DE19534093A1 - Bearbeitungszentrum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungszentrum für die Bearbeitung von Werkstücken mit leichten und schweren Werkzeugen.

Zu den leichten Werkzeugen gehören Bohrer, kleinere Schaftfräser und Drehstähle, während zu den schweren Werkzeugen Fräsköpfe, insbesondere Messerköpfe mit großem Durchmesser sowie Bearbeitungsköpfe mit Getriebe, insbesondere Winkelköpfe gehören, die wiederum leichte Werkzeuge aufnehmen können.

Die Werkzeuge sind üblicherweise in einem Werkzeugmagazin benachbart zum Bearbeitungszentrum angeordnet und lassen sich aus diesem Werkzeugmagazin entweder direkt an die Werkzeugaufnahme am Bearbeitungszentrum übergeben oder werden mittels eines fahrbaren Werkzeuggreifers aus dem Werkzeugmagazin entnommen und an die Werkzeugaufnahme übergeben.

Als Werkzeugmagazine sind waagerechte und senkrechte Kettenmagazine oder waagerechte oder senkrechte Drehtellermagazine bekannt, wovon die Kettenmagazine in erster Linie zur Aufnahme von leichten Werkzeugen und die Drehtellermagazine zur Aufnahme von schweren Werkzeugen geeignet sind. Diese bekannten Werkzeugmagazine weisen einen erheblichen Platzbedarf auf und lassen sich nicht immer in unmittelbarer Nähe der Werkzeugaufnahme anordnen, so daß die Verfahrwege zwischen dem Werkzeugmagazin und der Werkzeugaufnahme groß sind und ein Werkzeugwechsel einen großen Zeitbedarf erfordert, wodurch die Maschinenausnutzung herabgesetzt wird.

Dieser Zeitbedarf für den Werkzeugwechsel ist in erster Linie von der möglichen Verfahrgeschwindigkeit der großen Werkzeuge abhängig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmagazinanordnung an einem Bearbeitungszentrum mit geringem Platzbedarf und kurzen Verfahrwegen zu schaffen, um den Zeitaufwand für einen Werkzeugwechsel auch bei großen Werkzeugen möglichst klein zu halten.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird ein Bearbeitungszentrum vorgeschlagen, das erfindungsgemäß ein Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge, einen zwischen dem Werkzeugmagazin und einer Werkzeugaufnahme im Bearbeitungszentrum beweglichen Werkzeuggreifer und ein Drehtellermagazin für schwere Werkzeuge zur Übergabe der schweren Werkzeuge unmittelbar an die Werkzeugaufnahme aufweist.

Durch die Trennung in ein Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge, von dem die Werkzeuge mittels eines beweglichen Werkzeuggreifers an die Werkzeugaufnahme übergeben werden und ein Drehtellermagazin für schwere Werkzeuge zur Übergabe der schweren Werkzeuge unmittelbar an die Werkzeugaufnahme läßt sich der Wechsel der schweren Werkzeuge schneller durchführen, da sich das Drehtellermagazin in unmittelbarer Nähe der Übergabeposition an die Werkzeugaufnahme anordnen läßt. Des weiteren läßt sich dieses Drehtellermagazin kleiner ausführen, da von den schweren Werkzeugen eine geringere Anzahl vorgehalten werden muß, als von den kleineren Werkzeugen, die in dem Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge angeordnet sind. Der zwischen dem Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge und der Werkzeugaufnahme bewegliche Werkzeuggreifer läßt sich für eine höhere Geschwindigkeit auslegen, da sich die leichten Werkzeuge wegen ihrer geringeren Masse schneller bewegen lassen.

Wenn das Bearbeitungszentrum vorzugsweise eine senkrechte Werkzeugaufnahme und eine Planscheibe mit senkrechter Achse aufweist, läßt sich das Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge als senkrechtes Kettenmagazin ausbilden, wobei ein zwischen dem Kettenmagazin und der Werkzeugaufnahme verfahrbarer Zweihandgreifer für einen beschleunigten Wechsel der kleinen Werkzeuge sorgt, während das Drehtellermagazin vorteilhafterweise als Halbteller mit senkrechter Drehachse für die schweren Werkzeuge ausgeführt ist und sich auf diese Weise nahe der Planscheibe anordnen läßt.

Vorzugsweise kann der Zweihandgreifer schwenkbar zur Aufnahme der mit waagerechter Achse im Kettenmagazin angeordneten Werkzeuge und zur Abgabe mit senkrechter Achse an die Werkzeugaufnahme ausgebildet sein.

Das Drehtellermagazin kann vorzugsweise auf einer Säule höhenverstellbar angeordnet sein und läßt sich entsprechend dem am Halbteller fehlenden Kreissegment an die Planscheibe heranrücken, so daß die unmittelbare Übernahme eines schweren Werkzeugs vom Drehtellermagazin durch die Werkzeugaufnahme ohne große Verfahrwege erfolgen kann.

Das Bearbeitungszentrum kann vorzugsweise als Portalsenkrechtdrehmaschine ausgebildet sein und eine an einem senkrechten Spindelbalken oder Stößel angeordnete Werkzeugaufnahme aufweisen, die an einem Querbalken verfahrbar angeordnet ist, während der Querbalken an zwei Ständern höhenverfahrbar ist, so daß sich das Kettenmagazin im Verfahrbereich des Zweihandgreifers hinter einem Ständer sowie das Drehtellermagazin vor einem Ständer im Verfahrbereich des Spindelbalkens oder Stößels anordnen läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Portalsenkrechtdrehmaschine und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Portalsenkrechtdrehmaschine gemäß Fig. 1.

Zwei parallele Ständer 1 tragen einen senkrecht verfahrbaren Querbalken. Im Bereich eines am Querbalken 2 quer und senkrecht verfahrbaren Spindelbalkens oder Stößels 4 ist eine Planscheibe 3 mit senkrechter Drehachse angeordnet. Eine Werkzeugaufnahme 5 am Spindelbalken oder Stößel 4 dient dazu, Dreh-, Bohr-, Fräswerkzeuge oder Bearbeitungsköpfe wie Winkelfräsköpfe aufzunehmen.

Während die Dreh- und Bohrwerkzeuge sowie einfache Schaftfräser verhältnismäßig leicht sind, sind die Bearbeitungsköpfe wie Winkelfräsköpfe sowie große Scheibenfräser und Messerköpfe verhältnismäßig schwer.

Hinter einem Ständer 1 ist daher ein senkrechtes Kettenmagazin 8 für leichte Werkzeuge 9 angeordnet, aus dem sich die Werkzeuge 9 mittels eines schwenkbaren Zweihandgreifers 6, der sich auf einer Verfahrschiene 7 zwischen dem Kettenmagazin 8 zur Aufnahme eines Werkzeugs 9 und der Werkzeugaufnahme 5 zur Übergabe eines Werkzeugs 9 hin und her verfahren läßt. Da dieser Zweihandgreifer 6 nur leichte Werkzeuge 9 zu transportieren hat, läßt er sich ebenfalls leicht ausbilden und mit großer Verfahrgeschwindigkeit hin- und herbewegen sowie schnell aus einer waagerechten Stellung zur Aufnahme der waagerechten Werkzeuge 9 im Kettenmagazin 8 in eine senkrechte Stellung zur Abgabe eines Werkzeugs 9 an die Werkzeugaufnahme 5 schwenken.

Da die leichten Werkzeuge 9 in größerer Anzahl benötigt werden als schwere Werkzeuge 12, ist das Kettenmagazin 8 vorteilhaft und läßt sich ebenfalls weniger massiv ausbilden.

Vor dem Ständer 1 ist auf einer Tragsäule ein Drehtellermagazin 10 mit senkrechter Drehachse höhenverstellbar angeordnet. An dem Drehtellermagazin 10 hängen die schweren Werkzeuge 12. Da von diesen schweren Werkzeugen 12 nur eine geringere Anzahl benötigt wird, läßt sich das Drehtellermagazin 10 klein ausbilden und es kann vor allen Dingen auf ein Kreissegment des Drehtellermagazins 10 verzichtet werden, so daß das Drehtellermagazin 10 als Halbteller ausgebildet ist. Dadurch läßt sich das Drehtellermagazin 10 näher an die Planscheibe 3 heranrücken, so daß die Verfahrwege der Werkzeugaufnahme 5 zur Übernahme und Abgabe eines schweren Werkzeuges 12 von und an das Drehtellermagazin 10 auf ein sehr geringes Maß herabgesetzt sind und der Zeitaufwand für einen Werkzeugwechsel erheblich vermindert wird.

Der Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einer Portalsenkrechtdrehmaschine beschrieben, jedoch ist sie mit beliebigen anderen Bearbeitungszentren verwendbar, bei denen leichte und schwere Werkzeuge eingesetzt werden. Auch läßt sich ein als Vollteller ausgeführtes Drehtellermagazin gleichermaßen verwenden, wenn die Anzahl der schweren Werkzeuge dies erfordert. Durch die Trennung in ein Werkzeugmagazin für leichte Werkzeuge in Verbindung mit einem Werkzeuggreifer und ein Werkzeugmagazin für schwere Werkzeuge mit direktem Werkzeugwechsel läßt sich grundsätzlich bereits der wesentliche Vorteil des schnellen Werkzeugwechsels sowohl der leichten Werkzeuge als auch der schweren Werkzeuge erreichen.

Claims (5)

1. Bearbeitungszentrum mit

• - einem Werkzeugmagazin (8) für leichte Werkzeuge (9),
• - einem zwischen dem Werkzeugmagazin (8) und einer Werkzeugaufnahme (5) am Bearbeitungszentrum beweglichen Werkzeuggreifer (6) und
• - einem im Bewegungsbereich der Werkzeugaufnahme angeordneten Drehtellermagazin (10) für schwere Werkzeuge (12) zur Übergabe der schweren Werkzeuge (12) unmittelbar an die Werkzeugaufnahme (5).

2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1 mit

• - einer senkrechten Werkzeugaufnahme (5),
• - einer Planscheibe (3) mit senkrechter Achse,
• - einem senkrechten Kettenmagazin (8) für die leichten Werkzeuge (9),
• - einem zwischen dem Kettenmagazin (8) und der Werkzeugaufnahme (5) verfahrbarem Zweihandgreifer (6),
• - einem als Halbteller ausgeführten, nahe der Planscheibe (3) angeordneten Drehtellermagazin (10) mit senkrechter Achse für die schweren Werkzeuge (12).

3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen schwenkbaren Zweihandgreifer (6) zur Aufnahme der mit waagerechter Achse im Kettenmagazin (8) angeordneten Werkzeuge (9) und zur Abgabe mit senkrechter Achse an die Werkzeugaufnahme (5).

4. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein höhenverstellbares, auf einer Säule (11) angeordnetes Drehtellermagazin (10) mit entsprechend dem am Halbteller (10) fehlenden Kreissegment an die Planscheibe (3) herangerückter Drehachse.

5. Bearbeitungszentrum nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (5) an einem an einem Querbalken (2) verfahrbaren Spindelbalken (4) oder Stößel ist, der Querbalken (2) an zwei Ständern (1) höhenverfahrbar ist, das Kettenmagazin (8) hinter einem Ständer (1) im Verfahrbereich des Zweihandgreifers (7) und das Drehtellermagazin (10) vor einem Ständer (1) im Verfahrbereich des Spindelbalkens (4) oder Stößels angeordnet ist.