DE3735384A1 - Automatische werkzeugwechselvorrichtung - Google Patents
Automatische werkzeugwechselvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Werkzeugwechsel
vorrichtung (ATC-Vorrichtung) zur Verwendung bei einer
Werkzeugmaschine.
Bei einer üblichen Werkzeugwechselvorrichtung, wie bei
einem Bearbeitungszentrum, ist ein Dreharm, der einen Wech
sel eines Werkzeuges zwischen einem Werkzeugmagazin und
einer Hauptspindel vornimmt, an einem stationären Teil,
wie einem säulenförmigen Ständer, angeordnet. Ferner wer
den die aufeinanderfolgenden Werkzeugwechselvorgänge, wie
das Halten des Werkzeuges, mit Hilfe von Werkzeughaltegrei
fern, die Werkzeugentnahme, die Drehung des Werkzeuges um
180°, das Einführen eines neuen Werkzeuges und das Einspan
nen des Werkzeuges jeweils von Hydraulikzylindern ausgeführt
und die Ausführung jedes Arbeitsschrittes wird durch einen
Grenzschalter für die Ausführung des darauffolgenden Arbeits
schrittes erfaßt.
Bei dieser Auslegung ist es erforderlich, daß der Haupt
spindelkopf in die Werkzeugwechselposition verschoben wer
den muß, d.h. in die Position, an der der Dreharm angeordnet
ist. Diese Verschiebung des Hauptspindelkopfes kann den ge
samten Vorgang verlängern.
Ferner wird während des Werkzeugwechselvorganges das Ende
jedes Schrittes bestätigt und dann wird der nächste Schritt
ausgeführt. Diese aufeinanderfolgenden Schritte ermöglichen
keine Ausführung von überlappenden Schritten, so daß ein sol
cher Arbeitsablauf zeitintensiv wird.
Da ferner Hydraulikzylinder als Antriebseinrichtungen vor
gesehen sind, ist es äußerst schwierig, die Beschleunigung
oder die Verzögerung während des Arbeitens zu steuern, und
ein Hochgeschwindigkeitsablauf läßt sich bei der üblichen
Vorrichtung nicht erzielen.
Beispiele von üblichen Werkzeugwechseleinrichtungen sind
in den japanischen veröffentlichten Patentanmeldungen
No. 58-45 836, No. 60-2 28 047, No. 61-1 64 743 und in dem japa
nischen veröffentlichten Patent No. 59-32 257 beschrieben.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten
Schwierigkeiten zu überwinden und eine verbesserte automa
tische Werkzeugwechselvorrichtung bereitzustellen.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine solche Vorrichtung be
reitzustellen, die fähig ist, mit hoher Geschwindigkeit einen
Werkzeugwechselvorgang auszuführen.
Auch soll nach der Erfindung eine solche Vorrichtung be
reitgestellt werden, mit der sich die Werkzeugwechselzeit
minimalisieren läßt.
Auch bezweckt die Erfindung, eine verbesserte Werkzeugwech
selvorrichtung bereitzustellen, bei der einige Werkzeug
wechselschritte gleichzeitig ausgeführt werden.
Ferner soll nach der Erfindung eine verbesserte Vorrichtung
bereitgestellt werden, bei der der Werkzeugwechselvorgang
unabhängig von der Position des Hauptspindelkopfes durchführ
bar ist.
Weiterhin hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine ver
besserte Vorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, einen
stabilen Werkzeugweiterschaltvorgang in einem Werkzeugmaga
zin vorzunehmen.
Schließlich zielt die Erfindung auch darauf ab, eine ver
besserte Vorrichtung bereitzustellen, bei der die Arbeits
weise vereinfacht ist und sich der Arbeitsablauf leicht
steuern läßt.
Erfindungsgemäß ist eine solche Auslegung vorgesehen, daß
eine Mehrzahl von Nockenelementen, die unter Bildung eines
Stückes an einer Antriebswelle vorgesehen sind, und zuge
ordnete mechanische Teile vorgesehen sind, die in Abhängig
keit von den Nockenelementen arbeiten. Kurz gesagt, wird
nach der Erfindung eine erste Hülse drehbar mittels eines
Hauptspindelkopfes gelagert und eine zweite Hülse ist gleit
beweglich in axialer Richtung hierzu bezüglich der ersten
Hülse angeordnet und dreht sich zusammen mit der ersten Hülse.
Ein Endabschnitt der zweiten Hülse ist mit einem Dreharm ver
sehen, an dem Werkzeughaltegreifer und eine Einrichtung zum
Öffnen und Schließen der Greifer vorgesehen sind. Durch Dre
hung des Dreharmes um eine Achse der zweiten Hülse und
durch eine Verschiebung des Dreharmes in axialer Rich
tung, bezogen auf die zweite Hülse, wird ein Werkzeug in
der Hauptspindel durch ein Werkzeug in dem Werkzeugmagazin
ersetzt. Die Antriebswelle, die durch einen Antriebsmotor
angetrieben wird, der an dem Hauptspindelkopf angebracht
ist, ist am Hauptspindelkopf drehbar gelagert. Die Antriebs
welle hat einteilig damit verbundene erste bis vierte Nockenelemente.
Jedes Nockenelement steuert verschiedene Werk
zeugwechselablaufschritte, die mittels einer Nockenweiter
schalteinrichtung, einer zweiten Hülsenaxialantriebseinrich
tung, einer Werkzeughaltegreiferantriebseinrichtung zum Öff
nen und Schließen der Werkzeughaltegreifer und einer An
triebseinrichtung für die lösbare Halterung des Werkzeuges
ausgeführt werden. Die Nockenweiterschalteinrichtung dient
dazu, die erste Hülse um ihre Achse zu drehen und die Dreh
winkelposition derselben in Abhängigkeit von der ersten
Nocke (37) zu steuern. Die zweite Hülsenaxialantriebsein
richtung dient dazu, die zweite Hülse in axialer Richtung
hin und her zu bewegen und die axiale Position in Abhängig
keit von der zweiten Nocke (42) zu steuern. Die Werkzeug
haltegreifantriebseinrichtung dient zum Antreiben einer Ein
richtung zum Öffnen und Schließen der Werkzeughaltegreifer
in Abhängigkeit von der dritten Nocke (47). Die Antriebs
einrichtung für die lösbare Werkzeughalterung in der Haupt
spindel dient zum Spannen und Lösen des Werkzeuges in Ab
hängigkeit von der vierten Nocke (51).
Bei dieser Auslegung werden vier Sätze von Nocken 37, 42,
47, 51 durch die Drehung einer einzigen Antriebswelle beim
Einschalten des Antriebsmotors betätigt und im Anschluß an
die Nockenbetätigung werden kontinuierlich aufeinanderfol
gend Werkzeugwechselvorgänge, wie das Halten des Werkzeuges
durch die Werkzeughaltegreifer, das Lösen des Werkzeuges
von der Hauptspindel, die Entnahme des Werkzeuges aus der
Hauptspindel und aus dem Werkzeugmagazin durch die Abwärts
bewegung des Dreharmes, die Werkzeugpositionsersetzung
durch die Drehung des Dreharmes, das Einführen eines neuen
Werkzeuges in die Hauptspindel und in das Werkzeugmagazin
durch eine aufwärts gerichtete Bewegung des Dreharmes, Span
nen des Werkzeuges an der Hauptspindel und das Lösen des
Werkzeuges von den Werkzeughaltegreifer durch Öffnen der
selben ausgeführt. Aufgrund des Arbeitens in Abhängigkeit
von den Nocken werden alle Arbeitspositionen genau in Abhän
gigkeit von der Drehwinkelposition der Antriebswelle gesteuert,
wobei die Winkelposition einen speziellen vertikalen Nocken
höhenwert oder einen Radialabstandswert des Nockens relativ
zur Antriebswelle vorgibt. Der kontinuierliche Ablauf er
folgt ferner ohne eine Bestätigung des Endes der jeweiligen
Schritte vor der Ausführung des anschließenden Schrittes.
Ferner kann ein Teil des Arbeitsablaufes sich mit anderen
Arbeitsablaufschritten überlappen. Die Nockenformen sind ent
sprechend derart gewählt, daß die Beschleunigung oder Verzö
gerung jedes Arbeitsablaufes optimal gesteuert werden kann
und daß ein gleichförmiger, mit hoher Geschwindigkeit durch
führbarer Werkzeugwechselvorgang vorgenommen werden kann.
Da ferner der Dreharm am Hauptspindelkopf angeordnet ist,
kann der Werkzeugwechselvorgang unabhängig von der Position
des Hauptspindelkopfes ausgeführt werden, so daß man eine
minimale Werkzeugwechselzeit erhält.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines be
vorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer automatischen
Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeut
lichung eines äußeren Erscheinungsbildes
der Vorrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht von Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV
in Fig. 3,
Fig. 5 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer
zweiten Hülse,
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI
in Fig. 4 zur Verdeutlichung einer parallelen
Nocke (erste Nocke),
Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII
in Fig. 4 zur Verdeutlichung einer ersten,
mit einer Umfangsausnehmung versehenen Nocke
(zweite Nocke),
Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII
in Fig. 4 zur Verdeutlichung einer mit einer
ebenen Oberfläche versehenen, vertiefte Nocke
(dritte Nocke),
Fig. 9 eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX in
Fig. 8,
Fig. 10 eine Schnittansicht längs der Linie X-X in Fi
gur 5 zur Verdeutlichung eines Dreharmes,
Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI in
Fig. 4 zur Verdeutlichung einer zweiten mit
Vertiefung versehenen Umfangsnocke (vierte Nocke),
Fig. 12 eine Schnittansicht längs der Linie XII-XII
in Fig. 11,
Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie XIII-XIII
in Fig. 11 zur Verdeutlichung einer Haupt
spindel,
Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie XIV-XIV
in Fig. 3 zur Verdeutlichung eines Werkzeug
magazins,
Fig. 15 ein Zeitablaufdiagramm zur Verdeutlichung der
Erfindung, und
Fig. 16 ein Arbeitsablaufdiagramm zur Verdeutlichung
der Erfindung.
Eine bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung wird nach
stehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung
eines Bearbeitungszentrums (M.C.), an dem eine Werkzeugwech
selvorrichtung nach der Erfindung angebracht ist und Fig. 3
ist eine Draufsicht auf die Werkzeugwechselvorrichtung. Wie
am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, trägt ein säulenförmi
ger Ständer 2, der in vertikaler Richtung ausgehend von einem
Grundteil 1 verläuft, einen Hauptspindelkopf 3. Der Haupt
spindelkopf 3 ist vertikal längs einer linearen Führung 4
beweglich, die fest am säulenförmigen Ständer 2 angebracht
ist und die in Drehung durch eine Vorschubspindel 6 versetzt
wird, die mit einem Z-Richtungsantriebsmotor 5 verbunden ist,
der an einem oberen Teil des säulenförmigen Ständers 2 angebracht
ist. Auf dem Grundteil bzw. Bett 1 ist ein Tisch 7
angeordnet, der in einer horizontalen Ebene (X- und Y-Rich
tungen) beweglich ist. An dem Hauptspindelkopf 3 sind eine
Hauptspindelmotorantriebswelle 10 an der Oberseite, eine
Hauptspindel 11 an der Unterseite und ein Werkzeugmagazin
an der Seite angebracht. Ein Magazinmotor 12 ist am Werk
zeugmagazin 8 vorgesehen, um das letztgenannte zu einem
der darin aufgenommenen Werkzeuge weiterzuschalten. Ferner
ist eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung (ATC) am
Hauptspindelkopf 3 untergebracht, um Werkzeuge zwischen dem
Werkzeugmagazin 8 und der Hauptspindel 11 auszutauschen. Die
automatische Werkzeugwechselvorrichtung umfaßt einen Dreharm
16 und einen Werkzeugwechselantriebsmotor 17 (ATC-Motor). Der
Dreharm 16 ist an beiden Längsenden mit Werkzeughaltegreifern
15 versehen.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
der wesentlichen Einzelheiten der Werkzeugwechselvorrich
tung nach der Erfindung. In Fig. 1 wird die Drehung des
ATC-Motors 17 auf eine Werkzeugwechselantriebswelle (ATC-
Antriebswelle) 23 über eine Schnecke 21 und ein Schnecken
rad 22 übertragen. Die ATC-Antriebswelle 23 ist am Haupt
spindelkopf 3 mit Hilfe von Lagern 24 und 25 drehbar gela
gert. Die ATC-Antriebswelle 23 ist mit ersten bis vierten
Nocken 37, 42, 47 und 51 versehen, die wesentliche Merkmale
nach der Erfindung darstellen.
Andererseits ist eine erste Hülse 26 drehbar am Hauptspindel
kopf 3 mit Hilfe von Lagern 27, 28 gelagert. Die erste Hülse
26 hat eine innere Umfangsfläche, die mit einem Keilwellen
teil 29 versehen ist, der in Eingriff mit einem Keilabschnitt
31 einer zweiten Hülse 30 ist. Die zweite Hülse 30 ist eben
falls an dem Hauptspindelkopf 3 an den oberen und unteren
Abschnitten mittels der inneren Umfangsfläche der ersten Hülse
26 und eines metallischen Lagers 32 jeweils gelagert. Die
zweite Hülse 30 ist zusammen mit der Drehbewegung der ersten
Hülse 26 drehbar und sie ist aufgrund der Keilverbindung
axial bewegbar. Der Dreharm 16 ist mit dem unteren Endab
schnitt der zweiten Hülse 30 verbunden, deren Mittelachse
als eine Drehachse des Dreharmes 16 dient. In dem Dreharm
16 ist eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Werk
zeughaltegreifer 15 untergebracht (diese Einrichtung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 10 näher
erläutert). Ein Drehstab 33 ist in Eingriff mit einem An
triebsabschnitt der Einrichtung zum Öffnen und Schließen
des Greifers. Der Drehstab 33 erstreckt sich durch die zweite
Hülse 30 und ist am Hauptspindelkopf 3 drehbar gelagert. Bei
der Drehung des Drehstabes 33 werden die Greifer geöffnet
oder geschlossen. Das Werkzeug 13 wird zwischen der Haupt
spindel 11 und einer Werkzeugaufnahme 34 des Werkzeugmaga
zins 8 durch Ausführen einer Schwing- bzw. Drehbewegung des
Dreharmes 16 und durch eine vertikale Verschiebung desselben
ausgetauscht, da der Drehstab 33 drehbar ist und die zweite
Hülse 30 axial bewegbar ist.
Die erste Nocke, die an der ATC-Antriebswelle 23 angebracht
ist, umfaßt Verbundsteuerscheibennocken 35, 36, um hier
durch eine parallele oder überlagerte Nocke 37 zu bilden.
Die zwei Steuerplattennocken 35, 36 sind in Kämmeingriff mit
angetriebenen Rollen 39, 40 eines Antriebsstückes 38, das
einteilig mit der ersten Hülse 26 vorgesehen ist, so daß die
Drehwinkelposition der ersten Hülse 26 definiert ist. Dies
bedeutet, daß die erste Hülse 26 intermittierend um 180°
bei einer einzigen Umdrehung der ATC-Antriebswelle 23 ver
dreht wird. (Diese Einrichtung wird nachstehend näher unter
Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert).
Die zweite Nocke, die an der ATC-Antriebswelle 23 angebracht
ist, wird von einer in Umfangsrichtung mit einer Vertiefung
versehenen Nocke 42 (erste mit Vertiefung versehene Nocke)
gebildet, die an einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen
Elements 41 einteilig mit der Welle 23 ausgebildet ist. Ein
Schwinghebel 23 ist in Abhängigkeit von der Auslegung der
mit einer Vertiefung versehenen Nocke 42 schwenkbeweglich
und der Schwenkhebel 43 hat ein Kontaktstück 44, das in Ein
griff mit einer Ringnut 45 ist, die an einer äußeren Um
fangsfläche der zweiten Hülse 30 ausgebildet ist, so daß
die zweite Hülse 30 in ihre axiale Richtung beweglich ist
und ihre axiale Bewegung durch die zweite Nocke 42 reguliert
wird. Die zweite Hülse 30 führt eine intermittierende einzi
ge hin- und hergehende Bewegung pro einer einzigen Umdrehung
der ATC-Antriebswelle 23 aus. (Diese Einrichtung wird nach
stehend näher unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 er
läutert).
Die dritte Nocke, die an der ATC-Antriebswelle 23 angebracht
ist, wird von einer oberen Fläche eines scheibenförmigen
Teils 46 gebildet, das einteilig mit der Welle 23 ausgelegt
ist. Die dritte Nocke hat die Form einer mit Vertiefung ver
sehenen Nocke 47, die in einer ebenen Fläche des scheibenför
migen Teils 46 vorgesehen ist. Eine Zahnstange 48 ist in
Längsrichtung in Abhängigkeit von der mit der Nut versehenen
Nocke 47 bewegbar und die Zahnstange ist in Kämmeingriff mit
einem Zahnrad 49, das an der Drehstange 33 angebracht ist.
Somit steuert die dritte Nocke 47 die Drehwinkelposition
der Stange 33. (Diese Einrichtung wird nachstehend näher
unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 beschrieben). Die
Werkzeughaltegreifer 15 werden in Abhängigkeit von der Dreh
winkelposition des Drehstabes 33 geöffnet oder geschlossen.
Die vierte Nocke wird von einer in Umfangsrichtung vorge
sehenen vertieften Nocke 51 (zweite mit Vertiefung verse
hene Nocke) gebildet, die an einer äußeren Umfangsfläche
des zylindrischen Elements 41 einteilig mit der Welle 23
ausgebildet ist. Die mit einer Vertiefung bzw. Nut versehene
Nocke 51 ist in Eingriff mit einem Ende eines Schwenkelements
52, dessen anderes Ende in Eingriff mit einem Werkzeuglöse
stift 54 ist, der mit einer Zugstange 53 einer lösbaren Werk
zeughalteeinrichtung verbunden ist. Die Schwenkbewegung des
Hebels 52 drückt den Lösestift 54 derart, daß man einen Zu
stand, in dem die Einspannung aufgehoben ist, relativ zum
Werkzeug 13 definieren kann, das mit der Hauptspindel 11
verbunden ist. (Diese Einrichtung wird nachstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 näher erläutert).
Die vorstehend genannten Einrichtungen werden nachstehend
näher erläutert. Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Werk
zeugwechselvorrichtung nach der Erfindung und Fig. 4 ist
eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 3. In
Fig. 4 ist ferner das Werkzeugmagazin 8, das an der lin
ken Seite des Hauptspindelkopfes 3 angebracht ist, wegge
lassen. Fig. 5 ist eine Vertikalschnittansicht zur Ver
deutlichung der zweiten Hülse 30.
Wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist eine hohle
zylindrische Stütze 57 fest mit dem oberen Abschnitt des
Hauptspindelkopfes 3 verbunden. Der obere Abschnitt der
ersten Hülse 26 ist drehbar an der Stütze 57 mit Hilfe eines
Lagers 59 gelagert und der untere Abschnitt der ersten Hül
se 26 ist drehbar an einem Stegabschnitt 58 des Hauptspin
delkopfes 3 unter Zwischenlage eines Lagers 60 gelagert.
Die erste Hülse 26 umfaßt eine Nachlaufeinrichtung 38, die
auf die parallele Nocke 37 (erste Nocke) anspricht. Die
Nachlaufeinrichtung 38 umfaßt drei Scheibenelemente, die
vertikal einander überlagert sind, wie dies in der Zeich
nung gezeigt ist und eine Mehrzahl von Nachlaufrollen 39,
40, die von den drei Scheibenelementen getragen werden.
Eine innere Umfangsfläche der ersten Hülse 26 ist mit einem
Keilwellenteil 29 versehen.
Der obere Abschnitt der zweiten Hülse 30 ist mit einem Keil
31 versehen, der in Eingriff mit der Keilnut 29 der ersten
Hülse 26 ist, so daß der obere Abschnitt der zweiten Hülse
von der ersten Hülse 26 getragen wird. Der untere Abschnitt
der zweiten Hülse 30 ist drehbar und axial bewegbar an dem
Hauptspindelkopf 3 mittels eines metallischen Lagers 32 ge
lagert. An einem dazwischenliegenden äußeren Umfangsab
schnitt der zweiten Hülse 30 ist ein Verbindungselement
61 mit Hilfe eines Gewindes 62 festgelegt. Das Verbindungs
element 61 hat eine äußere Umfangsfläche, die mit einer Um
fangsnut 45 versehen ist, mit der das Kontaktstück 44 des
Schwenkhebels 43 in Eingriff ist. Daher wird die axiale Po
sition der zweiten Hülse 30 durch die Schwenkbewegung des
Schwenkhebels 43 bestimmt und durch diese aufrechterhalten.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Drehstab 33
durch die zweite Hülse 30. Der Drehstab 33 ist in Eingriff
mit einer Einrichtung zum Öffnen und Schließen der Werk
zeughaltegreifer 15. Der Drehstab 33 hat einen oberen Ab
schnitt, der vom distalen Ende der zweiten Hülse 30 vor
steht und der obere Abschnitt ist drehbar an dem Träger 52
mit Hilfe eines Lagers 63 gelagert. Der Drehstab 33 ist nicht
in axialer Richtung beweglich. Der obere Endabschnitt des
Drehstabes 33 ist mit einem Zahnrad 49 versehen, das in Ein
griff mit der Zahnstange 48 (s. auch Fig. 1) ist, die gleit
beweglich an dem zylindrischen Träger 57 gelagert ist und
die hin- und hergehend in Abhängigkeit von der mit der Ver
tiefung versehenen Nocke 47 (dritte Nocke) beweglich ist.
In Fig. 5 erstreckt sich die Zahnstange 48 in eine Rich
tung senkrecht zur Zeichenebene.
Eine Nockenweiterschalteinrichtung zum Drehantreiben der
zweiten Hülse 30 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 5 und 6 erläutert. Fig. 6 ist eine Schnittansicht
längs der Linie VI-VI in Fig. 4. Die beiden Steuerscheiben
nocken 35, 36 sind jeweils mit Kreisabschnitten 35 A, 36 A
und Nockenbogenabschnitten 35 B, 36 B versehen. Die Nocken
bogenabschnitte 35 B, 36 B einer der Steuerscheibennocken
sind in Winkelrichtung von dem Nockenbogenabschnitt 36 B, 35 B
der anderen Steuerscheibennocke versetzt. Zwischen benach
barten drei Scheibenelementen 38, die einteilig mit der er
sten Hülse 26 vorgesehen sind, sind vier Nachlaufrollen 39, 40
drehbeweglich in den jeweiligen Räumen zwischen den Schei
ben 38 angeordnet, so daß die Nachlaufeinrichtung 38 ge
bildet wird, die durch die parallele Nocke 37 betätigt wird.
Die vier Rollen 39 in dem oberen Raum sind versetzt zu den
vier Rollen 40 im unteren Raum angeordnet, so daß man eine
versetzte Anordnung erhält, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Die beiden Steuerscheibennocken 35, 36 sind in Kämmeingriff
mit wenigstens einer der Nachlaufrollen 39, 40 der jeweili
gen vier Rollen.
Wenn die ATC-Antriebswelle 23 in Drehung versetzt wird, wer
den die Nockenbogenabschnitte 35 B, 36 B der Steuerscheiben
nocken 35, 36 in Eingriff mit den Nachlaufrollen 39, 40 ge
bracht, da diese Bogenabschnitte als Zahnradzähne wirken,
so daß die Nachlaufeinrichtung 38 verdreht wird, um die er
ste Hülse 26 zu drehen. Wenn ferner, wie in Fig. 6 gezeigt
ist, die kreisförmigen Abschnitte 35 A, 36 A in Kontakt mit
den Nachlaufrollen 39, 40 sind, liegen die oberen und unte
ren Nachlaufrollen 39, 40 zwischen den kreisförmigen Ab
schnitten 35 A, 36 A, so daß die Drehung der ersten Hülse 26
unabhängig von der Drehung der Steuerscheibennocken 35, 36
aufhört, solange die kreisförmigen Abschnitte in Kontakt mit
den Rollen sind. Jede Steuerscheibennocke 35, 36 hat eine
solche Auslegung, daß die Nachlaufeinrichtung 38 um 180° bei
einer 180°-Drehbewegung der Steuerscheibennocken verdreht
wird und daß die Nachlaufdrehung während der restlichen 180°
der Drehung der Steuerscheibennocken aufhört.
Eine Einrichtung zum hin- und hergehenden Bewegen der zwei
ten Hülse 30 in axialer Richtung derselben wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 näher erläutert.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in
Fig. 4. Der Schwenkhebel 43 hat einen Endabschnitt, der
schwenkbeweglich an einer Trennwand 65 des Hauptspindel
kopfes 3 mit Hilfe einer Schwenkachse 66 gelagert ist. Der
Hebel 43 hat einen Zwischenabschnitt, der mit einer zylin
drischen Nockennachlaufeinrichtung 67 versehen ist, die an
der Seite vorsteht und der Hebel 43 hat ein freies Ende,
das mit einem Kontaktstück 44 in Form einer Rolle versehen
ist. Die Nockennachlaufeinrichtung 67 ist in Eingriff mit
der zweiten Nocke 42, d.h. der mit einer Umfangsnut verse
henen Nocke (erste mit einer Vertiefung versehene Nocke),
und das Kontaktstück 44 ist in Eingriff mit der Ringnut 45,
die an dem Verbindungselement 61 ausgebildet ist, das fest
mit der zweiten Hülse 30 verbunden ist. Bei der Drehung der
ATC-Antriebswelle 23 wird die zweite Hülse 30 in vertikaler
Richtung und in axialer Richtung derselben bewegt.
Im folgenden wird eine Einrichtung zum Drehen des Drehstabes
33 in Abhängigkeit von der mit einer Vertiefung versehenen
Nocke 47 unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII
in Fig. 4 und Fig. 9 ist eine Schnittansicht längs der
Linie IX-IX in Fig. 8. In diesen Figuren ist ein Zwischen
abschnitt eines horizontalen Hebels 31 schwenkbeweglich an
einer oberen Wand 70 des Hauptspindelkopfes 3 mit Hilfe einer
Schwenkachse 72 angebracht, so daß der Hebel 71 um die Achse
72 in einer horizontalen Ebene schwenkbeweglich ist. Ein Ende
des horizontalen Hebels 71 ist mit einer zylindrischen Nocken
nachlaufeinrichtung 73 versehen, die nach unten vorsteht und
das andere Ende des Hebels ist mit einem zylindrischen Kon
taktstück 74 versehen, das nach oben vorsteht. Die zylindri
sche Stütze 57, die drehbar den oberen Endabschnitt des Dreh
stabes 33 lagert, ist mit einer Führungsöffnung 75 (Fig. 9)
versehen, die einen Kreisquerschnitt hat, der ermöglicht,
daß die Zahnstange 48 mittels Gleiteingriff durch diese ge
hen kann. Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Zahnstange
48 in Eingriff mit dem Zahnrad 49, das an dem oberen Abschnitt
des Drehstabes 33 vorgesehen ist. Die Zahnstange hat einen
Endabschnitt, der aus der Führungsöffnung 75 vorsteht und
der Endabschnitt der Zahnstange 78 ist mit einer Eingriffs
ausnehmung 76 versehen, die in Eingriff mit dem Kontakt
stück 74 des horizontalen Hebels 71 kommen kann. Die Nockennachlaufeinrichtung
73 ist in Eingriff mit der mit einer
Nut versehenen Nocke 47 (dritte Nocke). Wenn die ATC-An
triebswelle 23 in Drehung versetzt wird, wird der horizon
tale Hebel 71 verschwenkt, um die Zahnstange 48 in ihrer
Längsrichtung zu bewegen, wodurch der Drehstab 33 verdreht
wird.
Nachstehend wird eine Einrichtung zum Öffnen und Schließen
der Werkzeughaltegreifer 15 in Abhängigkeit von der Drehung
des Drehstabes 33 unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 10
erläutert. Fig. 10 ist eine Schnittansicht längs der Linie
X-X in Fig. 5. Der untere Endabschnitt des Drehstabes 33
ist mit einem zylindrischen Sockel 80 durch einen Bolzen 81
(Fig. 5) versehen. Die äußere Umfangsfläche des Sockels 80
ist in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche der zweiten
Hülse 30, so daß der untere Endabschnitt des Drehstabes 33
koaxial zur zweiten Hülse 30 ist. Ein Eingriffsbolzen 82 er
streckt sich radial von dem unteren Ende des Drehstabes 33
nach außen.
Das untere Ende der zweiten Hülse 30 ist fest mit dem Dreh
arm 16 verbunden. An einem inneren Mittelabschnitt des Dreh
armes ist eine Zahnwelle 83 mit Hilfe von Lagern 84, 85 ver
tikal gelagert. Das obere planare Ende der Ritzelwelle 83
ist mit einer U-förmigen Nut 86 versehen, die in Eingriff
mit dem Eingriffsbolzen 82 des Drehstabes 33 kommen kann.
Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, die zweite Hülse 30 in
ihre oberste Stellung gebracht ist, wird der Eingriffsbolzen
82 in Eingriff mit der U-förmigen Nut 86 gebracht, so daß
die Ritzelwelle 83 entsprechend der Drehung des Drehstabes
33 gedreht wird.
In dem Dreharm 16 sind Zahnstangenteile 88 gleitbeweglich
längs den Seitenwänden eines Gehäuses 89 angeordnet, wie
dies in Fig. 10 gezeigt ist. Die Zahnstangenelemente 88
sind in Längsrichtung des Dreharmes beweglich und sie sind
in Eingriff mit dem Zahnrad 83 a der Antriebswelle 83. Das
Zahnstangenelement 88 hat einen spitzen Endabschnitt 90, der
als eine Nut dient, die von dem Gehäuse 89 vorsteht, um hier
durch mit einer Nut des Werkzeughalters zusammenzuarbeiten.
Die Seitenwand der Zahnstange 88, die in Gleitberührung mit
dem Gehäuse 89 ist, wird von zwei V-förmigen Nuten 91, 92
gebildet, die jeweils in vertikaler Richtung verlaufen,
während das Gehäuse 89 mit einer Bohrung 93 versehen ist,
die sich in horizontaler Richtung an einer Stelle erstreckt,
die den V-förmigen Nuten gegenüberliegt. In der Bohrung 93
ist eine Kugel 96 angeordnet, die in Richtung der Nuten
mittels einer Schraubenfeder 95 gedrückt wird. Die Vorbe
lastungskraft der Feder 95 ist durch eine Schraube 94 regel
bar, die in Gewindeeingriff mit der Bohrung 93 ist. Die Ku
gel 96 ist selektiv in Eingriff mit einer der V-förmigen
Nuten 91, 92 nach Maßgabe einer Vorwärts- oder Rückwärtsbe
wegung der Zahnstange 88 bringbar, so daß die Aus- und Ein
fahrpositionen der Zahnstange beibehalten werden. Die Zahn
stange 88 ist auch mit einem Längsschlitz 97 an seinem Mit
telteil versehen, durch den zwei Fixierstifte 98, 99 gehen.
Diese Stifte 98, 99 sind fest am Gehäuse 89 angebracht. Auf
grund der Bildung des Schlitzes 97 ist die Zahnstange 88
trotz des Vorsehens der Stifte 98, 99 beweglich.
Einer der Werkzeughaltegreifer 15 A ist mit den Fixierstiften
98, 99 mit Hilfe von zwei Hebelteilen 101, 102 verbunden.
Jedes Hebelteil 101, 102 ist mit dem Greifer 15 A über Bol
zen 103, 104 verbunden und sie sind schwenkbar. Insbesondere
sind die Hebel 101, 102, die mit einem der Greifer 15 A ver
bunden sind, mit den Fixierstifte 98, 99 an dem oberen Ab
schnitt der Zahnstange 88 verbunden, während die anderen He
belteile 105, 106, die mit dem anderen Werkzeughaltegreifer
15 B verbunden sind, mit den Fixierstiften 98, 99 an dem
unteren Teil der Zahnstange 88 verbunden sind. Das Dreh
armgehäuse 89 hat einen freien Endabschnitt, dessen Dicke
klein ist, um einen ausreichenden Innenraum zu erhalten,
so daß die Schwenkbewegung der Hebel 101, 102, 105, 106
möglich ist, wobei sich dieser Raum in der Nähe des Längs
schlitzes 97 befindet.
Wenn die Ritzelwelle 83 durch Antrieb in Drehung versetzt
wird, um eine Vor- bzw. Auszugsbewegung des Zahnstangen
teiles 88 zu bewirken, drückt ein abgestufter Abschnitt 107
der Zahnstange gegen die Seitenfläche des Hebels 101, so
daß der Hebel 101 um den Fixierstift 98 gedreht wird und
hierdurch der Werkzeughaltegreifer 15 A geschlossen wird.
Hierbei wird die Kugel 96 in Eingriff mit der V-förmigen
Nut 91 gebracht, um die Zahnstange 88 in dieser Position zu
halten. Im Anschluß daran wird das Zahnstangenelement 88
aufgrund der Winkelpositionszuordnung der Hebel 101, 102,
105, 106 selbst dann nicht verschoben, wenn eine mechani
sche Zwischenverbindung zwischen der Ritzelwelle 83 und dem
Drehstab 33 infolge eines Lösens des Eingriffbolzens 82 des
Drehstabes 33 von der U-förmigen Nut 86 nicht vorhanden ist,
was bei der nach unten gerichteten Bewegung der zweiten Hülse
auftreten kann. Wenn die Ritzelwelle 83 durch die umgekehrte
Drehrichtung des Drehstabes 33 in Gegenrichtung gedreht wird,
wird die Zahnstange 88 eingefahren, so daß ein abgestufter
Abschnitt 108, der an dem vorderen Abschnitt des Zahnstangen
elements 88 ausgebildet ist, gegen die Seitenwandfläche des
Hebelelements 102 (das Hebelelement 102 wird in Uhrzeiger
richtung in Fig. 10 verdreht) zum Öffnen des Werkzeughalte
greifers 15 A gedrückt. Eine Einrichtung zum Antreiben der
lösbaren Werkzeughalteeinrichtung wird nachstehend unter Be
zugnahme auf die Fig. 11 bis 13 näher erläutert, wobei
Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI in Fig. 4,
Fig. 12 eine Schnittansicht längs der Linie XII-XII in Fig.
11, und Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie XIII-
XIII in Fig. 11 ist. Hierbei wird die Hauptspindel gezeigt.
Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, wird eine Seiten
wand 111 des Hauptspindelkopfes 30 mit einem daran angeform
ten vorstehenden Abschnitt 112 versehen, der zur Seite vor
steht und in vertikaler Richtung verläuft. Innerhalb des
vorstehenden Abschnittes 112 ist ein mit einem Flansch ver
sehener Abschnitt 113 vorgesehen, der einen zylindrischen
Raum an seiner Innenfläche begrenzt. Ferner hat der Haupt
spindelkopf 3 eine innere Trennwand 65, die mit einem Flansch
abschnitt 114 versehen ist, der einen zylindrischen Raum be
grenzt, wobei dieser Raum etwa der gleiche wie der Raum des
Flansches 113 ist. Gleitlager 121, 122 sind in Räumen der
Flansche 113, 114 jeweils vorgesehen und Tragstäbe 123, 124
sind vertikal gleitbeweglich mit Hilfe von Lagern 121, 122
jeweils gelagert. An den oberen Endabschnitten der Tragstan
gen 123 ist ein Verbindungselement 125 mit Hilfe von Schrau
ben 126, 127 befestigt. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, erstreckt
sich ein Ende des Verbindungselements 125 durch ein Fenster
der Trennwand 65 in eine Kammer, in der die ATC-Antriebs
welle 23 angeordnet ist. Am Ende des Verbindungselements 125
ist eine Nockennachlaufeinrichtung 116 drehbeweglich fest an
gebracht, die mit der Umfangsnocke 51 (vierte Nocke oder der
zweiten mit Vertiefung versehenen Nocke) zusammenarbeitet.
Das Schwenkelement 52 verläuft in einer Richtung senkrecht
zu dem Verbindungselement 125. Ein Längsmittelabschnitt des
Schwenkelements 52 ist schwenkbeweglich an einer horizontal
verlaufenden Achse 117 gelagert, die sich zwischen der Seiten
wand 111 und der Trennwand 65 erstreckt, so daß die freien
Enden des Schwenkelements 52 in vertikaler Richtung bewegbar
sind. Das eine Ende des Schwenkelements 52 ist mit einem
gegabelten Abschnitt 118 (Fig. 13) versehen, der in ver
tikaler Richtung gabelförmig ausgebildet ist, um den axialen
Mittelteil des Verbindungselements 125 (Fig. 11) dazwischen
aufzunehmen, während das andere Ende des Schwenkelements 52
mit einem Y-förmigen gegabelten Abschnitt 119 (Fig. 11)
versehen ist, der in horizontaler Richtung gabelförmig aus
gebildet ist, um den Werkzeuglösestift 54 mit einer Druck
kraft zu beaufschlagen, der von der Hauptspindel 11 vor
steht.
Wenn die Nockennachlaufeinrichtung 116 in Eingriff mit
dem vertikalen unteren Längsabschnitt der in Umfangsrich
tung mit einer Nut versehenen Nocke 51 ist, wird der Y-för
mige, gegabelte Abschnitt 119 von dem Werkzeuglösestift 54
wegbewegt. Wenn andererseits die Nockennachlaufeinrichtung
116 in Eingriff mit dem vertikal höher liegenden Teil der
mit der Nut versehenen Nocke 51 ist, wird der gegabelte Ab
schnitt 119 nach unten bewegt, um den Stift 54 mit einer
Druckkraft zu beaufschlagen.
Eine lösbare Werkzeughalteeinrichtung wird nachstehend un
ter Bezugnahme auf Fig. 13 näher erläutert. Die Einrich
tung ist derart beschaffen und ausgelegt, daß das Werkzeug
13 fest mit der Hauptspindel verbindbar ist. Das Werkzeug
umfaßt einen Spanndorn 130 und einen Zugbolzen 131. Der
axiale Endabschnitt der Hauptspindel 11 ist mit einer koni
schen Öffnung 132 versehen, in die der Spanndorn 130 eng
sitzend paßt. Die konische Öffnung 132 steht in Verbindung
mit einer Spannpatronenkammer 133, die oberhalb der Öffnung
132 angeordnet ist und eine zylindrische Spannpatrone 134
ist axial gleitbeweglich in der Spannpatronenkammer 133 an
geordnet. Eine Vielzahl von konischen Öffnungen 135 ist an
einem Umfangsabschnitt der Spannpatrone 34 ausgebildet und
Kugeln 136 sind in den Öffnungen 135 derart vorgesehen, daß
die Kugeln einen Halsabschnitt des Zugbolzens 131 umgeben.
Wenn die Spannpatrone 134 sich nach oben bewegt, wird jede
Kugel 136 durch eine konische Ecke 137 an dem oberen Ab
schnitt der Spannpatronenkammer 133 gedrückt, so daß die
Kugeln sich radial nach innen bewegen und hierdurch den Hals
abschnitt des Zugbolzens 131 einspannen, wodurch der Zug
bolzen 131 ebenfalls nach oben bewegt wird. Wenn anderer
seits die Spannpatrone 134 sich nach unten bewegt, werden
die Kugeln radial nach außen bewegt, da der durchmesser
größere Abschnitt der Spannpatronenkammerseitenwand vor
handen ist, so daß der Zugbolzen 131 durch die Spannpa
trone 134 gehen kann, ohne daß eine Blockierung durch die
Kugeln vorhanden ist, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist.
Ein Zugteil 53 hat einen unteren Endabschnitt, der mit der
oberen Endfläche der Spannpatrone 134 verbunden ist, wäh
rend der obere Endabschnitt des Zugteils 53 fest mit einem
Stopfen 138 mittels Gewindeeingriff verbunden ist. Der
Stopfen 138 ist gleitbeweglich relativ zu einem Hohlraum
der Hauptspindel 11 angeordnet. Ein stufenförmig abgesetz
ter Abschnitt 139 ist an dem Hohlraum der Hauptspindel vor
gesehen und eine Gruppe von zusammengedrückten Tellerfedern
140 sind federnd nachgiebig und im zusammengedrückten Zustand
zwischen dem Stopfen 138 und dem stufenförmig abgesetzten
Abschnitt 139 angeordnet. Das Zugteil 53 und die Spannpatro
ne 134 werden durch die Vorbelastungskraft der Tellerfedern
140 nach oben gedrückt, da der Stopfen 138 nach oben gedrückt
wird. Zwei Schlitze 141 sind an diametral gegenüberliegenden
Seiten der Hauptspindel 11 angeordnet und verlaufen in Axial
richtung. Der Werkzeuglösestift 54, der radial von dem Stopfen
138 nach außen vorsteht, geht durch die Schlitze 144 und ragt
aus den Schlitzen 141 hervor.
Wenn der Y-förmige gegabelte Abschnitt 119 des Schwenkele
ments 52 den Werkzeuglösestift 54 entgegen der Vorbelastungs
kraft der Tellerfedern 140 nach unten drückt, wird das Werk
zeug 13 in seinen nicht gespannten Zustand überführt.
Nachstehend wird eine Auslegungsform eines Werkzeugmagazins
8 unter Bezugnahme auf Fig. 14 näher erläutert, die eine
Schnittansicht längs der Linie XIV-XIV in Fig. 3 darstellt.
In Fig. 14 umfaßt das Werkzeugmagazin ein Gestell 150, des
sen Mittelteil mit einem zylindrischen Element 151 versehen
ist, das in horizontaler Richtung vorsteht. Ein Drehhülsen
teil 153 ist mit Hilfe eines zylindrischen Teiles 151 über
ein Lager 152 drehbar gelagert. An einem axial inneren
Ende der Drehhülse 53 ist ein Ringelement 154 fest ange
bracht und es ist eine Mehrzahl von Rollen 155 auf demsel
ben imaginären Kreis angeordnet, der von dem Ringelement 154
abgeleitet ist. Diese Rollen 155 dienen als Nockennachlauf
einrichtungen, die mit einer Trommelnocke 156 zusammenarbei
ten.
Eine Nockenwelle 157 verläuft im Magazingestell 150 in ver
tikaler Richtung und ist drehbar an diesem gelagert. Die
Trommelnocke 156 ist in Form eines zylindrischen Elements
ausgelegt, das mit einer spiralförmigen Nut an seiner Außenumfangsfläche
versehen ist, und die Nocke 156 ist fest
mit der Nockenwelle 157 verbunden. Eine Mehrzahl von Rollen
155 sind in Eingriff mit der spiralförmigen Nut. Die Nocken
welle 157 ist mit einem Magazinmotor 12, der oberhalb des
Gestells 150 vorgesehen ist, über eine Geschwindigkeitsre
duziereinrichtung 158 verbunden. Bei der vorstehend genannten
Konstruktion kommen bei der Drehung der Nockenwelle 157
zusätzlich die Rollen 155 in Eingriff mit der Trommelnocke
156, um die Drehhülse 153 zu drehen.
Tragteile 160 sind an der Oberseite der Drehhülse 153 fest
angebracht, um eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen 34 zu
tragen. Die Tragteile 160 verlaufen radial von einer Schei
benfläche der Drehhülse 53 nach außen und stehen nach innen
vor (in Fig. 14 nach rechts), wie dies mit einer gebroche
nen Linie längs einer äußeren Umfangsfläche der Hülse 153 ge
zeigt ist. Die vorstehenden Abschnitte 161 haben Tragachsen
162, an denen die Werkzeugaufnahmen 34 schwenkbeweglich ge
lagert sind.
Jede Werkzeugaufnahme 34 ist mit einer Verriegelungseinrich
tung versehen, die eine Kugel 165 und eine Druckfeder 164
enthält, die die Feder mit einer Druckkraft beaufschlagt.
Wenn das Werkzeug 13 unter Krafteinwirkung in die Aufnahme
34 eingeschoben wird, bewegt sich die Kugel 165 radial
nach außen bezüglich der Aufnahme 34 entgegen der Vorbe
lastungskraft der Feder 164. Dann kommt die Kugel in Ein
griff mit dem Zugbolzen 131 des Werkzeuges 13 durch die
Federvorbelastung, so daß das Werkzeug 13 in der Aufnahme
34 gehalten ist. Wenn das Werkzeug unter Krafteinwirkung
gezogen wird, drückt der Zugbolzen 131 die Kugel 165 radial
nach außen, so daß das Werkzeug 13 aus der Aufnahme 34 ent
nommen werden kann.
Ein Bolzen 166 ist am hinteren Ende jeder Aufnahme 34 vor
gesehen. Ein Gleitstück 168 ist in dem Gestell 150 und an
einem unteren Teil desselben vorgesehen. Das Gleitstück
168 ist mit einer U-förmigen Nut 167 versehen, die in Ein
griff mit dem Bolzen 166 bringbar ist und in vertikaler
Richtung längs einer Wand des Gestells 150 gleitbeweglich
ist. Das Gleitstück 168 ist mit einer Kolbenstange 171
eines Pneumaticzylinders 170 verbunden. Bei dieser Ausle
gung wird der Bolzen 166 in einer der Werkzeugaufnahmen 64,
die zu der untersten Position geschaltet sind, in Eingriff
mit der U-förmigen Nut 167 des Gleitstückes 168 gebracht,
wenn die Kolbenstange 171 an der am weitesten ausgezogenen
Stellung ist. Wenn die Kolbenstange eingefahren wird, um
das Gleitstück 168 nach oben zu bewegen, wird die entspre
chend weitergeschaltete Werkzeugaufnahme 34 um 90° um die
Tragachse 162 geschwenkt, wie dies mit einer mit zwei Punk
ten dargestellten gebrochenen Linie in Fig. 14 gezeigt ist.
Als Folge hiervon ragt die Aufnahme 34 aus dem Magazin und
sie wird in dieser Position gehalten, wobei diese Position
zum Auswechseln der Werkzeuge relativ zum Dreharm 16 zur
Verfügung steht. Eine zylindrische Abdeckung 172 ist ober
halb des Magazinumfanges aus Schutzgründen vorgesehen. Die
Abdeckung 172 ist mit einer Ausnehmung an seinem untersten
Teil versehen, um zu ermöglichen, daß die Werkzeugaufnahme
34 durch diese vorstehen kann.
Bei einer solchen Auslegung wird nachstehend die Arbeits
weise der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme
auf die Fig. 15 und 16 näher erläutert.
Fig. 15 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Verdeutlichung
des Arbeitsablaufes der automatischen Werkzeugwechsel
vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 16 ist ein Arbeits
ablaufdiagramm.
Nach Beendigung der Bearbeitung (s. 201 in Fig. 16) wird
der Z-Richtungsantriebsmotor 5 eingeschaltet, um den Haupt
spindelkopf 3 nach oben zu fahren, um zu verhindern, daß
das Werkzeug 13 mechanisch in Wechselwirkung mit dem Werk
stück (s. 202) kommt. Zugleich wird die Drehbewegung der
Hauptspindel 11 gestoppt und sie wird in einer Position an
gehalten (s. 202). Ferner wird die Kolbenstange 171 des Werk
zeugmagazins 8 eingefahren, um die Werkzeugaufnahme 34 um
90° zu verschwenken, so daß die Aufnahme 34 in einer Posi
tion bleibt, in der ein Werkzeugwechsel möglich ist (s. 302).
Nach der Bestätigung des Stoppens der Drehbewegung der Haupt
spindel 11 wird der ATC-Motor 70 unmittelbar eingeschaltet,
um die Drehbewegung der ATC-Antriebswelle 23 einzuleiten.
Wenn die ATC-Antriebswelle 23 um 20° gedreht ist, wird die
Nockennachlaufeinrichtung 73 in einen radiusgrößeren Teil
der Nockennut 47 gebracht, so daß der Drehstab 33 gedreht
wird, um die Werkzeughaltegreifer 15 zu schließen (s. 203
und 303). Somit werden die Werkzeuge an der Hauptspindel 11
und am Werkzeugmagazin durch den Dreharm 16 gehalten. Wenn
die ATC-Antriebswelle 23 um etwa 35° verdreht ist, wird die
Nockennachlaufeinrichtung 116 in Eingriff mit dem vertikal
höher liegenden Teil der mit der Nut versehenen Nocke 51
(vierte Nocke) gebracht, so daß das Schwenkelement 52 den
Werkzeuglösestift 54 nach unten drückt, wodurch das Werk
zeug 13, das von der Hauptspindel 11 gehalten wird, nunmehr
im nicht gespannten Zustand ist (s. 204). Wenn ferner die
ATC-Antriebswelle 23 um etwa 65° gedreht ist, wird die
Nockennachlaufeinrichtung 67 in Eingriff mit dem vertikal
tiefer liegenden Abschnitt der Nockennut 42 (zweite Nocke)
gebracht, so daß die zweite Hülse 30 durch die Verbindungs
einrichtung 43 nach unten bewegt wird. Als Folge hiervon be
ginnen die Werkzeuge 13 in der Werkzeugaufnahme 34 und in
der Hauptspindel 11 mit ihrer Bewegung, bei der sie aus
den entsprechenden Teilen herausbewegt werden (s. 205 und
305). Die Entnahme des Werkzeuges erfolgt, wenn die ATC-An
triebswelle 23 von 65° bis 115° verdreht wird. Wenn anderer
seits die ATC-Antriebswelle 23 um etwa 90° verdreht ist,
sind die Nockenbogenabschnitte 35 B und 36 B in den Steuer
scheibennocken 35, 36 der parallelen Nocke 37 (erste Nocke)
in Kontakt mit den Nockennachlaufrollen 39, 40, so daß die
erste Hülse 26 um ihre Achse gedreht wird, wodurch der Dreh
arm 16 um die Achse der zweiten Hülse 30 gedreht wird (s.
206). Während der Drehung der ATC-Antriebswelle von 90 bis
115° überlappt sich somit ein Teil des Werkzeugentnahmevor
ganges durch die nach unten gerichtete Bewegung der zwei
ten Hülse 20 mit einem Teil des Werkzeugwechselvorganges
durch die Drehung des Dreharms 16 (s. 401 in Fig. 15). Diese
überlappende Arbeitsabfolge kann die Werkzeugwechselzeit ver
kürzen. Der Dreharm 16 wird um 180° gedreht, um die Werkzeug
wechselpositionen zwischen dem Magazin und der Hauptspindel
auszutauschen, und zwar während der Drehung der ATC-Antriebs
welle 23 von 90 bis 270°.
Wenn die ATC-Antriebswelle 23 um etwa 255° gedreht ist,
wird die Nockennachlaufeinrichtung 67 in Eingriff mit dem
vertikal höher liegenden Abschnitt der Nockennut 42 (zweite
Nocke, erste Umfangsnocke) gebracht, so daß die zweite Hülse
30 nach oben bewegt wird, um die ausgewechselten Werkzeuge
in die Hauptspindel 11 und die Werkzeugaufnahme 34 des
Werkzeugmagazins einzuführen (s. 207 und 307). Hierbei er
folgt die Drehung des Dreharmes 16 gleichzeitig mit der nach
oben gerichteten Bewegung, um die Werkzeugwechselzeit zu
verkürzen (s. 402 in Fig. 15). Wenn dann die ATC-An
triebswelle 23 um 305° gedreht wird, wird die Nockennach
laufeinrichtung 116 in Eingriff mit dem vertikal tiefer
liegenden Abschnitt der Nockennut 51 (vierte Nocke, zweite
Umfangsnocke) gebracht, so daß das Dreharmende von dem
Werkzeuglösestift 54 wegbewegt wird. Als Folge hiervon wird
das Werkzeug 13 an der Hauptspindel eingespannt, da die Vor
belastungskraft der Tellerfedern 140 (s. 208) vorhanden ist.
Während der Drehung der ATC-Antriebswelle von 320 bis 350°
wird die Nockennachlaufeinrichtung 73 in Eingriff mit dem
radiuskleinen Abschnitt der Nockennut 43 (dritte Nocke) ge
bracht, so daß der Drehstab 33 in Gegenrichtung gedreht wird,
um die Werkzeughaltegreifer 15 zu öffnen, wodurch das Werk
zeug 13 von dem Dreharm 16 freikommt (s. 209, 309).
Bei der Beendigung einer vollständigen Drehung der ATC-
Antriebswelle 23, nachdem diese in ihre Ausgangswinkelpo
sition zurückkehrt, wird der ATC-Motor 17 abgeschaltet, und
der Werkzeugwechselvorgang ist beendet. Am Ende wird der
Z-Richtungsantriebsmotor 15 und der Hauptspindelmotor 10
gleichzeitig eingeschaltet (s. 210), um eine Bearbeitung
auszuführen (s. 211). Andererseits wird im Werkzeugmagazin 8
die Kolbenstange 171 ausgefahren, um die Werkzeugaufnahme 34
um 90° in Gegenrichtung zu drehen, so daß die Aufnahme 34
in dem Magazin aufgenommen ist (s. 310). Dann wird der Ma
gazinmotor 12 zur Werkzeugweiterschaltung eingeschaltet
(s. 311) und er wird in Warteposition bis zum nächsten Werk
zeugwechsel und zur nächsten Bearbeitung gehalten.
In Fig. 15 sind die Nockenformen der Nocken 37, 42, 47 und
51 aus Einfachheitsgründen linear dargestellt. In Wirklich
keit jedoch hat jede Nocke gleichförmig gekrümmte Ausbil
dungsformen, um einen Hochgeschwindigkeitsablauf ohne jeg
lichen mechanischen Stoß zwischen benachbarten mechanischen
Bauteilen zu ermöglichen.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ermöglicht die vor
liegende Erfindung folgende Vorteile.
- 1) Die Werkzeugwechselzeit läßt sich so gering wie mög lich halten, da mehrere Arbeitsabläufe teilweise über lappend miteinander ausgeführt werden können, wie z.B. die Drehung des Dreharmes 16 während seiner Hubbewegung (s. 401, 402 in Fig. 15) bei der Ausführung des Werk zeugwechselvorganges.
- 2) Die Nockenelemente werden von mit einer Nut versehenen Nocke 47 gebildet, die an einem ebenen Plattenelement ausgebildet ist, erste und zweite Umfangsvertiefungs nocken 52, 51 sind an dem Umfangsabschnitt des zylin drischen Elements ausgebildet und eine überlagerte Steuerscheibennocke 37, deren äußere Umfangsfläche als Kämmfläche dient, ist vorgesehen, so daß die Gegenele mente an der Nachlaufseite sicher selbst bei einem Vor gang mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden kön nen. Somit kann eine Überlappung des Arbeitsablaufes in maximaler Weise erfolgen, wie z.B. die Drehung des Dreharmes während seiner Abwärtsbewegung, um hierdurch die Gesamtarbeitszeit für den Werkzeugwechsel so klein wie möglich zu halten.
- 3) Da verschiedene Werkzeugwechseleinrichtungen, wie das Werkzeugmagazin 8, der Dreharm usw. an dem Hauptspin delkopf angebracht sind, ist ein Werkzeugwechsel unab hängig von der Position des Hauptspindelkopfes durch führbar und es ist nicht notwendig, den Hauptspindel kopf zu einer speziellen Werkzeugwechselposition zu bewegen.
- 4) Da die Trommelnocke 156 zur Weiterschaltung einer der Werkzeuge im Werkzeugmagazin 8 verwendet wird, ist die Bildung einer Nut zur Magazinweiterschaltung nicht er forderlich und die Erzeugung von Geräuschen läßt sich vermeiden. Da ferner die Trommelnocke 156 als eine selbstblockierende Einrichtung wirkt, die verhindert, daß die Drehhülse 153 sich frei drehen kann, wird er möglicht, daß selbst dann, wenn die unterschiedlichen Werkzeuge, die voneinander unterschiedliche Gewichte haben, in das Werkzeugmagazin eingesetzt sind, das Werk zeugmagazin sich nicht infolge eines Ungleichgewichts zustandes der Werkzeuge bringen kann. Ferner wird ein zu weites Drehen infolge der Trägheitskraft des Maga zins verhindert, wenn der Magazinmotor 12 abgeschaltet wird, da die Drehung der Trommelnocke 156 angehalten wird.
- 5) Es ist eine vereinfachte und leichter steuerbare Ar beitsablaufweise möglich, da jede der Nockenelemente 37, 42, 47 und 51, die an der ATC-Antriebswelle ange bracht sind, die jeweils einzelnen Werkzeugwechsel vorgänge durch eine einzige Drehung der ATC-Antriebs welle ausführt.
Wie die vorangehenden Ausführungen gezeigt haben, läßt sich
mit Hilfe der Erfindung ein Hochgeschwindigkeits-Werkzeug
wechselvorgang mit einer minimalen Arbeitszeit erzielen, da
die Mehrzahl von Nocken, die an der einzigen Antriebswelle
angebracht sind, sequentiell den Werkzeugwechselvorgang
steuern können, der das Einspannen des Werkzeuges und das
Ausspannen desselben in der Hauptspindel umfaßt.
Claims (17)
1. Werkzeugwechselvorrichtung, gekennzeich
net durch:
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die drehbar am Hauptspindel kopf angeordnet ist, wobei die Hauptspindel (11) eine lösbare Werkzeughalteeinrichtung (Fig. 13) hat,
ein Werkzeugmagazin (8),
eine erste Hülse (26), die drehbar am Hauptspindel kopf (3) gelagert ist,
eine zweite Hülse (30), die gleitbeweglich in axia ler Richtung hierzu und drehbar zusammen mit der ersten Hülse (26) angeordnet ist,
einen Dreharm (16), der an einem Ende der zweiten Hülse (30) angeordnet ist,
Werkzeughaltegreifer (15), die an dem Dreharm (16) vorgesehen sind,
eine Einrichtung (Fig. 10) zum Öffnen und Schließen des Greifers, die im Dreharm (16) angeordnet ist, wobei ein Werkzeug in der Hauptspindel (11) mit einem Werkzeug im Werkzeugmagazin (8) bei der Drehung des Dreharmes (16) um die zweite Hülse (30) und einer Be wegung des Dreharmes (16) in einer axialen Richtung der zweiten Hülse (30) auswechselbar ist,
eine Antriebswelle (23), die an dem Hauptspindelkopf (3) drehbar gelagert ist und mittels eines Motors (17) angetrieben ist,
erste bis vierte Nockenelemente (37, 42, 47 und 51), die bei der Drehung der Antriebswelle (23) beaufschlagt werden,
eine Nockenweiterschalteinrichtung (Fig. 6), die in Abhängigkeit von dem ersten Nockenelement (37) arbeitet, um die erste Hülse (26) um ihre Achse zu drehen und um die Drehwinkelposition derselben zu steuern,
eine Wellenantriebseinrichtung (Fig. 7), die in Abhän gigkeit von dem zweiten Nockenelement (42) arbeitet, um die zweite Hülse (30) in axialer Richtung zu bewegen und ihre axiale Position zu steuern,
eine Greiferantriebseinrichtung (Fig. 8 und 9), die in Abhängigkeit von der dritten Nocke (47) ar beitet, um die Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Greifers anzutreiben, und die Werkzeughaltegrei fer (15) zu öffnen und zu schließen, und
eine Antriebseinrichtung zum Einspannen und Ausspan nen eines Werkzeuges (Fig. 11 und 12), die in Ab hängigkeit von der vierten Nocke (51) arbeitet, um die lösbaren Werkzeughalterungen (Fig. 13) anzutrei ben.
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die drehbar am Hauptspindel kopf angeordnet ist, wobei die Hauptspindel (11) eine lösbare Werkzeughalteeinrichtung (Fig. 13) hat,
ein Werkzeugmagazin (8),
eine erste Hülse (26), die drehbar am Hauptspindel kopf (3) gelagert ist,
eine zweite Hülse (30), die gleitbeweglich in axia ler Richtung hierzu und drehbar zusammen mit der ersten Hülse (26) angeordnet ist,
einen Dreharm (16), der an einem Ende der zweiten Hülse (30) angeordnet ist,
Werkzeughaltegreifer (15), die an dem Dreharm (16) vorgesehen sind,
eine Einrichtung (Fig. 10) zum Öffnen und Schließen des Greifers, die im Dreharm (16) angeordnet ist, wobei ein Werkzeug in der Hauptspindel (11) mit einem Werkzeug im Werkzeugmagazin (8) bei der Drehung des Dreharmes (16) um die zweite Hülse (30) und einer Be wegung des Dreharmes (16) in einer axialen Richtung der zweiten Hülse (30) auswechselbar ist,
eine Antriebswelle (23), die an dem Hauptspindelkopf (3) drehbar gelagert ist und mittels eines Motors (17) angetrieben ist,
erste bis vierte Nockenelemente (37, 42, 47 und 51), die bei der Drehung der Antriebswelle (23) beaufschlagt werden,
eine Nockenweiterschalteinrichtung (Fig. 6), die in Abhängigkeit von dem ersten Nockenelement (37) arbeitet, um die erste Hülse (26) um ihre Achse zu drehen und um die Drehwinkelposition derselben zu steuern,
eine Wellenantriebseinrichtung (Fig. 7), die in Abhän gigkeit von dem zweiten Nockenelement (42) arbeitet, um die zweite Hülse (30) in axialer Richtung zu bewegen und ihre axiale Position zu steuern,
eine Greiferantriebseinrichtung (Fig. 8 und 9), die in Abhängigkeit von der dritten Nocke (47) ar beitet, um die Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Greifers anzutreiben, und die Werkzeughaltegrei fer (15) zu öffnen und zu schließen, und
eine Antriebseinrichtung zum Einspannen und Ausspan nen eines Werkzeuges (Fig. 11 und 12), die in Ab hängigkeit von der vierten Nocke (51) arbeitet, um die lösbaren Werkzeughalterungen (Fig. 13) anzutrei ben.
2. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
bis vierten Nockenelemente (37, 42, 47, 51) Nocken
ausbildungen in einer solchen Form haben, daß ein ein
ziger Werkzeugwechselvorgang bei einer einzigen Umdre
hung der Antriebswelle (23) durchführbar ist.
3. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken
weiterschalteinrichtung ein erstes Nockenelement (37)
und eine Nockennachlaufeinrichtung (38) aufweist, daß
das erste Nockenelement (37) Verbundnocken (35, 36)
aufweist, die einander überlagert sind, und daß die
Nockennachlaufeinrichtung (38) Nachlaufrollen (39, 40)
aufweist und fest mit der ersten Hülse (26) verbunden
ist.
4. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Nockenelement (32) eine erste mit einer Umfangsvertie
fung versehene Nocke (42) aufweist, die an der Antriebs
welle (23) angebracht ist, und daß die Wellenantriebs
einrichtung einen Schwenkhebel (43) aufweist, der in Ab
hängigkeit von dem zweiten Nockenelement (42) schwenkbe
weglich ist, wobei ein Kontaktstück (34) an einem
Ende des Schwenkhebels vorgesehen ist und ein mit
einer Nut versehener Abschnitt (45) an der zweiten
Hülse (30) angebracht ist und in Eingriff mit dem
Kontaktstück (44) ist.
5. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das dritte Nockenelement (47) ein Steuerscheibenele
ment (46) aufweist, das mit einer mit einer Nut ver
sehenen Nocke (47) an ihrem flachen Oberflächenab
schnitt versehen ist, und
daß die Greiferantriebseinrichtung aufweist:
einen Drehstab (33), der einen Endabschnitt hat, der drehbeweglich an dem Hauptspindelkopf (3) gelagert ist und einen Halteabschnitt hat, der sich durch die zweite Hülse (30) erstreckt,
eine Eingriffseinrichtung (82, 83), die an dem anderen Endabschnitt des Drehstabes (33) vorgesehen ist, wobei die Eingriffseinrichtung in Eingriff mit einem An triebsabschnitt der Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Greifers bringbar ist, wenn die zweite Hülse (30) in ihrer axial eingerückten Stellung ist,
ein Zahnrad (49), das an einem Endabschnitt des Dreh stabes (33) angebracht ist, und ein Zahnstangenteil (48), das in Abhängigkeit von der dritten Nocke (47) betätigbar ist und das in Eingriff mit dem Zahnrad (49) bringbar ist.
daß die Greiferantriebseinrichtung aufweist:
einen Drehstab (33), der einen Endabschnitt hat, der drehbeweglich an dem Hauptspindelkopf (3) gelagert ist und einen Halteabschnitt hat, der sich durch die zweite Hülse (30) erstreckt,
eine Eingriffseinrichtung (82, 83), die an dem anderen Endabschnitt des Drehstabes (33) vorgesehen ist, wobei die Eingriffseinrichtung in Eingriff mit einem An triebsabschnitt der Einrichtung zum Öffnen und Schließen des Greifers bringbar ist, wenn die zweite Hülse (30) in ihrer axial eingerückten Stellung ist,
ein Zahnrad (49), das an einem Endabschnitt des Dreh stabes (33) angebracht ist, und ein Zahnstangenteil (48), das in Abhängigkeit von der dritten Nocke (47) betätigbar ist und das in Eingriff mit dem Zahnrad (49) bringbar ist.
6. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das vierte
Nockenelement (51) eine zweite mit einer Umfangsnut ver
sehenen Nocke (51) aufweist, und
daß die Antriebseinrichtung zum Einspannen und Aus spannen des Werkzeuges aufweist:
ein Schwenkelement (42), das in Abhängigkeit von dem vierten Nockenelement (51) verschwenkbar ist,
ein Zugteil (53) in der lösbaren Werkzeughalteeinrich tung der Hauptspindel (11), und
einen Stift (54), der mit dem Zugteil (53) verbunden ist und sich aus der Hauptspindel (11) herauserstreckt, wobei das Schwenkteil (52) selektiv den Stift (54) in Abhängigkeit von dem vierten Nockenelement (51) mit einer Druckkraft beaufschlagt.
daß die Antriebseinrichtung zum Einspannen und Aus spannen des Werkzeuges aufweist:
ein Schwenkelement (42), das in Abhängigkeit von dem vierten Nockenelement (51) verschwenkbar ist,
ein Zugteil (53) in der lösbaren Werkzeughalteeinrich tung der Hauptspindel (11), und
einen Stift (54), der mit dem Zugteil (53) verbunden ist und sich aus der Hauptspindel (11) herauserstreckt, wobei das Schwenkteil (52) selektiv den Stift (54) in Abhängigkeit von dem vierten Nockenelement (51) mit einer Druckkraft beaufschlagt.
7. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Nockenelement (37) einen ersten Nockenabschnitt (206)
hat, der in Eingriff mit den Nachlaufrollen (39, 40)
bringbar ist, um den Dreharm (16) um 180° zu drehen,
sowie einen zweiten Nockenabschnitt, der von den Nach
laufrollen (39, 40) lösbar ist, um den Dreharm (16) sta
tionär zu halten.
8. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Nockenelement (42) einen ersten Nockenabschnitt (205)
zum Bewegen der zweiten Hülse (30) in eine axiale Rich
tung hat, um die Werkzeuge von dem Werkzeugmagazin (8)
und von der Hauptspindel (11) abzunehmen, ferner einen
zweiten Nockenabschnitt hat, um die zweite Hülse (30) in
einer ersten stationären Position zu halten, ferner einen
dritten Nockenabschnitt (207), um die zweite Hülse (30)
in axialer Gegenrichtung zu bewegen, um die Werkzeuge
in die Hauptspindel (11) und das Werkzeugmagazin (8)
einzuführen, und einen vierten Nockenabschnitt, um
eine zweite stationäre Position der zweiten Hülse (30)
aufrechtzuerhalten.
9. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 7
und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Teil des ersten Nockenabschnittes (206) des ersten Nockenelementes
(37) sich mit den ersten und dritten Nockenabschnitten
(205, 207) des zweiten Nockenelementes
(42) überlappt.
10. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das dritte
Nockenelement (47) einen ersten Nockenabschnitt (203)
hat, um das Zahnstangenelement (48) in eine Richtung
zu bewegen und den Drehstab (33) zu drehen, so daß die
Werkzeughaltegreifer (15) geschlossen werden, ferner
einen zweiten Nockenabschnitt hat, um den geschlossenen
Zustand der Greifer (15) aufrechtzuerhalten, einen drit
ten Nockenabschnitt (209), um das Zahnstangenelement
(48) in Gegenrichtung zu bewegen und die Werkzeughalte
greifer (15) zu öffnen, und einen vierten Nockenab
schnitt hat, um den Öffnungszustand der Greifer (15)
aufrechtzuerhalten.
11. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das vierte
Nockenelement (51) einen ersten Nockenabschnitt (204)
hat, um den Stift (54) nach unten zu drücken und das
Werkzeug in einen nicht eingespannten Zustand in der
Hauptspindel (11) zu überführen, einen zweiten Nocken
abschnitt, um den nicht eingespannten Zustand des Werk
zeuges aufrechtzuerhalten, einen dritten Nockenabschnitt
(209), um den Stift (54) freizugeben und den Werkzeug
einspannzustand in der Hauptspindel (11) aufrechtzuer
halten, und einen vierten Nockenabschnitt hat, um den
Werkzeugeinspannzustand aufrechtzuerhalten.
12. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 10
und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Nockenabschnitt (203) des dritten Nockenelementes
(47) teilweise überlappend mit dem ersten Nockenab
schnitt (204) des vierten Nockenelementes (51) vorge
sehen ist, und daß der zweite Nockenabschnitt des vier
ten Nockenelementes (51) teilweise überlappend mit dem
zweiten Nockenabschnitt des dritten Nockenelementes (47)
vorgesehen ist, und daß ferner der dritte Nockenabschnitt
(209) des dritten Nockenelementes (47) sich teilweise mit
dem dritten Nockenabschnitt (208) des vierten Nockenele
mentes (51) überlappt, und daß der vierte Nockenabschnitt
des dritten Nockenelementes (47) sich mit dem vierten
Nockenabschnitt des vierten Nockenelementes (51) über
lappt.
13. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug
magazin (8) an dem Hauptspindelkopf (3) angebracht ist.
14. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung, gekenn
zeichnet durch:
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die im Hauptspindelkopf (3) drehbar angeordnet ist,
ein Werkzeugmagazin (8), das einteilig mit dem Haupt spindelkopf (3) vorgesehen ist, wobei das Werkzeugmaga zin eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen (34) hat,
eine lösbare Werkzeughalteeinrichtung (Fig. 13), die an der Hauptspindel (11) vorgesehen ist,
einen Dreharm (16), der derart beschaffen und ausge legt ist, daß ein Werkzeug (13) in einer der Werkzeug aufnahmen (34) durch ein Werkzeug (13) in der lösbaren Werkzeughalteeinrichtung und umgekehrt austauschbar ist, wobei der Dreharm (16) vorgesehen ist, um einen Endabschnitt desselben der lösbaren Halteeinrichtung gegenüberliegend anzuordnen und ihn so auszurichten, daß das andere Ende desselben einer der Werkzeugaufnah men (34) gegenüberliegt, und
eine Einrichtung zum Drehen des Dreharmes (16) derart, daß eine halbe Drehung um seine Mittelachse ausgeführt wird und ein Ende des Armes (16) mit der lösbaren Werk zeughalteeinrichtung fluchtet und das andere Ende mit den Werkzeugaufnahmen.
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die im Hauptspindelkopf (3) drehbar angeordnet ist,
ein Werkzeugmagazin (8), das einteilig mit dem Haupt spindelkopf (3) vorgesehen ist, wobei das Werkzeugmaga zin eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen (34) hat,
eine lösbare Werkzeughalteeinrichtung (Fig. 13), die an der Hauptspindel (11) vorgesehen ist,
einen Dreharm (16), der derart beschaffen und ausge legt ist, daß ein Werkzeug (13) in einer der Werkzeug aufnahmen (34) durch ein Werkzeug (13) in der lösbaren Werkzeughalteeinrichtung und umgekehrt austauschbar ist, wobei der Dreharm (16) vorgesehen ist, um einen Endabschnitt desselben der lösbaren Halteeinrichtung gegenüberliegend anzuordnen und ihn so auszurichten, daß das andere Ende desselben einer der Werkzeugaufnah men (34) gegenüberliegt, und
eine Einrichtung zum Drehen des Dreharmes (16) derart, daß eine halbe Drehung um seine Mittelachse ausgeführt wird und ein Ende des Armes (16) mit der lösbaren Werk zeughalteeinrichtung fluchtet und das andere Ende mit den Werkzeugaufnahmen.
15. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich
tung zum Drehen ein Hülsenelement (30) aufweist, das
drehbar um seine Achse und in axialer Richtung beweg
bar ist, und daß der Dreharm (16) an seinem Längsmittel
teil fest mit einem Ende des Hülsenteils (30) verbunden
ist.
16. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung, gekenn
zeichnet durch:
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die drehbar im Hauptspindel kopf angeordnet ist und eine lösbare Werkzeughalteein richtung (Fig. 13) hat,
ein Werkzeugmagazin, in dem eine Mehrzahl von Werkzeu gen (13) aufgenommen ist, und
einen Dreharm (16), der derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein Werkzeug in einem Werkzeugmagazin (8) durch ein Werkzeug in der lösbaren Werkzeughalteeinrichtung und umgekehrt austauschbar ist, wobei das Werkzeugmagazin (8 in Fig. 14) aufweist:
ein Drehteil (153),
eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen (34), die schwenkbar an dem Drehteil angebracht sind,
eine Mehrzahl von Rollen (155), die mit dem Drehteil (153) verbunden sind und die in Abständen voneinander auf einer Kreisbahn angeordnet sind, und
eine Trommelnocke (156), die in Eingriff mit wenigstens einem der Rollen (155) bringbar ist, um das Drehteil (153) in seiner Achse zu drehen und hierdurch eine der Werkzeug aufnahmen in eine Position zu bringen, wobei der Dreharm in Eingriff mit dem Werkzeug in dieser einen Werkzeugauf nahme bringbar ist.
einen Hauptspindelkopf (3),
eine Hauptspindel (11), die drehbar im Hauptspindel kopf angeordnet ist und eine lösbare Werkzeughalteein richtung (Fig. 13) hat,
ein Werkzeugmagazin, in dem eine Mehrzahl von Werkzeu gen (13) aufgenommen ist, und
einen Dreharm (16), der derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein Werkzeug in einem Werkzeugmagazin (8) durch ein Werkzeug in der lösbaren Werkzeughalteeinrichtung und umgekehrt austauschbar ist, wobei das Werkzeugmagazin (8 in Fig. 14) aufweist:
ein Drehteil (153),
eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen (34), die schwenkbar an dem Drehteil angebracht sind,
eine Mehrzahl von Rollen (155), die mit dem Drehteil (153) verbunden sind und die in Abständen voneinander auf einer Kreisbahn angeordnet sind, und
eine Trommelnocke (156), die in Eingriff mit wenigstens einem der Rollen (155) bringbar ist, um das Drehteil (153) in seiner Achse zu drehen und hierdurch eine der Werkzeug aufnahmen in eine Position zu bringen, wobei der Dreharm in Eingriff mit dem Werkzeug in dieser einen Werkzeugauf nahme bringbar ist.
17. Automatische Werkzeugwechselvorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug
magazin ferner eine Antriebseinrichtung (12) aufweist,
um die Trommelnocke (156) um ihre Achse zu drehen, einen
Antriebszylinder (170) und ein Gleitstück (168) aufweist,
das mit dem Antriebszylinder (170) verbunden ist, wobei
die Werkzeugaufnahmen in Eingriff mit dem Gleitstück (168)
bringbar sind, um eine der Werkzeugaufnahmen zu verschwen
ken und hierdurch das Werkzeug (13) in der Werkzeugauf
nahme in Ausrichtung zu dem Dreharm (16) zu bringen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61269242A JPS63123646A (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 工具交換装置を備えた工作機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3735384A1 true DE3735384A1 (de) | 1988-05-19 |
DE3735384C2 DE3735384C2 (de) | 1998-08-27 |
Family
ID=17469630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3735384A Expired - Fee Related DE3735384C2 (de) | 1986-11-12 | 1987-10-19 | Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4833772A (de) |
JP (1) | JPS63123646A (de) |
KR (1) | KR930009403B1 (de) |
DE (1) | DE3735384C2 (de) |
GB (1) | GB2198375B (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4027987A1 (de) * | 1989-09-04 | 1991-03-21 | Brother Ind Ltd | Numerisch gesteuerte werkzeugmaschine mit automatischer werkzeugwechseleinrichtung und einer indexvorrichtung |
DE4022048A1 (de) * | 1990-07-11 | 1992-01-16 | Doerries Scharmann Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung an werkzeugmaschinen |
DE4300745A1 (de) * | 1993-01-14 | 1994-07-21 | Shf Fertigungsautomation Gmbh | Werkzeugwechsler für eine Werkzeugmaschine |
DE19540828A1 (de) * | 1995-11-02 | 1997-05-07 | Ind Tech Res Inst | Nockenartige, automatische Werkzeugwechselvorrichtung |
DE4042514C2 (de) * | 1989-09-04 | 2002-07-04 | Brother Ind Ltd | Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit automatischer Werkzeugwechseleinrichtung und einer Indexvorrichtung |
DE19749937B4 (de) * | 1996-11-11 | 2008-04-03 | Sankyo Mfg. Co., Ltd. | Automatische Werkzeugwechselvorrichtung |
DE102006058028A1 (de) * | 2006-12-07 | 2008-06-19 | Hpi Die Maschinenbauer Gmbh | Werkzeugwechsler |
DE102008006175A1 (de) * | 2008-01-26 | 2009-07-30 | Karl Keppler Maschinenbau Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6394644U (de) * | 1986-12-10 | 1988-06-18 | ||
JPS63133945U (de) * | 1987-02-23 | 1988-09-01 | ||
JPS63179038U (de) * | 1987-05-12 | 1988-11-18 | ||
DE8716086U1 (de) * | 1987-12-04 | 1988-01-21 | MAHO AG, 8962 Pfronten | Zusatzmagazin für programmgesteuerte Werkzeugmaschinen |
JPH0657375B2 (ja) * | 1988-02-09 | 1994-08-03 | 本田技研工業株式会社 | 工具交換装置の作動機構 |
JPH0215841U (de) * | 1988-07-18 | 1990-01-31 | ||
DE3831869A1 (de) * | 1988-09-20 | 1990-03-29 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeugmaschine |
US5081762A (en) * | 1989-09-01 | 1992-01-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Tool exchange device for a machine tool |
US5144740A (en) * | 1989-09-04 | 1992-09-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Numerically controlled machine tool with automatic tool exchange device and indexing device |
ES1014063Y (es) * | 1990-05-09 | 1991-07-16 | Sist De Paletzacion S A | Dispositivo para el cambio automatico de herramientas en un almacen de herramientas. |
US5424621A (en) * | 1993-08-03 | 1995-06-13 | Industrial Technology Research Institute | Parallel conjugate cam type tool magazine mechanism |
KR100188751B1 (ko) * | 1994-09-29 | 1999-06-01 | 정몽규 | 머시닝센터의 툴교환장치 |
KR100290336B1 (ko) * | 1994-09-29 | 2001-06-01 | 이계안 | 머시닝 센터의 툴 클램핑 장치 |
JP2787282B2 (ja) * | 1994-11-18 | 1998-08-13 | オークマ株式会社 | 自動工具交換装置を有する工作機械 |
US5782151A (en) * | 1995-08-07 | 1998-07-21 | Kitagawa Iron Works Co., Ltd. | Workpiece transfer apparatus |
DE19600054C2 (de) * | 1996-01-03 | 1999-07-22 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeugmaschine mit gemeinsamem Hub- und Wechslerantrieb |
US5749819A (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-12 | National Science Council | Automatic tool changing apparatus |
US5752905A (en) * | 1996-07-02 | 1998-05-19 | National Science Council | Automatic tool-changing mechanism |
US5816987A (en) * | 1996-10-25 | 1998-10-06 | National Science Council | Elliptic trammel mechanism for automatic tool changing apparatus |
JP3350375B2 (ja) * | 1996-11-19 | 2002-11-25 | ブラザー工業株式会社 | 工具把持装置 |
JPH10151542A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-09 | Brother Ind Ltd | 工具交換機のフィンガ開閉機構 |
US6007464A (en) * | 1997-07-30 | 1999-12-28 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Tool-changing apparatus and method for a machine tool |
TW374343U (en) * | 1997-08-04 | 1999-11-11 | Nat Science Council | Cutter shaping and pulling apparatus for the automatic cutter replacing structure |
JPH1177414A (ja) * | 1997-09-01 | 1999-03-23 | Brother Ind Ltd | 工作機械 |
JP4634575B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2011-02-16 | 株式会社三共製作所 | カム装置 |
JP3992484B2 (ja) * | 2001-12-06 | 2007-10-17 | 株式会社三共製作所 | 自動工具交換装置 |
KR100461420B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2004-12-10 | 현대자동차주식회사 | 머시닝센터의 자동 공구교환장치 |
JP2005028522A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Brother Ind Ltd | 工作機械及び工作機械の折損検出方法 |
DE10336869A1 (de) * | 2003-08-11 | 2005-06-09 | Kennametal Inc. | Werkzeugkupplung |
US7070550B1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-07-04 | Ying Sun | Transmission mechanism for tool changing device |
JP5143534B2 (ja) * | 2007-11-28 | 2013-02-13 | 大久保歯車工業株式会社 | 自動工具交換装置 |
DE202008009035U1 (de) * | 2008-07-07 | 2008-09-11 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Werkzeugwechsler für Werkzeugmaschinen |
DE102008059422A1 (de) * | 2008-11-27 | 2010-06-02 | Deckel Maho Seebach Gmbh | Werkzeugwechsler für Werkzeugmaschinen |
KR101155819B1 (ko) * | 2010-12-16 | 2012-06-12 | 현대위아 주식회사 | 머시닝 센터의 자동 공구교환장치 |
JP2012187669A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Brother Industries Ltd | 工具交換装置 |
TW201302376A (zh) * | 2011-07-13 | 2013-01-16 | Jian Xue Qin | Cnc綜合加工機自動換刀機構 |
CN102528510A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-04 | 昆山北钜机械有限公司 | 一种中心加工机拉刀驱动液压缸油液供给机构 |
CN102642146A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-08-22 | 常州市德速机械有限公司 | 龙门式加工中心刀库atc换刀装置 |
CN102658494A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-09-12 | 常州市德速机械有限公司 | 主轴箱刀库 |
JP6078413B2 (ja) | 2013-04-30 | 2017-02-08 | Dmg森精機株式会社 | 工具交換方法及び工作機械 |
CN103433784B (zh) * | 2013-06-28 | 2015-09-02 | 宁波海天精工股份有限公司 | 一种机床变径套的自动拆装结构 |
TWI529029B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-04-11 | 北鉅精機股份有限公司 | 具主軸頂刀量提讓功能之自動刀具交換裝置 |
JP2016020022A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | イノサーブ エフエー インク.Innoserv Fa Inc. | 工具機のサーボ駆動アンクランプシステム |
JP6279432B2 (ja) * | 2014-08-26 | 2018-02-14 | Dmg森精機株式会社 | 工具交換方法及び工具交換装置 |
JP6490553B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2019-03-27 | Dmg森精機株式会社 | 工具交換装置 |
IT201600114326A1 (it) * | 2016-11-11 | 2018-05-11 | Cft Rizzardi S R L | Dispositivo di cambio utensile |
DE202017107552U1 (de) | 2017-12-12 | 2019-03-13 | Starrag Gmbh | Werkzeugwechseleinrichtung |
US11027384B2 (en) * | 2018-07-03 | 2021-06-08 | Chen Sound Industrial Co., Ltd. | Fast tool changing method with pre-unclamping process |
JP7091979B2 (ja) * | 2018-09-28 | 2022-06-28 | ブラザー工業株式会社 | 数値制御装置と制御方法 |
JP6975195B2 (ja) * | 2019-04-04 | 2021-12-01 | ファナック株式会社 | 工作機械 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1602981A1 (de) * | 1967-08-02 | 1970-08-27 | Scharmann & Co | Werkzeugwechseleinrichtung,insbesondere fuer Horizontal-Bohr- und Fraeswerke |
US3608185A (en) * | 1969-04-10 | 1971-09-28 | Cincinnati Milacron Inc | Machine tool |
JPS5845836A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-17 | Tsugami Corp | 工作機械の工具交換装置 |
JPS60228047A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工具交換装置 |
JPS61164743A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-25 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の自動工具交換装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB946988A (en) * | 1960-08-18 | 1964-01-15 | Kearney & Trecker Corp | Power driven tool change mechanism |
US3217406A (en) * | 1963-02-28 | 1965-11-16 | Cincinnati Milling Machine Co | Automatic tool changing apparatus |
GB1195351A (en) * | 1966-07-13 | 1970-06-17 | Heller Geb Gmbh Maschf | Machine Tool with Automatic Tool Changing |
US3616526A (en) * | 1968-04-03 | 1971-11-02 | Ikegai Iron Works Ltd | Tool changing device for a machine tool |
US3608188A (en) * | 1969-01-22 | 1971-09-28 | Cincinnati Milacron Inc | Machine tool |
US3844028A (en) * | 1969-05-02 | 1974-10-29 | Moog Inc | Automatic tool changer |
US3691626A (en) * | 1970-09-10 | 1972-09-19 | Gorton Machine Corp | Tool change mechanism |
SE7603432L (sv) * | 1975-06-06 | 1976-12-07 | Deckel Ag Friedrich | Spindelhuvud med verktygsvexlingsanordning |
US3964616A (en) * | 1975-09-29 | 1976-06-22 | Cincinnati Milacron, Inc. | Machine tool interchange arm |
GB1566823A (en) * | 1977-04-27 | 1980-05-08 | Toyoda Machine Works Ltd | Machine tool with automatic tool exchanger |
US4164810A (en) * | 1977-12-15 | 1979-08-21 | Kearney & Trecker Corporation | Automatic tool changer for machine tool |
US4288909A (en) * | 1978-10-25 | 1981-09-15 | Kearney & Trecker Corporation | Automatic tool changer for machine tool |
JPS5558943A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Toyoda Mach Works Ltd | Tool exchanger |
US4306350A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-22 | Kearney & Trecker Corporation | Automatic tool changer and tool storage arrangement for machine tool |
IL60089A0 (en) * | 1980-05-16 | 1980-07-31 | Israel Nachmany | Improvements relating to the structure of automatic machine tools |
JPS6161735A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 自動工具交換用駆動装置 |
JPS61249239A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-06 | Toyo Seiki Kogyo Kk | マシニングセンタ用工具交換装置 |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61269242A patent/JPS63123646A/ja active Granted
-
1987
- 1987-08-17 KR KR1019870008972A patent/KR930009403B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-09-23 US US07/100,355 patent/US4833772A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-19 DE DE3735384A patent/DE3735384C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-11 GB GB8726375A patent/GB2198375B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1602981A1 (de) * | 1967-08-02 | 1970-08-27 | Scharmann & Co | Werkzeugwechseleinrichtung,insbesondere fuer Horizontal-Bohr- und Fraeswerke |
US3608185A (en) * | 1969-04-10 | 1971-09-28 | Cincinnati Milacron Inc | Machine tool |
JPS5845836A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-17 | Tsugami Corp | 工作機械の工具交換装置 |
JPS60228047A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 工具交換装置 |
JPS61164743A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-25 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の自動工具交換装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4027987A1 (de) * | 1989-09-04 | 1991-03-21 | Brother Ind Ltd | Numerisch gesteuerte werkzeugmaschine mit automatischer werkzeugwechseleinrichtung und einer indexvorrichtung |
DE4042514C2 (de) * | 1989-09-04 | 2002-07-04 | Brother Ind Ltd | Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit automatischer Werkzeugwechseleinrichtung und einer Indexvorrichtung |
DE4022048A1 (de) * | 1990-07-11 | 1992-01-16 | Doerries Scharmann Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung an werkzeugmaschinen |
DE4300745A1 (de) * | 1993-01-14 | 1994-07-21 | Shf Fertigungsautomation Gmbh | Werkzeugwechsler für eine Werkzeugmaschine |
DE19540828A1 (de) * | 1995-11-02 | 1997-05-07 | Ind Tech Res Inst | Nockenartige, automatische Werkzeugwechselvorrichtung |
DE19540828C2 (de) * | 1995-11-02 | 1999-04-22 | Ind Tech Res Inst | Durch Nocken gesteuerte, automatische Werkzeugwechselvorrichtung |
DE19749937B4 (de) * | 1996-11-11 | 2008-04-03 | Sankyo Mfg. Co., Ltd. | Automatische Werkzeugwechselvorrichtung |
DE102006058028A1 (de) * | 2006-12-07 | 2008-06-19 | Hpi Die Maschinenbauer Gmbh | Werkzeugwechsler |
DE102006058028B4 (de) * | 2006-12-07 | 2021-04-01 | Wassermann Technologie GmbH | Werkzeugwechsler |
DE102008006175A1 (de) * | 2008-01-26 | 2009-07-30 | Karl Keppler Maschinenbau Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung |
DE102008006175B4 (de) * | 2008-01-26 | 2012-01-19 | Karl Keppler Maschinenbau Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0460777B2 (de) | 1992-09-29 |
US4833772A (en) | 1989-05-30 |
DE3735384C2 (de) | 1998-08-27 |
GB8726375D0 (en) | 1987-12-16 |
KR880005999A (ko) | 1988-07-21 |
KR930009403B1 (ko) | 1993-10-04 |
GB2198375A (en) | 1988-06-15 |
GB2198375B (en) | 1991-06-19 |
JPS63123646A (ja) | 1988-05-27 |
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DE2616459C2 (de) | ||
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