DE2318778B1 - Anordnung zum Wechseln von mit Werkzeugen bestueckten Werkzeughaltern an einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wechsein von mit Werkzeugen bestückten Werkzeughaltern an einer Werkzeugmaschine, insbesondere an einer Drehmaschine, mit einem ersten Schlitten, mit einem auf dem ersten Schlitten angeordneten und quer zu diesem verstellbaren zweiten Schlitten, mit einem Werkzeug-Revolver auf dem zweiten Schlitten, welcher mit mindestens zwei Werkzeughalter-Spannvorrichtungen versehen ist, mit mindestens einem oberhalb des Revolvers verschiebbar gelagerten Werkzeughalter-Magazin, an welchem die Werkzeughalter auf einer bestimmten Bahnkurve bewegbar angeordnet sind, wobei ein Teil dieser Bahnkurve in Verstellrichtung eines der Schlitten verläuft, und mit einer Werkzeughalter-Ubertragungsvorrichtung zum Umsetzen von Werkzeughaltern zwischen dem Magazin und dem Revolver und umgekehrt.

Bekannt ist eine Drehmaschine (deutsche Offenlegungsschrift 1 602 815) bei der das Werkzeughaltermagazin und die Werkzeughalter-Übertragungsvorrichtung zusammen mit dem Revolver auf dem zweiten Schlitten angeordnet sind. Dadurch wird gewährleistet, daß ein Werkzeughalter-Wechsel jederzeit während der Bearbeitung eines Werkstückes unabhängig vom Ort des Revolvers erfolgen kann. Diese Anordnung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß das Magazin relativ klein gehalten werden muß. Andernfalls würde das Gewicht des Magazins die Schlittenführungen zu sehr belasten und zu einer Verschlechterung der Einfahrtoleranzen beim Abbremsen bzw. Anfahren der Schlitten führen.

Für größere Magazine ist man deshalb dazu übergegangen, die Magazine separat verschiebbar anzuordnen. Bekannt ist eine Anordnung (deutsche Offenlegungsschrift 1 804 630) bei der das Magazin an einer Laufkatze befestigt ist, welche in zwei Koordinatenrichtungen auf einem über der Maschine angeordneten Laufgestell verfahrbar ist. Die beiden Koordinatenrichtungen stimmen mit den beiden Verschieberichtungen der Schlitten überein. Die Werkzeughalter-Übertragungsvorrichtung ist ebenfalls an der Laufkatze angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, das Magazin und die Werkzeughalter-Übertragungsvorrichtung synchron mit dem Revolver zu verstellen. Mit anderen Worten, die Laufkatze wird stets in eine Position gebracht, in der die Werkzeughalter-Übertragungsvorrichtung sich unmittelbar über der Austauschposition des Revolvers befindet. Das Magazin ist als endloses Kettenband ausgebildet, das sich parallel zur Verschieberichtung des Längs-

Schlittens erstreckt. Für den vorzunehmenden Wechsei können die Werkzeughalter an den Magazinen in Umlauf gesetzt werden, derart daß ein zum Wechseln vorgesehener Werkzeughalter oder eine entsprechende Leerstelle des Magazins unmittelbar über der Wechselposition des Revolvers zu liegen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der zuvor beschriebenen Art einfacher und billiger zu gestalten.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Magazin in Verstellrichtung nur eines der Schlitten verschiebbar gelagert ist, daß sich der eingangs erwähnte Teil der Bewegungsbahn-Kurve der Werkzeughalter an dem Magazin in Verstellrichtung des anderen Schlittens erstreckt, mindestens die gleiche Länge wie der Verstellbereich des Revolvers in Verstellrichtung dieses anderen Schlittens hat und unmittelbar über dem genannten Verstellbereich des Revolvers angeordnet ist, und daß die Übertragungsvorrichtung — wie an sich bekannt — auf dem zweiten Schlitten angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es also, bei Beibehaltung aller Vorteile der bekannten An-Ordnung, bei der das Magazin an einer in zwei Richtungen verfahrbaren Laufkatze angeordnet ist, den Antrieb und die Führungen für die Verschiebung des Magazins in einer Richtung einzusparen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere bei solchen Drehmaschinen von Vorteil, deren Planschlitten schräg angeordnet ist. Wollte man hier eine auf entsprechenden Führungen in zwei Richtungen verfahrbare Laufkatze zur Befestigung des Magazins verwenden, so müßte eine der Lauftkatzenführungen ebenfalls schräg verlaufen, wodurch der entsprechende Laufkatzenantrieb stets einseitig belastet wäre. Dieser Nachteil kann durch Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung dadurch vermieden werden, daß das Magazin nur in Richtung des Bettschiittens verschiebbar gelagert ist, und daß der erwähnte Teil der Bahnkurve der Werkzeughalter an dem Magazin parallel zu der Verschieberichtung des Planschlittens verläuft.

Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung kann das Magazin auf mindestens einer Rundführung verschiebbar sein. Neben der Rundführung kann noch eine parallel dazu verlaufende Schraubspindel zum Verschieben des Magazins vorgesehen sein.

Um ein synchrones Verschieben von Revolver und Magazin zu gewährleisten, kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung eine Verschiebe-Steuervorrichtung vorgesehen sein, mittels welcher der Verschiebeantrieb entsprechend steuerbar ist.

Normalerweise ist der Werkzeughalter-Wechsel voφrograπlmiert und erfolgt automatisch. Damit im vorliegenden Fall über der Austauschposition des Revolvers für den bevorstehenden Werkzeug-Wechsel stets die entsprechende Leerposition oder der auszutauschende Werkzeughalter des Magazins zu liegen kommt, wird gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Umlauf-Steuervorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Umlauf-Antrieb des Magazins entsprechend steuerbar ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Übertragungsvorrichtung kann darin bestehen, daß diese von einer auf dem zweiten Schlitten unmittelbar unter der Wechselposition des Magazins angeordneten und einen Greifer für einen Werkzeughalter tragenden Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet ist, deren Achse parallel zu der Schlittennormalen verläuft oder einen kleinen spitzen Winkel mit dieser einschließt. Die Kolben-Zylinder-Anordnung bietet sich hier als besonders einfaches und billiges Bauteil an, weil für die Übertragung lediglich eine lineare Bewegung erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Frontansicht einer Drehmaschine mit schrägem Planschlitten, auf dem der Revolver und die Übertragungsvorrichtung angeordnet sind, wobei das Magazin der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist,

F i g. 2 eine Detailansicht aus F i g. 1 wobei jedoch das Magazin eingezeichnet ist,

F i g. 3 eine Seitenansicht der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Drehmaschine, bei der jedoch die eine Halterung für die Führung und den Antrieb des Magazins der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen ist,

F i g. 4 eine Ansicht wie F i g. 3 mit einer anderen Übertragungsvorrichtung.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Drehmaschine 1 ist mit einem Futter 2 versehen. Ferner weist die Drehmaschine einen Bettschlitten 3 und einen Planschlitten 4 auf.

Auf dem Planschlitten 4 befindet sich ein um eine Achse 6 um 180° schwenkbarer Revolver 5. Der Revolver 5 ist mit zwei Werkzeughaltern 7 versehen, die jeder ein Werkzeug 11 tragen. Die Befestigung der Werkzeughalter? erfolgt mittels eines Zugstempels 9, der in eine entsprechende T-Nute 8 des entsprechenden Werkzeughalters 7 eingreift. Der Werkzeughaiter7 wird dabei gegen Führungsrippen 10 an dem Revolver 5 gedrückt.

Jeder Werkzeughalter 7 ist mit einem seitlichen Prisma 12 versehen, an den ein Greifer 15 einer Werkzeughalter-Ubertragungsvorrichtung 13 angreifen kann. Die Übertragungsvorrichtung 13 ist auf dem Planschlitten 4 angeordnet. Der Greifer 15 ist gelenkig an dem Ende eines hydraulisch betätigbaren Teleskoparmes 14 befestigt, der, wie in F i g. 3 angedeutet, nach oben schwenkbar ist und sich dabei streckt. Der Greifer 15 ist ebenfalls hydraulisch betätigbar. Beim Nachobenschwenken und Strecken des Teleskoparmes 14 wird die Gelenkverbindung zwisehen dem Greifer 15 und dem Teleskoparm 14 hydraulisch derart betätigt, daß der Greifer 15 seine zu dem Planschlitten 4 parallele Lage beibehält.

Über dem Planschlitten 4 ist ein Werkzeughalter-Magazin 16 angeordnet. Dieses hat die Form ernes endlosen Kettenbandes. Der eine gerade Teil 18 der durch das endlose Kettenband gebildeten Bahnkurve für die Werkzeughalter 7 an dem Magazin 16 verläuft parallel zu der Verschieberichtung des Planschlittens 4. Er ist so lang, wie der maximale Verschiebeberich des Planschlittens 4 bzw. des auf dem Planschlitten 4 angeordneten Revolvers 5. Das Magazin ist dabei so in bezug auf den Revolver ausgerichtet, daß Anfang und Ende des erwähnten geraden Teiles 18 der Bahnkurve mit dem Anfang und Ende des Verschiebebereiches der Wechselposition an dem Revolver 5 übereinstimmen.

Das Magazin 16 ist gleitend auf einer Führungsstange 19 gelagert, die sich zwischen zwei an der

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Drehmaschine 1 befestigten Haltebacken 17 er- kann die Werkzeughalter-Übertragung mittels der

streckt. Parallel zu der Führungsstange 19 verläuft Übertragungsvorrichtung 113 mit einer einzigen Ii-

eine Schraubspindel 20, die mit einem entsprechen- nearen Bewegung erfolgen.

den Muttergewinde an dem Magazin 16 zusammen- Dabei wird der Greifer 115 auf dem Zylinderkolben

wirkt. Die Schraubspindel 20 ist mit einem Verschie- 5 114 zunächst mit entspannten Greiferklauen so weit

beantrieb 22 verbunden. An dem Magazin 16 ist nach oben gedrückt, bis die Greiferklauen des Grei-

außerdem noch ein Umlauf-Antrieb 21 vorgesehen, fers 115 das Prisma 12 am Werkzeughalter 7 umfas-

mittels welchem die Werkzeughalter 7 an dem sen.

Magazin 16 auf der erwähnten Bahnkurve in Um- Der Greifer 115 wird dann hydraulisch beauflauf in die eine oder andere Drehrichtung gesetzt io schlagt, so daß er mit seinen Greiferklauen das werden. Prisma 12 umklammert. Nun wird der Zugstempel 9 Im Betrieb wird das Magazin 16 synchron mit dem gelöst, d. h. er wird ein geringes Stück von dem ReRevolver 5 in Richtung des Bettschlittens verscho- volver wegbewegt und gibt den Werkzeughalter? ben. Um diese Sychronizität zu gewährleisten, ist frei. Durch anschließende Fortsetzung der Bewegung eine nicht dargestellte Steuervorrichtung vorgesehen. 15 des Zylinderkolbens 114 nach oben kann der Werk-Um einen programmierten Werkzeughalter oder eine zeughalter 7 in die darüber befindliche Leerposition Leerposition des Magazins entsprechend einem be- des Magazins 16 geführt werden,
stimmten Arbeitsprogramm über die Wechselposition Der Werkzeughalter? wird dabei mit seiner des Revolvers zu bringen, ist weiterhin eine Um- T-Nute8 auf einen entsprechenden Aufnahmedorn lauf-Steuervorrrichtung vorgesehen, welche ebenfalls 20 23 des Magazins 16 gesteckt und mittels einer Vernicht dargestellt ist. riegelungsvorrichtung festgeklemmt.

In Fig.4 ist eine modifizierte Ausführungsform Als nächstes löst sich der Greifer 115 von dem

der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Drehmaschine Prisma 12, und der Zylinderkolben 114 macht eine

gezeigt. Bei dieser Ausführungsform besteht die Abwärtsbewegung in seine Grundstellung.

Übertragungsvorrichtung 113 aus einer hydrauli- 25 Es ist aber auch möglich, daß der Zylinderkolben

sehen Kolben-Zylinder-Anordnung 114, die auf dem 114 nur so weit abgesenkt wird, daß sich der Greifer

Planschlitten direkt unter der Wechselpositon des 115 zwischen dem Revolver 5 und dem Magazin 16

Revolvers 5 angeordnet ist. An dem aus dem Zylin- befindet. In dieser Stellung kann der Greifer 115

der herausschauenden Ende des Kolbens befindet nicht mit den Werkzeughaltern 7 im Magazin 16 kol-

sich ein hydraulisch betätigbarer Greifer 115. Die 30 lidieren, wenn das Kettenband des Magazins 16 um-

Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 4 ist der Über- läuft. Das Verharren des Greifers 15 in der erwähn-

tragungsvorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 3 an sich ten Stellung hat den Vorteil, daß Hubweg und damit

vorzuziehen, da sie einfacher ist. Beachtenswert ist, Zeit gespart wird.

daß die Kolben-Zylinder-Anordnung 114 einen klei- Wenn nun ein neuer Werkzeughalter 7 aus dem nen spitzen Winkel mit der zu der Planschlittenebene 35 Magazin 16 in die nunmehr leere Wechselposition Normalen einschließt. Der Greifer 115 ist dagegen so des Revolvers 5 übertragen werden soll, so wird zuausgerichtet, daß der von ihm umschlossene Greifka- nächst der unterbrochene Umlauf-Antrieb 21 für das nal parallel zu der erwähnten Normalen verläuft. Der Magazin wieder eingeschaltet, bis der für den näch-Zweck dieser Anordnung ist Gegenstand der älteren sten Arbeitsgang vorgesehene Werkzeughalter 7 im Patentanmeldung P 22 34 676.5 der Anmelderin und 40 Magazin über der erwähnten Wechselposition des dort ausführlich beschrieben. Revolvers 5 zu stehen kommt. Die Übertragung die-Die Übertragung von Werkzeughaltern 7 zwischen ses Werkzeughalters 7 erfolgt nunmehr dadurch, daß dem Magazin 16 und dem Revolver 5 soll zunächst der Zylinderkolben 114 mit dem Greifer 115 nach an Hand der F i g. 4 beschrieben werden: oben bewegt wird, so daß die Greiferklauen an dem Zunächst sei der Fall betrachtet, daß ein Werk- 45 Greifer 115 das Prisma 12 dieses Werkzeughalters 7 zeughalter 7 aus der Wechselposition des Revolvers umfassen. Mit einer Abwärtsbewegung des Zylinderin eine Leerposition in das Magazin 16 übertragen kolbens 114 wird nun der Werkzeughalter 7 in die werden soll. Die Leerposition des Magazins ist bis Wechselposition des Revolvers 5 überführt. Hier zum Zeitpunkt der Werkzeughalter-Übertragung gibt der Greifer 115 das Prisma 12 des Werkzeughalgenau über die Werkzeugwechsel-Position am Revol- 50 ters 7 frei. Der abschließende Schritt ist nun der, daß ver 5 bewegt worden. Dies ist durch eine entspre- sich der Zylinderkolben 114 wieder in seine Grundchende Verschiebung des Magazins in Längsrichtung stellung bewegt.

und eine Umlaufbewegung des Kettenbandes des Der Werkzeug-Wechsel bei der in den F i g. 1 bis 3 Magazins in einer der beiden möglichen Drehrich- dargestellten Ausführungsform erfolgt in analoger tungen bewirkt worden. Es sei hierbei bemerkt, daß 55 Weise. Hier führt der Teleskoparm 14 unter gleichsich das Magazin 16 bei einer Bewegung des Revol- zeitigem Strecken oder Zusammenziehen eine vers5 stets synchron mit diesem mitbewegt, und Schwenkbewegung aus, wobei der von den Greifzwar durch eine entsprechende Längsbewegung und klauen des hydraulisch betätigbaren Greifers 15 umeine Umlaufbewegung des Kettenbandes. Dadurch, schlossene Greifkanal stets parallel zu der Normalen daß sich die erwähnte Leerposition nunmehr genau 60 des Planschlittens gehalten wird. Dieser Vorgang ist über der Wechselposition am Revolver 5 befindet, in F i g. 3 in gestrichelten Linien angedeutet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Wechseln von mit Werkzeugen bestückten Werkzeughaltern an einer Werkzeugmaschine, insbesondere an einer Drehmaschine, mit einem ersten Schlitten, mit einem auf dem ersten Schlitten angeordneten und quer zu diesem verstellbaren zweiten Schlitten, mit einem Werkzeug-Revolver auf dem zweiten Schlitten, welcher mit mindestens zwei Werkzeughalter-Spannvorrichtungen versehen ist, mit mindestens einem oberhalb des Revolvers verschiebbar gelagerten Werkzeughalter-Magazin, an welchem die Werkzeughalter auf einer bestimmten Bahnkurve bewegbar angeordnet sind, wobei ein Teil dieser Bahnkurve in Verstellrichtung eines der Schlitten verläuft, und mit einer Werkzeughalter-Übertragungsvorrichtung zum Umsetzen von Werkzeughaltern zwischen dem Magazin und dem Revolver und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (16) in Verstellrichtung nur eines der Schlitten (3) verschiebbar gelagert ist, daß sich der erwähnte Teil (18) der Bewegungsbahn-Kurve der Werkzeughalter (7) an dem Magazin (16) in Verstellrichtung des anderen Schlittens (4) erstreckt, mindestens die gleiche Länge wie der Verstellbereich des Revolvers (5) in Verstellrichtung dieses anderen Schlittens (4) hat und unmittelbar über dem genannten Versteilbereich des Revolvers (5) angeordnet ist, und daß die Übertragungsvorrichtung (13, 113) — wie an sich bekannt — auf dem zweiten Schlitten (4) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 für eine Drehmaschine, deren zweiter Schlitten (Planschlitten) schräg zur Horizontalen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (16) nur in Richtung des ersten Schlittens (Bettschlitten) (3) verschiebbar gelagert ist und daß der erwähnte Teil der Bahnkurve (18) der Werkzeughalter (7) an dem Magazin (16) parallel zu der Verschieberichtung des zweiten Schlittens (4) verläuft.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (16) auf mindestens einer Rundführung (19) verschiebbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Rundführung (19) noch eine parallel dazu verlaufende Schraubspindel (20) zum Verschieben des Magazins (16) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach einem der vorherstehenden Ansprüche, mit einem Verschiebeantrieb für das Magazin, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschiebe-Steuervorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Verschiebeantrieb (22) so steuerbar ist, daß das Magazin (16) synchron mit dem Revolver (5) mitbewegbar ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Umlaufantrieb zum Bewegen der Werkzeughalter an dem Magazin auf der Bahnkurve, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlauf-Steuervorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Umlaufantrieb (21) so steuerbar ist, daß ein ausgewählter Werkzeughalter (7) oder eine Leerposition an dem Magazin (16) über die entsprechende Leerposition oder den auszuwechselnden Werkzeughalter (7) an dem Revolver (5) bewegbar ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung (113) von einer auf dem zweiten Schlitten (4) unmittelbar unter der Wechselposition des Magazins (16) angeordneten und einen Greifer (115) für einen Werkzeughalter (7) tragenden Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet ist, deren Achse parallel zu der Schlittennormalen verläuft oder einen kleinen spitzen Winkel mit dieser einschließt.