DE3134833A1

DE3134833A1 - "palettenwechseleinrichtung bei werkzeugmaschinen"

Info

Publication number: DE3134833A1
Application number: DE19813134833
Authority: DE
Inventors: Susumu Yokohama Kanagawa Ogasawara
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1982-06-16
Also published as: JPS5748040U; JPS6021156Y2; DE3134833C2; US4423806A

Description

Firma Makino Milling Machine Co., Ltd.,

3-19, Nakane 2-chome, Meguro-ku, Tokyo, Japan

Palettenwechseleinrichtung bei Werkzeugmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Palettenwechseleinrichtung bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Palettenwechseleinrichtungen bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen sind üblich, um ein zu bearbeitendes Werkstück der Bearbeitungsstation der Werkzeugmaschine zuzuführen und um das bearbeitete Werkstück aus der Be ar beitungs station zu entnehmen. Ein üblicher Palettenwechselmechanismus bei einer solchen Werkzeugmaschine· läßt sich beispielsweise der US-PS 4 172 512 entnehmen. Bei diesem bekannten Mechanismus wird der Werktisch der Werkzeugmaschine sowie ein Palettengestell des Paletten-

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wechselmechanismus von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben,, Das Palettengestell wird dabei so bewegt, daß es hin- und herlaufend eine Palette zwischen der Bearbeitungsstation und der Station der Werkzeugmaschine bewegt, an welcher das Werkstück jeweils ersetzt wird. Diese Stationen sind zueinander getrennt. Die getrennte Anordnung dieser beiden Stationen führt jedoch zu einer erheblichen Erschwernis im Betrieb als auch bezüglich der erforderlichen Grundfläche, die für den Aufbau einer solchen numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine erforderlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine einfach und unkompliziert aufgebaute Palettenwechseleinrichtung bei einer Werkzeugmaschine zu schaffen, wobei die Bewegung der Maschinenelemente im Bearbeitungbereich, also an der Bearbeitungsstation, direkt für den Palettenwechselvorgang eingesetzt werden kann, so daß neben der erheblichen Vereinfachung eine solche Maschine auch bei wesentlich geringerem Platz bedarf installiert werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe wird von der erfindungs gern äßen Palettenwechseleinrichtung gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs; die Erfindung hat den Vorteil, daß in besonders einfacher Weise eine spezielle Palettenübergabe anordnung an einem Schlitten der Werkzeugmaschine angeordnet ist.

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Diese Palettenübergabeanordnung, die eine Palette jeweils zwischen der eigentlichen Werkzeugmaschine und einer Palettenlagerung hin- und hertransportiert, wird betrieben durch die Verwendung von zwei Antriebsmotoren, die ohnehin schon als Vorschubmotoren für die beiden senkrecht zueinander ,Querbewegungen durchführende Schlitten erforderlich sind; dabei werden also die beiden Positioniereinrichtungen der Werkzeugmaschine in Querrichtung, d.h. ein oberer und ein unterer Schlitten, in ihrer Bewegung ausgenutzt zum Betrieb der Palettenwechseleinrichtung sowie die numerische Steuereinrichtung, die die beiden Vorschubmotoren und die Positioniereinrichtungen steuern.- Es ist daher von besonderem Vorteil bei vorliegender Erfindung, daß die Palettenwechseleinrichtung zur Durchführung des Palettenwechselvorgangs weder spezielle Betätigungsmittel noch Steuermittel erforderlich macht. Darüberhinaus kann die bei der Erfindung vorgesehene Palettenlagerung, die getrennt zur eigentlichen Werkzeugmaschine angeordnet oder als integraler, vorspringender Teil der Werkzeugmaschine vorgesehen sein kann, als einfaches Lagerteil oder Tisch ausgebildet sein, da diese Lagerung lediglich die Funktion übernimmt, eine auf ihr abgestellte Palette oder mehrere Paletten zu tragen. Die Erfindung ermöglicht daher den einfachen Aufbau und den sinnvollen, in den Betrieb der Werkzeugmaschine integrierten Arbeitsablauf einer Palettenwechseleinrichtung , wobei gleichzeitig auch der Raumbedarf für diese Einrichtung erheblich reduziert werden kann.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Palettenweehseieinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Bewirkung eines mechanischen Eingriffs zur Durchführung einer Schwenkbewegung in dem Moment, in welchem die Palettenwechseieinrichtung durch ihren Hebemechanismus jeweils eine Palette vom Maschinentisch oder der Palettenlagerung abgehoben hat.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer numerisch gesteuerten

Werkzeugmaschine mit erfindungsgemäßer Palettenwechseieinrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. I₃

Fig. 3 eine maßstäblich vergrößerte Schnittdarstellung

eines wesentlichen Teils der Gesamtdarstellung der Palettenwechseieinrichtung der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Ansicht von unten auf den Getriebemechanismus

der Palettenwechseieinrichtung längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

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Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung längs der Linie

V-V der Fig. 3 und die

Fig. 6 eine der Darstellung der Fig. 3 entsprechende

seitliche und teilweise geschnittene Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Palettenwechseleinrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 bis 5 einschließlich ist entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung eine Palettenwechseleinrichtung bei.einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine dargestellt. Wie weiter vorn schon erwähnt, handelt es sich bei der im folgenden weiterhin als Palette bezeichneten Anordnung umänen Tisch zur Aufnahme und Lagerung eines zu bearbeitenden Werkzeugs bei der genannten Maschine. Den Darstellungen der Fig. 1 und 2 läßt sich ein erster Schlitten 16 entnehmen, der längs einer Führungsfläche 14 in Richtung der Z-Achse verschiebbar ist. Die Führungsfläche 14 ist gebildet vom Bett 12 der eigentlichen Werkzeugmaschine 10; der Antrieb des ersten Schlittens 16 erfolgt über einen in Richtung der Z-Achse wirkenden Antriebsmotor 18- entsprechend den in Fig. 1 mit Z gekennzeichneten Doppelpfeil. Längs einer in der X-Achse weisenden Führungs fläche 20 ist ein zweiter

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Schlitten 22 verschiebbar angeordnet; diese zweite Führungsfläche ist gebildet von dem ersten Schlitten 16. Der Antrieb des zweiten Schlittens erfolgt von einem Antriebsmotor 24 in Richtung der X-Achse; in der Fig. 2 ist diese Richtung durch den mit X bezeichneten Doppelpfeil angegeben. Im folgenden sowie in den Patentansprüchen sind der erste Schlitten 16 und der zweite Schlitten 22 gelegentlich auch als unterer Schlitten und als oberer Schlitten bezeichnet. Längs einer in der Y-Achse weisenden Gleitfläche, die nicht dargestellt ist, ist ein Spindelkopf 28 verschiebbar angeordnet; die Y-Gleitfläche ist vertikal an einer Säule 26 gebildet, die am weiter vorn erwähnten Bett 12 befestigt bzw. ein Teil desselben ist; der Antrieb in der Y-Achse erfolgt mittels eines Antriebsmotors 34. Auf oder am zweiten Schlitten 22 ist ein Palettenpositioniertisch 36 in der Weise gelagert und montiert, daß er in der Lage ist, um eine zur Y-Achse parallel verlaufenden Achse entsprechend einer Indexbewegung verlagert, also um vorgegebene Teilbeträge verdreht zu werden. Am Palettenpositioniertisch 36 sind vier verjüngt zulaufende Positionierzapfen 38 angeordnet, von denen in der Darstellung der Fig. 3 lediglich zwei zu erkennen sind. Dabei wird dann jeweils eine Palette 42a oder 42b (siehe Fig. 2), die entsprechend verjüngt zulaufende Ausnehmungen 40 zur bündigen Aufnahme der Positionierzapfen 38 aufweisen, am Palettenpositioniertisch 36 festgespannt. Werkstücke W siri auf den Paletten 42a und 42b befestigt und montiert. An der drehbar vom Spindelkopf 38 gelagerten Spindel 30 ist ein Werk-

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zeug 32 befestigt. Die sich ergebende Relativbewegung zwischen dem Werkstück W₁ welches auf der Palette 42a (siehe Fig. 1 und 2) montiert ist, unddem Werkzeug 32, welches von einem numerisch arbeitenden Regler oder einer Steuereinrichtung 44, der seinerseits wieder den. Betrieb der in der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse wirkenden Antriebsmotoren 24, 34 und 18 steuert, gesteuert ist,- ermöglicht dann die Bearbeitung des Werkstücks W in die gewünschte Produktform. Dabei ist getrennt zur eigentlichen Werkzeugmaschine 10 auf einer Palettenlageranordnung 46 eine Palette 42B angeordnet bzw. aufgelegt, die ein nichtbearbeitetes Werkstück B trägt, wobei mindestens eine Palettensitzfläche 45 gebildet ist.

Der Darstellung der Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß an der Bodenfläche der dort gezeigten Palette 42a ein Klemm- oder Spannelement 48 befestigt ist; dieses Spannelement 48 laßt sich relativ zum Palettenpositioniertisch 36 mittels eines Spannkolbens 50, der am Palettenpositioniertisch 36 angeordnet ist, jeweils in eine Spannposition und in eine gelöste Position bringen, d. h. also in eine Position, an welcher die Palette am Palettenpositioniertisch festgespannt ist und in eine Position, an welcher sie freigeben ist. Die auf das Spannelement.48 der Palette ausgeübte Spannwirkung erzielt man dadurch, daß man ein unter Druck stehendes Wirkmittel, beispielsweise Drucköl, in einen oberen Arbeitsraum 54 einführt, der gebildet ist zwischen einem Kappenteil 52 und dem Spannkolben 50. Die Druckmittelzuführung erfolgt über eine Einlaßöffnung 56a derart, daß der Spannkolben

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nach unten bewegt wird, so daß sich ein Pestspannen des Spannelements 48 ergibt. Die Freigabe des Spannelements 48 erzielt man dadurch, daß das unter Druck stehende Öl in einen unteren Arbeitsraum 54b durch eine Öleinlaßöffnung 56b zugeführt wird, wodurch der Spannkolben 50 sich nach oben bewegt und das Spannelement 48 freigibt. Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Darstellung dieser Teile in Fig. 3, längs der Linie V - V. Für den Wechsel der Palette wird zwischen die Palette 42a und dem Palettenpositioniertisch 36 eine gabelförmig ausgebildete Palettenhalteeinrichtung 58 geschoben. Dabei ist an der Seitenfläche des zwsiten Schlittens 22 unterhalb des rückwärtigen Endes der Palettenhalteeinrichtung 58 ein Block 60 befestigt. Drehbar innerhalb dieses Blockes 60 ist ein Schwenkzylinder 62 angeordnet und in dessem mittleren Teil mit Hilfe von Lagern 64a und 64b gehalten. Im mittleren Teil des Schwenkzylinders 62 ist dann wiederum ein Hebekolben 66 von runder, stangenförmiger Form eingepaßt und mit dem Schwenkzylinder über eine Verkeilung 68 verbunden derart, daß sich eine Verschiebbarkeit in axialer Richtung und eine Verdrehung zusammen mit dem Schwenkzylinder ergibt. An der oberen Fläche des Schwenkzylinders 62 ist noch ein Träger 70 befestigt. Der Träger 70 und die Palettenhalteeinrichtung 58 sind über einen Schwenkzapfen 72 zur Durchführung einer Schwenkbewegung miteinander verbunden, so daß eine Drehbewegung um den Schwenkzapfen 72 möglich ist. Das obere Ende des Hebekolbens 66 ist über einen weiteren Zapfen 74 mit dem rückwärtigen Ende der Palettenhalteeinrichtung verbunden. Schließlich ist auf das untere Ende des Hebekolbens

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mit Hilfe eines Keils 78 ein Zahnrad 76 aufgekeilt und mittels eines Gewinderinges oder einer Mutter 80 gehalten. Wie der Darstellung der Fig. 4 entnommen werden kann, ist ferner vom Block 60 eine Welle 86 drehbar gelagert, an welcher Zahnräder 82 und befestigt sind. Das Zahnrad 82 befindet sich dabei im besonderen in ständigem Eingriff mit einer Zahnstange 88, die an der Seitenfläche des ersten Schlittens 16 befestigt ist und sich in Richtung der X-Achse erstreckt (siehe Fig. 2). Befindet sich der Hebekolben 66 in seiner unteren Endposition, dann ist das weiter vorn schon erwähnte Zahnrad 76 ebenfalls in einer unteren, ■ in Fig. 3 durch gestrichelte Linienführung dargestellten Position angeordnet, wobei sich ein Eingriff dieses Zahnrads mit dem Zahnrad 84 ergibt. Auf diese Weise bilden dann die Zahnräder 82, 84 und 76, der Hebekolben 66 und der Schwenkzylinder 62 eine Übergabeeinrichtung 90 für die Paletten, deren Arbeitsweise weiter unten noch genauer beschrieben wird.

Wird ein Druckmittel, beispielsweise Hydrauliköl, in die obere Arbeitskammer 96a zwischen eine Abschlußkappe 94 und dem Hebekolben 66 durch den Drucköleinlaß 92a eingeführt, der im Block 60 und im Schwenkzylinder 62 eingearbeitet ist, wobei sich der Spannkolben 50 in seiner Freigabeposition be_r findet, dann wird der Hebekolben 66 abgesenkt, so daß, auf Grund dieser Bewegung, die Palettenhalteeinrichtung 58 um den Drehzapfen 72 verdreht wird, wodurch sich ein

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Anheben der Palette 62a und deren Freigabe durch Lösen der Ausnehmungen 40 der Palette 42a von dem Positionierzapfen ergibt. Gleichzeitig wird durch diese Drehbewegung der Palettenhalteeinrichtung 58 das Zahnrad 76 soweit abgesenkt, daß es in Eingriff mit dem Zahnrad 96 gelangt.

Wird demgegenüber unter Druck stehendes öl in einen unteren Arbeitsraum 96b über einen Drucköleinlaß 92b eingeführt, der ebenfalls im Schwenkzylinder 62 und im Block 60 gebildet ist, dann führt dies zu einem Anheben des Hebekolbens 66, wodurch die Palette 42a auf den Palettenpositioniertisch 36 abgesenkt wird und auf diesem zum Sitz kommt und wobei sich dann gleichzeitig die Zahnräder 84 und 76 voneinander lösen.

Im folgenden wird nunmehr die Arbeitsweise der insoweit beschriebenen Palettenwechseleinrichtung bei einer numerisch kontrollierten Werkzeugmaschine im einzelnen erläutert, und zwar der Austausch der sich auf dem Palettenpositioniertisch 36 mit einem bearbeiteten Werkstück W befindenden Palette 42a gegen die andere Palette 42b, auf welcher ein nicht bearbeitetes Werkstück W montiert ist und die sich auf einer Palettenlagerung 46 in einer Position 46b befindet.

Sobald die Bearbeitung des auf der Palette 42a montierten Werkstücks W beendet ist, steuert der numerische Regler oder die entsprechende SteueEinrichtung 44 (Fig. 1 und 2) den ersten

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Schlitten 16 und den zweiten Schlitten 22 so, daß sich eine Bewegung in die Vorwärtsposition 100 der Z-Achse und in die Palettenwechselposition 104 der X-Achse ergibt, wobei diese Positionen in Fig. 2 jeweils durch eine strichpunktierte Linienführung gekennzeichnet sind. Anschließend wird der Spannkolben 50 so angehoben, daß ' die Palette 42a aus ihrer Klemmverbindung mit dem Palettenpositioniertisch 36 freikommt. Anschließend wird der Hebekolben abgesenkt, so daß die Palette 42a von dem Palettenpositioniertisch 36 unter Lösen der Positionierzapfen 38 aus den Ausnehmungen 40 der Palette 42a freikommt, wobei sich gleichzeitig, wie weiter ν orne schon beschrieben, ein formschlüssiger Eingriff zwischen dem Zahnrad 84 und dem Zahnrad 76 ergibt. Anschließend wird dann der zweite Schlitten 22 in seiner Bewegung so gesteuert, daß er in die Palettenwechselposition 106 der X-Achse überführt wird, wie in Fig. 2 gezeigt. Während dieser Verschiebebewegung des zweiten Schlittens 22 wirkt die Drehbewegung des mit der Zahnstange 88 kämmenden Zahnrades 92, übertragen über das Zahnrad 84 auf das Zahnrad 76 und von diesem über den Hebekolben 66 auf den Schwenkzylinder 62, schließlich die Drehbewegung der Palettenhalteeinrichtung 58 um den Hebekolben 66 in einer Richtung, die in Fig. 2 durch den Doppelpfeil G angegeben ist. Diese Drehbewegung der Palettenhalteeinrichtung 58 löst'gleichzeitig auch

(durch seitliches Herausschieben), das Spannelement 48 aus seinem Eingriff mit dem Spannkolben 50/ Die Palettenwechseleinrichtung ist so ausgebildet, daß die Palette direkt oberhalb der Position 46a der Palettenlagerung 46 in ihrer Bewegung abgestoppt wird, wenn der zweite Schlitten 22 die Palettenwechselposition 106 längs der X-Achse erreicht hat.

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In dieser Stellung, in welcher die Palette 42a direkt oberhalb der Position 46a der Palettenlagerung 46 positioniert ist, wird der Hebekolben 66 angehoben, so daß es zu einem Absenken der Palette 42a und zu deren Ablage auf der Palettenlagerung 46 an der Position 46a kommt. Anschließend wird der erste Schlitten 16 in die Rückposition 102 der Z-Achse (vgl. Fig. 2) zurückgeführt, bei weiterhin nach oben angehobenem Hebekolben, was mit anderen Worten bedeutet,, daß die Palettenhalteeinrichtung 58 in horizontaler Stellung verbleibt, so daß es zu einem Zurückziehen des gabelförmig ausgebildeten Endbereichs der Palettenhalteeinrichtung 58 aus dem Raum zwischen der Palette 42a und der Palettenlagerung 46 kommt» Anschließend wird dann der zweite Schlitten 22 so gesteuert, · daß er sich längs der X-Achse in die Palettenwechselposition 104, wie in Fig. 2 gezeigt, begibt. Während dieser Bewegung des zweiten Schlittens 22 in die Wechselposition 104 der X-Achse wird die Palettenhalteeinrichtung 58 nicht verdreht, da sich die Zahnräder 84 und 76 nicht mit im Eingriff befinden. Anschließend wird der erste Schlitten 16 erneut in die Vorwärts position 100 der Z-Achse überführt und die Palettenhalteeinrichtung 58 wird zwischen die Palette 42b, die zu übernehmen ist, und die Palettenlagerung 46 eingeführt. Es kommt dann zu einem Absenken des Hebekolbens 66, so daß die Palettenhalteeinrichtung die Palette 42b übernimmt, wobei gleichzeitig die Zahnräder und 76 in Eingriff gelangen. Anschließend wird der zweite Schlitten 22 längs der X-Achse in die Palettenwechselposition

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entsprechend Fig. 2 überführt. Während dieser Bewegung des zweiten Schlittens 22 in die Wechselposition 106 wird auf Grund des Eingriffs zwischen dem Zahnrad 84 und der Zahnstange 88 die Palettenhalte einrichtung 58 verdreht, und zwar in der in Fig. 2 durch den Doppelpfeil H angegebenen Richtung soweit, bis die Palette 42b sich direkt oberhalb des Palettenpositioniertisches 36 befindet. Nach Vollendung dieser Positionierbewegung der Palette 412b direkt über den Palettenpositioniertisch 36, wobei auch, durch seitliches Einschieben, die Wirkverbindung zwischen dem Spannelement 48 und dem Spannkolben 50 hergestellt wird, erfolgt die Lösung der Zahnräder 84 und 76 voneinander. Anschließend wird der Spannkolben 50 abgesenkt, wodurch es zu einer Fixierung der neuen Palette 42b auf dem Palettenpositioniertisch 36 kommt. Nachdem die mit einem unbearbeiteten Werkstück W bestückte Palette 42b fixiert und in ihrer Position festgelegt worden ist, kann der Bearbeitungsvorgang beginnen. Dabei verbleibt die Palettenhalteeinrichtung 58 eingeschoben zwischen die Palette 42b und dem Palettenpositioniertisch während dieses Be arbeitungs vor gangs; es kommt allerdings nicht zu einer Drehbewegung der Palettenhalteeinrichtung 58 bei einer Verschiebung des zweiten Schlittens 22, da die Zahnräder 84 und 7 außer Eingriff sind. Erst nachdem der Bearbeitungsvorgang dann wieder vollendet worden ist, wird der erste Schlitten 16 in die Vorwärtsposition 100 der Z-Achse für den nächsten Palettenwechsel vor gang überführt. Bei diesem nächsten Palettenwechselvorgang ist die Position 46b auf der Palettenlagerung 46 von der

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vorbereiteten Palette noch nicht besetzt, daher wird der zweite Schlitten 22 in die Palettenwechselposition 106 der X-Achse bewegt; dann wird der Hebekolben 66 abgesenkt und der zweite Schlitten 22 wird in die Palettenwechselposition 104 der X-Achse überführt, wo die mit einem bearbeiteten Werkstück W bestückte Palette 42b in die durch den Doppelpfeil H gezeigte Richtung gedreht wird, was schließlich zur Übergabe der Palette 42b an die Position 46b der Palettenlagerung 46 führt.

Andererseits ist in der Zwischenzeit das auf der Palette 42a befestigte und bearbeitete Werkstück W - die Palette 42a ist vorhergehend schon auf die Palettenlagerung 46 überführt worden - ersetzt worden durch das nächste Werkstück W, welches bearbeitet werden soll. Die Palette 42b wird dann für die Palette 42a auf die gleiche Weise ausgetauscht, wie weiter vorn schon beschrieben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Palettenlagerung 46 über zwei Positionen 46a und 46b zur Aufnahme der Paletten; es versteht sich aber, daß die Palettenlagerung 46 zur Durchführung des gleichen Zwecks auch durch ein Palettenmagazin ersetzt werden kann, welches in der Lage ist, eine weitere Anzahl von Paletten aufzunehmen und in entsprechender Weise zu lagern.

Es versteht sich, daß dieser kombinierte Palettenwechsel vor gang, durchgeführt durch den ersten Schlitten 16, den zweiten Schlittoi 22, den Palettenpositioniertisch 36, die Palettenhalteeinrichtung 58 und die Palettenübergabeeinrichtung 90 der eigentlichen Werkzeugmaschine 10, auch automatisch und numerisch gesteuert zusammen

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mit dem Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden kann, indem man nämlich die numerische Steuereinrichtung 44 so ausbildet bzw. programmiert, daß dieser Palettenwechselvorgang durchgeführt wird. Man erkennt, daß die erfindungs gemäße Palettenwechseleinrichtung in wirksamer Weise Arbeit und Zeitaufwand beim automatischen Bearbeitungsvorgang einspart.

In der Darstellung der Fig. 6 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Palettenwechseleinrichtung bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine dargestellt, wobei ein Teil des in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Arbeitsmechanismus weiter vereinfacht werden konnte. Bei der Darstellung der Fig. 6 sind zunächst gleiche Teile und Elemente wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen versehen; die bemerkenswerteste Eigenschaft des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 besteht in dem vereinfachten Mechanismus bei dieser Werkzeugmaschine für die Positionierung und das Festspannen der Paletten 42a oder 42b auf dem Palettenpositioniertisch 36 sowie für deren Freigabe, verglichen mit dem weiter vorn beschriebenen Mechanismus des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 bis Beiden Ausführungsbeispielen ist dabei Aufbau, uri Rrk&XJ für die Durchführung, des eigentlichen Palettenwechselvorgangs zwischen der Werkzeugbearbeitungsmaschine 10 und der getrennten Palettenlagerung 46 mit Hilfe der Palettenhalteeinrichtung 58 und der Palettenübergabeeinrichtung 90 gemein. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich daher -lediglich noch auf den oben erwähnten Spannmechanismus. Der Grundgedanke bei diesem Ausführungsbeispiel

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liegt darin, daß die Palette auf dem Palettenpositioniertisch durch die Palettenhalteeinrichtung 58 selbst fixiert und festgespannt wird. Hierzu sind an den Paletten 42a, 42b Bügel 110 vorgesehen, die mit diesen Paletten einstückig ausgebildet sein können oder die an diesen in geeigneter Weise befestigt sind. Diese Bügel sind an entsprechenden Seitenflächen angeordnet, wobei sich an den jeweiligen gabelartig ausgebildeten Armen 58a der Palettenhalteeinrichtung 58 nach unten gerichtete Vorsprünge oder Erhebungen 112 befinden. Die Paletten 42a, 42b werden dann dadurch auf dem Palettenpositioniertisch 36 niedergedrückt und mit Bezug auf diesen in einer eingespannten Position gehalten, daß die Vorsprünge 112 in Eingriff gelangen mit den BügelillO. Bei dieser Spanntechnik macht man von dem Umstand Gebrauch, daß die Palettenhalteeinrichtung 58 stets zwischen die Palette 42a oder 42b und dem Palettenpositioniertisch 36 während des Be arbeitungs vor gangs des Werkstückes W durch die Werkzeugmaschine 10 eingeschoben ist. Der Hebekolben 66 wird dabei in seiner nach oben ausgefahrenen Position vorgespannt gehalten, indem man unter Druck stehendes Druckmittel kontinuierlich dem unteren Arbeitsraum 96b des Schwenkzylinders durch die Drucköl-Einlaßöffnung 92b zuführt, und zwar während des We rkstückbe arbeitungs Vorgangs, so daß die Palettenhalteeinrichtung 58 ständig in die in Fig. 6 durch den Pfeil L angegebene Richtung vorgespannt und gepreßt gehalten wird. Dementsprechend drücken die Vorsprünge 112 an den Gabelarmen die jeweiligen Bügel 110 nach unten, so daß die Palette auf dem Palettenpositionier-

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tisch 36 eingespannt gehalten wird. Um die Palette freizugeben wird dann selbstverständlich Druckmittel in den oberen Arbeits - · raum 96a des Schwenkzylinders 62 über den Druckmittelzulauf 92a zugeführt.. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es daher möglich/ den gesonderten Spannmechanismus beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, bestehend aus dem Spannelement 48 und dem Spannkolben 50 sowie die jeweiligen Druckmittelzufuhrleitungen 56a und 56b wegzulassen und so den Mechanismus der Palettenwechseleinrichtung insgesamt zu vereinfachen, indem man nämlich das •Einspannen und Freigeben der jeweiligen Palette auf dem Palettenpositioniertisch 36 durch die Bügel 110 in Zusammenwirkung mit den Vorsprüngen 112 an den Gabelarmen der Palettenhalte einrichtung bewirkt, in Verbindung mit der vom Hebezylinder jeweils gelieferten, nach oben und nach unten gerichteten Druckwirkung.

Der bisherigen Darstellung der beiden .erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel läßt sich entnehmen, daß die Erfindung in der Lage ist, Funktion und Aufbau einer Palettenwe.chseleinrichtung erheblich zu vereinfachen, desgleichen auch den Raum für den Aufbau einer solchen Einrichtung zu reduzieren, indem auf Betätigungsmittelsowie Steuerungen verzichtet werden kann, die sonst ausschließlich für eine solche Palettenwechseleinrichtung üblicher Art vorgesehen sein müssen. Bei der Erfindung wird lediglich eine Palettenlagerung als separate Komponente der Palettenwechseleinrichtung verwendet,

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denn die erfindungs gemäße Palettenwechseleinrichtung enthält die Palettenübergabeeinrichtung 90 montiert am zweiten Schlitten 22, dieser ist jedoch einer der Aufbaukomponenten der eigentlichen Werkzeugmaschine 10, wobei gleichzeitig auch noch die Antriebsmotoren 24 und 18 sowie die Positionsmechanismen für die X-Achsenverschiebung und die Z-Achsenverschiebung sowie der Regler 44 verwendet werden gleichzeitig für die Steuerung der Palettenwechseleinrichtung; diese Teilelemente sind aber wesentliche Bestandteile auch der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine und werden hier ergänzend für den Palettenwechselvorgang eingesetzt.

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P atentansprüche

( 1.^ Palettenwechseleinrichtung bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, zur Durchführung des Palettenwechsels zwischen einer mindestens eine Wechselpalette tragenden Palettenlagerung und der Werkzeugmaschine., diese bestehend aus einem Maschinenbett^ einem unteren,, längs einer ersten Achse verschiebbarem Schlitten und einem oberen Schlitten,, der am unteren Schlitten montiert und längs einer zur ersten Achse senkrecht verlaufenden Achse verschiebbar ist, ferner mit einem eine aufgelegte Palette mit zu. · bearbeitendem Werkstück aufnehmendem und am oberen Schlitten montiertem Palettenpositioniertisch und Spannmitteln zum Festspannen der Palette auf dem Palettenpositioniertisch_ä dadurch gekennzeichnet,, daß eine Palettenhalteeinrichtung (58) vorgesehen ist_a die eine auszutauschende

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Palette während des Austauschs lagert und daß eine am oberen Schlitten (22) montierte Palettenübergabeeinrichtung (90) vorgesehen und so ausgebildet ist, daß sie die Palettenhalteeinrichtung (58) zwischen dem Palettenpositioniertisch (36) und der Palettenlagerung (46) dann verdreht, wenn während · des Palettenwechsels der obere Schlitten (22) längs einer. Verschieberichtung (X-Achse) eine Verschiebebewegung durchführt derart, daß hierdurch die Übergabe der von der Palettenhalteeinrichtung (58) getragenen Palette vom Palettenpositioniertisch auf die Palettenlagerung erfolgt.
2. ' Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Palettenhalteeinrichtung (58) Hebemittel (66) zum Anheben und Absetzen der jeweiligen Palette und die Paletten-Übergabeeinrichtung (90) Getriebemittel (76, 84, 82, 88) aufweist zur Durchführung einer die Palette umsetzenden Schwenkbewegung.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe mittel der Palettenübergabeeinrichtung durch die Betätigung der Palettenhalteeinrichtung (58) zum Anheben bzw. Absenken der Palette in Eingriff gebracht bzw. gelöst werden.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Palettenübergabeeinrichtung (90) ein erstes Zahnrad (82) umfaßt, welches drehbar am oberen Schlitten (22)

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befestigt ist und mit einer Zahnstange (88) kämmt., die am unteren Schlitten und parallel zur Verschiebe achse (X-Achse) des oberen Schlittens (22) befestigt ist_a daß die Palettenhalte einrichtung (58) Hebemittel (Hebekolben 66) umfaßt zum Abheben der jeweiligen Palette (42a„ 42b) vom Palettenpositioniertisch (36) und zum Absetzen auf der Palettenlagerung (46) oder umgekehrt und daß mechanische Übertragungsmittel (66, 76, 84) vorgesehen sind;, die in Verbindung mit der Abnahme der Palette vom. Palettenpositioniertisch (36) oder von der Palettenlagerung (46) zwischen dem ersten Zahnrad (82) und der Palettenhalteeinrichtung (58) eine mechanische Verbindung dadurch . herstellen,, daß die auf Grund des Eingriffs des ersten Zahnrades (82) mit der Zahnstange (88) gewonnene Drehbewegung auf die Palettenhalteeinrichtung (58) übertragen wird, wobei die mechanischen Übertragungsmittel ferner in der Lage sind, die Palettenhalteeinrichtung (58) dann aus der Wirkverbindung mit dem ersten Zahnrad (82) zu lösen, wenn die Palette entweder auf dem Palettenpositioniertisch oder der Palettenlagerung abgesetzt wird, so daß die Übertragung der Drehbewegung vom ersten Zahnrad (82) auf die Palettenhalteeinrichtung (58) unterbrochen wird.
5, Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4j, dadurch gekennzeichnet., daß die Spannmittel zwischen Palette (42a und 42b) und Positioniertisch (36) ein an der Palette befestigtes Spannelement (48) sowie

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einen am Palettenpositioniertisch (36) montierten, über ein Druckmittel betätigten Spannkolben (50) umfassen, der so ausgebildet ist, daß er nach Ablage der Palette auf dem Positioniertisch mit dem Spannelement (48)der Palette in Wirk verbindung tritt und diese gegen den Positioniertisch preßt.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel zwischen Palette und Palettenpositioniertisch Druckmittel (58a, 112) umfassen, die als Folge einer Bewegung der Hebeanordnung (66) der Palettenhalteeinrichtung (58) diese gegen den Paletten- . positioniertisch (36) pressen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel ein Paar an der Palette (42a, 42b) befestigte Bügel (110) sowie ein Paar entsprechende Vorsprünge (112) an der Palettenhalte anordnung (58) umfassen, die dann über eine Eingriffswirkung mit den Bügeln (110) die Palette auf den Palettenpositioniertisch (36) pressen, wenn eine entsprechende Druckbewegung von der Hebeanordnung (66) der Palettenhalteeinrichtung (58) ausgeht.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Palettenhalteeinrichtung (58) ein gabelförmiges Trageelement umfaßt, welches relativ zum Palettenpositioniertisch (36) um eine horizontale Achse drehbar ist, daß das gabelförmige Trageelement über gabelförmig ausgebildete Haltearme (58) verfügt zur Aufnahme

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und Lagerung der jeweiligen Palette (42a, 42b) sowie über ein rückwärtiges Endteil und daß das rückwärtige Endteil des gabelförmigen Tra^elements schwenkbar mit dem oberen Ende eines Hebekolbens (66) verbunden ist, der als Teil der Hebemittel drehfestj, jedoch axial verschiebbar in einem Schweakzylinder (62) gelagert und drucismittelangetrieben ist«,
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8„ dadurch gekennzeichnet« daß die mechanischen Übertragungsmittel ein zweites, am unteren Ende des Hebekolbens (66) befestigtes Zahnrad (76) aufweisen,, sowie ein drittes Zahnrad (84), welches wahlweise auf Grund der Axialverschiebung des Hebekolbens (66) mit dem zweiten Zahnrad (76) an diesem in Eingriff bringbar ist, wobei das dritte Zahnrad (84) koaxial zum ersten, mit der Zahnstange (88) im Eingriff stehenden Zahnrad (82) drehbar am oberen Schiiten (22) befestigt ist.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis %_s dadurch gekennzeichneX₀ daß der den Hebekolben (66) enthaltende Schwenkzylinder (62) in einem stationären Lagerblock (60) am oberen Schlitten (22) gelagert ist und einen Stützträger (70) ausbildet, der das Trageelement der Palettenhalteeinrichtung mittig über einen Schwenkzapfen unterstützt.