DE19732627B4 - Werkzeugmagazin - Google Patents

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Abstract

Werkzeugmagazin für Werkzeugmaschinen, mit einem um eine Drehachse drehbaren Werkzeugträger (26), an dem eine Vielzahl von Werkzeug-Aufnahmen (28) zum Halten eines Werkzeuges (6) derart angeordnet sind, daß dieses in Radialrichtung zum Werkzeugträger (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmen (28) derart ausgestaltet sind, daß die Zuführ- und Abführrichtung der Werkzeuge (6) zu und aus den Aufnahmen (28) parallel oder in einem vorbestimmten Winkel von < 90° zur Drehachse des Werkzeugträgers (26) und im wesentlichen senkrecht zur Drehachse einer das Werkzeug aufnehmenden Spindel (2) verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine mit einem derartigen Werkzeugmagazin ausgerüstete Werkzeugmaschine.
  • Die Produktivität, Flexibilität, Fertigungsqualität und Wirtschaftlichkeit moderner Produktionseinrichtungen konnte durch die Automatisierungstechnik wesentlich gesteigert werden. Im Fertigungsbereich ergeben sich durch die Automatisierungstechnik kürzere Durchlaufzeiten, geringere Kapitalbindung und eine bessere Auslastung des Produktionspotentials.
  • Insbesondere bei Klein- und Mittelserien werden Maschinenkonzepte eingesetzt, bei denen mehrere Fertigungsoperationen in einer Maschine integriert sind, so daß eine umfangreiche Bearbeitung des Werkstückes an einer einzigen Maschine ermöglicht ist. Die dazu eingesetzten Bearbeitungszentren verfügen in der Regel über eine numerische Steuerung, eine Werkzeugwechseleinrichtung mit Werkzeugmagazin, einen Palettenwechsler sowie über hinreichende Meß- und Kontrolleinrichtungen.
  • Die Werkzeugwechseleinrichtungen haben Werkzeugmagazine, die bspw. als Sternmagazin, als Trommelmagazin oder als Kettenmagazin ausgeführt sind. Diese Magazine sind seitlich neben der Arbeitsspindel des Bearbeitungszentrums angeordnet und derart ansteuerbar, daß ein gewünschtes Werkzeug in eine Übergabeposition bringbar ist. Aus dieser Übergabeposition wird das Werkzeug dann durch entsprechende Bewegung des Magazins der Arbeitsspindel oder über einen zusätzlichen Greifer in die Arbeitsspindel eingesetzt, wobei zur Verbindung in der Regel Werkzeug-Schnellspanneinrichtungen verwendet werden. Entsprechende Werkzeugwechseleinrichtungen sind in der "Fachkunde Metall"; Verlag Europa-Lehrmittel 1992; 42781 Haan-Gruiten; Seite 141 dargestellt.
  • 1, auf die bereits jetzt Bezug genommen sei, zeigt in schematischer Weise ein Hochgeschwindigkeitsbearbeitszentrum 1, das im folgenden noch näher beschrieben wird. Das Bearbeitungszentrum 1 hat eine Arbeitsspindel 2, die bei diesem Ausführungsbeispiel in Horizontalrichtung (Z-Richtung) angeordnet ist. Selbstverständlich sind auch andere Maschinenbauarten einsetzbar.
  • In 1 ist strichpunktiert ein Trommelmagazin 4 angedeutet, bei dem die Werkzeuge 6 im Parallelabstand zur Achse der Arbeitsspindel 2 angeordnet sind. Um die Parallelanordnung der Werkzeuge 6 zu bewirken, muß das Trommelmagazin in Querrichtung (X- oder Y-Richtung) mit Bezug zur Arbeitsspindel 2 angeordnet werden. Das Magazin wird beispielsweise mit 40 Magazinplätzen ausgeführt, so daß der Trommeldurchmesser bis zu einem Meter betragen kann und somit einen Bauraum benötigt, der die Gesamtbreite des Bearbeitungszentrums in nicht unerheblicher Weise beeinflußt.
  • Da man in der Fertigungstechnik stets bestrebt ist, die Bearbeitungsstationen so klein wie möglich auszuführen, werden Magazine eingesetzt, bei denen die Drehachse quer zur Achse der Arbeitsspindel, d.h. in X-Richtung, angeordnet sind. Bei den vorgenannten Stern- und Kettenmagazine sind die Werkzeuge in Radialrichtung angeordnet und die Großflächen des Magazins erstrecken sich im Parallelabstand zur Achse der Arbeitsspindel, so daß die Gesamtbreite des Bearbeitungszentrums nur unwesentlich durch das Werkzeugmagazin vergrößert wird.
  • Derartige Magazine, bei denen die Werkzeuge mit Bezug zur Drehachse in Radialrichtung angeordnet sind, haben jedoch den Nachteil, daß bei der Drehung des Magazins erhebliche Fliehkräfte auf die Werkzeuge wirken, so daß bei schweren Werkzeugen ein erhöhter Aufwand für die Werkzeugfixierung erforderlich ist, um ein Abfliegen der Werkzeuge zu vermeiden.
  • Aus der Druckschrift AT 395 233 B geht eine Werkzeugmaschine mit auswechselbaren Werkzeugen hervor, bei der die Zu- und Abführrichtung des Werkzeug in und aus den Greifern senkrecht zur Drehachse des Werkzeugträgers und axial zur Antriebsspindel verläuft.
  • In Dokument DE 37 03 475 A1 wird ein Werkzeugmagazin beschrieben, bei dem die Spindelachse zur Drehachse des Werkzeugträgers einen spitzen Winkel bildet und die Zu- und Abführrichtung der Werkzeuge koaxial mit der Spindelachse verlaufen.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugmagazin und eine mit einem derartigen Werkzeugmagazin ausgerüstete Werkzeugmaschine zu schaffen, bei denen einerseits der erforderliche Bauraum auf ein Minimum beschränkt ist und andererseits eine zuverlässige Halterung der Werkzeuge gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Werkzeugmagazins durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Werkzeugmaschine durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst.
  • Erfindungsgemäß sind die Werkzeuge derart am Werkzeugträger angeordnet, daß die Zu- und Abführung der Werkzeuge in bzw. aus den Werkzeugaufnahmen im Parallelabstand oder in einem Winkel von ≤ 90° zur Drehachse des Magazins erfolgt. D.h., die Wirkrichtung der Aufnahme verläuft senkrecht oder angestellt zur Drehebene des Werkzeugmagazins, so daß die bei der Drehung des Werkzeugträgers auftretenden Fliehkräfte nicht bzw, in geringem Maße in der von der Wirkrichtung der Aufnahme vorgegebenen "Abflugrichtung" wirken. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird somit bewirkt, daß die von der Aufnahme aufzubringenden Haltekräfte im wesentlichen durch das Werkzeuggewicht bestimmt sind, während die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugträgers von untergeordneter Bedeutung ist.
  • Einen besonders kompakten Aufbau des Werkzeugmagazins erhält man, wenn der Werkzeugträger als Scheibenmagazin ausgeführt ist, wobei die Werkzeugaufnahmen rechtwinklig zur Scheibengroßfläche angeordnet sind, so daß die Werkzeuge in Radialrichtung auf dem Scheibenmagazin angeordnet werden.
  • Als Aufnahmen können elastisch wirkende Greifer oder aber auch aktive, d.h. durch ein Stellglied betätigbare Greifer verwendet werden, wie sie bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind.
  • Bei der Verwendung von aktiven Greifern werden die Stellglieder vorteilhafterweise durch die Großfläche des Scheibenmagazins hindurchgeführt und über einen beweglichen Anschlag (z.B. einem Pneumatikzylinder) betätigt.
  • Eine besonders einfache Befestigung der am Umfangsrand angeordneten Greifer erhält man, wenn das Scheibenmagazin mit einer umlaufenden Umfangswandung versehen wird, an der die Greifer gelagert sind.
  • Die Kontrolle der im Werkzeugmagazin aufgenommenen Werkzeuge ist wesentlich vereinfacht, wenn das Scheibenmagazin mit Radialdurchbrüchen versehen wird, die eine Kontrolle des aufgenommenen Werkzeuges durch die Scheibe hindurch ermöglichen.
  • Werkzeugmaschinen lassen sich besonders einfach mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugmagazin nachrüsten, wenn dieser mit einer Vorschubeinrichtung versehen wird, über die das Scheibenmagazin zum Zuführen eines Werkzeugs in Zuführrichtung bewegbar ist. Diese Vorschubbewegung kann alternativ auch durch die Arbeitsspindel übernommen werden.
  • Aus Platzgründen wird es besonders bevorzugt, wenn das Werkzeugmagazin in Horizontalrichtung oberhalb der Arbeitsspindel oder in Vertikalrichtung seitlich neben der Arbeitsspindel angeordnet ist.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
  • Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine dreidimensionale Prinzipskizze eines mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugmagazin ausgerüsteten Bearbeitungszentrums;
  • 2 einen Längsschnitt durch ein Scheibenmagazin des Werkzeugmagazins aus 1;
  • 3 eine Draufsicht auf das Scheibenmagazin aus 2;
  • 4 eine Detailansicht des Scheibenmagazins aus 2; und
  • 5 eine Seitenansicht des Werkzeugmagazins aus 1.
  • In 1 ist in vereinfachter Form ein Hochleistungsbearbeitungszentrum mit einer Drei-Achsen-NC-Bahnsteuerung dargestellt. Das Bearbeitungszentrum 1 hat ein Maschinenbett 8, auf dem ein Maschinenständer 10 abgestützt ist. Auf diesem ist über eine Vertikalführung ein in Y-Richtung verschiebbarer Ständerschlitten 12 geführt, der einen in X-Richtung bewegbaren Spindelträger 14 trägt. Die ein Werkzeug 6 tragende Arbeitsspindel 2 ist im Spindelträger 14 gelagert. D.h., die Positionier- und Vorschubbewegungen in X-Richtung und in Y-Richtung werden von den am Maschinenständer 10 gelagerten Bauelementen (Ständerschlitten 12, Spindelträger 14) ausgeführt.
  • Auf dem Maschinenbett 8 ist des weiteren ein Palettenwechsler 16 gelagert, der beispielsweise als Schwenkwechs ler ausgebildet sein kann. Dabei befindet sich eine Palette 18 mit dem daraus aufgespannten Werkstück (nicht gezeigt) in einer Bearbeitungsstellung, während sich eine zweite Palette 20 in einer Übergabeposition befindet, in der ein weiteres Werkstück aufgespannt werden kann. Die Verwendung derartiger Palettenwechsler ermöglicht es, die Nebenzeiten bei der Fertigung zu verkürzen, da gleichzeitig während der Bearbeitung eines Werkstücks ein anderes Werkstück aufgespannt und in Wechselposition gebracht werden kann. Des weiteren bildet der Palettenwechsler auch die werkstückseitige Schnittstelle des Bearbeitungszentrums für die Integration in eine flexible Zelle und in ein flexibles Fertigungssystem.
  • Die sich in Bearbeitungsposition befindliche Palette 18 kann über eine Längsführung in Z-Richtung bewegt werden, so daß der entsprechende Vorschub durch den Werkstückträger realisiert ist.
  • Um möglichst viele Fertigungsschritte an einem einzigen Bearbeitungszentrum 1 durchführen zu können, ist dieses mit einem Werkzeugmagazin 22 versehen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist dieser über einen Rahmen 24 am Maschinenbett 8 befestigt und hat ein Scheibenmagazin 26, dessen Großflächen in Vertikalrichtung, d.h. parallel zur Aufspannfläche der Werkstücke angeordnet. Die strichpunktiert angedeuteten Werkzeuge sind in Radialrichtung des Scheibenmagazins 26 angeordnet und erstrecken sich somit etwa speichenförmig im Abstand zu der in 1 unteren, nicht sichtbaren Großfläche des Scheibenmagazins 26. Jedes Werkzeug 6 wird mit Greifern 28 derart gehalten, daß die Spannabschnitte der Werkzeuge 6 radial über das Scheibenmagazin hinaus stehen.
  • Das Scheibenmagazin 26 ist drehbar im Rahmen 24 gelagert, wobei die Drehbewegung über einen Drehantrieb 30 erfolgt. Durch dessen Ansteuerung kann das Scheibenmagazin 26 gedreht werden, so daß das gewünschte Werkzeug in die Übergabeposition A oberhalb der Arbeitsspindel 2 gebracht wird. In dieser Übergabeposition A ist das zu übergebende Werkzeug 6 in Parallelrichtung zur Achse der Arbeitsspindel 2 ausgerichtet.
  • Die Zu- bzw. Abführbewegung des Werkzeugs in Z-Richtung erfolgt bei dem in 1 dargestellten Maschinentyp durch eine im Rahmen 24 gelagerte Vorschubeinrichtung 32, die eine Vorschubbewegung des Scheibenmagazins 26 in Z-Richtung ermöglicht. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Vorschubeinrichtung 32 einen Antrieb 34, über den eine Spindel 36 antreibbar ist, über den ein Schlitten 72 (2) bewegbar ist, an dem das Scheibenmagazin 26 gelagert ist. Die Vorschubeinrichtung 32 ermöglicht es, daß das Werkzeug 6 ohne zusätzliche Werkzeuggreifer-Einrichtungen durch eine kurze Axialbewegung (bewirkt durch die Ansteuerung des Antriebsmotors 34) aus dem Spindelschaft der Arbeitsspindel 2 herausgezogen wird und nach Drehung des Scheibenmagazins 26 in entsprechender Weise das nächste Werkzeug in den Spindelschaft eingesetzt wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich die Span-zu-Span-Zeit in einem Bereich von vier Sekunden und darunter absenken.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch das Scheibenmagazin 26, wobei sich ein strichpunktiert angedeutetes Werkzeug 6 in einer Übergabeposition befindet, in der es der ebenfalls angedeuteten Arbeitsspindel 2 zuführbar oder aus dieser heraus entnehmbar ist. Da bei dem beschriebenen Bearbeitungszentrum 1 sehr hohe Schnittleistungen mit entsprechend hohen Spindeldrehzahlen realisiert werden sollen, werden die Werkzeuge über HSK-Aufnahmen 40 (Hohlschaft-Kurzkegel-Aufnahmen) eingespannt, durch die das Werkzeug 6 mit hoher Kraft axial mit einer genau laufenden Planfläche des Spindelschaftes verspannbar ist. Dadurch ergibt sich eine steife und genaue Verbindung, die sich positiv auf das Standzeitverhalten der Werkzeuge und auf die Genauigkeit der damit zerspanten Werkstücke auswirkt. Diese HSK-Aufnahmen 40 haben in einem zylindrischen Abschnitt, an den sich ein Kurzkegel anschließt, eine Umfangsnut 42, in die der zugeordnete Greifer 28 des Scheibenmagazins 26 eingreifen kann.
  • 3 zeigt eine Ansicht von rechts auf das Scheibenmagazin aus 2. Demgemäß hat dieses eine kreisförmige Grundplatte 44, die von einem in Axialrichtung einseitig vorstehenden Umfangsrand 46 umfaßt ist, so daß sich ein tassenförmiger Scheibenkörper ergibt. Am Umfangsrand 46 verteilt sind eine Vielzahl von Greifern 28 befestigt, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als aktive Greifer ausgebildet sind. Diese haben ein Stellglied 48, das die Grundplatte 44 durchsetzt und mit einem frei auskragenden Endabschnitt aus der Rückseite 51 der Grundplatte 44 hervorsteht.
  • Wie aus dem in der Symmetrieachse der 2 angeordneten Abbildung eines Greifers 28 und der Detaildarstellung in 4 entnehmbar ist, hat jeder Greifer 28 zwei Greifschenkel 50, 52, die jeweils über einen Schwenkbolzen 54 schwenkbar am Umfangsrand 46 befestigt sind. Die Greifabschnitte der Greifschenkel 50, 52 sind kreisbogenförmig gekrümmt und mit einem mittigen Vorsprung 56 versehen, dessen Breite und Tiefe an die Umfangsnut 42 der HSK-Aufnahme angepaßt ist, so daß das Werkzeug 6 bei geschlossenen Greifschenkeln 50, 52 formschlüssig festgehalten wird, wobei der Vorsprung 56 in die Umfangsnut 42 eintaucht.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt, ist in dieser Speicherposition die Längsachse 56 des Werkzeuges in Radialrichtung der Grundplatte 44 angeordnet. Die beiden Greifschenkel 50, 52 sind zur Grundplatte 44 hin über den Schwenkbolzen 54 hinaus jeweils zu einem Betätigungsabschnitt 60 verlängert, an dem das bolzenförmige Stellglied 48 angreift. Dieses durchsetzt eine Führungsbohrung 62 der Grundplatte 44 und hat an seinem aus der Grundplatte 44 vorstehenden Endabschnitt einen Federteller, an dem eine Druckfeder 64 angreift, die an der Rückwandung 51 abgestützt ist. Das andere Ende des bolzenförmigen Stellgliedes 48 steht in Eingriff mit dem Betätigungsabschnitt 60 der beiden Greifschenkel 50, 52, so daß diese durch die Wirkung der Druckfeder 64 in ihre Schließstellung bewegt werden.
  • Ausweislich 2 ist zwischen den beiden Greifschenkeln 50, 52 eine Öffnungsfeder 66 angeordnet, die die beiden Greifschenkel 50, 52 in Schließstellung vorspannt, deren Wirkung jedoch in der gezeigten Grundposition des Stellgliedes 48 durch die Druckfeder 64 übersteuert ist, so daß die Greifschenkel 50, 52 gegen die Kraft der Öffnungsfeder 66 geschlossen sind, um das Werkzeug 6 festzuhalten.
  • Das Stellglied 48 läßt sich durch ein Betätigungselement 68 derart bewegen, daß es entlang der Führungsbohrung 62 hin zu dem gelenkig gelagerten Greifschenkeln 50, 52 bewegt wird. Durch diese Bewegung des Stellgliedes 48 gegen die Kraft der Druckfeder 64 werden die Betätigungsabschnitte 60 freigegeben, so daß sich die Greifschenkel 50, 52 durch die Wirkung der Öffnungsfeder 66 öffnen und das Werkzeug 6 freigegeben wird. Derartige Greifer sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so daß weiterführende Erläuterungen nicht erforderlich sind.
  • Gemäß 2 hat die Grundplatte 44 einen mittigen, in Axialrichtung verstärkten Befestigungsflansch 70, an dem die Ausgangswelle 71 des Drehantriebs 30 festgeflanscht ist, so daß bei Ansteuerung des Drehantriebs 30 das Scheibenmagazin 26 gedreht wird, um das gewünschte Werkzeug 6 in die Übergabeposition A zu bringen. Der Antriebsmotor ist auf dem in 2 angedeuteten Schlitten 72 gelagert, der über die Vorschubeinrichtung 32 mit der Spindel 36 und dem Antriebsmotor 34 parallel zur Z-Richtung bewegbar ist, um das Werkzeug 6 aus dem Spindelschaft herauszuziehen bzw. in diesen hinein zu bewegen.
  • Insbesondere aus der eine Draufsicht von rechts auf das Scheibenmagazin in 2 zeigenden 3 geht hervor, daß in der Grundplatte 44 eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang verteilten Radialschlitzen 74 ausgebildet, wobei jeder Radialschlitz 74 in Radialrichtung zu einem Greifer 28 angeordnet ist. Beim in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Scheibenmagazin 26 vierzig Greifer und somit auch entsprechend vierzig Radialschlitze 74. Diese durchsetzen die Grundplatte 44 und ermöglichen es, das aufgenommene Werkzeug 6 von der Rückseite des Scheibenmagazins (rechts in 2) her zu prüfen. Die Länge der Radialschlitze 74 ist größer als die Länge der einzuspannenden Werkzeuge 6 gewählt, so daß auch die Werkzeuglänge überprüfbar ist.
  • Bei einer Variante kann eine eigene Prüfeinrichtung, wie beispielsweise ein Taster oder eine optische Einrichtung vorgesehen werden, über die durch die Schlitze 74 hindurch das aufgenommene Werkzeug abgetastet werden kann, so daß Fehler durch falsche Werkzeugmagazinbelegung ausgeschlossen werden können.
  • 5 zeigt eine Seitenansicht auf das Werkzeugmagazin 22, wobei mit durchgezogenen Linien das sich in der Übergabeposition befindliche Scheibenmagazin 26 gezeigt ist und mit gestrichelten Linien die Grund- oder Warteposition, die das Scheibenmagazin 26 während der Werkstückbearbeitung einnimmt.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben, ist das Scheibenmagazin parallel zur Z-Achse verschiebbar in dem Rahmen 24 gelagert, wobei bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Schlitten 72 entlang einer am Rahmen 24 befestigten Führung 78 bewegbar ist. Der Schlitten 72 steht über eine Übertragungsmutter 80 in Wirkeingriff mit der Spindel 36, die von dem am Rahmen 24 gelagerten Antriebsmotor 34 in Drehbewegung versetzt werden kann, so daß die Antriebsmutter 80 und damit der Schlitten 72 eine Linearbewegung in Z-Richtung entlang der Führung 78 durchführt. Wie aus 5 des weiteren hervorgeht, ist der Drehantrieb 30 mit seinem Gehäuse auf dem Schlitten 72 befestigt und mit der in 5 nicht näher dargestellten Ausgangswelle an dem Scheibenmagazin 26 angeflanscht.
  • Zur Übergabe eines Werkzeuges 6 an die Arbeitsspindel 2 oder genauer gesagt an deren Spindelschaft wird das mit der HSK-Aufnahme versehene Werkzeug 6 durch Ansteuerung des Drehantriebs 30 zunächst in Radialrichtung zur Achse der Arbeitsspindel 2 ausgerichtet, wobei sich das Scheibenmagazin 26 noch in der in 5 gestrichelt angedeuteten Position im Abstand zur Arbeitsspindel 2 befindet.
  • Anschließend wird der Antriebsmotor 34 angesteuert, so daß das Scheibenmagazin 26 entlang der Führung 78 in Z-Richtung hin zur Arbeitsspindel 2 bewegt wird, die zuvor durch eine Vorschubbewegung des Spindelträgers 14 in Y-Richtung (1) in die Übergabeposition gefahren wurde. Durch die Zuführbewegung des Scheibenmagazins 26 wird die HSK-Aufnahme in den Spindelschaft der Arbeitsspindel 2 eingeführt, so daß der Kegel der Aufnahme über einen Rollschaft der Arbeitsspindel 2 zentriert ist. Anschließend wird das Stellglied 48 zum Öffnen des Greifers 28 mittels der Betätigungseinrichtung 68 in der vorbeschriebenen Weise bewegt, so daß das Werkzeug 6 freigegeben wird und im Spindelschaft aufgenommen ist. Daraufhin wird die Arbeitsspindel 2 über den Spindelträger 14 in Y-Richtung weg vom Scheibenmagazin 26 bewegt, so daß die Übergabe des Werkzeuges 6 geschlossen ist. Abschließend wird dann das Scheibenmagazin 26 durch Ansteuerung des Antriebsmotors 30 in die gestrichelt dargestellte Warteposition zurückbewegt.
  • Die Entnahme eines Werkzeuges 6 aus der Arbeitsspindel 2 heraus erfolgt in entsprechender Weise, wobei lediglich ein leerer Greifer 28 mit Bezug zu einem in der Arbeitsspindel 2 aufgenommenen Werkzeug 6 ausgerichtet wird.
  • Wie bereits eingangs beschrieben wurde, treten bei der Drehbewegung des Scheibenmagazins 26 aufgrund des hohen Werkzeuggewichtes (bis zu 10kg) erhebliche Fliehkräfte auf, die das Werkzeug in Radialrichtung (d.h. parallel zur Z-Richtung) beaufschlagen. Diese Fliehkräfte beeinflussen die von den Greifern 28 aufzubringenden Haltekräfte jedoch nur in vernachlässigbarer Weise, da die Wirkrichtung der Greifer 28 senkrecht zu den auftretenden Fliehkräften angeordnet ist. Der Greifer 28 ist somit lediglich im wesentlichen durch die Gewichtskraft G (siehe 5) des Werkzeugs 6 beaufschlagt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Greifer 28 auf dem Scheibenmagazin 26 ist somit die Gefahr des "Abfliegens" eines Werkzeugs 6 während der Rotation des Scheibenmagazins 26 gegenüber herkömmlichen Lösungen wesentlich verringert, so daß entweder höhere Winkelgeschwindigkeiten möglich sind oder aber die Greifer 28 mit geringeren Haltekräften ausgelegt werden können.
  • Offenbart ist ein Werkzeugwechsler bzw. ein Werkzeugmagazin mit einem Scheibenmagazin, bei dem die Wirkrichtung von Greifern zur Aufnahme der Werkzeuge parallel zur Drehachse des Scheibenmagazins ausgerichtet ist, so daß die von den Greifern aufzubringenden Haltekräfte nur unwesentlich von den bei der Drehung des Scheibenmagazins auftretenden Fliehkräfte beeinflußt sind.

Claims (10)

  1. Werkzeugmagazin für Werkzeugmaschinen, mit einem um eine Drehachse drehbaren Werkzeugträger (26), an dem eine Vielzahl von Werkzeug-Aufnahmen (28) zum Halten eines Werkzeuges (6) derart angeordnet sind, daß dieses in Radialrichtung zum Werkzeugträger (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmen (28) derart ausgestaltet sind, daß die Zuführ- und Abführrichtung der Werkzeuge (6) zu und aus den Aufnahmen (28) parallel oder in einem vorbestimmten Winkel von < 90° zur Drehachse des Werkzeugträgers (26) und im wesentlichen senkrecht zur Drehachse einer das Werkzeug aufnehmenden Spindel (2) verläuft.
  2. Werkzeugmagazin nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger ein Scheibenmagazin (26) ist, auf dessen einer Großfläche die Aufnahmen (28) angeordnet sind, so daß die Werkzeuge (6) speichenartig auf einer Rundscheibe (44) angeordnet sind.
  3. Werkzeugmagazin nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen passive oder aktive Greifer (28) sind, deren Greifabschnitte (50, 52) im Axialabstand zur Großfläche angeordnet sind.
  4. Werkzeugmagazin nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Greifer (28) über ein Stellglied (48) betätigbar ist, das sich durch die Rundscheibe (44) hindurch parallel zur Drehachse erstreckt und das einen Anlageabschnitt hat, der zum Öffnen des Greifers (28) in Anlage an einen beweglichen Anschlag (68) bringbar ist.
  5. Werkzeugmagazin nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (28) an einem in Axialrichtung über die Scheibengroßfläche vorstehenden Umfangsrand (26) befestigt sind.
  6. Werkzeugmagazin nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundscheibe (44) Kontrolldurchbrüche (74) hat.
  7. Werkzeugmagazin nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolldurchbrüche Radialschlitze (74) sind, die jeweils einem aufgenommenen Werkzeug (6) zugeordnet sind und vorzugsweise eine größere Axiallänge als das jeweilige Werkzeug (6) haben.
  8. Werkzeugmagazin nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung 32, über die die Rundscheibe (44) in Längsrichtung (Z) eines aufgenommenen Werkzeuges (6) mit Bezug zur Arbeitsspindel bewegbar ist.
  9. Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugmagazin gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Drehachse einer Rundscheibe (44) des Werkzeugmagazins die Drehachse einer Arbeitsspindel (2) in einer Übergabeposition (A) schneidet.
  10. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundscheibe (44) seitlich oder oberhalb der Arbeitsspindel (2) in Vertikal- oder Horizontalstellung angeordnet ist.
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