DE2110943A1 - Tool changing device for machine tools - Google Patents
Tool changing device for machine toolsInfo
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Description
Werkzeugwchseleinrichtung für Werkzeugmaschinen.Tool changing device for machine tools.
Die erfindung betrifft eine Werkzeugwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen mit senkrechter Arbeitsspindel, insbesondere für Hochgenauigkeitskoordinatenbohrmaschinen, mit neben der Maschine angeordnetem Werkzeugmaschinen, Bei moderlìen Wrkzeugmaschinen ist es in der Regel notwendig, die Werkzeuge in der Werkzeughalterung an der Bearbeitungsstation der Maschine entsprechend einem vorbestimmten Bearbeitungsprogramm auszutauschen.The invention relates to a tool changing device for machine tools with vertical work spindle, especially for high-precision coordinate drilling machines, with machine tools arranged next to the machine, with modern machine tools it is usually necessary to keep the tools in the tool holder at the processing station of the machine according to a predetermined machining program.
Im Regelfalle sind diese konstruktiven Lösungen unmittelbar an der Werkzeugmaschine angebaut.As a rule, these constructive solutions are directly related to the Machine tool attached.
So sind einfache konstruktive Lösungen bekannt, welche die Werkzeuge von der Arbeitspindel su- und abfahren.So simple constructive solutions are known, which the tools move up and down from the work spindle.
Daraus resultiert, daß Lösungen dieser Art unmittelbarer Bestandteil der Maschine, also an diese angebaut, sind.As a result, solutions of this type are an integral part of the machine, i.e. attached to it.
Diese Lösungen Schränken die Größe der Werkzeugspeicher wesentlich ein, was wiederum für die Bearbeitung der verschiedenen Werkstücke von großem Nachteil ist. Diese eben beschriebenen Ausführungsarten beziehen sich im wesentlichen auf die Lösung von WerkzeugwechseLeinriohtungen nach dem Prinzip des Doppelarmgreifers.These solutions limit the size of the tool store significantly one, which in turn is a major disadvantage for the machining of the various workpieces is. These embodiments just described relate essentially to the solution of tool change alignments based on the principle of the double-arm gripper.
ITaclt einer anderen bekannten I\nordnung liegt das Werkzeugmagasin außerhalb der Bearbeitungsstelle und wird zum Auswechseln des Werkzeuges in die Bearbeitungsstelle eingefahren.The tool magazines lie in another well-known order outside of the processing point and is used to change the tool in the Processing point retracted.
Diese bekannten Anordnungen benötigen zwar nur eine einfache Umsetzvorrichtung zum Austauschen der Werkzeuge zwischen Magazill und Werkzeughalterung, jedoch muI3 an der Bearbeitungsstelle vom Magazin der für den Werkzeugwechsel benötigte Platz vorgesehen werden, wodurch größere kosten entstehen und die Schwingungsneigung der Maschine durch die notwendigen großeren Stützlängen gefördert wird.These known arrangements only require a simple relocating device for exchanging the tools between the magazine and the tool holder, but you have to the space required for the tool change at the processing point of the magazine be provided, resulting in greater costs and the tendency to vibrate Machine is promoted through the necessary larger support lengths.
Zweck der Erfindung ist es, eine Werkzeugwechseleinrichtung für automatischen \jerkzeugwech5el, insbesondere für TIochgenauigkeitskoordinatenbohrmaschinen mit senkrechter Arbeitsspindel, anzuwenden, die es gestattet vollkommen unabhängig von der Werkzeugmaschine als selbständige finktionensfähige Einheit, ohne Ankopplung an die Maschine bei gleichzeitiger Berücksichtigung eines niedrigen Kostenaufwandes, zu wirken.The purpose of the invention is to provide a tool changing device for automatic Tool change, especially for hole precision coordinate drilling machines with vertical work spindle, which allows it to be used completely independently from of the machine tool as an independent functional unit, without coupling to the machine while taking into account low costs, to act.
Der Erfindung liegt die Aufagbe zugrunde, eine Werkzeugwechseleinrichtung für automatischen Werkzeugwechsel, insbesondere für Hochgenauigkeitskoordinatenbohrm schienen mit senkrechter Arbeitsspindel zu schaffen,mit der Werkzeuge aus einer senkrechten Lage in eine speichcherseitig horizontale Lange und umgekehrt, überführt werden, ohne daß eine Ankopplung der Werkzeugwechseleinrichtung an die Maschine erforderlich ist.The invention is based on the task of a tool changing device for automatic tool changes, especially for high-precision coordinate drilling machines to create rails with a vertical work spindle, with which tools from one vertical position into a horizontal length on the storage side and vice versa without a coupling of the tool changing device to the machine is required.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht, daß an eines teleskopatig verschiebbaren Träger, an dessen vorderem Ende ein Werkzeugwechselkopf montierrt ist, welcher um eine Drehachse zwei unabhänging voneinander arbeitends Greiferschieber trägt, und ide Greiferschieber das Ein- und Ausfahren der Werkzeuge aus der Arbeitsspindel oder Speichereinrichtung ausführen, wobei ein Arbeitszylinder, der exzentrisch zur Drehachse des Wechselkopfes angeordnet ist, die Ein- und Ausfahrbewegung nur dos Schiebers ausführt, welcher in Arbeitsstellung, also in Weerkzeugwechselposition, steht und nur in dieser stellung eine formschlüssige Verbidun zwischen Arbeitszylinder und Schieber herstellt.This is achieved according to the invention that on a telescopically displaceable Carrier, at the front end of which a tool change head is mounted, which to an axis of rotation carries two independently working gripper slides, and ide gripper slide allows the tools to be retracted and removed from the work spindle or run storage device, wherein a working cylinder, which is eccentric to The axis of rotation of the interchangeable head is arranged, the retraction and extension movement only dos Executes slide, which in working position, i.e. in tool change position, stands and only in this position a form-fitting connection between the working cylinder and manufactures gate valves.
In dem ein Mitnehmerstift in eine Nut des Arbeitszylinders eingreift, wird nach erfolgtem Werzeugwechsel beim Drehen des Wechselkopfes um 180 ° der im Eingriff befindliche Schieber außer Eingriff und der außer Eingriff befindliche Schieber in die Arbeitsstellung und somit un Eingriff gebracht.In which a driving pin engages in a groove of the working cylinder, after the tool has been changed, the im Engaged slide disengaged and the disengaged Slider brought into the working position and thus un engaged.
Durch eine Schwenkbewegung des teleskopartig verschiebbaren Trägers wird das im Wechselkopof befindliche und von Speicher entnommene Werkzeug durch Drehen des Trägers und seine Längsachse um 90° aus der horizontalen in die vertikale Lage und aus der vertikalen in die horizontale Lage überführt.By a pivoting movement of the telescopically displaceable carrier the tool located in the interchangeable head and removed from the memory is carried out Rotate the beam and its longitudinal axis by 90 ° from the horizontal to the vertical Position and transferred from the vertical to the horizontal position.
Mit der Schwenkbewegung des teleskopartig verschiebbaren Trägers wird gleichzeitig der an seinem vorfehren alle Angebrachte Wechselkopf um 90° geschwenkt und ebenfalls von der horizontalen in die vetikale Lage, und umgekehrt, gebracht.With the pivoting movement of the telescopically displaceable carrier At the same time, the replaceable head attached to it is swiveled by 90 ° and also brought from the horizontal to the vetical position and vice versa.
Es ist auch möglich, die Schwerknewegung des teleskopartig verschiebbaren Trägers je nach gewähtem übersetzungsverhältnis k kleiner oder größer, oder gleich 900, einsustellen.It is also possible to use the gravitational movement of the telescopically displaceable Carrier depending on the selected gear ratio k smaller or larger, or the same 900, set.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen: fig. 1: Eine Ansicht auf die Werkzeugwechseleinrichtung mit teleskopartig verschiebbaren Träger und an seinem vorderen ende angebrachten Wechselkopf Fig. 2: einen Schnitt I-I nach Fig. 1 Fig. 3: eine Draufsicht auf die Werkzeugwechseleinrichtung nach Fig. 2 mit Speichereinrichtung.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment. It show: fig. 1: A view of the tool changing device with telescopic displaceable carrier and replaceable head attached to its front end Fig. 2: a section I-I according to FIG. 1; FIG. 3: a plan view of the tool changing device according to Fig. 2 with storage device.
Wie in Fig. 3 dargestellt, befindet sich links neben der Maschine ein Scheibenspeicher 22, der mit 66 oder 138 Werkzeugspeicherplätzen ausgerüstet ist. s ist aber auch ebenso gut möglich, an Stelle eines Scheibenspeichers 22 einen Kettenspeicher anzuwenden. Die Werkzeuge sind in horizontaler Lage in einer mit mehreren Spuren versehenen Speicherscheibe eingealagert und werden mittels einer Pinole 25 ---us diese: Speicherscheibe in eine Übergabestellung befördert. Zwischen einem Werkzeugspeicher und der Maschine ist eine Werkzeugwechseleinrichtung aufgestellt. Sie besteht aus einem Sockel 21, einem zwischen Säulen 1 geführten Schlitten 2, welcher das Werkzeug dem Querträger der Maschine in vertikaler Richtung aus der Entnahmestellung nachfährt.As shown in Fig. 3, is to the left of the machine a disk storage 22, which is equipped with 66 or 138 tool storage locations is. But it is also just as possible to use a disk storage device 22 instead of a disk storage device 22 Apply chain box. The tools are in a horizontal position in a with storage disk provided with several tracks and are stored by means of a Quill 25 --- us this: Storage disk transported into a transfer position. Between a tool store and a tool changing device is set up on the machine. It consists of a base 21, a slide 2 guided between columns 1, which the tool from the cross member of the machine in the vertical direction Follows the removal position.
Die 3ereitstellungslage des Schlittens 2 in den verschiedenen Höhen des Querträgers der Maschine wird mittels einer hydraulischen Steuereinrichtung erreicht, in dem ein Anschlag 3, der am Querträger an der Maschine befestigt ist, eine hydraulische Steuerzelle beaufschlagt, welche den Teilstrom des Zylinders 4 für die Senkrechtfahrt (Auf- und Abfahrt) regelt. In dei Schlitten 2 ist ein Schwenklager 5 eingebaut, vrelches durch einen Hydraulikzylinder 6 über Zahnstange und Ritzel eine Schwenkbewegung eines teleskopartig verschiebbarren Trägers 7 einleitet Bei dieser Schwenkbewegung wird gleichzeitig über ein Kegelrad-Paar 3 eine Drehbewegung um 900 des teleskopartig verschiebbaren Trägers 7 ausgeführt und somit ein Werkzeug aus der horizontalen in die vertikale Lage, und umgekehrt, gebracht. Diese Umkehrung tritt bei der Rückfahrbevzegullg von der Arbeitsspindel zum Werkzeugspeicher ein.The 3 ready position of the carriage 2 at different heights the cross member of the machine is controlled by a hydraulic control device achieved, in which a stop 3, which is attached to the cross member on the machine, a hydraulic control cell is applied, which the partial flow of the cylinder 4 for vertical travel (up and down). In the carriage 2 is a pivot bearing 5 built in, vrelches by a hydraulic cylinder 6 via rack and pinion initiates a pivoting movement of a telescopically displaceable carrier 7 This pivoting movement is simultaneously a rotary movement via a pair of bevel gears 3 executed around 900 of the telescopically displaceable carrier 7 and thus a tool from the horizontal to the vertical position and vice versa. These The reversal occurs when moving back from the work spindle to the tool storage a.
Am teleskopartig verschiebbaren Träger ist am vorderen Ende ein Wechselkopf 9 angebracht, der an einem Drehpunkt gelagert, zwei Greiferschieber 10 und 11 tragt, wobei der eine Greifer 10 nur für Werkzeuge, welche vom Speicher zur Arbeitsspindel transportiert werden, bestimmt ist und der andere Greifer 11 den Abtransport der Werkzeuge von der Arbeitsspindel zum Speicher ausführt.There is an interchangeable head at the front end of the telescopically displaceable carrier 9 attached, which is mounted on a pivot point, carries two gripper slides 10 and 11, the one gripper 10 only for tools that move from the store to the work spindle are transported, is determined and the other gripper 11 is the removal of the Executes tools from the work spindle to the store.
Die Drehbewegung des Wechselkopfes 9 um 180° wird durch einen HydrauLikzylinder 12 über Zahnstangen und Ritzel auf den Wechselkopf 9 eingeleitet.The rotary movement of the interchangeable head 9 by 180 ° is controlled by a hydraulic cylinder 12 initiated on the interchangeable head 9 via racks and pinions.
Die Greiferschieber 10 und 11 sind im Wechselkopf 9 an je zwei Führungsstangen befestigt und führen Längsbewegungen aus, welche zum Aus- oder Einführen der Werkzeuge in die Arbeitsspindel bzw. der Ausstoßerpinole des Scheibenspeichers 22 oder für die intnahme der Werkzeuge aus der Speicherkette (Kettenspeicher) notwendig ist. Diese Bewegung wird durch einen Hydraulikzylinder 13 eingeleitet, wobei ein Mitnehmerstift 14 des Greiferschiebers 10 oder 11 in eine Nut 15 des Zylinders 13 eingreift. Durch die exzentrische Anordnung des Zylinders 13 zur Drehachse des Wechselkopfes 9 wird nur der Greiferschieber betätigt, welcher in der freien Stellung steht. Der andere Greifer verbleibt in seiner Ruhelage.The gripper slides 10 and 11 are in the interchangeable head 9 on two guide rods each attached and perform longitudinal movements, which lead to the execution or insertion of the tools in the work spindle or the ejector quill of the disk storage 22 or for It is necessary to take the tools from the storage chain (chain storage). This movement is initiated by a hydraulic cylinder 13, with a driving pin 14 of the gripper slide 10 or 11 engages in a groove 15 of the cylinder 13. By the eccentric arrangement of the cylinder 13 becomes the axis of rotation of the interchangeable head 9 only the gripper slide operated, which is in the free position. The other The gripper remains in its rest position.
Die Wirkungsweise der Werkzeugwechseleinrichtung ist folgende: Fig. 1 und 3 zeigen die Werkzeugwehseleinrichtung nach der Übernahme eines neuen Werkzeuges aus dem Speicher.The mode of operation of the tool changing device is as follows: Fig. 1 and 3 show the tool changing device after a new tool has been taken over from memory.
Fig. 1 zeigt die Stellung des nachgefahrenen Schlittens 2 des teleskopartig verschiebbaren Trägers 7 mit dem jechsel kopf 9 in Lauerposition an der Maschine. Nach dem Befehl Werkzeugwechsel, fährt der Spindelstock 20 in eine vorgesohriebene Wechselposition,-Greifer 10 fährt in eine Arbeitsposition und der teleskopartig verschiebbare Träger 7 fährt in Richtung Arbeitsspindel und übernimmt aus der Arbeitespindel mit Greifer 10 das alte Vlerkzeug aus der Arbeitsspindel. Dabei wird der Greifer 10 abgesenkt und nach dem Absenken der Wechselkopf mit Greifer 10 um 1800 gedreht. Greifer 11 gelangt beim Drehen in die Arbeitsstellung und damit zur Übergabe des neuen Werkzeuges an die Arbeitsspindel. Die dbergabe des Werkzeuges an die Arbeitsspindel erfolgt durch eine Auffahrbewegung und führt dabei das neue Werkzeug in die Ruhestellung, während der Spindelstock in die neue Arbeiteposition eingefahren wird.Fig. 1 shows the position of the followed slide 2 of the telescopic displaceable carrier 7 with the J Wechsel head 9 in waiting position on the machine. After the tool change command, the headstock 20 moves into a pre-planed one Change position, gripper 10 moves into a working position and the telescopic displaceable carrier 7 moves in the direction of the work spindle and takes over from the work spindle with gripper 10 the old tool from the work spindle. This is where the gripper 10 lowered and after lowering the replaceable head with gripper 10 by 1800 turned. When turning, the gripper 11 moves into the working position and thus transfers the new tool to the work spindle. The transfer of the tool to the work spindle takes place by an upward movement and thereby brings the new tool into the rest position, while the headstock is being moved into the new working position.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| DE2110943A1 true DE2110943A1 (en) | 1972-09-21 |
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ID=5800823
Family Applications (1)
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