DE3043361C2 - Automatic pallet changing device for machine tools - Google Patents
Automatic pallet changing device for machine toolsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an automatic pallet changing device for machine tools according to the preamble of claim 1.
Zum Stand der Technik gehört eine spanabhebende Werkzeugmaschine mit automatischem Palettenwech- s6\, auf deren Gestell ein Schlitten horizontal verschiebbar angeordnet ist Ferner ist ein Arbeitstisch vorgesehen, der ebenfalls horizontal längs einer Achse bewegbar ist, die rechtwinklig zur Achse verläuft, entlang der der Schlitten verschiebbar ist Der Arbeitstisch hat Führungen für die Verschiebung von Paletten mit von ihnen getragenen Werkstücken. Die bekannte Werkzeugmaschine besitzt ferner eine vom Arbeitstisch getragene Einrichtung zum automatischen Palettenwechsel. Diese Einrichtung umfaßt ein feststehendes Gestell, das eine drehbare Plattform mit zwei Stationen trägt Jede Station hat Führungen zum Aufsetzen und Verschieben von Paletten, die Werkstücke tragen. Auf der drehbaren Plattform ist bei jeder der Stationen eine Vorrichtung zum Verschieben einer Palette von der Station auf den Arbeitstisch und zurück vorgesehen. Die Plattform besitzt einen Drehantrieb und Einrichtungen zum Längsverschieben der Paletten. Zur Ausführung des Palettenwechsels sind drei Bewegungen erforderlich: Verschiebung der Palette mit dem bearbeiteten Werkstück auf eine der Stationen, Drehung der Plattform und VerThe state of the art includes a cutting machine tool with automatic pallet change , on the frame of which a slide is arranged to be horizontally displaceable. Furthermore, a work table is provided which can also be moved horizontally along an axis that runs at right angles to the axis along which the slide can be displaced The work table has guides for moving pallets with workpieces carried by them. The known machine tool also has a device carried by the work table for automatic pallet changing. This device comprises a fixed frame which supports a rotating platform with two stations. Each station has guides for placing and moving pallets carrying workpieces. A device for moving a pallet from the station to the work table and back is provided on the rotatable platform at each of the stations. The platform has a rotary drive and devices for moving the pallets longitudinally. Three movements are required to carry out the pallet change: shifting the pallet with the processed workpiece to one of the stations, rotating the platform and ver
schiebung der neuen Palette auf den Arbeitstisch.moving the new pallet onto the work table.
Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß für einen Palettenwechsel die drei vorstehend beschriebenen Bewegungen notwendig sind, was durch Verlänges rung der Nebenzeit die Stückzeit verlängert und somit die Stuckkosten erhöhtThe known device has the disadvantage that the three described above for a pallet change Movements are necessary because of elongation tion of the non-productive time extends the piece time and thus increases the stucco costs
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die automatische Palettenwechseleinrichtung für Werkzeugmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß der Palettenwechsel mit einer geringeren Anzahl von Bewegungen ausführbar istThe object on which the invention is based is therefore to provide the automatic pallet changing device for machine tools according to the preamble of claim 1 so that the Pallet change can be carried out with a smaller number of movements
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst welehe im Anspruch 2 vorteilhaft ausgestaltet sind.This object is achieved with the features of the characterizing part of claim 1 welehe are advantageously designed in claim 2.
Die erfindungsgemäße Palettenwechseleinrichtung hat den Vorteil, daß nur noch eine Bewegung erforderlich ist, wenn die Palette mit einem bearbeiteten Werkstück durch eine Palette mit einem zu bearbeitenden Werkstück zu ersetzen ist Hierdurch wird der Zeitaufwand für einen Palettenwechsel und damit die Stückzeit wesentlich vermindert Außerdem wird das Außenmaß der Werkzeugmaschine verkleinert 'The pallet changing device according to the invention has the advantage that only one movement is required is when the pallet with a machined workpiece is replaced by a pallet with a workpiece to be machined The workpiece has to be replaced significantly reduced In addition, the external dimensions of the machine tool are reduced '
Es ist zwar aus der GB-PS 15 47 470 bereits bekannt, bei einer Werkzeugmaschine Führungsabschnitte zum Palettentransport in der Paiettenwechselposition des Tisches an dem Tisch und an der Zubringervorrichtung vorzusehen, die eine geradlinige Verschiebung des Wagens mit der Palette zulassen. Jedoch werden bei der bekannten Vorrichtung zwei einzelne Antriebsvorrichtungen zur Verschiebung der Paletten längs der Führungsabschnitte verwendet Die Konstruktion der Zubringervorrichtung gestattet es nicht, diese in Werkzeugmaschinen mit einem beweglichen Arbeitstisch zu verwenden, da hierfür noch eine weitere Vorrichtung zur Beförderung der Palette von den Wagen von den Führungen auf den Arbeitstisch erforderlich wäre.Although it is already known from GB-PS 15 47 470, guide sections for a machine tool Pallet transport in the paietten change position of the To provide tables on the table and on the feeder device, which allows a straight-line displacement of the carriage allow with the pallet. However, in the known device, two separate drive devices are used used to move the pallets along the guide sections. The construction of the feeder device does not allow them to be used in machine tools with a movable work table use, as this is another device for moving the pallet from the car from the Guides on the work table would be required.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigtThe invention is illustrated by means of exemplary embodiments with the aid of drawings explained in more detail It shows
F i g. 1 Seitenansicht einer Ausführungsform einer Werkzeugmaschine mit einer automatischen Palettenwechseleinrichtung, F i g. 1 side view of an embodiment of a machine tool with an automatic pallet changing device,
Fig.2 Draufsicht auf die Werkzeugmaschine nach Fig.l,Fig. 2 plan view of the machine tool according to Fig.l,
F i g. 3 den Schnitt III-III von F i g. 2,
F i g. 4 den Schnitt IV-IV nach F i g. 2,
F i g. 5 Ausführungsvariante der Maschine mit automatischer Palettenwechseleinrichtung nach F i g. 1 in
Draufsicht.F i g. 3 the section III-III from F i g. 2,
F i g. 4 the section IV-IV according to FIG. 2,
F i g. 5 design variant of the machine with automatic pallet changing device according to FIG. 1 in plan view.
Eine Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen automatischen Palettenwechseleinrichtung hat ein Gestell 1 (Fig. 1) mit Führungen 2 für einen in Richtung der Achse X horizontal verschiebbaren Schlitten 3. Der Schlitten 3 hat Führungen 4, auf denen ein Arbeitstisch 5 längs der Achse Yverschiebbar ist, die rechtwinklig zur Achse X verläuft (F i g. 2).A machine tool with the automatic pallet changing device according to the invention has a frame 1 (FIG. 1) with guides 2 for a slide 3 that is horizontally displaceable in the direction of the axis X. The slide 3 has guides 4 on which a work table 5 can be displaced along the axis Y, which is perpendicular to the X axis (Fig. 2).
Auf dem Arbeitstisch 5 ist eine Vorrichtung 6 zum Zsentrieren und Einspannen von Paletten befestigt. Auf der Oberfläche dieser Vorrichtung 6 sind zwei Führungen 7 und 8 zum Aufsetzen und Verschieben von Paletten 9 bzw. 10 vorgesehen. Die Führung 7 ist flach und die Führung 8 ist V-förmig ausgeführt.A device 6 for centering and clamping pallets is attached to the work table 5. on the surface of this device 6 are two guides 7 and 8 for placing and moving pallets 9 or 10 provided. The guide 7 is flat and the guide 8 is V-shaped.
Die Führung 7 nimmt das Gewicht der Paletten und des von ihnen getragenen Werkstückes auf, während die Führung 8 die Lage der Paletten bei ihrer Bewegung von der Einrichtung zum automatischen Palettenwechsel auf den Arbeitstisch und zurück festlegt. Die Paletten 9 und 10 sind mit Rollen versehen, auf denen sie sichThe guide 7 takes the weight of the pallets and the workpiece carried by them, while the Guide 8 shows the position of the pallets as they move from the device to the automatic pallet change on the work table and back. The pallets 9 and 10 are provided with rollers on which they are
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über die Führungen 7 und 8 verschieben können, wobei angebrachten Paletten 41,42 und 43 gekoppelt werden,can move over the guides 7 and 8, with attached pallets 41, 42 and 43 being coupled,
die die Führung 8 umfassende Lagerung der Paletten so Damit auf der Einrichtung 23 drei Paletten Platz finden,the guide 8 comprehensive storage of the pallets so that there is space for three pallets on the device 23,
ausgeführt ist daß sie ihre radiale Verschiebung relativ ist anstatt des Konsolträgers 27 (Fig.2) ein entspre-is executed that their radial displacement is relative instead of the bracket support 27 (Fig.2) a corresponding
zur Führung verhindert chender Vorsprung an der Platte 49 vorgesehen.provided for guidance such a projection on the plate 49 is provided.
Die Führungen 7 und 8 können in Venikalrichtung 5 Diese Ausführung der Einrichtung 23 ist zweckmäßi-The guides 7 and 8 can be arranged in the direction of the valve 5. This embodiment of the device 23 is expedient.
abgefedert sein, wenn zum Einspannen der Palette auf gerwtise in einer automatischen Werkzeugmaschinebe cushioned when to clamp the pallet on gerwtise in an automatic machine tool
dem Arbeitstisch 5 eine Verschiebung der Paletten zur anzuwenden, die für langandauernden Betrieb ohnethe work table 5 to apply a shift of the pallets, which for long-term operation without
Oberfläche der Vorrichtung 6 hin erforderlich ist ständige Anwesenheit des Maschinenführers bestimmtThe constant presence of the machine operator is required on the surface of the device 6
Die Bewegung des Arbeitstisches 5 längs der Achse X IstThe movement of the work table 5 along the X axis is
erfolgt mit Hilfe eines Motors 11, der durch eine Spindel 10 Die Stationen, in denen die Palette 10 auf der Plattetakes place with the help of a motor 11, which is driven by a spindle 10 The stations in which the pallet 10 is on the plate
12 (F i g. 3) Riit dem Arbeitstisch 5 getrieblich verbun- 25 (F i g. 2) oder die Paletten 41,42 und 43 (F i g. 5) auf12 (FIG. 3) with the work table 5 connected 25 (FIG. 2) or the pallets 41, 42 and 43 (FIG. 5)
den ist der Platte 49 der Einrichtung 23 angebracht werden,which is to be attached to the plate 49 of the device 23,
Die Bewegung des Arbeitstisches 5 längs der Achse Y werden nach irgendeinem bekannten Verfahren, bei-The movement of the work table 5 along the axis Y is carried out by any known method, both
zusammen mit dem Schlitten 3 erfolgt von einem Motor spielsweise mit Hilfe von feder- und steuerbaren Fest-together with the carriage 3 is carried out by a motor, for example with the help of spring-loaded and controllable fixed
13, welcher über eine Spindel 14 (nicht abgebildet) mit 15 stellern festgelegt13, which is set via a spindle 14 (not shown) with 15 digits
dem Schlitten 3 getriebüch verbunden ist Mit dem Ge- Dia Führungen 2 des Gestells 1 sind beiderseits desthe slide 3 is connected gearbox. With the slide guides 2 of the frame 1 are on both sides of the
stell 1 ist eine Säule 15 (F i g. 1) mit Führungen 16 starr Schlittens 3 durch Schutzeinrichtungen 50 (F i g. 1) undStell 1 is a column 15 (Fig. 1) with guides 16 rigid carriage 3 through protective devices 50 (Fig. 1) and
verbunden, an denen längs einer Achse Z ein Schlitten 51 abgedeckt wobei die Schutzeinrichtung 51 unter derconnected, on which a slide 51 is covered along an axis Z, the protective device 51 under the
17 vertikal verschiebbar ist an dem ein Spindelstock 18 Platte 25 so angeordnet ist daß sie die Verschiebung der17 is vertically displaceable on which a headstock 18 plate 25 is arranged so that it is the displacement of the
angebracht ist der eine Spindel 19 trägt die bei dem 20 Paletten nicht behindertis attached to a spindle 19 which does not interfere with the 20 pallets
Ausführungsbeispiel senkrecht angeordnet ist jedoch Die Führungen 4 des Schlittens 3 sind beiderseits desEmbodiment is arranged vertically, however, the guides 4 of the carriage 3 are on both sides of the
auch waagerecht angeordnet sein kann. Arbeitstisches 5 durch Schutzeinrichtungen 52 (F i g. 2)can also be arranged horizontally. Work table 5 through protective devices 52 (Fig. 2)
Die Spindel 19 wird von einem Elektromotor 20 ange- und 53 abgedecktThe spindle 19 is attached to and 53 covered by an electric motor 20
trieben. Die Verschiebung des Spindelstockes 18 ent- Die Werkzeugmaschine ist mit einer numerischendrove. The displacement of the headstock 18 ent- The machine tool is with a numerical
lang der Achse Zerfolgt von einem Motor 21, der über 25 Steuerungseinrichtung versehen, auf deren Befehlealong the Z axis is carried out by a motor 21, which is provided via 25 control device, on its commands
einen Spindeltrieb 22 mit dem Schlitten 17 des Spindel- sämtliche Arbeits- und Hilfsbewegungen der Antriebea spindle drive 22 with the slide 17 of the spindle - all work and auxiliary movements of the drives
stocks getrieblich verbunden ist der Werkzeugmaschine erfolgen.stock is geared to the machine tool.
Die Werkzeugmaschine mit automatischer Paletten- Die Palettenwechseleinrichtung wirkt wie folgt:
Wechseleinrichtung 23 ist auf dem Arbeitstisch 5 ange- Während der Arbeit der Werkzeugmaschine befindet
ordnet Sie besitzt einen feststehenden Unterbau 24, der 30 sich die Palette 9 mit einem zu bearbeitenden Werkmit
dem Gestell 1 starr verbunden ist und dessen oberer stück auf dem Arbeitstisch 5. Hierbei kann der Arbeits-Teil
eine Platte 25 darstellt Auf der Platte 25 sind zwei tisch 5 beliebige Bewegungen längs der Achse X und
Führungen 7a und 8a starr befestigt Die Führung Ta ist zusammen mit dem Schlitten 3 und den Konsolträgern
flach und die Führung 8a ist V-förmig ausgebildet 26 und 27 längs der Achse ^ausführen.The machine tool with automatic pallet changing device works as follows:
The changing device 23 is on the work table 5. During the work the machine tool is arranged the working part can be a plate 25. On the plate 25, two table 5 movements along the axis X and guides 7a and 8a are rigidly attached. The guide Ta is flat together with the carriage 3 and the bracket supports and the guide 8a is V- shaped 26 and 27 run along the axis ^.
Die Führungen 7a und 8a weisen dieselben Profile auf 35 Die Palette 10 befindet sich währenddessen in derThe guides 7a and 8a have the same profiles 35 The pallet 10 is meanwhile in the
und folgen derselben Krümmung wie die Führung 7 und festgelegten Lage auf der Platte 25, wobei sie mit denand follow the same curvature as the guide 7 and fixed position on the plate 25, being with the
8 auf dem Arbeitstisch 5, die zur Vorrichtung 6 gehören. Anschlägen 30a und 306 des Armes 30 des Schwenkhe-8 on the work table 5, which belong to the device 6. Stops 30a and 306 of the arm 30 of the pivoting lever
Die automatische Palettenwechseleinrichtung enthält bels 28 gekoppelt ist In dieser Lage wird von der Palet-The automatic pallet changing device contains bels 28 is coupled. In this position, the pallet
ferner eine auf dem feststehenden Unterbau 24 ange- te 10 das bearbeitete Werkstück abgenommen und einin addition, an ante 10 on the stationary substructure 24 removes the machined workpiece and puts it in
ordnete Palettenverschiebevorrichtung und am Schiit- 40 neues Werkstück auf dieselbe aufgebracht wobei diesarranged pallet shifting device and on the Schiit 40 new workpiece applied to the same with this
ten 3 befestigte Konsolträger 26, 27, auf deren oberen gleichzeitig mit der Bearbeitung des Werkstücks erfolgtth 3 fixed bracket supports 26, 27, on the top of which takes place simultaneously with the machining of the workpiece
Flächen Führungen Tb, 86 und Tc, Sc angeordnet sind. das auf der auf dem Arbeitstisch 5 befindlichen Palette 9Surface guides Tb, 86 and Tc, Sc are arranged. that on the pallet 9 located on the work table 5
Die Führungen Tb und Sb befinden sich auf dem Kon- befestigt istThe guides Tb and Sb are located on the Kon- is attached
solträger 26 und die Führungen Tc und 8c auf dem Kon- Die Palettenwechseleinrichtung 23 ist in bezug aufSolträger 26 and the guides Tc and 8c on the con- The pallet changing device 23 is with respect to
solträger 27. 45 den Arbeitstisch 5 der Werkzeugmaschine derart ange-Solträger 27. 45 the work table 5 of the machine tool in such a way
Beim Einstellen des Arbeitstisches 5 in die Paletten- ordnet, daß sich die Station des Arbeitstisches 5 beimWhen the work table 5 is set in the pallet, the station of the work table 5 is arranged at
Wechselposition bilden die Führungen 7,8, Ta, Sa, Tb, Tc, Palettenwechsel in den Endstellungen desselben auf denChange position form the guides 7,8, Ta, Sa, Tb, Tc, pallet change in the end positions of the same on the
Sb, 8c geschlossene Bahnen und sind als Teile von Kreis- Achsen X und Y befindet Deshalb behindert der Arm Sb, 8c closed orbits and are located as parts of circular axes X and Y. Therefore the arm hinders
bögen ausgeführt 29 des Schwenkhebels 28 beliebige mögliche Koordina-arcs executed 29 of the pivot lever 28 any possible coordinate
Die Palettenverschiebevorrichtung ist als ein 50 tenbewegungen des Arbeitstisches 5 nicht
Schwenkhebel 28 mit Armen 29 und 30 ausgebildet die Nach Beendigung der Bearbeitung des Werkstückes
über jeweilige Anschläge 29a, 296 und 30a, 306 mit der auf der Palette 9 wird der Arbeitstisch 5 gemäß dem
Palette 9 bzw. 10 zusammenwirken. Hierbei ist die An- Programm der numerischen Steuerungseinrichtung in
zahl der Arme des Schwenkhebels 28 der Gesamtzahl Palettenwechselposition bewegt Hierbei bilden die
von auf dem Arbeitstisch 5 angebrachten Paletten 55 Transportführungen des Arbeitstisches 5 und der festgleich, stehenden Platte 25 einheitliche äquidistante geschlos-
The pallet shifting device is not as a 50 th movements of the work table 5
Pivoting levers 28 with arms 29 and 30 formed which, after the machining of the workpiece has been completed via respective stops 29a, 296 and 30a, 306 with the one on the pallet 9, the work table 5 will interact according to the pallet 9 and 10, respectively. Here, the number of arms of the swiveling lever 28 of the total number of pallet change positions is moved to the program of the numerical control device.
Der Schwenkhebel 28 (F i g. 4) ist über eine Kupplung sene Bahnen (im gegebenen konkreten Beispiel konzen-The pivot lever 28 (Fig. 4) is via a coupling sene tracks (in the given specific example, concentrated
31, eine Welle 32, Zahnräder 33,34 und 35, Zahnräder 37 trische Kreise), während die Palette 9 mit den Anschlä-31, a shaft 32, gears 33,34 and 35, gears 37 tric circles), while the pallet 9 with the stops
und 38 (F i g. 3) mit einem Motor 39 zur Schwenkung gen 29a und 296 des Armes 29 des Schwenkhebels 28and 38 (FIG. 3) with a motor 39 for pivoting 29a and 296 of the arm 29 of the pivot lever 28
des Hebels 28 in Verbindung gesetzt 60 gekoppelt wird.of the lever 28 connected 60 is coupled.
Auf der Einrichtune 23 zum automatischen Paletten- Dabei bilden die Transportführungsn 7 des Arbsitsiiwechsel der in F i g. 5 dargestellten Werkzeugmaschine sches 5, die Führungen 7a der Platte 25, die Führungen sind mehrere Paletten, in dem beschriebenen Beispiel Tb des Konsolträgers 26 und die Führungen Tc des Konvier Paletten 40,41,42 und 43, angebracht Der Hebel 44 solträfcers 27 sowie die Führungen 8 des Arbeitstisches besitzt in diesem Fall vier Arme 45,46,47 und 48, die mit 65 5, die Führungen 8a der Platte 25, die Führungen 86 des ihren jeweiligen Anschlägen 45a und 456,46a und 466, Konsolträgers 26 und die Führungen 8c des Konsolträ-47a und 476,48a und 486 mit der auf dem Arbeitstisch 5 gers 27 eine einheitliche geschlossene Bahn aus den geangebrachten Palette 40 und den auf einer Platte 49 nannten Führungen. Des weiteren erfolgt auf Befehl derOn the device 23 for the automatic pallet, the transport guides 7 of the work change form the in FIG. 5 shown machine tool sches 5, the guides 7a of the plate 25, the guides are several pallets, in the example described Tb of the console support 26 and the guides Tc of the convoy pallets 40,41,42 and 43, attached The lever 44 solträfcers 27 and the Guides 8 of the work table has in this case four arms 45,46,47 and 48, which with 65 5, the guides 8a of the plate 25, the guides 86 of their respective stops 45a and 456,46a and 466, bracket support 26 and the guides 8c of the console 47a and 476, 48a and 486 with the on the work table 5 gers 27 a uniform closed path from the attached pallet 40 and the guides mentioned on a plate 49. Furthermore, on the command of the
5 65 6
falls die Feststelleinrichtungen als gesteuerte Getriebe > 1if the locking devices are used as controlled gears> 1
ausgeführt sind, und die Schwenkung des Hebels 28 um f are executed, and the pivoting of the lever 28 by f
180 Grad, bei der gleichzeitig die Palette 9 auf den ent- 5 ,180 degrees, at which the pallet 9 is simultaneously on the 5,
standenen einheitlichen geschlossenen Bahnen der Transportführungen 7,7a, 7b, 7c und 8, Sa, Sb, Sc auf diestanding uniform closed tracks of the transport guides 7, 7a, 7b, 7c and 8, Sa, Sb, Sc on the
gestellt wird, die Palette 10 aber auf den Arbeitstisch 5 4 is placed, but the pallet 10 on the work table 5 4
bewegt wird, wo sie zur Ausführung eines nächstfolgen- 10 Mis moved, where it is necessary to execute another 10 st
den Arbeitszyklus festgestellt und eingespannt wird. k the working cycle is determined and clamped. k
der Schwenkwinkel des Hebels 44 90° oder -^- Grad, ,β the pivot angle of the lever 44 90 ° or - ^ - degrees ,, β
/7+1 15/ 7 + 1 15
worin η die Anzahl der Stationen bedeutet und etwas größer sein muß als der Gesamtwinkel der Transportführungen 7 und 7b, S und Sb auf dem Arbeitstisch 5 und dem Konsolträger 26.where η denotes the number of stations and must be somewhat larger than the total angle of the transport guides 7 and 7b, S and Sb on the work table 5 and the bracket support 26.
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3030th
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8101 | Request for examination as to novelty | ||
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Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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