DE2525364C3 - Spindelkopf mit Werkzeugwechsel-Einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen in wenigstens einer Achsenrichtung verfahrbaren Spindelkopf für eine Werkzeugmaschine, umfassend eine mit dem Spindelkopf verfahrbare Werkzeugwechsel-Einrichtung mit einem vor die Spindel schwenkbaren, in Spindelachsenrichtung verschiebbaren Wechslerarm zum Einsetzen und Herausnehmen des Werkzeuges.

Im allgemeinen ist der Wechslerarm doppelarmig ausgebildet. Beim Wechselvorgang löst die eine Armseite das Werkzeug aus der Spindel, die andere entnimmt gleichzeitig das neue Werkzeug dem Werkzeugmagazin. Darauf schwenkt der Wechslerarm soweit, daß das neue Werkzeug sich vor der Spindel, das gebrauchte sich vor dem Magazin befindet. Durch eine Verschiebung des Wechslerarms in Spindelachsenrichtung wird das neue Werkzeug in die Spindel eingesetzt, das gebrauchte im Werkzeugmagazin abgelegt. Der Wechslerarm gibt dann das eingesetzte Werkzeug frei, bleibt aber in der vor der Spindel befindlichen Position, so daß der nächste Werkzeugwechsel ohne Verzögerung vor sich gehen kann.

Der Vorteil der beschriebenen Anordnung mit einer mit dem Spindelkopf verfahrbaren Werkzeugwechsel-Einrichtung ist, daß der Werkzeugwechselvorgang unmittelbar nach jedem Arbeitsgang stattfinden kann, ohne daß der Spindelkopf zuerst in eine einem feststehenden Magazin gegenüberliegende Wechselposition gebracht werden müßte.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, daß die Werkzeugwechsel-Einrichtung, insbesondere der nach dem Wechselvorgang vor der Spindel verbleibende Wechslerarm die Aufnahme einer durch die Spindel angetriebenen Mehrspindeleinheit behindert, so daß Spindelköpfe mit einer Werkzeugwechsel-Einrichtung der beschriebenen Art bisher nicht zur Aufnahme von Mehrspindel-Einheiten ausgebildet werden konnten, wodurch die Universalität der ganzen Maschine stark beschränkt wurde.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spindelkopf mit Werkzeugwechsel-Einrichtung so zu verbessern, daß er universell einsetzbar ist und daß insbesondere

Mehrspindel-Einheiten verwendbar sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spindelkopf in an sich bekannter Weise zur Aufnahme einer durch die Spindel antreibbaren Mehrspindeleinheit vorgesehen ist, wobei diese Mehrspindeleinheit eine Aussparung aufweist, in welche der Wechslerarm bei montierter Mehrspindeleirheit hineinragen kann.

Der Wechslerarm, der für den Vorgang der Aufnahme der Mehrspindeleinheit nicht gebraucht wird, kann seine Position vor der Spindel beibehalten. Dadurch ist es möglich, die Mehrspindeleinheit ebenso wie verschiedene Einzelwerkzeuge beliebig in den Bearbeitungsablauf einzuplanen.

Die Mehrspindeleinheit wird an den Spindelkopf angesetzt und zentral durch die Werkzeugspindel angetrieben. Dazu ist nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß zum Antrieb der Mehrspindeleinheit eine vom Wechslerarm in die Spindel einsetzbare Mitnehmerhülse vorgesehen ist, wobei die Aussparung in der Mehrspindeleinheit eine entsprechende, für die Mitnehmerhülse sowie den Wechslerarm Platz bietende Größe aufweist.

Der Wechsel von einem konventionellen Werkzeug zur Mehrspindeleinheit verläuft dann folgendermaßen:

Das Werkzeug wird durch den Wechslerarm aus der Spindel herausgenommen und durch die im Werkzeugmagazin gespeicherte Mitnehmerhülse ersetzt, die ebenso wie die Werkzeuge in der Spindel eingespannt wird. Dann wird die Mehrspindeleinheit an den Spindelkopf angesetzt, wobei die Möglichkeit besteht, daß der Spindelkopf die Mehrspindeleinheit selbsttätig von einem Ablageplatz aufnimmt.

Die Befestigung der Mehrspindeleinheit am Spindelkopf erfolgt nach einem Merkmal der Erfindung durch mehrere in Spindelachsenrichtung ausfahrbare, in der Mehrspindeleinheit verriegelbare Riegelstangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Fräs- und Bohrmaschine mit in vertikaler Richtung verschiebbarem Spindelkopf und einer mit dem Spindelkopf verfahrbaren Werkzeugwechsel-Einrichtung,

F i g. 2 einen Spindelkopf gemäß F i g. 1 mit angesetzter Mehrspindeleinheit,

F i g. 3 eine Mehrspindeleinheit gemäß F i g. 2 in einer Ansicht entsprechend dem Pfeil III.

Die in F i g. 1 dargestellte Bohr- und Fräsmaschine besteht im wesentlichen aus einem Ständer 2 mit einem Tisch 4 und einem am Ständer in vertikaler Richtung verfahrbaren Spindelkopf 6.

Am Spindelkopf ist um eine horizontale Achse 8 drehbar ein scheibenförmiges Werkzeugmagazin 10 mit mehreren in Spannhülsen eingespannten Werkzeugen 12 gelagert. Ein zweiarmig ausgeführter Wechslerarm 14 dient zum Wechseln der Werkzeuge. Dieser Wechslerarm ist um eine schräg zwischen der Achse 8 des Werkzeugmagazins sowie der Achse 16 der Werkzeugspindel 18 liegende Drehachse 20 schwenkbar und als Ganzes in Richtung der Achse 16 verschiebbar gelagert.

Zum Wechseln des Werkzeugs ergreift eine Armseite das in der Spindel befindliche Werkzeug 22, die andere Armseite ein im Werkzeugmagazin gespeichertes, dem Arm gegenüberliegendes Werkzeug 12. Sodann wird der ganze Wechsierarm in Spiiiuelachsenrichtung nach unten verschoben, wobei die Werkzeuge aus ihren

Halterungen gelöst werden. Anschließend wird der Wechslerarm um 180° um die Achse 20 verschwenkt und wieder nach oben verschoben.

Nach dem Einsetzen des neuen Werkzeuges in die Spindel 18 gibt der Wechslerarm dieses Werkzeug frei, bleibt jedoch in seiner vor der Spindel befindlichen Position, damit der nächste Wechsel ohne Verzögerung vor sich gehen kann.

Fig.2 zeigt den Spindelkopf 6 mit angesetzter Mehrspindeleinheit 24. Zu diesem Zweck hat der Wech-Jerarm 14 in die Spindel 18 eine Mitnehmerhülse 26 eingesetzt, welche genau wie ein Werkzeugschaft geformt ist und wie dieser eingespannt werden kann. Nach dem Einsetzen der Mitnehmerhülse wird diese vom Wechslerarm in bekannter Weise freigegeben, d. h. eine für den Wechselvorgang erforderliche Verriegelung wird gelöst. Der Wechslerarm selbst behält seine vor der Spindel befindliche Position jedoch bei.

Anschließend wird die Mehrspindeleinheit 24 an den Spindelkopf angesetzt und mit diesem fest verbunden.

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, weist die Mehrspindeleinheit vier öffnungen 28 auf, in die an sich bekannte und deshalb nicht näher dargestellte Riegelstangen eingreifen können.

Die Mitnehmerhülse 26 ist mit Mitnehmerzähnen 30 ausgestattet, welche in entsprechende Ausnehmungen 32 in der zentralen Eingangswelle der Mehrspindeleinheit eingreifen.

Wie insbesondere aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, weist

ίο die Mehrspindeleinheit an ihrer dem Spindelkopf 6 zugewandten Fläche eine Ausnehmung 34 auf, in die der vor der Spindel befindliche Teil des Wechslerarmes hineinragen kann. Diese Ausnehmung ist groß genug, daß auch die Mitnehmerhülse 26 Platz findet.

Es ist selbstverständlich auch eine Ausbildung denkbar, bei welcher die Mitnehmerhülse mit der Mehrspindeleinheit ein integriertes Bauteil bildet, so daß in diesem Fall die Ausnehmung nur eine für die Aufnahme des Wechslerarmes ausreichende Größe aufweisen muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. In wenigstens einer Achsenrichtung verfahrbarer Spindelkopf für eine Werkzeugmaschine, umfassend eine mit dem Spindelkopf verf Urbare Werkzeugwechselvorrichtung mit einem \ Jie Spindel schwenkbaren, in Spindelachsenrichiung verschiebbaren Wechslerarm zum Einsetzen des Werkzeuges in die Spindel und Herausnehmen des Werkzeuges aus der Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkopf (6) in an sich bekannter Weise zur Aufnahme einer durch die Spindel (18) antreibbaren Mehrspindeleinheit (24) vorgesehen ist, wobei diese Mehrspindeleinheit eine Aussparung (34) aufweist, in welcher der Wechslerarm (14) bei montierter Mehrspindeleinheit aufgenommen wird.

2. Spindelkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Mehrspindeleinheit (24) eine vom Wechslerarm (14) in die Spindel (18) einsetzbare Mitnehmerhülse (26) vorgesehen ist, wobei die Aussparung (34) in der Mehrspindeleinheit eine entsprechende, für die Mitnehmerhülse sowie den Wechslerarm Platz bietende Größe aufweist.

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