DE4032003A1 - Tool changing system for machine tool - places used tool in tool magazine and selects next tool whilst machine is operating - Google Patents

Tool changing system for machine tool - places used tool in tool magazine and selects next tool whilst machine is operating

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

A machine tool (1) has a tool magazine (2) which is equipped with a tool changing device (3). The tool changing device is controlled by the same computer program which controls the machine tool. A tool removed from the machine tool spindle is transferred to the tool magazine whilst the machine is carrying the next machining operation out. - At the same time the tool required for carrying out yet a further machining operation is brought into position. The time during which the machine tool is not operating due to tool changing is reduced to a min.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen, bei dem ein Werk­ zeugträger der Werkzeugmaschine mittels einer Werkzeug­ wechseleinrichtung Werkzeuge aus einem Werkzeugmagazin erhält. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Werkzeug­ versorgungseinrichtung hierfür.The invention relates to a method for supply a machine tool with tools in which a plant Tool carrier of the machine tool using a tool Tool changer from a tool magazine receives. The invention further relates to a tool supply facility for this.

Zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen be­ dient man sich bei größerem Werkzeugbedarf großvolumiger Werkzeugmagazine, in welche vor der Bearbeitung einer erforderlichen Anzahl von Werkstücken die notwendigen Werkzeuge meist von Hand eingesetzt werden. Während des Bearbeitungszyklus wechselt die Werkzeugwechseleinrich­ tung das jeweils benötigte Werkzeug in die Werkzeug­ maschine.To supply a machine tool with tools one serves oneself with bigger tools need larger volume Tool magazines, in which a required number of workpieces Tools are mostly used by hand. During the Machining cycle changes the tool changer the required tool into the tool machine.

Bei kleineren Losgrößen wäre es wünschenswert, wenn man das Werkzeugmagazin während eines laufenden Programms, also hauptzeitparallel, mit Werkzeugen für die nächsten Fertigungslose versorgen könnte. Das ist jedoch bislang nicht möglich, weil die Bedienperson nicht abschätzen kann, welche Bewegungen die Werkzeugwechseleinrichtung ausführt. Ein Eingreifen in das Werkzeugmagazin wäre deshalb mit nicht vertretbaren Unfallrisiken verbunden. Oftmals sind die Zeiten, während der die Werkzeug­ wechseleinrichtung unbetätigt bleibt, auch so kurz, daß ein manuelles Austauschen eines Werkzeugs im Werkzeug­ magazin ausgeschlossen ist.With smaller lot sizes, it would be desirable if one the tool magazine during a running program, So parallel to the main time, with tools for the next ones Manufacturing lots could supply. However, that is so far not possible because the operator does not estimate can what movements the tool changer executes. Intervention in the tool magazine would be therefore associated with unacceptable accident risks. Often times are the times during which the tool changeover device remains inactive, even so briefly that a manual exchange of a tool in the tool magazine is excluded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen zu entwickeln, durch welches ein hauptzeitparalleles Aus­ wechseln von Werkzeugen in einem Werkzeugmagazin möglich ist. Weiterhin soll eine Werkzeugversorgungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.The invention has for its object a method to supply a machine tool with tools develop, through which an off-peak tools can be changed in a tool magazine is. Furthermore, a tool supply device be created to carry out this procedure.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Arbeitens der Werkzeugmaschine Werkzeuge in das Werkzeugmagazin eingeschleust und mit­ tels der Werkzeugwechseleinrichtung ebenfalls während des Arbeitens der Werkzeugmaschine mit Werkzeugen des Werkzeugmagazins ausgetauscht werden.According to the invention, the first-mentioned object is thereby achieved solved that while working the machine tool Tools inserted into the tool magazine and with means of the tool changing device also during of working the machine tool with tools of the Tool magazine can be replaced.

Durch diese Verfahrensweise kann man ohne Unfallgefahren während des Ablaufs eines Arbeitsprogramms im Werkzeug­ magazin Werkzeuge wechseln. Das ermöglicht es, hauptzeit­ parallel das Werkzeugmagazin für ein nachfolgendes Ferti­ gungslos vorzubereiten. Möglich ist es natürlich auch, bei einem für ein Fertigungslos nicht ausreichend großen Werkzeugmagazin während des Fertigungsprogramms weitere, für das jeweilige Fertigungsprogramm notwendige Werk­ zeuge einzubringen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch kleine Losgrößen mit sehr kurzen Durchlauf­ zeiten und damit wirtschaftlich gefertigt werden.This procedure allows you to avoid the risk of accidents during the execution of a work program in the tool change magazine tools. That makes it possible at all times in parallel the tool magazine for a subsequent machinist prepare without hesitation. Of course it is also possible in the case of a not sufficiently large for a production lot Tool magazine during the production program further, Plant necessary for the respective production program bring in witnesses. By the method according to the invention can also process small lot sizes with very short throughput times and thus be manufactured economically.

Die während des Ablaufs eines Fertigungsprogramms einzu­ bringenden Werkzeuge können auf verschiedene Weise in die Schleuse des Werkzeugmagazins eingebracht werden. Besonders gering ist der hierfür erforderliche Aufwand, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Ver­ fahrens für die Zuführung und Einschleusung der Werk­ zeuge in das Werkzeugmagazin ein als Flurförderer ausge­ bildeter Stafettenwagen benutzt wird, welcher zur Halte­ rung der Werkzeuge eine vom Stafettenwagen in die Schleuse einschiebbare Werkzeugleiste aufweist. To be included during the course of a manufacturing program Bringing tools can be done in different ways the lock of the tool magazine can be inserted. The effort required for this is particularly low, if according to an advantageous development of Ver driving for the feeding and infiltration of the plant testify in the tool magazine as a floor conveyor formed relay car is used, which to stop the tools one from the relay car into the Has lock insertable tool bar.  

Die zweitgenannte Aufgabe, nämlich die Schaffung einer Werkzeugversorgungseinrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens, welche ein an einer Werkzeugmaschine angeord­ netes Werkzeugmagazin und eine Werkzeugwechseleinrich­ tung zum Wechsel der Werkzeuge zwischen dem Werkzeug­ magazin und der Werkzeugmaschine hat, wird erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeugmagazin im Zu­ griffsbereich der Werkzeugwechseleinrichtung eine Werk­ zeugschleuse zum Eingeben von mit Werkzeugen des Werk­ zeugmagazins auszutauschenden Werkzeugen hat.The second task, namely the creation of a Tool supply device for performing the Ver driving, which is arranged on a machine tool nice tool magazine and a tool changer device for changing tools between the tools magazine and the machine tool has fiction solved according to that the tool magazine in the Zu grip area of the tool changing device a plant Tool lock for entering with tools from the factory tool magazine to be replaced.

Durch die erfindungsgemäße Schleuse wird es möglich, während des Arbeitens der Werkzeugmaschine im Werkzeug­ magazin Werkzeuge auszuwechseln. Da die Werkzeugschleuse im Zugriffsbereich der Werkzeugwechseleinrichtung liegt, kann diese ohnehin zum Transport der Werkzeuge vom jeweiligen Speicherplatz zum Werkzeugträger oder zu einer Übergabestelle erforderliche Einrichtung mitbenutzt werden, um die Werkzeuge aus der Werkzeug­ schleuse zum Speicherplatz zu transportieren. Dank der Erfindung kann das Werkzeugmagazin hauptzeitparallel während des Ablaufs eines Fertigungsprogramms für das nächstfolgende Fertigungslos vorbereitet werden.The lock according to the invention makes it possible while the machine tool is working in the tool magazine tools to be replaced. Because the tool lock is in the access area of the tool changing device, can this anyway for transporting the tools from respective storage space to the tool carrier or a transfer point required facility shared with the tools from the tool transport lock to storage space. thanks to the Invention can the tool magazine parallel to the main time during the course of a manufacturing program for the next batch to be prepared.

Die Beschickung der Werkzeugschleuse mit Werkzeugen und die Zuführung dieser Werkzeuge zur Werkzeugschleuse sind besonders einfach, wenn gemäß einer vorteilhaften Aus­ gestaltung der Erfindung die Werkzeugschleuse eine Gerad­ führung zur Aufnahme einer mit Werkzeugen bestückten Werkzeugleiste hat und wenn zum Transport der Werkzeuge von einem Stafettenspeicher zur Werkzeugschleuse ein als Flurförderer ausgebildeter Stafettenwagen vorgesehen ist, welcher in gleicher Höhe wie die Werkzeugschleuse eine Geradführung zur Aufnahme einer mit Werkzeugen be­ stückten Werkzeugleiste hat. The loading of the tool lock with tools and are the feeding of these tools to the tool lock particularly easy if according to an advantageous off design of the invention, the tool lock a straight guide for holding a tool Toolbar has and when to transport the tools from a relay storage to the tool lock as Trained relay wagons provided for floor conveyors which is at the same height as the tool lock a straight guide to accommodate a be with tools toolbar.  

Die Werkzeugleiste gelangt während des Austauschs einer Werkzeugleiste zwangsläufig in eine mit der Geradführung in der Schleuse fluchtenden Position und wird in ihr ge­ halten, wenn der Stafettenwagen an die Werkzeugschleuse andockbar ausgebildet ist.The toolbar arrives during the exchange Toolbar inevitably in one with the straight guide in the lock aligned position and is ge in it stop when the relay trolley touches the tool lock is designed to be dockable.

Die Werkzeugleisten können von Hand mit geringem Kraft­ aufwand in die Werkzeugschleuse eingeschoben oder aus ihr herausgezogen werden, wenn gemäß einer anderen Wei­ terbildung der Erfindung die Geradführungen durch ober­ halb und unterhalb der Werkzeugleiste angeordnete, dreh­ bare Rollen gebildet sind.The toolbars can be done by hand with little force effort pushed into or out of the tool lock be pulled out if according to another Wei terbildung the invention of the straight guides by upper half and below the toolbar, rotating bare roles are formed.

Die Beschickung des Stafettenwagens mit jeweils einer Werkzeuge tragenden Werkzeugleiste kann auf besonders einfache Weise dadurch erfolgen, daß für die Beschickung des Stafettenwagens mit jeweils einer Werkzeuge tragen­ den Werkzeugleiste ein Stafettenspeicher vorgesehen ist, welcher an parallel zueinander ausgerichteten Trennwän­ den nach vorn aus dem Stafettenspeicher herausschiebbare Werkzeugleisten aufweist.The loading of the relay car with one each Tool-bearing toolbar can be special easily done in that for the loading carry the relay car with one tool each a relay memory is provided for the toolbar, which on partition walls aligned parallel to each other the one that can be pushed forward from the relay storage Toolbars has.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon perspektivisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The invention permits numerous embodiments. To further clarification of their basic principle is one of which shown in perspective in the drawing and is described below.

Die Zeichnung zeigt eine als Drehmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine 1. An ihrer Vorderseite ist ein Werk­ zeugmagazin 2 angeordnet, welches als Plattenspeicher ausgebildet und in dem eine Werkzeugwechseleinrichtung 3 angeordnet ist. Im Werkzeugmagazin 2 sind in Leisten 4 Werkzeuge, wie beispielsweise ein Werkzeug 5, einge­ hängt. Hierzu haben die Leisten 4 nicht dargestellte Auf­ nahmen in Form einer halbkreisförmigen Einbuchtung, in welche jeweils ein Werkzeug 5 von oben her mit einem sich nach oben hin erweiternden Konus eingeschoben ist. The drawing shows a machine tool 1 designed as a lathe. On its front, a tool magazine 2 is arranged, which is designed as a disk storage and in which a tool changing device 3 is arranged. In the tool magazine 2 4 tools, such as a tool 5 , are suspended in strips. For this purpose, the strips 4, not shown, took in the form of a semicircular indentation, into each of which a tool 5 is inserted from above with an upwardly widening cone.

Die Werkzeugwechseleinrichtung 3 vermag mit einem nicht gezeigten Greifer jeweils ein Werkzeug 5 zu greifen und zu einer Übergangsstelle zu transportieren, von wo aus der Werkzeugwechsel zum Werkzeugträger der Werkzeug­ maschine 1 erfolgt.The tool changing device 3 can grip a tool 5 with a gripper (not shown) and transport it to a transition point, from where the tool change to the tool holder of the machine tool 1 takes place.

An der in der Zeichnung gesehen linken Seite des Werk­ zeugmagazins 2 ist im Zugriffsbereich der Werkzeug­ wechseleinrichtung 3 eine Werkzeugschleuse 6 vorgesehen, in welche gerade aus einem Stafettenwagen 7 eine Werk­ zeugleiste 8 mit Werkzeugen 5b eingeschoben wird. Hierzu hat der Stafettenwagen 7 eine die Werkzeugleiste 8 führende Geradführung 10, die durch einzelne, drehbar angeordnete und von oben und unten her über die Werkzeug­ leiste greifende Rollen 11 gebildet ist. Eine entspre­ chende Geradführung ist in der Werkzeugschleuse 6 vorge­ sehen.On the left side of the tool magazine 2 seen in the drawing, a tool lock 6 is provided in the access area of the tool changing device 3 , into which a tool bar 8 with tools 5 b is inserted just from a relay car 7 . For this purpose, the relay carriage 7 has a straight guide 10 guiding the tool bar 8 , which is formed by individual, rotatably arranged rollers 11 which grip the tool bar from above and below. A corre sponding straight guide is seen in the tool lock 6 .

Der Stafettenwagen 7 hat Räder 13, so daß er frei ver­ fahren werden kann. Zum Einbringen einer Werkzeugleiste 8 mit Werkzeugen 5b in die Werkzeugschleuse 6 dockt man den Stafettenwagen auf nicht gezeigte, jedoch übliche Weise an der Werkzeugschleuse 1 an.The relay car 7 has wheels 13 so that it can travel freely ver. To insert a tool bar 8 with tools 5 b into the tool lock 6 , the relay carriage is docked onto the tool lock 1 in a manner which is not shown but is usual.

Die Zeichnung zeigt weiterhin einen Stafettenspeicher 16, welcher parallel nebeneinander Trennwände 14 hat, die jeweils eine Werkzeugleiste 15 tragen. Genau wie beim Stafettenwagen 7 und der Werkzeugschleuse 6 sind diese Werkzeugleisten 15 auf jeweils einer Geradführung verschiebbar. Wenn der Stafettenwagen 7 sich vor dem Stafettenspeicher 16 befindet, dann kann man entweder eine Werkzeugleiste 8 in den Stafettenspeicher 14 einschieben oder eine Werkzeugleiste 15 aus ihm heraus in den Stafettenwagen 7 ziehen.The drawing also shows a relay storage 16 , which has parallel partition walls 14 , each carrying a tool bar 15 . Just like the relay car 7 and the tool lock 6 , these tool bars 15 can each be moved on a straight guide. If the relay carriage 7 is located in front of the relay storage 16 , then one can either insert a toolbar 8 into the relay storage 14 or pull a toolbar 15 out of it into the relay carriage 7 .

Auflistung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

 1 Werkzeugmachine
 2 Werkzeugmagazin
 3 Werkzeugwechseleinrichtung
 4 Leiste
 5 Werkzeug
 6 Werkzeugschleuse
 7 Stafettenwagen
 8 Werkzeugleiste
10 Geradführung
11 Rolle
12 Geradführung
13 Rad
14 Trennwand
15 Werkzeugleiste
16 Stafettenspeicher 1 machine tool
2 tool magazine
3 tool changing device
4 bars
5 tools
6 tool lock
7 relay wagons
8 toolbar
10 straight guidance
11 roll
12 straight guidance
13 wheel
14 partition
15 toolbar
16 relay storage

Claims (7)

1. Verfahren zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit Werkzeugen, bei dem ein Werkzeugträger der Werkzeugma­ schine mittels einer Werkzeugwechseleinrichtung Werk­ zeuge aus einem Werkzeugmagazin erhält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während des Arbeitens der Werkzeugmaschine Werkzeuge in das Werkzeugmagazin eingeschleust und mit­ tels der Werkzeugwechseleinrichtung ebenfalls während des Arbeitens der Werkzeugmaschine mit Werkzeugen des Werkzeugmagazins ausgetauscht werden.1. A method of supplying a machine tool with tools, in which a tool carrier of the machine tool by means of a tool changing device receives tool from a tool magazine, characterized in that tools are introduced into the tool magazine while the machine tool is working and also by means of the tool changing device during the Working of the machine tool can be exchanged with tools of the tool magazine. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung und Einschleusung der Werkzeuge in das Werkzeugmagazin ein als Flurförderer ausgebildeter Stafettenwagen benutzt wird, welcher zur Halterung der Werkzeuge eine vom Stafettenwagen in die Schleuse ein­ schiebbare Werkzeugleiste aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that that for the feeding and infiltration of the tools in the tool magazine a trained as a floor conveyor Relay trolley is used, which for holding the Tools one from the relay car into the lock sliding toolbar. 3. Werkzeugversorgungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem an einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeugmagazin und einer Werkzeugwechseleinrichtung zum Wechsel der Werk­ zeuge zwischen dem Werkzeugmagazin und der Werkzeugma­ schine, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugmagazin (2) im Zugriffsbereich der Werkzeugwechseleinrichtung (3) eine Werkzeugschleuse (6) zum Eingeben von mit Werk­ zeugen (5) des Werkzeugmagazins (2) auszutauschenden Werkzeugen (5b) hat.3. Tool supply device for performing the method according to claims 1 and 2, with a tool magazine arranged on a machine tool and a tool changing device for changing the tools between the tool magazine and the machine tool, characterized in that the tool magazine ( 2 ) in the access area of the tool changing device ( 3 ) a tool lock ( 6 ) for entering tools ( 5 ) of the tool magazine ( 2 ) to be exchanged tools ( 5 b). 4. Werkzeugversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschleuse (6) eine Geradführung (12) zur Aufnahme einer mit Werkzeugen (5b) bestückten Werkzeugleiste (8) hat und daß zum Transport der Werkzeuge (5b) von einem Stafettenspeicher (16) zur Werkzeugschleuse (6) ein als Flurförderer ausgebildeter Stafettenwagen (7) vorgesehen ist, welcher in gleicher Höhe wie die Werkzeugschleuse (6) eine Geradführung (10) zur Aufnahme einer mit Werkzeugen (5b) bestückten Werk­ zeugleiste (8) hat.4. Tool supply device according to claim 3, characterized in that the tool lock ( 6 ) has a straight guide ( 12 ) for receiving a tool bar ( 5 b) equipped tool bar ( 8 ) and that for transporting the tools ( 5 b) from a relay storage ( 16 ) to the tool lock ( 6 ) is designed as a floor conveyor relay car ( 7 ) is provided, which at the same height as the tool lock ( 6 ) has a straight guide ( 10 ) for receiving a tool bar ( 8 ) equipped with tools ( 5 b) . 5. Werkzeugversorgungseinrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stafettenwagen (7) an die Werkzeugschleuse (6) andockbar ausgebildet ist.5. Tool supply device according to claim 4, characterized in that the relay carriage ( 7 ) to the tool lock ( 6 ) is designed to be dockable. 6. Werkzeugversorgungseinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradführungen (10, 12) durch oberhalb und unterhalb der Werkzeugleiste (8) angeordnete, drehbare Rollen (11) gebildet sind.6. Tool supply device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the straight guides ( 10 , 12 ) are formed by rotatable rollers ( 11 ) arranged above and below the tool bar ( 8 ). 7. Werkzeugversorgungseinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beschickung des Stafettenwagens (7) mit jeweils einer Werkzeuge tragenden Werkzeugleiste (8) ein Sta­ fettenspeicher (16) vorgesehen ist, welcher an parallel zueinander ausgerichteten Trennwänden (14) nach vorn aus dem Stafettenspeicher (16) herausschiebbare Werkzeuglei­ sten (15) aufweist.7. Tool supply device according to at least one of the preceding claims, characterized in that for the loading of the relay carriage ( 7 ) with a tool-carrying tool bar ( 8 ) a Sta fat store ( 16 ) is provided, which on mutually aligned partition walls ( 14 ) after Toolbars ( 15 ) that can be pushed out from the front of the relay storage ( 16 ).
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