DE19957876A1 - Vorrichtung zum Magazinieren und Wechseln von mit Haltern ausgestatteten Werkzeugen bzw. Werkstücken für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Magazinieren und Wechseln von Werkzeugen (30) bzw. Werkstücken insbesondere für Funkenerosionsmaschinen, die im Wesentlichen aus einem Magazin (20) mit Gabeln (21) besteht, in welche die Werkzeug- bzw. Werkstückhalter (31) lösbar eingesetzt sind. Dem Werkzeug- bzw. Werkstückwechsel dient eine Wechseleinheit (40) mit einem in senkrecht zueinander stehenden Richtungen verfahrbaren Greifer (44). Die Grundidee vorliegender Erfindung besteht darin, das Magazin (20) so zu gestalten, dass anders als bei herkömmlichen Anordnungen die Magazingabeln (21) zusammen mit dem jeweiligen Werkzeughalter (31) aus dem Magazin (20) genommen werden können, wobei der Greifer (44) mit seinen Backen (45) nicht den Werkzeughalter sondern die Magazingabel (21) erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Magazinieren und Wechseln von mit Haltern ausgestatteten Werkzeugen bzw. Werk­ stücken für Werkzeugmaschinen, insbesondere Funkenerosions­ maschinen der im Oberbegriff des Einspruchs 1 genannten Art.

Bei den zur Zeit bei Funkenerosionsmaschinen sehr verbreite­ ten Werkzeugmagazinen sind die Werkzeuge, also die Elektro­ den, mit Ihrem Werkzeughalter, der sog. Palette, in Gabeln eines Linear-, Scheiben- oder Kettenmagazins eingesetzt. Die Wechseleinheit, mit welcher die Werkzeuge aus dem Magazin entnommen und der Pinole der Funkenerosionsmaschine zugeführt werden, sind mit Greiferbacken ausgestattet, welche in paßge­ naue Ausnehmungen des Werkzeughalters einfahren, um den Werk­ zeughalter mit dem Werkzeug zu erfassen und der Magazingabel zu entnehmen.

Die Werkzeughalter weisen einen zentralen Spannzapfen auf, welcher in den an der Pinole der Werkzeugmaschine vorgesehe­ nen Spanner einkuppelbar ist. Die Abmessungen der Spannzapfen im unteren Bereich bei Werkzeughaltern unterschiedlicher Her­ steller sind sehr ähnlich, so dass Werkzeughalter verschiede­ ner Hersteller grundsätzlich mit denselben Greifern trans­ portiert werden können. Unterschiedlich sind dagegen die Ab­ messungen der Spannzapfen im oberen Bereich. Das hat zur Fol­ ge, daß bei Verwendung von Werkzeugen verschiedener Herstel­ ler die Magazingabeln ausgetauscht werden müssen. Dies ist aufwendig und kostspielig.

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Magazinieren und Wechseln von Werkzeugen bzw. von Werkstücken zu schaffen, bei welcher ohne Austausch der Magazingabeln mit Haltern ausgestattete Werkzeuge bzw. Werkstücke unterschiedlicher Hersteller verwendet werden kön­ nen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Anspruch 1 mit einer Neuge­ staltung des Magazins sowie des Greifers.

Die Grundidee der Erfindung besteht, darin, das Magazin so zu gestalten, daß anders als bei herkömmlichen Anordnungen die Magazingabel zusammen mit dem Werkzeughalter aus dem Magazin genommen werden kann, wobei der Greifer mit seinen Backen nicht den Werkzeughalter, sondern die Magazingabel erfaßt. Damit lassen sich in derselben Vorrichtung Werkzeuge ver­ schiedener Hersteller magazinieren, da die Werkzeuge der ver­ schiedenen Hersteller in der Regel in die Werkzeughalter pas­ sen und dieselben Magazingabeln und dieselben Greifer ohne Austausch verwendet werden können.

Dieser Vorschlag eignet sich sowohl für ein Magazin mit einem verdrehbar angeordneten Magazinteller gemäß Anspruch 2, als auch für ein Kettenmagazin mit umlaufender Endloskette gemäß Anspruch 3. Die Magazingabeln sind entweder in den Magazin­ teller oder in die Magazinkette lösbar eingesetzt.

Im einfachsten Fall bestehen die Kupplungselemente gemäß An­ spruch 4 aus an der Magazingabel angebrachten Aufnahmebolzen, welche in diese entsprechende Aufnahmebohrungen im Magazin­ teller bzw. der Endloskette einsetzbar sind. Viele andere Gestaltungen der Kupplungselemente sind jedoch je nach Be­ anspruchung und Belastung möglich.

Nach der Lösung gemäß Anspruch 5 können die Aufnahmen als Taschen ausgebildet sein, in welche die Magazingabeln lösbar eingesetzt und gegenüber dem Magazinteller bzw. der Magazin­ kette oder dergleichen Träger mit federnden Druckelementen gesichert sind.

Bei einem weiteren Vorschlag gemäß Anspruch 6 können auch einzelne Magazingabeln zu Segmenten zusammengefaßt sein, wel­ che in gleicher Weise mittels des Greifers entnommen und transportiert werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand bevor­ zugter Ausführungsbeispiele, die schematisch in den Zeichnun­ gen dargestellt sind, im Einzelnen erläutert. In den Zeich­ nungen zeigen

Fig. 1 Teilansicht einer Funkenerosionsmaschine mit Wechseleinheit,

Fig. 2 Aufsicht auf die Maschinenanordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 vergrößerte Teilansicht der Wechseleinheit in Blickrichtung der Pfeile III-III in Fig. 1,

Fig. 4 Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 4a Seitenansicht einer Anordnung gemäß Fig. 3 nach einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 Aufsicht der Anordnung gemäß Fig. 4,

Fig. 5a Aufsicht der Anordnung gemäß Fig. 4a,

Fig. 6 Aufsicht eines Werkzeugmagazins nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 Aufsicht eines Werkzeugmagazins nach einem dritten Ausführungsbeispiel.

Mit den Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Funkenerosions­ maschine 10 dargestellt, an deren Pinole 11 mittels eines Werkzeugspanners 12 für die Funkenerosion geeignete Bearbei­ tungswerkzeuge 30 mit ihren Werkzeughaltern 31 ankoppelbar sind. Eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge 30 ist in einem Werkzeugmagazin 20 abgelegt. Bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 1-5 besteht das Werkzeugmagazin 20 aus einem drehbar angeordneten Magazinteller 22, in deren Umfangsbe­ reich radial abstehende Magazingabeln 21 lösbar eingesetzt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 dienen als Magazinaufnahme am innen gelegenen Ende der Magazingabel 21 vorgesehene Aufnahmebolzen 21a, welche mit Paßsitz in die­ se entsprechende Aufnahmebohrungen des Magazintellers 22 ein­ setzbar sind. Bei einer anderen Ausführungsform gemäß Fig. 4a und 4b ist auf dem Magazinteller 22 ein im Querschnitt L-för­ miger Fixierring 24 aufgesetzt, welcher eine Aufnahmetasche bildet, in die die Magazingabel 21 mit ihrem innen gelegenen Ende einsetzbar ist. Zur Lagejustierung ist innerhalb dieser Tasche ein Fixierstift 25 vorgesehen, welcher einen in Fig. 5a angedeuteten, am inneren Ende der Magazingabel 21 vorgese­ henen Schlitz 21c durchsetzt und damit die radiale Ausrich­ tung der Gabel 21 sicherstellt. Zur Fixierung dieser Gabel ist am Magazinteller 22 unterhalb der Gabel 21 ein federnder Sicherungsbolzen 26 vorgesehen, welcher unter Axialdruck in eine diesem entsprechende Bolzenrast 21b eingreift.

Die Magazingabeln 21 greifen mit ihren freien Enden in ent­ sprechende Ausnehmungen der die Werkzeuge 30 tragenden Werk­ zeughalter 31 ein.

Oberhalb des in Richtung des Doppelpfeiles y verdrehbaren Werkzeugmagazins 20 ist eine Wechseleinheit 40 vorgesehen, an deren Tragsäule 41 ein horizontal verschiebbarer Transport­ schlitten 42 angeordnet ist. Auf der der Funkenerosionsma­ schine 10 zugewandten Seite ist am Horizontalschlitten 42 ein vertikal verschiebbarer Transportschlitten 43 angeordnet, an dessen unterem Ende ein Greifer 44 angebracht ist. Der Grei­ fer 44 weist zwei gegeneinander verschiebbare Greifbacken 45 auf, mit welchen die Magazingabeln 21 im Bereich der Aufnah­ mebolzen 21a seitlich erfaßbar sind.

Um ein Werkzeug 30 mit seinem Werkzeughalter 31 und den Spannzapfen 32 in den Werkzeugspanner 12 der Maschinenpinole 11 einführen zu können, muß das gewünschte Werkzeug 30 mit­ tels des in y-Richtung verdrehbaren Magazintellers 22 in die Übergabeposition unterhalb des Greifers 44 gebracht werden. Hierauf wird der Greifer 44 in z-Richtung mittels des Verti­ kalschlittens 43 nach unten verfahren, sodaß die Greiferbacken 45 die Magazingabeln 21 seitlich erfassen können. Durch eine Aufwärtsbewegung des Vertikalschlittens 43 wird die Ma­ gazingabel 22 mit dem Werkzeug 30 aus dem Magazinteller 22 ausgehoben und durch Horizontalverschiebung des Schlittens 42 und Vertikalverschiebung des Schlittens 43 in die in Fig. 1 mit Punktstrichen angedeutete Übergabeposition unterhalb des Werkzeugspanners 12 der Maschinenpinole 11 verfahren. Zur Verbindung des Werkzeuges 30 mit der Pinole 11 ist das Werk­ zeug mit der Wechseleinheit 40 derart anzuheben, daß der Spannzapfen 32 in den Werkzeugspanner 12 einrastet, sodaß das Werkzeug 30 mittels seines Werkzeughalters 31 an die Maschi­ nenpinole 11 angekuppelt ist. Hierauf wird die Magazingabel 21 mittels der Wechseleinheit wieder in ihre Ausgangsposition im Werkzeugmagazin 20 zurückgeführt.

Das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1-5 vorgesehene Werkzeugmagazin weist einen kreisrunden Magazinteller 22 mit radial abstehenden Magazingabeln 22 auf. Bei den in den Fig. 6 und 7 veranschaulichten Werkzeugmagazinen 20' und 20" sind anstelle einzelner Magazingabeln Gabelsegmente 21' bzw. 22' vorgesehen, bei welchen drei bzw. fünf einzelne Gabelelemente 21.1', 21.2', 21.3' bzw. 21.1", 21.2", 21.3", 21.4" und 21.5" zusammengefaßt sind. Der für dieses Magazin nicht im Einzelnen dargestellte Greifer erfaßt beim Werkzeugwechsel jeweils ein Gabelsegment und wird mit einer Wechseleinheit derart an die Pinole der Funkenerosionsmaschine herangefah­ ren, daß jeweils ein Werkzeug aus dem in Übergabeposition gebrachten Gabelelement entnommen werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind die Gabelseg­ mente 21' an einer Transportkette 23 lösbar angebracht. Mit­ tels eines nicht dargestellten Antriebes kann das Gabelseg­ ment 21' in eine Übergabeposition transportiert werden, in welcher der Greifer das Gabelsegment 21' dem Magazin entneh­ men kann.

Auch bei dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind kreissegmentförmige Gabelsegmente 21" vorgesehen, die lösbar in einen scheibenförmigen Magazinteller 22" eingesetzt sind. Die Gabelsegmente 21" weisen jeweils radial abstehende Ga­ belelemente 21.1"-21.5" auf.

Während bei bekannten Werkzeugmagazinen für Funkenerosions­ maschinen die Magazingabeln im Werkzeugmagazin verbleiben und das Werkzeug mit seinem Werkzeughalter mittels dem Werkzeug­ halter speziell angepaßten Greiferbacken entnommen werden muß, wird bei dem erfindungsgemäß gestalteten Werkzeugmagazin die Magazingabel zusammen mit dem Werkzeug mittels eines Greifers aus dem Magazin entnommen. Da in die Magazingabel Werkzeughalter verschiedener Hersteller passen, brauchen we­ der die Magazingabeln noch die Greiferbacken bei Verwendung unterschiedlicher Werkzeughalter nicht ausgetauscht zu wer­ den.

Bezugszeichenliste

10

Funkenerosionsmaschine

11

Pinole

12

Werkzeugspanner

13

Wanne

20

,

20

',

20

" Werkzeugmagazin

21

Magazingabel

21

a Aufnahmebolzen

21

b Bolzenrast

21

c Schlitz

21

',

22

' Gabelsegment

21.1

',

21.2

',

21.3

';

21.1

"-

21.5

" Gabelelemente

22

,

22.2

' Magazinteller

23

Magazinkette

24

Fixierring

25

Fixierstift

26

federnder Sicherungsbolzen

30

Werkzeug

31

Werkzeughalter

32

Spannzapfen

40

Wechseleinheit

41

Tragsäule

42

horizontaler Transportschlitten.

43

vertikaler Transportschlitten

44

Greifer

45

Greiferbacken

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Magazinieren und Wechseln von mit Haltern ausgestatteten Werkzeugen bzw. Werkstücken für Werkzeug­ maschinen, insbesondere Funkerosionsmaschinen, bestehend aus einem Magazin mit Gabeln, in welche die Werkzeug- bzw. Werk­ stückhalter lösbar eingesetzt sind, sowie einer Wechselein­ heit mit einem in senkrecht zueinander stehenden Richtungen verfahrbaren Greifer zur Überführung der Werkzeuge bzw. Werk­ stücke aus dem Magazin zur Werkzeugmaschine bzw. von der Werkzeugmaschine zum Magazin, dadurch gekennzeichnet, dass die Magazingabeln (21, 21', 21") in das Magazin (20, 20', 20") lösbar eingesetzt sind und dass der Greifer (44) die Magazingabeln (21, 21', 21") erfassende Backen (45) auf­ weist, wobei zum Zwecke des Werkzeug- bzw. Werkstückwechsels das Werkzeug (30) bzw. das Werkstück zusammen mit der Maga­ zingabel (21, 21', 21") mittels des Greifers (44) einer Spanneinrichtung (12) der Werkzeugmaschine (10) zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (20, 20") einen verdrehbar angeordneten Magazinteller (22, 22") mit im Umfangsbereich angeordneten Aufnahmen aufweist, in welche radial abstehende Magazingabeln (21, 21") mit den Aufnahmen entsprechenden Kupplungselemen­ ten (21a) lösbar eingesetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmagazin (20') eine umlaufende Magazinkette (23) mit Aufnahmen aufweist, in welche seitlich abstehende Magazin­ gabeln (21') lösbar eingesetzt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, dass die Aufnahmen Bohrungen und die Kupplungselemente Bolzen (21a) sind, welche mit Paßsitz in die Bohrungen ein­ setzbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufnahmen als Taschen ausgebildet sind, in wel­ che die Magazingabeln 21 formschlüssig mit ihren innen gele­ genen Enden eingesetzt und mit Fixierstiften (25) und/oder federnden Druckelementen (26) fixiert und lagegesichert sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Magazingabeln (21.1', 21.2', 21.3'; 21.1", 21.2", 21.3", 21.4", 21.5") Teil eines Gabel­ segmentes (21', 21") sind, das lösbar mit einem Magazin­ teller (22') oder einer Magazinkette (23) verbunden ist und mittels des Greifers (44) aus dem Magazin entnehmbar ist.