-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler mit zumindest
einer Greiferhand zum Halten eines Werkzeuges, die einen ersten
und einen schwenkbar daran gelagerten zweiten Bakken sowie eine
Verriegelungsvorrichtung aufweist, um die beiden Backen in deren
geschlossener Stellung miteinander zu verriegeln.
-
-
Aus
dem Stand der Technik bekannte Werkzeugwechsler werden bei Werkzeugmaschinen
dazu eingesetzt, in einem Magazin gehaltene Werkzeuge in eine Arbeitsspindel
der Werkzeugmaschine ein- bzw. aus dieser auszuwechseln. Dabei sind
sowohl Konstruktionen bekannt, bei denen die Greiferhand an dem
in die Spindel eingespannten Werkzeug verbleibt, wie auch aktiv
geöffnete
und geschlossene Greiferhände,
die nach dem Einwechseln eines Werkzeuges in ihre Ruheposition zurückfahren.
-
Bei
den Werkzeugwechslern, bei denen die Greiferhände auch im Arbeitseinsatz
an dem in die Spindel eingespannten Werkzeug verbleiben, werden
die Werkzeuge während
des Rüstvorganges
von Bedienungspersonal in die Greiferhände eingespannt, an denen sie
dann unverlierbar, aber drehbar gehalten sind. Zu diesem Zweck weist
eine derartige Greiferhand einen ersten und einen schwenkbar daran
gelagerten zweiten Backen auf, zwischen denen das Werkzeug in deren
geschlossener Stellung gehalten wird.
-
Um
die beiden Backen in ihrer geschlossenen Stellung miteinander zu
verriegeln, ist eine Verriegelungsvorrichtung, in der Regel ein
Schnellverschluß,
vorgesehen, den das Bedienungspersonal nach dem Einführen des
Werkzeuges und dem Schließen
der beiden Backen betätigen
muß, damit sich
die beiden Backen im Betrieb nicht wieder öffnen.
-
Bei
derartigen Schnellverschlüssen
hat sich nun herausgestellt, daß diese
zum einen schnell verschmutzen, so daß sie nicht mehr zuverlässig schließen, wobei
ein weiterer Nachteil darin besteht, daß insbesondere im Akkordeinsatz
die Schnellverschlüsse
nicht zuverlässig
von dem Bedienungspersonal geschlossen werden. In beiden Fällen können Betriebszustände eintreten,
in denen sich die Greiferhand nachträglich wieder öffnet, so
daß das
gehaltene Werkzeug herausfällt.
Hierdurch sind unerwünschte
Schäden
nicht nur am Werkstück
und am Werkzeug, sondern auch an der Maschine zu befürchten,
was unerwünscht
ist.
-
Die
DE 40 31 996 A1 beschreibt
ebenfalls einen Werkzeugwechsler mit einer Greiferhand zum Halten
eines Werkzeuges, bei dem zwei Backen schwenkbar an einer Bodenplatte
des Greifers gelagert sind. Die beiden Backen werden über einen
mediumsbetätigten
Schubkolben aktiv geöffnet
und geschlossen. Der Greifer weist für jeden Backen einen induktiven
Näherungsschalter
auf, der unterschiedliche Signale abgibt, je nachdem, ob die Backen
in ihrer Spreizstellung oder in ihrer Schließstellung sind bzw. in diese
Stellungen überführt werden.
-
Die
beiden Näherungsschalter
dienen dazu, eine mögliche
Fehlfunktion des Antriebes für
den Schubkolben, also der Hydraulik oder der Druckluft, zu erkennen.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Anmeldung die Aufgabe
zugrunde, einen Werkzeugwechsler der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
daß dessen
Betriebssicherheit erhöht wird.
-
Bei
dem eingangs genannten Werkzeugwechsler wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß Zusätzlich zu
der Veriegelungsvorrichtung noch eine Indikatorvorrichtung für den Verriegelungszustand
der Backen vorgesehen ist, die ein Anzeigeelement aufweist, das
seine relative Position zu der Greiferhand in Abhängigkeit
vom Verriegelungszustand reversibel ändert.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
-
Überraschenderweise
haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung nämlich gefunden, daß die Betriebssicherheit
nicht vorrangig durch etwaige konstruktive Maßnahmen an der Verriegelungsvorrichtung,
sondern durch eine Indikatorvorrichtung verbessert werden kann,
die es dem Bedienungspersonal unmittelbar nach dem Einspannen eines
Werkzeuges in eine Greiferhand ermöglicht, den Verriegelungszustand
zu erkennen. Damit wird nicht nur einem mechanischen "Versagen" der Verriegelungsvorrichtung,
sondern auch einer Fehlbedienung entgegengewirkt, denn das Bedienungspersonal überprüft nach
dem Betätigen
der Verriegelungsvorrichtung jetzt die Indikatorvorrichtung daraufhin,
ob die Backen zuverlässig
verriegelt sind.
-
Dabei
ist von Vorteil, daß eine
rein optische Anzeige gewählt
wird, die auch ein geringfügiges Wiederaufgehen
der Backen anzeigt, auch wenn dieses "Versagen" des Verriegelungsmechanismus an der
Stellung der Backen zueinander nicht oder nur schwer erkennbar ist.
Das Anzeigeelement kann dabei z.B. gedreht werden, um verschiedene
Zustände anzugeben.
-
In
einer Weiterbildung ist es bevorzugt, wenn die Indikatorvorrichtung
zwischen den Backen eine diese im Sinne einer Öffnungsbewegung belastende Feder
aufweist.
-
Bei
dieser Maßnahme
ist von Vorteil, daß die Backen
bei einem mechanischen Versagen oder einer Fehlbedienung nicht – wie im
Stand der Technik – geschlossen
bleiben, sondern unmittelbar wieder aufgehen, was vom Bedienungspersonal
sofort erkannt wird.
-
Insgesamt
ist es dabei bevorzugt, wenn die Indikatorvorrichtung einen federbelasteten
Indikatorstift umfaßt,
der längsverschieblich
an dem einen Backen gelagert ist und mit einer An schlagfläche an dem
anderen Backen derart zusammenwirkt, daß er die Backen im Sinne einer Öffnungsbewegung
belastet.
-
Diese
Maßnahme
ist konstruktiv von Vorteil, denn die Feder kann jetzt z.B. im Inneren
der Greiferhand angeordnet sein, wo sie vor Verschmutzung etc. geschützt ist,
während
der Indikatorstift einen Endes über
die Greiferhand hervorsteht, wo er mit dem anderen Backen zusammenwirkt.
Die Verschmutzungsgefahr bei dem Indikatorstift und damit ein mechanisches
Versagen der Indikatorvorrichtung selbst wird auf diese Weise deutlich
reduziert.
-
Weiter
ist es bevorzugt, wenn die Verriegelungsvorrichtung einen Schnellverschluß, vorzugsweise
einen Vierteldrehverschluß umfaßt, wobei
weiter vorzugsweise an dem einen Backen ein Zentrierbolzen vorgesehen
ist, der in der geschlossenen Stellung der Backen in eine Zentrierbohrung
an dem anderen Backen eingreift.
-
Auf
diese Weise wird ein einfach und schnell zu bedienender Verschluß verwendet,
der vorzugsweise durch den Zentrierbolzen eine Unterstützung bezüglich der
Ausrichtung der beiden Backen zueinander erfährt.
-
Weiter
ist es bevorzugt, wenn der Indikatorstift an dem ersten Backen derart
gelagert ist, daß er bei
geöffneten
Backen einen Endes und bei geschlossenen Backen anderen Endes über den
ersten Backen übersteht,
wo vorzugsweise an dem zweiten Backen eine Verriegelungsplatte angeordnet
ist, an der die Anschlagfläche
für den
Indikatorstift sowie ein Element der Verriege vorrichtung vorgesehen
ist, wobei ein zweites Element der Verriegelungsvorrichtung an dem
ersten Backen angeordnet ist.
-
Durch
diese Maßnahme
werden die Vorteile der "Öffnungsfeder" mit den Vorteilen
der rein optischen Öffnungsanzeige
verbunden, so daß sozusagen
die Betriebssicherheit auf doppelte Weise erhöht wird.
-
Die
Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf die Greiferhand eines neuen Werkzeugwechslers, wobei
die Backen in geöffneter
Stellung sind;
-
2 den
Werkzeugwechsler aus 1, jedoch mit geschlossenen
Backen; und
-
3 eine
ausschnittsweise und geschnittene Ansicht des Befestigungsarmes
des Werkzeugwechslers aus 1, in Richtung
der Pfeile III-III.
-
In 1 ist
mit 10 der neue Werkzeugwechsler bezeichnet, der eine Greiferhand 11 aufweist,
um ein bei 12 lediglich schematisch angedeutetes Werkzeug
zu halten.
-
Die
Greiferhand 11 umfaßt
einen ersten Backen 14, an dem über ein bei 15 schematisch
angedeutetes Drehgelenk ein zweiter Bakken schwenkbar derart gelagert
ist, daß die
beiden Backen 14, 16 mit ihren Innenkonturen 17, 18 das
Werkzeug 12 zwischen sich aufnehmen können.
-
An
dem ersten Backen 14 ist in 1 oben ein
sich aus der Zeichnungsebene der 1 heraus erstreckender
Befestigungsarm 19 vorgesehen, mit dem eine Verriegelungsplatte 21 zusammenwirkt,
die an dem zweiten Backen 16 angeordnet ist. An der Verriegelungsplatte 21 ist
ein erstes Element 22 eines Vierteldrehverschlusses 23 angeordnet,
dessen zweites Element in noch zu beschreibender Weise an dem Befestigungsarm 19 vorgesehen
ist. Ein derartiger Vierteldrehverschluß ist dem Fachmann bekannt, er
kann z.B. über
die Firma Camloc Fastener GmbH, Kelkheim, Deutschland bezogen werden.
-
Längsverschieblich
an dem Befestigungsarm 19 ist noch ein Indikatorstift 24 gelagert,
der mit einer an der Verriegelungsplatte 21 vorgesehenen Anschlagfläche 25 derart
zusammenwirkt, daß er sich
beim Schließen
der Backen 14, 16 in 1 nach links
verschiebt und anderen Endes aus dem Befestigungsarm 9 hervorragt,
wie es in 2 gezeigt ist, wo die Greiferhand 11 in
ihrer geschlossenen Stellung dargestellt ist, in der sie das Werkzeug 12 hält.
-
Der
Indikatorstift 24 ist Teil einer Indikatorvorrichtung,
die jetzt anhand der 3 näher erläutert werden soll, wo in einer
Ansicht gemäß der Pfeile III-III
aus 1 der Befestigungsarm 19 sowie die Verriegelungsplatte 21 im
Ausschnitt und teilweise geschnitten gezeigt sind.
-
Der 3 ist
zu entnehmen, daß der
Indikatorstift 24 in einer Durchgangsbohrung 27 in
dem Befestigungsarm 19 sitzt, wobei die Durchgangsbohrung 27 in 3 links
einen Absatz 28 aufweist, an dem sich eine Druckfeder 29 abstützt, die
anderen Endes gegen einen Sicherungsring 31 auf dem Indikatorstift 24 drückt. Der
Sicherungsring 31 wiederum liegt in der in 3 gezeigten
Stellung an einem Sprengring 32 an, der innen in der Durchgangsbohrung 27 sitzt.
-
In
der in 3 gezeigten Stellung, die der geöffneten
Stellung gemäß 1 entspricht,
ragt der Indikatorstift 24 mit seinem ersten Ende 33 nach rechts
aus dem Befestigungsarm 19 heraus, während das zweite Ende 34 innen
in der Durchgangsbohrung 27 liegt. Der 3 ist
ferner zu entnehmen, daß die
Druckfeder 29 in der Durchgangsbohrung 27 vor
Verschmutzung geschützt
ist, ggf. an den Enden 33, 34 anhaftende Späne etc.
werden bei der Längsverschiebung
des Indikatorstiftes 24 von dem Sprengring 32 bzw.
dem Absatz 28 abgestreift.
-
Der
bereits erwähnte
Vierteldrehverschluß 23,
der nach Art einer Kugelschreiberbetätigung funktioniert, umfaßt eine
in der Verriegelungsplatte 21 sitzende Buchse 36,
in der längsverschieblich
ein Verschlußzapfen 37 sitzt,
der über
einen Druckknopf 38 betätigt
wird.
-
An
seinem von dem Druckknopf 38 abgelegenen Ende weist der
Verriegelungszapfen 37 zwei Stifte 39 auf, die
in einen in dem Haltearm 19 vorgesehenen Haltenocken 41 eingreifen
und für
eine Verriegelung der Verriegelungsplatte 21 an dem Befestigungsarm 19 sorgen.
Durch Drücken
des Druckknopfes 38 wird der Verschlußzapfen 37 über die
Stifte 39 jeweils um 90° verdreht,
wobei er bei der einen Drehung für
eine kraftschlüssige
Verriegelung und bei der nächsten
Drehung für
eine Entriegelung sorgt. Zu diesem Zweck sind in dem Haltenocken 41 in
dem Fachmann bekannter Weise Nutenkurven vorgesehen.
-
Unterhalb
der Verriegelungsvorrichtung 23 sitzt in dem Befestigungsarm 19 noch
ein Zentrierbolzen 43, der mit einer Zentrierbohrung 44 in
der Verriegelungsplatte 21 zusammenwirkt und für eine lagesichere
Verriegelung zwischen den beiden Backen 14, 16 sorgt.
-
Wenn
jetzt ein Werkzeug 12 in die Greiferhand 11 eingespannt
werden soll, werden die beiden Backen 14, 16 zunächst in
die geöffnete
Stellung gebracht, die in 1 dargestellt
ist. Das Werkzeug 12 wird zwischen die Innenkonturen 16, 17 gebracht, woraufhin
der zweite Backen 16 an den ersten Backen 14 herangeklappt
wird. Dabei wird der Indikatorstift gegen die Kraft der Druckfeder 29 über die
Anschlagfläche 25 nach
links verschoben, so daß dessen
zweites Ende 34 links aus dem Befestigungsarm 19 herausragt.
Durch Drücken
auf den Druckknopf 18 wird dann der Vierteldrehverschluß 23 geschlossen, so
daß die
Greiferhand 11 nicht wieder aufgehen kann.
-
Falls
der Vierteldrehverschluß 23 aufgrund Verschmutzung
oder aufgrund einer Fehlbedienung nicht richtig verriegelt, wird über den
Indikatorstift 34 und die Druckfeder 29 der zweite
Backen 16 wieder von dem ersten Backen 14 weggedrückt, was
von dem Bedienungspersonal zum einen an der leicht geöffneten
Stellung der Backen 14, 16 und zum anderen daran
erkannt wird, daß das
zweite Ende 34 wieder in den Befestigungsarm 19 "verschwindet".