DE19749937A1 - Automatische Werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung zum auto­ matischen Wechseln von Werkzeugen, die an einem Arm zu lagern sind, und zwar durch schwenkendes oder hin- und hergehendes Bewegen des Arms.

Als automatische Werkzeugwechselvorrichtung sind die in der ungeprüften japa­ nischen Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokei) Nr. Showa 60-31 545 und in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Showa 61-187 641 offenbarten Wechselvorrichtungen bekannt. Die automatische Werkzeug­ wechselvorrichtung, die in den eben angegebenen Veröffentlichungen offenbart worden ist, besitzt einen trommelförmig gestalteten Nocken zum Umwandeln einer Drehbewegungseingabe in eine Schwingbewegung, um die so mittels des trom­ melförmigen Nockens umgewandelte Schwingbewegung an eine Ausgangswelle zum Antreiben der Ausgangswelle mit einer Drehbewegung mit einem vorbe­ stimmten zeitlichen Verlauf zu übertragen.

Andererseits ist eine Nockennut in einer Seitenfläche des trommelförmigen Noc­ kens ausgebildet, um eine Schwingbewegung eines Verbindungsglieds mittels der Nockennut zu bewirken. Die Schwingbewegung des Verbindungsglied wird dann an die Ausgangswelle übertragen, um eine hin- und hergehende Bewegung der Ausgangswelle in Axialrichtung bei einem vorbestimmten zeitlichen Verlauf zu bewirken. Durch die Drehbewegung der Ausgangswelle wird ein Werkzeughalte­ arm, der an der Ausgangswelle befestigt ist, verschwenkt, um die Werkzeuge auszuwählen. Dann wird das Auswerfen und Freigeben des Werkzeugs mittels der Axialbewegung der Ausgangswelle automatisch durchgeführt.

Jedoch wird bei dieser herkömmlichen automatischen Werkzeugwechselvorrich­ tung die Ausgangswelle nicht gedreht, sondern in Axialrichtung bewegt. Entspre­ chend ist es notwendig, in gesicherter Weise einen Raum für eine Axialbewegung der Ausgangswelle innerhalb eines Gehäuses vorzusehen, wodurch damit ein­ hergehend eine Vergrößerung der Größe des Gehäuses und somit eine Gefähr­ dung der kleinen Gestaltung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung verursacht wird.

Andererseits kann bei der vorstehend genannten herkömmlichen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung die axiale hin- und hergehende Bewegung der Ausgangswelle zum Auswerfen und Freigeben des Werkzeugs durch eine Schwingbewegung des Verbindungsglieds erreicht werden. Das Verbindungsglied besitzt eine solche Gestalt, bei der der eine Endbereich als Schwenkpunkt dient, während der andere Endbereich als Arbeitspunkt dient und ein mittlerer Bereich als ein Kraftangriffspunkt dient, der mit der Nockennut im Eingriff steht. Bei dieser Gestaltung es Verbindungsglieds wird eine erhebliche Last bei der Übertragung der Kraft hervorgerufen. Da im übrigen die Ausgangswelle und der Werkzeug­ haltearm gemeinsam in Axialrichtung bewegt werden, um eine große Trägheits­ kraft zu schaffen, wird eine erhebliche Schwierigkeit bei der Realisierung einer Hochgeschwindigkeitsbewegung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung hervorgerufen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Werkzeug­ wechselvorrichtung zu schaffen, die eine kleine Baugröße erreichen kann, indem der für eine Ausgangswelle notwendige Raum verkleinert wird, dies bei einer Bauweise, bei der nur ein Werkzeughaltearm die lineare hin- und hergehende Bewegung in Axialrichtung anstelle der Bewirkung einer hin- und hergehenden li­ nearen Bewegung der Ausgangswelle durchführt, und die eine hohe Arbeitsge­ schwindigkeit gestattet, indem die auf die hin- und hergehende lineare Bewegung für den Werkzeughaltearm ausgeübte Trägheitskraft verkleinert wird.

Zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe und weiterer Aufgaben umfaßt unter einem Aspekt der Erfindung eine automatische Werkzeugwechselvorrich­ tung:
eine erste Drehwelle, an der eine Drehbewegung bei einem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
eine zweite Drehwelle, die koaxial zu der ersten Drehwelle angeordnet ist und eine gegenseitige Relativdrehung zuläßt und an der eine Drehbewegung zu einem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen ist und zur Umwandlung einer Drehbewegung um die Achse der ersten Drehwelle in eine lineare Bewegung in Axialrichtung dient;
ein Armabstützelement mit einem Nockennachläufer, der mit dem Bewegungsum­ wandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle zur Relativdre­ hung in der Richtung der Achse der zweiten Drehwelle verkeilt ist; und
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt.

Die erste Drehwelle kann an dem Zentrum angeordnet sein, und die zweite Dreh­ welle ist in zylindrischer Form koaxial außerhalb der ersten Drehwelle derart an­ geordnet, daß eine Relativdrehbewegung möglich ist.

Der Bewegungsumwandlungsnocken kann mit einer Nockennut ausgestattet sein, die in schraubenförmiger Gestalt am Umfang der ersten Drehwelle ausgebildet ist.

Es wird bevorzugt daß die Nockennut des Bewegungsumwandlungsnockens, die in schraubenförmiger Gestalt ausgebildet ist, nach Art eines Mäanders gestaltet ist, um die Schaltgeschwindigkeit des Nockennachläufers in der Anfangsphase des Schaltvorgangs niedrig, in dem anschließenden Bewegungsbereich hoch und beim Anhalten niedrig einzustellen. In alternativer Gestaltung kann die Nockennut des Bewegungsumwandlungsnockens, die in schraubenförmiger Gestalt ausge­ bildet werden, in linearer Art ausgebildet sein, um die Schaltgeschwindigkeit des Nockennachläufers konstant einzustellen.

Die erste Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle bei dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, kann eine vorwärts und rückwärts gerichtete Dreh-Schwingbewegung sein, und die zweite Drehbewegung, die an der zweiten Dreh­ welle bei dem zweiten seitlichen Verlauf einzugeben ist, kann eine intermittie­ rende Drehbewegung sein.

In bevorzugter Weise ist die erste Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine vorwärts gerichtete und rück­ wärts gerichtete Dreh-Schwingbewegung, ist die zweite Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine in­ termittierende Drehbewegung, werden die lineare Bewegung und die Drehbewe­ gung relativ zu dem Armabstützelement, das an der zweiten Drehwelle vorgese­ hen ist, unabhängig voneinander geschaffen, indem die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Ver­ lauf eingestellt werden beim Anhalten der zweiten Drehwelle, wird die erste Drehwelle zu einer Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und Rückwärts­ richtung veranlaßt, und wird bei der intermittierenden Drehbewegung in der Richtung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht.

Die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, kann mittels einer ersten Umwandlungseinrichtung mit einem ersten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und einem ersten Re­ volver, der mit einem Nockennachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten Noc­ ken im Eingriff steht, geschaffen werden.

Auch die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, kann durch eine zweite Umwandlungseinrichtung mit einem zweiten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und mit einem zweiten Revolver, der mit einem Nachläuferrevolver ausgestattet ist, der mit dem zweiten Nocken in Eingriff steht, geschaffen werden.

Der erste Nocken und der zweite Nocken können globoidale Nocken für eine ge­ meinsame Drehung mit der gleichen Eingangswelle sein.

Mindestens ein Satz der Sätze aus erstem Revolver der ersten Umwandlungsein­ richtung und erster Drehwelle einerseits und aus zweitem Revolver der zweiten Umwandlungseinrichtung und zweiter Drehwelle andererseits kann gegenseitig über eine Geschwindigkeitserhöhungs-Zahnradeinrichtung angeschlossen sein, die die Drehgeschwindigkeit entweder des ersten Revolvers oder des zweiten Revolvers an entweder die erste Drehwelle oder die zweite Drehwelle mit Be­ schleunigung überträgt.

Die Drehbewegung des ersten zeitlichen Verlaufs kann durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl eines ersten Servomotors geschaffen werden, der mit der ersten Drehwelle verbunden ist.

Auch die Drehbewegung des zweiten zeitlichen Verlaufs kann durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl eines zweiten Servomotors, der mit der zweiten Drehwelle verbunden ist, gesteuert werden.

Bei der bevorzugten Bauweise sind der erste Servomotor und der zweite Servo­ motor koaxial in vertikal gestapelter Weise angeordnet, wobei der Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor, der in einer oberen Position ange­ ordnet ist, in einer zylindrischen Gestalt mit einem hohlen Bereich, ausgebildet an den zentralen Bereich, durch den hindurch die zweite Drehwelle oder die erste Drehwelle eingesetzt ist, und mit einem Ausgangsbereich ausgebildet ist, der den hohlen Bereich umgibt, wobei der Ausgangsbereich mit der ersten Drehwelle oder der zweiten Drehwelle verbunden ist, und der andere Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor, der in der unteren Position angeordnet ist, mit der zweiten Drehwelle oder der ersten Drehwelle verbunden ist, die sich durch den hohlen Bereich hindurch nach unten erstreckt.

Mindestens ein Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor kann in einer Position mit einem Abstand von der ersten Drehwelle oder der zweiten Drehwelle angeordnet sein, und mindestens ein Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor kann mit einer Drehwelle von erster Dreh­ welle und zweiter Drehwelle über mindestens eine Zahnradeinrichtung verbunden sein.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt eine automatische Werkzeug­ wechselvorrichtung:
eine erste Umwandlungseinrichtung, die eine Drehbewegung bei einem ersten zeitlichen Verlauf schafft und einen ersten globoidalen Nocken, der an einer Ein­ gangswelle vorgesehen ist, und einen ersten Revolver, der mit einem Nocken­ nachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten globoidalen Nocken im Eingriff steht, aufweist;
eine zweite Umwandlungseinrichtung, die eine Drehbewegung zu einem zweiten zeitlichen Verlauf schafft und einen zweiten globoidalen Nocken, der an der Ein­ gangswelle zur gemeinsamen Drehung mit dem ersten globoidalen Nocken vor­ gesehen ist, und einen zweiten Revolver mit einem Nockennachläufer, der mit dem zweiten globoidalen Nocken im Eingriff steht, aufweist;
eine erste Drehwelle, die mit der ersten Umwandlungseinrichtung verbunden ist und an der die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf von der ersten Umwandlungseinrichtung aus eingegeben wird;
eine zweite Drehwelle, die in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, außenseitig der ersten Drehwelle in koaxialer Weise derart angeordnet ist, daß eine relative Winkelverstellung bzw. -verschiebung möglich ist, mit der zweiten Umwandlungs­ einrichtung verbunden ist und an der die Drehbewegung zu dem zweiten zeitli­ chen Verlauf von der zweiten Umwandlungseinrichtung aus eingegeben wird;
einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen ist und eine schraubenförmige Nockennut aufweist, die die Drehbewegung um die erste Drehwelle in eine lineare Bewegung in Axialrichtung umwandelt;
ein Armabstützelement mit einem Nockennachläufer, der mit dem Bewegungsum­ wandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle zur axialen Re­ lativbewegung verkeilt ist;
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt;
wobei die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine Dreh-Schwingbewegung in Vorwärts- und Rückwärts­ richtung ist, die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist, die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf so eingestellt sind, daß eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung für das Armabstützelement, das an der zweiten Drehwelle vorgesehen ist, unabhängig derart bewirkt werden, daß die erste Drehwelle für die Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung bei dem Anhalten der zweiten Drehwelle angetrieben wird und bei der intermittieren­ den Drehbewegung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht wird.

Unter einem weiteren der Erfindung umfaßt eine automatische Werkzeugwech­ selvorrichtung:
einen ersten Servomotor mit gesteuertem Umlauf bzw. die Drehzahl, um eine Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf zu schaffen;
einen zweiten Servomotor mit gesteuertem Umlauf bzw. Drehzahl, um eine Dreh­ bewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf zu schaffen
eine erste Drehwelle, die mit dem ersten Servomotor verbunden ist und an der die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
eine zweite Drehwelle, die in einer zylindrischen Gestalt außerhalb der ersten Drehwelle derart, daß eine Relativdrehung möglich ist, ausgebildet ist und mit dem zweiten Servomotor verbunden ist, um die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben;
einen Umwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen und mit einer schraubenförmigen Nockennut ausgebildet ist, zum Umwandeln der Dreh­ bewegung um die erste Drehwelle in eine lineare Bewegung in deren Axialrich­ tung;
ein Armabstützelement mit einem ersten Nockennachläufer, der mit dem Bewe­ gungsumwandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle zur Relativverstellung bzw. -verschiebung in Axialrichtung verkeilt ist;
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt,
wobei die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung ist, die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist, die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf so eingestellt sind, daß eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung für das Armabstützelement, das an der zweiten Dreh­ welle vorgesehen ist, unabhängig bewirkt werden, daß die erste Drehwelle zu einer Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung bei dem Anhalten der zweiten Drehwelle angetrieben wird und bei der intermittieren­ den Drehbewegung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvor­ richtung, die wie oben angegeben gestaltet ist, beschrieben. Die erste Drehwelle wird durch die Drehbewegung, die zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, gedreht, und die zweite Drehwelle wird mittels der Drehbewegung, die zu dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, gedreht. Der Bewegungsum­ wandlungsnocken wird mittels der ersten Drehwelle um die Achse gedreht, und das Armabstützelement wird mittels der zweiten Drehwelle, die mit ihm verkeilt ist, um die Achse gedreht. Da zu diesem Zeitpunkt der Nockennachläufer des Armab­ stützelements mit dem Bewegungsumwandlungsnocken, der die Drehbewegung um die Achse der ersten Drehwelle in die lineare Bewegung in Axialrichtung um­ wandelt, in Eingriff steht, kann, wenn eine Relativbewegung zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle entsprechend der Einstellung der Drehbe­ wegung zu dem ersten und dem zweiten zeitlichen Verlauf bewirkt wird, der Noc­ kennachläufer in Hinblick auf den Bewegungsumwandlungsnocken zur Durchfüh­ rung der linearen Bewegung erstellt werden. Hierdurch bewegt das Armabstütz­ element, das für die Relativbewegung bezüglich der zweiten Drehwelle in Axial­ richtung vorgesehen ist, eine lineare Bewegung des Werkzeughaltearms.

Andererseits wird beim Drehen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle synchron zueinander keine Relativverstellung bzw. -verschiebung zwischen dem Bewegungsumwandlungsnocken und dem Nockennachläufer bewirkt. Somit wird das Armabstützelement einfach mittels der zweiten Drehwelle gedreht, um die Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms zu vereinfachen.

Wie oben angegeben dient die Kombination der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle als die Ausgangswelle zur Bewirkung der linearen Bewegung in Axial­ richtung und der Schwenkbewegung. Da bei der Erfindung der Bewegungsum­ wandlungsnocken die Drehbewegung der ersten Drehwelle um deren Achse in eine lineare Bewegung in der Axialrichtung umwandelt und da das Armabstütz­ element den Nockennachläufer aufweist, der mit dem Bewegungsumwandlungs­ nocken im Eingriff steht und an der zweiten Drehwelle zur Relativbewegung in Axialrichtung aufgekeilt ist, ist es möglich, eine lineare Bewegung ausschließlich des Werkzeughaltearms zu bewirken, ohne eine lineare Bewegung in Axialrich­ tung sowohl der ersten als auch der zweiten Drehwelle zu bewirken, insbeson­ dere der ersten Drehwelle, die die lineare Bewegung des Werkzeughaltearms in Axialrichtung bewirkt. Daher kann der für die erste Drehwelle und die zweite Drehwelle als die Ausgangswellen erforderliche Raum der Raum sein, der aus­ schließlich für die Drehbewegung benötigt wird, und dies kann ein minimaler Raum sein. Dies leistet daher einen Beitrag zur kleinen Gestaltung der gesamten Ausbildung bzw. Anordnung.

Andererseits ist das gesamte Bewegungssystem mit Ausnahme des Bewegungs­ umwandlungsnockens zur Bewirkung einer Anhebebewegung des Werkzeughal­ tearms und des aufgekeilten Bereichs des Armabstützelements mit dem Nocken­ nachläufer, der mit dem Bewegungsumwandlungsnocken im Eingriff steht, mit dem Drehbewegungssystem ausgebildet, und ist der konstruktive Bereich zur Er­ zielung der Anhebebewegung ausschließlich durch die Nockeneinrichtung gebil­ det. Daher ist die Bewegung glatt, und ist die zu schaffende Last klein. Da die Elemente zur Bewirkung der Anhebebewegung nur das Abstützelement und der Werkzeughaltearm sind, kann die zu schaffende Trägheitskraft verkleinert wer­ den, um eine Hochgeschwindigkeitsarbeit der automatischen Werkzeugwechsel­ vorrichtung zu realisieren.

Andererseits wird die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, durch die erste Umwandlungseinrichtung ge­ schaffen, die aus dem ersten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und dem ersten Revolver besteht, der mit dem Nockennachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten Nocken in Eingriff steht. Wenn der erste Nocken mittels der Eingangswelle gedreht wird, wird der Nockennachläufer entlang des ersten Noc­ ken bewegt und wird der erste Revolver mit dem Nockennachläufer um die Achse gedreht. Die Drehbewegung des ersten Revolvers wird an die erste Drehwelle übertragen. Diese Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf wird mittels der Nockenkonfiguration des ersten Nockens eingestellt.

Des weiteren wird die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten seitlichen Verlauf eingegeben wird, mittels der zweiten Umwandlungsein­ richtung mit dem zweiten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und mit dem zweiten Revolver geschaffen, der mit dem Nockennachläufer ausgestat­ tet ist, der mit dem zweiten Nacken in Eingriff steht. Wenn die Eingangswelle den zweiten Nocken dreht, wird der Nockennachläufer entlang des zweiten Nockens bewegt, und wird dann der zweite Revolver mit dem Nockennachläufer um die Achse gedreht. Die Drehbewegung des zweiten Revolvers wird an die zweite Drehwelle übertragen. Diese Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf wird mittels der Nockenkonfiguration des zweiten Nockens eingestellt.

Auch werden unter Verwendung der zweiten Umwandlungseinrichtung zusammen mit der ersten Umwandlungseinrichtung die erste Drehwelle und die zweite Dreh­ welle zum Drehen angetrieben, indem die Drehbewegung der gleichen Eingangs­ welle zu dem ersten und dem zweiten zeitlichen Verlauf genommen wird, und kann die Genauigkeit der Betätigung des Werkzeughaltearms, die durch die Zu­ sammenwirkung zwischen dem Bewegungsumwandlungsnocken und dem Armab­ stützelement, das an den jeweiligen Drehwellen vorgesehen ist, verbessert wer­ den, um eine Hochgeschwindigkeitsarbeit zu realisieren.

Andererseits können die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl des ersten Servomotors und des zweiten Servomotors bewirkt werden, die mit der ersten Drehwelle bzw. der zweiten Drehwelle verbunden sind. Daher kann die Bauweise der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung ver­ einfacht werden, und kann diese kompakt gestaltet werden, was einen Beitrag zur kleinen Gestaltung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung leistet.

Die Erfindung ist aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der zugehörigen Zeichnungen der bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vollständiger und besser verständlich, die jedoch nicht einschränkend, sondern ausschließlich im Sinne einer Erläuterung und zum besseren Verständnis zu berücksichtigen ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 2;

Fig. 5 eine Erläuterungszwecken dienende Darstellung der Nockenkonfigu­ ration eines Anhebenockens und eines Schwenknockens in abgewic­ keltem Zustand;

Fig. 6 eine Erläuterungszwecken dienende Darstellung der Nockenkonfigu­ ration eines Bewegungsumwandlungsnockens in abgewickeltem Zu­ stand;

Fig. 7 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Schwenk- und der Axialbe­ wegung eines Werkzeughaltearms, der bei der ersten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvor­ richtung Verwendung findet;

Fig. 8 im Schnitt eine Vorderansicht mit der Darstellung eines Arbeitszu­ standes bei der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen au­ tomatischen Werkzeugwechselvorrichtung;

Fig. 9 eine Vorderansicht mit der Darstellung des Anbauzustandes der er­ sten Ausführungsform der erfindungsgemäßen automatischen Werk­ zeugwechselvorrichtung;

Fig. 10 im Schnitt ein Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung; und

Fig. 11 im Schnitt eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung.

Nachfolgend wird die Erfindung in Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der nachfol­ genden Beschreibung sind zahlreiche besondere Details angegeben, um für ein durchgehendes Verständnis der Erfindung zu sorgen. Es ist jedoch für den Fach­ mann selbstverständlich, daß die Erfindung ohne die besonderen Details realisiert werden kann. Andererseits sind wohlbekannte Strukturen nicht im Detail darge­ stellt, um die Erfindung nicht unnötigerweise zu verschleiern.

Die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen automatischen Werkzeug­ wechselvorrichtung besitzt eine Drehwelle 22 zum Anheben als eine erste Dreh­ welle, an der eine Drehbewegung zu einem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, eine Drehwelle 24 zum Verschwenken, die koaxial zu der Anhebedrehwelle 22 vorgesehen ist und die zu der letztgenannten in Winkelrichtung relativ ver­ stellbar ist und an der eine Drehbewegung zu einem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, einen Bewegungsumwandlungsnocken 38, der an der Anhebe­ drehwelle 22 vorgesehen ist und zum Umwandeln einer Drehbewegung um eine Drehachse der Anhebedrehwelle 22 in eine lineare Bewegung in Axialrichtung der Anhebedrehwelle 22 dient, ein Armabstützelement 40 mit einem Nockennachläu­ fer 42, der mit dem Bewegungsumwandlungsnocken 38 im Eingriff steht und an der Schwenkdrehwelle 24 mit einem Keileingriff 44 vorgesehen ist, um eine Rela­ tivbewegung in Axialrichtung der Schwenkdrehwelle 24 zuzulassen, und einen Werkzeughaltearm 26, der an dem Armabstützelement 40 vorgesehen ist und ein Werkzeug 72 lösbar trägt. Die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf, die an der Anhebedrehwelle 22 einzugeben ist, wird mittels einer ersten Um­ wandlungseinrichtung 18 mit einem Anhebenocken 46 als einem ersten Nocken, der an der Eingangswelle 16 vorgesehen ist, und mit einem Anheberevolver 56 als einem ersten Revolver, der an einem Nockennachläufer 58 vorgesehen ist und mit dem Anhebenocken 46 im Eingriff steht, erzeugt. Andererseits wird die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf, die an der Schwenkdrehwelle 24 einzugeben ist, mittels einer zweiten Umwandlungseinrichtung 20 mit einem Schwenknocken 48 als einem zweiten Nocken, der an der Eingangswelle 16 vor­ gesehen ist, und einem Schwenkrevolver 60 als einem zweiten Revolver, der mit einem Nockennachläufers 62 ausgestattet ist, der mit dem Schwenknocken 48 im Eingriff steht, erzeugt.

Die Anhebedrehwelle 22 wird durch die Drehbewegung gedreht, die zu dem er­ sten zeitlichen Verlauf eingegeben wird. Die Schwenkdrehwelle 24 wird durch die Drehbewegung gedreht, die zu dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird. In Verbindung mit diesen Bewegungen wird der Bewegungsumwandlungsnocken 38 durch die Anhebedrehwelle 22 um die Drehachse gedreht. Auch das Armab­ stützelement 40 wird durch die Schwenkdrehachse 24, an der das Armabstütz­ element 40 aufgekeilt ist, um die Drehachse gedreht. Da zu diesem Zeitpunkt der Bewegungsumwandlungsnocken 38, der die Drehbewegung um die Drehachse der Anhebedrehwelle 22 in die lineare Bewegung in der axialen Richtung umwan­ delt, mit einem Nockennachläufer 42 des Armabstützelements 40 entsprechend der Einstellung der beiden Drehbewegungen zu dem ersten und dem zweiten zeitlichen Verlauf im Eingriff steht, wird eine relative Dreh-Schwingbewegung zwi­ schen der Anhebedrehwelle 22 und der Schwenkdrehwelle 24 bewirkt, wird eine hin- und hergehende lineare Bewegung durch Verstellen bzw. Weiterbewegen des Nockennachläufers 42 gegenüber dem Bewegungsumwandlungsnocken 38 bewirkt. Hierdurch bewirkt das Armabstützelement 40, das an der Schwenkdreh­ welle 24 für die Relativverstellung entlang der Axialrichtung über die Keilkupplung 44 vorgesehen ist, eine hin- und hergehende lineare Bewegung des Werkzeug­ haltearms 26.

Andererseits wird bei synchroner Drehbewegung der Anhebedrehwelle 22 und der Schwenkdrehwelle 24 keine Relativverstellung zwischen dem Bewegungs­ umwandlungsnocken 38 und dem Nockennachläufer 42 bewirkt, wird das Armab­ stützelement 40 durch die Schwenkdrehwelle 24 nur gedreht, und bewirkt der Werkzeughaltearm 26 eine einfache Schwenkbewegung.

Wie nachfolgend weiter im Detail erörtert wird, wird bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, die in Fig. 1 bis 9 dargestellt ist, die Drehbewegung der Eingangswelle 16, die an einem Gehäuse 12 über Kugellager 14 drehbar angebracht ist, mit Umwandlung in eine Dreh-Schwingbewegung und in eine intermittierende Drehbewegung zu vorbestimmten Zeitabläufen an die Anhebedrehwelle 22 und die Schwenkdrehwelle 24 über die erste Umwandlungseinrichtung 18 und die zweite Umwandlungseinrichtung 20 übertragen, und bewirkt sie eine Schwenkbewegung und eine Axialbewegung des Werkzeughaltearms 26 mittels der Dreh-Schwingbewegung und der intermittie­ renden Drehbewegung.

Die Anhebedrehwelle 22 und die Schwenkdrehwelle 24 sind so gestaltet, daß die Anhebedrehwelle 22 an dem zentralen Bereich und die Schwenkdrehwelle 24 koaxial zu der Anhebedrehwelle 22 an der Außenseite für eine relative Verstel­ lung in Winkelrichtung angeordnet sind. Die Anhebedrehwelle 22 und die Schwenkdrehwelle 24 sind vertikal angeordnet, so daß diese Wellen 22 und 24 in rechtwinkliger Richtung zu der Ausrichtung der Eingangswelle 16 ausgerichtet sind. Die außen liegende Schwenkdrehwelle 24 ist über Kugellager 32 an einem äußeren Zylinder 30 drehbar gelagert, der sich durch das Gehäuse 12 hindurch erstreckt und an dessen Oberseite befestigt ist. Die innen liegende Anhebedreh­ welle 22 ist in Hinblick auf eine relative Drehbewegung bezogen auf die Schwenkdrehwelle 24 über ein Nadellager 34, das an dem oberen Endbereich angeordnet ist, und über ein Kugellager 36, das an dem unteren Endbereich an­ geordnet ist, gelagert.

An dem oberen Endbereich der Anhebedrehwelle 22 ist der Bewegungsumwand­ lungsnocken 38 zum Umwandeln der Drehbewegung in die Axialbewegung in Axialrichtung der Anhebedrehwelle 22 vorgesehen. Der Bewegungsumwand­ lungsnocken 38 besitzt eine Nockennut 38a, die in einer vorbestimmten schrau­ benförmigen Gestalt gemäß Darstellung in Fig. 6(A) oder 6(B) an dem Außenum­ fang der Anhebedrehwelle 22 ausgebildet ist. Der Nockennachläufer 42, der mit der Nockennut 38a im Eingriff steht, ist so gestaltet, daß eine hin- und herge­ hende lineare Bewegung in Axialrichtung durch die relative Drehschwingbewegung der Anhebedrehwelle 22 bezogen auf die Schwenkdrehwelle 24 bewirkt wird, an der das Armabstützelement 40 vorgesehen ist.

Wenn eine mäanderförmige Nockenausbildung gemäß Darstellung in Fig. 6(A) vorgesehen ist, können der Nockennachläufer 42 und somit der Werkzeughalte­ arm 26 für eine geringe Verstellung in dem Ausgangszustand der Bewegung, für eine schnelle Verstellung in dem mittleren Bereich der Verstellung und wiederum für eine geringe Verstellung am Ende der Bewegung angetrieben werden. Ande­ rerseits zeigt Fig. 6(B) den Fall, bei dem eine lineare Nockenausbildung zum An­ treiben bzw. Bewegen des Werkzeughaltearms 26 zum Verstellen mit gleicher Geschwindigkeit vorgesehen ist. Wie hieraus ersichtlich ist, kann durch geeignete Auswahl der Nockengestaltung die Einstellgeschwindigkeit des Werkzeughalte­ arms 26 gesteuert werden. Daher ist es möglich, unterschiedliche bzw. zahlreiche Bewegungsmuster des Werkzeughaltearms 26 einzustellen, die an unterschiedli­ che bzw. zahlreiche Spezifikationen des Werkzeughaltearms 26 angepaßt sind. Im allgemeinen wird die Bewegung mit gleicher Geschwindigkeit ohne die Ver­ wendung eines Nockens erheblich durch die Trägheitskraft beim Starten und An­ halten beeinflußt, wodurch eine Vibration des Werkzeughaltearms bewirkt wird, während bei der Verwendung einer Nockengestaltung der Einfluß der Trägheits­ kraft auf eine kleine Größe herabgesetzt werden kann, um eine einfache und glatte Arbeit auch mit hoher Geschwindigkeit zu gestatten.

An der Außenseite des wie oben angegeben gestalteten Bewegungsumwand­ lungsnocken 38 ist das zylindrische Armabstützelement 40 für die Relativverstel­ lung und die Relativdrehbewegung vorgesehen. An dem oberen Endbereich des Armabstützelements 40 ist der Werkzeughaltearm 26 einstückig ausgebildet. An­ dererseits ist an dem Armabstützelement 40 ein Paar Nockennachläufer 42 an einwärts einander gegenüberliegenden Positionen angebracht. Die Nockennach­ läufer 42 stehen mit der Nockennut 38a des Bewegungsumwandlungsnockens 38 im Eingriff.

Das untere Ende des Armabstützelements 40 ist mit der Außenseite des oberen Endbereichs der Schwenkdrehwelle 24 verkeilt. Die Keilkupplung 44 ist dadurch ausgebildet, daß der Außenumfang des oberen Endbereichs der Schwenkdreh­ welle 24 in viereckiger Querschnittsgestalt ausgebildet ist und daß eine Eingriffs­ nut des Armabstützelements 40 in komplementärer Gestalt zu dem Außenumfang der Schwenkdrehwelle 24 zur Ausbildung eines gegenseitigen Eingriffs ausgebil­ det ist. Entsprechend wird über den Keilbereich 44 das Armabstützelement 40 zusammen mit der Schwenkdrehwelle 24 gedreht, und ist es in Axialrichtung be­ zogen auf die Schwenkdrehwelle 24 bewegbar. Die Keilkupplung 44 wird nur be­ nötigt, um die Relativbewegung zwischen dem Armabstützelement 40 und der Schwenkdrehwelle 24 zu gestatten und die relative Drehbewegung um die Achse 24 einzuschränken. Daher kann auch jede andere Einrichtung, die die benötigte Funktion erfüllen kann, Verwendung finden.

An der Eingangswelle 16 sind ein Anhebenocken 46 und ein Schwenknocken 48 zur gemeinsamen Drehbewegung vorgesehen, die als globoidale Nocken ausge­ bildet sind. An den äußeren Umfängen des Anhebenockens 46 und des Schwenknockens 48 sind verjüngte Rippen 46a und 48a mit jeweils vorbestimm­ ten Gestalten ausgebildet.

An einer Seite des Anhebenockens 46 erstreckt sich eine Stützwelle 52 vertikal, so daß sie rechtwinklig zu der Eingabewelle 16 gemäß Darstellung in Fig. 4 aus­ gerichtet sein kann. Die Stützwelle 52 ist an dem Gehäuse 12 über Kugellager 54 drehbar gelagert. An der Stützwelle 52 ist ein Anheberevolver 56 vorgesehen. Am Außenumfang des Anheberevolvers 56 sind Nockennachläufer 58 vorgesehen, die mit dem Anhebenocken 46 im Eingriff stehen, wobei die beiden Seiten einer verjüngten Rippe 46a des letzteren eingeklemmt sind. Bei der dargestellten Aus­ führungsform sind vier Nockennachläufer 58 an dem Außenumfang des Anhebe­ revolvers 56 in regelmäßigen Winkelabständen angeordnet. Von den Nocken­ nachläufern 58 stehen zwei benachbarte an beiden Seiten der verjüngten Rippe 46a im Eingriff. Die erste Umwandlungseinrichtung 18 ist durch den Anhebenoc­ ken 46 und dem Anheberevolver 56, der mit den Nockennachläufern 58 ausge­ stattet ist, gebildet.

Andererseits ist das untere Ende der Schwenkdrehwelle 24 als ein Schwenkre­ volver 60 ausgebildet. An dem Außenumfang des Schwenkrevolvers 60 sind Noc­ kennachläufer 62 vorgesehen, die mit einer verjüngten Rippe 48a des Schwenknockens 48 im Eingriff stehen. In gleicher bzw. ähnlicher Weise zu den Nockennachläufern 58 des Anheberevolvers 56 sind vier Nockennachläufer 62 am Außenumfang des Schwenkrevolvers 60 mit in Winkelrichtung gleichen Ab­ ständen angeordnet. Von den vier Nockennachläufern 62 stehen zwei benach­ barte mit den beiden Seiten der verjüngten Rippe 48a des Schwenknockens 48 im Eingriff. Die zweite Umwandlungseinrichtung 20 ist durch den Schwenknocken 48 und den Schwenkrevolver 60, der mit den Nockennachläufern 62 ausgestattet ist, gebildet.

Am unteren Endbereich der Stützwelle 52, die den Anheberevolver 56 trägt, ist ein erstes Zahnrad 64 vorgesehen. Andererseits ist an dem unteren Ende der An­ hebedrehwelle 22 ein zweites Zahnrad 66, das von dem unteren Ende des Schwenkrevolvers 60 aus vorsteht und mit den ersten Zahnrad 64 an dem vorste­ henden Bereich im Eingriff steht, vorgesehen. Über dieses erste und dieses zweite Zahnrad 64 und 66 wird die Drehbewegung des Anheberevolvers 56 an die Anhebedrehwelle 22 übertragen. Bei der dargestellten Ausführungsform liegt das Verzahnungsverhältnis zwischen dem ersten Zahnrad 64 und dem zweiten Zahnrad 66 bei 2 : 1, so daß die Drehbewegung des Anheberevolvers 56 unter Beschleunigung an die Anhebedrehwelle 22 übertragen wird.

Die verjüngte Rippe 46a des Anhebenockens 46, der die erste Umwandlungsein­ richtung 18 bildet, ist in mäanderförmiger Gestalt gemäß Darstellung in Fig. 5(A) ausgebildet, um die Verstellbewegung des Anheberevolvers 56 zu bewirken, so daß die Dreh-Schwingbewegung zu dem ersten Zeitablauf an die Anhebedreh­ welle 22 über das erste Zahnrad 64 und das zweite Zahnrad 66 übertragen wird. Auch die verjüngte Rippe 48a des Schwenknockens 48, der die zweite Umwand­ lungseinrichtung 20 bildet, besitzt eine schraubenförmige Gestalt gemäß Dar­ stellung in Fig. 5(B) zum Übertragen der intermittierenden Drehbewegung zu dem zweiten Zeitablauf an die Schwenkdrehwelle 24 mit der Bewirkung der Verstellung des Schwenkrevolvers 60.

Bei der dargestellten Ausführungsform der wie oben beschrieben gestalteten au­ tomatischen Werkzeugwechselvorrichtung mit Nocken werden, wenn die Ein­ gangswelle 16 zur Drehbewegung angetrieben wird, der Anhebenocken 46 und der Schwenknocken 48 hiermit gedreht. Durch die Drehbewegung des Anhebe­ nockens 46 werden die Nockennachläufer 58 in der Axialrichtung der Eingangs­ welle 16 entlang der verjüngten Rippen 46a verstellt bzw. bewegt. Auf diese Weise wird der Anheberevolver 56 bewegt, um eine Dreh-Schwingbewegung um die Stützwelle 52 zu dem ersten Zeitablauf zu bewirken. Diese Dreh-Schwingbe­ wegung wird an die Anhebedrehwelle 22 über das erste und das zweite Zahnrad 64 und 66 übertragen. Andererseits werden durch die Drehbewegung des Schwenknockens 48 auch die Nockennachläufer 62 in Axialrichtung der Ein­ gangswelle 16 entlang der verjüngten Rippe 48a bewegt bzw. verstellt, so daß der Schwenkrevolver 60 die intermittierende Drehbewegung der Schwenkdrehwelle 24 zu dem zweiten zeitlichen Verlauf bewirken kann.

Die Dreh-Schwingbewegung der Anhebedrehwelle 22 wird an den Bewegungs­ umwandlungsnocken 38 übertragen, der an dem oberen Endbereich der Anhebedrehwelle 22 vorgesehen ist. Die Dreh-Schwingbewegung des Bewe­ gungsumwandlungsnockens 38 wird in die hin- und hergehende lineare Bewe­ gung des Armabstützelements 40 über die Nockennachläufer 42 umgewandelt, die mit der Nockennut 38a im Eingriff stehen, somit in die Anhebebewegung in vertikaler Richtung zum Anheben des Werkzeughaltearms 26 nach oben und nach unten. Bei der Anhebebewegung bewirkt das Armabstützelement 40 eine Schiebe- bzw. Gleitbewegung über den Keilbereich 44. Andererseits wird die in­ termittierende Drehbewegung der Schwenkdrehwelle 24 ebenfalls an das Armab­ stützelement 40 über den Keilbereich 44 übertragen. Auf diese Weise bewirkt der Werkzeughaltearm 26 eine intermittierende Schwenkbewegung zusammen mit dem Armabstützelement 40.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist gemäß Fig. 9 die automatische Werk­ zeugwechselvorrichtung 10 mit Nocken an einer Werkzeugmaschine 70 in der zur Darstellung in Fig. 1 zum Austauschen der Werkzeuge 2, die in der Werkzeug­ maschine 70 zu verwenden sind, entgegengesetzten Richtung angebaut. Der Werkzeughaltearm 26 ist zum Auswerfen und Lösen bzw. Freigeben der Werk­ zeuge 72 an den beiden Endbereichen so gestaltet, daß ein neues Werkzeug 72 an dem einen Ende gehalten ist und das Werkzeug 72, das unnötig geworden ist, an dem anderen Ende gehalten ist. Als nächstes wird der Werkzeughaltearm 26 um 180° verschwenkt. Anschließend wird der Werkzeughaltearm 26 nach oben angehoben, um das neue Werkzeug 72 in der Werkzeugmaschine einzustellen und das Werkzeug 72, das unnötig geworden ist, zu einem Werkzeugregal 74 zu­ rückzuführen. Danach wird der Werkzeughaltearm 26 durch eine Anhebebewe­ gung abgesenkt. Das Wechseln der Werkzeuge 72 wird auf diese Weise durch­ geführt.

Die Arbeitsweise des Werkzeughaltearms 26, die durch den Anheberevolver 56 und den Schwenkrevolver 60 bewirkt wird, wird zu den in Fig. 7 dargestellten seit­ lichen Verläufen durchgeführt. Die Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms 26 wird mittels der Drehbewegung der Schwenkdrehwelle 24 durchgeführt. Hier­ bei verschwenkt sich das Armabstützelement 40 in einem Zustand, bei dem die Nockennachläufer 42 an der Innenseite mit der Nockennut 38a des Bewegungs­ umwandlungsnockens 38a im Eingriff stehen. Daher kann die Anhebebewegung in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms 26 durchge­ führt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der zeitliche Verlauf der Drehbewegung in diejenige für die Schwenkbewegung und diejenige für die An­ hebebewegung des Werkzeughaltearms 26 zum synchronen Drehen des Anhebe­ revolvers 56 und somit der Anhebedrehwelle 22 mit der Schwenkdrehwelle 24 unterteilt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Werkzeugwechselvorrichtung 10 mit Noc­ ken unter Bezugnahme auf das Diagramm des zeitlichen Verlaufs erörtert. Zu­ nächst (I) wird im Bereich des Drehwinkels von 0° bis 90° der Eingangswelle 16 die Drehbewegung der Eingangswelle 16 an den Anheberevolver 56 über die er­ ste Umwandlungseinrichtung 18 zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben, um den Anheberevolver 56 um 90° zurückzustellen. Diese Drehbewegung wird an der Anhebedrehwelle 22 über das erste und das zweite Zahnrad 64 und 66 mit dem Verzahnungsverhältnis von 2 : 1 eingegeben, um den Bewegungsumwandlungs­ nocken 38 um 180° zu drehen. Durch diese Drehbewegung wird der Werkzeug­ haltearm 26 nach unten bewegt bzw. verschwenkt (wobei die Bewegungsgröße bei 50 mm liegt), wie in Fig. 8 dargestellt ist. Hierbei wird der Schwenkrevolver 60 nicht gedreht.

(II) In dem Bereich des Drehwinkels von 90° bis 270° der Eingangswelle 16 wird die Drehbewegung der Eingangswelle 16 an den Schwenkrevolver 60 über die zweite Umwandlungseinrichtung 20 zu dem zweiten zeitlichen Verlauf als eine Drehbewegung zum Vorwärtsbewegen des Schwenkrevolvers um 180° eingege­ ben. Durch diese Drehbewegung wird die Schwenkdrehwelle 24 um 180° in der Vorwärtsbewegungsrichtung gedreht, um eine Schwenkbewegung des Werk­ zeughaltearms 26 um 180° zu bewirken. Hierbei bewirkt der Bewegungsum­ wandlungsnocken 38 eine relative Drehbewegung bezogen auf das Armabstütz­ element 40, um eine Anhebebewegung des Werkzeughaltearms 26 zu verhin­ dern. Daher werden der Anheberevolver 56 und damit die Anhebedrehwelle 22 ebenfalls in Vorwärtsbewegungsrichtung um 180° synchron bewegt.

(III) n dem Bereich des Drehwinkels von 270° bis 360° der Eingangswelle 16 wird die Drehbewegung der Eingangswelle 16 an dem Anheberevolver 56 über die er­ ste Umwandlungseinrichtung 18 als Drehbewegung zur Vorwärtsbewegung um 90° entgegengesetzt zu derjenigen des Drehwinkelbereichs von 0° bis 90° gemäß Angabe unter (I) eingegeben. Diese Drehbewirkung bewirkt eine Drehbewegung der Anhebedrehwelle 22 und des Bewegungsumwandlungsnockens 38 in Vo­ wärtsbewegungsrichtung um 180° über das erste und das zweite Zahnrad 64 und 66. Hierdurch wird im Gegensatz zu (I) der Werkzeughaltearm 26 nach oben ver­ stellt bzw. verschwenkt, um ihn zu der Ausgangsposition zurückzubewegen. Hier­ bei wird der Schwenkrevolver 60 nicht gedreht.

Bei der dargestellten Ausführungsform der automatischen Werkzeugwechselvor­ richtung 10 mit Nocken kann eine Kombination der Anhebedrehwelle 22 und der Schwenkdrehwelle 24 als die Ausgangswelle arbeiten, die die Anhebebewegung und die Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms 26 bewirken. Bei der darge­ stellten Ausführungsform weist die automatische Werkzeugwechselvorrichtung 10 den Bewegungsumwandlungsnocken 38, der an der Anhebedrehwelle 22 vorge­ sehen ist und zum Umwandeln der Drehbewegung um die Achse in eine Anhebe­ bewegung dient, und das Armabstützelement 40, das die Nockennachläufer 42 aufweist, die mit dem Bewegungsumwandlungsnocken 38 im Eingriff stehen, und das mit der Schwenkdrehwelle 24 gekoppelt ist, auf, um die relative Bewegung in Axialrichtung über die Keilkupplung 44 zu gestatten. Während sowohl die Anhe­ bedrehwelle 22 als auch die Schwenkdrehwelle 24 die Ausgangswelle bilden, kann insbesondere die Anhebewelle 22, die die Anhebebewegung des Werk­ zeughaltearms 26 bewirkt, ausschließlich eine Anhebebewegung des Werkzeug­ haltearms 26 ohne Bewirkung irgendeiner Bewegung in Axialrichtung bewirken. Daher kann der für die Anhebedrehwelle 22 und die Schwenkdrehwelle 24 als die Ausgangswelle benötigte Raum auf den zum Umlaufenlassen dieser Wellen 22 und 24 benötigen minimalen Raum beschränkt werden, um einen Beitrag für die kleine Gestaltung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10 zu leisten.

Andererseits besteht das gesamte Bewegungssystem mit Ausnahme des Bewe­ gungsumwandlungsnockens 38 für das Bewirken der Anhebebewegung des Werkzeughaltearms 26 und des Keilbereichs 44 des Armabstützelements 40 mit den Nockennachläufern 42, die mit dem Bewegungsumwandlungsnocken 38 im Eingriff stehen, aus dem Drehbewegungssystem, und ist der konstruktive Bereich zur Erzielung der Anhebebewegung ausschließlich durch die Nockeneinrichtung gebildet. Daher ist die Bewegung eine leichte und glatte, und ist die zu erzeu­ gende Last klein. Auch sind die Elemente zur Bewirkung der Anhebebewegung nur das Armabstützelement 40 und der Werkzeughaltearm 26, weshalb die zu schaffende Trägheitskraft verkleinert werden kann, um eine Hochgeschwindig­ keitsarbeit der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10 zu realisieren.

Andererseits werden bei der dargestellten Ausführungsform durch die erste Um­ wandlungseinrichtung 18 mit dem Anhebenocken 46 und durch die zweite Um­ wandlungseinrichtung 20 mit dem Schwenknocken 48 die Drehschwingbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die intermittierende Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf, die an der Anhebedrehwelle 22 und der Schwenkdrehwelle 24 einzugeben sind, von der Drehbewegung der Ein­ gangswelle 16 ausgehend geschaffen.

Durch die Drehbewegungen zu dem ersten und dem zweiten zeitlichen Verlauf der Anhebedrehwelle 22 und der Schwenkdrehwelle 24, die von der Drehbewe­ gung der einzigen Eingangswelle 16 stammen, kann eine Genauigkeit der Betäti­ gung des Werkzeughaltearms 26, die durch die Zusammenwirkung des Bewe­ gungsumwandlungsnockens 38 und des Armabstützelements 40, die an den je­ weiligen Drehwellen 22 und 24 vorgesehen sind, verbessert werden, um eine Ar­ beitsweise mit einer höheren Geschwindigkeit zu realisieren.

Fig. 10 ist eine Vorderansicht im Schnitt einer zweiten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10a. In der nachfol­ genden Erörterung sind gleiche Elemente wie bei der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, und ist eine überflüssige Erörte­ rung zur Vereinfachung der Offenbarung zur Erleichterung des klaren Verständ­ nisses der Erfindung weggelassen.

Die dargestellte Ausführungsform der automatischen Werkzeugwechselvorrich­ tung 10a sorgt für eine Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf, die an der Anhebedrehwelle 22 einzugeben ist, und für eine intermittierende Drehbewe­ gung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf, die an der Schwenkdrehwelle 24 einzu­ geben ist, durch eine Drehbewegungssteuerung des ersten Servomotors 80 und des zweiten Servomotors 82.

Der erste Servomotor 80 ist an dem unteren Bereich 12a des Gehäuses 12 un­ mittelbar unter der Anhebedrehwelle 22 angebracht. Auch der zweite Servomotor 82 ist koaxial zum ersten Servomotor 80 an der zylindrischen Basis 84 ange­ bracht, die den Außenumfang des ersten Servomotors 80 umgebend angeordnet ist. In dem zweiten Servomotor 82 ist ein hohles Loch 82a, das sich durch die Drehwelle 22 an dem zentralen Bereich hindurch erstreckt, ausgebildet. Die An­ hebedrehwelle 22 ist mit dem unteren Endbereich in das hohle Loch 82a einge­ setzt, um mit dem ersten Servomotor 80 verbunden zu sein.

Andererseits ist der zweite Servomotor 82 mit einem Ausgabebereich 82b ausge­ stattet, der durch das hohle Loch 82a umgeben ist. Ein Flanschbereich 24a, der an dem unteren Endbereich der Schwenkdrehwelle 24 vorgesehen ist, ist mit dem Ausgabebereich 82b über Schrauben 86 verbunden.

Der Umlauf bzw. die Drehzahl des ersten Servomotors 80 wird für die vorwärts und rückwärts gerichtete Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf gesteu­ ert, um die Dreh-Schwingbewegung zu schaffen, die an der Eingabedrehwelle 22 eingegeben wird. Auch der Umlauf bzw. die Drehzahl des zweiten Servomotors 82 wird für die intermittierende Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf zur Schaffung einer intermittierenden Drehbewegung gesteuert, die an der Schwenk­ drehwelle 24 eingegeben wird.

Entsprechend wird ähnlich bzw. gleich zu der ersten Ausführungsform bei der dargestellten Ausführungsform die Dreh-Schwingbewegung, die an der Anhebe­ drehwelle 22 eingegeben wird, in die hin- und hergehende lineare Bewegung in Axialrichtung über den Bewegungsumwandlungsnocken 38 umgewandelt, um eine Anhebebewegung des Werkzeughaltearms 26 zu bewirken. In Verbindung hiermit wird durch die intermittierende Drehbewegung, die an der Schwenkdreh­ welle 24 eingegeben wird, der Werkzeughaltearm 26 verschwenkt, um einen Wechsel der Werkzeuge 72 zu gestatten. Die Dreh-Schwingbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die intermittierende Bewegung zu dem zweiten zeit­ lichen Verlauf können durch den ersten und den zweiten Servomotor 80 und 82 bewirkt werden, und die Bauweise des Gehäuses 12 kann vereinfacht werden, um dessen kleine Gestaltung zu gestatten und somit einen Beitrag für die kleine Aus­ bildung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10a zu leisten.

Fig. 11 ist eine Vorderansicht im Schnitt einer dritten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10b. In der nachfol­ genden Erörterung sind gleiche Elemente wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ist eine überflüs­ sige Erörterung zur Vereinfachung der Offenbarung zur Vereinfachung des klaren Verständnisses der Erfindung vermieden.

In gleicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform bewirkt die dargestellte Ausführungsform der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10b die Dreh-Schwingbewegung, die an der Anhebedrehwelle 22 mittels eines ersten Servo­ motors 90 eingegeben wird, und die intermittierende Drehbewegung, die an der Schwenkdrehwelle 24 mittels eines zweiten Servomotors 92 eingegeben wird.

Der Servomotor 90 ist an dem unteren Bereich 12a des Gehäuses 12 an einem Bereich in einem Abstand von der Anhebedrehwelle 22 angebracht. In Verbin­ dung hiermit ist der zweite Servomotor 92 an einem oberen Bereich 12b des Ge­ häuses 12 dem ersten Servomotor 90 gegenüberliegend angebracht. Die Aus­ gangsdrehbewegung des ersten Servomotors 90 wird an die Anhebedrehwelle 22 über ein erstes und ein zweites Anhebezahnrad 94 und 94a übertragen. Auch die Ausgangsdrehbewegung des zweiten Servomotors wird an die Schwenkdrehwelle 24 über ein erstes und ein zweites Schwenkzahnrad 96 und 96a übertragen.

In gleicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform wird die Drehbewegung des ersten Servomotors 90 so gesteuert, daß die Dreh-Schwingbewegung, die an der Anhebedrehwelle 22 zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, erzeugt wird, und wird der Umlauf bzw. die Drehbewegung des zweiten Servomotors 92 so gesteuert, daß die intermittierende Drehbewegung, die an der Schwenkdreh­ welle 24 zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, bewirkt wird.

Entsprechend bewirkt in gleicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform die dargestellte Ausführungsform die Anhebebewegung des Werkzeughaltearms 26 im Wege der Dreh-Schwingbewegung, die an der Anhebedrehwelle 22 eingege­ ben wird, und die Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms 26 im Wege der intermittierenden Drehbewegung, die an der Schwenkdrehwelle 24 eingegeben wird, um eine kleine Gestaltung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 10b zu erreichen.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung wie oben erörtert führt eine Kombination der ersten Drehwelle und der zweiten Dreh­ welle die Funktion als eine Ausgangswelle durch, die die lineare Bewegung in Axialrichtung und die Schwenkbewegung des Werkzeughaltearms bewirkt. Die Erfindung besitzt einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Dreh­ welle vorgesehen ist und zur Umwandlung der Drehbewegung um die Achse in die lineare Bewegung in Axialrichtung dient, und ein Armabstützelement, das den Nockennachläufer aufweist, der mit den Bewegungsumwandlungsnocken im Ein­ griff steht, und das mit der zweiten Drehwelle verkeilt ist, um die Relativbewegung in Axialrichtung in Hinblick auf die zweite Drehwelle zu gestatten. Somit kann ausschließlich der Werkzeughaltearm die lineare Bewegung in Axialrichtung ohne Bewirkung einer Bewegung in der Axialrichtung sowohl der ersten Drehwelle als auch der zweiten Drehwelle, die die Ausgangswelle bilden, bewirken, während die erste Drehwelle die lineare Bewegung in Axialrichtung des Werkzeughaltearms bewirkt. Daher kann der für die erste Drehwelle und die zweite Drehwelle als die Ausgangswelle benötigte Raum verkleinert werden, um einen nur für die Drehbe­ wegung benötigten möglichst minimalen Raum zu erreichen. Auf diese Weise kann die kleine Ausbildung der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung er­ reicht werden.

Andererseits besteht das gesamte Bewegungssystem mit Ausnahme des Bewe­ gungsumwandlungsnockens zur Bewirkung der Anhebebewegung des Werk­ zeughaltearms und des Keilbereichs des Armabstützelements mit dem Nocken­ nachläufer, der mit dem Bewegungsumwandlungsnocken in Eingriff steht, aus dem Drehbewegungssystem, und ist der konstruktive Bereich zur Erreichung der Anhebebewegung ausschließlich durch die Nockeneinrichtung gebildet. Daher ist die Bewegung eine glatte und leichte, und ist die zu schaffende Last klein. Da die Elemente für das Bewirken der Anhebebewegung nur das Armabstützelement und der Werkzeughaltearm sind, kann die zu schaffende Trägheitskraft verringert werden, um eine Hochgeschwindigkeitsarbeit der automatischen Werkzeugwech­ selvorrichtung zu realisieren.

Andererseits wird die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, durch die erste Umwandlungseinrichtung, die aus dem ersten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und aus dem ersten Revolver besteht, der mit dem Nockennachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten Nocken im Eingriff steht. Eine hohe Arbeitseffizienz kann in gesicher­ ter Weise im Wege der hohen Übertragungseffizienz erreicht werden, die durch den Drehbewegungskontakt zwischen dem Nocken und dem Nockennachläufer erreicht wird. Auch kann die Arbeitsweise frei durch das Nockenprofil gesteuert werden, kann eine glatte Arbeitsweise sogar beim Starten und Anhalten der au­ tomatischen Werkzeugwechselvorrichtung gewährleistet werden.

Des weiteren wird die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, mittels der zweiten Umwandlungsein­ richtung geschaffen, die den zweiten Nocken, der an der Eingangswelle vorgese­ hen ist, und den zweiten Revolver aufweist, der mit dem Nockennachläufer aus­ gestattet ist, der mit dem zweiten Nocken im Eingriff steht. Eine hohe Arbeitseffi­ zienz kann in gesicherter Weise im Wege der hohen Übertragungseffizienz er­ reicht werden, die durch den Drehkontakt zwischen dem Nocken und dem Nockennachläufer erreicht wird. Auch kann die Arbeitsweise durch das Nocken­ profil frei gesteuert werden, kann eine glatte und leichte Arbeitsweise selbst beim Starten und Anhalten der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung gewährlei­ stet werden.

Bei Verwendung der zweiten Umwandlungseinrichtung zusammen mit der ersten Umwandlungseinrichtung werden die erste Drehwelle und die zweite Drehwelle angetrieben, um sich ausgehend von der Drehbewegung der gleichen Eingangs­ welle zu dem ersten und dem zweiten zeitlichen Verlauf zu drehen. Daher kann die Genauigkeit der Betätigung des Werkzeughaltearms, die durch die Wechsel­ wirkung zwischen dem Bewegungsumwandlungsnocken und dem Armabstützele­ ment, die an den jeweiligen Drehwellen vorgesehen sind, erreicht wird, verbessert werden, um eine Hochgeschwindigkeitsarbeitsweise zu realisieren.

Andererseits können die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl des ersten Servomotors und des zweiten Servomotors, die mit der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle verbunden sind, gesteuert wer­ den. Daher kann die Bauweise der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung vereinfacht werden, und kann diese Vorrichtung kompakt hergestellt werden, um einen Beitrag zur kleinen Gestaltung der automatischen Werkzeugwechselvor­ richtung zu leisten.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen erläutert und beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß die vorstehend genannten und zahlreiche weitere Änderungen, Weglassun­ gen und Hinzufügungen durchgeführt werden können, ohne den Rahmen und den Geist der Erfindung zu verlassen. Daher ist die Erfindung nicht als auf die oben­ angegebene besondere Ausführungsform beschränkt zu verstehen, sondern soll sie alle möglichen Ausführungsformen umfassen, die innerhalb des die in den beigefügten Ansprüchen genannten Merkmale umfassenden Rahmens realisiert werden können, sowie alle zugehörigen Äquivalente.

Es ist zu beachten, daß die bei den dargestellten Ausführungsformen der oben­ angegebenen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung verwendeten Nocken durch hydraulisch betätigte Betätigungselemente angetrieben sein können, die mit einem Hydraulikkreis zusammenarbeiten. Dieser Hydraulikkreis kann eine Fluiddruck-Ausgleichsvorrichtung aufweisen. Als Fluiddruck-Ausgleichsvorrich­ tung kann eine Vorrichtung verwendet werden, die in der in einer gleichzeitig an­ hängigen Anmeldung derselben Anmelderin mit der Bezeichnung "Druckverlust- Ausgleichsvorrichtung eines Fluiddruckkreises" offenbart worden ist, die unter In­ anspruchnahme der Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 8- 298 954 eingereicht worden ist. Die Offenbarung der eben genannten gleichzeitig anhängenden Patentanmeldung wird durch Bezugnahme hier aufgenommen.

Claims (17)

1. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung, umfassend:
eine erste Drehwelle, an der eine Drehbewegung bei einem ersten Zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
eine zweite Drehwelle, die koaxial zu der ersten Drehwelle vorgesehen ist und die eine gegenseitige Relativdrehung gestattet und an der eine Drehbewegung bei einem zweiten Zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen ist und zur Umwandlung einer Drehbewegung um die Achse der ersten Drehwelle in eine lineare Bewegung in Axialrichtung dient;
ein Armabstützelement mit einem Nockennachläufer, der mit dem Bewegungsum­ wandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle zur Relativdre­ hung in der Richtung der Achse der zweiten Drehwelle verkeilt ist;
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt.

2. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Drehwelle an dem Zentrum angeordnet und die zweite Drehwelle in zylindrischer Form koaxial außerhalb der ersten Drehwelle koaxial angeordnet ist, um eine relative Drehbewegung zu gestatten.

3. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Be­ wegungsumwandlungsnocken mit einer Nockennut ausgebildet ist, die in schrau­ benförmiger Gestalt und an dem Umfang der ersten Drehwelle ausgebildet ist.

4. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Noc­ kennut des Bewegungsumwandlungsnockens, die in schraubenförmiger Gestalt ausgebildet ist, nach Art eines Mäanders ausgebildet ist, um die Geschwindigkeit den Nockennachläufers in der Anfangsphase der Verschiebung bzw. Bewegung gering, in der anschließenden Bewegungsphase hoch und beim Anhalten niedrig einzustellen.

5. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Noc­ kennut des Bewegungsumwandlungsnockens, die in schraubenförmiger Gestalt ausgebildet ist, in einer linearen Art gestaltet ist, um die Verschiebe- bzw. Bewe­ gungsgeschwindigkeit des Nockennachläufers konstant zu halten.

6. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle bei dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine vorwärts gerichtete und eine rückwärts gerichtete Dreh-Schwingbewegung ist, und die zweite Drehbewegung, die an der zweiten Dreh­ welle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist.

7. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf ein­ zugeben ist, eine vorwärts gerichtete und eine rückwärts gerichtete Dreh-Schwingbewegung ist, und die zweite Drehbewegung, die an der zweiten Dreh­ welle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist, wobei eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung relativ zu dem Armabstützelement, das an der zweiten Drehwelle vorgesehen ist, unab­ hängig voneinander durch Einstellung der Drehbewegung zu dem ersten zeitli­ chen Verlauf und der Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf bei dem Anhalten der zweiten Drehwelle geschaffen werden, die erste Drehbewegung zu einer Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung ver­ anlaßt ist und bei der intermittierenden Drehbewegung in einer Richtung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht wird.

8. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf ein­ gegeben wird, mittels der ersten Umwandlungseinrichtung mit einem ersten Noc­ ken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und mit einem ersten Revolver, der mit einem Nockennachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten Nocken zusam­ menarbeitet, geschaffen wird.

9. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird, mittels einer zweiten Umwandlungseinrichtung mit einem ersten Nocken, der an der Eingangswelle vorgesehen ist, und mit einem zweiten Revol­ ver, der mit einem Nockennachläufer ausgestattet ist, der mit dem zweiten Noc­ ken im Eingriff steht, geschaffen wird.

10. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der er­ ste Nocken und der zweite Nocken globoidale Nocken sind, die zur gemeinsamen Drehung mit der gleichen Eingangswelle vorgesehen sind.

11. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 9, wobei minde­ stens ein Satz der Sätze aus erstem Revolver der ersten Umwandlungseinrich­ tung und erster Drehwelle einerseits und aus zweitem Revolver der zweiten Drehwelle und zweiter Drehwelle andererseits gegenseitig über eine Geschwin­ digkeitserhöhungs-Zahnradeinrichtung angeschlossen ist, die die Drehbewe­ gungsgeschwindigkeit eines Revolvers von erstem Revolver und zweitem Revol­ ver mit einer Welle von erster Drehwelle und zweiter Drehwelle mit einer Be­ schleunigung überträgt.

12. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl eines ersten Servomotors geschaffen wird, der mit der ersten Drehwelle verbunden ist.

13. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf durch Steuerung des Umlaufs bzw. der Drehzahl eines zweiten Servomotors geschaffen wird, der mit der zwei­ ten Drehwelle verbunden ist.

14. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der er­ ste Servomotor und der zweite Servomotor koaxial in vertikal gestapelter Weise angeordnet sind, wobei ein Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Ser­ vomotor, der in einer oberen Position angeordnet ist, in einer zylindrischen Ge­ stalt mit einem hohlen Bereich, der an dem zentralen Bereich ausgebildet ist, durch den hindurch die zweite Drehwelle oder die erste Drehwelle eingesetzt ist, und mit einem Ausgangsbereich ausgebildet ist, der den hohlen Bereich umgibt, wobei der Ausgangsbereich mit der ersten Drehwelle oder der zweiten Drehwelle verbunden ist und der andere Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor, der in der unteren Position angeordnet ist, mit der zweiten Drehwelle oder der ersten Drehwelle verbunden ist, die sich durch den hohlen Bereich hin­ durch nach unten erstreckt.

15. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 13, wobei minde­ stens ein Servomotor von erstem Servomotor und zweitem Servomotor in einer Position mit einem Abstand von der ersten Drehwelle oder der zweiten Drehwelle angeordnet ist und mindestens ein Servomotor von erstem Servomotor und zwei­ tem Servomotor mit irgendeiner Welle von erster Welle und der zweiter Welle über mindestens eine Zahnradeinrichtung verbunden ist.

16. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung, umfassend:
eine erste Umwandlungseinrichtung, die eine Drehbewegung zu einem ersten zeitlichen Verlauf erzeugt und einen ersten globoidalen Nocken, der an einer Ein­ gangswelle vorgesehen ist, und einen ersten Revolver, der mit einem Nocken­ nachläufer ausgestattet ist, der mit dem ersten globoidalen Nocken im Eingriff steht, aufweist;
eine zweite Umwandlungseinrichtung, die eine Drehbewegung zu einem zweiten zeitlichen Verlauf erzeugt und einen zweiten globoidalen Nocken, der an der Ein­ gangswelle vorgesehen ist, für die gemeinsame Drehung mit dem ersten globoi­ dalen Nocken und einen zweiten Revolver mit einem Nockennachläufer aufweist, der mit dem zweiten globoidalen Nocken im Eingriff steht;
eine erste Drehwelle, die mit der ersten Umwandlungseinrichtung verbunden ist und an der eine Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf von der ersten Umwandlungseinrichtung aus eingegeben wird;
eine zweite Drehwelle, die in zylindrischer Gestalt ausgebildet außenseitig der er­ sten Drehwelle in koaxialer Weise derart, daß eine relative Verstellung in Winkel­ richtung möglich ist, angeordnet ist, mit der zweiten Umwandlungseinrichtung verbunden ist und an der eine Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf von der zweiten Umwandlungseinrichtung aus eingegeben wird;
einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen ist und eine schraubenförmige Nockennut aufweist, die die Drehbewegung um die erste Drehwelle in eine lineare Bewegung in Axialrichtung umwandelt;
ein Armabstützelement mit einem Nockennachläufer, der mit dem Bewegungsum­ wandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle für eine relative Axialbewegung verkeilt ist; und
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt,
wobei die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine Dreh-Schwingbewegung in Vorwärts- und in Rück­ wärtsrichtung ist, die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zwei­ ten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist, die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf derart eingestellt sind, daß sie eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung unabhängig für das Armabstützelement, das an der zweiten Drehwelle vorgesehen ist, derart bewirken, daß die erste Drehwelle in einer Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung beim Anhalten der zweiten Drehwelle angetrieben wird und bei intermittierender Dreh­ bewegung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht wird.

17. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung, umfassend:
einen ersten Servomotor, dessen Umlauf bzw. Drehzahl zur Schaffung einer Drehbewegung zu einem ersten zeitlichen Verlauf gesteuert ist;
einen zweiten Servomotor, dessen Umlauf bzw. Drehzahl zur Erzeugung einer Drehbewegung zu einem zweiten zeitlichen Verlauf gesteuert ist;
eine erste Drehwelle, die mit dem ersten Servomotor verbunden ist und an der die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf eingegeben wird,
eine zweite Drehwelle, die in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, außenseitig der ersten Drehwelle derart, daß eine Relativbewegung gegenüber dieser möglich ist, angeordnet ist und mit dem zweiten Servomotor verbunden ist und an der die Drehbewegung bei dem zweiten zeitlichen Verlauf eingegeben wird;
einen Bewegungsumwandlungsnocken, der an der ersten Drehwelle vorgesehen und mit einer schraubenförmigen Nockennut zur Umwandlung einer Drehbewe­ gung um die erste Drehwelle in eine lineare Bewegung in deren Axialrichtung ausgebildet ist;
ein Armabstützelement mit einem Nockennachläufer, der mit dem Bewegungsum­ wandlungsnocken im Eingriff steht und mit der zweiten Drehwelle zur Relativver­ schiebung in Axialrichtung verkeilt ist; und
einen Werkzeughaltearm, der an dem Armabstützelement vorgesehen ist und ein Werkzeug lösbar trägt;
wobei die Drehbewegung, die an der ersten Drehwelle zu dem ersten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine Dreh-Schwingbewegung in Vorwärts- und in Rück­ wärtsrichtung ist, die Drehbewegung, die an der zweiten Drehwelle zu dem zwei­ ten zeitlichen Verlauf einzugeben ist, eine intermittierende Drehbewegung ist, die Drehbewegung zu dem ersten zeitlichen Verlauf und die Drehbewegung zu dem zweiten zeitlichen Verlauf derart eingestellt sind, daß sie eine lineare Bewegung und eine Drehbewegung unabhängig für das Armabstützelement, das an der zweiten Drehwelle vorgesehen ist, derart bewirken, daß die erste Drehwelle in einer Dreh-Schwingbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung beim Anhalten der zweiten Drehwelle angetrieben wird und bei intermittierender Dreh­ bewegung der zweiten Drehwelle die erste Drehwelle synchron in der gleichen Richtung gedreht wird.