DE3139152A1

DE3139152A1 - Device for manipulating tools for a machine tool, in particular a milling machine, equipped with a tool magazine

Info

Publication number: DE3139152A1
Application number: DE19813139152
Authority: DE
Inventors: Bruno Pecchioli; Umberto Firenze Pecchioli
Original assignee: PEAR MECC ARRIGO PECCHIOLI
Current assignee: PEAR MECC ARRIGO PECCHIOLI
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1982-05-13
Also published as: IT8009554A0; FR2491372B3; IT1136067B; FR2491372A1

Abstract

Device for manipulating tools (U) for a machine tool when inserting and removing the tool into and respectively from the tool spindle (10), which tools (U) each have a disc (18) with recesses (20). The device comprises a mechanical manipulator with at least one cradle-shaped seat (64, 66) which accommodates and at least partly surrounds the circular edge area of the disc (18). Provided on the manipulator are elastically catching holding teeth (72, 88) which hold the tool (U) by engaging in the said recesses (20). Provided in the seats (32, 34) of the tool magazine (24) are further elastic holding teeth (44) which interact with the holding teeth (72, 88) of the manipulator in such a way that the teeth (88) of the manipulator unlock the teeth (44) of the tool magazine (24) upon removal of a tool from the tool magazine, and conversely the teeth (44) of the tool magazine (24) unlock the teeth (72) of the manipulator during the transfer of a tool to the tool magazine (24). <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Handhabung von Werkzeugen für eine mitFacility for handling tools for one with

einem Werkzeugmagazin ausgestattete Werkzeugmaschine, insbesondere eine Fräsmaschine.a machine tool equipped with a tool magazine, in particular a milling machine.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.The invention relates to a device in the generic term of Claim 1 described type.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Einrichtung in der Weise auszubilden, daß sie gegenüber herkömmlichen Einrichtungen der Gattung eine sehr einfache Konstruktion, große Zuverlässigkeit, vereinfachte Handhabung und preiswerte Herstellbarkeit aufweist.The object of the invention is to provide such a device in the manner to train that they compared to conventional facilities of the genus a very simple construction, great reliability, simplified handling and inexpensive Has manufacturability.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den -Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device with the characteristics of the claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.Advantageous refinements and developments of the invention are Subject of the subclaims, to which hereby expressly to shorten the description is referred.

Im Folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 und 2 zeigen eine summarische Seitenansicht der Maschine mit den beiden Positionen des Werkzeugmagazins, Fig. 3 zeigt eine summarische Aufsicht der Maschine, Fig. 4, 5 und 6 zeigen Einzelheiten der als Werkzeugsitze dienenden Reihe von kettenartig miteinander verbundenen Wagen des Werkzeugmagazins, Fig. 7 und 8 zeigen zwei Schnittzeichnungen eines Arms9 der Teil der mechanischen Werkzeugübergabevorrichtung ist, Fig. 9 bis 14 veranschaulichen folgende Phasen des Werkzeugtransfers: Ergreifen der Werkzeugspindel5 Ergreifen des Werkzeugmagazins, Werkzeugübergabe an die Werkzeugspindel und Werkzeugübergabe an das Werkzeugmagazins Fig. 15, 16 und 17 zeigen Einzelheiten der elastischen Zähne an der mechanischen Ubergabevorrichtung und an den Sitzen des Magazins in jeweils drei Ansichten Fig. 18 und 19 zeigen die vereinheitlichte Form des WErkzeuganschlußteils Fig. 20 bis 22 zeigen Gesamtansichten der Maschine Die in den Zeichnungen als Ausführungsbeispiel dargestellte Fräsmaschine besitzt eine mit 1 bezeichnete Maschinenbasis, ein Maschinengerüst 4, einen Tisch 6 zur Auflage und Befestigung der Werkstücke sowie Schlittenkonstruktionen zur Einstellbewegung und zur Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug. Im einzelnen handelt es sich um einen relativ zu dem Gerüst 4 bewegbaren Schlitten 8, der in vertikalen Führungen verschiebbar ist und die Werkzeugspindel für das auswechselbare Werkzeug trägt. Die Achse der Spindel verläuft senkrecht. Der Gesamtaufbau der Maschine entspricht im wesentlichen demjenigen von bekannten Maschinen derselben Kategorie, so daß es sich erübrigt, die diesbezügliche Beschreibung weiter zu vertiefen.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings: Figures 1 and 2 show a summary side view of the machine in the two positions of the tool magazine, Fig. 3 shows a summary top view of the machine, Fig. 4, 5 and 6 show details of the series of chain-like serving as tool seats Interconnected carriages of the tool magazine, FIGS. 7 and 8 show two sectional drawings of an arm 9 which is part of the mechanical tool transfer device, FIGS. 9 to 13 14 illustrate the following phases of tool transfer: Gripping the tool spindle 5 Picking up the tool magazine, tool transfer to the tool spindle and tool transfer 15, 16 and 17 show details of the elastic teeth on the mechanical transfer device and on the seats of the magazine in each case three views Figs. 18 and 19 show the unified shape of the tool connector 20 to 22 show overall views of the machine in the drawings as an exemplary embodiment The milling machine shown has a machine base designated 1, a machine frame 4, a table 6 for supporting and securing the workpieces and slide constructions for setting movement and for Relative movement between the workpiece and tools. In detail, it is a matter of a movable relative to the frame 4 Slide 8, which can be moved in vertical guides, and the tool spindle for the interchangeable tool. The axis of the spindle is vertical. The overall structure of the machine corresponds essentially to that of known ones Machines of the same category, so there is no need to describe them to deepen further.

Die dargestellte Werkzeugmaschine eignet sich zur Benutzung einer Batterie von herkömmlichen Werkzeugen mit einheitlichem Maschinenanschluß, wie er für nichtautomatisierte Maschinen Anwendung findet. In Fig 18 und 19 ist ein Werkzeug 14 dargestellt, das einen kegelstumpfförmigen Einspannzapfen 16 sowie eine Ringscheibe 18 mit zwei diametral einanderliegenden rechteckförmigen Ausnehmungen aufweist. Der aktive Teil des Werkzeugs ist mit U und einem die jeweilige Werkzeugart kennzeichnenden Index bezeichnet. Der Einspannzapfen 16 dient zum Eingriff des Werkzeugs mit der Werkzeugspindel 10 bzw. mit einem der Sitze des Werkzeugmagazins, die weiter unten näher beschrieben werden. Im Innern des Einspannzapfens 16 befindet sich eine Gewindebohrung 22, der zur Befestigung des Werkzeugs an der Werkzeugspindel dient.The machine tool shown is suitable for using a Battery of conventional tools with a standard machine connection, like him for non-automated machines. In Figs. 18 and 19 is a tool 14 shown, which has a frustoconical clamping pin 16 and an annular disk 18 has two diametrically opposed rectangular recesses. The active part of the tool is marked with a U and a symbol indicating the respective tool type Index. The clamping pin 16 is used to engage the tool with the Tool spindle 10 or with one of the seats of the tool magazine, which is shown below are described in more detail. A threaded hole is located in the interior of the clamping pin 16 22, which is used to attach the tool to the tool spindle.

Die Werkzeuge Ul, U2, U3... sind in einem Werkzeugmagazin aufgenommen, das in seiner Gesamtheit mit 24 bezeichnet ist. Dieses Magazin besitzt eine im wesentlichen dreieckförmige Gestalt und ist in einer zumindest annähernd zentralen Position in 26 seitlich an dem Gerüst 4 schwenkbar gelagert. Die Drehachse 26 verläuft waagerecht, so daß das Magazin 24 in einer seitlich des Gerüsts 4 liegenden Vertikalebene schwenkbar ist. An den Ecken des Magazins 24 befinden sich Umlenkrollen 28 und 30, über die ein kettenartiger flexibler Komplem geführt ist, dessen Kettenglieder von Wagen 30 gebildet sind. Diese Wagen 30 tragen Körper 329 in denen Sitze für die jeweils außer Betrieb befindlichen Werkzeuge gebildet sind. In Hohl räumen der Körper 32 befinden sich elastische, z.B. aus Gummi hergestellte Organe 34D die die kegelstumpfförmigen Sitze zur Aufnahme der Einspannzapfen 16 der Werkzeuge bilden. In diesen Sitzen haben die Einspannzapfen 16 der Werkzeuge sowohl in axialer Richtung als auch in Drehrichtung ein begrenztes elastisches Spielt In äusseren kanalförmigen Längssitzen 38 der körper 32 befinden sich nach Art von Blattfedern ausgebildete elastische Organe 409 die in 42 mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen an demjenigen Ende des Körpers 32 befestigt ist, welches der Öffnung des von dem Organ 34 gebildeten Werkzeugsitzes gegenüberliegt. An den freien Enden der blattfederartigen Organe 40 befindet sich ein Haltezahn 44 mit einer Stützfläche 46 zur Halterung eines Werkzeugs in der weiter unten beschriebenen Weise.The tools Ul, U2, U3 ... are held in a tool magazine, which is designated as 24 in its entirety. This magazine has an essentially triangular shape and is in an at least approximately central position in 26 mounted pivotably on the side of the frame 4. The axis of rotation 26 runs horizontally, so that the magazine 24 can be pivoted in a vertical plane lying to the side of the frame 4 is. At the corners of the magazine 24 there are pulleys 28 and 30, over which a chain-like flexible complem is guided, its chain links are formed by car 30. These carriages 30 carry bodies 329 in which seats for the tools that are not in operation are formed. In cavities of the Body 32 are elastic organs 34D made of rubber, for example Form frustoconical seats for receiving the clamping pins 16 of the tools. In these seats the clamping pins 16 of the tools have both in the axial direction as well as in the direction of rotation a limited elastic play in outer channel-shaped Longitudinal seats 38 of the body 32 are designed in the manner of leaf springs elastic organs 409 the in 42 with the help of screws or the like on the one End of the body 32 is attached, which is the opening of the formed by the organ 34 Tool seat opposite. At the free ends of the leaf spring-like organs 40 is a holding tooth 44 with a support surface 46 for holding a tool in the manner described below.

An der Unterseite des Zahns 44 ist eine geneigte Oberfläche 48 ausgebildete Die Punktion der Organe 40 und ihrer elastischen Zähne 44 wird im folgenden erläutert.An inclined surface 48 is formed on the underside of the tooth 44 The puncture of the organs 40 and their elastic teeth 44 is explained below.

Die in dem Magazin 24 gebildeten Sitze für die Werkzeuge und damit die in diesen Sitzen befindlichen Werkzeuge sind so angeordnet, daß sich sämtliche Werkzeug achsen in einer zur Achse der Werkzeugspindel 10 parallelen vertikalen Ebone befinden. die Achsen der Werkzeuge verbleiben in dieser Ebene, wenn das Magazin 24 in seinem Lager 26 geschwenkt wird.The seats formed in the magazine 24 for the tools and thus the tools located in these seats are arranged so that all Tool axes in a parallel to the axis of the tool spindle 10 vertical Ebone are located. the axes of the tools remain in this plane when the magazine 24 is pivoted in its bearing 26.

Das Magazin 24 ist mit Mitteln zum Antrieb der von den Wagen 30 gebildeten Ketten kombiniert. Diese Mittel stehen unter dem Einfluß eines Steuerprogramms, das die Bewegungen in der Weise steuert, daß ein gewünschtes Werkzeug rechtzeitig in eine Entnahmeposition verbracht wird und die Rückgabe eines zuvor verwendeten Werkzeugs in das Magazin ermöglicht wird. Dies alles erfolgt nach Maßgabe eines der Maschine eingegebenen Programms. Das Magazin 24 kann zwei Positionen einnehmen, die mit 24X bzw. 24Y bezeichnet sind und der Ruheposition bzw. der Position für das Auswechseln des jeweils in Arbeit befindlichen Werkzeugs entsprechen.The magazine 24 is provided with means for driving the one formed by the carriage 30 Chains combined. These funds are under the influence of a control program, that controls the movements in such a way that a desired one tool is brought into a removal position in good time and the return of a previously tool used in the magazine is enabled. All of this is done according to the rules one of the programs entered in the machine. The magazine 24 can occupy two positions, which are designated with 24X and 24Y and the rest position and the position for the replacement of the tool in progress.

In der Ruheposition 24X ist die Umlenkrolle 28 angehoben und daher von dem auf der Maschine eingespannten Werkstück und somit von der Bearbeitungszone entfernt.In the rest position 24X, the deflection roller 28 is raised and therefore from the workpiece clamped on the machine and thus from the processing zone removed.

In der Position 24Y für den Werkzeugwechsel ist die Umlenkrolle 28 abgesenkt. Die von den Wagen 30 gebildete Kette wird in der Weise gesteuert, daß stets ein Wagen 30 und damit ein Körper 32 in einer Position 30S bzw. 32S auf dem unteren Abschnitt der um die Umlenkrolle 28 verlaufenden Bewegungsbahn liegt. Wenn das Magazin 24 sich in der Position 24Y befindet, verläuft die Achse der in der Position 30S, 32S liegenden Teile senkrecht und damit parallel zur Achse der Werkzeugspindel 10. Die Höhenlage der Teile in der Position DOS, 32S entspricht genau derjenigen der Werkzeugspindel 10, wenn der Schlitten 8, (an dem die Werkzeugspindel 10 montiert ist), in eine obere Position verschoben ist, in welcher der Werkzeugwechsel vorgenommen werden soll. Wenn der Werkzeugwechsel zwischen der Werkzeugspindel 10 und dem Teil in dem in der Position SOS, 32S befindlichen Sitz ausgeführt werden soll, muß einerseits das Magazin 24 um seine Schwenkachse 26 in der Weise verschwenkt werden, daß es aus der Position 24X in die Position 24Y gelangt, andererseits muß der Schlitten 8 mit der Werkzeugspindel 10 nach oben verfahren werden, damit der Komplex 30S, 32S und die Werkzeugspindel 10 auf gleicher Höhe und parallel zueinander liegen. Nach dem Werkzeugwechsel wird das Magazin 24 wieder in die Position 24X angehoben, und die Werkzeugspindel 10 wird durch den Schlitten 8 abgesenkt und in Arbeitsposition verbracht0 Zur Ausführung des Werkzeugwechsels zwischen der Werkzeugspindel 10 und dem Komplex 30S, 325 dient eine Transfervorrichtung nach Art eines mechanischen Manipulators, der auf dem Schlitten 8 angeordnet ist. Dieser Manipulator beinhaltet eine Einrichtung 50, die mit Hilfe von Steuermitteln 52 vertikal parallel zur Achse der Werkzeugspindel 10 verschiebbar ist. Die Einrichtung 55 trägt einen Komplexe der um eine zur Spindelachse parallele Achse verschwenkbar ist. Der Komplex besteht aus einer Nabe 54 und eines Teil 56, welches einen kipphebelartigen Arm bildet0 Wenn die Einrichtung 50 angehoben ist, taucht der Arm 56 praktisch in den Schlitten 8 ein und ist somit von der Arbeitszone der Werkzeugspindel 11 entfernt0 In der abgesenkten Position der Einrichtung 50 liegt der Arm 56 im wesentlichen auf gleicher Höhe mit der Werkzeugspindel 10 und dem Werkzeugsitz, der von dem Komplex 3085 32S des in die Position 24Y abgesenkten Werkzeugmagazins 24 gebildet wird. In dieser Position kann der Arm 56 des Manipulators den Werkzeugwechsel ausführen, wozu ihm eine Reihe von im folgenden näher beschriebenen Azial-und Schwenkbewegungen erteilt wird0 In dem Arm 56 sind Längsführungen gebildet in denen an seinen beiden Enden zwei Schliten 60 bzw, 62 gleitbar gelagert sind, Der Schlitten 60 ragt aus dem Arm 56 heraus und bildet einen wiegenartigen Sitz, der durch einen Bonen 64 und zwei hervorstehende zueinander parallele Wandungen 66 definiert ist0 Unterhalb des wiegenförmigen Sitzes 64, 66 ist an dem Schlitten 60 in dem Punkt 68 eine elastische gabelförmige Blattfeder 70 befestigt, die an ihren Enden zwei elastische Halte zähne 72 trägt. Jeder dieser Zähne 72 besitzt einen Teil 74, der die eigentliche Haltezahnflanke bildet, eine geneigte Frontfläche 76 sowie eine ebenfalls geneigte Seitenfläche 78, die dem jeweils anderen Zahn 72 zugewandt und nach unten und in Richtung auf den anderen Zahn orientiert ist. Jeder Zahn 72 wird durch einen Ansatz 79 vervollständigt.The deflection roller 28 is in the position 24Y for the tool change lowered. The chain formed by the carriage 30 is controlled in such a way that always a carriage 30 and thus a body 32 in a position 30S or 32S on the lower section of the movement path running around the deflection roller 28. if the magazine 24 is in the position 24Y, the axis runs in the Position 30S, 32S lying parts perpendicular and thus parallel to the axis of the tool spindle 10. The height of the parts in the DOS, 32S position corresponds exactly to that the tool spindle 10, when the slide 8, (on which the tool spindle 10 is mounted is), is moved to an upper position in which the tool change is carried out shall be. When the tool change between the tool spindle 10 and the part is to be carried out in the seat located in position SOS, 32S, must on the one hand the magazine 24 can be pivoted about its pivot axis 26 in such a way that it from position 24X to position 24Y, on the other hand the carriage must 8 can be moved upwards with the tool spindle 10 so that the complex 30S, 32S and the tool spindle 10 are at the same height and parallel to one another. After the tool change, the magazine 24 is raised again to position 24X, and the tool spindle 10 is lowered by the carriage 8 and placed in working position 0 To carry out the tool change between the The tool spindle 10 and the complex 30S, 325 are followed by a transfer device Type of mechanical manipulator arranged on the carriage 8. This Manipulator includes a device 50, which with the aid of control means 52 vertically is displaceable parallel to the axis of the tool spindle 10. The device 55 carries a complex which can be pivoted about an axis parallel to the spindle axis. Of the Complex consists of a hub 54 and a part 56, which is a rocker arm-like Arm forms 0 When the device 50 is raised, the arm 56 practically plunges into it the slide 8 and is thus removed from the work zone of the tool spindle 11 In the lowered position of the device 50, the arm 56 lies essentially level with the tool spindle 10 and the tool seat used by the complex 3085 32S of the tool magazine 24 lowered into position 24Y is formed. In this position, the arm 56 of the manipulator can carry out the tool change, including a series of anti-social and swivel movements described in more detail below In the arm 56 longitudinal guides are formed in those on both of it Ends of two carriages 60 and 62 are slidably mounted, the carriage 60 protrudes the arm 56 and forms a cradle-like seat which is supported by a boning 64 and two protruding walls 66 parallel to each other are defined0 below of the cradle-shaped seat 64, 66 is an elastic one on the carriage 60 at the point 68 fork-shaped leaf spring 70 attached, the two elastic holding teeth at their ends 72 carries. Each of these teeth 72 has one Part 74 of the forms the actual retaining tooth flank, an inclined front surface 76 and also one inclined side surface 78 facing the other tooth 72 and down and is oriented towards the other tooth. Each tooth 72 is through one Approach 79 completed.

Der Schlitten 62 bildet ebenfalls einen wiegenförmigen Sitz 80, 82, der in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie der beschriebene Sitz 64, 66. Auch an dem Sitz-62 ist an einer Stelle 86 eine gabelförmige Blattfeder 84 befestigt. Auch diese trägt an ihren beiden Enden jeweils einen elastischen Haltezahn 88. An jedem dieser Zähne ist ein Teil 90 ausgebildet, das die eigentliche Haltezahnflanke darstellt, ferner eine geneigte Frontfläche 92 sowie eine geneigte Seitenfläche 94, die dem jeweils anderen Zahn 88 zugewandt und nach unten und in Richtung auf den anderen Zahn orientiert ist.The carriage 62 also forms a cradle-shaped seat 80, 82, which is designed in a similar way to the seat 64, 66 described. Also on A fork-shaped leaf spring 84 is attached to the seat 62 at a point 86. Even this has an elastic retaining tooth 88 at each of its two ends. On each a part 90 is formed of these teeth, which represents the actual retaining tooth flank, also an inclined front surface 92 and an inclined side surface 94, the facing each other tooth 88 and down and towards the other Tooth is oriented.

Die beiden Schlitten 60 und 62 sind so steuerbar, daß sie sich in longitudinaler Richtung zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Position hin und her bewegen. Zur Bewegung des Schlittens 60 dient ein Zylinder-Kolbensystem 96, während der Schlitten 62 von einem Zylinder-Kolbensystem 98 steuerbar ist.The two carriages 60 and 62 are controllable so that they are in longitudinal direction between an extended and a retracted position to move back and fourth. A cylinder-piston system is used to move the slide 60 96, while the slide 62 can be controlled by a cylinder-piston system 98.

Die wiegenförmigen Sitze haben ein konkaves Profil, dessen Krümmungsradius im wesentlichen dem Krümmungsradius der Ringchtbe 18 der Werkzeuge U eztsprict, Der Abstand der seitlichen Wandungen 66 bzw. 82 entspricht etwa der Dicke der Ringscheibe 18, so daß die wiegenförmigen Sitze die Ringscheibe 18 eines Werkzeugs U teilweise (mit einem Winkel von weniger als 1800) umgreifen können. Die elastischen Haltezähne 72 greifen mit dem Teil 74 gegen zwei entsprechende Flanken der Ausnehmungen 20 in den Ringscheiben 18 der Werkzeuge an. Damit können die Zahne 72 ein Werkzeug U mit seiner Ringscheibe 18 in dem Sitz 64, 66 in einer Position halten, in der die Achse im wesentlichen parallel zur Achse der Drehnabe 54 verläuft In gleicher Weise können die elastischen Zähne 88 des Schlittens 62 die Ringscheibe eines Werkzeugs in dem wiegenförmigen Sitz 80, 82 halten, indem sie mit den Profilen 90 an den Flanken der beiden Ausnehmungen 20 der betreffenden Ringscheibe 18 angreifene Neben seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung kann der Arm 56 auch Schwenkbewegungen zwischen einer mit 56X bezeichneten Ruheposition und einer mit 56Y bezeichneten Arbeitsposition ausführen In dieser Arbeitsposition 56Y befindet sich das Zentrum, d.h. die Achse jedes der beiden wiegenförmigen Sitze 64, 66 bzw, 80g 82 im Bereich der Achse der Werkzeugspindel 10 bzw der Achse des in der Position 30S, 32S liegenden Komplexes, wenn die Schlitten 60, 62 in ihre ausgefahrene Position gesteuert werden. Somit ist es möglich, die Werkzeuge der Werkzeugspindel 10 und dem in der Position 30S, 32S bebefindlichen Sitz des Magazins vozulegen, bzw, die Werkzeuge aus der Werkzeugspindel und diesem Sitz zu entnehmen.The cradle-shaped seats have a concave profile whose radius of curvature essentially the radius of curvature of the ring right 18 of the tools U eztsprict, The distance between the side walls 66 and 82 corresponds approximately to the thickness of the annular disk 18, so that the cradle-shaped seats the washer 18 of a tool U partially (with an angle of less than 1800) can reach around. The elastic retaining teeth 72 engage with part 74 against two corresponding flanks the Recesses 20 in the annular disks 18 of the tools. This allows the teeth 72 a tool U with its washer 18 in the seat 64, 66 in one position hold, in which the axis is parallel to the axis of the rotary hub 54 substantially In the same way, the elastic teeth 88 of the carriage 62 can form the annular disk holding a tool in the cradle-shaped seat 80, 82 by using the profiles 90 attacked on the flanks of the two recesses 20 of the respective annular disk 18 In addition to moving up and down, the arm 56 can also pivot between a rest position indicated by 56X and one indicated by 56Y Execute work position In this work position 56Y is the center, i.e. the axis of each of the two cradle-shaped seats 64, 66 and 80g 82, respectively, in the area the axis of the tool spindle 10 or the axis of the one in position 30S, 32S Complexity when the carriages 60, 62 are controlled into their extended position. Thus it is possible to use the tools of the tool spindle 10 and the position 30S, 32S located in the seat of the magazine, or the tools from the Tool spindle and this seat.

Die Werkzeugspindel 10 besitzt zwei Keilvorsprünge 100, die in die Ausnehmungen 20 eines auf der Werkzeugspindel placierten Werkzeugs eindringen können. Diese Keilvorsprünge 100 teilen die Drehbewegung der Werkzeugspindel 10 dem Werkzeug mit. Sie wirken darüberhinaus in der im folgenden beschrisbenen weise mit den Haltezähnen 72 bzw. 88 zusammen. Die Keilvorsprünge 100 verlängern sich in der Weise, daß sie geringfügig über die Unterseite der Ringscheibe 18 eines in die Werkzeugspindel ges eingesetzten Werkzeugs hinausragen In Fig. 9 bis 14 sind verschiedene Phasen des Werkzeugwechsels in Einzelheiten dargestellt.The tool spindle 10 has two wedge projections 100 into the Recesses 20 of a tool placed on the tool spindle can penetrate. These wedge projections 100 share the rotational movement of the tool spindle 10 of the tool with. They also work in the manner described below with the retaining teeth 72 and 88 together. The wedge projections 100 extend in such a way that they slightly over the underside of the annular disk 18 one into the tool spindle the tool used In Figs. 9-14 are different The phases of the tool change are shown in detail.

Wenn ein Werkzeug aus der Werkzeugspindel entnommen und gegen ein anderes aus dem in der Position 30S, 32S befindlichen Sitz des Magazins 24 zu entnehmendes Werkzeug ausgewechselt werden soll, wird der Schlitten 8 in die Werkzeugwechselstellung angehoben. Außerdem wird das Magazin in die Position verschwenkt, in welcher der Komplex DOS, 32S abgesenkt und parallel zur Werkzeugspindel 10 ausgerichtet ist. Der Arm 56 mit den eingefahrenen Schlitten 60, 62 wird auf das Niveau der Ringscheiben 18 der gegeneinander auszutauschenden Werkzeuge abgesenkt und anschließend aus der Position 56X in die Position 56Y verschwenkt, so daß er mit den von der Werkzeugspindel 10 bzw. dem Komplex in der Position 30S, 32S gehaltenen Werkzeugen fluchtet. Nach Abschluß dieser Bewegungen werden die beiden Schlitten 60 und 62 ausgefahren. Durch die Bewegung des Schlittens 62 in Richtung auf den Sitz des Komplexes 30S, 32S erhalten die Zähne 88 mit ihren Flanken 94 Berührung mit der unteren Kante der Ringscheibe 18 des von dem Komplex in der Position 30S, 32S gehaltenen Werkzeugs. Die Blattfeder 84 wird nach unten aus gelenkt und läßt die Zähne 88 über die Unterseite der Ringscheibe 18 gleiten, bis sie gegen die Zähne 44 anschlagen, die das aus dem Magazin zu entnehmende Werkzeug festhalten. Durch Weiterbewegung des Schlittens 62 werden die Blattfedern 40 in Richtung des Pfeiles f40 ausgelenkt und die Profile 44, 46 außer Eingriff mit den Ausnehmungen 20 gebracht. Wenn der Schlitten 62 noch weiter bewegt wird, rasten die Zähne 88 hinter die Flanken der Ausnehmungen 20, so daß sie die Ringscheibe 18 ergreifen und gegen den wiegenförmigen Sitz 80, 82 halten, der an dieser Ringscheibe 18 anliegt. Durch Absenken des Arms 56 wird das Werkzeug erfaßt und in axialer Richtung aus dem in dem Komplex 30S, 52S gebildeten Sitz entnommen. Gleichzeitig mit den beschriebenen Operationen zur Entnahme des Werkzeugs aus dem Magazin wird der Schlitten 60 vorgebracht. Dabei berühren die Flanken 78 der Zähne 72 die Unterkante der Ringscheibe 18 des in die Werkzeugspindel 10 eingesetzten Werkzeugs, so daß die Blattfeder 70 nach unten ausgelenkt wird und die Zähne 72 unter der Ringscheibe 18 hinweg unter die Enden der Keilvorsprünge 100 gleiten, bis sich ihr Profil 74 im Bereich der entsprechenden Flanke der Ausnehmung 20 dieser Ringscheibe 18 befindet, wobei letztere den Boden 64 des wiegenförmigen Sitzes 64, 66 berührt. Durch das bereits erwähnte Absenken des Arms 56 und das gleichzeitige Lockern und Lösen des Werkzeugs aus der Werkzeugspindel 10 wird das Werkzeug aus letzterer herausgeführt, wobei es zunächst von den gegen die Flanken der Ausnehmungen 20 wirkenden Flanken der Keilvorsprünge 100 und anschließend von den Profilen der elastischen Zähne 72, die allmählich in dem Maße in die Ausnehmungen 20 eindringen9 in welchem die Keilvorsprünge 100 sich beim Absenken des Arms 56 und des Werkzeugs aus diesem zurückziehen, gegen den Sitz 64, 66 gehalten wird. Das der Werkzeugspindel 10 entnommene Werkzeug ist nun stabil gefaßt und wird von den Zähnen 72 in dem Sitz 64, 66 gehalten, ähnlich wie das aus dem Magazin 24 entnommene Werkzeug von den elastischen Zähnen 88 in dem Sitz 80, 82 gehalten wird. Der Arm 56 wird weiter abgesenkt, bis die Einspannzapfen 16 der beiden in den wieenft5rmigen Sitzen des Armes 56 gehaltenen Werkzeuge aus der Werkzeugspindel 10 bzw. dem eiastischen Sitz des Komplexes in der Position 30S, 325 austreten. In diesem Punkt wird der Arm 56 um 1800 verschwenkt und führt somit das aus der Werkzeugspindel 10 entnommene Werkzeug unter den Sitz des Komplexes 305, 325 und das aus dem Komplex 30S, 328 entnommene Werk zeug bis unter den Sitz der Werkzeugspindel 10 in axial fluchtende Positionen. Zur uebergabe der Werkzeuge an das Magazin bzw. an die Werkzeugspindel 10 wird der Arm 56 wieder angehoben. Bei dem Anheben des Arms 56 und dem gleichzeitigen Ergreifen, Rückholen und Verriegeln des Einspannzapfens des Werkzeugs von Seiten der Werkzeugspindel 10 dringen die Keilvorsprünge 100 beim Anheben des Arms 56 allmählich in die Ausnehmungen 20 der Ringscheibe 18 des in die Werkzeugspindel 10 einzusetzenden Werkzeugs ein, so daß die elastischen Zähne 28 allmählich aus den Ausnehmungen 20 hinausgestoßen werden, wobei die Blattfeder 84 ausgelenkt wird. Wenn der Schlitten 62 in den Arm 56 zurückgefahren wird, gleiten die Zähne 88 unter der Ringscheibe 18, während sich der wiegenförmige Sitz von dieser entfernt. Beim Anheben des Arms 56 kommen die geneigten Profilflächen 48 der Zähne 44 mit den oberen Kanten der Ausnehmungen 20 und mit den geneigten Profilflächen 76 der elastischen Zähne 72 in Berührung. Dadurch entfernen sich die Profile 44, 46 allmählich elastisch aus ihrer Ruheposition und dringen in die Ausnehmungen 20 ein. Sie senken die elastischen Zähne 72 ab, indem sie gegen die Ansätze 79 drücken, bis sie schließlich die Profile 74 von den Flanken der Ausnehmungen 20 lösen. Wenn der Arm 56 vollständig angehoben ist, befinden sich die Zähne 44 sowie die Zähne 72 unterhalb der Unterseite der Ringsöheibe 18. Beim Zurückziehen des Schlittens 60 gleiten die Zähne 72 unter der Ringscheibe 18 und halten das Werkzeug mit seinem Einspannzapfen 16 in dem Sitz, der in dem Organ 34 des in der Position 30S, 32S befindlichen Komplexes gebildet ist. Die Zähne 44 gelangen zunehmend mit der Unterseite der Ringscheibe 18, d.h. mit der unteren Kante der Ausnehmungen 20 in Eingriff, bis sie mit ihren Profilen 46 an den Flanken dieser Ausnehmungen 20 anliegen, so daß sie das Werkzeug in dem Sitz des Magazins halten.When a tool is removed from the tool spindle and against a other items to be taken from the seat of the magazine 24 located in the position 30S, 32S If the tool is to be changed, the slide 8 is in the tool change position raised. In addition, the magazine is pivoted into the position in which the Complex DOS, 32S lowered and aligned parallel to the tool spindle 10. The arm 56 with the retracted slide 60, 62 is at the level of the annular disks 18 of the tools to be exchanged against each other lowered and then out of the Position 56X is pivoted to position 56Y so that it is with the from the tool spindle 10 or the complex held in position 30S, 32S tools is in alignment. To When these movements are completed, the two carriages 60 and 62 are extended. By receive the movement of the carriage 62 towards the seat of the complex 30S, 32S the teeth 88 with their flanks 94 contact with the lower edge of the annular disc 18 of the tool held by the complex in position 30S, 32S. The leaf spring 84 is steered downward and lets the teeth 88 over the underside of the annular disc 18 slide until they abut against the teeth 44, which are to be removed from the magazine Hold the tool. By moving the carriage 62 further, the leaf springs 40 deflected in the direction of arrow f40 and the profiles 44, 46 out of engagement brought with the recesses 20. If the carriage 62 is moved any further, The teeth 88 snap behind the flanks of the recesses 20, so that they the annular disk 18 and hold against the cradle-shaped seat 80, 82 on this washer 18 is present. By lowering the arm 56, the tool is gripped and in the axial direction the end taken from the seat formed in complex 30S, 52S. Simultaneously with the described For operations to remove the tool from the magazine, the slide 60 is advanced. The flanks 78 of the teeth 72 touch the lower edge of the annular disk 18 of the inserted in the tool spindle 10 tool, so that the leaf spring 70 after is deflected below and the teeth 72 under the washer 18 away under the Ends of the wedge projections 100 slide until their profile 74 is in the area of the corresponding Flank of the recess 20 of this annular disk 18 is located, the latter being the bottom 64 of the cradle-shaped seat 64, 66 touches. Through the lowering already mentioned of the arm 56 and the simultaneous loosening and releasing of the tool from the tool spindle 10, the tool is led out of the latter, whereby it is initially from the against the flanks of the recesses 20 acting flanks of the wedge projections 100 and then from the profiles of the elastic teeth 72, which gradually expand into the recesses 20 penetrate9 in which the wedge projections 100 are when the arm 56 is lowered and withdraw the tool therefrom, held against the seat 64,66. The tool removed from the tool spindle 10 is now held in a stable manner and by the teeth 72 held in the seat 64, 66, similar to that removed from the magazine 24 Tool is held in the seat 80, 82 by the elastic teeth 88. The arm 56 is lowered further until the clamping pin 16 of the two in the curved Sitting of the arm 56 held tools from the tool spindle 10 or the elastic Headquarters of the complex at position 30S, 325 exit. At this point the Arm 56 is pivoted through 1800 and thus guides what has been removed from the tool spindle 10 Tool under the seat of complex 305, 325 and that from complex 30S, 328 removed work tool to under the seat of the tool spindle 10 in the axial aligned Positions. For transferring the tools to the magazine or to the tool spindle 10 the arm 56 is raised again. With the lifting of the arm 56 and the simultaneous Gripping, retrieving and locking of the tool's chuck from the side of the tool spindle 10, the wedge projections 100 gradually penetrate as the arm 56 is raised into the recesses 20 of the annular disk 18 to be inserted into the tool spindle 10 Tool so that the elastic teeth 28 gradually emerge from the recesses 20 be pushed out, wherein the leaf spring 84 is deflected. When the sled 62 is retracted into the arm 56, the teeth 88 slide under the washer 18, while the cradle-shaped seat moves away from it. When raising the arm 56 come the inclined profile surfaces 48 of the teeth 44 with the upper edges of the Recesses 20 and with the inclined profile surfaces 76 of the elastic teeth 72 in touch. As a result, the profiles 44, 46 gradually move away elastically their rest position and penetrate into the recesses 20. They lower the elastic Teeth 72 by pressing against the lugs 79 until they finally meet the profiles 74 detach from the flanks of the recesses 20. When the arm 56 is fully raised is, the teeth 44 and the teeth 72 are located below the underside of the Ring height washer 18. When the carriage 60 is withdrawn, the teeth 72 slide under the Washer 18 and hold the tool with its clamping pin 16 in the seat, that is formed in organ 34 of the complex located in position 30S, 32S is. The teeth 44 progressively get with the underside of the ring washer 18, i. with the lower edge of the recesses 20 engaged until they meet their profiles 46 abut the flanks of these recesses 20 so that they are the tool in the Hold the magazine in place.

Der Werkzeugwechsel, bei dem ein in der Werkzeugspindel eingespanntes Werkzeug und ein Werkzeug des Magazins durch die vergleichsweise einfache automatische Betätigung des mechanischen Nanipulators entnommen und gegeneinander ausgetauscht werden ist somit beendet.The tool change in which a tool is clamped in the tool spindle Tool and a tool of the magazine through the comparatively simple automatic Actuation of the mechanical nanipulator removed and exchanged for each other are thus ended.

Die Einfachheit dieser Operationen resultiert insbesondere aus der Profilgestaltung und Funktion der elastisch auslenkbaren Haltezähne.The simplicity of these operations results in particular from the Profile design and function of the elastically deflectable retaining teeth.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for handling with a ring equipped with edge recesses on machine tools and for inserting and removing the tools in or from the tool spindle and into or from one of the seats formed in a tool magazine, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that a mechanical manipulator is provided is, on the at least one cradle-shaped seat (64, 66) for receiving and partially Gripping around said ring (18) is formed, - that elastic retaining teeth (72, 88) are provided, by means of which a tool (U1, U200.) By engagement with said edge recesses (20) in the cradle-shaped seat (64, 66; 80, 82) can be fixed, - and that in the seats (34) of the tool magazine (24) more elastic retaining teeth (44) are provided, which with the retaining teeth (72, 88) of the mechanical manipulator cooperate 2. Device according to claim 1 d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t 9 that the mechanical manipulator has a swivel arm (56) and that at the two ends of this pivot arm (s6) each one of the said cradle-shaped seats (64, 66; 80, 82) is provided, which at least approximately have the same distance from the pivot axis of the pivot arm (56).

30 Device according to claim 1 or 2, d u r c h g e n n n z e i c h n e t that the cradle-shaped seats (64, 66; 80, 82) as channels with cylindrical Bottom are formed whose radius of curvature demwenigen that attached to the tool Disc (18) corresponds to the fact that the channels have flat walls (66, 82) have, which protrude in the direction of the center of curvature and when recording a tool encompass the edges of the disc (18) and the edges thereof for ease the insertion of a tool are provided with bevels.

4. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i; c h n e t that the elastic teeth (72, 88, 44) on the free ends of leaf springs (70, 84, 40) are attached which are attached to the parts are relative to which the teeth are elastically movable.

5. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h-n e t that the elastic teeth (72, 88) and the cradle-shaped Seats (64, 66; 80, 82) of the mechanical manipulator attached to slides (60, 62) are, which are slidably mounted in the end regions of the pivot arm (56), and that the pivot arm (56) can pivot about a central axis (50) and is axially parallel to the axes of the tool spindle (10) and that seat of the tool magazine (24) is displaceable, which is in the position (30S, 32S) for removal and the holder of a tool is located.

6. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the on the swivel arm (56) of the mechanical Manipulator attached elastic teeth (72, 88) on their front side a das Cooperation with the elastic teeth (44) of the tool magazine (24) is suitable Formation and have bevels on the opposite inner sides that cooperate with the edges of the discs (18) of the tools.

7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e k e n n n e i n e t that the attached to the mechanical manipulator elastic teeth (72, 88) with the end regions of wedges (100) of the tool spindle (10) cooperate, which penetrate into the recesses (20) of the discs (18) and over the underside of which said elastic teeth (72, 88) slide away when inserting and removing the tool, protrude.

8. Device according to one of the preceding claims, d a d u r it is indicated that the seats (32, 34) for receiving frustoconical clamping pins (16) of the tools from a elastic material (e.g.

Rubber) existing sockets (34), which one inserted into them Give the tool an axial preload in the direction of the retaining teeth (44).