DE3235319A1 - Verfahren und vorrichtung fuer automatischen werkzeugwechsel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung fuer automatischen werkzeugwechsel

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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

MP 99
Sö/Ηγ. _3 -
MAUSER-WERKE OBERNDORF GHBH, 7238 Oberndorf
Verfahren und Vorrichtung für automatischen Werkzeugwechsel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen an Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgewindeschneidköpfen, welche mit Arbeitsspindeln ausgerüstet sind und ein Werkzeugmagazin aufweisen, das die Werkzeuge einzeln oder satzweise · aufnimmt.
Zum allgemein bekannten Stand der Technik zählen sowohl die einspindligen Werkzeugwechsel bei Bearbeitungszentren als auch das Wechseln von Mehrspindelbohrkopfen. Konstruktive Ansätze zum Wechseln sämtlicher Werkzeuge eines Mehrspindelbohr- und -geu/indeschneidkopfes bildeten die sogenannten Schwenk- oder Verschiebeköpfe, bei denen jeweils die doppelte Anzahl von Bohr- bzw» Gewindespindeln erforderlich war.
In der DE-OS 28 11 357 ist eine solche Einrichtung zum automatischen Werkzeugwechsel an Gelenkwellen - Mehrspindelbohrmaschinen beschrieben, bei der die Bohrspindeln durch Stellmotoren auf beliebige Bohrbildkonfigurationen positionierbar sind. Ein Greiferträger zum gleichzeitigen Wechseln von mehreren Werkzeugen besitzt einen oder mehrere Sätze von Werkzeuggreifern, die von einer Magazin-Stellung zusammen mit den zu übergebenden Werkzeugen in die Bohrspindelstellung schwenkbar sind.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik ist es nun bei einem
Verfahren und einer Vorrichtung für den automatischen Werkzeugwechsel Aufgabe der Erfindung, das Wechseln sämtlicher Werkzeuge eines Mehrspindelbohr- oder -gewindeschneidkoofes mit einfachen Mitteln und ohne Stillstand der Werkzeugmaschine zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß außerhalb des Arbeitsbereiches des Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgewindeschneidkopfes eine quer zu den Spindelachsen bewegbare Verschiebeplatte mit voreingestellten Werkzeugen und einem den Werkzeugpositionen entsprechende, den Lochbild vorgesehen ist, und daß der mit Werkzeugspannvorrichtungen versehene Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf nach separater Trennung von der Werkzeugführung in vertikaler Richtung bis in Höhe der Verschiebeplatte und in horizontaler Bewegung zu oder von der Verschiebeplatte weg für die einzelne oder satzweise Ablage oder Aufnahme von Werkzeugen ' verfahrbar ist. In einer über der Bohreinheit und Schneideinheit gelegenen Verschiebeplatte kann nun jeweils ein Satz Werkzeuge voreingestellt gelagert werden, während das Lochbild neben dem Werkzeugsatz in der Verschiebeplatte dazu dient, verbrauchte Werkzeuge aufzunehmen. Mit geringem Mehraufwand gegenüber mehrspindeligen Bohr- und Gewindeschneideinheiten ist es durch die erfindungsgemäße Lösung möglich, nach Programm vollautomatisch Werkzeugwechsel an Transferstraßen, Bearbeitungszentren und Sondermaschinen durchzuführen, ohne daß die Maschine angehalten werden muß. Der Wirkungsgrad einer so ausgerüsteten Anlage oder Maschine wird dadurch ganz wesentlich erhöht.
Die Zugänglichkeit zu dem Werkzeugmagazin in der Verschiebeplatte ist dadurch optimal gegeben, daß zwischen den Stationen einer Transferstraße oder eines Bearbeitungszentrums die Werkzeuge entnommen werden können, da man sich stets außerhalb des Sicherungsbereiches befindet. In einem mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestatteten Mehrspin-3Q delbohr- und -gewindeschneidkopf ist nicht nur das automatische Auswechseln von verbrauchten Werkzeugen möglich, sondern es können verschiedenartige Werkzeuge gegeneinander ausgewechselt werden, wie beispielsweise Bohrer gegen Gewindebohrer. Solche Operationen können innerhalb einer Station einer Transferstraße nacheinander durchgeführt werden.
Im Sinne dieses Erfindungsgedankens können natürlich auch Bohrstangen und Fräsköpfe ausgewechselt werden. Für flexible Transferstraßen besteht dazu die Möglichkeit, die verschiedenen Bohrbilder mit Werkzeugen bestücken zu lassen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verschiebeplatte automatisch rait den Werkzeugen für unterschiedliche Bearbeitungsgänge bestückbar sein. Die Werkzeugspannvorrichtungen können hydraulische Spannzangen sein. An deren Stelle kann aber auch eine gemeinsame Spannplatte eingesetzt sein.
Die notwendige Verfahrbarkeit des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes in horizontaler Richtung kann durch eine zusätzliche vertikale Bewegung ergänzt sein, wobei beide Bewegungsrichtungen unabhängig voneinander schaltbar sind.
Ferner kann die Werkzeugführung auf einem von der Schlitteneinheit des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes getrennten Schlitten für die horizontale Bewegung gelagert sein.
In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Mit 1 ist der Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf bezeichnet, der zusammen mit dem Schlitten 2 für die Verfahrbarkeit in horizontaler Richtung auf dem Maschinenständer 3 angeordnet ist. Auf der gleichen Ebene wie der Schlitten 2 für die horizontale Bewegung des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes 1 befindet sich der Schlitten 4 für die separat geschaltete, ebenfalls horizontale Bewegung der Werkzeugführung 5. Die Schlitteneinheit 2 ist erweitert durch den Schlitten 6 für vertikale Bewegung des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes Mit 7 sind die Antriebsmotoren für die Schlitten gekennzeichnet. Der Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf 1 besitzt an der Bearbeitungsseite die Arbeitsspindeln 8 mit den eingesetzten Werkzeugen 9. Rückseitig dazu sind die hydraulischen Spannzangen 10 angedeutet, an deren Stelle auch eine gemeinsame Spannplatte treten kann.
Die Werkzeugführung 5 ist mit Führungsöffnungen 11 für die Werkzeuge versehen.
Oberhalb des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes 1 und außerhalb seines Arbeits- und Sicherungsbereiches ist die Verschiebeplatte angeordnet, die quer zu den Achsen der Arbeitsspindeln 8 in Führungen verfahrbar ist. Die Verschiebeplatte 12 u/eist auf der einen Seite in Aufnahmebohrungen befindliche Werkzeuge 14 auf, während auf der daneben liegenden Seite ein Lochbild 15 für die Ablage verbrauchter oder auszuwechselnder Werkzeuge dargestellt ist.
Das einzelne und in bevorzugter, vorteilhafter Weise satzweise Auswechsein von Werkzeugen erfolgt dadurch, daß der Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf 1 vertikal nach oben gefahren wird, in Hohe der Verschiebeplatte 12 horizontal auf das Lochbild 15 der einen Seite der Verschiebeplatte 12 bewegt wird und dort in den Aufnahmebohrungen bei Lösen der hydraulischen Spannungen 10 die Werkzeuge 9 ablegt.
Der Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf 1 fährt sodann horizontal zurück, während die Verschiebeplatte 12 quer zu den Achsen der Arbeitsspindel 8 läuft, bis der aufzunehmende Werkzeugsatz mit der entsprechenden Stellung des Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopfes 1 übereinstimmt. Dieser fährt wieder vor, greift die neuen Werkzeuge 14, spannt sie mit den hydraulischen Spannzangen 10, fährt horizontal zurück und dann vertikal in die Ausgangsposition oder Arbeitsstellung. In dieser Position wird die Werkzeugführung 5 zum Mehrspindelbohr- und -gewindeschneidkopf 1 gebracht, wodurch der gesamte Werkzeugwechselvorgang abgeschlossen ist.
l Bei einer Teilefamilienfertigung können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gezielt Werkzeuge entnommen oder in das Lochbild der Verschiebeplatte 12 abgelegt werden.

Claims (6)

  1. IjP 99
    Sö/Hr.
    Patentansprüche
    Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen an Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgewindeschneidkopfen, u/elche mit Arbeitsspindeln ausgerüstet sind und ein Werkzeugmagazin aufweisen, das die Werkzeuge einzeln oder satzweise aufnimmt, dadurch gekennzeichnet,
    daß außerhalb des Arbeitsbereiches des Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgewindesehneidkopfes (1) eine quer zu den Spindelachsen bewegbare Verschiebeplatte (12) mit voreingestellten Werkzeugen (14) und einem den Werkzeugpositionen entsprechenden Lochbild (15) vorgesehen ist, und der mit Werkzeugspannvorrichtungen versehene Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgeu/indeschneidkopf (1) nach separater Trennung von der Werkzeugführung (5) in vertikaler Richtung bis in Höhe der Verschiebeplatte (12) und in horizontaler Bewegung zur oder von der Verschiebeplatte (12) weg für die einzelne oder satzweise Ablage oder Aufnahme von Werkzeugen verfahrbar ist.
  2. 2. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verschiebeplatte (12) automatisch mit den Werkzeugen (14) für unterschiedliche Bearbeitungsgänge bestückbar ist.
  3. 3. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet.
    • · · 6
    daß als Werkzeugspannvorrichtungen hydraulische Spannzangen (IQ) vorgesehen sind.
  4. 4. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Werkzeugspannvorrichtung eine gemeinsame Spannplatte vorgesehen ist.
  5. 5. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schlitteneinheit (2) für die Verfahrbarkeit des Mehrspindelbohr- und Mehrsindelgewindeschneidkopfes (1) in horizontaler Richtung eine zusätzliche vertikale Bewegung erhält, wobei beide Bewegungsrichtungen unabhängig voneinander schaltbar sind.
  6. 6. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechseln von Werkzeugen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Werkzeugführung (5) auf einem von der Schlitteneinheit (2) des Mehrspindelbohr- und Mehrspindelgewindeschneidkopfes (1) getrennten Schlitten (4) für die horizontale Bewegung gelagert ist.
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