 3^ befindet. Letzteres ist an einem Zapfen 35 drehbar befestigt, der sich in einer zentralen Lage im unteren Teil der Säule 11 befindet. Die Kette 29 wird durch Kettenräder 30 und 31 geführt, welche durch einen Halt er ohm en 36 getragen werden, der seinerseits auf der Säule 11 befestigt ist. Ein Ende einer weiteren Kette 32 ist mit dem oberen Teil des Gleitkörpers 23a verbunden, der das Werkzeugmagazin 22 trägt, während das andere Ende dieser Kette mit dem Bügel 43 verbunden ist. Diese Kette wird durch Kettenräder 33a und 33b geführt, welche durch einen Halterahmen 37 getragen werden, der seinerseits am oberen Teil der Säule 11 befestigt ist. Im folgenden wird die Konstruktion und Funktion des beschriebenen ■Verbindungsteils an Hand von Fig. 3 näher erläutert.

Der Bügel 43 ist mittels eines Bolzens 44 an ein Ende der Stange 42 eines Kolbens 41 des hydraulischen Gewichtsausgleichorgans 34 angelenkt. Mit der Gabel 43 ist $e ein Ende der Ketten 29 und 32 mittels Verbindungsbolzen 45 bzw. 46 verbunden. Die Lage der erwähnten Verbindungen ist wie folgt bestimmt. Die horizontale Entfernung zwischen einer imaginären vertikalen Linie durch das BeiastungsZentrum 0 des Bolzens 44 und eine imaginäre vertikale Linie durch das BelastungsZentrum des Verbindungsbolzens 45 sei mit L^. bezeichnet. Die horizontale Entfernung zwischen dem Belastungezentrum 0 des Bolzens 44 und einer

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imaginären vertikalen Linie durch das Belastungszentrum des Verbindungsbolzens 46 sei mit Lg bezeichnet. Das Längenverhältnis zwischen L^ und Lg sei so definiert, daß L^/Lg umgekehrt proportional zum Verhältnis W₇J/Wg ist, wobei W^ das Gewicht des Spindelkopfes 13 und Wg das Gewicht des Werkzeugmagazins 22 repräsentiert. Eine Druckquelle übt auf den Kolben 41 des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34 eine Kraft aus, die den Kolben nach unten drückt. Die Druckquelle enthält einen ölspeicher T₇., eine Verbindungsleitung 54-a, die den ölspeicher mit einer oberen öffnung 34a des Zylinders des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34· verbindet, und eine weitere Verbindungsleitung 54-b, die den ölspeicher T₄₁. mit einer unteren öffnung 34b des Zylinders des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans verbindet. In die Verbindungsleitung 54-a ist eine Pumpe 240 eingefügt. Ferner ist in diese Leitung in dem Teil zwischen der öffnung 34-a und der Pumpe 240 ein Steuerrückschlagventil 52 eingefügt. Ein Druckbegrenzungsventil 53 bewirkt eine Einstellung des Drucks der von der Pumpe 240 gelieferten Druckflüssigkeit, so daß dem Zylinder des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans eine Druckflüssigkeit mit konstantem Druck zugeführt wird. Das Steuerrückschlagventil 52 ist mit einer Abzweigleitung 51 verbunden, die zu einer leitung 55 für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu einer Vielzahl von Klemmstellzylindern 47 des Spindelkopfes 13 führt. Wenn in die Klemmst eil zylinder 4-7 Druckflüssigkeit eingespeist wird, wird die Druckflüssigkeit auch durch die Abzweigleitung 51 dem Steuerrückschlagventil 52 zugeführt, so daß dieses Ventil geöffnet wird und hierdurch die öffnung mit

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dem Speicher T über das Druckbegrenzungsventil 53 verbunden wird· Wenn den Klemmstellzylindern 47 Druckflüssigkeit zugeführt wird, so daß die Kolben 48 dieser Zylinder verschoben werden, dann wird die Klemmwirkung des Spindelkopfes 13 gelöst. Wird die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Klemmst eil zylindern 47 gestoppt, so klemmt der Kolben 48 den Spindelkopf 13 in. seiner vorgegebenen Lage mittels der betreffenden Schraubenfedern 49 der Klemmeinrichtung fest. Der Druck der Druckflüssigkeit für das hydraulische Gewichtsausgleichsorgan 34· wird bestimmt durch

* die Einstellung des Druckbegrenzungsventils 53» und zwar in der Weise, daß eine Kraft P.A., die der Summe der Gewichte des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 entspricht, vorgesehen wird. Es ist also P.A. ■ W^ + Wg» wobei P der Druckeinstellung des Druckbegrenzungsventils 53 und A der effektiven Fläche des Kolbens des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34 entspricht. Wird dieses Organ dem so definierten Flüssigkeitsdruck ausgesetzt, dann ist, da die Summe der Gewichte Wy. +Wg durch die Druckflüssigkeit infolge der Wirkung des Aus-

) gleichsorgans 34· ausgeglichen wird, der Spindelkopf 13 mit dem Werkzeugmagazin 22 ausbalanciert. Der Balancezustand ist bestimmt durch die Gleichung W^ - WgLg. Befindet sich der Spindelkopf im Klemmzustand, so verhindert das Steuerrückschlagventil 52 eine umgekehrte Bewegung, so daß,selbst wenn die Stromzufuhr für den Elektromotor unterbrochen wird, die eingestellte Position des Spindelkopfes 13 durch den Klemmechanismus und die Punktion des Steuerrückschlagventils 52 festgehalten wird·

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Ist es erforderlich, die Lage des Spindelkopfes 13 zu verändern, so wird den Klemmstellzylindern 47 durch Änderung des Zustandes eines Umschaltventils 50 Druckflüssigkeit so zugeführt, daß die Feststellung des Spindelkopfes 13 gelöst wird. Vie bereits erläutert, werden der Spindelkopf 13 und das Werkzeugmagazin 22 durch das hydraulische Gewichtsausgleichsorgan im ausbalancierten Zustand gehalten. Aus diesem Grund können Verschiebungen des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 sehr sanft vorgenommen werden· Selbstverständlich werden die Gabel 43, der Spindelkopf 13 und das Werkzeugmagazin 22 synchron nach oben oder unten versetzt. Beim Lösen der Feststellung des Spindelkopfes wird der Abzweigleitung 51 Druckflüssigkeit so zugeführt, daß das Steuerrückschlagventil 52 aufhört, den umgekehrten Flüssigkeitsstrom zu sperren. Es wird,mit anderen Worten, das Steuerrückschlagventil 52 geöffnet. Wird der Spindelkopf 13 durch den Motor 20 nach unten bewegt, so wird auch das Werkzeugmagazin 22 synchron nach unten verschoben. Während der Verschiebung des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 wird der Kolben 41 des hydraulischen Gewichts ausgl ei chsorgans 34 mit dem Gewicht (W^.+ Wg) belastet. Demzufolge wird in dem hydraulischen Gewichtsausgleichsorgan 34· ei& Flüssigkeitsdruck P von W. + W₂

aufgebaut, der dem Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils 53 entspricht· Die Druckflüssigkeit fließt durch das Steuerrückschlagventil 52, und das Druckbegrenzungsventil 53 von dem hydraulischen Gewichtsausgleichsorgan in den Speicher T^. zurück· Hierbei wird jeweils der Balancezustand zwischen dem Druck der Flüssigkeit in dem hydraulischen Gewichtsausgleicha-

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organ, und dem Gewicht des Spindelkopfes 13 sowie des Werkzeugmagazine 22 aufrechterhalten·

Das Gewicht des Spindelkopfes 13 ist nahezu konstant, während das Gewicht Wg des Werkzeugmagazins 22 abhängig von den Typen und der Anzahl der Werkzeuge variiert, die durch die Magazinscheibe 27 gehalten werden. Wenn das Gewicht Wg variiert, dann wird der Balance zustand, welcher durch die Gleichung W_--L^-WgLg ausgedrückt werden kann, gestört. Um den Balancezustand zu erhalten, ist es erforderlich, daß die zentrische Axiallage der Stange 42 des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34· so versetzt wird, daß das BeiastungsZentrum des Bügels 43 hinsichtlich der Größen L^ und Lp wieder dem oben erwähnten Balancezustand entspricht. Die Kolbenstange 42 würde sonst auf der Seite des größeren Moments belastet werden, so daß eine sanfte Auf- und Abwärtsbewegung der Kolbenstange 42 gestört würde. Bei der vorliegenden Erfindung wird das gestörte Gleichgewicht der Momente zwischen W_-1L^ und WgLg durch Verwendung des am oberen

. Teil der Kolbenstange 42 drehbar befestigten Bügels 43 selbst ausgeglichen. Es werden die Momente des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 bezüglich der zentrischen Achse der Kolbenstange 42 konstant gehalten. Der Bügel 43 ist am Ende der Kolbenstange 42 mittels des Bolzens 44 angelenkt, der seinerseits mit dem unteren Ende der Ketten 29 und 32 so befestigt ist, daß die Gleichung K₁L₁-W₂Lg erfüllt ist. Dies wurde bereits erläutert, nimmt das Gewicht Wg des Werkzeugmagazins 22 zu, dann wird der Bügel 43, wie Hg. 3 zeigt, in Uhrzeiger-

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richtung so gedreht, daß der Drehwinkel dem zusätzlichen Gewicht des Werkzeugmagazins 22 entspricht. Hierdurch wird der oben erwähnte Balancezustand, der durch die Gleichung W^L,- » WpL« ausgedrückt werden kann, im Hinblick auf die zentrale vertikale Linie O gestört. Durch das erwähnte Drehen des Bügels 43 werden die Verbindungsstellen der Ketten 29 und 32 in Bezug auf die vertikale Linie O ebenfalls zusammen mit dem Bügel 43 versetzt. Bei dieser Versetzung wird das Hebelverhältnis bezüglich der zentrischen axialen Linie O des Bolzens 44 auf L^.¹ } I«¹ verändert, so daß sich das Moment bezüglich der zentrischen axialen Linie O der Kolbenstange 42 selbst einstellt. Selbst wenn das Gewicht Wp des Werkzeugmagazins 22 verändert wird, wird die Vorspannung des Belastungszentrums der Kolbenstange vernachlässigbar klein, so daß eine Störung der guten Gleitfähigkeit der Kolbenstange 42 vermieden werden kann. Eine derartige Stö«- rung wird darüberhinaus durch die drehbare Befestigung des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34 mittels des Zapfens 35 verhindert. Wie erwähnt, können infolge der synchronen Bewegung des Spindelkopfes 13 mit dem Werkzeugmagazin 22 bei Jeder beliebigen Lage des Werkzeugmagazins 22 bezüglich der Säule 11 durch die zwischenliegende Transporteinrichtung Werkzeuge aus dem Magazin genommen werden. Durch den beschriebenen Mechanismus kann die für den Transport des Werkzeuges erforderliche Zeit merklich verringert werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform zum synchronen Ver setzen des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22

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dargestellt. In dieser Figur sind mit den Elementen von Fig. 3 übereinstimmende Teile mit dem gleichen Bezugs zeichen versehen. Auf die Erläuterung dieser Teile wird verzichtet. Bei der vor^ liegenden Ausführungsform wird anstelle des hydraulischen Gewichtsausgleichsorgans 34 "und der Druckflüssigkeitsspeisequelle ein Ausgleichsgewicht 56 verwendet. Ein nach oben vorstehender Teil 57 des Ausgleichsgewichts 56 ist mittels des Bolzens 44 drehbar am Bügel 43 befestigt. Das Nettogewicht des Ausgleichsgewichts 56 entspricht der Summe der Gewichte VL des Spindel-

w kopfes 13 "und W₂ des Werkzeugmagazins 22. Wenn der Spindelkopf 13 mittels des Motors 20 nach oben oder nach unten verschoben wird, wird zufolge der Verbindung des Spindelkopfes 13 und des Bügels 43 durch die Kette 29 das Ausgleichsgewicht 56 ebenfalls verschoben. Gleichermaßen wird infolge der Bewegung der Kette 32, die das Werkzeugmagazin 22 mit dem Bügel 43 verbindet, auch das Werkzeugmagazin 22 verschoben. Es wird somit in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 3 zufolge der Verbindung der Ketten 29 und 32 mit dem Bügel 43 eine synchrone Bewegung des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 erhalten. Variiert das Gewicht des Werkzeugmagazins 22 geringfügig, dann kann der Balance zustand der Gewichte des Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazins 22 bezüglich des Bügels 43 automatisch justiert werden.

In Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform zum Einstellen des Balancezustandes des Spindelkopfes und des Werkzeugmagazins dargestellt. Die Teile, die die gleiche Funktion wie Element« der

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Ausführungsform nach Fig. 3 besitzen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie diese Elemente versehen. Auf dem Spindelkopf ist ein Formstück 58 derart befestigt, daß es auf einer Seite des Spindelkopfes 13 vorsteht. Auf einer Oberflächenseite des Magazinrahmens 23 des Werkzeugmagazins 22 ist ein Steuerventil so befestigt, daß es mit dem Formstück 58 in Berührung steht. Ein Eingang 64 des Steuerventils 59 ist mit einer Pumpe 64a verbunden. Die Ausgänge A und B des Steuerventils 59 sind mit Öffnungen einer oberen und einer unteren Kammer eines Steuerzylinders 60 verbunden, der in der Säule 11 angeordnet ist. Auslaßöffnungen C und D sind mit einem Ölbehälter 07 verbunden. Für die vorliegende Ausführungsform kann ein übliches Steuerventil verwendet werden, das eine Arbeitsstellung besitzt, in der Druckflüssigkeit von der Pumpe 64a zum Steuerzylinder 60 geleitet werden kann. Das Steuerventil wird in dieser Lage durch die Druckwirkung des Formstückes 58 gebracht, wenn eine Spule 63, die mit dem Ventilgehäuse 62 verbunden ist, aus ihrer neutralen Lage gebracht wird. Das vorstehende Ende einer Kolbenstange 65 des St euer Zylinders 60 ist am Magazinrahmen 23 befestigt. Venn,in die obere oder untere Kammer des Steuerzylinders 60 mittels des Steuerventils 59 Druckflüssigkeit eingespeist wird, so wird das Zylindergehäuse bewegt. Venn also der Spindelkopf 13 verschoben wird, so wird das Steuerventil aus seiner neutralen Lage gebracht und hierbei Druckflüssigkeit in den Steuerzylinder eingespeist oder aus ihm abgelassen. Das Verkzeugmagazin 22 folgt der Bewegung des Spindelkopfes 13· Die Flüssigkeit aus dem Behälter T wird durch die Pumpe 64a unter

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Druck gesetzt und der Druck mittels des Druckbegrenzungsventils 64b konstant gehalten. Wie erwähnt, wird, das Werkzeugmagazin 22 stets in einer konstanten relativen Lage zum Spindelkopf 13 gehalten, so daß bei jeder Stellung des Spindelkopfes 13 die durch das Werkzeugmagazin 22 getragenen Werkzeughalter 28 mittels der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 entnommen werden können·

Werkzeugmagazin und dessen Antrieb

Wie die Pig. 6 und 7 erkennen lassen, besitzt die koaxial auf einer Drehwelle 67 befestigte Magazinscheibe 27 Werkzeugklemmeinrichtungen 66 zum Halten einer Vielzahl von Werkzeughaltern 28 am Umfang der Magazinscheibe. Die Welle 67 ist an beiden Enden mittels zweier Wälzlager 68a und 68b rotierbar gelagert. Die Lager sind im Magazinrahmen 23 befestigt. Im mittleren Teil der Drehwelle 67 ist ein Schneckenrad 69 fest angebracht. Eine in das Schneckenrad 69 eingreifende Schnecke 70 ist an der Welle 71 befestigt, die an beiden Enden durch zwei im Magazinrahmen 23 befestigte Wälzlager 72a und 72b drehbar gelagert ist. An einem Ende der Welle 71 ist ein umkehrbarer hydraulischer Rotationsmotor 73 angebracht. Dieser kann durch Druckflüssigkeit, welche durch ein Umschaltventil 74 zugeführt wird, in zwei verschiedenen Drehrichtungen angetrieben werden. Eine Indexplatte 75 und ein Zahnrad 76 sind an einem aus dem Magazinrahmen 23 vorstehenden Ende der Welle 71 befestigt. Wie Fig. 8

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zeigt, besitzt die Indexplatte 75 einen Bezugsaussclmitt 80. Ein Stößel 82 zum Begrenzen der Drehbewegung der Indexplatte

75 ist in einem Hydraulikzylinder 81, der auf dem Magazinrahmen 23 befestigt ist, so angeordnet, daß der Stößel 82 durch die Stoßkraft des Hydraulikzylinders 81 in den Bezugsausschnitt 80 eingreift, wenn sich dieser in der Indexstellung befindet. Der Hydraulikzylinder 81 wird durch ein Steuersignal betätigt, das durch, den Grenzschalter LS43 erzeugt wird. Der Grenzschalter LS43 spricht an, wenn die Magazinscheibe 27 in einer durch einen vorgegebenen Winkel definierten Indexstellung ist. Schaltet ein Umschaltventil 83 die Richtung der Druckflüssigkeit um, so wird der Stößel 82 in Richtung des Bezugsausschnittes 80 bewegt und der Grenzschalter LS43 betätigt, um einen Eingriff des Stößels 82 in den Bezugsausschnitt 80 sicherzustellen. Auf einer Zwischenachse 77» die an dem Magazine ahmen 23 befestigt ist, ist ein Zahnrad 78 drehbar gelagert, welches mit dem Zahnrad 76 in Eingriff steht. Die Anzahl der Zähne dieser Zahnräder

76 und 78 ist so festgelegt, daß bei einer Drehung der Magazinscheibe 27 um eine Teilung entsprechend dem Abstand zwischen zwei benachbarten Werkzeugklemmeinrichtungen 66 das Zahnrad 78 eine ganze Umdrehung macht. An der Seitenfläche des Zahnrades 78 ist eine Klinke 84 so befestigt, daß seine Lage einstellbar ist. Durch die Klinke 84 kann der am Magazinrahmen 23 befestigte Grenzschalter LS43 betätigt werden. Der Grenzschalter, LS43 ist mit einem Zählkreis 84a verbunden.

Venn der Zählkreis 84a ein Steuersignal 84b für eine

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Rechtsdrehung (im folgenden als Normalrichtung "bezeichnet) der Magazinscheibe 27 erhält, dann erzeugt der Zählkreis 84a ein solches Signal, daß die Arbeitslage des Umschaltventils 83 durch zwei Umdrehungen des Zahnrades 78 geändert wird· Ein Steuersignal 84c für eine Drehbewegung der Magazinscheibe 27 in umgekehrter Richtung bewirkt, daß der Zählkreis 84a ein solches Signal erzeugt, daß die Arbeitslage des Umschaltventils 83 durch eine Umdrehung des Zahnrades 78 in umgekehrter Richtung geändert wird. Bei der erwähnten Umschaltbewegung des Umschaltventils 83 wird der Stößel 82 in den Bezugsausschnitt 80 der Indexplatte 75 eingefügt, so daß die Welle 71 zusammen mit der Magazinscheibe 27 zeitlich in einem stationären Zustand gehalten wird. Die Magazinscheibe 27 kann sich um zwei Teilungen in Normalrichtung und um eine Teilung in umgekehrter Richtung drehen. Die Bewegung der Magazinscheibe 27 wird zusammen mit de* Ergebnis im folgenden im Detail erläutert.

Wie Fig. 9 zeigt, sind am Umfang der Magazinscheibe 27 mit gleicher Teilung mehrere Werkzeugklemmeinrichtungen 66 radial angeordnet. Jede Werkzeugklemmeinrichtung 66 besitzt eine stationäre Klaue 85 und eine schwenkbare Klaue 86. Die stationäre Klaue 85 ist durch Bolzen 85a fest mit der Magazinscheibe 27 verbunden, während die schwenkbare Klaue 86 durch einen Stift 87 drehbar mit der Magazinscheibe 27 verbunden ist. Die schwenkbare Klaue 86 besitzt an ihrem vorstehenden Ende eine Aussparung 86a, die geeignet für das Festklemmen eines Werkzeughalters 28 zwischen dieser Aussparung und der stationären

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Klaue 85 ist. Das andere Ende der schwenkbaren Klaue 86 ist zu einem L-förmigen Teil 94- abgebogen. Der L-förmige Teil 94-steht mit einem Bolzen 89 in Verbindung, der in einem Sackloch der stationären Klaue 85 angeordnet ist und durch eine ebenfalls in dem Sackloch befindliche Druckfeder 88 dauernd nach außen gedruckt wird. Wird die schwenkbare Klaue 86 durch eine Kolbenstange 97 so um den Stift 87 geschwenkt, daß sich der Abstand zwischen den vorstehenden Teilen der Klauen 85 und 86 verringert, so wird ein Werkzeughalter 28, der in den Zwischenraum gebracht worden ist, durch die Klauen festgehalten. In die stationäre Klaue 85 ist ein Anschlag 85b zur Begrenzung der . Schwenkbewegung der schwenkbaren Klaue 86 eingeschraubt. Durch die Schraubverbindung kann die Lage festgelegt werden, bei der die schwenkbare Klaue 86 an den Anschlag 85b anstößt. Vie Fig. 12 zeigt, besitzt der Werkzeughalter 28 einen Flansch 90, in dem sich vier symmetrisch angeordnete Keilnuten 91 befinden, in die ein an der Stirnfläche der Spindel 14 angeordneter Antriebskeil 172 (siehe Fig. 22) eingreift. Die stationäre Klaue 85 und die schwenkbare Klaue 86 besitzen - wie aus den Fig. 10 und 11 ersichtlich - Greifstifte 92 und 93, die in die Keilnuten 91 eingreifen können· Der Winkel zwischen den Stiften 92 und 93 beträgt 90°. Wenn die Lage zum !Entfernen der Werkzeughalter 28 aus dem Werkzeugmagazin 23 mittels der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 nicht auf einer horizontalen Linie bezüglich der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 liegt (in Fig. 1 durch eine ausgezogene Linie dargestellt), wird die erwähnte Luge so bestimmt, daß sie eine freie Drehung des mit den

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Werkzeughaltern 28 beladenen Werkzeugmagazins 22 erlaubt, wenn die Klemmfinger 111a und 111b zur Zeit einer Vorwärtsrotation um zwei Teilungen geöffnet sind (im folgenden im Detail beschrieben). Die Greif stifte 92 und 93 greifen in die Keilnuten 91 des Werkzeughalters 28 ein, so daß verhindert wird, daß sich die Werkzeughalter beim Drehen der Magazinscheibe 27 infolge der Schwerkraft oder Zentrifugalkraft lösen. Außerdem verhin·* dem die Greif stifte 92 und 95 eine Bewegung der Werkzeughalter 28 in der Werkzeugklemmeinrichtung 66, so daß ein zuverlässiger Eingriff eines Stiftes 113, der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 in die Keilnuten 91 gewährleistet ist, wenn der Werkzeughalter 28 von der Klemmeinrichtung 66 an die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 übergeben wird. Auf der der Entnahmeseite der Werkzeughalter 28 gegenüberliegenden Seite der Klemmeinrichtung ist auf dem Magazinrahmen 23 eine Klauenlöse einrichtung 96 befestigt. Diese enthält einen Hydraulikzylinder 95· Eine Druckrolle 98 ist an einem Ende der Kolbenstange 97 des Hydraulikzylinders 95 befestigt. Die Kolbenstange 97 kann gegen den L-förmigen Teil 94· der schwenkbaren Klaue 86 geschoben oder zurückgezogen werden. Die schwenkbare Klaue 86 wird durch die Stoßbewegung der Kolbenstange 97 infolge des Kontaktes der Druckrolle 98 mit dem L-förmigen Teil 94· geschwenkt. Der Hydraulikzylinder 95 wird bei einer Umschaltbewegung des Umschaltventile 99 betätigt, das seinerseits durch ein Steuersignal aus einem Druckschalter (FS 20) (Fig. 14) betätigt wird. Der Druckschalter (FS 20) erzeugt das Steuersignal, wenn die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 den Schaft eines

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Werkzeughalters 28 entsprechend einem Steuersignal zum Entfernen des Werkzeughalters 28 aus dem Werkzeugmagazin 22 hält. Wie erwähnt, reicht diese Anordnung aus, um die gewünschten Werkzeuge aus der Werkzeugklemmeinrichtung 66 bei der Werkzeugwechsellage Χ,, zu lösen, wobei lediglich eine einzige Klauenlöseeinrichtung 96 benötigt wird.

Kinematik des Werkzeugmagazins

Im folgenden wird an Hand der lig. 13 die Bewegung des Werkzeugmagazins erläutert. Auf den Umfangsabschnitten N^, Ng, ..... N^ der Magazinscheibe 27 ist bei gleichem radialem Abstand eine Vielzahl von Werkzeugklemmeinrichtungen 66 befestigt. Die Werkzeugklemmeinrichtungen 66 halten in entsprechender Lage eine

Vielzahl, von Werkzeughaltern T,,, Tp, T^, Tj. Es sei die

Lage der Spindel 14 mit X,, die Werkzeugwechsellage der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17» bei der der Werkzeughalter 28 an den Werkzeugtransport arm 16 übergeben wird, mit Xg und die Lage der zwischenliegenden iDransporteinrichtung 17, bei der der Werkzeughalter 28 durch diese Transporteinrichtung aus dem Werkzeugmagazin 22 entnommen wird, durch X,. bezeichnet. Zunächst wird ein Werkzeug T^ durch die Spindel 14 gehalten und ein Werkzeug Tp durch, die zwischenliegende Transporteinrichtung 17· Die Position N^ ist so eingestellt, daß sie mit der Position X^ übereinstimmt. Biese Positionen können als Ausgangspositionen für den Beginn des Betriebs der Haschine angesehen werden.

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Wenn die Bearbeitung des Werkstückes durch das in der Spindel 14 eingespannte Werkzeug T^ beendet ist, kehrt die Spindel 14 in ihre Ausgangsstellung zurück, und es wird ein Endschalter (LS 15) (Fig. 22) betätigt, der ein Steuersignal für den Werkzeugwechsel auslöst. Der Werkzeughaltertransport arm 16 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn um 90°· Die Drehbewegung wird durch einen Endschalter LS31 bestimmt. Ein Werkzeughalter des Werkzeuges T^ und ein Werkzeughalter des Werkzeuges To werden an beiden Enden des Werkzeughaltertransportarms 16 gehalten. Wenn die Werkzeugspanneinrichtung der Spindel 14, welche im folgenden im Detail erläutert wird, den Werkzeughalter des Werkzeuges T,. freigibt, dann wird der Werkzeughaltertransport arm 16 in Längsachse der Spindel 14 verschoben, so daß die Werkzeughalter der Werkzeuge T^ und Tp aus ihren vorherigen Haltepositionen genommen werden. Sodann dreht sich der Werkzeughaltertransportarm 16 in Uhrzeigerrichtung um 180°. Danach wird der Werkzeughaltertransportarm 16 in umgekehrter Richtung in Längsachse der Spindel 14 verschoben, so daß der Werkzeughalter des Werkzeuges > Τ« in die Spindel 14 eingeführt wird. Der Werkzeughalter des Werkzeuges T. wird gleichzeitig in die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 eingefügt. Daraufhin wird der Werkzeughaltertransportarm 16 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um 90° gedreht, so daß der Arm in seine Ausgangsposition zurückkehrt. In diesem Zustand erhält das Werkzeug T₂ einen neuen Steuerbefehl für seinen Bearbeitungsvorgang. Andererseits wird die zwischenliegende Transporteinrichtung 17» die den Werkzeughalter des Werkzeuges T. trägt, im Uhrzeigersinn io weit geschwenkt, bis

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der Werkzeugkalter die Position X₁- einnimmt. Ba die Bewegung des Werkzeugmagazins 22 synchron zur Bewegung des Spindelkopfes 13 verläuft, wird trotz des Bearbeitungsvorgangs der Werkzeughalter des Werkzeuges T,. so in die Werkzeugklemmeinrichtung befördert, daß er abhängig von der Steuerung des Hydraulikzylinders 95 durch die Klauen festgehalten wird. Die Magazinscheibe 27 wird nun durch die in den Fig. 7 "und 8 dargestellte Indexeinrichtung um zwei Teilungen vorgedreht (in Uhrzeigerrichtung), so daß die Position N, an die Stelle X,, zu liegen kommt. Durch ein Steuersignal werden die Greifer der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 geschlossen, so daß sie den Werkzeughalter des Werkzeuges T, fassen. Die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 wird in Uhrzeigerrichtung geschwenkt, um den Werkzeughalter des Werkzeuges T, in die Ausgangsposition Xg ^zu bringen, und dann gestoppt. Daraufhin wird die Magazinscheibe 27 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um eine Teilung gedreht, so daß die Position Ng an der Stelle X^ liegt. Die Elauenlöseeinrichtung 96 bewirkt ein Offnen der schwenkbaren Klaue 86. Wie erwähnt, wird das Werkzeugmagazin 22 um eine Teilung in Riickwärtsrichtung und um eine Teilung in Vorwärtsrichtung gedreht, während der Bearbeitungsvorgang durch die Spindel 14 synchron zum Spindelkopf 13 erfolgt. Nach Beendigung des Beärbeitungsvorganges wird das benutzte Werkzeug in die ursprüngliche Speicherstellung der Magazinscheibe zurückgebracht und das für den nächsten Bearbeitungsvorgang benötigte Werkzeug zur zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 befördert. Der Kachteil bekannter Werkzeugmaschinen, bei denen die Werkzeuge in ihre Speicherlage durch einen Schritt

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zurückgeführt werden, kann auf diese Weise eliminiert werden. Die für den Werkzeugwechsel benötigte Leerlaufzeit wird auf ein Minimum herabgesetzt.

Als hydraulischer Motor 73 für den Antrieb der Magazinscheibe 27 eignet sich ein beliebiger hydraulischer Motor, der in der Lage ist, die Welle 71 zu drehen. Außerdem ist eine beliebige Indexeinrichtung für die Vor- und Rückwärtsdrehung in vorgegebenen Abschnitten verwendbar.

Zwischenliegende Transporteinrichtung

In den Fig. 14- bis 16 sind Einzelheiten der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 dargestellt. Eine Drehwelle 102 ist in einem Halteteil 101, welches an der oberen Stirnfläche des Spindelkopfes 13 sitzt, drehbar befestigt. Die Welle 102 verläuft parallel zur Spindelachse. Am mittleren Teil der Welle ist ein Ritzel 103 befestigt. Auf der Welle 102 sitzt ein Flansch 105, der dazu dient, mittels eines Bundes 104 die Position des Ritzels 103 festzulegen. In einer im Halteteil 101 vorgesehen zylindrischen Kammer 108 ist ein Eolben 107 verschiebbar angeordnet. Der mittlere Teil des Kolbens 107 ist als Zahnstange 106 ausgebildet, die mit dem Ritzel 103 in Eingriff steht. Der Kolben wird durch Druckflüssigkeit betätigt, welche durch ein Umschaltventil 109 zugeführt wird. Das Umschaltventil kann die Flüssigkeit auf beiden Seiten der zylindrischen

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Kammer 108 zuführen. Die Bewegungsrichtung des Kolbens 103 und der Welle 102 kann dadurch umgekehrt werden. Auf einem vorstehenden Teil der drehbaren Welle 102 ist ein Arm 110 befestigt. Zwei Klemmfinger 111a und 111b sind durch Stifte 112 bzw. 112b drehbar am oberen Ende des Arms 110 befestigt. Die vorstehenden Endabschnitte der Klemmfinger 111a und 111b besitzen eine geeignete Form, um den Schaft der Werkzeughalter 28 fassen zu können. Der Klemmfinger 111b besitzt einen Stift 113, der in eine Keilnut 91 des Werkzeughalters 28 eingreift. Die anderen Endabschnitte der Klemmfinger 111a und 111b sind mit L-förmig abgebogenen Teilen versehen und übereinanderliegend angeordnet. Sie besitzen einen Schlitz 116, durch den ein auf einer Stange 114- befestigter Stift 115 mit Spiel hindurchgesteckt ist. Die Stange 114· ist mit einem Kolben 118 des Hydraulikzylinders 117 verbunden, der auf dem Arm 110 angeordnet ist. Der Kolben 118 wird durch Druckflüssigkeit betätigt, die von einem Umschaltventil 121 gesteuert wird. Die Druckflüssigkeit wird durch die Leitungen 119 und 120 zugeführt bzw. weggeführt. Die Leitungen 119 und 120 verlaufen in der Welle 102 und im Arm 110. Bei der erwähnten Lage des Kolbens 118 werden die Klemmfinger 111a und 111b geöffnet, wenn - wie in Pig. 15 dargestellt - die Kolbenstange 114· nach unten bewegt wird. Hierdurch wird die Einspannung der Werkzeughalter 28 gelöst. Befindet sich die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 in der durch eine durchgehende Linie dargestellten Position, dann werden die Klemmfinger 111a und 111b nach oben bzw. nach unten geöffnet. Befindet sich die zwischenliegende Traneport einrichtung 17 in einer Position, die

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in Pig. 1 gestrichelt angedeutet ist, dann werden die Klemmfinger 111a und 111b, bezogen auf das Werkzeugmagazin 22, in radialer Richtung geöffnet. Bei geöffneten Klemmfingern 111a und 111b können sich Werkzeugmagazin 22 und Werkzeugtransportarm 16 frei drehen, selbst wenn sie mit Werkzeughaltern 28 bestückt sind.

In den Klemmfingern 111a und 111b befinden sich Einraststifte 122a und 122b. Diese Stifte werden durch Druckfedern 123a und 123b so vorgeschoben, daß die Stifte in ein schwächeres Teilstück des Werkzeughalters 28 eingreifen, so daß ein Herausschlüpfen des Werkzeughalters 28 aus dem Sitz der Klemmfinger 111a und 111b vermieden wird. Die Neigung des Werkzeughalters 28 zu verkanten kann dadurch beseitigt werden, daß der Werkzeughalter 28 an zwei Stellen gehalten wird, nämlich mittels der Klemm finger 111a und 111b und mittels der Einraststifte 122a und 122b. Der Arm 110 betätigt am Ende der Schwenkbewegung zwei Endschalter LS 22 und LS 23. Diese beiden Endschalter bestätigen, daß die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 an den Werkzeugwechselpositionen Xy. bzw. Xp angelangt ist.

Werkzeugtransportarm

In den Fig. 17 bis 21 sind der Aufbau und die Wirkungsweise des Werkzeugtransport arms 16 dargestellt. Ein Werkzeugtransportzylinder 125 ist in einem adiabatischen Zustand am Spindelkopf

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13 befestigt. In dem Zylinder befindet sich ein Hydraulikzylinder 126, der eine Hin- und Herbewegung gestattet (Fig. 17)· Im Zylinder 125 gleitet ein Kolben 127. Durch den Zylinderdeckel sind Kolbenstangen 128 und 129 hindurchgeführt· Die äußeren Teile dieser Kolbenstangen ragen über den Zylinderdeckel hinaus. Der Kolben 127 kann durch Umschalten der Zufuhr der Druckflüssigkeit mittels eines Umschaltventils hin- und herbewegt werden. Flüssigkeitsleitungen 150 und 151 sind mit den Kammern an den beiden Badseiten des Zylinders 126 verbunden. In einer axialen Bohrung der Kolbenstange 128 ist eine Drehwelle 130 drehbar angeordnet. Ein Drehkörper 166 ist an einem Zwischenteil zwischen einem inneren Endteil der Welle 130 und einer inneren zylindrischen Kammer des Kolbens 127 so befestigt, daß ein Flüssigkeitsdruck-Eotationszylinder 131 gebildet wird. Der Werkzeugtransportarm 16 enthält zwei Transportarme 132a und 132b, die mittels eines Keils 133 und einer Nut 134- derart an dem vorstehenden Teil der Welle 130 befestigt sind, daß sie radial symmetrisch zur Welle 130 angeordnet sind. An den beiden Endteilen der Arme 132a und 132b sind Werkzeughalteeinrichtungen 135a und 135"b gleicher Gestalt und gleichen Auf baue befestigt. Jede dieser Werkzeughalteeinrichtungen enthält einen Hydraulikzylinder 136, in dem sich eine Kolbenstange 137 befindet. Ferner sind zwei Greifer 139a und 139"b vorgesehen, die durch einen Nocken 138, der eich am Ende der Kolbenstange befindet, betätigbar sind. Die Greifer besitzen einen L-förmigen Teil und sind am Werkzeugtransport arm 132a bzw. 132b durch Stifte 140a und 14Ob drehbar befestigt. Das andere Ende der

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Greifer 139a und 139b läßt sick in den Zwischenraum zwischen den Planschen 90 und 90a des Werkzeughalters 28 einfügen, so daß diese Endteile ein Halteelement für den Werkzeughalter 28 bilden, wenn die Greifer 139a und 139b nach außen geöffnet werden. Die Werkzeughalte einrichtung 135a bzw. 135b trägt also die Werkzeughalter 28 bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen den Greifern 139a und 139b. Dies geschieht, wenn die Kolbenstange 137 durch eine hinter dieser Stange eingefügte Druckfeder 141 nach außen gedruckt wird. Wird durch eine Flüssigkeitsleitung 142, die die Welle 130 und den Transportarm 132a bzw. 132b,ferner die Kolbenstange 137 passiert, Druckflüssigkeit zugeführt, so daß die Kolbenstange 137 entgegen der Feder 141 zurückgeschoben wird, dann werden die Greifer 139a und 139b zusammengezogen und hierdurch der Werkzeughalter 28 freigegeben.

Am anderen Ende der Kolbenstange 129 ist ein Anschlag 143 so angebracht, daß er rechtwinklig über die Kolbenstange 129 vorsteht. Wie Fig. 18 zeigt, gleitet der Anschlag in einem Führungsschlitz 145, der sich in einer Führungsplatte 144 befindet, die auf dem Spindelkopf 13 befestigt ist. Der Kolben 127 kann sich damit nur in axialer Richtung bewegen. Im Anschlag 143 und in der Kolbenstange Λ29 befinden sich vier Flüssigkeitsleitungen 146, 147, 148 und 149. Die Flüssigkeitsleitung 146 ist mit einer Flüssigkeitsleitung 142 verbunden, die Druckflüssigkeit zur Betätigung der Werkzeughalteeinrichtung führt. Die anderen Flüssigkeitsleitungen 147, 148 und 149 sind mit einer öffnung des hydraulischen Rotations Zylinders 131 verbunden. In dem hydraulischen

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Rotationszylinder 131 sind zu beiden Seiten einer ringförmigen Kammer 154 Gleitplatten 152 und 153 angeordnet. Der Drehkörper 166 ist an der Drehwelle 130 befestigt. Ein Drehkörper 163 ist in der ringförmigen Kammer 15²I- drehbar so angeordnet, daß er sich innerhalb eines vorgegebenen Winkels drehen läßt. Ein Trennstück 160 ist am Kolben 127 so befestigt, daß die ringförmige Kammer 154· im wesentlichen in zwei Räume unterteilt wird. Es ist eine Seitenplatte 153 niit einer kreisbogenförmigen Aussparung 161 vorgesehen, die sich über einen Winkelbereich von 90° erstreckt. Ein mit dieser Mut in Eingriff stehender Stift 162 ist in den Drehkörper 163 eingepreßt. Der Drehkörper 163 kann sich also innerhalb des durch die Aussparung 161 begrenzten Bereiches bewegen. Auf beiden Seiten des Trennstücks 160 und an der Berührungsstelle, an der der Drehkörper 166 und der Drehkörper 163 etwa 90° vom Trennstück 160 wegbewegt sind, sind drei öffnungen 155» 156 und 157 vorgesehen. Die öffnung 157 ist mit der kreisbogenförmigen Aussparung 161 durch einen Kanal 165 verbunden.

Wenn sich die Transportarme 132a und 132b in horizontaler Lage befinden, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die ringförmige Kammer 154 mit Druckflüssigkeit gefüllt (insbesondere Drucköl) und hierbei der Auslaß jeder öffnung gesperrt. Die öffnungen und 156 können auch mit Druckflüssigkeit beaufschlagt sein, oder es kann die öffnung 157 mit dem ölbehälter verbunden sein. Wenn die öffnungen 155 und 156 mit dem ölbehälter T verbunden sind, und der öffnung 157 Druckflüssigkeit zugeführt wird, wird der Drehkörper 166 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht,

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während der Drehkörper 163 im Uhrzeigersinn gedreht wird (vgl. Fig. 20). Hierbei wird der Transportarm 132 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht, so daß er sich in vertikaler Lage befindet. In dieser Lage hält die Werkzeughalteeinrichtung die Werkzeuge an beiden Enden. Der Kolben 127 wird in axialer Richtung verschoben, so daß das Werkzeug von der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 und der Spindel 14 abgezogen wird. Wenn der öffnung 155 Druckflüssigkeit zugeführt wird und die öffnungen 156 und 157 mit dem ölbehälter T verbunden sind, wird der Drehkörper 166 im Uhrzeigersinn um 180° gedreht. Hierbei werden die Transportarme 132a und 132b um den gleichen Winkel gedreht. Fig. 21 zeigt den Zustand, in dem der Drehkörper 166 um 180° gedreht ist. Nach diesem Vorgang wird der Kolben 127 zurückgeführt, so daß die Werkzeughalter 28 in die Spindel 14 und in die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 eingeführt werden. Wenn die öffnungen 155 und 157 mit dem ölbehälter T verbunden sind und der öffnung 156 Druckflüssigkeit zugeführt wird, werden die Drehkörper 163 und 166 bis zu der in Hg. 19 dargestellten Lage entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht. Wird die Druckflüssigkeit jeder öffnung zugeführt, um die in Fig. 19 dargestellte Lage aufrechtzuerhalten, so ist der Zyklus des Werkzeugaustausches beendet. Wie erwähnt, kann ein Schwenken des Werkzeuges um 90° oder 180° und ein Einführen oder ein Herausnehmen des Werkzeuges bewirkt werden. Da der Werkzeughalter durch Spreizen der Greifer 139a "und 139b bis zu den Flanschen des Werkzeughalters 28 gefaßt werden kann, ist es möglich, den Werkzeugtransportarm 16 zu drehen, selbst wenn sich die mit einem

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Werkzeughalter 28 bestückte zwischenliegende Transporteinrichtung 17 in der Werkzeugaustauschposition X« "befindet.

Spindel und Index

Wie Fig. 22 zeigt, ist die Spindel 14 drehbar in zwei Wälzlagern 169a und 169b gelagert, die in einem Kolben 168 befestigt sind. Der Kolben ist verschiebbar in einer Bohrung 167 des Spindelkopfes 13 angeordnet, Für den Kolben 168 sind - wie im folgenden erläutert wird - drei verschiedene Positionen vorgesehen. Der Kolben kann in horizontaler Richtung verschoben werden. Die Spindel 14 besitzt eine Bohrung, von der ein Teil einen größeren Durchmesser hat und ein Teil einen kleineren Durchmesser und dazwischen eine Stufe vorgesehen ist.

Am äußeren Teil der Bohrung mit dem größeren Durchmesser ist eine Büchse 171 zur Aufnahme des Schaftes eines Werkzeughalters 28 angebracht. Die Büchse ist an der Stirnfläche mit einem Keil 172 versehen. Wie Fig. 22 zeigt, besitzt die Büchse einen komplementären konischen Teil I70. Zwischen der Büchse und dem abgestuften Teil der Bohrung befindet sich eine Hülse 174, die auf der Eingangsseite einen sich verjüngenden Teil besitzt. In der Bohrung der Hülse 174 ist ein Auslösestift 176 verschiebbar gelagert. Der Auslösestift 176 trägt in der Nähe seines Endes drei Kugeln 175» die sich senkrecht zur Längsachse des Auslösestiftes 176 bewegen können. Außerdem ist der Auslösestift 176

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mit einer Verbindungsstange 179 verbunden, die durch die Bewegung eines Kolbens 178 eines Hydraulikzylinders 177» der am rückseitigen Ende der Spindel 14 angeordnet ist, betätigt werden kann. Wenn der Kolben 178 verschoben wird, um den Auslösestift 176 gegen die Büchse 171 zu stoßen, werden die Kugeln in die gleiche Richtung bewegt und im Bereich des abgesetzten Teils 173 in einen maximalen Durchmesser gebracht. Wird der - Hydraulikzylinder 177 entleert und die Verbindungsstange 179 infolge der Kraft einer Druckfeder 180 zurückgeschoben, dann werden auch der Auslösestift 176 und die Kugeln 175 mit zurückgenommen und letztere in das Stück minimalen Durchmessers des abgesetzten Teils 173 gebracht. Die Kugeln 175 liegen dann auf einem minimalen Durchmesser. Sie werden nach innen gedruckt und greifen in den eingeschnürten Teil des Schaftes des Werkzeughalters 28 ein. So wird der Werkzeughalter 28 durch die Kraft der Druckfeder 180 mit nach innen gezogen und hierbei durch die Spindel 14 gefaßt. Wird der Auslösestift 176 nach außen gestoßen, so wird die feste Verbindung zwischen den Kugeln 175 } und dem eingeschnürten Bereich des Schaftes gelöst, und der Werkzeughalter 28 kann aus der Büchse I7I genommen werden, da die Kugeln 175 senkrecht zur Längsachse des Auslösestiftes gegen die Büchse hin bewegbar sind. Eine Welle 183 ist mit einem am Spindelkopf 13 befestigten Verteiler 182 so drehbar verbunden, daß die Welle 183 koaxial hinter dem Kolben 178 des Hydraulikzylinders 177 angeordnet ist. Durch den Verteiler und einen Flüssigkeitskanal in der Welle 183 wird der Kammer des Hydraulikzylinders 177 Druckflüssigkeit zugeführt, die durch

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ein Umschaltventil 181 gesteuert wird. An der Außenseite des Hydraulikzylinders 177 ist in einer bestimmten Winkellage, bezogen auf den auf der seitlichen Oberfläche der Spindel 14 befindlichen Teil 172, ein Anschlag 184 eines Magnetventils angebracht. Die Winkellage ist so gewählt, daß eine Keilnut des Werkzeughalters 28 die gleiche Lage wie der Teil 172 hat, wenn der Werkzeughalter 28 mittels des Werkzeugtransport arms 16 in die Spindel 14 eingeführt wird. An einem am Spindelkopf 13 befestigten Arm ist ein Näherungsschalter LS 18 angebracht. Seine Lage ist so gewählt, daß, wenn die Lage des Anschlags diiS Lage des Schalters LS 18 entspricht, der Keil 172 nahezu in eine vorgegebene Lage gebracht ist, die mit der Keilnut des Werkzeughalters 28 übereinstimmt. Von dem Spindelkopf 13 wird ein Zahnrad 187 durch Wälzlager 186 drehbar gehalten. Das Zahnrad ist auf der Spindel 14 verkeilt, so daß die Spindel 14 durch den in Fig. 2 dargestellten Antriebsmotor 39 angetrieben werden kann. Sie wird nur während des Bearbeitungsvorgangs und beim Auswechseln des Werkzeugs angetrieben. Ist der Bearbeitungsvorgang des Werkstückes beendet, dann nähert sich der Anschlag 184 dem Näherungsschalter LS 18, und der Antriebsmotor 39 wird gestoppt. Im Augenblick, in dem der Motor 39 gestoppt wird, stimmt die Winkellage des Keils 172 auf der Spindel 14 nicht vollständig mit der der Keilnut des Werkzeughalters 28, der zur Spindel 14 gebracht wird, um in die Büchse 17I eingesetzt zu werden, überein, da es unmöglich ist, die Spindel 14 durch das Haltesignal des Näherungsschalters LS 18 genau zu stoppen. Da jedoch die Winkellage der Spindel 14 näherungsweise eingestellt ist, kann

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die genaue Winkellage - wie im folgenden beschrieben - eingestellt werden.

Eine Nockenwelle 188 der Spindelindexeinrichtung ist drehbar auf einer Welle befestigt, die parallel zur Spindel 14 verläuft. Die Nockenwelle 188 wird durch ein auf ihr festsitzendes Zahnrad 189, das in das Zahnrad 187 eingreift, in Rotation versetzt. Am Umfang der Nockenwelle 188 befindet sich ein Indexnocken 190. Der Indexnocken 190 umfaßt einen sich verjüngenden Teil 191 und

* zwei einander gegenüberliegende gerade Teile 192. Auf einer KoI-'benstange 195 eines hin- und hergehenden Hydraulikzylinders ist ein Indexstift 193 befestigt. Der Hydraulikzylinder befindet sich im Spindelkopf 13. Der Indexstift gleitet längs einer im Spindelkopf 13 angeordneten Pührungsstange 196 parallel zur Spindel 14. Die Stelle der geraden Teile 192 des Indexnockens 190 ist so bestimmt, daß der Keil 172 auf der Spindel 14 die gleiche Lage wie die Keilnut des Werkzeughalters 28 hat, wenn der Indexstift 193 in den Zwischenraum zwischen den beiden geraden Teilen 192 eintritt. Durch das Umschalten eines Umschaltventils 197 wird die Kolbenstange 195 des Hydraulikzylinders 194 verschoben, so daß der Indexstift 193 innerhalb der einander gegenüberliegenden !lachen des Indexnockens I90 verschoben wird. Wie bereits erläutert, ist die Spindel 14 bereits angenähert bei der gewünschten Winkellage gestoppt worden. Die Nockenwelle 188 dreht sich nun infolge der Verbindung des Indexstiftes 193 mit dem sich verjüngenden Teil 191 des Indexnockens 190 bei einer Verschiebung des Indexstiftes 193· Damit wird auch

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über die in Eingriff stehenden Zahnräder 189 und 187 die Spindel 14 gedreht. Tritt der Indexstift 193 in den Spalt zwischen den geraden Teilen 192 des Indexnockens 190 ein, so wird die Drehung der Zahnräder gestoppt, und dann befindet sich die Spindel 14 in der gewünschten genauen Winkelposition. Am Spindelkopf 13 sind zwei Endschalter LS 10 und LS 11 befestigt, die die Startposition und die Arbeitsposition für den genauen Indexvorgang durch den Indexstift 193 feststellen.

Die Lage des Kolbens 168 wird durch einen Dreilagensteller 197> der am Spindelkopf 13 befestigt ist, eingeregelt. Es können für die vorliegende Werkzeugmaschine verschiedene Werkzeuge wie Bohrer, Reibaalen, Gewindeschneider, Fräser etc. verwendet werden. Diese Werkzeuge haben verschiedene Längen. Es muß angenommen werden, daß die maximale Längendifferenz zwischen den Werkzeugen bei einigen Dezimetern liegt. Um die Werkzeugmaschine mit den verschiedenen Werkzeugen zu betreiben, ist es erforderlich, durch ein numerisches Steuersignal den Tisch umsonst über eine lange Strecke hinwegzubewegen, und es ist manchmal eine große Aufmerksamkeit nötig, um ein Schlagen der Maschine zu verhindern. Deshalb ist es manchmal vorzuziehen, die vorstehende Lage der Spindel 13 einzustellen, um den 'genannten Erfordernissen zu genügen. Im folgenden wird die Konstruktion und Wirkungsweise einer Einrichtung zum Einstellen des vorstehenden Teils der Spindel 13 entsprechend dieser Erfindung beschrieben. Zur Erreichung dieses Zwecks enthält der Dreilagensteller 197 in Reihe zwei, eine gerade Bewegung ausführende Hydraulikzylinder 198 und

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199» die durch, eine Zwischenwand getrennt sind. Eine Kolbenstange 201 eines Kolbens 200 des Hydraulikzylinders 199 steht in die zylindrische Kammer des Hydraulikzylinders 198 vor. Eine Kolbenstange 203 eines Kolbens 202 des Hydraulikzylinders 198 erstreckt sich nach außen und ist an einem Arm 204 befestigt, der von der Außenseite des Kolbens 168 ausgeht. Mittels eines Umschaltventils 204a wird durch öffnungen 205 bzw. 206 in beide Teile des Hydraulikzylinders 198 Druckflüssigkeit zu- oder aus ihnen abgeführt. Das rückseitige Ende des Hydraulikzylinders

" ist mit einer öffnung 208 zum Einspeisen oder Ablassen von Druckflüssigkeit mittels eines Ums ehalt ventile 207 vorgesehen. Die Kolbenstange 201 besitzt einen Flüssigkeitskanal 209, der die Kammern 198 und 199 miteinander verbindet. Wenn - wie Fig. 22 zeigt - der öffnung 205 Druckflüssigkeit zugeführt wird, und die anderen öffnungen mit dem Flüssigkeitsbehälter T verbunden sind, befindet sich die Spindel 14 in zurückgezogener Position. Wenn die Druckflüssigkeit den öffnungen 205 "und 208 zugeführt wird, stößt die Kolbenstange 201 den Kolben 202 so, daß die Spindel 14 um eine Distanz nach außen verschoben wird, die dem Hub des Kolbens 200 entspricht, da die wirksame Fläche des Kolbens 200 größer als die des Kolbens 202 ist. Diese Lage ist die zweite Position der Spindel 14, Wenn der öffnung 206 Drucköl zugeführt wird und die öffnungen 205 und 208 mit dem Flüssigkeitsbehälter T verbunden sind, wird der Kolben 202 weiter vorgeschoben. Die Spindel 14 nimmt eine dritte Position ein, die die am meisten vorstehende Position ist. Zu dieser Zeit wird der Kolben 200 veranlaßt, zurückzugleiten. Am Spindelkopf 13

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sind Enschalter LSI7, LS16 und LS15 angeordnet, die die drei Positionen, nämlich die vorgeschobene Position (dritte Position), die Zwischenposition (zweite Position) und die zurückgezogene Position (erste Position) feststellen. In der "bisher "beschriebenen Weise kann die Einstellung der Spindel zum Antrieb eines Werkzeuges, der automatische Werkzeugwechsel sowie die geeignete Einstellung für das Werkzeug durchgerührt werden.

Der konische Teil I70 der Büchse I7I besitzt eine Vielzahl Druckluftdüsen 280, die unter einem Winkel kleiner als 90° zur Kegellinie angeordnet sind. Den Düsen 280 wird durch einen Kanal im Lagerdeckel 281 und in der Spindel 14 Druckluft ■ zugeführt. Der Luftstrahl bläst von den Düsen 280 auf einen Teil der Konusfläche, wie es durch zwei gestrichelte Linien angedeutet ist, und bildet eine wendelförmige Strömung, die nach außen gerichtet ist, so daß sich entlang der Konusfläche ein Luftstrom dünner Schicht ausbildet. Demzufolge werden Staub und Späne, die am konusförmigen Teil I70 und am konusförmigen Teil des Werkzeughalters 28 anhaften, beim Wechseln des Werkzeuges entfernt. Es wird verhindert, daß Staub oder Späne in den konusförmigen Teil 170 der Büchse 17I eintreten können, wenn das Werkzeug aus der Büchse 171 genommen wird. Wie beschrieben, ist der Zusammenschluß des Werkzeughalters 28 und des konusförmigen Teils der Büchse 171 sehr eng, so daß eine Herabsetzung der Genauigkeit infolge eines schlechten Sitzes verhindert wird.

Wie in den Ug. 6 und 7 dargestellt, ist am Magazingleitkörper

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23a -und am Magazinrahmen 23 de ein Scharnier 21Oa und 210b befestigt. Der Rahmen 23 ist mit einer Indexeinrichtung versehen. Der Magazinrahmen 23 ist durch einen in die Scharniere 210a und 21.0b eingefügten Scharnierbolzen 211 drehbar gelagert. Bei dieser Konstruktion ist der Magazinrahmen 23 normalerweise mit der Vorderseite des Magazingleitkörpers 23a verbunden. Er kann von dieser um 90° weggeschwenkt werden. In eine öffnung eines Einrückblockes 215, der an einer Seite des Magazingleitkörpers 23a so befestigt ist, daß der Rahmen 23 im. eingerasteten Zustand

mit der Vorderseite des Magazingleitkörpers 23a ist, solange der Rahmen 23 den Magazingleitkörper 23a berührt, ist der Kopf eines Einrückstiftes 213 eingefügt. Der Einrückstift 213 wird in seiner Drehbewegung durch einen Stift 212 an der Seite des Magazinrahmens 23 begrenzt. Das rückseitige Ende des Einrückstiftes 213 ist durch einen Stift mit dem oberen Ende eines von einem Anguß 218 vorspringenden Arms 219 drehbar verbunden. Der Anguß 218 ist Teil eines Verbindungsstückes zu einer Querwelle 216 eines Hebels 217» der in einer horizontalen Ebene um die Quer-

, welle 216 drehbar ist. Der Einrückstift 213 wird durch eine horizontale Drehbewegung des Hebels 217 mittels des Arms 219 horizontal nach rückwärts zurückgezogen. Hierdurch wird der Einrückstift 213 aus der öffnung des Einrückblockes 215 herausgezogen. Die erwähnten Elemente bilden eine Verriegelung zwischen dem Magazinrahmen 23 und dem Magazingleitkörper 23a.

Es sei angenommen, daß sich der Hebel 217 am unteren Ende der Querwelle 216 befindet, so daß der Eingriff des Einrückstiftes

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213 leicht in einer hochliegenden Position erreicht werden kann. Neben dem Kopf des Einrückstiftes 213 ist ein Endschalter 220 so angeordnet, daß die Betätigungsachse des Endschalters 220 den Kopf des Einrückstiftes 213 "berührt. Der Endschalter 220 dient zur Feststellung der vollständigen Verbindung zwischen dem Magazinrahmen 23 und dem Magazingleitkörper 23a durch völliges Eingreifen des Einrückstiftes 213 in die Öffnung des Einrückblockes 215. Wird der Einrückstift 213 aus der Öffnung des Einrückbloekes 215 zurückgezogen, so kann der Magazinrahmen 23 um 90° geschwenkt werden, so daß - wenn es erforderlich ist,- die im Magazin gespeicherten Werkzeuge zufolge eines Wechsels der. Bearbeitung des Werkstückes oder des Werkstückes selbst auszuwechseln, - der manuelle Werkzeugaus tausch leicht vorgenommen werden kann, da der Bedienungsmann keinerlei Bücksicht auf die Teile der Werkzeugmaschine wie den Tisch und den Support nehmen muß, wenn er die Werkzeuge auswechselt.

Steuerung

Im folgenden werden die Steuermittel für die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine gemäß'dieser Erfindung im Detail erläutert.

Das in Fig. 23 dargestellte Blockdiagramm enthält einen Lochstreifenabtaster TE, der magnetisch oder durch Lochung die Information über die gespeicherten Daten an einen Decoder DO

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weitergibt. Der Decoder sondert die getrennten Daten für die einzelnen Informationen wie die Lage des Tisches, Steuerung der Richtung und Geschwindigkeit des Vorschubs, Steuerung des Werkzeugwechsels und andere Hilfsinformationen aus und führt den betreffenden Steuereinrichtungen die erforderliche Information zu. Die numerische Information für die Stellung des Tisches wird mittels eines numerischen Datenvorwahlkreises DP an entsprechenden Stellen eines Zählers CO festgesetzt. Die Information für die Steuerung der Eichtung und der Geschwindigkeit des W Vorschubs wird einer Vorschubsteuereinrichtung FC zugeführt, die die Antriebssysteme in Richtung der X-, Y- und Z-Achse (mit XP, YF und Zi¹ bezeichnet) steuert. Die Information zur Steuerung des Werkzeugwechsels wird einer Werkzeugwechseleinrichtung TOC zugeführt, so daß die Operationen der Werkzeugwechseleinrichtungen wie des Werkzeugmagazins 22, der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17» des Werkzeugtransportarms und des Greif mechanismus in der Spindel sowie anderer Hilfsmechanismen in der erforderlichen gegenseitigen Beziehung gesteuert werden. Andere Hilfsinformationen wie die Information zum Steuern der Position des Kolbens 168 oder der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 14, die Auswahl der Stellung eines Drehtisches 250 etc. werden einer Steuereinheit AFC für die Kolbenlage, einer Steuereinheit SDC für die Spindelsteuerung bzw. einer Steuereinheit BFC für den Drehtisch zugeführt, um diese Teile hydraulisch bzw. elektrisch zu steuern. Ein Hauptsteuerkreis MC steuert den Beginn und das Ende aller Operationen der Elemente der Werkzeugmaschine automatisch. Er enthält Steller zum Betätigen des

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Starts und Stopps des Lochstreifenabtasters TR und Steller zum individuellen Betätigen der Vorschubsteuereinrichtung FO,der Werkzeugwechselsteuereinrichtung TOC, der Steuereinheit AFC für die Kolbenlage und der Steuereinheit SDO für die Spindel sowie der Steuereinheit BFO für den Drehtisch.

Als Antrieb für die einzelnen erwähnten Antriebssysteme dient ein Hydraulikmotor 306, der mit einem hydraulischen Steuerventil versehen ist und wechselweise durch einen Digitalschrittmotor 301 und einen Analogmotor 302 gesteuert wird. Der Hydraulikmotor 306 wird bei hoher Rotationsgeschwindigkeit durch den Analogmotor 302 und bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit durch den Digitalschrittmotor 301 betätigt. Die Rotationsgeschwindigkeit des Hydraulikmotors 306 wird durch einen Positionsumsetzer 308 erfaßt. Die durch den Positionsumsetzer 308 erzeugten Rückkopplungsimpulse, die der Umdrehungszahl des Hydraulikmotors 306 entsprechen, werden dem Zähler 00 zugeleitet. Zwischen dem Positionsumsetzer 308 und dem Zähler ist ein Kontrollkreis PO angeordnet, der auf die Rückkopplungsimpulse anspricht und einen Fehler des Positionsumsetzers 308 erfaßt.

Die einzelnen Steuerkreise und Steuersysteme werden im folgenden näher beschrieben.

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Numerischer Dateneinstellkreis

Der numerische Dateneinstellkreis gemäß dieser Erfindung kann im Binärcode vorliegende numerische Informationen einer größeren oder kleineren Stelle, die auf einem Lochstreifen oder einem Magnetband aufgezeichnet ist, lesen. Die gelesene Information wird durch öffnen von Einstelltoren entsprechend den Digits, und zwar in der Reihenfolge von höheren zu niedrigeren Stellen hin an den Stellen der betreffenden Zähl er genau voreingestellt.

In Fig. 24- ist der Aufbau des Kreises im Detail dargestellt. Der, numerische Dateneinstellkreis enthält einen Lochstreifenabtaster TR, der die numerische Information oder eine andere auf dem Informationsstreifen aufgezeichnete Information liest. !Ferner ist ein Decoder DC zum Verteilen oder Klassifizieren der numerischen Information im Hinblick auf andere Informationen vorgesehen, außerdem ein Zähler 00 zum Voreinstellen der numerischen Information, ein Torverschiebekreis GS zum öffnen oder Schließen der Tore G-^, G₂* ··· ^gr entsprechend der Digits des Zählers 00 in der Reihenfolge von höheren Digits nach unten.

Der Torverschiebekreis GS enthält ein Nicht-Gatter zur Umkehr des Ausgangssignals des Decoders DO, einen Zeitverzögerungskreis, um das Ausgangssignal des Nicht-Gatters NOT^ zu verzögern, eine Differenzierschaltung DIl¹ zum Differenzieren des Ausgangssignals des Verzögerungslcreises TD, so daß das Ausgangesignal

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des Verzögerungskreises TD in ein Impulssignal mit einer konstanten kurzen Dauer umgewandelt wird, bistabile Kippstufen FF^, FF₂ und FF,, deren Arbeitsweiße im folgenden erläutert wird.

Jedesmal, wenn der Lochstreifenabtaster TR die Nummer einer bestimmten Digit zahl entsprechenden numerischen Information liest, erzeugt der Lochstreifenabtaster TR ein Signal NU. Die Ausgangssignale des Nicht-Gatters NOT,., die der Umkehrung der Signale NU entsprechen, werden mit HtT bezeichnet. Mn Ausgangssignal NU des Nicht-Gatters NOT_x. liegt nur dann vor, wenn, der Lochstreifenabtaster TR kein Signal NU erzeugt. Ein Ausgangssignal (1), dargestellt durch den Binärcode, zeigt den Zustand an, daß das Ausgangssignal vorhanden ist. Die Anstiegszeit des Signals ΪΠ7 wird durch den Verzögerungskreis TD um eine vorgegebene Zeitdauer £ verzögert. Dessen Ausgangssignal wird durch den Differenzierkreis DIF in ein Impulssignal konstanter kurzer Dauer umgesetzt. Die bistabilen Kippstufen FF^, FFg und FF* kippen durch dieses Impulssignal und erzeugen an den Ausgängen FF^-1,T, FF₂-2,cT, FF,-3,2 wechselweise ein Aus gangs signal (1). Die bistabilen Kippstufen FF^, FFg, FF, sind in Reihe geschaltet, so daß die zweite Stufe FF₂ durch das Ausgangssignal der ersten Stufe FF^ und die dritte Stufe FF, durch das Ausgangssignal der zweiten Stufe FF₂ gekippt wird. Die Stufen arbeiten wie ein Binärzähler. Die Ausgänge FF^-1,1, FF₂-2,2,und FF~-3,3 sind mit Und-Gattern G₄., G₂, ... G₁- verbunden, so daß eines dieser Gatter geöffnet oder geschlossen wird, wenn ein numeri-

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sches Signal KU eingespeist wird. Das öffnen oder Schließen dieser Gatter wird nacheinander von G,, auf G₂, von G₂ auf G,, von G, auf G₂, und von G₂, auf G,- verschoben, wenn das Signal NU existiert, z. B. wenn der Lochstreifenabtaster TR das Lesen einer Nummer entsprechend einem Digit beendet hat und das Signal NU erzeugt. Die numerischen Voreinstellgatter G--, Gvi₂, G-,, G^₂, und G-,- sind vorgesehen entsprechend den einzelnen Stellen S_x., Sp, S,, S₂, und S,- des Zählers CO. Binär codierte Zahlen der numerischen Information n-, n₂, n,, % und n,-, die

™ durch den Decoder DC klassifiziert worden sind, werden den betreffenden Gattern G,., G₂, G,, G₂, und Gc zugeleitet, so daß die numerischen Voreinstellgatter G--, G-₂, G-,, G^₂, und G-_r abhängig vom Ausgangssignal der erwähnten Gatter G-, G₂, G,, G₂, und Gc geöffnet oder geschlossen werden. Demzufolge werden die binär codierten Zahlen η-, n₂, n,, n^ und n^ voreingestellt auf jede der Stellen S-, S₂, S,, S₂. und Sc entsprechend dem Zähler CO in der Reihenfolge von höheren Stellen her. Ein Steuerkreis NPC erzeugt ein Rücksteilsignal RE, wenn der numerisehe Einstellvorgang beendet ist, so daß alle bistabilen Kippstufen FF-, FF₂ und FF, auf ihre negativen Seiten FF^-T, FF₂-"? und FF,-3i gekippt werden. Gg stellt ein Und-Gatter zum Feststellen der erwähnten Einstellung dar. Der Eingang des Und-Gatters Gg ist mit dem Gatterverschiebekreis GS verbunden, so daß, wenn die folgenden fünf Impulse PU gezählt werden, mit anderen Worten, wenn die bistabilen Kippstufen FF^, FF₂ und FF, Ausgangssignale 1 an ihren Ausgängen FF--1, FFg-¹?, FF,-3 erzeugen, das Und-Gatter Gg geöffnet wird. Der Ausgang des

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Und-Gatters Gg ist mit einem Nicht-Gatter NOT₂ verbunden, so daß das Ausgangssignal des Nicht-Gatters NOT₂ einem Gatter G₁₇ zur Feststellung der erwähnten Einstelloperation zugeführt wird, Dem Gatter G₁-, wird ein Signal OR zugeführt, wenn ein Endsignal oder Grenzsignal eines folgenden Datenwertes, der als Block im Informationsstreifen aufgezeichnet ist, gelesen wird, und ferner ein Signal KH zum Unterscheiden der numerischen Information von anderen Hilfsinformationen. Nur wenn die durch den Informationsstreifen gegebenen Zahlen n^,, n₂, n^, n^ und n^ nicht genau im Hinblick auf die Digits entsprechend dem Zähler CO gewählt sind,wenn das Grenesignal eines Datenblocks gelesen wird, wird das Gatter Gr₇ geöffnet, das das Auftreten eines Fehlers anzeigt. Im folgenden wird an Hand des Diagramms der Fig. 25 der Einstellvorgang der Steuerzahlen n^, n₂, ·.· n,- bei dem Zähler CO mittels des oben erwähnten Kreises erläutert.

Im durch ein Bücksteilsignal RE zurückgestellten Zustand des Gatterschiebekreises GS sind die bistabilen Kippstufen FF_xJ, FFg und FF, in die Negativlage oder untere Lage der Fig. 24 gebracht, so daß an den Ausgängen FF,--T, FF₂-2" und FF*-^ ein Ausgangssignal 1 erzeugt wird. In diesem Zustand befindet sich, wenn die Leseoperation durch den Lochstreifenabtaster TR noch nicht begonnen hat, das numerische Lesesignal NU im Zustand 0, der besagt, daß kein Ausgangssignal existiert, so daß alle Gatter geschlossen sind. Wenn der Abtaster TR die Ziffer n^ der höchsten Stelle liest, wird der Ausgang von NU (1), und die Ausgänge FF^-T, FFg-2" und FF,-5 gelangen in den (1)-Zustand,

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so daß das Gatter G^ geöffnet wird. Daraufhin wird das Gatter G geöffnet und die Ziffer n^ in die höchste Stelle S^ des Zählers OO eingegeben. Wenn der Leseyorgang der Ziffer n* beendet ist, gelangt das inverse Signal NU des Nicht-Gatters NOT,, in den (1)-Zustand, das Ausgangssignal des Nichtgatters NOT. wird nach Verzögerung um eine bestimmte Zeitverzögerung mittels des Verzögerungskreises TD durch den Differenzierkreis DIi¹ in einen Signalimpuls PU umgesetzt und daraufhin die Kippstufe FF,- sofort gekippt. Wenn nun die Ziffer ng der folgenden oder zweiten

* Stelle abgetastet wird, sind die Gatter Gg und G^ geöffnet.

Die Ziffer ng wird in die folgende oder zweite Stelle eingegeben, so daß an den Ausgängen FF--1, FFg-? ¹¹³¹O- ^ττ3 Ausgangssignale (1) erzeugt werden. Wenn die Abtastung der Ziffer np beendet ist, gelangt an die Kippstufe Fi¹,. ein Signalimpuls PU, so daß diese Stufe auf die negative Seite kippt. Durch den Ausgangsimpuls dieser Kippstufe kippt die zweite Kippstufe FFp auf die positive oder obere Seite in Fig· 24·. Durch das nächste Lesesignal werden die Gatter G, und G,.* geöffnet, so daß die Ziffer n-z in die Sj-Stelle des Zählers CO eingegeben wird. Wie erwähnt, wird den Kippstufen abhängig von den folgenden Ziffern n^ und Hr ein Signalimpuls PU zugeführt, so daß die Gatter G^, G^₂, und die Gatter G₁-, G^c als Folge hiervon geöffnet werden. Die Ziffer η_Λ wird in die S^-Stelle und die Ziffer n,- in die Sc-Stelle eingegeben. Wenn die Abtastung der niedrigsten Stelle nc beendet ist, werden die bistabilen Kippstufen durch den fünften Signalimpuls gekippt und hierbei an den Ausgängen FF,.-1, FFp-? und FF~-3 Ausgangssignale (1) erzeugt. Hierdurch wird das

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Gatter Gg geöffnet. Das Ausgangssignal des Gatters Gg wird durch das Nicht-Gatter NOT₂ umgekehrt, so daß das Signal in ein Signal umgesetzt wird, das mit 0 bezeichnet werden kann. Wenn durch den Lochstreifenabtaster bei einem Zustand, bei dem nur Ziffern von vier Stellen in den Zähler CO eingegeben sind, das Endsignal CR gelesen wird, so wird das Ausgangssignal (1) des Nicht-Gatters NOTp dem Gatter Gr₇ zugeführt. Da sich das Gatter Gg im Zustand 0 befindet, wird das Gatter Gr₇ geöffnet, so daß am Ausgang CH ein (1)-Signal erscheint. Hierdurch wird das Auftreten eines Fehlers angezeigt. Wie erwähnt, wird das Gatter zur Eingabe der Ziffern in den Zähler CO jedesmal beim Lesen eines numerischen Datenwertes verschoben. Die Daten werden in die betreffenden Stellen, die den Stellen der gelesenen Zahlen entsprechen, eingegeben. Es wird ferner festgestellt, ob die Eingabe richtig oder falsch durchgeführt worden ist. Wird eine falsche Eingabe festgestellt, so wird die Bedienungsperson der Werkzeugmaschine informiert.

Antrieb für den Vorschub und seine Steuerung

Die Anordnung nach Fig. 26 enthalt einen Motor 301, der als elektrischer Schrittantrieb ausgebildet ist. Er dreht sich bei einem Eingangsimpuls um eine Winkel einheit weiter. Außerdem ist ein Motor 302 vorgesehen, bei dem es sich um einen elektrischen Analogmotor handelt, der für eine kontinuierliche Umdrehung bei hoher Geschwindigkeit geeignet ist. Für diesen Zweck kann ein

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Gleichstrom- oder Wechselstrom-Stellmotor verwendet werden. Die beiden Elektromotore 301 und 302 sind mittels Zahnräder 321, 322, 323 etc. mit der Eingangswelle 304 eines Dreh-Steuerventils 303 verbunden. In dem Steuerventil 303 befinden sich zwei Drehventile. Die Speiserichtung des Drucköls und die Durchflussmenge werden gesteuert, wenn eine Eingangskraft zum Drehen derselben ausgeübt wird. Eines der Drehventile ist mit der Eingangswelle 304 verbunden, während das andere

" mit der Ausgangswelle des Hydraulikmotors 306 so verbunden ist, dass eine mechanische Rückkopplung erhalten und der Hydraulikmotor 306 gedreht wird. Demzufolge wird die Drehrichtung des Hydraulikmotors 306 zusammen mit der Geschwindigkeit abhängig von einer auf die Eingangswelle 304 ausgeübten Kraft gesteuert, so dass die Rotation des Hydraulikmotors 306 der Rotation der Eingangswelle 304 folgt. Die Rückkopplungswirkung ist negativ, so dass die relative Abweichung zwischen den beiden Drehventilen eliminiert werden kann. Wird die relative Abweichung zwischen den beiden Drehventilen Null, werden Leitungen im Steuerventil 303 für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu dem Hydraulikmotor 306 geschlossen und so die Rotation des Hydraulikmotors gestoppt. Der Hydraulikmotor 306 kann mit grosser Genauigkeit der Lage gestoppt werden und sehr schnell gesteuert werden, da er ein sehr geringes Beharrungsvermögen besitzt. Der Motor 306 wird durch die durch das Steuerventil 303 gesteuerte Druckflüssigkeit betätigt.

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• Kleine Eingangskräfte des Elektromotors werden durch den hydraulischen Druck verstärkt, so dass ein grosses Ausgangsdrehmoment erhalten wird. Der Schrittantrieb JOl wird vorzugsweise in einem Bereich geringer Rotationsgeschwindigkeit verwendet. Der Antrieb kann abhängig von einem Eingangsimpuls genau um einen vorgegebenen Winkel gedreht werden. Ausserdem ist das Stoppen des Antriebs sehr genau. Der . Analogmotor 302 ist für hohe Rotationsgeschwindigkeit geeignet, die mit dem Schrittantrieb 301 schwierig zu erzielen ist. Durch Verwendung der Kombination des Schrittantriebs und des Analogmotors ist der Antrieb geeignet für eine hohe Antriebsgeschwindigkeit mit grosser Genauigkeit der Einstellung. Es ergibt sich ein grosses leicht zu steuerndes Ausgangsdrehmoment· Mt der Ausgangswelle des Hydraulikmotors 306 ist eine Vorschubspindel 307 verbunden, durch die bewegbare Elemente wie der Tisch verschoben werden können. Die Verschiebung der bewegbaren Elemente wird mittels eines Positionskoders 308 gemessen, der über Zahnräder 323 und 326 mit der Eingangswelle 304 verbunden ist. Bei der erwähnten Kombination des Schrittantriebs und des analogen Motors kann falls erforderlich, zusätzlich ein Dämpfungsglied 309 zum Dämpfen der Oszillation des Schrittantriebs 301 vorgesehen werden. Ausserdem ist es möglich, zwischen dem Analogmotor 302 und der Eingangswelle 304 eine Kupplung einzufügen, so dass die Verbindung zwischen der Rotationswelle des Motors 302 und der Eingangswelle unterbrochen werden kann. Hierdurch kann das Trägheitsmoment beim Betrieb des Schrittantriebe 301 vermindert werden.

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Durch das folgende Beispiel wird, bezogen auf eine mit X bezeichnete Welle, das Steuersystem zum Steuern des Vorschubs unter Verwendung des oben erwähnten Stell-• motors erläutert. Das gleiche Steuerungssystem wird bei einer weiteren Welle und einem gemeinsamen Steuerungssystem FC zum Steuern des Vorschubs angewandt. Die Steuereinrichtung arbeitet so, dass eine dieser Wellen bewegt wird. Bei dem in Fig. 27 dargestellten Steuerungssystem wird die numerische Information und das Steuer-

P signal für die Geschwindigkeit oder ein anderes Steuersignal durch den Abtaster TE abgetastet und durch den Dekoder DG unterschieden. Die hohen Stellen,z.B. Stellen höher als Einerstellen der numerischen Information werden in einen ersten Digit zähler COa des Zählers CO eingegeben, während die niedrigen Stellen, z.B. die Stellen unterhalb der Einerstelle der numerischen Information in einen Digitzähler COb für niedrige Stellen des Zählers CO eingegeben werden. Andere numerische

> Informationen werden dem Steuerkreis 312 zugeführt.

Der oben erwähnte Positionskoder 308 erzeugt bei jeder Verschiebung des Supports 3 um 1 mm Grobimpulse. Wenn der zweite Grobimpuls nach dem Beginn der Bewegung des Supports 3 mit niedriger Geschwindigkeit durch den erwähnten Positionskoder 308 erzeugt wird, wird die Vorschubgeschwindigkeit des Supports 3 von niedriger Geschwindigkeit zu hoher Geschwindigkeit geändert. Der hydraulische Motor 306 wird statt durch den Schritt-

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antrieb 301 durch den Analogmotor 502 "bewegt. Der erste Zähler COa für die hohen Stellen "bzw. grossen Digits zählt die durch den Positionskoder 308 erzeugten Grobimpulse. Die eingespeicherten numerischen Daten werden jeweils nacheinander subtrahiert. Im folgenden wir-d die Arbeitsweise eines !Comparators 314- erläutert. Wenn die numerischen Daten N, , Np und N, gespeichert sind, hat der Zähler COa für die hohen Stellen beispielsweise den 0,13. Der Komparator 314· ist so angeordnet, dass er das Signal P für die Umdrehungszahl des Analogmotors 302 reduziert, wenn die numerischen Daten 0,03 werden. Der Komparator 314- erzeugt ein Signal R zum Lösen des Reduziersignals P. Wenn die numerischen Daten 0,01 werden, erzeugt der Komparator ein Signal C um den Analogmotor 302 durch den Schrittantrieb 301 auszuwechseln. Hierbei wird die Rotation des Hydraulikmotors 306 von hoher zu niedriger Geschwindigkeit verändert. Der zweite Zähler COb für die niedrigen Stellen zählt die dem Schrittantrieb 301 zugeführten Eingangsinrpulse und subtrahiert den eingegebenen numerischen Wert von den niedrigeren Stellen in der Nummernfolge. Wenn die eubtrahierten numerischen Daten des zweiten Zählers COb" und des ersten Zählers COa Null werden, erzeugt der Zähler COb ein Stoppsignal S. Die Signale P, R, C und S werden den verbundenen Elementen zugeführt, wenn die Nummern in dem Zähler CO mit den voreingestellten Nummern des Komparators 314· übereinstimmen.

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Die "bei dem obengenannten Schaltungskreis angewandte Indexoperation des Supports 3 wird im folgenden erläutert.

Die numerischen Daten D₁, ng, n,, die Daten einer Serie von numerischen Daten η, , up, n,, H₁, und n,- höherer Stelle sein sollen, werden in den Zähler GOa für die höheren Stellen eingegeben, während die numerischen Daten n^, und nc, die niedrigeren Stellen entsprechen, in den zweiten Zähler COb eingegeben werden. Es sei ein Steuerbefehl für den Vorschub angenommen, der durch die numerische Information 071, 54- repräsentiert wird. Die numerische Information 071 wird in den ersten Zähler COa eingegeben und die numerische Information 54· in den zweiten Zähler COb. Abhängig von einem Startsignal wird ein Pulsgatter 317 geöffnet, so dass dem Schrittantrieb 301 die Impulse aus einem Pulsgenerator 316 zugeführt werden. Hierbei beginnt sich der Schrittantrieb 301 zu drehen. Die Eingangswelle 304 wird infolge der Zahnradverbindung durch den Schrittantrieb 301 gedreht. Das mit der Welle 304 verbundene Steuerventil 303 wird durch den Schrittantrieb 301 betätigt. Damit wird dem Hydraulikmotor 306 Druckflüssigkeit zugeführt, so dass dieser zufolge der Rotation des Schrittantrieb 301 mit niedriger Geschwindigkeit ebenfalls gedreht wird. Es beginnt die Vorschubbewegung des Supports 3 mit niedriger Geschwindigkeit. Bei jedem Impuls bewirkt der Schrittantrieb 301 eine Verschiebung des Supports 3 um 0,01 mm. Die Impulse, die mit der dem Schrittantrieb 301 zugeführten Impulszahl übereinstimmen, werden durch das

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Gatter 318 dem zweiten Zähler COb zugeführt, so dass die numerischen Daten im Zähler COb in Übereinstimmung mit den zugeführten Impulsen subtrahiert werden. Wenn die Lage, bei der die Bewegung beginnt, an der Stelle S-, liegt, die sich 0,36 mm vor der Position befindet, die durch den ersten Grobimpuls erfasst wird, so wird der numerische Wert des zweiten Zählers 00b während einer Periode zwischen der Stelle S-^ und einer Stelle Sp_} die bei einer Position liegt, an der der zweite Grobimpuls erfasst wird, durch den Wert 136 subtrahiert. Durch diese Operation wird der numerische Wert im Zähler COa für die höheren Stellen 070 und im Zähl er COb für die niedrigeren Stellen 18. Wird mittels des Positionskoders 308 an der Stelle Sp der zweite Grobimpuls erzeugt, so wird das Gatter 318 geschlossen und das Gatter 319 geöffnet. Der Steuerkreis 312 unterbricht gleichzeitig die Zufuhr der Impulse zu dem Schrittantrieb 301 und bewirkt eine Lösung des Ankers. Der Analogmotor 302 wird an einen elektrischen Kreis 315 angeschlossen. Wenn durch den Analogmotor 302 das Steuerventil 303 betätigt wird, wird eine Verschiebung zwischen zwei in dem Steuerventil befindlichen Ventilelementen hervorgerufen und damit dem Hydraulikmotor 306 eine grosse Menge Druckflüssigkeit zugeführt. Der Hydraulikmotor 306 wird zufolge des Betriebs des Analogmotors 302 mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Die folge ist eine grosse Vorschubgeschwindigkeit des

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Supports 3. Bei dem erwähnten Yorgang rotiert der Anker des Schrittantriebe 301 synchron zur Drehbewegung des Analogmotors 302. Wenn durch, den. Positionskoder 308 ein Grobimpuls gemessen wird, wird jedesmal ein vom Positionskoder erzeugter Impuls von dem numerischen Eintrag des ersten Zählers COa subtrahiert. Die Grobimpulse werden jeweils nacheinander erzeugt, beispielsweise jeweils bei einer Verschiebung des Supports 3 um 1 mm. Wenn 57 Grobimpulse gezählt sind, erreicht der Support die Position S*. Der

" numerische Wert des ersten Zählers COa wird 013, welcher mit dem in den Komparator eingegebenen Wert übereinstimmt. Durch den Komparator irird ein Steuersignal P erzeugt, das durch ein DC Dämpfungsglied oder eine Gegenphasendämpfungseinrichtung im Motor 302 eine allmähliche Verringerung der Eotationsgeschwxndigkext des Analogmotors 302 bewirkt. Wenn entsprechend der allmählichen Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit des Analogmotors 302 und des Hydraulikmotors 306 sowie der Messung der Grobimpulse durch

k den Positionskoder 308 der numerische Wert des ersten Zählers COa an der Stelle S^, 003 wird, dann wird das DC Dämpfungsglied oder die Gegenphasendämpfung des Analogmotors 302 abgeschaltet und der Hydraulikmotor 306 läuft zufolge seiner Trägheit weiter. Wenn durch den Köder 308 bei der Position S,- ein Grobimpuls erzeugt wird, dann wird der numerische Eintrag des ersten Zählers COa 001. Das Pulsgatter 317 wird geöffnet, so dass dem Schrittantrieb 301 Impulse aus dem Pulsgenerator 316 zugeführt werden. Der Schrittantrieb 3#1 veranlasst eine Rotation des

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Hydraulikmotors 506 der dem Schrittantrieb 301 mit geringer Geschwindigkeit folgt. Während des langsamen Vorschubs des Supports 3 wird der restliche numerische Eintrag des zweiten Zählers COb bei jedem Impuls zufolge des Eingangsantriebsimpulses, mit dem der Schrittantrieb 301 beaufschlagt wird, schrittweise um jeweils eine Einheit verringert. Der Eintrag im zweiten Zähler 00b ist 18 und der Eintrag im ersten Zähl er 00a 001. Wenn nach ErBeugung des Grobimpulses bei der Position S,- in den Schrittantrieb Impulse entsprechend dem numerischen Wert 118 eingespeist werden, d.h. wenn der Vorschub 3 bei niedriger Geschwindigkeit von der Position S,- aus um 1,18 mm verschoben wird, werden die eingetragenen numerischen Werte des ersten und zweiten Zählers COa und COb Null. Der Komparator 314 erzeugt ein Steuersignal S zum Stoppen der Bewegung des Schrittantriebs 301. Bei diesem Stoppsignal schliesst der Steuerkreis 312 das Pulsgatter 317» so dass die Bewegung des Schrittantriebs 301 augenblicklich gestoppt wird und die Indexoperation des Supports 3 durchgeführt wird. Die Indexoperation wird in der gleichen Weise wie oben erwähnt durchgeführt, so dass die Einstellung des Supports auf eine vorgegebene Position 'genau durchgeführt werden kann, selbst wenn die Bewegung des Supports 3 bei einer beliebigen Startposition beginnt. Die Distanz zwischen den Positionen S, und S2» sowie den Positionen S,- und Sg wird durch Zähl en der Antriebseingangsimpulse eingestellt und die Distanz zwischen den Positionen So und S₁- durch Zählen der Grobimpulse. Die Bewegung zwischen den Positionen

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S-, und So sowie Sc "und Sg wird durch den Schritt antrieb wie einen elektrischen Schrittmotor 301 durchgeführt, der mit grosser Genauigkeit augenblicklich gestoppt werden kann, während die Bewegung zwischen den Positionen S« und S₁- durch einen Analogmotor wie einen Wechselstrom- oder Gleichstrommotor durchgeführt wird, der zusammen mit dem gemeinsamen Hydraulikmotor 306 mit hoher Geschwindigkeit rotieren kann. Der Hydraulikmotor 306 folgt der Hotationsbewegung der beiden Motore.

Wird der Support 3 wie in Hg. 29 dargestellt, von der Position Sn zur Position Sg beispielsweise um 8,24 mm verschoben, dann rotiert der Schrittantrieb 301 mit nur geringer Geschwindigkeit weiter, wenn er mit Impulsen entsprechend dem numerischen Wert 824 beaufschlagt wird, bis die im ersten Zähler COa und im zweiten Zähler COb eingetragenen numerischen Werte 008 und 24 Hull werden. Bei der Durchführung eines sogenannten geradlinigen Schneidvorgangs innerhalb eines vorgegebenen Verschiebeweges des Supports 3 ohne Anwendung einer hohen Vorschubgeschwindigkeit, ist es möglich, dass die Steuerinformation für die niedrige Vorschubgeschwindigkeit nur in den Informationsstreifen eingetragen wird. Wenn die Information niedriger Vorschubgeschwindigkeit vorliegt, ist der im Steuerkreis 312 enthaltene elektrische Kreis für die hohe Vorschubgeschwindigkeit ausgeschaltet, so dass diese unterbunden ist.

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Bei der erwähnten Ausführungsform wird die niedrige ■Vorschubgeschwindigkeit des "bewegbaren Teiles wie des Vorschubs 3 durch den zweiten Zähler COb gesteuert, der durch die aus dem Pulsgenerator 316 zugeführten Eingangsimpulse betätigt wird. Die Steuerung kann durch einen Positionskoder durchgeführt werden, der sogenannte dichte Impulse oder Peinimpulse erzeugen kann. Bei der erwähnten Ausführungsform wird der niedrige Vorschub des Supports 3 in einen hohen Vorschub umgewandelt, wenn durch den Positionskoder 308 der zweite Grobimpuls erzeugt wird. Es ist jedoch auch möglich, den Übergang von niedriger auf hohe Vorschubgesohwindigkeit des Supports 3 beim Erfassen des ersten Grobimpulses vorzunehmen.

Der erwähnte Antrieb enthält einen Schrittantrieb wie einen elektrischen Schrittmotor mit der Eigenschaft, dass er genau gestoppt werden kann und wenigstens einen Analogmotor wie einen Wechselstrom- oder Gleichstrommotor, der mit hoher Geschwindigkeit rotieren kann. Durch einen oder beiden Motoren wird ein Steuerventil so betätigt, dass es dem Hydraulikmotor Drucköl zuteilt. Der Hydraulikmotor folgt der Rotationsbewegung des Elektromotors. Durch die Rotation der Ausgangswelle des Hydraulikmotors wird das bewegbare leil wie der Support 3 verschoben.

Durch Anwendung des genannten kombinierten Motors und eines Stellmotors mit einem Hydraulikantrieb lässt sich einerseits eine hohe Vorschubgeschwindigkeit infolge einer

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hohen Rotationsgeschwindigkeit erzielen und andererseits eine ausreichende Genauigkeit für das Stoppen der Rotationsbewegung bei der Indexoperation. Es ist eine der charak-.teristischen Merkmale der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine gemäss dieser Erfindung, dass die Leistung des Analogmotors wie eines Wechselstrom- oder Gleichstrommotors sehr klein sein kann, da sie nur zur Betätigung des Steuerventils ausreichen muss. Als Schrittantrieb kann ein elektrischer Impulsmotor verwendet werden, der ein kleines " Drehmoment besitzt. Als Antrieb kann ein kompakter und wirtschaftlicher Stellmotor verwendet werden.

POSITIONSKODER-STÖRANZEIGE

In lig. 30 ist ein elektrischer Kreis zum Erfassen eines Fehlers des Positionskoders dargestellt. Bei Verwendung der Positionskoder-Störanzeige wird eine Periode eines durch den Positionskoder erzeugten Pulses mit einer vorgegebenen Einst eil seit verglichen. Wenn nach Ablauf der Periode zwischen einem Startsignal oder einem Startsignal des Bearbeitungsprozesses und der Einstellzeit kein Impuls vorhanden ist, wird das Auftreten eines Fehlers durch eine Alarmlampe signalisiert. Sie Einrichtung nach Fig. 30 enthält eine bistabile Kippstufe ϊ^ο» ^^{e durcl1} ei¹¹©¹¹ vom Positionskoder 308 erzeugten Impuls gekippt wird, so dass ein Ausgangssignal entsprechend dem Impuls des Positionskoders 3O8 entsteht. Ausserdem sind Und-Gatter GA₁ und GAg zur Aufnahme des Ausgangssignals der bistabilen Kippstufe

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und eines Signals wie eines Startsignals oder eines Anlaufsignals für den Bearbeitungsvorgang, das durch die Eingangsklemme e zugeführt wird, vorgesehen. Schliesslich enthält die Schaltung zwei Verzögerungskreise TD, und TDp zum Verzögern der Einstellzeit sowie ein Oder-Gatter, das mit den Ausgängen der Verzögerungskreise TD, und TDp verbunden ist. Der durch den Positionskoder 308 erzeugte Ausgangspuls wird dem Eingang a der bistabilen Kippstufe FF,q zugeführt.

Jedesmal wenn am Eingang a ein Impuls ankommt, kippt die. bistabile Kippstufe ^¹F, _Q, so dass ein Ausgangs signal erzeugt wird, das Signalen rechteckiger Form- entsprechend b¹ und c¹ gleich ist, die eine Pulsdauer t_1Q besitzen. Dem Eingang e werden Steuersignale wie ein Startsignal oder ein Signal zum Steuern des Arbeitsprozesses zugeführt, das die in Fig. dargestellte Form e¹ besitzt. Wenn der Eingang e mit einem Eingangssignal beaufschlagt wird, wird das Und-Gatter GA, oder GAp geöffnet, so dass das Zeitverzögerungsglied TD, oder TDp anspricht. Da die Einstellperiode Üoq des Zeitverzögerungsgliedes TD, und TD2 langer als der maximale Wert. der Impulsdauer t~Q bei normalem Betriebszustand ist, werden die Zeiitverzögerungsglieder TD-, und TD« in jeder Einstellperiode t,Q entregt, so dass am Ausgang e kein Ausgangs signal erscheint. Erscheint am Eingang a infolge eines Fehlers des Positionskoders kein Eingangsimpuls, so wird die bistabile Kippstufe FF₁₀ nicht gekippt, so dass das Und-Gatter GA₃,

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oder GAg geöffnet gehalten wird, wenn die Einsteilzeit des Verzögerungsgliedes TD₁ oder TD₂ vorüber ist. Es erscheint am Ausgang d ein Ausgangssignal. Dieses informiert über den Fehler. Wenn der Eingang e kein Steuersignal erhält, sind die Und-Gatter GA^ und GAg getrennt. Daher sprechen die Zeitverzögerungsglieder TD₁ und TDg nicht an, so dass der Fehleranzeigekreis PO nicht betätigt wird. Die Pulsperiode t*Q des durch den Positionskoder 308 erzeugten Pulses variiert abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des beweglichen Teils, * jedoch ist die maximale Zeitdauer der Pulsperiode begrenzt. Die Pulsperiode wird bei minimaler Vorschubgeschwindigkeit des beweglichen Teils maximal. Da die Einstellzeit tg_Q der Zeitverzögerungsglieder TD, und TDp grosser als die maximale Periode des Pulses t_1Q ist, wird nur bei einem Fehler des Positionskoders ein Störsignal erzeugt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der vom Positionskoder erzeugte Pule direkt erfasst und die Pulsperiode mit . einer vorgegebenen Einstellperiode verglichen. Damit können Fehler des Positionskoders ohne Versagen erfasst werden. Der Kreis PC kann angewandt werden, um einen Fehler des Positionskoders zu finden, ohne irgendetwas mit der Art und dem Typus des Positionskoders zu tun zu haben, wenn er abhängig von der Rotation des Hydraulikmotore 306 Pulse erzeugt.

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HXDRA.IJLIKKREIS

Im folgenden wird der bei der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine gemäss dieser Erfindung verwandte Hydraulikkreis beschrieben. Wie die Figuren 32 und 33 zeigen, besteht der Hydraulikkreis aus vier Hydraulikkreissystemen. Eines dieser Systeme ist ein Hochdruckkreis, der eine Hydraulikpumpe 231 enthält, die von einem Elektromotor 230 angetrieben wird, so dass aus dem Behälter T Flüssigkeit angesaugt wird um nach Einstellung des Flüssigkeitsdruckes durch ein Druckbegrenzungsventil 232 einer Leitung 233 Drucköl zuzuführen. Die Druckflüssigkeit gelangt von dem Druckbegrenzungsventil 232 zu den Hydraulikmotoren 306a, 306b und 306c, zu dem Hydraulikzylinder 177jzum Festspannen des Werkzeugs in der Spindel und zu dem Lagensteller 197 für die Einstellung der Kolbenposition. Ein weiteres System ist ein Mitteldruckkreis, der ein Druckreduzierventil 234· zum Reduzieren des aus der Leitung 233 eingespeisten Flüssigkeitsdruckes enthält. Die Flüssigkeit mittleren Druckes wird durch eine Leitung 235 cLen hydraulisch betätigten Teilen einer Drehtisohzentraleinrichtung BF zugeführt. Ein weiteres mit Druckflüssigkeit eines mittleren Druckes versorgtes System enthält eine Pumpe 237» die von einem Elektromotor 236 angetrieben wird und aus dem Behälter T Flüssigkeit ansaugt. Ferner enthält das System ein Druckbegrenzungsventil 238, das den Druck der durch die Pumpe 237 geförderten Flüssigkeit reguliert. Die Flüssigkeit mittleren Drucks wird

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durch eine Leitung 239 den einzelnen Systemen zum Steuern des Hydrauliköls der automatischen Werkzeugwechseleinrichtung zugeführt. Es ist noch ein weiteres System vorhanden, das -eine Pumpe 240 enthält, die durch den Elektromotor 236 angetrieben wird und Flüssigkeit aus dem Behälter T ansaugt. Eine Leitung 241 führt die Druckflüssigkeit dem hydaulisehen Gewichtsausgleichsorgan 34- zu. Der Druck, der aus der Pumpe 240 ausfliessenden Druckflüssigkeit wird durch das Begrenzungsventil 53 reguliert, so dass das Gesamtgewicht des " Spindelkopfes 13 und des Werkzeugmagazines 22 im Gleichgewicht mit einer durch das hydraulische Gewichtsausgleichsorgan 34-er zeugt en Kraft ist.

ELEKTEISCHER KREIS

In den Figuren 34· und 40 ist der elektrische Kreis zum Steuern des Betriebs der Werkzeugmaschine gemäss dieser Erfindung dargestellt. Wechselstromleitungen J, K und L sind über einen Sicherungsschalter ΪΠΡ und ein thermisches Relais !EYl mit einem Motorkreis verbunden. Die zugeführte Wechselspannung wird durch einen Transformator Ti¹ transformiert. An die transformierte Spannung AG sind Leitungen A₁ und Ag angeschlossen und an diese wiederum eine Magnetspule zum Umschalten des Umschaltventils des Hydraulikzylinders. Der Wechselstrom der Leitungen A₉ und A wird durch einen Gleichrichter SE gleichgerichtet. Zwischen den Leitungen Ca und C₁ befindet sich eine Gleichspannung.

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Die Leitung Go ist mit einem Kontakt OES verbunden, der durch ein Startsignal geschlossen werden kann. Ferner ist die Leitung Cp^ mit dem Kontakt ORB verbunden. Die Leitungen Cg-i und CL führen zu entsprechenden elektrischen Bauteilen.

In den Figuren 24 bis 40 sind jeweils an der linken Leitung der elektrischen Schaltungskreise Bezugszeichen angebracht. Diese dienen dazu, das Finden der Schaltungselemente, die mit den betreffenden Leitungen zu verbinden sind, zu erleichtern. Die Bezugszeichen sind z.B. mit (Position 100), (Position 101) etc. bezeichnet. Jede Relaiswicklung ist . durch ein von einem Kreis umgebenes Zeichen GH dargestellt •und der Kontakt oder die Kontakte zu jeder Relaiswicklung sind mit dem gleichen Zeichen wie die betreffende Wicklung in Verbindung mit der Kontaktnummer angegeben. Jeder der Endschalter ist mit einer Relaiswicklung (nicht in den Figuren dargestellt) verbunden, dessen Relaiskontakt oder -kontakte in den Figuren mit dem Bezugszeichen versehen sind, das den betreffenden Endschalter zusammen mit dem Zeichen OR repräsentiert.

Kontakte, die abhängig von einem Steuersignal des Lochstreifens geöffnet oder geschlossen werden, sind durch das Zeichen gekennzeichnet, um sie von anderen Relaiskontakten zu unterscheiden. Sogenannte Sperrkontakte sind nahezu vollständig weggelassen. Es sind nur die für den elektrischen Kreis erforderlichen Hauptelemente dargestellt.

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STEUERUNG FUB DEN SPINDELAUTEIEB

In Fig. 34 ist ein Motor zum Antrieb der Spindel 14 mit Ml bezeichnet, der dem Motor 39 entspricht. Die normale oder umgekehrte Laufrichtung und der Halt des Motors Ml werden durch die auf dem Informationsstreifen aufgezeichnete Information gesteuert. Beim Schliessen eines Kontaktes MO3 · wird ein Relais OEMIA erregt. Ein Kontakt CEMIA-I einer elektrischen Spannungsquelle für den Motor Ml wird geschlossen, so dass ein Kreis für die Rotation des Motors Ml in Normalrichtung mit der elektrischen Spannungsquelle verbunden wird. Die Spindel 14 wird in Mormalrichtung gedreht. Wenn der Kontakt M04 geschlossen wird, wird ein Relais CEMIB erregt und ein Kontakt CEMIB-I geschlossen, so dass ein Kreis für die Rotation des Motors Ml in umgekehrter Richtung mit der elektrischen Spannungsquelle verbunden wird. Eine Haltespule BMl ist mit der elektrischen Spannungsquelle verbunden, so dass die Bremswirkung dieser Spule gelöst ist.

Während des Werkzeugwechsels ist es erforderlich, die Rotation der Spindel 14 zu stoppen. Ein normalerweise geschlossener Steuerkontakt M06 für den Vorgang des automatischen Werkzeugwechsels ist an der mit ElOO bezeichneten Leitung vorgesehen und zu zwei Relais CRMIA und CRMIB in Serie geschaltet. Parallel zu dem normalerweise geschlossenen Steuerkontakt M06 befindet sich ein normalerweiser geschlossener Kontakt CRLS18-1 des Schalters LSI8 zum Ansprechen

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auf den Magnetanker 84. Der Eontakt ist mit der Leitung an der Stelle ElOO verbunden. Durch eine Information des Informationsstreifens wird der Kontakt M06 geöffnet und der Kontakt LS18 wird abhängig von der Bewegung des Magnetankers 84- geöffnet, so dass beide Relais OEMIA und ORMIB entregt werden. Ihre Kontakte werden geöffnet. Hierdurch wird der Motor Ml von der Spannungsquelle abgetrennt und gleichzeitig die Haltespule BMl entregt. Die Spindel 14 wird augenblicklich bei der vorgegebenen Position gestoppt. Nach dem Stoppen der Spindel 14 wird die Indexoperation für eine vorgegebene Position der Spindel 14 wie im folgenden beschrieben durchgeführt.

INDEXEIMIOHTUNG FÜR DEN DREHTISCH

In den Figuren 32 und 35 ist ein hydraulischer Kreis und der zugehörige elektrische Kreis zur Durchführung der Indexoperation des Drehtisches 250 dargestellt.

Bei dem Blockdiagramm nach I¹Xg. 23 sind die erwähnten hydraulischen und elektrischen Steuerkreise als Drehtisch-Steuerungseinheit BFO bezeichnet. Der Indexvorgang des Drehtisches 250 wird abhängig von einem Steuersignal durch eine Lochstreifeninformation durchgeführt. Der elektrische Kreis der Fig. 35 enthält einen Steuerkontakt MIO für das Aussenden eines Steuersignals zur Durchführung des normalen Indexvorgangs und einen Steuerkontakt MIl zur Durchführung des Indexvorgangs in umgekehrter Richtung. Wenn der Steuerkontakt HlO durch ein

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Steuersignal des Lochstreifens geschlossen wird, läuft der Indexvorgang für den Drehtisch 250 in der folgenden Weise ab:

In dem in Fig. 32 dargestellten hydraulischen Kreis ist ein Raststift 251 für den Drehtisch 250 angeordnet. Der unteren Kammer 253a eines Hydraulikzylinders 253 wird aus der Hydraulikpumpe 253 über ein Umschaltventil 252 Druckflüssigkeit zugeführt, so dass der Kolben 254· nach oben gedrückt wird und in einem im Drehtisch 250 befindlichen Indexeinschnitt 263 ein-

* rastet. Durch das Einrasten des Raststiftes 251 in den Indexeinschnitt 263 wird in der Leitung zu der unteren Kammer 253a ein Druck aufgebaut und hierbei ein Druckschalter PSB2 betätigt. Der zugehörige Kontakt CRPSB2-1 (siehe E103 in Fig. 35) wird geschlossen. Ein normalerweise geschlossener Kontakt CRB2-1 wird geschlossen, wenn der normalerweise geschlossene Kontakt 0RPSB2-1 des Druckschalters PSB2 geschlossen wird, so dass das Relais CRB2 entregt wird. (EIlO). Da ein dem Druckschalter PSB2 zugeordneter normalerweise geschlossener Kontakt

) 0RPSB2-2 geöffnet wird, so dass das Relais CRB2 entregt wird, wird der normalerweise geschlossene Kontakt 0RB2-1 geschlossen. Ein an der Stelle EI03 liegendes Relais wird abhängig von dem Schliessen des Steuerkontaktes MIO oder MIl erregt und dieser Zustand durch den Kontakt CRBl-I dieses Relais gehalten (die Portsetzung der Erregung der Relaisspule mittels dieses Kontaktes wird im folgenden als "Selbsthaltung" bezeichnet.)Der Kontakt CRBl-3, der sich an der Stelle E200 befindet, wird geschlossen, so dass eine Magnetspule SOLBl erregt wird, die das

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Umschaltventil 252 in die linke Lage bringt. Die Folge ist, dass die Flüssigkeit der oberen Kammer 253b des Hydraulikzylinders 253 zugeführt wird, so dass der Kolben 254- nach unten geschoben wird und der Raststift 251 aus dem Indexeinsciinitt 263 des Drehtisches 250 ausrastet. In der Zwischenwand des Hydraulikzylinders 253 befindet sich eine öffnung 255, die abhängig von der Verschiebung des Kolbens 254- geöffnet wird. Dadurch wird einem Zylinder 258, der eine Welle eines Hydraulikmotors 256 und einer Schneck 257 verbindet, Flüssigkeit zugeführt, so dass eine achsiale Verschiebung der Welle des Hydraulikmotors 256 und der Schnecke 257 verhindet wird· Die Bestätigung des Ausrastens des Raststiftes 251 aus dem Indexeinschnitt 26J erfolgt durch einen Druckschalter, PSBl, so dass ein Kontakt GEPSB1-2 an der Stelle E104 geschlossen wird. Ein Selbsthalterelais 0EB3 wird erregt, wodurch eine an der Stelle E2O2 liegende Magnetspule SOLB3 ebenfalls erregt wird. Beim Umschalten eines Umschaltventils 260 nach links in Fig. 32 wird der linken öffnung des Hydraulikmotors 256 Flüssigkeit zugeführt und der Drehtisch 250 entgegen der normalen Richtung mittels der Schnecke 257 und eines mit dieser Schnecke im Eingriff stehenden Schneckenrades 259 gedreht. Eine Scheibe 262 ist ah den Indexpositionen des Drehtisches 250 mit Einschnitten 262a versehen. Ein Endschalter LSBl wird durch die Einschnitte 262a bei jeder Drehung um angenähert 90° betätigt. Hierdurch wird der Kontakt CRLSBl-2 an der Stelle EIlO geschlossen. Vor dem öffnen eines normalerweise geschlossenen Kontaktes CRLSBl-I an der

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Stelle E108 wird ein Kontakt CRB5-2 eines den Kontakt CRLSBl-2 enthaltenden Strompreises geschlossen, da ein Relais CRB5 infolge Sel"bsthalttmg erregt ist. Ein Druckschaltkontakt OEPSBl-I wird ebenfalls geschlossen und bestätigt die Freigabe der Rastbewegung des Raststiftes 251. Das Relais CRB2 sowie eine an der Stelle E201 liegende Magnetspule S0LB2 werden erregt. Beim Umschalten des Umschaltventils 252 nach rechts in Fig. 32 wird in die untere Kammer 253a Flüssigkeit eingespeist, so dass der Raststift 251 nach oben gedruckt wird. Der Raststift wird in den Indexeinschnitt 263 des Drehtisches 250 eingefügt und so die Winkellage des Drehtisches auf eine rechtwinkelige Position definiert durch das Einrasten des Raststiftes 251 eingestellt. Abhängig von dieser Einstellung werden die obere Kammer 253*> und die öffnung 255 des Hydraulikzylinders 253 mittels des Umschaltventils 252 mit dem Behälter T verbunden und die Flüssigkeit in dem Zylinder 258 zu dem Behälter T geleitet, so dass eine achsiale Verschiebung der Schnecke 257 sowie eine Bewegung des Drehtisches 250 und des Schneckenrades 259 zugelassen werden. Wenn der Raststift 251 vollkommen im Indexeinschnitt 263 eingerastet ist, steigt der Flüssigkeitsdruck in der unteren Kammer 253a des Hydraulikzylinders 253 an, so dass der Kontakt 0RPSB2-2 des an der Stelle EIlO liegenden Druckschalters geöffnet wird. Der geöffnete Zustand wird durch den Steuerkontakt MIO oder MIl gehalten und der Zustand des Umschaltventils 252 wird ebenfalls aufrechterhalten, so dass der Raststift 251 in der nach oben geschobenen Stellung verbleibt. Wenn der Kolben 254- den Raststift in den Indexeinschnitt 263 drückt, wird- einer

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JQemmeinrichtung 264 von einer freigegebenen öffnung 263 Flüssigkeit zugeführt und hierdurch der Drehtisch 250 festgeklemmt. Wie erwähnt, werden die Steuerkontakte MIO bzw. KLl abhängig von dem Steuersignal des Lochstreifens geschlossen. Der normale oder umgekehrte Indexvorgang des Drehtisches 250 wird um nahezu 90° durchgeführt. Eine sehr genaue Indexoperation wird mittels der Schnecke 257 abhängig von der regulären Indexposition durch den Raststift 251 vorgenommen.

EINEICHTIJNG ZUM STEUERN DER LAGE DES SPINDELKOLBENS

In der rechten Hälfte der Fig. 32 ist der hydraulische Kreis zum Steuern der Lage des Spindelkolbens 168 und in Fig. 36 der zugehörige elektrische Kreis dargestellt. Der Spindelkolben 168 kann auf drei Positionsstufen eingestellt werden. Als hydraulische Stelleinrichtung, die für die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine geeignet ist, enthält zwei Hydraulikzylinder mit verschiedenen Hüben, die in Reihe angeordnet sind. Der Dreilagensteller 197 cLer hydraulischen Stelleinrichtung besitzt drei Flüssigkeitsspeiseleitungen, die abhängig von den Steuerkontakten M07, M08 und MO9 umschaltbar sind. Der Steuerkontakt MO7 dient für die Rotation des Kolbens 168 in der ursprünglichen Position, der Steuerkontakt M08 dient für die Rotation des Kolben 168 in einer mittleren Position und der Steuerkontakt M09 für die Rotation des Kolbens 168 in einer vorgeschobenen Endposition. Durch die

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hydraulische Stelleinrichtung kann ausserdem zur Durchführung der automatischen Werkzeugwechsel op er at ion der Kolben 168 in die ursprüngliche Position zurückgezogen werden. Hierzu dient ein Steuerkontakt M06, der in der Zeichnung an der Stelle E112 liegt.

Zunächst wird ein Steuervorgang für die Position des Kolbens betrachtet, bei der kein Steuersignal für den automatischen Werkzeugaustausch vorgesehen ist. Wenn der Steuerkontakt MO7 ψ durch ein Steuersignal geschlossen wird, wird ein an der Stelle E112 liegendes Relais ORl50 erregt. Die an den Stellen E120 und E122 liegenden Kontakte CR15O-5 und CR15O-7 werden geschlossen, so dass die Relais 0R156 und 0R158 erregt werden. Die Magnetspulen S0L16 und S0L18, die an den Stellen E205 und E207 liegen, werden ebenfalls erregt.

Das Umschaltventil 20# ist nach links in Fig. 32 umgeschaltet, so dass die Flüssigkeit einer vorderen Kammer des Hydraulikzylinders 198 zugeführt wird, die einen grösseren Hub besitzt. Das Umschaltventil 207 schaltet nach links in Fig. 32 um, so dass eine rückseitige Kammer des Hydraulikzylinders 199»die einen kürzeren Hub besitzt, mit dem Behälter T verbunden wird. Dadurch werden die Kolben 202 und 200 nach rückwärts gestossen. Wenn diese Kolben die rückseitige Endposition erhalten haben, stösst ein Anker bzw. Anschlag, der an der Kolbenstange des Kolbens 202 befestigt ist, an den Endschalter LS15» so dass ein dem Endschalter LSI5 zugeordneter

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normalerweise geschlossener Kontakt CRLS15-1 geöffnet wird. Das Relais ORl50 wird entregt. Dadurch werden die Kontakte ORl50-5 und ORl50-7 geöffnet. Es wird jedoch die ursprüngliche Position des Kolbens 168 aufrechterhalten, da die Erregung der Relais 0R156 und CR158 durch die Kontakte ORLSl5-5 und CRLS15-7, die dem Endschalter LS15 zugeordnet sind, welcher betätigt ist, wenn der Kolben 168 die Ursprungsposition einnimmt, gehalten wird, so dass die Erregung der Magnetspulen S0L16 und S0L18 und der Zustand der Umschaltventile 204 und 207 aufrechterhalten bleiben. Wird der für die Auslösung des automatischen Werkzeugwechsels vorgesehene Steuerkontakt M06 geschlossen, so laufen ähnliche Vorgänge wie die beschriebenen ab.

Es wird nun der Fall des Schliessens des Steuerkontaktes M08 betrachtet. In diesem lall wird bei der ursprünglichen Position des Kolbens 168 ein Endschalterkontakt ORLSl5-2, der an der Stelle E115 liegt, geschlossen, so dass ein Selbsthalterelais CRI5I erregt wird. Ein an der Stelle E121 liegender Relaiskontakt ORI5I-6 wird geschlossen, so dass ein Relais OR157 und eine Magnetspule S0L17, die an der Stelle E206 liegen, erregt werden. Das Umschaltventil 207 wird auf die rechte Seite in Fig. 32 umgeschaltet, so dass der rückseitigen Kammer des Hydraulikzylinders 199 Flüssigkeit zugeführt wird. Die auf den Kolben 200 wirkende Kraft ist grosser als die auf den Kolben 202 wirkende, da infolge der Querschnittsfläche der Kolbenstange die Arbeits-

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fläche des Kolbens 200 grosser als die des Kolbens 202 ist. Der Kolben 168 wird deshalb bei der in Fig. 32 gewählten Darstellung nach links geschoben und in einer Zwischenposition gestoppt, die durch das Ende des Hubs des Kolbens 200 definiert ist. Gleichzeitig verlässt der Anschlag die ursprüngliche Position des Endschalters LSI 5 "und betätigt einen Endschalter LS16, der sich in der mittleren Position befindet. Der Endschalterkontakt LS15-3» der bei E117 liegt, ist geöffnet. Folglich wird ein Relais CR152 selbst dann nicht erregt, wenn ein ßteuerkontakt M09 in der Zwischenstellung geschlossen wird. Der Kolben 168 wird in seine vorgeschobene Endposition nur dann verschoben, wenn der Anschlag in seine ursprüngliche Position zurückgekehrt ist, so dass der Kontakt CRLSl5-3 geschlossen wird. Der Vorgang zum Verschieben des Kolbens 168 in die vorgeschobene Endposition läuft wie folgt ab. Zuerst wird durch Erregung des Relais CR152 ein Relaiskontakt CR152-4-an der Stelle E119 geschlossen, so dass ein Relais CR155 und eine Magnetspule S0L15, die bei E2Ö4- liegen, erregt werden. Das Umschaltventil 204 schaltet nach rechts in Fig. 32 um, so dass der rückseitigen Kammer des Hydraulikzylinders 198, die den gröss er en Hub besitzt, Flüssigkeit zugeführt wird. Hierdurch wird der Kolben 202 in seine vorgeschobene Position verschoben, so dass auch der Kolben 168 in seine vorgeschobene Endposition verschoben wird. Der Endschalter LS17 wird betätigt und ein Kontakt 0RLSl7-4, der bei E119 liegt, geschlossen, so dass der verbünde Zustand des Relais OR155 erhalten bleibt.

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Trotz der Verlagerung des Kolbens 168 in die Zwischenposition oder in die vorgeschobene Endposition wird dieser Kolben durch Erregung des Relais ORl50 in die ursprüngliche Position zurückgezogen, wenn die Steuerkontakte M06 und MO? geschlossen werden. Der automatische Werkzeugwechsel wird nach Beendigung des Bückzugvorganges des Kolbens 168 durchgeführt. Wenn der Werkzeugwechsel beendet ist, wird der Kolben 168 durch ein Steuersignal des Lochstreifens bis zu einer durch die Hübe der Kolben 200 und 202 festgelegten genauen Position versetzt.

STEUEREIHRICHTIIETG FÜR DIE SPIKDELINDEXOPERATION

Beim automatischen Werkzeugwechsel ist eine genaue Winkeleinstellung der Spindel auf die vorgeschriebene Position erforderlich, damit der von der Stirnfläche der Spindel vorstehende Stift in die Keilnut des Werkzeughalters eingreifen kann. In Fig. 33 ist eine durch eine Druckflüssigkeit betätigbare Stelleinrichtung für den Indexvorgang der Spindel in Form eines Hydraulikzylinders 194- dargestellt. Fig. 37 zeigt den zugehörigen elektrischen Steuerkreis. Die Indexoperation für die Spindel wird wie im folgenden erläutert, durch Schliessen des Steuerkontaktes M06 ausgelöst.

Die Spindel 14 wird nahezu in der vorbestimmten Position mittels des in Fig. 34· dargestellten Steuerkreises für den Spindelantrieb gestoppt. Danach wird ein Zeitverzögerungskontakt CRTRBH-I einer Verzögerungsspule zum Feststellen des Haltens der Spindel 14 der bei E123 liegt, mit einer vor-

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gegebenen Zeitverzögerung geschlossen. Gleichzeitig wird der Kolben 168 zurückgezogen, so dass der Endschalter LS15„ betätigt wird, wenn die Spindel 14 die ursprüngliche Lage erreicht hat. Ein Kontakt CRLS15-8 wird geschlossen. Da in der ursprünglichen Stellung der Kolbenstange 195 des Hydraulikzylinders 194 ein Kontakt OELSlO-I des Endschalters LSlO geschlossen wird, wird ein bei E124 liegendes Relais CRlIl erregt. Hierbei wird der Kontakt GR111-2 geschlossen und die Magnetspule S0L12 erregt. Das Umschaltventil 207 schaltet nach rechts in Fig.33 um» so daß die Flüssigkeit der rechten Kammer des Hydraulikzylinders 194- zugeführt wird. Hierbei wird die Kolbenstange 195 nach links verschoben. Demzufolge greift ein Indexstift 193 in einen Nocken ein, der zusammen mit der Spindel 14 bewegt wird, so daß derliKocken gedreht wird und der Indexvorgang der Spindel 14, d. h. die Einstellung auf die vorgeschriebene Position am Ende des Hubs der Kolbenstange 195 durchgeführt ist. Am Ende des Hubs der Kolbenstange 195 wird ein Endschalter LS11 betätigt, so daß ein normalerweise geschlossener ) Kontakt 0RLS11-1, der bei E124 liegt, geöffnet und hierbei ein Relais 0R111 entregt wird. Der Relaiskontakt 0R111-2 wird geöffnet, so daß die Magnetspule S0L12 entregt wird. Das Umschaltventil 207 schaltet mittels einer Feder auf die rechte Seite um. Der linken Seite des Hydraulikzylinders 194 wird Druckflüssigkeit zugeführt. Hierbei wird die Kolbenstange 195 nach rechts in Fig. 33 verschoben, so daß die Kolbenstange in ihre Ursprungsposition zurückkehrt. Wie erwähnt, wird die Spindel114 durch den Endschalter LS18 angenähert beic der vorgegebenen Position gestoppt. Der Endschalter LS18 wird durch den

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Anschlag 184- betätigt. Der Indexvorgang der Spindel 14 ist durchgeführt, nachdem die Eückzugsbewegung des Kolbens 168 in die ursprüngliche Position beendet ist·

Werkzeugeinspanneinrichtung der Spindel

Die erfindungsgemäße Werkzeugeinspanneinrichtung der Spindel wird in der Weise betätigt, daß die Werkzeuge abhängig vom Betrieb der automatischen Werkzeugwechseleinrichtung festgeklemmt oder freigegeben werden. In Fig. 32 ist der hydraulische Steller einer Spindel-Werkzeug-HeMteinrichtung in Form eines Hydraulikzylinders 177 dargestellt. Der Klemmvorgang wird durch Federkraft bewirkt, während die Freigabe des Werkzeugs durch eine dem Kolben 178 des Hydraulikzylinders zugeführte Druckflüssigkeit bewirkt wird, die die Feder zusammendrückt. Der Hydraulikzylinder ist so ausgebildet, daß die Feder zusammengedrückt werden kann. Der Klemm- oder Freigabevorgang des Werkzeuges wird durch Itaschalten des durch die Magnetspule SOLI3 oder S0L14 betätigten Umschaltventils 181 bewirkt, dessen Bewegung durch ein elektrisches Signal gesteuert wird. Die Bestätigung dieses Vorgangs erfolgt durch einen Druckschalter PS12, der mit einer Speiseleitung des Hydraulikzylinders 177 verbunden ist.

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Einrichtung zum Steuern des automatischen Werkzeugwechsels

Der automatische Werkzeugwechsel umfaßt die folgenden drei Haupt operationen, nämlich den Indexvorgang des Werkzeugmagazins 22, die Dreh- und Bückdrehbewegung des Werkzeugtransport arms 16 und eine Schwingbewegung der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17· Diese Vorgänge werden in einer bestimmten gegensei-

. tigen Beziehung gesteuert. Ein aus dem Werkzeugmagazin 22 entnommenes Werkzeug wird in eine zweite Werkzeugaustauschlage zum Transportieren des Werkzeuges von der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 zu dem Transportarm 132 gebracht· Das transportierte Werkzeug wird durch Greifer des Transportarms, die sich an einem Ende des Arms befinden, gefaßt« Das in die Spindel eingefügte Werkzeug wird durch Greifer des Transportarms, die sich am anderen Ende des Arme befinden, gefaßt· Sodann wird der Werkzeugwechsel durchgeführt. In den Fig. 33 und 38 sind ein Hydraulikmotor 26 und ein elektrischer Steuerkreis zum Steuern

) des Werkzeugwechsels dargestellt. In Fig. 33 ist ein hydraulischer Steller,der zwisohenliegenden Transporteinrichtung 17 in Form einer hydraulischen Kammer 108 dargestellt. Fig. 39 zeigt den zugehörigen Steuerkreis· Eine Einrichtung zum Durchführen der Schwingbewegung der Transportarme 132a und 132b ist in Form eines Drehstellers 131 in Fig. 33 dargestellt. In dieser Figur findet sich auch eine Einrichtung zur Durchführung der umgekehrten Bewegung in Form einee Hydraulikzylinders 126. Den

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zugehörigen elektrischen Kreis zeigt Hg. 40.

Im folgenden werden die Funktionen der einzelnen Einrichtungen erläutert:

1. Steuerkreis des Werkzeugmagazins

Sas Werkzeugmagazin 22 wird bei der Herausnahme des Werkzeugs um zwei Teilungseinheiten in normaler Bichtung und bei der Einspeicherung des Werkzeugs um eine Teilung in umgekehrter Bichtung verdreht. Das Werkzeug wird in einer vorbestimmten Beihenfolge genommen, und die benutzten Werkzeuge werden in die betreffende vorherige Position des Werkzeugmagazins 22 gebracht· Die Drehung des Werkzeugmagazins 22 um zwei Teilungen in normaler Bichtung und um eine Teilung in umgekehrter Bichtung wird mittels eines Endschalters LS4-3 und mittels einer stationären Klaue 85 unterschieden. Der Endschalter LS4J wird durch die Stoßbewegung der Rotationsklinke 84- betätigt, die durch eine vom Hydraulikmotor 26 angetriebene Schnecke 70 in Bewegung ver·* setzt wird. Die Kontakte des Schalters LS4-3 sind bei E136 bis EW in Fig. 38 zu finden. Die Eingriffszeit des Stiftes 82 hängt von der Durchführung der normalen oder umgekehrten Drehrichtung ab.

Die Lageeinstellung des Werkzeugmagazins 22 wird im folgenden erläutert. Wenn durch die Information des Lochstreifens der Werkzeugwechsel angewiesen wird, werden die bei El26, El52 und El35 liegenden Steuerkontakte 1106 geschlossen. Da einer der

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Endschalterkontakte GBLS23-1 und CRLS22-1, die bei E126 bzw. El27 liegen, in der ausgeschwenkten Endposition oder in der ursprünglichen Position der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 geschlossen,ist, wird ein Beiais GBMtI erregt und ein bei E209 liegender Belaiskontakt GB421-5 geschlossen, so daß eine Hagnetspule SOIA-3 erregt wird. Sas Umschaltventil 83 schaltet nach links in Pig. 33 um. Es wird der t-jtiV«»™ Kammer des Hydraulikzylinders 81 Flüssigkeit zugeführt, so daß der Kolben dieses Zylinders nach rechts verschoben wird.· Der Stößel 82 wird aus dem Bezugsausschnitt 80 gelost und ein Endschalter LS42 betätigt, so daß das Lösen des Stößels 82 bestätigt wird. Gleichzeitig wird ein bei ©132 liegender Belaiskontakt GB421-3 geschlossen. Ein dem Endschalter LS23 zugeordneter Kontakt CRLS23-3 wird in der ausgeschwenkten Endlage der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 geschlossen. Demzufolge wird ein Beiais CB43O erregt, und es werden die bei E133 liegenden Kontakte CBLS42-3 und CB430-3 geschlossen. Sie Erregung des Beiais CR4-30 wird aufrecht erhalten. Außerdem wird eine bei E211 liegende Magnetspule SOIA-5 erregt. Das Umschaltventil 74-schaltet nach rechts um, so daß die TlUSsIg]CeJLt dem Hydraulikmotor 26 zugeführt wird. Sas Magazin 22 wird durch die Schnecke 70 und das Schneckenrad 69 in normaler Bichtung gedreht. Die Botationsklinke 84 betätigt abhängig von der flotation der Schnecke 70 den Endschalter LS43· Sem Zahlkreis wird mittels eines Kontaktes CBLS42-1 eine elektrische Spannung zugeführt. Ser Kontakt ist geschlossen, wenn der Stößel aus dem Bezugsausflchnitt 80 gezogen ist, so daß die Zähloperation beginnt. Me

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Rotationsklinke 84- ist in Gestalt einer bogenförmigen Klinke 84-ausgebildet, so daß der Endschalter LS43 in einem vorgegebenen Bereich eines Drehwinkels betätigt wird. Nach dem Drehender bogenförmigen Klinke 84- über den vorgegebenen Bereich des Drehwinkels wird ein bei El36 liegender, normalerweise geschlossener Kontakt GHIS43-1, der dem Endschalter LS43 zugeordnet ist, geschlossen. Hierbei wird ein Selbsthalterelais GBM erregt, so daß eine Drehung des Hagazins 22 um eine halbe Teilung gespeichert wird. Venn ein bei E138 liegender Kontakt CELS4-3-2 abhängig von einer OBdrehung der bogenförmigen Klinke 84 geschlossen wird, wird durch den bereits geschlossenen Relaiskontakt GBAA-2 ein Selbsthalterelais CR4-2 erregt. Es wird ein Steuersignal für eine Drehung um eine !Peilung erzeugt· Da mit dem Relaiskontakt GR431-2 (siehe EI30) einer Relaiswicklung CR4-31 (siehe EIJ^) t die bei umgekehrter Drehbewegung dee Magazins 22 erregt ist, ein Relaiskontakt GR4-2-1 in Reihe geschaltet ist und dieser Kontakt ferner mit der Relaiswicklung CR4-23 zum Betätigen der Stößelbewegung des Stößels 82 verbunden ist, wird bei einer Drehung des Magazins 22 um eine Teilung ein Steuersignal sin Betätigen der Stößelbewegung erzeugt, wenn das Magazin 22 in umgekehrter Richtung gedreht wird. Venn das Magazin 22 in normaler Richtung gedreht wird, wird die Relaiswicklung GR423 infolge des offenen Kontaktes 0R4-31-2 (siehe El3) nicht erregt, so daß die normale Drehbewegung fortgesetzt wird. Venn nach, einer Drehung des Magazins in normaler Richtung um eine Teilung von 1 1/2 der Endschalter LS43 aus dem Kontakt mit der Klinke 84 gelost wird, wird durch den Relaiskontakt CRLS4-2-3

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eine Relaiswicklung CR43 erregt. Der Kontakt CRLS42-3 ist bereits durch die Relaiswicklung CR42 und einen normalerweise geschlossenen Kontakt CR1S43-3, der dem Endschalter 1S43 zugeordnet ist, geschlossen worden. Es wird.eine Drehung des Magazins um eine Teilung von 1 1/2 oder eine Drehung der Klinke 84 um die gleiche Teilung gespeichert. Der "bei E141 liegende Kontakt CRLS43-4 wird durch zwei Umdrehungen der Klinke 84 geschlossen. Mittels des Relaiskontakts CR43-4 wird ein Relais 0R44 erregt. Hierdurch wird ein "bei E129 liegender Relaiskontakt CR44-1 geschlossen, so daß das Relais CR423 zur Betätigung der Einrasfbewegung erregt wird. Durch öffnen des normalerweise geschlossenen Kontaktes 0R423-1» der bei E126 liegt, wird das Relais 0R421 entregt und der bei E209 angeordnete Kontakt CR421-5 geöffnet, so daß die Magnetspule SßfL43 entregt wird. Ein bei E210 liegender Kontakt CR423-5 wird geschlossen, so daß die Magnetspule SOL44 erregt wird. Das Umschaltventil 83 schaltet nach rechts in Fig. 33 "um, so daß die Flüssigkeit der rechten Kammer des Hydraulikzylinders 81 zugeleitet wird und den Stößel 82 mit dem Bezugsausschnitt 80 in Eingriff bringt. Das Magazin 22 wird durch den Einstellvorgang nach zwei Teilungen arretiert. Die Zeit zum Betätigen des Hydraulikzylinders 81 für den Stößel 82 ist so bestimmt, daß sie gerade so lange dauert, bis der Stößel 82 dem Bezugsausschnitt 80 gegenüberliegt. Durch den erwähnten Einrastvorgang wird der Stromkreis des Endschalters LS42 unterbrochen, so daß der Endschalterkontakt 0RLS42-3, der bei E133 liegt, geöffnet und das Relais 0R430 entregt wird. Die Selbsthaltung des Relais 0R423 wird

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aufgehoben, wenn der Endschalterkontakt CRLS40-2 bei E131 geöffnet wird, nachdem der Endschalter LS4O durch die Klauenlöseeinrichtung 96 betätigt worden ist. Die zwischenliegende Transporteinrichtung wird in ihre ursprüngliche Endposition zurückgezogen, so daß der Endschalter LS22 betätigt wird. Hierbei werden die Kontakte 0RLS22-1 und LS22-4, die bei E127 und E135 liegen, geschlossen, so daß das Relais 0R421 erregt, der Ausrastvorgang des Stößels 82 durchgeführt und der Relaiskontakt CR421-4, der bei E135 liegt, geschlossen wird. Hierdurch werden ein Relais CR431 und eine Magnetspule S0L46 (E212) erregt· Demzufolge schaltet das Umschaltventil 74- nach links in Hg. 33 um, so daß das Magazin 22 in umgekehrter Richtung gedreht wird. Während der Magazindrehung in umgekehrter Richtung wird ein Relaiskontakt GR431-2, der sich bei EI30 befindet, geschlossen. Der Zählerkreis 85 wird eingeschaltet und ein Relaiskontakt CR42-1 geschlossen, nachdem eine Umdrehung der Klinke 84 festgestellt worden ist. Das Relais 0R423 wird erregt und hierdurch der Einrastvorgang bewirkt. Demzufolge wird die Drehung des Magazins 22 nach einer Teilung in umgekehrter Richtung gestoppt. Die Klauen der ausgewählten Werkzeuggreifeinrichtung des Magazins 22 werden durch die Klauenlöseeinrichtung 96 in einer bestimmten Abhängigkeit von dem erwähnten Indexvorgang geöffnet. Wie Fig. 33 zeigt, enthalt ein hydraulischer Steller der Klauenlöseeinrichtung 96 einen Hydraulikzylinder 95 und das Umschaltventil 99· Die Arbeitsweise der Klauen der Werkzeugklemmeinrichtung des Magazins 22 wird durch ein der Magnetspule S0L41 oder der Magnetspule S0L42 zugeführtes elektrisches Signal

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gesteuert.

2. Steuerkreis der zwischenliegenden Transport einrichtung

Die Schwenkbewegung der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 wird mittels einer Dreheinrichtung durchgeführt, die eine hydraulische Kammer 108 und eine Zahnstange sowie ein Ritzel enthält, so daß das Werkzeug zwischen der ersten Werkzeugwechselposition Xyr und der zweiten Werkzeugwechselposition Xo befördert wird. Die Arbeitsweise der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 wird im folgenden erläutert.

Bei dem in Fig. 39 dargestellten Steuerkreis wird durch ein Signal des Lochstreifens ein Kontakt M06 für den Beginn des Werkzeugwechsels geschlossen. In der horizontalen Lage des Werkzeugtransportarms 132 (diese Lage wird im folgenden als ursprüngliche Position bezeichnet) ist ein Endschalterkontakt CELS30-1, der bei E142 liegt, geschlossen. Ein dem Druckschalter 21 zugeordneter Kontakt 0HPS21-1 wird geschlossen, wenn die Klemmfinger 111a und 111b der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 das Werkzeug fassen. Daraufhin wird das Selbsthalterelais 0E221 erregt und damit eine Magnetspule S0L23, die bei E213 liegt. Demzufolge schaltet das Umschaltventil 109 nach rechts in Pig. 33 um. Die Druckflüssigkeit wird auf der rechten Seite der zylindrischen Kammer zugeführt, so daß der Kolben 107 nach links verschoben wird. Das Ritzel 103 dreht sich abhängig von der Verschiebung der Zahnstange. Hierbei wird die zwischen-1-iegende Transporteinrichtung 17 in Vorwärtsrichtung gedreht.

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Venn die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 an der ersten Werkzeugwechselposition Xy, ankommt, wird der Endschalter LS23 betätigt und hierdurch die Transporteinrichtung 17 gestoppt. Während des beschriebenen Arbeitsvorgangs bleiben ein Relais 0R221 und die Magnetspule SOL23 erregt. Danach wird die normale Drehbewegung des Magazins 22 durchgeführt und dann ein Endschalter LS4-0 durch die Klauenlöse einrichtung 96 beim Lösen der Klauen betätigt. Hierbei wird ein bei E144- liegender Kontakt CRLS40-2 geschlossen. Wenn der Druckschalter PS21 im Hydraulikzylinder 117 einen Druckanstieg feststellt, d. h. wenn er feststellt, daß die Klemmfinger 111a und 111b den Werkzeughalter festklemmen, so wird der zugehörige Kontakt 0RPS21-2 geschlossen und das Relaip CS220 (siehe E144) erregt. Die Haltewirkung des Relais 0R221 für die Vorwärtsbewegung der zwischenliegenden Transporteinrichtung wird gelöst. Es werden somit gleichzeitig eine Magnetspule S0L24 erregt und die Magnetspule SOL23 entregt. Das Umschaltventil 107 schaltet nach links in Pig. 33 um» so daß der zylindrischen Kammer 108 auf der linken Seite Druckflüssigkeit zugeführt wird. Hierbei wird der Kolben nach rechts verschoben, so daß die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 zurückgeschwenkt wird. Wenn die Transporteinrichtung 17 am zurückgezogenen Ende, d. h. an der zweiten Werkzeugwechselposition Xp ankommt, wird der Endschalter LS22 betätigt, so daß ein normalerweise geschlossener Kontakt CRLS22-2, der bei E14-5 liegt, geöffnet wird. Die Haltewirkung des Relais C3R22O wird gelöst. Die Magnetspule SOL24- wird entregt· Der Klemmvorgang der Klemmfinger 111a und 111b wird abhängig von der Dreh- und

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Transportbewegung der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 und des Magazins 22 gesteuert. In Fig. 33 ist ein Hydraulikzylinder 117 für die Klemmfinger 111a und 111b dargestellt. Der Klemmvorgang wird durch ein elektrisches Signal gesteuert, das den Magnetspulen S0L21 und S0L22 des Umschaltventils 121 zugeführt wird.

3. Steuerkreis des Verkzeugtransportarms

Die Bewegung der Transportarme 132a und 132b umfaßt eine Drehbewegung von 90° aus der ursprünglichen oder horizontalen Position in die vertikale Position und eine Drehbewegung um 180° zum Wechseln eines Werkzeuges, das von der Spindel 14 gehalten wird, und eines Werkzeuges, das von dem zwischenliegenden Transportarm 16 gehalten wird. Außerdem umfaßt sie eine Wechselbewegung entlang der Drehwelle der Werkzeugtransportarme 132a und 132b. Die 90°-Bewegung wird mittels eines Umschaltventils 225 bewirkt, das durch die Magnet wicklung en SOL33 und SOL34- umgeschaltet werden kann. Die Drehbewegung um 180° und die Wechselbewegung der Transportarme 132a und 132b wird mittels eines Umschal tventils 226 bewirkt, das durch Magnetspulen SOL35 und S0L36 umgeschaltet werden kann. Eine Drehbewegung der Transportarme 132a und 132b um180° nach der geradlinigen Vorwärtsbewegung wird mittels eines Folgeventils 227 durchgeführt, während die geradlinige Rückzugbewegung nach der 180°-Drehung mittels eines Folgeventils 228 bewirkt wird, das durch den Flüssigkeitsdruck ausgelöst wird.

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Im folgenden wird die Arbeitsweise der Werkzeugtransportarme 132a und 132b im Detail erläutert. Zunächst wird durch ein Steuersignal des Lochstreifens der Steuerkontakt M06 für die Auslösung des Werkzeugtransports geschlossen. Der Endschalter LS22 ist in der Ursprungsposition der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 betätigt, so daß ein bei E146 liegender Eontakt CBLS22-1 geschlossen ist. Da ein Kontakt CELS32-1 des Endschalters LS32 in der ursprünglichen Lage der Transportarme 132a und 132b geschlossen ist, wird das Selbsthalterelais CR321 erregt. Damit wird die bei E215 liegende Magnetspule SOL33 erregt. Das Umschaltventil 225 schaltet nach rechts in Pig. 33 um, so daß die Druckflüssigkeit der öffnung 157 des hydraulischen Rotationszylinders 131 zugeführt wird. Die öffnung 156 ist mit dem Flüssigkeitsbehälter T verbunden. Der Drehkörper 166 wird zusammen mit der mit den Transportarmen 132a und 132b verbundenen Drehwelle 130 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht (Pig. 33)· Die Drehbewegung wird gestoppt, wenn der Drehkörper 166 an der linken Seite des Trennstücks 160 des hydraulischen Rotationszylinder 131 anstößt. Wenn die Transportarme 132a und 132b um 90° entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gedreht sind (Fig. 33)» wird der am Spindelkopf 13 befindliche Endschalter LS31 betätigt, der die Ankunft der Transportarme in der vertikalen Position bestätigt. Ein Drehkörper 163, der die Funktion eines Stoppers in einer Zwischenstellung besitzt, dreht sich gleichzeitig bei der Drehung des Transportarms 132 in Uhrzeigerrichtung und wird gestoppt, wenn der Drehkörper an die rechte Seite des Trennstücks 160 anstößt.

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Ein Kontakt CEPS12-3, der bei E150 liegt, wird geschlossen, wenn die Lösung des Klemmsitzes des Werkzeuges in der Spindel 14- bestätigt wird, und ein Kontakt CRPS21-3 wird bei Bestätigung des Lösens der Klemmfinger 111a und 111b geschlossen. Als Folge hiervon wird ein Beiais CR323 und damit die Magnetspule SOL35 erregt. Das Umschaltventil 226 schaltet nach links in Pig. 33 um, so daß die Flüssigkeit der rechten Kammer des Hydraulik-Zylinders 126 durch die linke Kammer dieses Zylinders und eine öffnung des Folgeventils 228 zugeführt wird. Da die wirksame

w Fläche der rechten Seite des Kolbens 127 größer als die der linken Seite ist, da mit anderen Worten die durch die Druckflüssigkeit auf der rechten Seite wirksame Kraft größer als die auf der linken Seite ist, wird der Kolben 127 nach links in Fig. 33 verschoben. Durch diese Verschiebung des Kolbens 127 werden die Transport arme 132a und 132b in ihre verschobene Lage versetzt. Wenn der Transportarm 132 in dieser Lage angelangt ist, wird eine in der Wand des Hydraulikzylinders 126 befindliche öffnung 229 bei einer Zwischenposition des Hydraulik-Zylinders geöffnet und das Folgeventil 227 nach unten umgeschaltet, so daß eine öffnung des Ventils 227 nach unten umgeschaltet wird. Der öffnung 155 des hydraulischen Rotations Zylinders wird durch einen Durchflußbegrenzer Flüssigkeit zugeführt. Wenn die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 an der zweiten Werkzeugwechselposition Xg angelangt ist, wird der Endschalter LS22 betätigt und hierbei der diesem Endschalter zugeordnete normalerweise geschlossene Kontakt CRLS22-1 (siehe E14-7) geöffnet. Das Relais CR321 wird entregt. Außerdem wird die

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Magnetspule SOL33 entregt, so daß das Umschaltventil 225 in die mittlere Stellung gebracht wird. Die öffnungen 156 und 157 des hydraulischen Rotations Zylinders 131 werden mit dem Flüssigkeitsbehälter Q! verbunden. Wenn sich der Drehkörper 166 in Uhrzeigerrichtung zu drehen beginnt und um angenähert 90° gedreht hat, wird die öffnung 157 verschlossen. Die sich im Raum zwischen den Drehkörpern 166 und 163 befindliche Flüssigkeit wird durch eine nicht dargestellte Leitung und die öffnung 157 abgelassen. Der Drehkörper 166 dreht sich bis zur Endstellung, an der er an den Drehkörper 163 stößt, so daß die Transportarme 132a und 132b um 180° gedreht sind. Wenn der Drehkörper 166 in diese Endposition gelangt, steigt der Flüssigkeitsdruck in einer Leitung 224 an, so daß das Folgeventil 228 nach oben verschoben wird. Hierdurch wird eine öffnung, die die Leitungen 221 und 223 miteinander verbindet, geschlossen und die Leitung 223 mit einer Rückflußleitung 222 verbunden, die an den Flüssigkeitsbehälter T angeschlossen ist. Die Flüssigkeit der rechten Kammer des Hydraulikzylinders 126 fließt in den Flüssigkeitsbehälter T ab, der Kolben 127 wird durch den Flüssigkeitsdruck in der linken Kammer des Hydraulikzylinders 126 zurückgezogen, und hierbei kehren die Transportarme 132a und 132b in die Ursprungspositi'on der Hin- und Herbewegung zurück· Der Endschalter LS32 wird betätigt. Während der Rückzugsbewegung der Transportarme 132a und 132b nach ihrer geradlinigen Vorschubbewegung wird ein bei E151 liegender Endschalterkontakt 0RLS32-4 geschlossen. Ein Selbsthalterelais 0R324- wird erregt, da der Relaiskontakt CR323-4- bereits

geschlossen ist. Damit wird ein bei E152 liegender Relaiskontakt CR324--5 geschlossen. Der Endschalter LS32 wird wieder abhängig von der Rückzugbewegung des Transportarms 132 in die Ursprungslage gebracht, und ein bei E152 liegender Kontakt CRLS32-5 geschlossen. Ein Relais CR325 wird erregt und der Selbsthaltekreis des Relais CR323, das bei E150 liegt, unterbrochen. Die Magnetspule S0L36, die bei E218 liegt, wird erregt, so daß das Umschaltventil 226 nach rechts in Fig. 33 umgeschaltet wird. Gleichzeitig, wird ein bei E148 liegender End- w schalterkontakt CRLS32-2 geschlossen. Ein normalerweise geschlossener Kontakt CRPS12-2 wird geschlossen, wenn das in die Spindel 14 eingesetzte Werkzeug durch die Druckfeder 180 festgeklemmt wird und wenn der Kontakt CRPS33-2 beim Lösen der Klemmwirkung der Greifer des Transportarms 132 geschlossen wird. Es werden ein Relais GR32O und damit eine Magnetspule S0L34 erregt. Hierdurch wird das Umschaltventil 225 nach links in Fig. 33 geschaltet, so daß die Flüssigkeit der linken öffnung 156 des hydraulischen RotationsZylinders 131 zugeführt wird. Da die öffnung 155 des hydraulischen Rotationszylinders 131 durch die Leitung 224 und eine öffnung des Folgeventils mit dem Flüssigkeitsbehälter T verbunden ist, fließt die bei der Verschiebung des Drehkörpers 166 ausfließende Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter T ab. Der Drehkörper 166 und der Transportarm 132 werden infolge der Zwangsbewegung des Drehkörpers 163 um 90° gedreht und dann gestoppt. Die Transportajcme 132a und 132b werden in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht. Danach wird die Zurückbewegung der zwischenliegenden

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Transporteinrichtung 17 durchgeführt. Wenn diese an der ersten Werkzeugwechselposition X^ angelangt ist, wird der Endschalter LS23 betätigt. Der diesem Schalter zugeordnete normalerweise geschlossene Kontakt CELS23-2 (siehe E14-9) wird geöffnet, so daß der Selbsthaltekreis des Relais CE32O unterbrochen wird und das Umschaltventil 225 in. die mittlere Position zurückkehrt. Der Klemmvorgang der Greifer 139a tmd 139b, der Transportarme 132a und 132b wird zusammen mit ihrem Auslösevorgang abhängig von der Drehbewegung und der Hin- und. Herbewegung des Transportarms 132 durchgeführt. In Fig. 33 ist der Hydraulikzylinder 136 für die Greifer 139a und 139b,der im Werkzeugübertragungsarm 132a vorgesehen ist, dargestellt. Die Klemm- und Löseoperation der Greifer 139a und 139b wird durch ein elektrisches Signal gesteuert, das den Magnetspulen COL31 und SOL32 des Umschalt vent ils 271 zugeführt wird.

Zyklus des automatischen Werkzeugwechsels

Bei einem Steuersignal des Lochstreifens wird der Steuerkontakt M06 geschlossen, so daß die Bewegungsvorgänge für den Werkzeugwechsel in den in S¹Xg. 41 dargestellten Zyklen ausgelöst werden. In Tabelle 1 ist die entsprechende Betätigung der elektrischen Elemente abhängig von den in !Fig. 41 dargestellten Schritten aufgezeichnet.

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Tabelle 1

Stufe in JTig. 4	4	Betätigung der elektri schen Elemente	Vorgang
. 1 A1	5 A5	M06+ S0L16+, S0L18+	Zurückführung des Kolbens 168^
2 A2	6 A6	LS15+ SOL32+, SOL31-	Lösen Qj,
A3	7 A7	PS33+, LS11+ SOL33+	90o~Drelmng von Q in nor maler Richtung
8 A81 A82 A85	LS31+ SOL13+	Lösen des Klemmsitzes eines Werkzeuges in der Spindel
9	PS12+ SOL32+, SOL31-	Klemmvorgang von Q«
10 A1O	PS33- SOL21+, S0L22-	Lösen des Klemmzustandes von S~
PS20+ SOL33-	Zwischenposition von Q
SOL35+, SOL36-	(1) Gerade Vorwärtsbe wegung von Q ( 2) 180°-Drehung von Q (3) Gerade Rückwärtsbe wegung von Q
LS32+ SOL36+, S0L22, SOL35-, S0L21-	Klemmvorgang von Sf
PS21+ SOL32+, SOL31-	Lösen des Klemmzustandes von Q^

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Tabelle 1 (Fortsetzung)

Stufe in Fig. 4	Betätigung der elektri schen Elemente	Vorgang
11 A11	PS33- S0L14+, SOL13-	Werkz eugklemmvorgang der Spindel
12 A12	PS12- S0L34+	90°-Drehung von Q in umgekehrter Sichtung
13 A13	LS3O+ S0L31+, SOL32-	Klemmvorgang von Q™
1* A141 A142	PS33- S0L23+, S0L24-	Information des Strei fens Vorwärtsdrehung von Sf
15 A15	LS23+ S0IA1+, S0IA-2-	Klemmvorgang von M„
16 A16	LS40- S0L21+, S0L22-	Lösen des Klemmzustan des von S^.
17 A17	PS21+ SOL43+, SOIA4-	Ausrasten von M
18 A18	LS42+ SOL45+	Drehung von M in normaler Richtung
19 A19	LS4.3+ S0L44+, S0I/I-3-	Einrasten von M
20 A20	LS42- S0L22+, S0L21-	Klemmvorgang von Sf
21 A21	PS21+ 00ΙΛ-2+, SOIA-1-	Lösen des Klemmzu standes von Q
22 A22	LS40+ S0L24+, S0L2J-	Drehung von S in umge kehrter Richtung

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-100-

_ 100_

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Stufe in Fig. 4	. Betätigung der elektrischen Elemente	Vorgang
23 A23	LS22+ S0L41+, S0L42-	Klemmvorgang von M~
24 A24	LS40- S0L43+, S0L44-	Ausrasten von M
25 A25	LS42+ . S0L46+	Drehung von M in umge kehrter Richtung
26 A26	LS43+ SOL44+, S0L43-	Einrasten von M
27	LS42- S0L42+, SOL41-	Lösen des Klemmzu standes von Mr.

Es bedeuten:

Q m Werkzeugtransportarm 132, Qr. « Greifer 139a-j 139b des Werkzeugtransportarms, S ä zwischenliegende Transporteinrichtung 17,

S_f » Klemmfinger 111a, 111b der zwischenliegenden Transporteinrichtung,

M » Werkzeugmagazin 22,

Mj> m Klauen 85, 86 des Werkzeugmagazins,

+ stellt einen erregten Zustand dar, stellt einen entregten Zustand dar.

(1) Durch ein Steuersignal zum Auslösen des Werkzeugwechserrorgangs wird, die elektrische Verbindung des Spindelantriebsmotors

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M1 mit der elektrischen Speisequelle unterbrochen, so daß die Bremse BM1 entregt wird und die Spindel 14 gestoppt wird. Gleichzeitig wird durch Erregen der Magnetspulen S0L16 und S0L18 die Rückführung des Kolbens 168 in die Ausgangsstellung bewirkt.

(2) In der Ausgangsstellung des Kolbens wird der Endschalter LS15 betätigt, so daß die Magnetspule SOL12 erregt wird. Hierdurch wird der Indexvorgang der Spindel 14 durchgeführt. Der Endschalter LS11 wird in der vorgeschobenen Endlage des Indexstiftes 193 betätigt. Gleichzeitig wird die Magnetspule S0L32 erregt, so daß die Greifer der Transportarme 132a und 132b entspannt werden,

(3) In der Position, in der der gelöste Zustand der Greifer der Transportarme festgestellt wird, wird ein Druckschalter PS33 eingeschaltet und hierdurch eine Magnetspule SOL33 erregt. Der hydraulische Rotationszylinder 131 wird betätigt, so daß die Transportarme entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (in Fig. 33) 90° aus ihrer Ausgangsstellung gedreht werden.

(4) Wenn beide Klemmeinrichtungen des Transport armes 132 an Positionen angelangt sind, die der zweiten Werkzeugwechselposi tion X₂ und der Spindel 14 entsprechen, wird ein Endschalter LS31 betätigt, so daß die Magnetspule S0L13 erregt wird. Hierdurch wird in den Hydraulikzylinder 177 zum Lösen des Klemmzustandes des Werkzeuges Flüssigkeit eingeleitet.

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(5) Wenn der Klemmsitz des Werkzeuges durch den Hydraulikzylinder 177 gelöst worden ist, wird der Druckschalter PS12 eingeschaltet und hierdurch die Magnetspule S0L32 erregt. Die Flüssigkeit fließt aus dem Hydraulikzylinder 136 in den Flüssigkeitsbehälter T ab, so daß die Greifer 139a und 139b des Transport arms 132 das Werkzeug infolge der Kraft der Feder 141 festklemmen.

(6) Wenn die Greifer 139a rad 139^ das Werkzeug fehlerfrei festklemmen, wird der Druckschalter PS33 ausgeschaltet und die Magnetspule S0L21 erregt. Der KleBsmzustand der Klemmfinger 111a und 111b der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 wird gelöst. Das Werkzeug wird von der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 an den Transportana 16 übergeben.

(7) Wenn der Klemmzustand der Klemmfinger 111a und 111b vollständig gelöst ist, wird der Druckschalter PS21 eingeschaltet und die Magnetspule SOL12 entregt, so daß der umgekehrte Index-

) Vorgang des Indexstiftes 193 durchgeführt wird. Der indexstift wird in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt und hierdurch der Endschalter LS1O betätigt. Die Magnetspule 801.33 wird ebenfalls entregt, so daß das Umschaltventil 225 i& die Zwischenposition zurückgebracht wird.

(8) Wenn die Magnetspule SOL33 entregt wird, wird die Magnetspule SOL35 erregt, so daß die gerade Vorwärtsbewegung der Transport arme 132a und 132b durchgeführt wird. Das Folgeventil

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227 schaltet "bei der Endlage dieser Vorwärtsbewegung um, so daß der hydraulische Eotationszylinder 131 betätigt und der Transportarm 132 um 180° (in Hg. 33) in TJhrzeigerrichtung gedreht wird. Gelangt der Transportann 132 in die Endlage der im Uhrzeigersinn stattfindenden Drehbewegung, dann wird das Polgeventil 228 umgeschaltet und die gerade Eückführbewegung des Transportarms 132 durchgeführt. Während des erwähnten Vorgangs wird das an der zweiten Werkzeugwechselposition liegende Werkzeug und das durch die Spindel 14 gehaltene Werkzeug herausgenommen und miteinander vertauscht, so daß der Werkzeugwechselvorgang gleichzeitig ausgeführt wird.

(9) Wenn der Endschalter 1S32 (siehe Fig. 17) betätigt wird, wird die Magnetspule SOL22 erregt, so daß die Klemm finger 111a und 111b betätigt werden und das Werkzeug festklemmen.

(10) Wenn die Klemmfinger 111a und 111b das Werkzeug fehlerfrei festklemmen, wird der Druckschalter PS20 eingeschaltet, so daß die Magnetspule S0L32 erregt wird. Der Klemmzustand der Greifer 139a iind 139b des Werkzeugtransportarms 16 wird gelöst. Bei diesem Vorgang wird das von der Spindel 14 abgenommene Werkzeug von dem Transportarm 16 an die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 übergeben.

(11) Wenn der Klemmzustand der Greifer 139a und 139b vollständig gelöst ist, wird der Druckschalter PS33 eingeschaltet, so daß die Magnetspule SOL14 erregt wird. Das in die Spindel 14

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eingefügte Werkzeug wird festgeklemmt.

(12) Wenn das Werkzeug durch die Druckfeder 180 in der Spindel 14 festgeklemmt wird, wird der Druckschalter PS12 ausgeschaltet, so daß die Hagnetspule S0L34 erregt wird· Dadurch schaltet das Umschaltventil 225 nach links in Fig. 33 um, so daß dem hydraulischen Rotationszylinder 131 Flüssigkeit zugeführt wird. Der Transportarm 132 wird entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (in Fig. 33) um 90° aus der Endstellung gedreht, in die er durch die Drehbewegung im Uhrzeigersinn gebracht worden war, so daß er in die Ausgangslage (horizontale Lage) zurückkehrt.

(13) Bei der erwähnten Rückführbewegung wird ein Endschalter LS3O betätigt, so daß die Magnetspule SOL31 erregt und die Druckflüssigkeit des Hydraulikzylinders 136 abgelassen wird. Es wird der Klemmvorgang der Greifer 139a und 139b ausgelöst, doch wird dieser nicht wirksam,- da sich der Transportarm 16 in der Ausgangslage befindet.

(14) Wenn der Klemmvorgang abgeschlossen ist, wird der Druckschalter PS33 ausgeschaltet und die Magnetspule SOL23 erregt, so daß die zylindrische Kammer 108 beaufschlagt wird. Die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 wird durch den Eingriff der Zahnstange 106 im Ritzel 103 aus der zweiten Werkzeugwechselposition Xo i^{n d}^-^e erste Werkzeugwechselposition X* geschwenkt und damit das aus der Spindel 14· entnommene Werkzeug zum Werkzeugmagazin 22 befördert. Gleichzeitig wird der

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Spindelkopf 13 "bewegt, um den durch, ein Steuersignal des Lochstreifens vorgegebenen Bearbeitungsvorgang durchzuführen.

(15) Am Ende der Dreh- bzw. Schwenkbewegung der zwischenliegenden Transporteinrichtung 17 wird der Endschalter LS23 betätigt und die Magnetspule SOL34- entregt. Das Umschaltventil 225 zum Steuern der dem hydraulischen Rotationszylinder 13I zugeführten Druckflüssigkeit wird in die Zwischenstellung zurückgebracht. Dabei wird die Hagnet spule S0IA1 entregt, so daß der Elemmvorgang der am Magazin 22 vorgesehenen Elemmeinrichtung 66 durchgeführt wird.

(16) Wenn die Klemmeinrichtung 66 das Werkzeug fehlerfrei festklemmt, wird der Endschalter LS4-0 ausgeschaltet, so daß die Magnetspule S0L21 erregt wird. Die Klemmfinger 111a und 111b werden geöffnet. Sie werden durch das Werkzeug selbst bei einer Drehung des Werkzeugmagazins 22 nicht behindert.

(17) Wenn die Klemmfinger 111a und 111b vollständig geöffnet sind, wird der Druckschalter PS21 eingeschaltet und damit die Magnetspule S0IA3 erregt. Der Stößel 82 wird aus dem Bezugsausschnitt 80 der Indexplatte 75 herausgenommen.

(18) Wenn der Eingriff des Stößels 82 in den Bezugsausschnitt

80 vollständig gelöst worden ist, wird der Endschalter LS42 eingeschaltet und die Magnetspule SOL4-5 erregt. Das Werkzeugmagazin 22 wird in normaler Richtung gedreht. Bei der erwähnten

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Position zur Zurückgabe des Werkzeugs wird ein Werkzeug für den folgenden Bearbeitungsprozeß in einer Position gehalten, die auf die nächste Position folgt. Deshalb wird eine Drehbewegung des Magazins 22 in. normal er Richtung um zwei Teilungen veranlaßt. Für die Durchführung dieses Vorgangs wird durch einen Endschalter LS34 und den Zählkreis 85 die Zeit für das Einrasten des Stößels 82 in den Bezugsausschnitt 80 gesteuert.

(19) Wenn der Endschalter LS4-3 zweimal betätigt wird, wird die " Magnetspule S0IA4- erregt und der Stößel 82 in den Bezugsausschnitt 80 eingeführt. Dies hat zur Folge, daß das Werkzeugmagazin 22 in der gewünschten Position gestoppt wird.

(20) Durch Einrasten des Stößels 82 in den Bezugsausschnitt 80 wird der Endschalter LS42 ausgeschaltet und die Magnetspule S0L22 erregt. Dadurch werden die Klemmfinger 111a und 111b der zwischenliegenden Iransporteinrichtung 17 geschlossen.

(21) Wenn der KLemmvorgang der Finger 111a und 111b abgeschlossen ist, wird durch Einschalten des Druckschalters PS20 die Magnetspule SOIA-2 erregt und die Klemmeinrichtung 66 auf dem Werkzeugmagazin 22 in seine Auslöse- bzw. Freigabestellung geschwenkt. Das für den folgenden Bearbeitungsvorgang verwendete Werkzeug wird an die zwischenliegende Transporteinrichtung 1? übergeben.

(22) Wenn die schwenkbare Klaue 86 der Heizeinrichtung 66 vollständig in die Freigabeposition geschwenkt ist, wird der

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Endschalter LS40 betätigt und die Magnetspule S0L24 erregt. Die zwischenliegende Transporteinrichtung 17 wird in die zweite Werkzeugwechselposition X^ geschwenkt, so daß das für den folger den Bearbeitungsvorgang verwendete Werkzeug in die Werkzeugwechsellage 1-2 befördert wird.

(23) Wenn das für den folgenden Bearbeitungsvorgang verwendete Werkzeug in die zweite Position X~ gebracht worden ist, wird der Endschalter LS22 betätigt und die Magnetspule S0L41 erregt. Der Eingriff zwischen der schwenkbaren Klaue 86 und der Druckrolle 98 der KLauenlöseeinrichtung 96 wird gelöst. Die Klauen werden durch die Feder 88 geschlossen (siehe Fig. 9)·

(24) Nach Beendigung des Schließens der Klauen wird der Endschalter LS40 ausgeschaltet und die Magnetspule SOIAJ erregt. Hierbei wird der Eingriff des Stößels 82 in den Bezugsausschnitt 80 gelöst.

(25) Danach wird der Endschalter 1S42 eingeschaltet und die Magnetspule S0L46 erregt. Hierbei wird das Werkzeugmagazin 22 um eine Teilung in die umgekehrte Richtung gedreht und das aus der Spindel 14 entnommene Werkzeug in die gleiche Lage zurückgebracht, in der das entnommene Werkzeug vorher aufbewahrt war.

(26) Wenn das Werkzeugmagazin 22 in umgekehrter Richtung um eine Teilung gedreht ist, wird die Magnetspule S0L44 durch den Endschalter LS43 erregt und der Stößel 82 in den Bezugsausschnitt

~ 108" 0Ö9817/OA34

80 eingefügt. Hierbei wird die Drehbewegung des Werkzeugmagazins 22 gestoppt.

(27) Damit wird der Endschalter LS42 ausgeschaltet, der mit der Magnetspule 42 zusammenwirkt, und die Klemmeinrichtung 66 des Magazins 22 in den offenen Zustand geschwenkt. Das Werkzeugmagazin 22 ist in diesem Zustand zur Aufnahme eines Werkzeuges bereit, bis der darauffolgende Werkzeugwechsel durch das folgende Steuersignal für den Werkzeugwechsel durchgeführt ist. Der von || (1) bis (27) beschriebene Werkzeugwechselvorgang wiederholt sich.

Wie erwähnt, ist der erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorgang durch ein Drehen des Werkzeugmagazins in normaler Richtung um zwei Teilungen und in umgekehrter Richtung um eine Teilung gekennzeichnet. Die Werkzeuge sind in den am Umfang des kreisförmigen Werkzeugmagazins 22 angeordneten Klemmeinrichtungen in einer vorgegebenen Reihenfolge gehalten. Ein Werkzeug für den nächsten Bearbeitungsvorgang befindet sich in der zweiten Werkzeugwechselposition Xo. Wenn durch das vorhergehende Werkzeug ein Bearbeitungsvorgang abgeschlossen ist, wird das in der zweiten Werkzeugwechselposition Xp befindliche Werkzeug gegen das vorhergehende durch die Spindel 14- gehaltene Werkzeug ausgetauscht, und nach der Rückführbewegung des Transport arms in die Ausgangslage beginnt der Bearbeitungsvorgang erneut. Die für den Werkzeugwechsel erforderliche Leerlaufzeit der Spindel kann beträchtlich reduziert werden. Wenn das benutzte Werkzeug oder das vorhergehende Werkzeug während des nächsten Bearbeitungs-

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Vorgangs aus der zweiten Werkzeugwechselposition X^ in das
Werkzeugmagazin 22 zurückgebracht wird, wird das Werkzeugmagazin 22 in umgekehrter Richtung gedreht und die ursprüngliche Halteposition des benutzten Werkzeuges auf die erste Werkzeugwechselposition X^. eingestellt. Das benutzte Werkzeug wird so in die ursprüngliche Halteposition zurückgebracht, so daß die Halteposition der Werkzeuge im Werkzeugmagazin stets aufrechterhalten wird. Es ist nicht erforderlich, während des Bearbeitungsvorgangs die Haltepositionen der Werkzeuge im Werkzeugmagazin zu ändern.

21 Ansprüche
41 Eiguren

017/0434

Claims (21)

Ansprüche

1. ^Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die einen Fuß, einen am Fuß verschiebbar angeordneten Kreuzsupport, der durch je einen Vorschubmotor kreuzweise verschoben werden kann, sowie eine am Fuß befestigte senkrechte Säule enthält, an der ein durch einen dritten Vorschubmotor verschiebbarer Spindelkopf gleitbar befestigt ist, bei der ferner eine drehbare Spindel vorhanden ist, die durch den Spindelkopf getragen wird und verschiedene für den betreffenden Bearbeitungsvorgang erforderliche Werkzeuge halten kann, sowie ein Werkzeugmagazin vorgesehen ist, das eine Vielzahl, verschiedener herausnehmbarer Werkzeuge in der Folge des Gebrauchs des Bearbeitungs-. Vorgangs speichern kann und das ebenfalls verschiebbar von der senkrechten Säule getragen wird, bei der schließlich eine von einem vorgegebenen Programm gesteuerte Werkzeugwechseleinrichtung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Es ist eine zwischenliegende Werkzeugtransport einrichtung (17) vorgesehen zum Transportieren eines gewünschten Werkzeuges (28) von einer ersten Werkzeugwechselposition (X^) des Magazins (22) zu einer zweiten zur Spindel (14-) benachbarten Werkzeugwechselposition 0^) ^²¹^- ^zum

ÖÖ9Ö17/0434 " ² ~

411

Transportieren eines aus der Spindel (14) entnommenen benutzten Werkzeuges (28) von der zweiten Werkzeugwechselposition (^2^ ^{zur ΘΓ3}*^βΙ1 Werkzeugwechselposition (X.*).

b) Es ist eine Werkzeugmagazin-Indexeinrichtung (75 etc.) zum Positionieren des gewünschten Werkzeuges in die erste Werkzeugwechselposition (X,,) vorgesehen.

c) Es ist eine weitere Werkzeugtransport einrichtung (16) zum Auswechseln des durch die Spindel (14) gehaltenen "benutzten Werkzeuges und des gewünschten Werkzeuges vorgesehen, das durch die an der zweiten Werkzeugwechselppsition (Xp) angelangte zwischenliegende Transporteinrichtung (17) gehalten wird.

d) Ferner ist eine Steuereinrichtung zum Steuern des Werkzeugwechsels zwischen dem Werkzeugmagazin (22) und der Spindel (14) sowie der Drehung der drei Motoren nach einem vorgegebenen Programm vorgesehen.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeugmagazin (22) längs zweier vertikaler Führungsstangen (24), die an der senkrechten Säule (11) befestigt sind, in Übereinstimmung mit der Gleitbewegung des Spindelkopfes (13) und in einem bestimmten Abstand von diesen verschiebbar ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Indexeinrichtung des

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Werkzeugmagazins so ausgebildet ist, daß das Werkzeugmagazin durch eine Rechtsdrehung um zwei Teilungen in eine Indexlage zur Herausnahme eines Werkzeuges und durch eine umgekehrte Drehung um eine Teilung in eine Indexlage zum Einspeichern eines aus der zwischenliegenden Transporteinrichtung (17) entnommenen Werkzeuges gebracht werden kann (Fig. 13)·

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Indexeinrichtung des Werkzeugmagazins einen Antriebsmotor (73) zum Drehen des Werkzeugmagazins (22), ferner eine Einrichtung (LS34-) zur Feststellung der Umdrehungen des Antriebsmotors und einen Zähler enthält, der abhängig von Ausgangssignalen der Einrichtung zur Feststellung der Umdrehungszahl des Motors Steuersignale zum Steuern der Bewegung des Antriebsmotors erzeugt, wenn der Antriebsmotor das Werkzeugmagazin um zwei Winkelt eilungen zwischen zwei benachbarten Klemmeinrichtungen (66) nach rechts dreht und wenn der Motor das Werkzeugmagazin um eine Teilung in umgekehrter Richtung dreht.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Werkzeugmagazin (22) eine an einer drehbaren Welle (71) befestigte Magazinscheibe enthält, deren Drehbewegung von der Indexeinrichtung (75, 80, 82 in Fig. 8) des Werkzeugmagazins gesteuert wird, dass ferner an der Peripherie der Magazinecheibe in gleichem gegenseitigen Abstand mehrere Werkzeugklemmeinrichtungen (66 in Fig. 9) befestigt sind, von denen jede eine an der

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Magazinscheibe befestigte feste Klaue (85) und eine drehbar befestigte schwenkbare Klaue (86) enthält, zwischen denen ein Werkzeug festgeklemmt werden kann und dass eine Klauenlöseeinrichtung (96) zum Lösen der Klemmeinrichtung bei der ersten Werkzeugwechselposition (X,) vorgesehen ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , dass die Werkzeugklemmeinrichtung (66) einen Bolzen (89) enthält, der in einer in der festen Klaue (85) vorgesehenen blinden Bohrung verschiebbar gelagert ist und dass dieser Bolzen mittels Federkraft derart gegen die schwenkbare Klaue drückt, dass ein Werkzeughalter (28) festgeklemmt wird (i'ig.9)·

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , dass das Werkzeugmagazin (22) einen Magazinschlitten (23a) enthält, der auf zwei senkrechten IHihrungsstangen (24), welche an der senkrechten Säule (11) befestigt sind, verschiebbar gelagert ist und dass ein Magazinrahmen (23) drehbar mit dem Magazinschlitten verbunden ist und durch eine Einrastvorrichtung (213 in iig· 7) die Verbindung zwischen dem Magazinrahmen und dem Magazinschlitten gehalten wird, dass schliesslich die Mpgazinscheibe auf einer am Magazinrahmen drehbar gestützten Achse befestigt ist und somit der Magazinrahmen um ein vorgegebenes Mass geschwenkt werden kann wenn die Einrastvorrichtung

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gelöst wird.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zwischenliegende Transporteinrichtung (17) einen am Spindelkopf (13) . befestigten Antrieb (103, 106, 107 in Fig. 14) enthält und mit dem Antrieb ein Ende eines Transport armes (110 in Fig. 15) verbunden ist, dass am anderen Ende des Transportarmes zwei Klemmfinger (111) und eine Betätigungsvorrichtung (117, 118) zum wechselweisen öffnen und ßchliessen der Klemmfinger vorgesehen sind und dass die Klemmfinger so angeordnet sind, dass sie bezogen auf die Magazinscheibe in radialer Richtung geöffnet werden können, wenn der Transportarm an der ersten Werkzeugwechselposition (X-,) angelangt.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zwischenliegende Transporteinrichtung (17) einen am Spindelkopf (13) befestigten Antrieb (103, 106, 107 in Fig. 14) enthält und mit dem Antrieb ein Ende eines Transportarmes (110 in Fig. Iß) verbunden ist, dass am anderen Ende des Transport arme s zwei Klemmfinger (111) und eine Betätigungsvorrichtung (117» 118) zum wechselweisen öffnen und Schliessen der Klemmfinger vorgesehen sind und dass die Klemmfinger so angeordnet sind, dass sie bezogen auf eine Kreisbahn der zweiten Werkzeugtransporteinrichtung (16) in radialer Richtung geöffnet werden können,

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wenn der Iransportarm der zwischenliegenden Transporteinrichtung an der zweiten Werkzeugwechselposition (Xo) angelangt.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Werkzeugtransporteinrichtung (16) die folgenden Elemente enthält

a) einen hydraulischen Steller (126 in Fig. 17) für eine Hin- und Herbewegung mit einem Kolben (127)» der in einem am Spindelkopf (13) befestigten Zylinder (125) gleitbar gelagert ist, wobei der Kolben (127) ein? koachsiale zylindrische Bohrung (154·) besitzt.

b) einen Steller (131 in den Figuren 17 bis 21) für eine Drehbewegung, der in dem Kolben angeordnet ist und eine koachsiale zur zylindrischen Bohrung (15⁷O liegende Drehwelle (130) besitzt, welche durch den Steller gedreht werden kann

c) Birei Transportarme (132), die symmetrisch an einem vorstehenden Ende der Drehwelle (130) befestigt sind, wobei jeder Iransportarm mit einer Werkzeughai te ein-

richtung (135) versehen ist, die zwei schwenkbare Greifer (139 in ELg· 17)'und eine Hydraulikzylinder (136) sum wechselweisen Offnen und Schliessen der schwenkbaren Greifer umfasst.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der hydraulische SMler (131) für die Drehbewegung ein in der zylindrischen

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Bohrung des Kolbens (127) befestigtes Trennstück (160) einen in der zylindrischen Bohrung (154·) drehbar gelagerten und mit der Drehwelle (130) verbundenen Drehkörper (166), ferner einen weiteren Drehkörper (163) enthält, der um ein begrenztes Mass in der zylindrischen Bohrung zwischen dem Trennstück (160) und dem mit der Drehwelle verbundenen Drehkörper (166) drehbar ist.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e - ψ kennzeichnet, dass eine Spindelindexeinrichtung vorgesehen ist, die eine Stoppvorrichtung (LS18) zum Stoppen der Spindel (14) angenähert bei einer vorgegebenen Winkellage und eine genaue Indexeinrichtung (190, 193 in Fig. 22) umfasst, wobei die genaue Indexeinrichtung eine drehbar im Spindelkopf (13) gelagerte und mit der Spindel (14) mittels eines Getriebes (187, 189) verbundene Nockenwelle (188), ferner einem Indexstift (193) enthält, der in eine Aussparung (191, 192) eingreifen kann, welche sich auf der Nockenwelle in einer vorgegebenen relativen Lage zur Spindel befindet, wobei beim Eingriff des Indexstiftes in die Aussparung die Spindel genau eingestellt gestoppt wird.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet , dass jeder der drei Motore einen Hydraulikmotor (306), ein zur Steuerung der den Hydraulikmotoren zugeführten Druckflüssigkeit geeignetes Steuerventil (303)» einen durch ein elektrisches Impuls-

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signal gesteuerten Digitalmotor bzw. Schrittmotor (301), der mit dem Steuerventil (303) verbunden ist, sowie einen ebenfalls mit dem Steuerventil (303) verbundenen elektrischen Analogmotor (302), welcher mit hoher Geschwindigkeit rotieren kann, enthält, und dass die Druckflüssigkeit abhängig von der Rotation eines der beiden Motore gesteuert wird.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zwischenliegende Werkzeugtransporteinrichtung (17) stets in der zweiten Werkzeugwechselposition (Xp) angeordnet sein kann, die durch eine feste Entfernung von der Lage der Spindel (14-) bestimmt ist.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet , dass die Verschiebeeinrichtung einen mit dem Werkzeugmagazin (22) und dem Spindelkopf (13) durch entsprechende Verbindungsmittel verbundenen Bügel (43) sowie eine durch einen Bolzen (44) drehbar mit dem Bügel verbundene Gewichtsausgleichseinrichtung enthält und dass die Verbindungsstellen des Werkzeugmagazins und des Spindelkopfes mit dem Bügel bestimmt sind durch die ausgeglichenen !Momente um den Bolzen.

16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15« d a d u r ch ge kennzeichnet , dass die Gewichtsausgleichs

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einrichtung als hydraulisches Gewichtsausgleichsorgan (34·) ausgebildet ist.

17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichn et , dass die Gewichtsausgleichseinrichtung als totes Ausgleichsgewicht (56) ausgebildet ist.

18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e ™ kennzeichnet, dass mit federn der drei Motore ein Positionskoder (308) verbunden ist, der abhängig von der Rotation jedes dieser Motore Grobimpulse erzeugt.

19- Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass jeder der drei Motore einen Hydraulikmotor (306), ein zur Steuerung der dem Hydraulikmotor zugeführten Druckflüssigkeit geeignetes Steuerventil (303), einen elektrischen Digitalmotor } (301), der von einem elektrischen Impulssignal gesteuert wird und mit dem Steuerventil (303) verbunden ist, sowie einen ebenfalls mit dem Steuerventil (303) verbundenen elektrischen Analogmotor (302), der mit hoher Geschwindigkeit rotieren kann, enthält ,uwobei die Rotation des Hydraulikmotors mittels des Digitalmotors mit niedriger Geschwindigkeit eingeleitet wird, nach Erzeugung einer vorgegebenen Zahl von Grobimpulsen durch dtn Positionskoder, der Antrieb des Hydraulikmotors vom Digitalmotor auf den Analogmotor umgewechselt wird

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um eine hohe Rotationsgeschwindigkeit zu erzielen und wenn durch den Positionskoder eine vorgegebene Anzahl von Grobimpulsen erzeugt ist, die Rotation des Hydraulikmotors wieder durch den Digitalmotor anstelle des Analogmotors bewirkt wird.

20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , dass zur Steuerung jedes der drei Motore eine Einrichtung zum Erzeugen einer numerischen Information und ein erster Zähler (GOa) für die Eingabe höherer Stellen der numerischen Information sowie ein zweiter Zähler (COb) für die Eingabe niedrigerer Stellen der numerischen Information, ferner ein Pulsgenerator (316) vorgesehen ist, der mit jedem der zweiten Zähler und jedem der Digitalmotore verbunden ist, während jeder ^_er ersten Zähler (COa) mit den betreffenden Positionskodern (308) verbunden ist, wobei nach Beginn des Antriebs jedes der Hydraulikmotore durch die betreffenden Digitalmotore der Antrieb auf die Analogmotor e umgewechselt wird, wenn der Eintrag der niedrigeren Stellen bzw. Einheiten in den zweiten Zählern infolge Subtraktion durch d*ie von dem Pulsgenerator erzeugten Impulse bis zu einem vorgegebenen Werfcv herabgesetzt worden ist und der Antrieb der Hydraulikmotore vom Analogmotor wieder auf den Digitalmötor umwechselt, wenn der Eintrag der höheren Nummerneinheiten in jedem der ersten Zähler (COa) infolge der Subtraktion der von dem Positionskoder erzeugten

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Grobimpulse bis zu einem vorgegebenen Wert herabgesetzt worden ist und schliesslich der Antrieb durch den Digitalmotor solange fortgesetzt wird, bis der restliche Nummerneintrag im zweiten Zähler Null geworden ist.

21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Steuereinrichtung für jeden der drei Motore einen Eingabkreis für numerische Daten (Fig. 24) enthält und dass in den numerischen W Eingabekreisen jeweils ein Schiebekreis vorgesehen, ist, der die Zustände der Gatter jedesmal dann ändert, wenn die Einheiten der numerischen Information geändert werden und dass eine Gruppe von voreingestellten Gattern durch den Schiebekreis (GS) gesteuert wird und diese geeignet ist, die numerische Information entsprechend den betreffenden Einheiten in die Zähler einzugeben.

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