DE4107446A1 - Werkzeugwechseleinrichtung - Google Patents
WerkzeugwechseleinrichtungInfo
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- DE4107446A1 DE4107446A1 DE19914107446 DE4107446A DE4107446A1 DE 4107446 A1 DE4107446 A1 DE 4107446A1 DE 19914107446 DE19914107446 DE 19914107446 DE 4107446 A DE4107446 A DE 4107446A DE 4107446 A1 DE4107446 A1 DE 4107446A1
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- tool changing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15773—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking the tool from a storage device and passing it on to other transfer devices, which insert it in a spindle
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechseleinrichtung mit minde
stens einem Greiferkopf, der zwischen einer Arbeitsspindel einer
Werkzeugmaschine, insbesondere eines senkrechten Fahrständer--
Bearbeitungszentrums mit vorzugsweise großer X-Achse, und den
Werkzeugaufnahmen mindestens eines stationären Werkzeugmagazins
parallel zur X-Achse verfahrbar ist und zwei Greifer aufweist,
mit denen an der Arbeitsspindel und an den Werkzeugaufnahmen alte
gegen neue Werkzeuge austauschbar sind und umgekehrt. Ihr bevor
zugtes Anwendungsgebiet sind Bearbeitungszentren, Fertigungszel
len und Fertigungssysteme.
Es ist bekannt, die Greifer an der dem Ständer zugewandten Seite
des Arbeitstisches zwischen einem stationären Werkzeugmagazin und
einer spindelnahen Position zu verfahren, die im Spänebereich
liegt und durch die Führungsbahnabdeckung der die Verfahrachse
schneidenden Maschinenachse begrenzt ist (Flexible Fertigungs
zelle Rapid 2R/12,5 der Wotan-Werke GmbH, DE). Die Lage der
stationären Greiferführungsbahn beeinträchtigt die Zuverlässig
keit und schließt das Fahrständerprinzip aus. Weitere bekannte
Werkzeugwechseleinrichtungen sind durch einen Greiferarm gekenn
zeichnet, der von einem stationären Werkzeugmagazin aus über den
Arbeitstisch hinweg in Richtung Arbeitsspindel ausfahrbar ist
(DE-PS 37 20 180, DE-OS 33 44 084). Sie sind aufgrund ihrer ge
ringen Stabilität ungenau und für schwere Werkzeuge nicht geeig
net. Ebenfalls bekannte Portalgreifer (Bearbeitungszentrum Cubi
mat I der Werner und Kolb Werkzeugmaschinen GmbH, DE) verkörpern
einen hohen Aufwand. Ihr vor der Maschine angeordneter Querbalken
behindert bei Ausführungen mit in Y-Richtung unbeweglichem Ar
beitstisch die Werkstückzuführung mittels Kran. Fährt die Ar
beitsspindel selbst an die beidseits des Tisches angeordneten
Werkzeugmagazine heran, erhöht das die Wechselzeit (Langbettbear
beitungszentren VSC 2 der AXA-Entwicklungs- und Maschinenbauge
sellschaft für produktionstechnische Anlagen mbH, DE).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufwandsarme Werk
zeugwechseleinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches
zu schaffen, die die Werkstückzuführung nicht behindert und
schnell, zuverlässig und präzise arbeitet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die vom Oberbegriff
ausgehenden kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches
gelöst, dessen Unteransprüche die Erfindung weiter ausbilden.
Die Öffnungsrichtungen der Greifer sind im Hinblick auf kurze
Wechselzeiten auf die Bearbeitungspositionen abgestimmt, die das
Werkzeug nach erfolgtem Wechsel in bezug auf die Bearbeitungspo
sitionen vor dem Wechsel einzunehmen hat. Die Wechselzeit ist
auch durch die Anordnung der Werkzeugmagazine und das Mitführen
des Greiferkopfes mit der Arbeitsspindel minimierbar. Geschieht
letzteres außerhalb des Arbeitsbereichs der Arbeitsspindel, er
gibt sich die kürzeste Wechselzeit, wenn der in den Arbeitsbe
reich schwenkbare Greiferkopf ständig auf der X-Koordinate der
Arbeitsspindel gehalten wird. Durch die Zuordnung der unmittelba
ren Wechselachsen zur Arbeitsspindel und zum Werkzeugmagazin kann
die Greiferkopfmasse gering gehalten werden, was die Antriebe
vereinfacht und die Sicherheit erhöht. Die raumfeste Greiferkopf
führung läßt stationäre oder in X-Richtung verfahrbare Tische zu.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Werkzeugwechseleinrichtung mit
ausgeschwenktem Greiferkopf,
Fig. 2 die Draufsicht auf eine Werkzeugwechseleinrichtung ge
mäß Fig. 1 mit eingeschwenktem Greiferkopf.
Der Ständer 1 ist in den Achsen X und Y verfahrbar. Er trägt den
in Z-Richtung verschieblichen Support 2, der die Arbeitsspindel 3
aufnimmt. Der Arbeitstisch 4 erstreckt sich vorwiegend in X-Rich
tung. An seiner Stirnseite steht ein Tellermagazin 5 mit umlau
fenden Werkzeugaufnahmen 6 und einem radial betätigbaren Wech
selarm 7. An seiner ständerabgewandten Längsseite ist ein Grei
ferarm 8 geführt, der zum Werkzeugwechsel um eine X-parallele
Achse schwenkbar ist, so daß die sich dann in Y-Richtung öffnen
den Greifer 9, 10 durch die Arbeitsspindel 3 bzw. den Wechsel
arm 7 erreichbar sind. Der Greifer 9 enthält das Werkzeug für den
nächsten Arbeitsgang, der Greifer 10 ist leer.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Während der spanenden Bearbeitung wird der zusammen mit dem Grei fer 9 ausgeschwenkte Greifer 10 auf der X-Position der Arbeits spindel 3 gehalten. Bei notwendigem Werkzeugwechsel fährt die Arbeitsspindel 3 in Richtung des zusammen mit dem Greifer 9 ein schwenkenden Greifers 10, bis dieser das alte Werkzeug übernommen hat. Danach wechselt die Arbeitsspindel 3 durch überlagerte Bewe gungen in Richtung der Achsen Z und X auf das im Greifer 9 gehal tene neue Werkzeug, um es in Y-Richtung freizufahren. Während das neue Werkzeug in Bearbeitungsposition verbracht wird, bewegen sich die Greifer 9, 10 nach dem Ausschwenken in Richtung Teller magazin 5. Dort entnimmt der Wechselarm 7 das alte Werkzeug aus dem eingeschwenkten Greifer 10 und legt es in einer in Übergabe position gefahrene leere Werkzeugaufnahme 6 ab. Mit der Übergabe des im Umlauf ausgewählten nächsten Werkzeuges in den ebenfalls eingeschwenkten und in X-Richtung positionierten Greifer 9 ist der Wechselzyklus abgeschlossen. Er läuft auf entsprechende Weise ab, wenn sich die Greifer 9, 10 in positive und/oder negative X- Richtung oder in zueinander senkrechte Richtungen öffnen und/oder längs der X-Achse mehrere Werkzeugmagazine verteilt sind. Die Werkzeuge können dabei immer waagerecht gehalten werden, wenn sich die Greifer um die Z-Achse in den Arbeitsbereich der Ar beitsspindel und des Werkzeugmagazins schwenken lassen. Selbst verständlich kann statt des Ständers oder zusätzlich zu ihm der Tisch in der X-Achse verfahrbar sein.
Während der spanenden Bearbeitung wird der zusammen mit dem Grei fer 9 ausgeschwenkte Greifer 10 auf der X-Position der Arbeits spindel 3 gehalten. Bei notwendigem Werkzeugwechsel fährt die Arbeitsspindel 3 in Richtung des zusammen mit dem Greifer 9 ein schwenkenden Greifers 10, bis dieser das alte Werkzeug übernommen hat. Danach wechselt die Arbeitsspindel 3 durch überlagerte Bewe gungen in Richtung der Achsen Z und X auf das im Greifer 9 gehal tene neue Werkzeug, um es in Y-Richtung freizufahren. Während das neue Werkzeug in Bearbeitungsposition verbracht wird, bewegen sich die Greifer 9, 10 nach dem Ausschwenken in Richtung Teller magazin 5. Dort entnimmt der Wechselarm 7 das alte Werkzeug aus dem eingeschwenkten Greifer 10 und legt es in einer in Übergabe position gefahrene leere Werkzeugaufnahme 6 ab. Mit der Übergabe des im Umlauf ausgewählten nächsten Werkzeuges in den ebenfalls eingeschwenkten und in X-Richtung positionierten Greifer 9 ist der Wechselzyklus abgeschlossen. Er läuft auf entsprechende Weise ab, wenn sich die Greifer 9, 10 in positive und/oder negative X- Richtung oder in zueinander senkrechte Richtungen öffnen und/oder längs der X-Achse mehrere Werkzeugmagazine verteilt sind. Die Werkzeuge können dabei immer waagerecht gehalten werden, wenn sich die Greifer um die Z-Achse in den Arbeitsbereich der Ar beitsspindel und des Werkzeugmagazins schwenken lassen. Selbst verständlich kann statt des Ständers oder zusätzlich zu ihm der Tisch in der X-Achse verfahrbar sein.
Claims (20)
1. Werkzeugwechseleinrichtung mit mindestens einem Greiferkopf,
der zwischen einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine,
insbesondere eines senkrechten Fahrständer-Bearbeitungszen
trums mit vorzugsweise großer X-Achse, und den Werkzeugauf
nahmen mindestens eines stationären Werkzeugmagazins parallel
zur X-Achse verfahrbar ist und zwei Greifer aufweist, mit
denen an der Arbeitsspindel und an den Werkzeugaufnahmen alte
gegen neue Werkzeuge austauschbar sind und umgekehrt,
gekennzeichnet dadurch,
daß der zumindest in der Wechselposition über die Tischebene
hinausreichende und in gleicher Höhe mit der Arbeitsspindel
(3) und den Werkzeugaufnahmen (6) des Werkzeugmagazins (5)
zusammenwirkende Greiferkopf an der dem Ständer (1) abgewand
ten Tischseite unterhalb der Tischebene geführt ist.
2. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der Greiferkopf innerhalb der Arbeitsbereiche der
Arbeitsspindel (3) und des aktiv ausgebildeten Werkzeugmaga
zins (5) geführt ist.
3. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet
dadurch, daß der Greiferkopf mit der Arbeitsspindel (3) in
vorbestimmtem X-Abstand mitführbar ist.
4. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
dadurch, daß der außerhalb der Arbeitsbereiche der Arbeits
spindel (3) und des aktiv ausgebildeten Werkzeugmagazins (5)
geführte Greiferkopf in den zum Wechseln der Werkzeuge vorge
sehenen X-Positionen in die Arbeitsbereiche bringbar ist.
5. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet
dadurch, daß der Greiferkopf um eine zur X-Achse parallele
Achse schwenkbar ist.
6. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet
dadurch, daß der Greiferkopf um eine zur Z-Achse parallele
Achse schwenkbar ist.
7. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet
dadurch, daß die Greifer mit jeweils entgegengesetztem
Drehsinn um zur Z-Achse parallele Achsen schwenkbar sind.
8. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 4 bis
7, gekennzeichnet dadurch, daß der Greiferkopf mit der Ar
beitsspindel (3) auf derselben X-Position mitführbar ist.
9. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
8, gekennzeichnet dadurch, daß die Greiferachsen zumindest in
den Wechselpositionen parallel zu den Achsen der Arbeitsspin
del (3) und der Werkzeugaufnahmen (6) verlaufen und von einer
gedachten maschinenachsenparallelen Geraden geschnitten wer
den.
10. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet
dadurch, daß sich die Greifer in positive und/oder negative X-
Richtung öffnen.
11. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet
dadurch, daß sich die Greifer (9, 10) senkrecht zur X-Richtung
öffnen.
12. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet
dadurch, daß sich ein Greifer in X-Richtung und ein Greifer
senkrecht zur X-Richtung öffnet.
13. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
12, gekennzeichnet dadurch, daß die Werkzeuge zwischen den
Werkzeugaufnahmen (6) des Werkzeugmagazins (5) und den Grei
fern (9, 10) des Greiferkopfes durch einen am Werkzeugmagazin
(5) angeordneten Wechselarm (7) übergebbar sind.
14. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet
dadurch, daß der Wechselarm (7) senkrecht zur X-Achse und
achsparallel zu den innerhalb eines geschlossenen Umlaufes
verschiebbaren Werkzeugaufnahmen (6) verschiebbar ist.
15. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
14, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein Werkzeugmagazin
(5) an wenigstens einer der Stirnseiten des Tisches (4) ange
ordnet ist.
16. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
14, gekennzeichnet dadurch, daß die Werkzeugmagazine (5)
beidseitig von in X-Richtung verteilten Arbeitsspindeln (3)
angeordnet sind.
17. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
14, gekennzeichnet dadurch, daß die Werkzeugmagazine (5) zwi
schen in X-Richtung verteilten Arbeitsspindeln (3) angeordnet
sind.
18. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
17, gekennzeichnet dadurch, daß die Arbeitsspindel (3) in drei
zueinander senkrechten Achsen verschiebbar ist.
19. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
18, gekennzeichnet dadurch, daß der Tisch (4) fest angeordnet
oder in der X-Achse verfahrbar ist.
20. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis
19, gekennzeichnet dadurch, daß der Greiferkopf auf einer
raumfesten Führung geführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914107446 DE4107446A1 (de) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Werkzeugwechseleinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914107446 DE4107446A1 (de) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Werkzeugwechseleinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4107446A1 true DE4107446A1 (de) | 1992-09-10 |
Family
ID=6426777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914107446 Withdrawn DE4107446A1 (de) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Werkzeugwechseleinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4107446A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0881031A1 (de) * | 1997-05-27 | 1998-12-02 | Axa-Entwicklungs- Und Maschinenbaugesellschaft Für Produktionstechnische Anlagen Und Geräte Mbh | Werkzeugmaschine, insbesondere ein CNC-gesteuertes Bearbeitungszentrum, mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung |
-
1991
- 1991-03-08 DE DE19914107446 patent/DE4107446A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0881031A1 (de) * | 1997-05-27 | 1998-12-02 | Axa-Entwicklungs- Und Maschinenbaugesellschaft Für Produktionstechnische Anlagen Und Geräte Mbh | Werkzeugmaschine, insbesondere ein CNC-gesteuertes Bearbeitungszentrum, mit einer automatischen Werkzeugwechseleinrichtung |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HECKERT CHEMNITZER WERKZEUGMASCHINEN GMBH, 09117 C |
|
8141 | Disposal/no request for examination |