DE3017613C2

DE3017613C2 -

Info

Publication number: DE3017613C2
Application number: DE19803017613
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dr.-Ing. Goebel; Hans Ing.(Grad.) 7410 Reutlingen De Kuhn
Original assignee: Burkhardt & Weber & Co Kg 7410 Reutlingen De GmbH
Current assignee: Burkhardt & Weber & Co Kg 7410 Reutlingen De GmbH
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1990-10-11
Also published as: DE3017613A1

Description

Die Erfindung betrifft eine für eine Werkzeugmaschine vorge sehene Werkzeugwechselvorrichtung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.The invention relates to a for a machine tool seen tool changing device, the characteristics of the Preamble of claim 1.

Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt, vgl. DE-Offen legungsschriften 25 12 254 oder 26 29 835. Die in diesen Druckschriften gezeigten, bekannten Vorrichtungen sind nur in Verbindung mit Bearbeitungseinheiten anwendbar, bei denen die mittels des Doppelgreifers zu bedienende Arbeitsspindel am Spindelstock mit horizontaler Spindelachse angeordnet ist. Außerdem sind die bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit darauf festgelegt, daß das zugehörige Werkzeugmagazin, in dem die Werkzeuge für den Einwechselvorgang bereitgestellt und die Werkzeuge nach dem Auswechselvorgang wieder abgelegt werden, die Werk zeuge mit horizontaler Werkzeuglängsachse für den Übergabe vorgang bereit hält, wobei die Werkzeuglängsachse bei der Lösung gemäß der DE-OS 26 29 835 parallel zur horizontalen Spindelachse und bei der Lösung gemäß DE-OS 25 12 254 im rechten Winkel zur horizontalen Spindelachse liegen muß. Devices of this type are already known, cf. DE-Open documents 25 12 254 or 26 29 835. The in these Known devices shown are only applicable in connection with processing units, where the work spindle to be operated by means of the double gripper arranged on the headstock with horizontal spindle axis is. In addition, the known tool changing devices with regard to their applicability, stipulated that the associated tool magazine, in which the tools for the exchange process and the tools after the replacement process, the factory witness with horizontal tool longitudinal axis for the transfer holds the process ready, with the tool longitudinal axis at the Solution according to DE-OS 26 29 835 parallel to the horizontal Spindle axis and in the solution according to DE-OS 25 12 254 in must be at right angles to the horizontal spindle axis.

Die bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen sind aufgrund dieser zwangsmäßigen Festlegung auf eine bestimmte Achslage der Anordnung der Arbeitsspindel und eine bestimmte Werkzeug lage an der Übergabestelle in ihrer Anwendbarkeit beträcht lich eingeschränkt.The known tool changing devices are due this compulsory determination of a certain axis position the arrangement of the work spindle and a specific tool was applicable at the transfer point limited.

Beispielsweise ist es im Interesse vielseitiger Anwendungs möglichkeiten bei Werkzeugmaschinen günstig, wenn die Spindel an der betreffenden Bearbeitungseinheit an einem Winkelkopf angeordnet ist, der um eine Achse drehbar gelagert ist. Die bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen sind bei Verwendung eines derartigen drehbaren Winkelkopfs nur anwendbar, wenn dieser für den Werkzeugwechsel erforderlichenfalls aus einer Bearbeitungsstellung in die Werkzeugwechselstellung gedreht wird. Wenn es sich jedoch um einen Winkelkopf handelt, der zwei im rechten Winkel aufeinanderstehende Arbeitsspindeln, also eine Horizontalspindel und eine Vertikalspindel, aufweist, dann sind die bekannten Vorrichtungen nicht mehr einsetzbar. Andererseits ist jedoch eine Verwendung von drehbaren Winkel köpfen mit zwei senkrecht zueinander stehenden Arbeitsspindeln äußerst vorteilhaft, weil dadurch die Bearbeitung von fünf aufeinander senkrechten Seiten eines Werkstückes, ohne daß dieses umgespannt werden müßte, ermöglicht wird.For example, it is in the interest of versatile application Possibilities with machine tools cheap if the spindle on the processing unit concerned on an angle head is arranged, which is rotatably mounted about an axis. The known tool changing devices are in use of such a rotatable angle head only applicable if this for the tool change if necessary from a Machining position turned to the tool change position becomes. However, if it is an angular head, the two working spindles at right angles, has a horizontal spindle and a vertical spindle, then the known devices can no longer be used. On the other hand, however, is the use of rotatable angles heads with two working spindles perpendicular to each other extremely advantageous because it allows the processing of five mutually perpendicular sides of a workpiece without this would have to be spanned, made possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugwechsel vorrichtung der in Betracht stehenden Art zu schaffen, die sich durch eine besonders universelle Anwendbarkeit auszeich net, insbesondere auch einen automatischen Werkzeugwechsel an einem um eine Achse drehbaren Winkelkopf ermöglicht, der im rechten Winkel zueinander stehende Arbeitsspindeln aufweist. The invention has for its object a tool change device of the kind under consideration which is characterized by a particularly universal applicability net, especially an automatic tool change on an angular head rotatable about an axis, the work spindles at right angles to each other having.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Werkzeugwechsel vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by changing the tool device with the features of claim 1 solved.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal a) des Anspruches 1 bildet der Träger für den Greiferarm, an dem wiederum der Doppel greifer schwenkbar gelagert ist, eine Verschiebeführung für den Greiferarm, so daß die Zustellbewegung des Greifer arms längs einer geraden Bahn erfolgt. In Verbindung mit den weiteren kennzeichnenden Merkmalen b) und c) wird er reicht, daß die Schwenkbewegung, die der Doppelgreifer relativ zum Greiferarm durchführt, um den einen Flügel oder den anderen Flügel des Doppelgreifers auf die Werkzeugaufnahme der betreffenden Arbeitsspindel auszurichten, in zwei aufein ander senkrecht stehenden Schwenkebenen verlaufen kann, so daß ein und derselbe Doppelgreifer zwei aufeinander senk recht stehende Spindeln zu bedienen vermag, also wahlweise eine Horizontalspindel oder eine Vertikalspindel. Diese Spindeln können am Spindelstock der Bearbeitungseinheit auch zueinander versetzt angeordnet sein, d. h. die Spindel achsen müssen nicht notwendigerweise in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen, wie dies beispielsweise bei einem um eine Achse drehbaren Winkelkopf üblicherweise der Fall ist. Bei der Erfindung kann die Achslage der zu bedienenden Spin deln frei gewählt werden, weil bei der längs der Verschiebe führung erfolgenden geradlinigen Zustellbewegung die Weglänge der Zustellbewegung frei wählbar ist.According to the characterizing feature a) of claim 1 forms the carrier for the gripper arm, on which in turn the double gripper is pivotally mounted, a sliding guide for the gripper arm, so that the feed movement of the gripper arms along a straight path. Combined with the other characteristic features b) and c) is enough that the pivoting movement that the double gripper relative to the gripper arm, around one wing or other wing of the double gripper on the tool holder align the work spindle in question in two can run on vertical swivel planes, so that one and the same double gripper two lower each other right-standing spindles can be operated, so optionally a horizontal spindle or a vertical spindle. These Spindles can be on the headstock of the processing unit also be staggered, d. H. the spindle axes do not necessarily have to be in a common one Vertical plane, as is the case for example with a an axis rotatable angle head is usually the case. In the invention, the axis position of the spin to be operated deln be chosen freely because of the along the shift guiding straight infeed movement the path length the delivery movement is freely selectable.

Es besteht hier ein wesentlicher Unterschied zu den erwähn ten, bekannten Werkzeugwechselvorrichtungen, bei denen die Zustellbewegung aufgrund einer Schwenkbewegung des Greifer arms um eine zu der zu bedienenden Horizontalspindel parallele, ortsfeste Drehachse erfolgt. Bei solcher Art der Zustellbe wegung ist eine feste Lagebeziehung zwischen dieser Achse, der Achse der Arbeitsspindel und der Übergabestelle zwischen Doppelgreifer und Werkzeugmagazin unveränderbar festgelegt.There is a significant difference here from those mentioned ten, known tool changing devices, in which the Infeed movement due to a swiveling movement of the gripper arms around a parallel to the horizontal spindle to be operated, stationary axis of rotation takes place. With such type of delivery movement is a fixed positional relationship between this axis, the axis of the work spindle and the transfer point between Double gripper and tool magazine fixed immutable.

Die Bewegungsmöglichkeit des Doppelgreifers gemäß den kennzeichnenden Merkmalen b) und c) ermöglicht auch die Übernahme der einzuwechselnden Werkzeuge aus einem zuge ordneten Magazin mit beliebiger Achslage der Werkzeuge, wobei aufgrund der Kombination des kennzeichnenden Merkmals a) mit der beweglichen Lagerung des Trägers des Greiferarms das Werkzeugmagazin auch in beliebiger Lagebeziehung zu den Arbeitsspindeln gelegen sein kann.The possibility of movement of the double gripper according to the characteristic features b) and c) also enables Takeover of the tools to be changed from one source arranged magazine with any axis position of the tools, due to the combination of the characteristic a) with the movable bearing of the carrier of the gripper arm the tool magazine also in any positional relationship can be located on the work spindles.

Zwar zeigt die DE-OS 21 10 943 eine Werkzeugwechselvorrich tung, bei der am Träger eines Greiferarms für eine Wechsel greifereinrichtung eine Verschiebeführung vorhanden ist, die eine geradlinige Verschiebung des Greiferarms ermöglicht. Diese Verschiebebewegung dient jedoch nicht als Zustellbe wegung, durch die ein betreffendes Werkzeug zwischen Magazin und zu bedienender Arbeitsspindel überführbar wäre. Diese Zustellbewegung erfolgt bei der Wechselvorrichtung gemäß DE-OS 21 10 943 vielmehr durch Drehen des Trägers des Greifer arms um eine ortsfeste vertikale Drehachse. Über eine feste Getriebeverbindung wird diese Drehbewegung in eine mit gleichem Winkelbetrag erfolgende Drehbewegung des Greiferarms umge setzt, wodurch erreicht wird, daß im Zuge jeder Zustell bewegung, bei der der Träger um 90° um die Vertikalachse gedreht wird, der Greiferarm in der Verschiebeführung eben falls um 90° gedreht wird. Dies erfolgt zur Anpassung daran, daß bei dieser bekannten Vorrichtung die Achslage der Werk zeuge im Werkzeugmagazin zur Achslage der zu bedienenden, einzigen Arbeitsspindel um 90° versetzt ist.DE-OS 21 10 943 shows a tool changing device device on the support of a gripper arm for a change gripper device there is a sliding guide, which enables the gripper arm to be moved in a straight line. However, this shifting movement does not serve as delivery movement through which a tool in question between the magazine and work spindle to be operated would be transferable. These Infeed movement takes place in accordance with the changing device DE-OS 21 10 943 rather by rotating the carrier of the gripper arms around a fixed vertical axis of rotation. About a fixed Gear connection turns this rotary motion into one with the same Angular amount of rotary movement of the gripper arm vice versa sets, whereby it is achieved that in the course of each delivery movement in which the carrier is 90 ° around the vertical axis is rotated, the gripper arm in the sliding guide if rotated 90 °. This is done to adapt to that in this known device, the axis position of the work in the tool magazine for the axis position of the single working spindle is offset by 90 °.

Die letztgenannte Werkzeugwechselvorrichtung weist im übrigen keinen Doppelgreifer mit zwei Greiferbügeln auf, die in fester Lagebeziehung zueinander sind, sondern es handelt sich um eine demgegenüber gattungsfremde Vorrichtung mit einer Greifereinrichtung, die zwei gesonderte, relativ zu einander bewegliche Einzelgreifer aufweist, von denen der eine nur zum Einwechseln und der andere nur zum Auswechseln der Werkzeuge vorgesehen ist.
The last-mentioned tool changing device does not have a double gripper with two gripper brackets, which are in a fixed positional relationship to one another, but is a device of a different type with a gripper device, which has two separate, relatively movable individual grippers, one of which only for Change and the other is only intended for changing the tools.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigenThe invention is based on one in the Drawing shown embodiment in detail explained. Show it

Fig. 1 bis 4 schematisch vereinfacht und abge brochen gezeichnete Vorderansichten einer numerisch gesteuerten Bearbeitungsein heit mit einem Winkelkopf und mit einer zu geordneten Werkzeugwechselvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Winkelkopf und die Werkzeugwechselvorrichtung in verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt sind; Fig. 1 to 4 schematically simplified and abge broken front views of a numerically controlled machining unit with an angle head and with an assigned tool changing device according to an embodiment of the invention, the angle head and the tool changing device are shown in different working positions;

Fig. 5 eine im größeren Maßstab gezeichnete Ansicht der Werkzeugwechselvorrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Arbeits stellung; Fig. 5 is a larger-scale view of the tool changing device in the working position shown in Fig. 1;

Fig. 6 eine Draufsicht der Werkzeugwechsel vorrichtung nach Fig. 5; Fig. 6 is a plan view of the tool changing device according to Fig. 5;

Fig. 7 einen den Träger für den Greiferarm der Werkzeugwechselvorrichtung zeigenden Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; Fig. 7 is a carrier for the gripper of the tool changer facing section of FIG 1 in an enlarged view; FIG.

Fig. 8 eine Draufsicht des Trägers nach Fig. 7 und Fig. 8 is a plan view of the carrier according to Fig. 7 and

Fig. 9 einen abgebrochen gezeichneten Schnitt längs der Linie IX-IX von Fig. 7. Fig. 9 is a fragmentary drawn section along the line IX-IX of Fig. 7.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Teil einer numerisch gesteu erten Bearbeitungsmaschine, zu der eine Bearbeitungseinheit 11 gehört, die an einem nicht dargestellten Ständer, der beispielsweise als Portalständer ausgeführt sein kann, in der Weise verfahrbar angeordnet ist, daß sie in jeden be liebigen Koordinatenpunkt eines rechtwinkligen Koordinaten systems eingestellt werden kann. An ihrem den zu bearbei tenden Werkstücken (die nicht dargestellt sind) zugekehrten Ende trägt die Bearbeitungseinheit 11 einen Winkelkopf 12 mit einer horizontalen Spindel 13 und einer im rechten Win kel hierzu angeordneten, vertikalen Spindel 14, die beide für eine Drehbewegung antreibbar sind. Der Winkelkopf 12 ist an der Bearbeitungseinheit 11 um seine Vertikalachse 15 schwenkbar gelagert, die als Schaltachse zum Einstellen gewünsch ter Drehstellungen des Kopfs 12 dient. Die Spindeln 13 und 14 weisen an ihrem vorderen Ende je eine Werkzeugaufnahme 16 (siehe Fig. 4) auf, in die Werkzeuge mit ihrem Schaft in axialer Einfahrbewegung einsteckbar sind. Figs. 1 to 4 show a part of a numerically gesteu Erten processing machine belonging to a processing unit 11, which is arranged movably in such a way to an unillustrated rack, which may be implemented, for example, as a portal stand, that they arbitrary in each be Coordinate point of a right-angled coordinate system can be set. At its end to be machined workpieces (which are not shown), the processing unit 11 carries an angle head 12 with a horizontal spindle 13 and a right angle arranged for this purpose, vertical spindle 14 , both of which can be driven for a rotary movement. The angular head 12 is pivotally mounted on the processing unit 11 about its vertical axis 15 , which serves as a switching axis for setting desired rotational positions of the head 12 . The spindles 13 and 14 each have a tool holder 16 (see FIG. 4) at their front end, into which tools can be inserted with their shank in an axial retracting movement.

Neben der Bearbeitungseinheit 11 ist eine Werkzeugwechsel vorrichtung 17 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angeordnet. Die Werkzeugwechselvorrichtung 17 ist von einem Träger 18 gehalten, der, wie am besten aus Fig. 5 zu er sehen ist, als aus zwei verschweißten U-Profilschienen ge bildetes Kastenprofil gestaltet und am Ständer der Bear beitungseinheit fest angebracht ist, was nicht dargestellt ist. Über mehrere als Auflager dienende Bolzen 19 und 20, siehe Fig. 5, sind an zwei Eckbereichen des Trägers 18 rohrförmige Füh rungsstangen 21 bzw. 22 mit dem Träger 18 verschraubt, die sich parallel zur Längsachse des Trägers 18 erstrecken. Die Führungs stangen 21 und 22 bilden die Führungsbahn einer Verschie beführung für einen Schlitten 24, die sich zwischen einem nicht dargestellten Werkzeugmagazin, das einen Vorrat an Werkzeugen enthält, und einem Bereich erstreckt, in dem der Schlitten 24 eine für den Werkzeugwechsel am Winkel kopf 12 geeignete Lage einnimmt, wie es in Fig. 1 bis 4 ge zeigt ist. Die Führungsstangen 21 und 22 verlaufen parallel zur Achse der Spindel 13, wenn diese in die in Fig. 4 gezeigte Arbeits- und Werkzeugwechselstellung gedreht ist, d. h., sie bilden eine parallel zur Spindelachse verlaufende Verschiebe führung für den Schlitten 24. Dieser ist auf den Füh rungsstangen 21 und 22 mittels Kugelbüchsen 25 und 26 verschiebbar gelagert.In addition to the processing unit 11 , a tool changing device 17 is arranged according to an embodiment of the invention. The tool changing device 17 is held by a carrier 18 which, as can best be seen from FIG. 5, is designed as a box section formed from two welded U-shaped rails and is firmly attached to the stand of the processing unit, which is not shown. Over several supports acting as bolts 19 and 20, see Fig. 5, of the support are at two corner regions 18 tubular Füh approximately rods 21 and 22 bolted to the support 18, which extend parallel to the longitudinal axis of the carrier 18. The guide rods 21 and 22 form the guideway of a sliding guide for a slide 24 , which extends between a tool magazine, not shown, which contains a supply of tools, and an area in which the slide 24 is a head for the tool change at the 12th occupies a suitable position, as it is shown in Fig. 1 to 4 ge. The guide rods 21 and 22 run parallel to the axis of the spindle 13 when the latter is rotated into the working and tool change position shown in FIG. 4, that is to say they form a sliding guide for the slide 24 which runs parallel to the spindle axis. This is on the Füh approximately rods 21 and 22 by means of ball bushings 25 and 26 slidably mounted.

Für das Verfahren des Schlittens 24 längs seiner Ver schiebeführung weist dieser einen Ölmotor 27 auf, durch den, siehe Fig. 5, ein Kettenritzel 28 antreibbar ist, das mit einer am Träger 18 fest angebrachten Verzahnung kämmt. Bei der Verzahnung handelt es sich um eine Rollenkette 29 (Fig. 5), die unterhalb der Führungsstan ge 21, zu dieser parallel verlaufend, am Träger 18 be festigt ist.For the method of the carriage 24 along its Ver sliding guide, this has an oil motor 27 through which, see FIG. 5, a chain sprocket 28 can be driven, which meshes with a toothing firmly attached to the carrier 18 . The toothing is a roller chain 29 ( Fig. 5), the ge below the guide rod 21 , parallel to this, is fastened to the carrier 18 be.

Am Schlitten 24 ist ein Träger 33 für einen zum Werk zeugwechsel vorgesehenen Doppelgreifer 32 bewegbar ange ordnet. Einzelheiten des Trägers 33 sind am besten aus den Fig. 5 und 7 bis 9 ersichtlich. Die Fig. 5 bis 8 ver deutlichen, daß der Träger 33 mittels rohrförmiger Füh rungssäulen 34 und 35, die sich parallel zueinander in vertikaler Richtung vom Träger 33 erstrecken, am Schlit ten 24 undrehbar und in vertikaler Richtung längsver schiebbar geführt ist. Zum Erzeugen einer solchen Ver schiebebewegung ist am Schlitten 24, siehe Fig. 6, zwi schen den Führungssäulen 34 und 35 ein druckmittelbe tätigter Zylinder 36 vorgesehen, dessen parallel zu den Führungssäulen 34 und 35 verlaufende Kolbenstange 37, siehe Fig. 8, am Träger 33 befestigt ist.On the carriage 24 , a carrier 33 for a tool change provided for the work double gripper 32 is movably arranged. Details of the carrier 33 are best seen in FIGS. 5 and 7 to 9. Figs. 5 to 8 ver clear that the carrier 33 by means of approximately columnar tubular Füh 34 and 35 which extend parallel to each other in the vertical direction from support 33, on th Schlit längsver 24 non-rotatably and in a vertical direction is slidably guided. For generating such Ver sliding movement on slide 24, see Fig. 6 interim rule the guide columns 34 and 35, a pressure-spending-actuated cylinder 36 is provided whose parallel to the guide pillars 34 and 35 extending piston rod 37, see Fig. 8, the support 33 is attached.

An dem Träger 33 ist ein Greiferarm 38 bewegbar gelagert, der an seinem einen Ende den Doppelgreifer 32 trägt. Wie insbesondere Fig. 9 deutlich zeigt, hat der Greiferarm 38 einen unrunden, polygonartigen Querschnitt. A gripper arm 38 is movably mounted on the carrier 33 and carries the double gripper 32 at one end. As particularly shown in FIG. 9 clearly shows, the gripper arm 38 has a non-circular, polygonal cross section.

Aufgrund dieser Querschnitts form ist der Greiferarm 38 relativ zu Führungskörpern 39 und 40 undrehbar, die im Träger 33 angeordnet sind und eine Verschiebeführung bilden, in der der Greiferarm 38 in Längs richtung verschiebbar ist. Die Führungskörper 39 und 40 ihrerseits sind im Träger 33 drehbar und axial unverschiebbar gela gert. Bei dieser Anordnung hat eine Drehbewegung der Füh rungskörper 39 und 40 eine Drehbewegung des Greiferarms 38 zur Folge. Zum Erzeugen einer solchen Drehbewegung ist neben dem Führungskörper 39 ein druckmittelbetätigter Zylinder 41 vorgesehen, dessen Längsachse sich parallel zur Achse der Führungssäulen 34 und 35 erstreckt und des sen Kolbenstange 42 eine Zahnstange 43 trägt, die mit einer Stirnverzahnung 44 (siehe Fig. 7 bis 9) am Umfang des Füh rungskörpers 39 kämmt.Due to this cross-sectional shape, the gripper arm 38 is non-rotatable relative to guide bodies 39 and 40 , which are arranged in the carrier 33 and form a sliding guide in which the gripper arm 38 is displaceable in the longitudinal direction. The guide body 39 and 40 in turn are rotatable in the carrier 33 and axially immovable gela gert. In this arrangement, a rotational movement of the guide bodies 39 and 40 results in a rotational movement of the gripper arm 38 . In order to produce such a rotary movement, a pressure medium-actuated cylinder 41 is provided in addition to the guide body 39 , the longitudinal axis of which extends parallel to the axis of the guide columns 34 and 35 and the piston rod 42 of which carries a toothed rack 43 which has spur toothing 44 (see FIGS. 7 to 9) ) combs 39 on the circumference of the guide body.

Zum Erzeugen einer axialen Verschiebebewegung des Greifer arms 38 ist am Träger 33 ein weiterer druckmittelbetätig ter Zylinder 45 vorgesehen, der sich parallel zur Längs richtung der durch die Führungskörper 39 und 40 gebilde ten Verschiebeführung des Greiferarms 38 erstreckt und des sen Kolbenstange 46 über eine Lasche 47 am hinteren Ende des Greiferarms 38 angreift. Dabei ist die Lasche 47 am Greiferarm 38 in der Weise angelenkt, daß eine Drehbewegung des Greiferarms 38 um seine Längsachse, d. h. um die Dreh achse der Führungskörper 39 und 40, möglich ist, daß die Lasche 47 jedoch relativ zum Greiferarm 38 axial unver schiebbar ist. Am vorderen Ende des Greiferarms 38 ist der Doppelgreifer 32 an einem Greiferkopf 48 in der Weise ange lenkt, daß der Doppelgreifer relativ zum Greiferarm 38 axial unverschiebbar und relativ zu dessen Drehachse undreh bar ist, daß der Doppelgreifer 32 jedoch um eine senkrecht zur Achse des Greiferarms verlaufende Schwenkachse 49 schwenkbar ist. Zum Erzeugen einer solchen Schwenkbewegung ist im Greiferkopf 48 ein druckmittelbetätigter Zylinder 50 angeordnet, der an beiden Enden je einen Druckraum 51 und 52 (Fig. 7) bildet, zwischen denen sich ein Kolben 53 befindet, der an einer Seite eine als Zahnstange wirken de, längsverlaufende Verzahnung 54 aufweist, die mit einem Zahnritzel 55 kämmt, das auf einem die Schwenkachse 49 bildenden Schwenkzapfen 56 befestigt ist, an dem der Dop pelgreifer 32 starr befestigt ist. Der Doppelgreifer 32 weist zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende, zuein ander um einen Winkel von etwa 105° versetzte Greifer 57 und 58 auf.To generate an axial displacement movement of the gripper arm 38 , a further pressure medium-actuated cylinder 45 is provided on the carrier 33 , which extends parallel to the longitudinal direction of the guiding body 39 and 40 formed th displacement guide of the gripper arm 38 and the piston rod 46 sen via a tab 47th attacks at the rear end of the gripper arm 38 . The flap 47 is articulated in such a manner on the gripper arm 38 that a rotational movement of the gripper 38 about its longitudinal axis, ie around the rotational axis of the guide body is possible 39 and 40, but that the tab 47 is axially non-displaceable relative to the gripper arm 38 . At the front end of the gripper arm 38 , the double gripper 32 is deflected to a gripper head 48 in such a way that the double gripper is axially immovable relative to the gripper arm 38 and is non-rotatable relative to its axis of rotation, but that the double gripper 32 is perpendicular to the axis of the gripper arm extending pivot axis 49 is pivotable. To generate such a pivoting movement, a pressure medium-actuated cylinder 50 is arranged in the gripper head 48 , which forms a pressure chamber 51 and 52 ( FIG. 7) at both ends, between which there is a piston 53 , which acts on one side as a toothed rack, has longitudinal toothing 54 which meshes with a pinion 55 which is attached to a pivot pin 56 forming the pivot axis 49 , to which the Dop pelgreifer 32 is rigidly attached. The double gripper 32 has two lying in a common plane, to each other by an angle of approximately 105 ° offset grippers 57 and 58 .

Um einen Werkzeugwechsel bei einer der Spindeln 13 oder 14 durchzuführen, wird der Schlitten 24 zunächst auf der durch die Führungsstangen 21 und 22 gebildeten Verschiebe führung zum Werkzeugmagazin verfahren. Mittels des einen oder anderen der Greifer 57 und 58 wird dem Werkzeugmaga zin das benötigte Werkzeug entnommen. Sodann wird der Schlit ten 24 in seine für die betreffende Spindel 13 oder 14 vor gesehene Werkzeugwechselstellung zurückverfahren, also in eine der Stellungen, wie sie in Fig. 1 bis 4 gezeigt sind. Dieses Verfahren des Schlittens 24 geschieht, wie bereits erwähnt, durch Betätigen des Ölmotors 27, dessen Ritzel 28 auf der Rollenkette 29 läuft. Soll das Werkzeug der vertikalen Spindel 14 gewechselt werden, so wird, nachdem der Schlitten 24 relativ zur Spindel 14 die Werkzeug wechselstellung, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, einnimmt, der Schlitten 24 gegen eine weitere Verschiebebewegung längs seiner Verschiebeführung blockiert. Dies geschieht dadurch, daß ein nur in Fig. 5 und 6 eingezeichneter An schlagarm 59, der starr am Schlitten 24 befestigt ist und sich über dessen vordere Stirnfläche nach vorn aus kragend erstreckt, an einer Blockiereinrichtung 60 fest geklemmt wird, die über einen Arm 61 starr mit der Bear beitungseinheit 11 verbunden ist. Das Festklemmen des An schlagarms 59 erfolgt selbsttätig, sobald Schaltnocken 62, siehe Fig. 5 und 6, an der vorderen Stirnfläche des Schlittens 24 mit zugeordneten Schaltfühlern 63 und 64 fluchten, die zur Steuerung der Vorrichtung gehören. Da bei dienen die Schaltfühler 63 zum Einstellen der Werk zeugwechselstellung für die vertikale Spindel 14 und die Schaltfühler 64 zum Festlegen der demgegenüber versetzten Werkzeugwechselstellung für die horizontale Spindel 13.In order to carry out a tool change on one of the spindles 13 or 14 , the slide 24 is first moved on the slide guide formed by the guide rods 21 and 22 to the tool magazine. By means of one or the other of the grippers 57 and 58 , the required tool is removed from the tool magazin. Then the carriage 24 is moved back into the tool change position seen for the spindle 13 or 14 in question, that is to say in one of the positions as shown in FIGS. 1 to 4. This movement of the carriage 24 takes place, as already mentioned, by actuating the oil motor 27 , the pinion 28 of which runs on the roller chain 29 . If the tool of the vertical spindle 14 is to be changed, then after the slide 24 takes up the tool change position relative to the spindle 14 , which is shown in FIGS. 1 to 3, the slide 24 is blocked against a further displacement movement along its displacement guide. This is done in that an only shown in FIGS. 5 and 6 on impact arm 59 , which is rigidly attached to the carriage 24 and extends cantilevered over its front end face, is firmly clamped to a blocking device 60 which has an arm 61 rigidly connected to the Bear processing unit 11 . The clamping of the impact arm 59 takes place automatically as soon as switching cams 62 , see FIGS . 5 and 6, on the front end face of the slide 24 are aligned with associated switching sensors 63 and 64 , which are part of the control of the device. Since the switch sensors 63 are used to set the tool change position for the vertical spindle 14 and the switch sensor 64 to set the tool change position offset for the horizontal spindle 13 .

Wenn beim Werkzeugwechsel an der vertikalen Spindel 14 der Greiferarm 38 die in Fig. 1 dargestellte zurückge zogene Transportstellung einnimmt, bei der sich der Dop pelgreifer 32 in solcher Lage befindet, daß die Greifer 57 und 58 in einer vertikalen Ebene verlaufen, wird nun zunächst der Greiferarm 38 durch Drehen der Führungskör per 39 und 40 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung verdreht. Dies geschieht dadurch, daß mittels des Zylinders 41 die Zahnstange 43 verschoben wird, welche über die Verzahnung 44 des Führungskörpers 33 diesen um 90° verdreht. Aus der in Fig. 2 gezeigten Stellung wird der leere Greifer 58 des Doppelgreifers 32 nunmehr durch Vorschieben des Grei ferarms 38 mittels der Betätigung des Zylinders 45 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung bewegt, in der der Greifer 58 den Schaft des aus der Spindel 14 zu entnehmenden Werk zeugs in der üblichen Weise erfaßt. Nun wird der Zylinder 36 betätigt, um die Kolbenstange 37 und damit den Träger 33 mit seinen Führungssäulen 24 und 35 vertikal nach ab wärts zu verschieben. Dementsprechend ergibt sich eine in Richtung eines Pfeils 65 von Fig. 3 verlaufende Bewe gung des Doppelgreifers 32, durch die das Werkzeug aus der Spindel 14 nach unten herausgezogen wird. Sobald dies der Fall ist, wird durch Betätigen des Zylinders 50 der Dop pelgreifer 32 um seine Schwenkachse 49 am Greiferkopf 48 so verschwenkt, daß der das nachfolgend anzuwendende Werkzeug tragende Greifer 57 auf die Achse 15 der Spindel 14 ausgerichtet wird. Anschließend wird durch Betätigen des Zylinders 36 die Kolbenstange 37 wieder so weit in den Schlitten 24 eingezogen, daß der Greifer 57 in die Lage kommt, die der Greifer 58 bei der Darstellung von Fig. 3 einnimmt. Das heißt, daß nunmehr das nächstfolgende Werkzeug in die Werkzeugaufnahme 16 der Spindel 14 eingesteckt ist. Nunmehr kann durch Betätigen des Zylinders 45 der Greifer arm 38 mit dem Doppelgreifer 32 wieder in die zurückgezo gene Stellung gebracht werden. Nach Drehen des Greiferarms 38 und Schwenken des Doppelgreifers 32 ergibt sich wieder die gleiche Arbeitsstellung der Teile, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Es wird nun durch Lösen der Blockiereinrich tung 60 der Anschlagarm 59 wieder freigegeben, so daß durch Verfahren des Schlittens 24 längs dessen Verschiebeführung das im Greifer 58 befindliche, ausgewechselte Werkzeug zum Werkzeugmagazin zurückgebracht werden kann. Ein neues Werkzeug wird für einen nächstfolgend durchzuführenden Werkzeugwechsel aus dem Werkzeugmagazin nunmehr entnommen.If the tool arm on the vertical spindle 14 of the gripper arm 38 occupies the retracted transport position shown in FIG. 1, in which the double gripper 32 is in such a position that the grippers 57 and 58 run in a vertical plane, the first is now Gripper arm 38 is rotated by rotating the guide body 39 and 40 in the position shown in Fig. 2. This is done in that the toothed rack 43 is moved by means of the cylinder 41 , which rotates the toothed body 44 of the guide body 33 through 90 °. From the position shown in Fig. 2, the empty gripper 58 of the double gripper 32 is now moved by advancing the gripper ferarms 38 by actuating the cylinder 45 in the position shown in Fig. 3, in which the gripper 58 the shaft of the spindle 14 to be removed tool recorded in the usual way. Now the cylinder 36 is actuated to move the piston rod 37 and thus the carrier 33 with its guide columns 24 and 35 vertically downwards. Accordingly, there is a movement in the direction of an arrow 65 of FIG. 3 of the double gripper 32 , by means of which the tool is pulled out of the spindle 14 downward. As soon as this is the case, the double gripper 32 is pivoted about its pivot axis 49 on the gripper head 48 by actuating the cylinder 50 so that the gripper 57 carrying the tool to be used subsequently is aligned with the axis 15 of the spindle 14 . Subsequently, by actuating the cylinder 36, the piston rod 37 is drawn back into the carriage 24 so far that the gripper 57 comes into the position that the gripper 58 occupies in the illustration of FIG. 3. This means that the next tool is now inserted into the tool holder 16 of the spindle 14 . Now, by operating the cylinder 45, the gripper arm 38 can be brought back into the retracted position with the double gripper 32 . After rotating the gripper arm 38 and pivoting the double gripper 32 , the same working position of the parts results again as is shown in FIG. 1. It is now released by loosening the Blockiereinrich device 60 of the stop arm 59 , so that by moving the carriage 24 along its displacement guide, the tool located in the gripper 58 can be returned to the tool magazine. A new tool is now removed from the tool magazine for a next tool change.

Soll der Werkzeugwechsel an der horizontalen Spindel 13 aus geführt werden, so wird der Schlitten 24, nachdem der Grei fer 57 aus dem Werkzeugmagazin das betreffende Werkzeug ent nommen hat, in eine Werkzeugwechselstellung verfahren, die gegenüber der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Werkzeugwechsel stellung für die vertikale Spindel 14 geringfügig verscho ben ist. Die Werkzeugwechselstellung für die horizontale Spindel 13, die für den Wechselvorgang in die in Fig. 4 ge zeigte Lage eingestellt wird, indem der Winkelkopf 12 er forderlichenfalls um die Achse 15 verdreht wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei sind die Schaltnocken 62 nicht auf die Schaltfühler 63 ausgerichtet, wie dies die Fig. 6 zeigt, sondern auf die Schaltfühler 64 ausgerichtet. Fig. 4 zeigt, daß der Greiferarm 38 mit dem Doppelgreifer 32 aus der voll zurückgezogenen Transportstellung etwas nach vorn in Richtung auf die Spindel 13 vorgeschoben ist. Durch weiteres Vorschieben kommt der leere Greifer 58 mit dem aus der Werkzeugaufnahme 16 herauszuziehenden Werkzeug in Ein griff. Damit die Ausziehbewegung stattfinden kann, d. h., damit der Schlitten 20 eine Bewegung längs seiner durch die Führungsstangen 21 und 22 gebildeten Verschiebeführung durchführen kann, darf beim Werkzeugwechsel an der horizon talen Spindel 13 der Anschlagarm 59 nicht an der Blockier einrichtung 60 festgespannt sein. Um eine Ausziehbewegung des Schlittens 24 längs seiner Verschiebeführung zu ermög lichen, wird daher anstelle des Anschlagarms 59 ein zwei ter Anschlagarm 66 mittels der Blockiereinrichtung 60 festgeklemmt, der nicht am Schlitten 24 starr angebracht, sondern mit einem Befestigungskörper 67 verbunden ist. Der Befestigungskörper 67 ist mit einer Kolbenstange 68 fest verbunden, die zu einem druckmittelbetätigten Zylin der 69 gehört, der am Schlitten 24 angebracht ist und sich parallel zur Richtung von dessen Verschiebeführung erstreckt. Die Kolbenstange 68 gehört zu einem Kolben, der den Zylinder 69 in zwei Druckräume unterteilt. Wenn die Kolbenstange 68 relativ zum Zylinder 69 die in Fig. 6 gezeigte Relativstellung einnimmt und durch Festklemmen des Anschlagarms 66 mittels der Blockiereinrichtung 60, d. h. durch Lagefixierung des Befestigungskörpers 67, die Kolbenstange 68 in ihrer Lage relativ zur Bearbeitungs einheit 11 festgelegt wird, dann resultiert beim Betäti gen des Zylinders 69 durch Verschieben der Kolbenstange 68 relativ zum Zylinder 69 eine Verschiebebewegung des Schlittens 24 und damit eine Ausziehbewegung des Greifers 58 relativ zur Spindel 13. Nach dem so bewirkten Heraus ziehen des Werkzeuges aus der Werkzeugaufnahme 16 mittels des Greifers 58 wird der Doppelgreifer 32 um seine Schwenk achse 49 relativ zum Greiferkopf 48 verschwenkt, so daß der Greifer 57 mit dem neuen Werkzeug auf die Achse der Spindel 13 ausgerichtet ist. Nunmehr wird der Zylinder 69, während der Anschlagarm 66 immer noch festgeklemmt bleibt, wieder im entgegengesetzten Sinn betätigt, so daß sich der Zylinder 69 relativ zur Kolbenstange wieder ver schiebt, und zwar, bezogen auf die Blickrichtung von Fig. 6, in der Zeichnung von unten nach oben. Dadurch wird das neue Werkzeug in die Werkzeugaufnahme 16 eingefahren. Nunmehr kann der Greiferarm 38 und damit der Doppelgrei fer 32 aus der vorgeschobenen Stellung in die zurückge zogene Transportstellung innerhalb des Trägers 33 durch Betätigen des Zylinders 45 verfahren werden. Die Blockier einrichtung 60 wird gelöst, um den Anschlagarm 66 freizu geben. Der Schlitten 24 kann nunmehr längs seiner Verschie beführung aus der Werkzeugwechselstellung wieder zum Werk zeugmagazin durch Betätigen des Ölmotors 27 verfahren werden. Es ist zu ersehen, daß beim Werkzeugwechsel an der horizon talen Spindel 13 der Träger 33 durch vollständiges Ein ziehen der Kolbenstange 37 in den Zylinder 36 stärker an den Schlitten 24 angenähert ist (siehe Fig. 4), als dies bei den Stellungen des Trägers 33 der Fall ist, die in Fig. 1 bis 3 gezeigt sind, wo der Werkzeugwechsel an der vertikalen Spindel 14 stattfindet.If the tool change is to be performed on the horizontal spindle 13 , then the slide 24 , after the gripper 57 has removed the tool in question from the tool magazine, move into a tool change position, which is in relation to the tool change position shown in FIGS. 1 to 3 for the vertical spindle 14 is slightly shifted ben. The tool change position for the horizontal spindle 13 , which is set for the changing process in the position shown in FIG. 4 by the angular head 12 , if necessary, is rotated about the axis 15 , is shown in FIG. 4. The switching cams 62 are not aligned with the switching sensors 63 , as shown in FIG. 6, but with the switching sensors 64 . Fig. 4 shows that the gripper arm 38 is pushed slightly forward with the double gripper 32 from the fully retracted transport position in the direction of the spindle 13 . By further advancing the empty gripper 58 comes with the tool to be pulled out of the tool holder 16 in a handle. So that the pull-out movement can take place, ie so that the carriage 20 can perform a movement along its displacement guide formed by the guide rods 21 and 22 , the stop arm 59 must not be clamped to the blocking device 60 when changing the tool on the horizontal spindle 13 . In order to allow an extending movement of the carriage 24 along its sliding guide, instead of the stop arm 59 a two ter stop arm 66 is clamped by means of the blocking device 60 , which is not rigidly attached to the carriage 24 , but is connected to a fastening body 67 . The fastening body 67 is fixedly connected to a piston rod 68 , which belongs to a pressure-actuated cylinder 69 , which is attached to the carriage 24 and extends parallel to the direction of the displacement guide. The piston rod 68 belongs to a piston which divides the cylinder 69 into two pressure spaces. If the piston rod 68 relative to the cylinder 69 assumes the relative position shown in FIG. 6 and by clamping the stop arm 66 by means of the blocking device 60 , ie by fixing the fixing body 67 in position , the piston rod 68 is fixed in position relative to the machining unit 11 , then results when actuating the cylinder 69 by moving the piston rod 68 relative to the cylinder 69, a sliding movement of the slide 24 and thus an extraction movement of the gripper 58 relative to the spindle 13 . After pulling the tool out of the tool holder 16 by means of the gripper 58 , the double gripper 32 is pivoted about its pivot axis 49 relative to the gripper head 48 , so that the gripper 57 is aligned with the axis of the spindle 13 with the new tool. Now the cylinder 69 , while the stop arm 66 still remains clamped, is actuated again in the opposite sense, so that the cylinder 69 moves relative to the piston rod again ver, in relation to the viewing direction of Fig. 6, in the drawing of bottom up. As a result, the new tool is inserted into the tool holder 16 . Now the gripper arm 38 and thus the Doppelgrei fer 32 can be moved from the advanced position into the retracted transport position within the carrier 33 by actuating the cylinder 45 . The blocking device 60 is released to release the stop arm 66 . The carriage 24 can now be moved along its displacement guide from the tool change position back to the tool magazine by operating the oil motor 27 . It can be seen that when changing the tool on the horizon tal spindle 13 of the carrier 33 by pulling the piston rod 37 completely into the cylinder 36 is more closely approximated to the carriage 24 (see FIG. 4) than is the case with the positions of the carrier 33 is the case shown in FIGS. 1 to 3 where the tool change on the vertical spindle 14 takes place.

Es versteht sich, daß beim Werkzeugwechsel an der hori zontalen Spindel 13 der Ölmotor 27 drucklos, d. h. leer laufend ist, solange die Ausziehbewegung und Einfahrbewe gung des Doppelgreifers 32 relativ zur Werkzeugaufnahme 16 durch Betätigen des Zylinders 69 durchgeführt wird.It is understood that when changing the tool on the horizontal spindle 13, the oil motor 27 is depressurized, ie idling, as long as the pull-out movement and Einfahrbewe movement of the double gripper 32 is carried out relative to the tool holder 16 by actuating the cylinder 69 .

Claims

1. Tool changing device for a machine tool, which is provided for machining workpieces by means of rotating tools, which are receivable in the tool holder ( 16 ) of a drivable working spindle ( 13, 14 ) of a machining unit ( 11 ), with a Double gripper ( 32 ) which is pivotably mounted on a gripper arm ( 38 ) about a parallel pivot axis ( 49 , 14 ) in the tool change position to the spindle axis of the working spindle ( 13, 14 ), which means for a feed movement transverse to the spindle axis on the spindle axis a guide is movably mounted on a carrier ( 33 ) which can be moved parallel and perpendicular to the spindle axis, characterized in that

a) that the guide ( 39, 40 ) on the carrier ( 33 ) is designed as a sliding guide for the feed movement of the gripper arm ( 38 ) running along a straight path,
b) that the gripper arm ( 38 ) is rotatable about an axis parallel to the path of the displacement guide with the carrier ( 33 ) and
c) that the pivot axis ( 49 ) of the double gripper ( 32 ) is arranged perpendicular to the straight infeed path of the gripper arm ( 38 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the axis of rotation extends parallel to the longitudinal axis of a gripper ( 57 or 58 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the axis of rotation is formed by the longitudinal axis of the first displacement guide ( 39, 40 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gripper arm ( 38 ) has a non-circular, preferably polygonal cross-section and in the first displacement guide ( 39, 40 ) is rotatably guided by a drive ( 41 to 44 ) is rotatable about its longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the gripper arm ( 38 ).

5. The device according to claim 4, characterized in that the drive ( 41 to 44 ) is actuated by a pressure medium bar.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotatably mounted, first displacement guide ( 39, 40 ) is arranged in a carrier ( 33 ) which is connected to a carriage ( 24 ) along the second Ver slide guide ( 21, 22 ) is movable, which runs between a tool change point on the processing unit ( 11 ) and a tool change point on a tool magazine.

7. The device according to claim 6, characterized in that in the processing unit ( 11 ) with a to the tracks of the first and second displacement guides ( 39, 40 and 21, 22 ) vertical switching axis ( 15 ) rotatable angle head ( 12th ) with the first spindle ( 13 ) perpendicular to the switching axis ( 15 ) there is a second spindle ( 14 ) perpendicular to the two displacement guides, and that the carrier ( 33 ) on the slide ( 24 ) for a pa parallel to the switching axis ( 15 ) the angular head ( 12 ) is arranged to be movable.