DE3707690A1 - Schwenkbarer werkzeugwechselarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen schwenkbaren Werkzeugwechselarm mit einem einendig oder mit zwei beidendig angeordneten Werkzeuggreifern, der um sein eines Ende oder um seine Mittelachse schwenkbar ist und die Werkzeuge senkrecht zur Mittelachse des oder der Armenden trägt.

Beidendig mit Greifern versehene Wechselarme sind aus der DE-AS 12 61 373 und der US-PS 33 48 298 bekannt.

Diesen bekannten Vorrichtungen gegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Wechselarm zum Wechseln eines oder zweier Werkzeuge aus Stellungen mit in zwei parallelen Ebenen rechtwinklig zueinander gelegenen Längsachsen zu schaffen und zwar mit konstruktiv einfachen Mitteln.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Wechselarm die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vor. - Die Merkmale der Unteransprüche beinhalten Verbesserungen und Weiterentwicklungen der Merkmale des Hauptanspruches.

Durch die DE-OS 26 13 736 wie auch die US-PS 34 48 656 und die FR-PS 14 34 203 sind Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen ein Winkelfräskopf um eine gegenüber der Horizontalen geneigten Achse drehbar ist. Entscheidend gegenüber dem Erfindungsgegenstand ist, daß hierbei die Drehebene rechtwinklig zur geneigten Drehachse des Winkelfräskopfes gelegen ist und dieser eine kreisförmige Bewegung um die Drehachse vollführt. Der Fachmann konnte daher keine Anregung aus diesem Stand der Technik gewinnen, einen Wechselarm zu schaffen, der in der Lage ist, Werkzeuge mit in zwei parallelen Ebenen rechtwinklig zueinander gelegenen Längsachsen gegeneinander auszutauschen oder ein Werkzeug in eine korrespondierende Stellung zu bringen.

Ein schwenkbarer Werkzeugwechselarm nach der Erfindung kann beispielsweise Anwendung finden wo es gilt, ein stehendes oder hängendes Werkzeug, d. h., ein Werkzeug mit senkrechter Längsachse aus einem Regalmagazin mit horizontalen Böden derart zu verschwenken, daß es in eine senkrecht umlaufende Kette mit horizontaler Werkzeugstellung eines Maschinenmagazins übergeben werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Werkzeugwechselarme in schematischer und perspektivischer Darstellung einzeln und in Wechselstellung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 die Stellung eines oder zweier gegeneinander zu wechselnder Werkzeuge,

Fig. 3 und 4 die Stellung eines Wechselarmes mit einendig angeordneter Greifereinrichtung,

Fig. 5 den Wechselarm nach Fig. 3 und 4 in Lage und Anordnung gegenüber seiner Schwenkachse für das Wechseln eines Werkzeuges aus einer horizontalen in eine vertikale Position oder umgekehrt,

Fig. 6 in perspektivischer Ansicht die Ausbildung eines besonders vorteilhaften Wechselarmes zum gleichzeitigen Ergreifen und Wechseln zweier rechtwinklig zueinander angeordneter Werkzeuge,

Fig. 7 eine Einzelheit eines Armendes und

Fig. 8 bis 11 weitere Darstellungen und Ausführungsbeispiele des Wechselarmes.

Nach der Darstellung in Fig. 1 soll das Werkzeug aus der Stellung 1 in die Stellung 1 a oder umgekehrt gebracht werden, so z. B. aus einem senkrechten Kettenabschnitt 2 in die Ausnehmung eines horizontalen Bodens 3 eines Regalmagazins (Fig. 2).

Wie Fig. 1 und 2 erkennen lassen, liegt das Werkzeug W vor und nach seinem Wechsel in den beiden parallelen Ebenen E und E ₁, wobei die Längsachsen F des Werkzeuges in den beiden Stellungen 1 und 1 a senkrecht zueinander gelegen sind.

In den Fig. 3 und 4 ist für dieses Verschwenken des Werkzeuges W ein einseitiger Wechselarm 4 vorgesehen, der in seinen beiden Endstellungen dargestellt ist. In der Stellung nach Fig. 3 liegt die Längsachse F des Werkzeuges W in der Zeichenebene, während in Fig. 4 dieselbe Achse senkrecht zur Zeichenebene gerichtet ist.

Der einseitige Wechselarm 4 nach Fig. 3 und 4 besitzt an seinem einen Ende die Greiferöffnung 5, der eine bekannte, nicht dargestellte Greifervorrichtung zugeordnet ist, die für das Erfassen bzw. Lösen des Werkzeuges in einer der Endstellungen sorgt. - Das der Greiferöffnung abgekehrte Ende des Armes ist mit einer Welle 6 drehfest verbunden, so daß beim Drehen der Welle um 180° das Werkzeug W aus der Stellung 1 in die Stellung 1 a und umgekehrt gelangen kann.

Die Längsachse 7 der Welle 6 ist in dargestelltem Beispiel um 45° gegenüber der Vertikalen geneigt, wie auch die Längsmittelebene M des Armes 4, die senkrecht zur Längsachse F des Werkzeugs gelegen ist, unter dem gleichen Winkel gegen die Wellenachse 7 geneigt ist.

In Fig. 5, die eine Ansicht in Richtung des Pfeiles P in Fig. 3 zeigt, ist die Neigung des Achse 7 der Welle 6 gegenüber der Vertikalen V mit a bezeichnet, während der Winkel zwischen der Mittelebene M des Armes 4 mit β gekennzeichnet ist und die gleiche Größe wie α hat. Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß der Arm 4 in senkrechter Ebene verläuft. Er vollführt hierbei eine Drehbewegung um 90° um seine Längsachse M, wenn die Welle 6, mit der das eine Armende drehfest verbunden ist, eine Drehbewegung um 180° vollführt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Wechselarm aus zwei Armhälften 10, 11 gebildet, deren einander zugekehrte Enden drehsteif in einem Blöckchen 12 gehalten sind. Die Armhälften sind gleichlang und an ihren freien Enden mit je einer Greiferöffnung 13 versehen. Wensentlich bei dieser Ausführungsform ist, daß die senkrecht zu der Öffnungsachse 14 der Greiferöffnung 13 und damit senkrecht zur Längsachse der nicht dargestellten Werkzeuge gelegenen Längsmittelebenen der beiden Armhälften 10, 11 einen bestimmten Winkel miteinander einschließen, der bei Drehen des auch als Doppelarm zu bezeichnenden Wechselarmes um 180° und einer nachstehend noch zu erläuternden Neigung der Welle 15 von 45° gegen die Vertikale bzw. Horizontale ein rechter Winkel ist. - Auch hier ist die Welle 6, auf der das Blöckchen drehfest angeordnet ist, um die Achse 7, drehbar, wobei die Armhälften 10, 11, wie der Einzelarm nach Fig. 3 bis 5, eine Drehung um 90° um ihre Längsachse vollführen, so daß zwei Werkzeuge gleichzeitig ergriffen und in die gewünschten Stellungen gebracht werden können. Die Neigung der Achse 7 der Welle 6 beträgt vorzugsweise auch hier 45° gegen die Vertikale bzw. Horizontale, während die vertikale Mittelebene des Blöckchens 12 den gleichen Winkel mit der Achse 7 einschließt.

In Fig. 7 ist dargestellt, daß das bzw. die Armenden sowohl der Ausführung nach Fig. 3 bis 5 wie auch die Ausführung nach Fig. 6 seitlich offene Greiferöffnungen 15 aufweisen können, wie auch der Einzel- als auch der Doppelarm in jeder beliebigen Richtung im Raum verstellt werden kann.

Die Fig. 8 bis 11 lassen erkennen, daß die gegenüber den gegeneinander verschränkten Armhälften10, 11 geneigte Schwenkachse 7 der Welle 6 auf der Winkelhalbierenden oder besser auf der projektierten Winkelhalbierenden zwischen den StellungenA, B der Werkzeuge W und W′ gelegen ist. - In Fig. 8 und 9 ist eine 90°-Lage der Ausgangsstellungen A, B der Werkzeuge W, W′ dargestellt. Die Schwenkachse 7 ist auf der (projektierten) Winkelhalbierenden des Winkels α zwischen den beiden Stellungen A, B gelegen und gegenüber den Längsmittelebenen E der beiden Arme (vgl. auch Fig. 6) um die Hälfte dieses Winkels α geneigt.

In Fig. 10 und 11 ist dargestellt, daß der Winkel α zwischen den Ausgangsstellungen A, B der Werkzeuge W, W′ beliebig, hier 127°, gewählt werden kann. Die Achse 7 liegt wiederum auf der Winkelhalbierenden H und die Welle ist gegenüber der Drehebene der Werkzeuge geneigt. Der Vergleich zwischen den Fig. 10 und 11 veranschaulicht, daß die Schwenkwelle jede beliebige Lage im Raum einnehmen kann.

Claims (4)

1. Schwenkbarer Werkzeugwechselarm mit ein- oder beidendig angeordneten Werkzeuggreifern, der um sein eines Ende oder um seine Mittelachse um 180° schwenkbar ist und die Werkzeuge parallel oder senkrecht zur oder in der Mittelebene des oder der Armenden trägt, wobei die Endstellungen des oder der Werkzeuge in zwei parallelen Ebenen gelegen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wechseln eines Werkzeuges oder zum gleichzeitigen Wechseln zweier Werkzeuge in zwei Endstellungen (1, 1 a), mit winklig zueinander gelegenen Längsachsen (F) des oder der Werkzeuge (W) die Schwenkachse (7) des Armes (4; 10, 11) gegenüber der Längsmittelebene (M) des Armes (4) oder einer Armhälfte (10, 11) geneigt ist und die Schwenkachse (7) auf der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Endstellungen (1, 1 a) gelegen ist.

2. Schwenkbarer Wechselarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselarm (7) in vertikaler oder horizontaler Ebene umläuft und die Schwenkachse (7) unter 45° gegen die Vertikale bzw. Horizontale geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelebenen der Armhälften (10, 11) gegeneinander verschränkt sind.

3. Schwenkbarer Werkzeugwechselarm nach Anspruch 1, bei dem der Wechselarm als Doppelarm ausgebildet ist.

4. Schwenkbarer Werkzeugwechselarm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelebenen der beiden Armhälften (10, 11) um 90° gegeneinander verschränkt sind.