DE3022717A1

DE3022717A1 - Werkzeugmaschine mit einer automatischen werkzeugwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE3022717A1
Application number: DE19803022717
Authority: DE
Inventors: Erich 6300 Giessen Dormehl; Wilfried 6251 Runkel Friedrich; Friedel 6300 Gießen Mandler
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1980-06-18
Publication date: 1982-01-07
Also published as: DE3022717C2

Description

Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeugwech-
selvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, insbesondere mehrspindlige Fräsmaschine, mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, bei der auf der Werkzeugmaschine ein Werkzeugmagazin, ein Werkzeuggreifer und eine Werkzeugtransporteinrichtung vorgesehen sind. Eine solche Werkzeugmaschine ist z.B.
in der DE-OS 20 13 836 beschrieben.
Bei der bekannten Werkzeugmaschine ist das Werkzeugmagazin auf dem Frässchlitten angeordnet. Zum Werkzeugwechsel wird jeweils das der Frässpindel nächstgelegene Werkzeug dem Werkzeugmagazin entnommen. Dadurch braucht der Werkzeuggreifer beim Werkzeugwechsel,während dem die Fräsmaschine natürlich nicht arbeiten kann, nur kurze Wege zurückzulegen, so daß der Werkzeugwechsel sehr rasch erfolgt. Der Nachteil der Anordnung eines Werkzeugmagazins auf dem Frässchlitten liegt darin, daß aus Platzgründen nur eine begrenzte Anzahl von Werkzeugen im Werkzeugmagazin magaziniert werden kann.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist es durch die DE-PS 2 013 403 auch schon bekannt, zusätzlich zu einem Werkzeugmagazin auf dem Frässchlitten hinter der Fräsmaschine ein großvolumiges weiteres Werkzeugmagazin vorzusehen, aus dem mittels einer zweiten Werkzeugwechselvorrichtung während des Betriebs der Fräsmaschine Werkzeuge in das Werkzeugmagazin auf dem Frässchlitten gewechselt werden können. Dadurch kann eine sehr große Anzahl von Werkzeugen automatisch gewechselt werden.
Nachteilig bei der durch die DE-PS 2 013 403 bekannten Anordnung ist es, daß die Werkzeugwechseleinrichtung zwei komplette Magazine und zwei Greiferarme benötigt, die beide einen komplizierten Bewegungsablauf ausführen müssen. Von den beiden Greifern abgesehen, müssen die einzelnen Werkzeuge in den beiden Werkzeugmagazinen zum Werkzeugwechsel genau in eine Ubergabestellung positioniert werden. Die bekannte Anordnung wird aus diesen Gründen kompliziert und teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung und nur einem Werkzeugmagazin zu entwickeln, welche den automatischen Wechsel einer sehr großen Anzahl von Werkzeugen ermöglicht, ohne daß die Stillstandszeit zum Werkzeugwechsel unerwünscht groß wird und ohne daß ein großer baulicher Aufwand an der Maschine oder ihren Hilfseinrichtungen erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Die Vorteile der Erfindung sind augenfällig. Während des normalen Arbeitszyklus der Maschine werden alle benötigten Werkzeuge rasch dem Werkzeugmagazin auf dem Frässchlitten von Werkzeuggreifer entnommen und zur Frässpindel transportiert. Während dieser Zeit kann fern von der Fräsmaschine eine Platte mit neuen, voreingestellten Werkzeugen bestückt, dann zur Werkzeugmaschine transportiert und auf dem Ablagegestell bereitgehalten werden. Bei Stillstand der Werkzeugmaschine sind die Leisten mit den benutzten Werkzeugen von der Werkzeugmaschine auf die Platte und in umgekehrter Richtung die Leisten von der Platte auf die Werkzeugmaschine zu schieben. Beides kann sehr schnell erfolgen, so daß die Stillstandszeit der Werkzeugmaschine nur kurz ist.
Dank der Erfindung ist zur Vergrößerung des Werkzeugangebots kein zweites Werkzeugmagazin erforderlich, welches in unmittelbarer Nähe der Werkzeugmaschine aufgestellt und dort auch bestückt werden müßte. Da die bei der Erfindung vorgesehenen Platten mit den Leisten fern der Werkzeugmaschine bestückt werden können, besteht hierdurch keine durch die laufende Maschine hervorgerufene Unfallgefahr. Außerdem kann das Wechseln der Werkzeuge auf den Platten in einem vor Staub und Schmutz geschützten Raum erfolgen.
Konstruktiv einfach gestaltet sich die gesamte Anordnung auch dadurch, daß die Werkzeugtransporteinrichtung auf der Werkzeugmaschine gleichzeitig zum Hin- und Herschieben der Leisten von der Werkzeugmaschine auf die Platte bzw. umgekehrt dient, so daß hierzu kein zusätzlicher Antrieb erforderlich wird.
Die Vorteile tr Erfindung sind bisher und werden im we weiteren auch anhand einer Fräsmaschine beschrieben.
Es sei jedoch angeführt, daß ein ähnliches Magazin auch beispielsweise für eine Drehmaschine denkbar ist, so daß die Erfindung nicht auf Fräsmaschinen beschränkt sein soll.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bei einer als Fräsmaschine ausgebildeten Werkzeugmaschine ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Trotz eines sehr geringen konstruktiven Aufwands ist bei dieser Ausgestaltung eine große Anzahl von Werkzeugspeichern da. Jede Leiste kann z.B. zehn Werkzeuge hintereinander tragen, so daß mit jedem Suchwagen pro Spindel zwanzig Werkzeuge austauschbar sind.
Bei einer vierspindligen Fräsmaschine könnten bei dieser Ausführungsform mit einem Mal insgesamt 80 Werkzeuge ge von der Fräsmaschine auf die Platte und umgekehrt von der Platte zur Fräsmaschine gewechselt werden. Die Platte braucht für diesen Wechselvorgang lediglich ein- mal quer zu den Frässpindeln verfahren zu werden.
Vorteilhaft ist auch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Platten einfach von Plattentransportwagen auf das Ablagegestell bzw. in umgekehrter Richtung geschoben werden können.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu, eine davon ist stark schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschriten. Es zeigen Fig. 1 einen Teil einer Fräsmaschine von der Seite gesehen mit einem Werkzeugmagazin und einem hinter der Fräsmaschine angeordneten Werkzeugablagegestell.
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt das Bett 1 einer üblichen mehrspindligen Fräsmaschine. Auf dem Bett verfahrbar sind Frässchlitten 2 angeordnet, welche jeweils eine Frässpin del 3 mit einem Fräswerkzeug 4 aufweisen. Auf jedem Frässchlitten 2 ist ein Werkzeugmagazin 5 angeordnet.
Dieses hat zwei Leisten 6,7. Die Leisten 6,7 sind im Abstand zueinander und parallel zur Frässpindel 3 angeordnet. Auf den Leisten 6,7 befinden sich hintereinander Werkzeuge 8.
Zwischen den Leisten 6,7 ist ein Suchwagen lo mit einem Werkzeuggreifer 11 verfahrbar, was schematisch durch Pfeile angedeutet wurde. Nicht dargestellt ist eine Koppeleinrichtung, mit der der Suchwagen lo mit den Leisten 6,7 und weiteren Leisten einer im folgenden noch zu beschreibenden Einrichtung verbindbar ist. Am stirnseitigen Ende des Frässchlittens 2 ist eine Kippstation 12 vorgesehen, in die die Fräswerkzeuge 8 vom Suchwagen lo gesetzt werden und welche die Fräswerkzeuge dann zur Frässpindel 3 transportiert und sie in die entsprechende Werkzeugaufnahme einsetzt.
Hinter der Fräsmaschine ist ein Ablagegestell 14 angeordnet, welches zwei Querführungen 15,15' hat. Auf diesen Querführungen 15,15' ist eine Platte 16 quer zu den Frässpindeln 3 verfahrbar. Die Platte 16 ist zur Aufnahme weiterer Leisten ausgebildet. Sie hat zu diesem Zweck Leistenaufnahmen, beispielsweise 19,20, auf denen sich in der in der Zeichnung dargestellten Position keine Leisten befinden und weitere nicht positionierte Leistenaufnahmen, auf denen sich zwei Leisten 17,18 befinden. Die Leistenaufnahmen, beispielsweise 19,20, haben gleichen gegenseitigen Abstand wie die Leisten 6,7 auf dem Frässchlitten 2.
Vor der Fräsmaschine ist ein Leistentransportwagen 21 fahrbar angeordnet, von dem aus Platten 16 auf das Ablagegestellt 14 geschoben werden können. Umgekehrt dient der Plattentransportwagen 21 natürlich auch dazu, Platten vom Ablagegestell 14 aufzunehmen.
Die beschriebene Werkzeugmaschine mit automatischem Werkzeugwechsel arbeitet wie folgt.
Während die Werkzeugmaschine arbeitet, bringt der Plattentransportwagen 21 eine Platte 16 mit jeweils zwei Leisten 17,18 pro Frässpindel vor die Fräsmaschine. In jeder Leiste 17,18 stecken frische Werkzeuge. Die Platte wird dann quer zu den Frässpindeln 3 auf das Ablagegestell 14 transportiert und dort verrastet. Anschließend werden gleichzeitig jeweils beide einer Frässpindel 3 zugeordnete Leisten 6 und 7 mittels des Suchwagen lo auf die Platte 16 geschoben. Dann führt die Platte 16 einen Querhub aus, so daß anschließend die mit frischen Werkzeugen bestückten Leisten 17,18 an den einzelnen Transportwagen lo angekoppelt und auf die Frässchlitten gezogen werden können. Die Fräsmaschine ist dann für einen neuen Arbeitszyklus bestückt, bei dem der Suchwagen Io mit seinem Werkzeuggreifer 11 die einzelnen benötigten Werkzeuge 8 den beiden Leisten 6,7 entnimmt und zur Kippstufe transportiert, von wo aus sie zur Frässpindel gelangen.
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Claims

Ansprüche Werkzeugmaschine, insbesondere mehrspindliche Fräsmaschine mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung, bei der auf der Werkzeugmaschine ein Werkzeugmagazin, ein Werkzeuggreifer und eine Werkzeugtransporteinrichtung vorgesehen sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die Werkzeuge (8) sind auf zumindest einer Leiste (6,7) hintereinander angeordnet.

b) Der Werkzeuggreifer (11) ist zur Entnahme und zum Transport der Werkzeuge (8) parallel zur Leiste bzw. zu den Leisten (6,7) verfahrbar.

c) Hinter der Werkzeugmaschine ist ein Ablagegestell (14) mit einer quer zu der Leiste bzw. den Leisten (6,7) verfahrbaren von dem Ablagegestell (14) abnehmbaren Platte (16) angeordnet.

d) Die Platte (16) ist zur Bereitstellung von zumindest einer Leiste (17,18) mit frischen Werkzeugen und zur Aufnahme von zumindest einer Leiste (6,7) von der Werkzeugmaschine mit Leistenaufnahmen z.B. 19, 20 versehen.

e) Die Werkzeugtransporteinrichtung (Suchwagen lo) hat Koppeleinrichtungen zum Transport der Leisten (6,7; 17,18) von der Werkzeugmaschine zur Platte (16) des Ablagegestells (14) und umgekehrt.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, welche als mehrspindlige Fräsmaschine mit horizontal ausgerichteten Fräswerkzeugen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Frässpindel (3) auf der Werkzeugmaschine zwei Leisten (6,7) mit Werkzeugen (8) zugeordnet sind, zwischen denen jeweils der Werkzeuggreifer (11) auf einem Suchwagen (lo) verfahrbar ist und daß die Platte (16) des Ablagegestells (14) je Frässpindel vier Leistenaufnahmen (z.B.19,20) hat, wobei jeweils zwei nicht benachbarte Leistenaufnahmen (z.B. 19,20) gleichen gegenseitigen Abstand haben wie die jeder Frässpindel (3) zugeordneten Leisten (6,7) auf der Werkzeugmaschine.
3. Werkzeugmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plattentransportwagen (21) in eine Plattenübergabeposition neben das Ablagegestell (14) verfahrbar ist, in der eine Platte (16) vom Plattentransportwagen (21) auf das Ablagegestell (14) bzw. umgekehrt verschiebbar ist.