DE3727684C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wechseln von Werkzeugen an einer Drehmaschine mit

• - einem Spindelstock, an dem eine Arbeitsspindel mit einer Spannvorrichtung für ein Werkstück um eine Spindelachse drehbar gelagert ist,
• - mindestens einem Querschlitten, der quer zur Spindel­ achse verfahrbar ist,
• - einem ersten Werkzeugrevolver, der an dem Querschlitten gelagert ist und mehrere erste Spannstellen aufweist, von denen mindestens eine für eine Gegenspannvorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks an seinem von der Spannvor­ richtung freigelassenen Ende vorgesehen ist, und die übri­ gen ersten Spannstellen für je ein Werkzeug vorgesehen sind, und
• - einem weiteren Werkzeugrevolver, der am Spindelstock ge­ lagert ist und mehrere weitere Spannstellen aufweist, die für je ein Werkzeug vorgesehen sind,
• - wobei zur Bearbeitung der dem Spindelstock zugewandten Seite eines in der Gegenspannvorrichtung gespannten, von der Spannvorrichtung freigegebenen Werkstücks der erste Werkzeugrevolver in eine Arbeitsstellung bewegbar ist, in der die von der Gegenspannvorrichtung besetzte erste Spannstelle und eine der weiteren Spannstellen einander auf einer zur Spindelachse parallelen, gemeinsamen Ar­ beitsachse gegenüberliegen.

Drehmaschinen dieser Gattung sind bekannt (CNC-Dreh­ maschine TRAUB-TNS65 der Anmelderin); auf solchen Dreh­ maschinen können selbst komplizierte Drehteile vollständig bearbeitet werden. Ein vorderer Abschnitt eines Werkstücks läßt sich nacheinander von mehreren Werkzeugen am ersten Werkzeugrevolver bearbeiten, während ein hinterer Ab­ schnitt des Werkstücks in der Spannvorrichtung an der Ar­ beitsspindel eingespannt ist. Anschließend wird der erste Werkzeugrevolver in eine Stellung bewegt, in der seine Ge­ genspannvorrichtung mit der Arbeitsspindel fluchtet, und der bearbeitete vordere Abschnitt des Werkstücks wird in der Gegenspannvorrichtung festgespannt. Daraufhin wird das Werkstück entweder von der Spannvorrichtung an der Ar­ beitsspindel freigegeben oder, falls das Werkstück aus einer in der Spannvorrichtung gespannt bleibenden Werk­ stoffstange hergestellt worden ist, von dieser abgetrennt. Anschließend kann der erste Werkzeugrevolver in diejenige Arbeitsstellung gebracht werden, in der die Gegenspannvor­ richtung - und somit auch das in ihr gespannte, teilweise bearbeitete Werkstück - mit einer Spannvorrichtung des am Spindelstock gelagerten weiteren Werkzeugrevolvers fluch­ tet. In dieser Spannvorrichtung ist beispielsweise ein Bohrer parallel zur Spindelachse eingespannt, mit dem nun eine axiale Bohrung von der Rückseite her in das Werkstück gebohrt wird. Weitere Arbeitsgänge am von der Gegenspann­ vorrichtung freigelassenen rückwärtigen Abschnitt des Werkstücks können von weiteren Werkzeugen durchgeführt werden, die am spindelstockseitigen Werkzeugrevolver angeordnet sind.

Aus Fig. 1 der DE 33 44 248 A1 ist eine Drehmaschine mit zwei Arbeitsspindeln samt zugehörigen Spannvorrichtungen für je ein Werkstück bekannt. Jeder dieser Spannvorrich­ tungen ist eine eigene Kreuzschlittenanordnung mit je einem Werkzeugrevolver zugeordnet. In der Mitte zwischen den beiden Spannvorrichtungen ist ein Werkzeugmagazin angeordnet sowie ein Doppelgreifer, der imstande ist, beide Werkzeugrevolver gleichzeitig mit je einem Werkzeug zu bestücken. Abgesehen davon, daß den beiden Werkzeug­ revolvern somit ein gemeinsames Werkzeugmagazin zugeordnet ist, stehen die beiden Werkzeugrevolver in keinerlei Beziehung zueinander. Jeder der Werkzeugrevolver arbeitet in jeder Betriebsphase so, als gäbe es einen weiteren Werk­ zeugrevolver nicht. Bei dieser bekannten Maschine ist eine Rückseitenbearbeitung von Werkstücken nicht vorgesehen, das ist eine Bearbeitung, bei der ein in der Spannvorrich­ tung einer der Arbeitsspindeln eingespannt gewesenes und in seinem aus dieser Spannvorrichtung herausragenden Bereich bearbeitetes Werkstück anschließend von einer Gegenspannvorrichtung übernommen wird, um an seiner dadurch freigewordenen Rückseite bearbeitet zu werden.

Es sind auch Drehmaschinen der genannten Gattung bekannt, bei der gegenüber dem Spindelstock zwei Werkzeugrevolver auf je einem Querschlitten einer Kreuzschlittenanordnung gelagert sind. Während der erste dieser Werkzeugrevolver in der vorstehend beschriebenen Weise ein Werkstück für dessen rückseitige Bearbeitung in den Arbeitsbereich des am Spindelstock gelagerten weiteren Werkzeugrevolvers bringt, kann der zweite, dem Spindelstock gegenüberlie­ gende Werkzeugrevolver mit an ihm angeordneten Werkzeugen den vorderen Abschnitt eines nächsten, in der Arbeitsspin­ del gespannten Werkstücks bearbeiten.

Bei einer Drehmaschine mit zwei Werkzeugrevolvern, die dem Spindelstock gegenüberliegend auf je einem Querschlitten einer Kreuzschlittenanordnung gelagert sind, ist auch eine Werkzeugwechselvorrichtung bekannt (DE-A 35 32 924), mit der Werkzeuge an diesen beiden Werkzeugrevolvern automa­ tisch gewechselt werden können. Zu dieser Werkzeugwechsel­ vorrichtung gehört ein Tragarm, der in einer zur Spindel­ achse der Drehmaschine parallelen senkrechten Ebene zwi­ schen dem Arbeitsraum der Drehmaschine und einem Werkzeug­ magazin hin- und herbewegbar ist. An diesem Tragarm ist ein Greiferträger um eine waagerechte, zur Spindelachse rechtwinklige Drehachse drehbar gelagert. An diesem Grei­ ferträger sind, in bezug auf die Drehachse einander dia­ metral gegenüber, zwei Greifer angeordnet, die je ein Paar Greiferfinger zum Erfassen je eines Werkzeugs aufweisen. Jeder der beiden Werkzeugrevolver läßt sich in eine Stel­ lung bringen, in der eine seiner Spannstellen für ein Werkzeug in derjenigen senkrechten Ebene liegt, in der jeder der beiden Greifer durch Verfahren des Tragarms be­ wegbar ist. Das Maschinenbett ist ein Schrägbett, so daß die beiden Querschlitten, auf denen je einer der Werkzeug­ revolver gelagert ist, auf schräg im Raum liegenden Quer­ führungen verfahrbar sind. Einer der beiden Werkzeugrevol­ ver ist deshalb mehr oder weniger schräg oberhalb des anderen Werkzeugrevolvers angeordnet. Der obere Werkzeug­ revolver kann unabhängig von dem unteren Werkzeugrevolver eine Stellung einnehmen, in der eine seiner Spannstellen für die Greifer erreichbar ist, so daß an dieser Spann­ stelle ein nicht mehr benötigtes oder abgenutztes Werk­ zeug durch ein anderes ersetzt werden kann. Ehe aber die Greifer auch eine der Spannstellen des unteren Werkzeug­ revolvers erreichen können, muß der obere Werkzeugrevolver aus dem Arbeitsbereich der Greifer herausgefahren werden. Es ist nicht möglich, ein und dasselbe Werkzeug in eine Spannstelle wahlweise des oberen oder des unteren Werk­ zeugrevolvers derart einzusetzen, daß die Schneidenlage des Werkzeugs in beiden Fällen die gleiche ist. Für jeden dieser beiden, der Arbeitsspindel gegenüberliegend ange­ ordneten Werkzeugrevolver muß deshalb ein eigener Satz Werkzeuge bereitgehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Wechseln von Werkzeugen an einer Drehmaschine der ein­ gangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß nacheinander Werkzeuge an einem ersten Werkzeugrevolver und mindestens einem weiteren Werkzeugrevolver rasch und mit geringem Steuerungsaufwand gewechselt werden können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• - der erste Werkzeugrevolver und der am Spindelstock gelagerte Werkzeugre­ volver in je eine Werkzeugwechselstellung bewegbar sind, in der eine der ersten Spannstellen und eine der weiteren Spannstellen einander auf einer zur Arbeitsachse paralle­ len, gemeinsamen Werkzeugwechselachse gegenüberliegen, und
• - zum Wechseln von Werkzeugen ein Greifer vorgesehen ist, der längs der gemeinsamen Werkzeugwechselachse und im rechten Winkel dazu bewegbar ist.

Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, je eine Spannstelle des ersten und des am Spindelstock gelagerten Werkzeugrevolvers, an denen je ein Werkzeug gewechselt werden soll, in die Werkzeugwechselstellung zu bringen. Der Greifer, der bei­ spielsweise in die betreffende Spannstelle des ersten Werkzeugrevolvers zuerst ein Werkzeug eingesetzt hat, braucht dann nur eine geradlinige Bewegung längs der Werk­ zeugwechselachse auszuführen, um das Werkzeug an der ge­ genüberliegenden Spannstelle des am Spindelstock gelagerten Werkzeugrevol­ vers zu erreichen, ohne daß einer der beiden genannten Werkzeugrevolver bewegt zu werden braucht. Die Werkzeug­ wechselstellungen der beiden genannten Werkzeugrevolver sowie eine entsprechende Stellung des Greifers lassen sich ein für allemal festlegen, wodurch die Programmierung des Werkzeugwechselvorgangs vereinfacht wird.

Der Begriff Werkzeuge ist im Zusammenhang mit der Erfin­ dung weit auszulegen. Er soll auch Werkzeuge umfassen, die zum Spannen von Werkstücken dienen und auch als Rüstzeuge bezeichnet werden. Auch solche Werkzeuge im weiteren Sinn können mit dem erfindungsgemäßen Greifer ausgewechselt werden. Dies gilt beispielsweise für die an der Arbeits­ spindel angeordnete Spannvorrichtung oder Teile davon und/oder die am ersten Werkzeugrevolver angeordnete Gegen­ spannvorrichtung. Mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich somit eine numerisch gesteuerte Drehmaschine zu einer selbstrüstenden Drehzelle ausgestalten.

Es genügt grundsätzlich, wenn der Greifer in Richtung der Werkzeugwechselachse und im rechten Winkel dazu, vorzugs­ weise senkrecht, bewegbar ist; eine Bewegungsmöglichkeit des Greifers in Richtung der Querschlittenbewegung, die üblicherweise als x-Achsenbewegung bezeichnet wird, ist nicht erforderlich. Deshalb kann der Greifer an einem ein­ fachen Portal geführt sein, das die Drehmaschine in deren Längsrichtung überbrückt.

Bei Drehmaschinen der eingangs beschriebenen Gattung ist üblicherweise die Arbeitsspindel waagerecht angeordnet und der am Spindelstock gelagerte Werkzeugrevolver ist ortsfest am Spindelstock gelagert. Unter diesen Voraussetzungen ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfin­ dung die Arbeitsachse unterhalb, die Werkzeugwechselachse hingegen oberhalb der gemeinsamen Ebene der Spindelachse und der Drehachse des am Spindelstock gelagerten Werkzeugrevolvers angeord­ net ist. Dadurch wird die Gefahr vermindert, daß der Grei­ fer oder ein von ihm transportiertes Werkzeug mit einem in der Spannvorrichtung an der Arbeitsspindel gespannten Werkstück kollidiert.

Besonders vorteilhaft ausgestalten läßt sich die erfin­ dungsgemäße Anordnung für eine Drehmaschine mit einem zweiten Querschlitten, an dem ein zweiter, dem Spindel­ stock gegenüberliegender Werkzeugrevolver mit ebenfalls mehreren Spannstellen für je ein Werkzeug gelagert ist. Dabei ist der Greifer erfindungsgemäß um eine zur Spin­ delachse parallele Schwenkachse schwenkbar an einem Grei­ ferträger gelagert und nimmt wahlweise eine erste Schwenk­ stellung zum Wechseln von Werkzeugen an dem ersten oder an dem am Spindelstock gelagerten Werkzeugrevolver oder eine zweite Schwenkstellung zum Wechseln von Werkzeugen am zweiten Werkzeugrevolver ein. Diese Ausgestaltung der Erfindung eignet sich beson­ ders für Schrägbettmaschinen; das sind Drehmaschinen, bei denen das Maschinenbett eine Querneigung hat, so daß die x-Achse gegen die Horizontale geneigt ist.

Die Anordnung mit zwei Querschlitten kann dadurch weiter­ gebildet sein, daß der zweite Werkzeugrevolver in eine Werkzeugwechselstellung bewegbar ist, in der seine oberste Spannstelle vom Greifer, ausgehend von der gemeinsamen Werkzeugwechselachse des ersten Werkzeugrevolvers und des am Spindelstock gelagerten Werkzeugrevolvers, durch bloße Schwenkung des Greifers um die Schwenkachse erreichbar ist. Das Vorhan­ densein des zweiten, dem Spindelstock gegenüberliegenden Werkzeugrevolvers zusätzlich zu dem ersten, ebenfalls dem Spindelstock gegenüberliegenden Werkzeugrevolver und dem weiteren, am Spindelstock selbst gelagerten Werkzeugrevol­ ver erfordert somit für Werkzeugwechsel nur einfache zu­ sätzliche steuerungstechnische Maßnahmen, die nur die Schwenkung des Greifers betreffen.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Werkzeugwech­ selstellung mindestens eines Werkzeugrevolvers zwischen zwei normalen Schaltstellungen des betreffenden Werkzeug­ revolvers liegt. Auf diese Weise lassen sich Werkzeugre­ volver unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen An­ zahlen von Spannstellen verwenden.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand schema­ tischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten der Erfin­ dung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 bis 4 Schrägansichten des Arbeitsraumes eines Drehautomaten mit erfindungsgemäßer An­ ordnung zum Wechseln von Werkzeugen in mehreren Stellungen,

Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden, verein­ fachten Querschnitt durch den Arbeitsraum, und

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen oberhalb des Arbeitsraumes liegenden Teil der Anordnung zum Wechseln von Werkzeugen.

Die dargestellte Drehmaschine hat ein als Schrägbett aus­ gebildetes Maschinenbett 2 mit daran befestigtem Spindel­ stock 4, in dem eine waagerechte Arbeitsspindel 6 gelagert ist. Die Spindelachse A6 der Arbeitsspindel 6 bestimmt die üblicherweise als z-Achse bezeichnete Längsachse der Dreh­ maschine. Am freien, in Fig. 1 bis 4 rechten Ende der Ar­ beitsspindel 6 ist eine auswechselbare Spannvorrichtung 8 für Werkstücke, beispielsweise ein übliches Backenfutter, angeordnet.

Dem Spindelstock 4 gegenüber ist auf dem Maschinenbett 2 ein erster Längsschlitten 10 in Richtung der z-Achse ver­ schiebbar geführt; dieser hat eine Querführung 12, auf der ein erster Querschlitten 14 längs einer x-Achse verschieb­ bar ist, die sich im rechten Winkel zur z-Achse erstreckt. Auf dem ersten Querschlitten 14 ist ein Werkzeugrevolver 16 um eine parallel zur z-Achse angeordnete Revolverachse A16 drehbar gelagert. Der Werkzeugrevolver 16 ist als Trommelrevolver ausgebildet und hat zwölf Spannstellen 18, die in Winkelabständen von 30° gegeneinander versetzt und von je einer zur Revolverachse A16 parallelen Bohrung ge­ bildet sind.

Das Maschinenbett 2 trägt unterhalb des ersten Längs­ schlittens 10 einen zweiten Längsschlitten 20, der eben­ falls in Richtung der z-Achse verschiebbar geführt ist und eine Querführung 22 aufweist, auf der ein zweiter Quer­ schlitten 24 in Richtung der x-Achse verschiebbar geführt ist. Auf dem zweiten Querschlitten 24 ist, um eine Revol­ verachse A26 drehbar, ein zweiter Werkzeugrevolver 26 ge­ lagert, der ebenfalls als Trommelrevolver ausgebildet ist und acht um 45° gegeneinander versetzte, zur Revolverachse A26 parallele Spannstellen 28 aufweist.

In Fig. 1 ist ein in der Spannvorrichtung 8 eingespanntes Werkstück 30 dargestellt. Ein weiteres Werkstück 30, das bei einem vorangegangenen Arbeitszyklus in der Spannvor­ richtung 8 eingespannt war, ist nun in einer Gegenspann­ vorrichtung 32 eingespannt, die an einer der Spannstellen 18 des ersten Werkzeugrevolvers 16 gelagert und mittels eines eigenen Antriebs 34 um eine zur z-Achse parallele Achse drehbar ist.

Am Spindelstock 4 ist ein weiterer Werkzeugrevolver 36 ge­ lagert, der ebenfalls als Trommelrevolver ausgebildet und um eine zur z-Achse parallele, jedoch ortsfeste Revolver­ achse A36 drehbar ist. Dieser weitere Werkzeugrevolver 36 hat im dargestellten Beispiel nur vier Spannstellen 38, die um 90° gegeneinander versetzt sind.

Oberhalb des in Fig. 1 bis 4 dargestellten Arbeitsraumes der Drehmaschine erstreckt sich parallel zur z-Achse eine Längsschiene 40, auf der ein Greiferschlitten 42 zwischen einem nicht dargestellten Werkzeugmagazin und dem Arbeits­ raum der Drehmaschine hin- und herbewegbar ist. Am Grei­ ferschlitten 42 ist, wie vor allem in Fig. 6 dargestellt, ein Greiferträger 44 mittels senkrechter Führungsstangen 46 aufgehängt und mittels einer Gewindespindel 48 auf- und abbewegbar. Am Greiferträger 44 ist ein Greifer 50 um eine zur z-Achse parallele Schwenkachse 52 schwenkbar gelagert. Der Greifer 50 hat ein Paar Greiferfinger 54, die mittels einer Betätigungsvorrichtung 56 derart bewegbar sind, daß sie eine Greifplatte 58 eines Werkzeugs 60 aus einer Viel­ zahl von mit gleichen Greifplatten ausgestatteten Werkzeu­ gen in definierter Stellung erfassen können, um jeweils ein Werkzeug aus dem nicht dargestellten Werkzeugmagazin in den Arbeitsraum der Drehmaschine zu befördern, es dort in eine der Spannstellen 18, 28 oder 38 eines der Werk­ zeugrevolver 16, 26 oder 36 einzusetzen oder ein Werkzeug von dort in das Werkzeugmagazin zurückzubringen.

Einzelheiten einer solchen Greiferplatte sind vor allem aus der EP-B 01 28 512 bekannt und brauchen deshalb hier nicht beschrieben zu werden.

Jedes Werkzeug 60 hat einen im wesentlichen zylindrischen Werkzeugschaft 62, der in eine beliebige Spannstelle 18, 28 oder 38 paßt und dort in üblicher Weise, z.B. mit einer querliegenden Schraube, festklemmbar ist.

Solange ein Werkstück 30 in der Spannvorrichtung 8 befe­ stigt ist, kann sein freier Abschnitt gleichzeitig von zwei Werkzeugen 60 bearbeitet werden, die an je einem der beiden Werkzeugrevolver 16 und 26 befestigt sind. Wenn das Werkstück 30 Bestandteil einer Werkstoffstange ist, die schrittweise verarbeitet wird, dann wird dieses Werkstück 30 am Ende der Bearbeitung seines freien Abschnittes bei­ spielsweise von einem am zweiten Werkzeugrevolver 26 ange­ ordneten Drehstahl abgestochen. Ehe dies geschieht, wird das Werkstück in der am ersten Werkzeugrevolver 16 gela­ gerten Gegenspannvorrichtung 32 gespannt, die zu diesem Zweck durch Schalten des ersten Werkzeugrevolvers 16 um seine Revolverachse A16 in eine untere Stellung gebracht wird. Nach dem Abstechen des Werkstücks 30 wird der erste Werkzeugrevolver 16 durch Bewegungen seines Längsschlit­ tens 10 in z-Richtung sowie durch eine Bewegung seines Querschlittens 14 in x-Richtung, mit oder ohne Schalten des Werkzeugrevolvers 16 um seine eigene Revolverachse A16, in eine Stellung gebracht, in der das in der Gegenspannvor­ richtung 32 gespannte Werkstück 30 von Werkzeugen 60 am weiteren Werkzeugrevolver 36 fertig bearbeitet werden kann.

Falls zu einer solchen Fertigbearbeitung beispielsweise das Einbringen einer axialen Bohrung in den nun freilie­ genden rückwärtigen Abschnitt des Werkstücks 30 gehört, wird die Gegenspannvorrichtung 32 durch Querbewegen und Schalten des ersten Werkzeugrevolvers 16 in eine Stellung gebracht, in der sie gemäß Fig. 1 einer der Spannstellen 38 des weiteren Werkzeugrevolvers 36 gegenüberliegt, in der ein Werkzeug 60 mit einem Bohrer befestigt ist. Die Gegenspannvorrichtung 32 und die genannte Spannstelle 38 liegen nun auf einer Arbeitsachse 64. Die so definierte Arbeitsachse 64 erstreckt sich parallel zur z-Achse unter­ halb der die Spindelachse A6 und die Revolverachse A36 enthaltenden Ebene.

Von der Arbeitsachse 64 zu unterscheiden ist eine Werk­ zeugwechselachse 66, die in Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, sich ebenfalls parallel zur z-Achse erstreckt, jedoch oberhalb der die Spindelachse A6 und die Revolverachse A36 enthaltenden Ebene liegt. In einer bestimmten Stellung des Querschlittens 14 läßt sich jede beliebige Spannstelle 18 durch Schalten des ersten Werkzeugrevolvers 16 in eine obere Stellung bringen, in der die Achse der betreffenden Spannstelle 18 mit der Werkzeugwechselachse 66 zusammen­ fällt. Auch der weitere Werkzeugrevolver 36 läßt sich so schalten, daß eine beliebige seiner Spannstellen 38 auf der Werkzeugwechselachse 66 liegt. Die Lage der Werkzeug­ wechselachse 66 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Werkzeugrevolver 16 eine normale Schaltstellung einnimmt, der weitere Werkzeugrevolver 36 hingegen eine Zwischen­ stellung zwischen zwei normalen Schaltstellungen einnehmen muß, damit ein beliebiges Paar Spannstellen 18 und 38 auf der Werkzeugwechselachse 66 liegt.

Gemäß Fig. 2 und 3 nehmen beide Werkzeugrevolver 16 und 36 eine solche Werkzeugwechselstellung ein, so daß eine Spannstelle 18 auf der Werkzeugwechselachse 66 einer Spannstelle 38 gegenüberliegt. Nun hat der Greifer 50 die Möglichkeit, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Werkzeug 60 mit seinem Werkzeugschaft 62 in die auf der Werkzeugwech­ selachse 66 liegende Spannstelle 18 des ersten Werkzeugre­ volvers 16 einzusetzen, dann durch Verfahren des Greifer­ schlittens 42 längs der z-Achse die Spannstelle 38 des weiteren Werkzeugrevolvers 36 zu erreichen und dort gemäß Fig. 3 die Greifplatte 58 eines Werkzeugs 60 zu erfassen, um dieses aus der betreffenden Spannstelle 38 herauszuzie­ hen.

Wenn der Greifer 50, nachdem er das letztgenannte Werkzeug 60 im Magazin abgelegt hat, mit einem anderen Werkzeug in den Arbeitsraum der Drehmaschine zurückkehrt, braucht er wiederum nur die alte Stellung anzusteuern, in welcher die Greiferfinger 54 das nun mitgebrachte Werkzeug auf der Werkzeugwechselachse 66 bereithalten, damit es je nach seiner Bestimmung in die zuvor freigewordene oder eine andere, inzwischen in Fluchtung mit der Werkzeugwech­ selachse 66 gebrachte Spannstelle 38 des weiteren Werk­ zeugrevolvers 36 oder in eine beliebige freie und eben­ falls in Fluchtung mit der Werkzeugwechselachse 66 ge­ brachte Spannstelle 18 des ersten Werkzeugrevolvers 16 eingesetzt werden kann.

Die Werkzeugwechselachse 66 ist somit ein durch normale Schaltstellungen bzw. Zwischenstellungen der Werkzeugre­ volver 16 und 36 eindeutig definierter geometrischer Ort innerhalb des Arbeitsraumes der Drehmaschine. Die Lage der Werkzeugwechselachse 66 ist so gewählt, daß ein Werkzeug­ wechsel ohne Kollisionsgefahr auch dann möglich ist, wenn ein Werkstück 30 in der Spannvorrichtung 8 und ein dort zuvor bearbeitetes Werkstück in der Gegenspannvorrichtung 32 eingespannt ist.

Immer dann, wenn der Greifer 50 eine Stellung einnimmt, in der er ein Werkzeug 60 längs der Werkzeugwechselachse 66 in eine Spannstelle 18 oder 38 einsetzen oder aus einer solchen Spannstelle herausziehen kann, nimmt die Schwenk­ achse 52 des Greifers 50 ebenfalls eine bestimmte Stellung ein. Diese Stellung ist so gewählt, daß der Greifer 50 nur um die Schwenkachse 52 geschwenkt werden muß, um ein Werk­ zeug 60, anstatt es längs der Werkzeugwechselachse 66 in eine Spannstelle 18 des ersten Werkzeugrevolvers 16 einzu­ setzen, in eine beliebige Spannstelle 28 des zweiten Werk­ zeugrevolvers 26 einsetzen kann. Zu diesem Zweck wird der Querschlitten 24 in eine bestimmte Stellung gebracht und der zweite Werkzeugrevolver 26 in die vor allem aus Fig. 5 ersichtliche Stellung geschaltet, die im dargestellten Beispiel eine der normalen Schaltstellungen dieses Werk­ zeugrevolvers 26 ist.

Jedenfalls ist die Werkzeugwechselstellung des zweiten Werkzeugrevolvers 26 derart gewählt, daß jeweils diejenige Spannstelle 28, in die ein Werkzeug 60 eingesetzt oder aus der ein Werkzeug entnommen werden soll, mit den auf der Werkzeugwechselachse 66 liegenden Spannstellen 18 und 38 des ersten Werkzeugrevolvers 16 und des weiteren Werkzeug­ revolvers 38 auf einem gemeinsamen Kreisbogen 68 liegt, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse 52 liegt. Die Schwenkachse 52 hat also immer dann, wenn der Greifer­ träger 44 für irgendeinen Werkzeugwechsel im Arbeitsraum der Drehmaschine bereitsteht, eine definierte, stets gleichbleibende Lage. Diese Lage der Schwenkachse 52 ist so gewählt, daß die Gefahr einer Kollision des Greifers 50 mit einem der Werkzeugrevolver 16, 26 oder 36 oder mit einem an diesen befestigten Werkzeug 60 möglichst gering ist.

Wenn der Werkzeugrevolver 16 so geschaltet wird, daß seine mit der Gegenspannvorrichtung 32 besetzte Spannstelle 18 die Werkzeugwechselstellung einnimmt, dann kann die Gegen­ spannvorrichtung 32 in gleicher Weise gewechselt werden wie ein beliebiges Werkzeug 60. Zu diesem Zweck kann an der Gegenspannvorrichtung 32 ebenso wie an jedem der Werk­ zeuge 60 eine Greifplatte 58 befestigt sein.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, verläuft der Kreisbogen 68 zwischen der Werkzeugwechselachse 66 und der in Werkzeug­ wechselstellung stehenden Spannstelle 28 des zweiten Werk­ zeugrevolvers 26 durch die Spindelachse A6. Infolgedessen kann der Greifer 50 in der für Werkzeugwechsel vorgesehe­ nen Lage seiner Schwenkachse 52 auch Werkstücke 30 wech­ seln; zu diesem Zweck kann es allerdings erforderlich sein, die Greiferfinger 54 durch anders geformte Greifer­ finger zu ersetzen. Von derselben Lage seiner Schwenkachse 52 aus kann der Greifer 50, gegebenenfalls wiederum mit anderen Greiferfingern ausgestattet, auch dazu benutzt werden, um die Spannvorrichtung 8 durch eine andere Spann­ vorrichtung zu ersetzen. Vorrichtungen für das automati­ sche Auswechseln von Greiferfingern oder -backen sind bekannt, beispielsweise aus der EP-A 01 98 379, so daß der Greifer 50 ohne besondere Schwierigkeiten in der von Fall zu Fall erforderlichen Weise ausgerüstet werden kann.

Falls erforderlich, kann am Spindelstock 4 ein vierter Werkzeugrevolver gelagert sein, mit dem der Greifer 50 in entsprechender Weise zusammenarbeitet wie mit dem zweiten Werkzeugrevolver 26.

Claims (6)

1. Anordnung zum Wechseln von Werkzeugen an einer Dreh­ maschine mit

• - einem Spindelstock (4), an dem eine Arbeitsspindel (6) mit einer Spannvorrichtung (8) für ein Werkstück (30) um eine Spindelachse (A6) drehbar gelagert ist,
• - mindestens einem Querschlitten (14), der quer zur Spin­ delachse (A6) verfahrbar ist,
• - einem ersten Werkzeugrevolver (16), der an dem Quer­ schlitten (14) gelagert ist und mehrere erste Spannstellen (18) aufweist, von denen mindestens eine für eine Gegen­ spannvorrichtung (32) zum Einspannen eines Werkstücks (30) an seinem von der Spannvorrichtung (8) freigelassenen Ende vorgesehen ist, und die übrigen ersten Spannstellen (18) für je ein Werkzeug (60) vorgesehen sind, und
• - einem weiteren Werkzeugrevolver (36), der am Spindel­ stock (4) gelagert ist und mehrere weitere Spannstellen (38) aufweist, die für je ein Werkzeug (60) vorgesehen sind,
• - wobei zur Bearbeitung der dem Spindelstock (4) zugewand­ ten Seite eines in der Gegenspannvorrichtung (32) gespann­ ten, von der Spannvorrichtung (8) freigegebenen Werkstücks (30) der erste Werkzeugrevolver (16) in eine Arbeitsstel­ lung bewegbar ist, in der die von der Gegenspannvorrich­ tung (32) besetzte erste Spannstelle (18) und eine der weiteren Spannstellen (38) einander auf einer zur Spin­ delachse (A6) parallelen, gemeinsamen Arbeitsachse (64) gegenüberliegen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - der erste Werkzeugrevolver (16) und der am Spindelstock (4) gelagerte Werk­ zeugrevolver (36) in je eine Werkzeugwechselstellung bewegbar sind, in der eine der ersten Spannstellen (18) und eine der weiteren Spannstellen (38) einander auf einer zur Arbeitsachse (64) parallelen, gemeinsamen Werkzeug­ wechselachse (66) gegenüberliegen, und
• - zum Wechseln von Werkzeugen (60) ein Greifer (50) vorge­ sehen ist, der längs der gemeinsamen Werkzeugwechselachse (66) und im rechten Winkel dazu bewegbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 an einer Drehmaschine mit waagerechter Arbeitsspindel (6) und in bezug zur Spindel­ achse (A6) ortsfester Drehachse (A36) des weiteren Werk­ zeugrevolvers (36), dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeits­ achse (64) unterhalb, die Werkzeugwechselachse (66) hinge­ gen oberhalb der gemeinsamen Ebene der Spindelachse (A6) und der Drehachse (A36) des am Spindelstock (4) gelagerten Werkzeugrevolvers (36) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 an einer Drehmaschine mit einem zweiten Querschlitten (24), an dem ein zweiter, dem Spindelstock (4) gegenüberliegender Werkzeugrevolver (26) mit ebenfalls mehreren Spannstellen (28) für je ein Werkzeug (60) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (50) um eine zur Spindelachse (A6) parallele Schwenkachse (52) schwenkbar an einem Greiferträger (44) gelagert ist und wahlweise eine erste Schwenkstellung zum Wechseln von Werkzeugen (60) an dem ersten oder an dem am Spindelstock (4) gelagerten Werkzeugrevolver (16, 36) oder eine zweite Schwenkstellung zum Wechseln von Werkzeugen (60) am zweiten Werkzeugrevolver (26) einnimmt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Werkzeugrevolver (26) in eine Werkzeugwechselstellung be­ wegbar ist, in der seine oberste Spannstelle (28) vom Greifer (50), ausgehend von der gemeinsamen Werkzeugwech­ selachse (66) des ersten Werkzeugrevolvers (16) und des am Spindelstock (4) gelagerten Werkzeugrevolvers (36), durch bloße Schwenkung des Greifers (50) um die Schwenkachse (52) erreichbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug­ wechselstellung mindestens eines Werkzeugrevolvers (36) zwischen zwei normalen Schaltstellungen des betreffenden Werkzeugrevolvers (36) liegt.