DE19904775B4

DE19904775B4 - Werkzeugwechselkasten

Info

Publication number: DE19904775B4
Application number: DE19904775A
Authority: DE
Inventors: Raimund Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: DE19904775A1

Abstract

Werkzeugwechselkasten (10) mit einem Grundgehäuse (18), das zumindest eine Halterung für zumindest einen zugeordneten nachbearbeitbaren Werkzeughalter (30, 30') umfaßt, wobei der Werkzeughalter (30, 30') mit zumindest einer Werkzeugaufnahme bereitgestellt ist, in dem Grundgehäuse (18) und/oder in dem Werkzeughalter (30, 30') zumindest ein optischer Sensor in Form einer Transmissions- oder Reflexionslichtschranke vorgesehen ist, so daß ein Aufnahmezustand des Werkzeughalters (30, 30') (Leerzustand oder Vollzustand) detektierbar ist, und zumindest eine Lagezentriereinrichtung in dem Grundgehäuse (18) und/oder dem Werkzeughalter (30, 30') vorgesehen ist, welche betriebsmäßig eine relative vorbestimmte Lage des Werkzeughalters (30, 30') in dem Grundgehäuse (18) festlegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugwechselkasten zur Aufnahme von Werkzeugen, wie er in Anspruch 1 beschrieben ist.
Um mit einem elektrischen drehmoment- bzw. drehwinkelgesteuerten Handwerkzeug unterschiedliche Verschraubungen an einem Werkstück durchzuführen, werden im Stand der Technik sogenannte Nußkästen verwendet, die zum Aufbewahren der unterschiedlichen Schraubernüsse ausgelegt sind. Wird für einen vorbestimmten Schraubvorgang eine Schraubernuß aus dem Nußkasten entnommen, so wird ein Entnahmesignal von einem Magnetinitiator in dem Nußkasten an eine übergeordnete Schraubersteuerung gesendet. Nach einer Prüfung, ob die entnommene Schraubernuß für den vorgesehenen Schraubvorgang geeignet ist, wird mit einer vorbestimmten Drehmoment/Drehwinkelsteuerkurve der Schraubvorgang ausgeführt. Zur Aufnahme der unterschiedlich großen Schraubernüsse ist in dem Werkzeugwechselkasten herkömmlicherweise ein massiver Metallblock bereitgestellt, in welchem auf die Außendurchmesser der Schraubernüsse angepaßte kreisförmige Bohrungen vorgesehen sind. Hierbei müssen die den jeweiligen Bohrungen zugeordneten Magnetinitiatoren separat für jede einzelne der unterschiedliche großen Nüsse aufwendig manuell justiert werden, damit eine ausreichend große Initiatorsignalstärke erzielt werden kann. Nachteilig an einem solchen Nußkasten ist ferner, daß jede Änderung der verwendeten Schraubernüsse, beispielsweise bedingt durch eine Änderung während der Produktion bzw. eine Umstellung der Produktion, zwangsläufig eine weitgehende Abänderung bzw. vollständige Neuanfertigung des zugehörigen Nußkastens, insbesondere des massiven Metallkörpers erfordert. Folglich kann bei einer Produktionsumstellung, die beispielsweise neue Schraubernüsse erfordert, ein herkömmlicher Nußkasten nur unter erheblichen Kostenaufwand bzw. gar nicht eingesetzt werden. Dies ist insbesondere von Nachteil, wenn kurzfristig andere Werkzeuge benötigt werden.

DE 83 08 744 U1 offenbart eine Werkzeug-Lagereinrichtung mit einem ungefähr kastenförmigen Werkzeugträger, welcher eine quaderförmige Basis, einen Tragplattenabschnitt und daran befestigte Schaftaufnahmen aufweist, wobei die Basis, der Tragplattenabschnitt und die Schaftaufnahmen als separat hergestellte Teile ausgebildet sind. Die Schaftaufnahmen werden individuell passend für einen zu lagernden Werkzeugschaft durch ein dafür vorgesehenes spezielles Herstellungswerkzeug hergestellt.

DE 41 16 487 A1 beschreibt ein Werkzeug-Magazin mit einem Werkzeugspeicher mit mehreren darin vorgesehen Speicherplätzen für untereinander gleichartig ausgebildete Werkzeugaufnahmen. In jede Werkzeugaufnahme wird jeweils ein Werkzeug einzeln eingesetzt, wobei das Werkzeug gemeinsam mit seiner zugehörigen Werkzeugaufnahme (8) aus dem Werkzeugspeicher entnommen werden muß. Der Füllzustand der Speicherplätze kann über Tastschalter, welche von der unteren Stirnfläche der Werkzeugaufnahmen betätigt werden, abgetastet werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Werkzeugwechselkasten bereitzustellen, der in einfacher und kostengünstiger Weise einer großen Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge wechselnd angepaßt werden kann und einfach und sicher in seiner Handhabung ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Werkzeugwechselkasten mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein Werkzeugwechselkasten ein Grundgehäuse, das zumindest eine Halterung für zumindest einen zugeordneten nachbearbeitbaren Werkzeughalter umfaßt, wobei der Werkzeughalter mit zumindest einer Werkzeugaufnahme bereitgestellt ist, in dem Grundgehäuse und/oder in dem Werkzeughalter zumindest ein optischer Sensor in Form einer Transmissions- oder Reflexionslichtschranke vorgesehen ist, so daß ein Aufnahmezustand des Werkzeughalters detektierbar ist, und zumindest eine Lagezentriereinrichtung in dem Grundgehäuse und/oder dem Werkzeughalter vorgesehen ist, welche betriebsmäßig eine relative vorbestimmte Lage des Werkzeughalters in dem Grundgehäuse festlegt.

Das Grundgehäuse kann hierbei insbesondere ein für eine große Anzahl von Werkzeugwechselkästen gleiches seriengefertigtes Bauteil sein, das keiner weiteren Bearbeitung zur Anpassung von unterschiedlichen aufzunehmenden Werkzeugen unterworfen werden muß. Die individuelle Anpassung für unterschiedliche Werkzeuge kann somit vorteilhafterweise im wesentlichen durch eine Anpassung des zumindest einen nachbearbeitbaren Werkzeughalters erfolgen. Vorteilhafterweise werden die Werkzeughalter aus Werkzeughalterrohlingen gefertigt, die nachfolgend für ein oder mehrere zugeordnete Werkzeuge individuell angepaßt werden. Durch einen derartigen modularen Aufbau ist es möglich, bei einer mit einem Werkzeugwechsel verbundener Änderung oder Umstellung der Produktion zumindest das Grundgehäuse des Werkzeugwechselkastens unverändert beibehalten zu können und lediglich den bzw. die Werkzeughalter für die neuen aufzunehmenden Werkzeuge anzupassen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn kurzfristig andere Werkzeuge zum Einsatz kommen sollen.

In dem Grundgehäuse und/oder in dem Werkzeughalter ist zumindest ein Sensor vorgesehen, so daß ein Aufnahmezustand des Werkzeughalters (Leerzustand oder Vollzustand) detektierbar ist. Insbesondere kann so für jede einzelne Werkzeugaufnahme mittels des Sensors bzw. der Sensoren festgestellt werden, ob und aus welcher Werkzeugaufnahme ein Werkzeug entnommen wird.

Vorzugsweise ist der Sensor zur eindeutigen Identifizierung eines in den Werkzeughalter betriebsmäßig eingesetzten Werkzeugs ausgelegt. Auf diese Weise ist über eine Bestimmung des Aufnahmezustandes der Werkzeughalter hinaus auch eine eindeutige Identifizierung bzw. Erkennung der in die Werkzeughalter einzusetzenden Werkzeuge möglich. Somit können Benutzerfehler, die durch ein Einsetzen falscher Werkzeuge bzw. Gegenstände in die Verkzeugwechselkästen auftreten könnten, vermieden bzw. ausgeschlossen werden.

Der Sensor ist ein optischer Sensor, insbesondere eine Transmissions- oder Reflexionslichtschranke. Bevorzugt arbeitet der optische Sensor im infraroten und/oder sichtbaren optischen Spektralbereich. Insbesondere kann der optische Sensor eine Leuchtdiode (LED) oder eine Halbleiterlaserdiode als optischen Sender und eine Photodiode bzw. einen Phototransistor als optischen Empfänger umfassen. Optischer Sender und Empfänger können hierbei als Transmissionslichtschranke angeordnet sein, so daß das Einsetzen eines Werkzeuges in den zugeordneten Werkzeughalter einen vom optischen Sender zum optischen Empfänger gesendeten Lichtstrahl unterbricht und dadurch das Signal auslöst. Alternativ ist es ebenfalls möglich, den optischen Sender und optischen Empfänger entsprechend einer Reflexionslichtschranke anzuordnen. Hierbei wird ein Lichtstrahl vom optischen Empfänger nur dann empfangen, wenn ein Werkzeug in einer dem optischen Sensor zugeordneten Werkzeugaufnahme ist. Eine Messung der Signalstärke. des reflektierten optischen Signals in dem optischen Empfänger läßt ferner – bei gegebener Geometrie – einen Rückschluß auf den Reflexionskoeffizienten des eingesetzten Werkzeugs ziehen und folglich, ob es sich bei dem eingesetzten Gegenstand auch tatsächlich um ein zugeordnetes Werkzeug handelt.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich; wenn der optische Sensor bzw. mehrere optische Sensoren in dem Grundgehäuse derart angeordnet werden, daß sie für unterschiedlich nachbearbeitete Werkzeughalter nicht nachjustiert bzw. eingestellt werden müssen. Dies ist insbesondere im Fall einer Transmission- oder Reflexionslichtschranke möglich, wenn die Werkzeughalter mit einer geeigneten Detektionsbohrung bzw. Detektionsöffnung unabhängig von ihrer Nachbearbeitung bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Grundgehäuse des Werkzeugwechselkastens aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder anderen leicht zu bearbeitenden Metallen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Werkzeughalter aus Kunststoff bzw. Plastikmaterial. Da ein solches Material eine einfache Nachbearbeitung der Werkzeughalter ermöglicht, kann diese in vielen Fällen auch direkt vom Endbenutzer des Werkzeugwechselkastens vorgenommen werden. Da derartige Materialien ferner kostengünstig sind, fallen bei einer Werkzeugänderung, die neue Werkzeughalter erfordert, nur geringe Materialkosten an.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestehen das Grundgehäuse und der Werkzeugwechselhalter aus gleichem Material und der Werkzeugwechselhalter ist vorzugsweise aus dem Grundgehäuse herausgearbeitet. Ein solches Herausarbeiten ist beispielsweise durch eine Laserbohrung möglich, wobei der herausgearbeitete Werkzeughalter vorteilhafterweise automatisch paßgenau auf die entstehende Ausnehmung in dem Grundgehäuse zugeschnitten ist.

Vorteilhafterweise weist das Grundgehäuse an seiner betriebsmäßigen Oberseite eine Ausnehmung auf, in welche der Werkzeughalter zumindest teilweise einführbar ist. Eine solche Ausnehmung kann beispielsweise durch Bohren und/oder Fräsen in dem Grundgehäuse hergestellt werden. Vorteilhafterweise wird die Ausnehmung derart ausgebildet, daß der zugeordnete Werkzeughalter hierein paßgenau eingeführt werden kann.

Vorteilhafterweise weist der Werkzeughalter an seiner betriebsmäßigen Oberseite eine Ausnehmung auf, die als Werkzeugaufnahme ausgelegt ist.

Insbesondere ist es vorteilhaft, die Aufnahme kreisförmig zylindrisch mit einem Zylinderdurchmesser auszubilden, welcher einem zugeorndeten Werkzeugaußendurchmesser eines aufzunehmenden Werkzeugs im wesentlichen entspricht. Dies ermöglicht es, Werkzeuge mit einer kreisförmigen zylindrischen Form paßgenau bzw. sicher in dem Werkzeughalter zu halten. Die im wesentlichen paßgenaue und auf das zugeordnete Werkzeug angepaßte Form der Aufnahme bewirkt hierbei vorteilhafterweise gleichzeitig eine Lagejustage des Werkzeugs zu einem unter Umständen vorgesehenen Sensor.

Der Werkzeugwechselkasten ist mit zumindest einer Lagezentriereinrichtung bereitgestellt, die in dem Grundgehäuse und/oder dem Werkzeughalter vorgesehen ist, welche betriebsmäßig eine vorbestimmte relative Lagefestlegung des Werkzeughalters zu dem Grundgehäuse ermöglicht. Eine derartige Lagezentriereinrichtung kann sich dann als vorteilhaft erweisen, wenn gewisse bauliche Merkmale der Werkzeugwechselhalter in vorbestimmten Dreh- bzw. Lagejustierungen relativ zu dem Werkzeugwechselhalter betriebsmäßig gelangen sollen. Insbesondere ist es hierdurch möglich, eine Detektionsöffnung bzw. Detektionsbohrung in den Werkzeugwechselhaltern mit dem bereitgestellten Sensor zu positionieren.

Vorteilhafterweise kann die Lagezentriereinrichtung zumindest einen Werkzeughalterzentrierstift umfassen, der vom Boden bzw. der unteren Fläche der Ausnehmung vorspringt und betriebsmäßig in Eingriff mit einer Zentrierbohrung an der betriebsmäßigen Unterseite bzw. der unteren Fläche des Werkzeughalters ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Werkzeugwechselkasten eine Steuerungselektronik, die mit dem zumindest einem Sensor und einer Bedienungs- und Kontrollanzeige verbunden ist. Insbesondere kann die Steuerungselektronik ausgelegt sein, den bzw. die Aufnahmezustände der Werkzeughalter auf der Anzeige darzustellen.

Bevorzugt umfaßt die Steuerungselektronik einen Mikroprozessorrechner mit einer seriellen Schnittstelle (beispielsweise eine V24-Schnittstelle), über welche eine Verbindung mit einer externen Werkzeugsteuerelektronik hergestellt werden kann. Hierdurch ist es möglich, die mittels des Sensors bzw. der Sensoren detektierten Aufnahmezustände der Werkzeughalter an die externe Steuerungselektronik beispielsweise eines Bearbeitungsgeräts weiterzuleiten, die nachfolgend in Abhängigkeit des detektierten Aufnahmezustandes bzw. des identifizierten Werkzeuges eine entsprechende Bearbeitung eines Werkstückes mit dem entnommenen Werkzeug auslöst bzw. vornimmt bzw. steuert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei Werkzeugaufnahmen in dem Grundgehäuse vorgesehen und die Steuerungselektronik gibt ein Fehler- oder Abbruchssignal aus, wenn zumindest zwei Aufnahmezustände der zumindest zwei Werkzeugaufnahmen Leerzuständen (Werkzeughalter enthält kein Werkzeug) entsprechen. Hierdurch kann sichergestellt werden, daß der Benutzer des Werkzeugwechselkastens zu jeder Zeit höchstens ein Werkzeug aus demselben entnehmen kann, selbst wenn der Werkzeugwechselkasten zwei oder mehr Werkzeuge enthält, ohne ein Fehler- und/oder Abbruchssignal auszulösen. Eine versehentliche Verwendung eines für einen vorbestimmten Bearbeitungsvorgang falschen Werkzeugs wird somit verhindert.

Der erfindungsgemäße Wechselkasten kann für eine Halterung von Schraubernüssen beispielsweise für Elektro-Handschrauber verwendet werden. Typischerweise weisen solche Schraubernüsse eine im wesentlichen kreisförmig zylindrische Außengestalt mit unterschiedlichen Durchmessern auf, für die vorteilhafterweise jeweils ein passender Werkzeughalter mit einer entsprechenden kreisförmigen zylindrischen Aufnahme aus jeweiligen Werkzeughalterrohlingen gefertigt wird. So erfordert eine Änderung der Schraubernüsse keine Änderung bzw. Neuerstellung des Grundgehäuses des Werkzeugwechselkastens, sondern lediglich eine Änderung bzw. Neuerstellung der Werkzeughalter.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugwechselkastens;
2(a) eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeughalterrohlings;
2(b) eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen nachbearbeiteten Werkzeughalters;
2(c) eine Aufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Grundgehäuses;
3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugwechselkastens.
1 ist eine vertikale Schnittansicht durch eine Querseite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugwechselkastens 10. Der Werkzeugwechselkasten 10 umfaßt einen Standsockel 12, eine untere Abdeckung 14 und eine obere Abdeckung 16. Auf einem horizontalen, ebenen Abschnitt der unteren Abdeckung 14 ist ein Grundgehäuse 18 befestigt. Das Grundgehäuse 18 ist ein einstückiger langgestreckter Aluminiumkörper, von dessen Oberseite aus sich vier kreisförmig zylindrische Ausnehmungen 20 (20₁ , 20₂ , 20₃ und 20₄ ) in einer gegenüber der vertikalen leicht geneigten Richtung zu dem ebenen Abschnitt der unteren Abdeckung 14 erstrecken (siehe auch 2(c)). Die Ausnehmungen 20 weisen identische Innendurchmesser auf und sind entlang der Längsachse des Grundgehäuses 18 angeordnet, wie in 2(c) dargestellt ist. Die obere Abdeckung 16 ist auf den oberen Teil bzw. die Oberkante der unteren Abdeckung 14 sowie auf die Oberseite des Grundgehäuses 18 aufgesetzt. Im Bereich der Ausnehmungen 20 des Grundgehäuses 18 weist die obere Abdeckung 16 kreisförmige Bohrungen 22 auf, welche die darunterliegenden Ausnehmungen 20 freilegen. Ferner ist in der oberen Abdeckung 16 eine Bedienungs- und Kontrollanzeige 24 vorgesehen.
Entlang der Zylinderachse der Ausnehmungen 20 sind jeweils Gewindebohrungen 26 (26₁ , 26₂ , 26₃ , 26₄ ) in dem Grundgehäuse 18 vorgesehen. Entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Längsachse des rechteckigen Grundgehäuses 18 und der axialen Richtung der Ausnehmungen 20 ist, sind in dem Grundgehäuse 18 ferner Lichtschrankenbohrungen 28 (28₁ , ... 28₄ ) vorgesehen, die jeweils durch die entsprechenden Ausnehmungen 20 (20₁ , ... 20₄ ) verlaufen. Optische Sender bzw. optische Empfänger, die in den jeweiligen Endabschnitten der Lichtschrankenbohrungen 28 vorgesehen sind, sind in 1 nicht dargestellt.
2(a) und 2(b) zeigen Werkzeughalter 30, 30', welche in die Ausnehmungen 20 eingeführt werden können (vgl. 1 und 2(c)). Die in 2(a) und 2(b) im Querschnitt dargestellten Werkzeughalter 30, 30' haben hierbei in einem unteren Abschnitt eine kreisförmig zylindrische Außenfläche mit einem Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Ausnehmungen 20 im wesentlichen entspricht.
Jeweils auf die oberen Zylinderstirnflächen der Werkzeughalter 30, 30' sind ringförmige Deckelplatten 32, 32' aufgesetzt, die eine mittige Bohrung aufweisen. Der Innendurchmesser dieser Bohrungen entspricht hierbei genau einem Innendurchmesser von entlang den Zylinderachsen der Werkzeughalter 30, 30' verlaufenden Bohrungen 34, 34', die sich von jeweiligen oberen Zylinderstirnflächen erstrecken.
Quer zu den Zylinderachsen der Werkzeughalter 30, 30' sind Lichtschrankenbohrungen 33, 33' vorgesehen, die jeweils durch die Zylinderachsen und durch die Bohrungen 34, 34' verlaufen. Während der in 2(a) dargestellte Werkzeughalter 30 eine vergleichsweise kleine Bohrung 34 aufweist, ist die Bohrung 34' bei dem in 2(b) dargestellten Werkzeughalter 30' nachträglich auf einen größeren Innendurchmesser vergrößert worden. Der Werkzeughalter 30 entspricht einem Werkzeughalterrohling, d.h. einem Auslieferungszustand der Werkzeughalter 30'. Ohne Nachbearbeitung ist dieser Werkzeughalter 30 zur Aufnahme eines Werkzeuges, hier einer nicht dargestellten Schraubernuß ausgelegt, die einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Innendurchmesser der Bohrung 34 entspricht. Um einen Werkzeughalterrohling 30 an unterschiedliche Werkzeuge, hier unterschiedliche Schraubernüsse anzupassen, muß lediglich der Innendurchmesser der Bohrung 34 auf den gewünschten Innendurchmesser vergrößert werden, wie das bei dem Werkzeughalter 30' in 2(b) vorgenommen wurde.
Nach einer den jeweiligen Schraubernüssen entsprechenden Bearbeitung werden die Werkzeughalter 30' jeweils in die Ausnehmungen 20 eingeführt und mit einer nicht dargestellten Schraube, die durch eine Schraubendurchführung 36 eingeführt wird, in den Gewindebohrungen 26 an das Grundgehäuse 18 festgeschraubt. Hierbei sorgen jeweilige Lagezentrierstifte 38, die von jeweiligen unteren Stirnflächen der Ausnehmungen 20 in axialer Richtung vorspringen, dafür, daß die Lichtschrankenbohrungen 33, 33' der Werkzeughalter 30, 30' jeweilig koaxial mit den Lichtschrankenbohrungen 28 des Grundgehäuses 18 verlaufen. Hierzu treten die Lagezentrierstifte 38 in Eingriff mit jeweils dafür vorgesehenen Zentrierbohrungen in der unteren Stirnfläche der Werkzeughalter 30, 30' (nicht dargestellt).
In die Enden der Lichtschrankenbohrungen 28 sind jeweilig Infrarotleuchtioden 40 und Infrarotempfänger 42 (beispielsweise Infrarotdetektoren) eingeführt, um so Transmissionslichtschranken zu bilden. Aufnahmezustände der als Werkzeugaufnahmen dienenden Bohrungen 34, 34' können somit über die als optischen Sensor fungierende Lichtschranken detektiert werden. Eine Abänderung oder Erneuerung eines Werkzeughalters (30, 30') erfordert keine neue bzw. nachträgliche Justage der Lichtschranke.
Die jeweiligen Leuchtdioden 40 und Photodetektoren 42 sind mit einer nicht dargestellten Steuerungselektronik in dem Werkzeugwechselkasten 10 verbunden. Erfolgt eine Entnahme eines Werkzeugs (einer Schraubernuß) aus der Bohrung 34 oder 34', wird dies dem Benutzer auf einer Bedienungs- und Kontrollanzeige 24 optisch dargestellt. Werden zwei Werkzeuge (zwei Schraubernüsse) aus jeweiligen Bohrungen 34, 34' entnommen, so erzeugt die Steuerungselektronik ein Fehler- bzw. Abbruchssignal, das zu einer Unterbrechung des vorgesehenen Schraubvorganges führt. Hierdurch wird verhindert, daß der Benutzer versehentlich ein falsches Werkzeug für einen vorgesehenen Bearbeitungsschritt eines Werkstückes einsetzt oder falsche Bearbeitungsparameter für einen vorbestimmten Bearbeitungsschritt von der Steuerungselektronik ausgelöst werden. Dies ist insbesondere im Fall von Schraubvorgängen mit Elektro-Handschraubern von Vorteil, da hierbei den vorbestimmten Schraubvorgängen jeweils eine Drehmoment/Drehwinkelsteuerkurve zugeordnet ist, die durch eine vorbestimmte Schraubreihenfolge der durchzuführenden Schraubvorgänge von dem Werkzeugwechselkasten 10 durch Entnahme der Schraubernüsse ausgelöst wird. Um zu diesem Zweck mit einer übergeordneten Schraubersteuerung kommunizieren zu können, umfaßt der Werkzeugwechselkasten 10 eine serielle V24-Schnittstelle (nicht dargestellt).
In 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugwechselkasten 10 dargestellt. Die Bedienungs- und Kontrollanzeige ist hierbei mit einem LCD-Display 44 und den jeweiligen Ausnehmungen 20 zugeordneten Kontrolleuchtdioden 46 bereitgestellt, über die der Benutzer den Status der jeweiligen zugeordneten Werkzeuge erkennen kann. Der Standsockel ist

10: Werkzeugwechselkasten
12: Standsockel
14: untere Abdeckung
16: obere Abdeckung
18: Grundgehäuse
20: Ausnehmungen
22: Bohrungen
24: Bedienungs- und Kontrollanzeige
26: Gewindebohrungen
28: Lichtschrankenbohrungen im Grundgehäuse
30: Werkzeughalter (Werkzeughalterrohling)
30': Werkzeughalter
32: Deckelplatte
32': Deckelplatte
33: Lichtschrankenbohrung im Werkzeughalter
33': Lichtschrankenbohrung im Werkzeughalter
34: Bohrung
34': Bohrung
36: Schraubendurchführung
38: Lagezentrierstifte
40: Infrarotleuchtdiode
42: Infrarotempfänger
44: LCD-Display
46: Kontrolleuchtdioden
48: Befestigungsschlitze

Claims

Werkzeugwechselkasten (10) mit einem Grundgehäuse (18), das zumindest eine Halterung für zumindest einen zugeordneten nachbearbeitbaren Werkzeughalter (30, 30') umfaßt, wobei der Werkzeughalter (30, 30') mit zumindest einer Werkzeugaufnahme bereitgestellt ist, in dem Grundgehäuse (18) und/oder in dem Werkzeughalter (30, 30') zumindest ein optischer Sensor in Form einer Transmissions- oder Reflexionslichtschranke vorgesehen ist, so daß ein Aufnahmezustand des Werkzeughalters (30, 30') (Leerzustand oder Vollzustand) detektierbar ist, und zumindest eine Lagezentriereinrichtung in dem Grundgehäuse (18) und/oder dem Werkzeughalter (30, 30') vorgesehen ist, welche betriebsmäßig eine relative vorbestimmte Lage des Werkzeughalters (30, 30') in dem Grundgehäuse (18) festlegt.
Werkzeugwechselkasten (10) nach Anspruch 1, wobei der Sensor zur eindeutigen Identifizierung eines in den Werkzeughalter (30, 30') betriebsmäßig eingesetzten Werkzeugs ausgelegt ist.
Werkzeugwechselkasten (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Grundgehäuse (18) aus Metall, insbesondere Aluminium, besteht.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Werkzeughalter (30, 30') aus Kunststoff besteht.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Grundgehäuse (18) und der Werkzeughalter (30, 30') aus gleichem Material bestehen und der Werkzeughalter (30, 30') durch eine Laserbear beitung aus dem Grundgehäuse 18 herausgearbeitet ist, so dass der Werkzeughalter (30, 30') passgenau zu der entstehenden Ausnehmung (20) im Grundgehäuse ist.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Grundgehäuse (18) an seiner betriebsmäßigen Oberseite eine Ausnehmung (20) aufweist, in welche der Werkzeughalter (30, 30') zumindest teilweise einführbar ist.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Werkzeughalter (30, 30') an seiner betriebsmäßigen Oberseite eine Ausnehmung aufweist, die als die Werkzeugaufnahme ausgelegt ist.
Werkzeugwechselkasten (10) nach Anspruch 7, wobei die Aufnahme kreisförmig zylindrisch mit einem Zylinderdurchmesser ist, welcher einem zugeordneten Werkzeugaußendurchmesser eines aufzunehmenden Werkzeugs entspricht.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8; wobei die Zentriereinrichtung zumindest einen Werkzeughalterzentrierstift (Lagerzentrierstift (38)) umfaßt, der vom Boden der Ausnehmung (20) vorspringt und betriebsmäßig in Eingriff mit einer Zentrierbohrung an der betriebsmäßigen Unterseite des Werkzeughalters (30, 30') ist.
Werkzeugwechselkasten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Werkzeugwechselkasten (10) eine Steuerungselektronik umfaßt, die mit dem zumindest einen Sensor und einer Bedienungsanzeige (24) verbunden ist.
Werkzeugwechsalkasten (10) nach Anspruch 10, wobei die Steuerungselektronik einen Mikroprozessorrechner mit einer seriellen Schnittstelle umfaßt; über welche eine Verbindung mit einer externen Werkzeugsteuerelektronik hergestellt werden kann.
Werkzeugwechselkasten (10) nach Anspruch 10 oder 11, wobei zumindest zwei Werkzeugaufnahmen vorgesehen sind und die Steuerungselektronik ein Fehlersignal ausgibt, wenn zumindest zwei Aufnahmezustände der zumindest zwei Werkzeugaufnahmen Leerzuständen entsprechen.