DE202008010060U1

DE202008010060U1 - Tool changing device

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Publication number: DE202008010060U1
Application number: DE202008010060U
Authority: DE
Original assignee: MARTINMECHANIC FRIEDRICH MARTI; Martinmechanic Friedrich Martin & Co KG GmbH
Current assignee: MARTINMECHANIC FRIEDRICH MARTI; Martinmechanic Friedrich Martin & Co KG GmbH
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2018-07-26

Abstract

Werkzeugwechselvorrichtung zur Erweiterung einer Bearbeitungsmaschine (1) mit bestehendem Werkzeugmagazin (4), wobei die Bearbeitungsmaschine (1) zumindest ein bewegte Teile sowie den Arbeitsraum umgebendes Maschinengehäuse (2) aufweist, gekennzeichnet durch einen Tragrahmen (7) zum Umbau an das Maschinengehäuse (2) und Tragen von Einrichtungen für den Werkzeugwechsel (9, 10, 12) oberhalb des Maschinengehäuses (2), wobei die Einrichtungen zum Werkzeugwechseln zumindest mindestens einen Werkzeughalter (9) mit Aufnahmen (16) für von Werkzeuge (5) sowie einen Werkzeuggreifer (10) zum Entnehmen und Einsetzen von Werkzeugen (5) aus dem bzw. in den Werkzeughalter (9) aufweisen, und einen zumindest in dem Innenraum (3) des Maschinengehäuses (2) eingreifenden zweiten Hilfsgreifer (11) zur Übergabe von Werkzeugen (5) zwischen dem bestehenden Werkzeugmagazin (4) und dem Werkzeuggreifer (10).Tool changing device for expanding a processing machine (1) with existing tool magazine (4), wherein the processing machine (1) at least one moving parts As well as the work space surrounding machine housing (2), characterized by a support frame (7) for conversion to the machine housing (2) and wearing facilities for the tool change (9, 10, 12) above the machine housing (2), wherein the means for changing tools at least at least a tool holder (9) with receptacles (16) for tools (5) and a tool gripper (10) for removing and inserting tools (5) from or in the tool holder (9), and at least in the Interior (3) of the machine housing (2) engaging second auxiliary gripper (11) for transferring tools (5) between the existing tool magazine (4) and the tool gripper (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugwechselvorrichtung zur Erweiterung einer Bearbeitungsmaschine mit bestehendem Werkzeugmagazin, wobei die Bearbeitungsmaschine zumindest ein die bewegten Teile sowie den Arbeitsraum umgebendes Maschinengehäuse aufweist.The The present invention relates to a tool changing device for Extension of a processing machine with existing tool magazine, wherein the processing machine at least one of the moving parts and has the working space surrounding machine housing.

Für die Materialbearbeitung sind eine Vielzahl von Bearbeitungsmaschinen, wie Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Hobelmaschinen usw. bekannt, die üblicherweise ein gekapseltes Maschinengehäuse aufweisen, in dem sämtliche Teile der Maschine, wie Maschinenkörper, Steuerung, Antriebseinrichtungen, Werkzeuge und zu bearbeitendes Material befinden. Insbesondere der Bearbeitungsraum mit den sich bewegenden Werkzeugen ist von außen einsehbar und zugänglich von dem gesamten Maschinengehäuse umgeben. Üblicherweise haben diese Maschinen ein Werkzeugmagazin, aus dem automatisch für verschiedene Bearbeitungsschritte Werkzeuge entnommen werden können. Auch dieses befindet sich innerhalb des Maschinengehäuses.For material processing are a variety of processing machines, such as milling machines, Lathes, planers, etc. known, which is usually an encapsulated machine housing in which all Parts of the machine, such as machine body, control, drive equipment, Tools and material to be processed are located. In particular the Processing space with the moving tools is visible from the outside and accessible from the entire machine housing surround. Usually These machines have a tool magazine that automatically ejects for different Processing steps tools can be removed. Also This is located inside the machine housing.

Da der Raum innerhalb des Maschinengehäuses begrenzt ist, ist die Anzahl der Werkzeuge mitunter für die Herstellung bestimmter Gegenstände nicht ausreichend, so dass der Einsatz einer Standardmaschine nicht möglich ist.There the space is limited within the machine housing is the Number of tools sometimes for the manufacture of certain items is insufficient, so that the use of a standard machine is not possible.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit vorzuschlagen, mit der derartige Standardmaschinen nachgerüstet werden können, um eine wesentlich größere Anzahl von Werkzeugen zur Verfügung zu stellen.Of the The present invention is therefore based on the object, a possibility propose to be retrofitted with such standard machines can, by a much larger number of Tools available to deliver.

Diese Aufgabe wird mit einer Werkzeugwechseleinrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.These Task is with a tool changing device according to the main claim solved. Further advantageous embodiments are the subclaims remove.

Danach weist die erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung einen Tragrahmen zum Umbau an das Maschinengehäuse und zum Tragen von Einrichtungen für den Werkzeugwechsel oberhalb des Maschinengehäuses auf. Der Tragrahmen ist eigenständig und wird vorzugsweise lediglich an den Füßen des bestehenden Maschinenkörpers befestigt. Die Einrichtungen zum Werkzeugwechsel weisen zumindest einen Werkzeughalter zur Aufnahme von Werkzeugen sowie einen rotatorischen oder translatorischen Werkzeuggreifer zum Entnehmen und Einsetzen von Werkzeugen aus dem bzw. in den mindestens einen Werkzeughalter auf. Dieser Aufbau ermöglicht mehrere konzentrisch oder in Reihen angeordnete Werkzeughalter, so dass auf einfache Weise die Anzahl der Werkzeuge erheblich vergrößert werden kann. Durch konzentrische Anordnung kann ein rotatorischer Werkzeuggreifer (Roboter) kleiner Bauart verwendet werden, der die Werkzeuge aus Werkzeughalteringen entnimmt bzw. in diese einfügt.After that has the tool changing device according to the invention a support frame for conversion to the machine housing and for carrying facilities for the Tool change above the machine housing. The support frame is independently and is preferably attached only to the feet of the existing machine body. The tools for changing tools have at least one tool holder for holding tools as well as a rotary or translatory Tool gripper for removing and inserting tools from the or in the at least one tool holder. This structure allows several concentric or in-line tool holder, so that In a simple way, the number of tools can be significantly increased can. By concentric arrangement, a rotary tool gripper (Robot) of small design can be used, the tools off Tool holder rings removes or inserts into this.

Die erfindungsgemäße Werkzeugwechselvorrichtung weist außerdem einen zumindest in dem Innenraum des Maschinengehäuses eingreifenden Hilfsgreifer zur Übergabe von Werkzeugen zwischen dem bestehenden Werkzeugmagazin und dem Werkzeuggreifer. Durch die Kombination des Werkzeuggreifers und des Hilfsgreifers, der in den Innenraum eingreift, kann kostengünstig und nachträglich einfach die zusätzliche Erweiterung eines bestehenden Werkzeugmagazins erreicht werden. Der Hilfsgreifer kann dabei als Einfach- oder Doppelhilfsgreifer ausgebildet sein. Bei einem Doppelgreifer, der zeitgleich zwei Werkzeuge aufnehmen kann, muss noch in bekannter Art und Weise eine Drehung um 180 Grad zur Übergabe an den rotatorischen Greifer vorgesehen sein. Der Hilfsgreifer kann an dem Maschinengehäuse oder dem Tragrahmen befestigt sein. Die zu wechselnden Werkzeuge werden durch Einfachhilfsgreifer aus dem bestehenden Werkzeugmagazin von dem Hilfsgreifer entnommen, aus der Störkontur des vorhandenen Werkzeugmagazins befreit und dem Werkzeuggreifer übergeben, der das Werkzeug in einen Werkzeughalter einsteckt und ein neues Werkzeug aus diesem Werkzeughalter entnimmt und an den Hilfsgreifer zum Einstecken in das bestehende Werkzeugmagazin zurückgibt. Je nach Ausführung kann entweder der Werkzeuggreifer oder Hilfsgreifer durch eine Öffnung durchgreifen. Beim Doppelhilfsgreifer findet der Werkzeugwechsel in bekannter Art und Weise statt. Grundsätzlich ist es auch möglich, als Hilfsgreifer ebenfalls einen rotatorischen zu verwenden jedoch ist dieser von den Anforderungen nicht erforderlich und verteuert die Vorrichtung.The Tool changing device according to the invention also points an engaging at least in the interior of the machine housing auxiliary gripper to the transfer of tools between the existing tool magazine and the tool gripper. By the combination of the tool gripper and the auxiliary gripper, which engages in the interior, can be inexpensive and subsequently easy the extra Extension of an existing tool magazine can be achieved. The auxiliary gripper can be used as a single or double auxiliary gripper be educated. In a double gripper, the same time two tools can still take a turn in a known manner 180 degrees to the handover be provided on the rotary gripper. The auxiliary gripper can on the machine housing or attached to the support frame. The tools to be changed become by single gripper from the existing tool magazine taken from the auxiliary gripper, from the interference contour of the existing tool magazine freed and handed over to the tool gripper, who inserts the tool into a tool holder and a new one Remove tool from this tool holder and to the auxiliary gripper for insertion into the existing tool magazine returns. Depending on the version Either the tool gripper or auxiliary gripper can pass through an opening. The double auxiliary gripper finds the tool change in a familiar Way instead. in principle it is also possible however, as an auxiliary gripper also to use a rotary this is not required by the requirements and more expensive the device.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung sind die Einrichtungen für den Werkzeugwechsel beabstandet von dem Dach des Maschinengehäuses angeordnet, um eine mechanische Entkopplung zwischen dem Werkzeuggreifer und der Bearbeitungsmaschine zu erreichen. Dadurch wird eine Beeinflussung der Materialbearbeitung durch Erschütterungen vermieden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist auf dem Tragrahmen eine Tragplatte mit einer Durchgriffsöffnung angeordnet auf der der Werkzeuggreifer und der mindestens eine Werkzeughaltering angeordnet sind. Diese Ausgestaltung erlaubt auf einfache und kostengünstige Art und Weise die Anordnung der Werkzeughalter und des Werkzeuggreifers in optimaler Position. Vorteilhafterweise ist zusätzlich auf der Tragplatte auch die Steuerung für Werkzeuggreifer und Hilfsgreifer angeordnet. Vorzugsweise ist eine Reinigungsvorrichtung für die Werkzeuge vorgesehen, mit der durch abblasen oder bürsten die Werkzeuge gereinigt werden. Die Reinigungsreste fallen in den Innenraum.According to one preferred embodiment, the facilities for tool change are spaced from the roof of the machine housing arranged to provide a mechanical decoupling between the tool gripper and reach the processing machine. This will be an influence the material processing avoided by vibrations. According to one Another preferred embodiment is on the support frame with a support plate a passage opening arranged on the tool gripper and the at least one tool holder ring are arranged. This embodiment allows a simple and inexpensive way and the arrangement of the tool holder and the tool gripper in optimal position. Advantageously, in addition to the support plate also controls the tool gripper and auxiliary gripper arranged. Preferably, a cleaning device for the tools provided, with which by blowing off or brushing the tools cleaned become. The cleaning residues fall into the interior.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Werkzeugwechselvorrichtung weist gemäß einer weiteren Ausbildung in einer dafür vorgesehenen Aufnahme in ein Werkzeughalter eine Prüfstation auf. Hier kann beispielsweise vor der endgültigen Ablage ein Werkzeug auf Bruch oder Vollständigkeit geprüft werden.The designed according to the invention Tool changing device has according to another embodiment in one for that provided recording in a tool holder a test station on. Here, for example, before the final filing a tool on break or completeness checked become.

Mittels einer derartigen Werkzeugwechselvorrichtung ist es somit leicht möglich, eine Standardbearbeitungsmaschine mit bestehendem Werkzeugmagazin zu erweitern, in dem die Werkzeugwechselvorrichtung einfach an das Maschinengehäuse der Bearbeitungsmaschine gestellt wird, so dass ein oder mehrere Werkzeughalter mit Werkzeuggreifer oberhalb des Daches des Maschinengehäuses angeordnet sind. Durch die Öffnung im Dach des Maschinengehäuses gelangen die Werkzeuge zu dem Hilfsgreifer, der in Verbindung mit dem bestehendem Werkzeugmagazin steht. Die eigene Steuerung der Werkzeugwechselvorrichtung muss lediglich mit der maschineneigenen Steuerung verbunden werden. Eine derartige Werkzeugwechselvorrichtung ist platzsparend und kostengünstig durch gängige Elemente realisierbar. Durch die Verwendung eines Hilfsgreifers in dem Maschinengehäuse, d. h. in der Bearbeitungsumgebung, werden keine großen Anforderungen an den Werkzeugwechsler gestellt. Der Hilfsgreifer übernimmt die entstehenden Kräfte bei Werkzeugtausch aus dem bestehenden Werkzeugmagazin. Daher ist nur dieser entsprechend robust auszulegen. Durch die Verwendung von passiven Werkzeughaltern wird der Aufwand für die Lagerung und Entnahme der Werkzeuge ebenfalls gering gehalten.through Such a tool changing device is thus easy possible, a standard processing machine with existing tool magazine in which the tool changer simply attaches to the machine housing the machine tool is placed so that one or more Tool holder with tool gripper above the roof of the machine housing arranged are. Through the opening in the roof of the machine housing the tools come to the auxiliary gripper, in conjunction with stands the existing tool magazine. The own control of the Tool changing device only needs to be with the machine's own Control connected. Such a tool changing device is space-saving and cost-effective through common Elements can be realized. By using an auxiliary gripper in the machine housing, d. H. in the editing environment, are no big requirements placed on the tool changer. The auxiliary gripper takes over the resulting forces when replacing tools from the existing tool magazine. thats why only this correspondingly robust design. By use of passive tool holders is the cost of storage and removal the tools also kept low.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:following The invention is based on an embodiment in connection explained in more detail with the accompanying drawings. They show:

1 eine perspektivische Seitenansicht auf einer Bearbeitungsmaschine mit der Werkzeugwechselvorrichtung; 1 a side perspective view of a processing machine with the tool changing device;

2 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsmaschine mit der Werkzeugwechselvorrichtung; und 2 a plan view of the processing machine with the tool changing device; and

3 eine Ausschnittsvergrößerung von 2. 3 an excerpt from 2 ,

Das Ausführungsbeispiel zeigt in 1 einen Fräsmaschine 1 mit einem Maschinengehäuse 2 in dessen Innenraum 3 ein Werkzeugmagazin 4 mit Werkzeugen 5 angeordnet ist. Die Werkzeuge 5 sind in Werkzeughaltern beispielsweise mit Federklemmvorrichtungen gehalten. An dem Maschinengehäuse 2 ist eine Werkzeugwechselvorrichtung 6 mit einem Tragrahmen 7, der beabstandet von dem Maschinengehäuse 2 eine Tragplatte 8 oberhalb des Maschinengehäuses 2 hält, angebracht. Auf der Tragplatte 8 befinden sich in dem Ausführungsbeispiel drei Werkzeughalteringe 9 mit Aufnahmen 16 für die Werkzeuge 5, ein Roboter 10 als rotatorischer/translatorischer Werkzeuggreifer und die elektrische Steuerung 12.The embodiment shows in 1 a milling machine 1 with a machine housing 2 in its interior 3 a tool magazine 4 with tools 5 is arranged. The tools 5 are held in tool holders, for example with spring clamps. On the machine housing 2 is a tool changer 6 with a support frame 7 which is spaced from the machine housing 2 a support plate 8th above the machine housing 2 holds, appropriate. On the support plate 8th are in the embodiment, three tool retaining rings 9 with recordings 16 for the tools 5 , a robot 10 as a rotary / translatory tool gripper and the electrical control 12 ,

Aus der Draufsicht gemäß 2 sind die drei konzentrisch angeordneten Werkzeughalteringe 9 mit Aufnahmen 16 und Werkzeugen 5 ersichtlich, die die Anzahl der zur Verfügung stehenden Werkzeuge erheblich vergrößern. Eine Aufnahme 16' ist als Prüfstation ausgebildet. Im Zentrum der Werkzeughalteringe 9 befindet sich der Roboter 10, der durch eine Öffnung 13 in der Tragplatte 8 die Werkzeuge 5 an einen Hilfsgreifer 11, der beispielsweise pneumatisch angetrieben als Schieber ausgebildet sein kann, die Werkzeuge aus dem Werkzeugmagazin 4 entnimmt und den Roboter 10 zur Abnahme bereitstellt bzw. umgekehrt die Werkzeuge nach der Übergabe durch den Roboter 10 in das Werkzeugmagazin 4 einsteckt. In dem Ausführungsbeispiel holt sich der Roboter 10 durch die Öffnung 13 hindurch das Werkzeug 5 aus dem Hilfsgreifer 11 bzw. übergibt es an den Hilfsgreifer 11. Die vergrößerte Ausschnittsdarstellung in 3 zeigt dies in einer schematischen Darstellung.From the top view 2 are the three concentric tool holder rings 9 with recordings 16 and tools 5 can be seen, which increase the number of available tools considerably. A recording 16 ' is designed as a test station. In the center of the tool holder rings 9 is the robot 10 passing through an opening 13 in the support plate 8th the tools 5 to an auxiliary gripper 11 , which may for example be designed pneumatically driven as a slide, the tools from the tool magazine 4 takes out and the robot 10 provides for acceptance or vice versa the tools after the transfer by the robot 10 in the tool magazine 4 pocketing. In the embodiment, the robot gets 10 through the opening 13 through the tool 5 from the auxiliary gripper 11 or transfers it to the auxiliary gripper 11 , The enlarged detail in 3 shows this in a schematic representation.

In dem Ausführungsbeispiel befindet sich verdeckt unterhalb der Tragplatte 8 eine Reinigungsstation 15, in der die Werkzeuge 5 beispielsweise durch Abblasen, Bürsten usw. gereinigt werden. Dabei ist die Reinigungsstation 15 so angeordnet, das Reinigungsreste im Innenraum 3 des Maschinengehäuses verbleiben.In the embodiment is concealed below the support plate 8th a cleaning station 15 in which the tools 5 For example, be cleaned by blowing off, brushing, etc. Here is the cleaning station 15 arranged so, the cleaning residues in the interior 3 of the machine housing remain.

In dem Ausführungsbeispiel ist der Tragrahmen 7 ausschließlich an den Maschinenkörper 14 mit der Fräsmaschine 1 verbunden. Im Übrigen ist der Tragrahmen freistehend und hält die Einrichtungen für den Werkzeugwechsel. In dem Ausführungsbeispiel ist der Hilfsgreifer 11 im Innenraum 3 befindlich an dem Maschinengehäuse 2 befestigt.In the embodiment, the support frame 7 exclusively to the machine body 14 with the milling machine 1 connected. Incidentally, the support frame is free-standing and holds the facilities for tool change. In the embodiment, the auxiliary gripper 11 in the interior 3 located on the machine housing 2 attached.

Claims

Tool changing device for expanding a processing machine ( 1 ) with existing tool magazine ( 4 ), wherein the processing machine ( 1 ) at least one moving parts and the working space surrounding machine housing ( 2 ), characterized by a support frame ( 7 ) for conversion to the machine housing ( 2 ) and carrying tools for tool change ( 9 . 10 . 12 ) above the machine housing ( 2 ), wherein the means for changing tools at least at least one tool holder ( 9 ) with pictures ( 16 ) for tools ( 5 ) and a tool gripper ( 10 ) for removing and inserting tools ( 5 ) from or into the tool holder ( 9 ), and at least in the interior ( 3 ) of the machine housing ( 2 ) engaging second auxiliary gripper ( 11 ) for the delivery of work to witness 5 ) between the existing tool magazine ( 4 ) and the tool gripper ( 10 ).

Tool changing device according to claim 1, characterized in that the means for the tool change ( 9 . 10 . 12 ) spaced from the roof of the machine housing ( 2 ) are arranged.

Tool changing device according to claim 2, characterized in that on the support frame ( 7 ) a support plate ( 8th ) with a passage opening ( 13 ) is arranged, on which the tool gripper ( 10 ) and the at least one tool holder ring ( 9 ) are arranged.

Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that on the support plate ( 8th ) the control ( 12 ) for tool gripper ( 10 ) and auxiliary gripper ( 11 ) is arranged.

Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that the second auxiliary gripper ( 11 ) performs a translatory movement.

Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that a cleaning station ( 15 ) within the working area of the tool gripper ( 10 ) is arranged such that the cleaning residues in the interior ( 3 ) of the machine housing ( 2 ) remain.

Tool changing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one receptacle ( 16 ' ) in the tool holder ( 9 ) as testing station for the tools ( 5 ) is trained.