DE2048495A1

DE2048495A1 - Werkzeugwechselvorrichtung fur Werk zeugmaschinen

Info

Publication number: DE2048495A1
Application number: DE19702048495
Authority: DE
Inventors: Erik Patrille Knsüansson (Schwe den)
Original assignee: Pullmax AB
Current assignee: Pullmax AB
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1972-04-06
Also published as: GB1324375A; US3745646A

Description

Werkzeugwschselvorrichtung für Werkzeugmaechinen Die Erfindung betrifft eine Werkseugwechselvorrichtung für Werkseugmaschinen, die mit zwei zusammenwirkenden Werkzeugteilen arbeiten, z.B, Stanz- und Dekupiermaschinen, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung ein revolverartiges magazin für die su wechselnden Werkzeuge und eine Werkzeugtransportvorriohtung zum Befördern der Werkzeuge zu deren Arbeitsposition aufweist Zur Herstellung von Vertiefungen, Kerben, Löchern usw. in dünnem, plattenförmigem Material, z.B. für den Apparatebau, werden gewöhnlich Stanz- oder Dekupiermaschinen verwendet. Von diesen ist die Stanzmaschine die produktivere.
Sie liefert auch das beste Ergebnis, da die entstehenden Schnittflächen am Werkstück hohen Anforderungen bezüglich der Oberflächengüte genügen. Andererseits können Dekupiermaschinen verwendet werden, wenn die herzustellende Schnittlänge für einen Stanzvorgang zu groß ist, wenn die Kontur der Schnittkante zu kompliziert ist oder wenn nur wenige gleichartige Werkstücke hergestellt werden sollen und die Verwendung einer Stanzmaschine daher nicht wirtschaftlich ist. Am zweckmäßigsten ist eine Maschine 1 die sowohl als Stan- als auch als Dekupiermaschine verwendet werden kann.
Die bekannten kombinierten 8tans- und Dekupiermaschinen haben den Nachteil, daß bei ihnen der Werkzeugwechsel von Hand erfolgen muß. Zwar kann durch entsprechende Vorrichtungen der Werkzeugwechsel beschleunigt werden, Jedoch ist immer eine Bedienungeperson daftir erforderlich. Der Arbeitsablauf der Naschine kann nicht insgesamt automatisiert werden, z.B. durch eine numerische Steuerung.
Reine Stanzmaschinen mit mechanisiertem Werkzeugwechzel sind bekannt. Solche Naschinen haben im allgemeinen einen O-förmigen oder portalförmigen Ständer. In der Arbeiten öffnung des Ständers befindet sich ein Revolverkopf, der swei übereinander angeordnete Platten aufweist, die um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Die Platten nehmen an ihrem Umfang die Ober- und Unterteile der Werkzeuge auf.
Der Revolverkopf ist drehbar und in den Stellungen arretierbar, in denen sich Jeweils eines der Werkzeuge im Arbeitebereich der Maschine zwischen deren Werkzeughaltern befindet. Eine solche Werkzeugwechselvorrichtung ist Jedoch in der Praxis in ihrer Ausdehnung begrenzt und kann daher nur eine begrenzte Zahl von Werkzeugen aufnehmen. Der Revolverkopf ist nämlich innerhalb der Arbeitsöffnung des Ständers der Maschine angeordnet0 Eine Vergrisßerung des Revolverkopfes macht daher eine größere Ausladung und damit eine beträchtliche Verstärkung des Ständers erforderlich, die selbstverständlich nicht beliebig weit getrieben werden kann. Es ist dabei nämlich zu beachten. daß das Flächenträgheitsmoment des Ständers mit der dritten Potenz seiner Entfernung vom kraftangriffepunkt wachsen muß, wenn die Steifigkeit gleich bleiben soll. Weiterhin muß der Revolverkopf, um eine maximale Aufnahmefähigkeit t fur Werkezuge zu erhalten. so ausgebildet sein, daß er verschieden große Werkzeuge bei einem minimalen gegenseitigen Abstand aufnehmen kann. Das bedeutet, daß die Werkzeuge am Umfang des Revolverkopfes bezüglich dessen Drehpunkt in verschiedenen gegenseitigen Winkelstellungen angeordnet sein müssen. Eine einmal festgelegte Einteilung des Revolverkopfes schränkt aber die Variationsmöglichkeit bei der Bestückung des Revolverkopfes mit Werkzeugen stark ein Nachteilig ist auch, daß bei den bekannten Werksaugwechselvorrichtungen nur bei Stillstand der Maschine eine Bewegung des Revolverkopfes stattfinden kann. Dadurch ist die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugwechselvorrichtung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Werkzeugwechselvorgänge vermeidet.
Gegenatand der Erfindung ist eine Werkzeugwechielvorriohtung für Werkzeugmaschinen, die mit zwei zusammenwirkenden Werkzeugteilen arbeiten, z.B. Stans- und Dekupieraschinen, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung ein revolverartiges Magazin für die au wechselnden Werkzeuge und eine Werkzeugtransportvorrichtung zum Befördern der Werkzeuge zu deren Arbeiteposition aufweist, wobei sich diese Werk:eugweohselvorrichtung dadurch kennzeichnet, daß sich die im agazin befindlichen, paarweise zusammengehöranden Werkseugteile in Jeder Stellung des Magssins außerhalb ihrer Arbeitposition befinden, Jedoch einander zugewandt sind, wobei das Magazin mindestens ein Paar übereinander angeordnete, Je ein Werkßeugteil mehrerer Werkzeuge aufnehmende Trageplatten aufweist und wobei ein paarweiser Transport der Werkzeuge vom Magazin zur Irbeiteposition und umgekehrt durch zwei gegenläufig arbeitende Werkzeugtransportvorrichtungen erfolgt.
Eine solche Werkzeugwechselvorrichtung stellt gegenüber den bekannten Vorrichtungen einen erheblichen Portschritt dar.
Da sich das Magazin außerhalb des Arbeitsbere'iches der Naschine befindet, ist die Gestaltung des Ständers der Maschine unabhängig von der Anzahl der im Magazin untersubringenden Werkzeuge. Das Magazin kann für beliebig viele und beliebig große Werkzeuge eingerichtet sein. Der Werkseugwechsel geht sehr schnell vonstatten, da bereits während des Arbeitsvorganges der Maschine das Magazin in eine Position gebracht werden kann, in welcher es das für den nächsten Arbeitsgang benötigte Werkzeug bereit halt, Der Arbeitsablauf einer mit einer erfindungsgemäßen WerkseugwechBelsorrichtung ausgestatteten Werkzeugmaschine kann überdies vollständig automatisiert werden, s.B durch eine numerische Steuerung Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Trageplatten gemeinsam um eine zu ihnen senkrechte Achse drehbar und entlang der Achse verschiebbar sind. Auf diese Weise können alle im Magazin befindlichen Werkzeuge in eine Position gebracht werden, in der sie von der Werkzeugtransportvorrichtung erfaßt werden können.
Die axiale Verschiebung der Trageplatten erfolgt wwackmäßig dadurch, daß eie an einer sylinderförmigen Nabe befestigt sind, die verschiebbar über einen feststehenden Kolben gestülpt ist, wobei der durch Kolben und Nabe gebildete Druckraum mit Druokrnittel beaufschlagbar ist.
Zweckmäßig ist das die Werkzeuge aufnehmende Magazin während des Arbeitsvorganges der Werkzeugmaschine bewegbar, so daß gleichzeitig mit dem Arbeitsvorgang der Maschine das fir den nächsten Arbeitsvorgang benötigte Werkzeug in eine Position gebracht werden kann, in der es von der Werkzeugtransportvorrichtung erfaßt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Werkzeugtransportvorrichtun mit FAhrungen für die Arbeitsbewegungen der Werkzeuge versehen ist. Die in die Arbeitsposition gebrachten Werkzeuge sind dann sofort betriebsbereit, ohne daß sie in stationäre Puhrungsvorrichtungen eingesetzt werden müssen.
Weiterhin kann die Werkzeugtransportvorrichtung mit Einrichtungen zum genauen gemeinsamen und gegenseitigen Pestlegen der zusammengehörigen Werkzeugteile in der Arbeitsposition versehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen Fig. 1 in Seitenansicht den vorderen Teil einer Werkzeugmaschine mit Revolverkopf zum Werkseugtransport; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Revolverkopf zum Werkzeugtransport; Fig 5 in Seitenansicht den rückwärtigen Teil der Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin.
Im Bereich der Werkzeugmaschine befindet sich ein revolverartigen Werkzeugmagazin. Daß Werkzeugmagazin weist, Je nach Bedarf, mehrere kreisrunde Trageplatten 1 und 2 auf, die auf einer gemeinsamen Nabe 3 sitzen. Die Nabe 3 ist als Zylinder ausgebildet, der an seinem oberen Ende ueber einen Deckel 4 mit einer längsgenuteten Welle 5 verbunden ißt. Die Nabe 3 ist auf einen Dorn 6 gestülpt, der etwa die gleiche Länge wie die Nabe 3 hat und auf einer Fußplatte 7 steht. Dorn 6 und Nabe 5 bilden zusammen einen dichten Gleitsitz, so daß durch mehr oder weniger starke Beaufsohlagung des Raumes zwischen dem oberen Ende des Dornes 6 und dem Deckel 4 mit Druckmittel die Nahe 3 relativ zum Dorn 6 bewegt werden kann. Eine solche Bewegung kann selbstverstMndlich auch durch andere Mittel erreicht werden, zum Beispiel durch einen Spindelantrieb oder eine Hebelanordnung. Mittels einer Antriebsvorriohtung 7a kann das Werkzeugmagazin um die Uingsachse der Nahe 3 in Jede beliebige Position gedreht werden.
Die Tragplatten 1 und 2 sind an ihrem Umfang mit Ausspa rungen in Form von Einbuchtungen versehen, in die Oberteile 8 und Unterteile 9 von zweiteiligen Stanzwerkzeugen seitlich eingeschoben werden können. Alle Oberteile 8 haben äußerlich die gleichen, zu den Aussparungen passende Abmessungen. Daß gleiche gilt für die Unterteile 9. Oberteile 8 und Unterteile 9 werden durch einfache Rastvorrichtungen 9A vor einem Herauegleiten aus den Aussparungen bewahrt. Die Trageplatten 1 und 2 kennen paarweise mit Einrichtungen zur kontrolle oder Einstellung ihrer Lage versehen sein.
Der Revolverkopf zum Werkzeugtransport weist zwei ähnliche, untereinander angeordnete Revolvereinheiten auf, die im Bereich zwischen Ausleger und Tisch der Werkzeugmaschine angeordnet sind.
Jede Revolvereinheit weist zwei sich gegendberliegende Gleitfhrungen 10 auf, die an einer gemeinsamen Drehplatte 11 befestigt sind. Die Drehplatte 11 ist um eine Achse 12 drehbar. Af jeder Gleitfthrung 10 ist ein Schlitten 13 längsverschiebbar gelagert Die Schlitten 13 können zum Beispiel durch Druckmittelzylinder 14 bewegbar sein. Am der Achse 12 abgewandten Ende des Schlittens 13 befindet sich eine zangenartige Greifvorrichtung 15, die durch eine Antriebsvorrichtung 16 betätigt wird. An der Gleitführung 10 befindet sich eine weitere Greifvorrichtung, die aus einer halbrunden Ausnehmung 17 in der Gleitführung 10, einem beweglichen GegenstUck 18 und einer Antriebsvorrichtung 19 besteht.
Die Revolvereinheiten können bezüglich der Achsen 12 um 180° gedreht werden. Dazu sind Antriebe 20 vergesehen.
In Fig. 2 ist eine der beiden möglichen Endstellungen einer der Revolvereinheiten dargestellt0 In den Endetellungen werden die Revolvereinheiten durch Verriegelungsvorrichtungen gegen unerwünschtes Verdrehen gesichert.
Diese Verriegelungsvorrichtungen weisen, wie in dem Detailschnitt A - A in Fig. 2 dargestellt ist, druckmittelbetEtigte Yerriegelungskolben 21 auf, die mit dem Maschinengestell seitlich unverschiebbar verbunden sind und im ausgefahrenen Zustand in entsprechende Paßlöcher in den Gleitführungen 10 hineinragen.
Die Funktion der beschriebenen Wechelvorrichtung für Werkzeugt ist im folgenden beschrieben: Es wird unterstellt, daB das Werkzeugmagazin ganz oder teilweise mit verschiedenen, nach Verwendungszweck sortierten Stanzwerkzeugen gefüllt ist. Zu Beginn des Arbeitsablaufes wird das Werkzeugmagazin so gedreht bzw. angehoben, daß das erste erforderliche Werkzeug in die Position I gebracht wird. Die dem Werkzeugmagazin zugewandten Schlitten 13 der beiden übereinanderliegenden Revolvereinheiten werden dann an dieses Werkzeug herangefahren. Mittels der zugehörigen Greifvorrichtungen 15 werden dann gleichzeitig das Oberteil 8 und das Unterteil 9 des bei I befindlichen Werkzeuges erfaßt. Die Schlitten 13 werden anschließend soweit zurückgefahren, daß das Oberteil 8 und das Unterteil 9 des erfaßten Werkseuges gegen die halbrunden Ausnehmungen 17 der Jeweiligen Gleitführungen 10 anliegen.
Die zu den Gleitführungen 13 gehörenden Greltworrichtungen werden dann durch Umklappen der Gegenstücke 18 geschlossen und bilden in diesem Zustand präzise Gleitführungen für die Bohäfte der entsprechenden Werkzeugteile 8 bzw. 9.
Die obere und die untere Revolvereinheit werden dann bezüglich ihrer Achsen 12 gemeinsam um 1800 gedreht. Dadurch gelangt das vorher bei 1 befindliche Werkzeug in seine Arbeiteposition bei II. Das Oberteil 8 kommt dort mit dem oberen, gradlinig auf- und abbewegbaren Werkneugträger und das Unterteil 9 mit dem unteren, feststehenden Werkzeugträger in Kontakt. Die Verriegelungskolben 21 werden ausgefahren und gewährleisten eine exakte gegenseitige lqemäßige Zuordnung von Oberteil 8 und Unterteil 9. Die Greitrorrichtungen 15 werden gelöst, so daß das Oberteil 8 nun in der aus Ausnehmung 17 und Gegenstück 18 gebildeten Gleitführung frei beweglich ist. Nach dem Einlegen des mi bearbeitenden Werkstückes kann nun der ßtanzvorgeng durchgeführt werden, wobei das Oberteil 9 lediglich durch die obere Revolvereinheit geführt wird.
Inzwischen ist bei der Drehung der Revolvereinheiten der vorher bei II beiindliobe Schlitten 13 auf die entgegengesetzte Seite bewegt worden. Falls ich vorher ein Werkzeug in der Arbeitaposition bei II befunden hat, kann dieses bei dieser Gelegenheit mitgenommen werden und im Werkseugmagazin bei 1 abgesetzt werden. Dieser Vorgang läuft genau umgekehrt und gleichzeitig ab wie der oben beschriebene. Anschließend kann das Werkzeugmagazin so bewegt werden, daß das nächste benötigte Werkzeug nach I gebracht wird. Danach kann der gesamte beschriebene Arbeiteablauf wiederholt werden.
Patentansprüche:

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E 1. Werkzeugwechselvorrichtung für Werkseugmaschinen, die mit zwei zusammenwirkenden Werkzeugteilen arbeiten, zum Beispiel Stans- und Dekupiermaschinen, wobei die Werkzeugwechselvorrichtung ein revolverartiges magasin für die zu wechzelnden Werkseuge und eine Werkseugtransportvorrichtung zum Befördern der Werkmeuge zu deren Arbeiteposition aufweist, d t d n r c h g e k e n n -s e i 0 h n e t , daß sich die im Maguin (1 - 7) befindlichen, paarweise zusammengehörenden Werkzeugteile (8,9) in jeder Stellung des Magasine (1 - 7) außerhalb ihrer Arbeitsposition (II) befinden, jedoch einander augewandt sind, wobei das Magasin (1 - 7) mindestens ein Paar übereinander angeordnete, je ein Werkzeugteil (8 bzw. 9) mehrerer Werkzeuge (8, 9) aufnehmende Trageplatten (1, 2) aufweist und wobei ein paarweiser Transport der Werkzeuge (8,9) vom magasin (1-7) zur Arbeitsposition (II) und umgekebrt durch swei gegenläufig arbeitende Werkseugtransportvorrichtungen (10 - 20) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r o h ge -k e n n s 5 i o h n e t , daß die Tragsplatten (1, 2) gemeinsam um eine su ihnen senkrechte Achse (6) drehbar und entlang der Achse (6) verschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r o h g e -kennseichnet, daß die Trageplatten (1,2) an einer zylinderförmigen @abe (3) befestigt sind, die verschiebbar ueber einen feststehenden Kolben (6) gestülpt ist, wobei der durch Kolben (6) und Nabe (3) gebildete Druckraum mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das die Werkzeuge (8, 9) aufnehmende Magazin (1 - 7) während des Arbeitovorganges der Werkzeugmaschine bewegbsr ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, d a d u r h g e k e n n s e i a h n e t daß die Werkzeugtransportvorrichtung (10 - 20) mit Führungen (17, 18) für die Arbeitsbewegungen der Werkseuge (8, 9) versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k o n n s e i c h n e t , daß die Werkseugtransportvorrichtung (10 - 20) mit Einrichtungen (17, 18, 21) zum genauen gemeinsamen und gegenseitigen Festlegen der sugehörigen Werkzeugteile in der Arbeitsposition (II) versehen ist.

L e e r s e i t e