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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Werkzeugtransfervorrichtung für Maschinenwerkzeuge (Werkzeugmaschinen),
die dazu konstruiert sind ein Werkzeug für den nächsten Arbeitsvorgang aus einem
Werkzeugmagazin zu transferieren, in welchem eine Mehrzahl von Werkzeugen
eingepaßt
gehalten werden, in eine Werkzeugwechselposition mittels eines Transfertopfes,
gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Patentanspruchs 1, und wie aus dem Dokument
EP 0 319 611 A bekannt.
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In einigen Maschinenwerkzeugen, die
mit einem Werkzeugwechsler ausgerüstet sind, ist zum Ingangsetzen
einer Vielzahl von Produktarten und zu automatischem kontinuierlichen
Betrieb ein Werkzeugmagazin nach Art eines Gestells zum Einpassen und
darin Halten von mehreren Werkzeugen an einer Seite des Maschinenkörpers angeordnet,
wobei die Werkzeuge senkrecht zur Achse der Spindel gerichtet sind,
und wobei eine Werkzeugtransfervorrichtung montiert ist, um ein
Werkzeug für
den nächsten
Vorgang aus dem Werkzeugmagazin in eine Werkzeugwechselstellung
zu transferieren, in welcher das Werkzeug parallel zur Spindelachse
positioniert wird.
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Als eine solche Werkzeugtransfervorrichtung ist
bislang im allgemeinen eine solche vorgesehen worden, welche die
folgende Struktur aufweist. Diese besteht darin, dass ein Transfertopf,
der von einer sich horizontal bewegenden Einheit und einer sich vertikal
bewegenden Einheit angetrieben wird, an der Spindelseite des Werkzeugmagazins
angebracht ist, und wo ein Werkzeug für den nächsten Arbeitsvorgang, das
im Werkzeugmagazin sitzt, herausgenommen und horizontal vom Transfertopf
bewegt wird, dabei zu einer Anschlag-Position gebracht wird. In dieser Anschlagstellung
wird das Werkzeug für
den nächsten
Vorgang so weiterverschoben, dass es zum einen aus dem Transfertopf
herausgezogen wird und dann in einen sich neigenden Wartetopf eingesetzt
wird; danach der geneigte Wartetopf durch eine Neigungsvorrichtung
wie z. B. einen Zylindermechanismus so geneigt wird, dass das Werkzeug
des nächsten
Vorgangs in eine Werkzeugwechselstellung gebracht wird, in welcher
das Werkzeug parallel zur Spindelachse ist. Danach werden das Werkzeug des
nächsten
Vorgangs in dieser Werkzeugwechselstellung, und ein Werkzeug eines
beendeten Vorgangs in der Spindel automatisch durch den Werkzeugwechsler
ausgetauscht.
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Jedoch gibt es in dieser herkömmlichen Werkzeugtransfervorrichtung,
in welcher die Struktur vorliegt, dass das Werkzeug des nächsten Vorgangs, nachdem
es einmal aus dem Transfertopf in den geneigten Wartetopf verschoben
wurde, in die Werkzeugwechselstellung durch die Neigungsvorrichtung gekippt
wurde, Probleme, dass ein Verlust an Werkzeugtransferzeit einbezogen
ist, und dass sich die Kosten relativ zur zusätzlichen Bereitstellung einer Antriebsquelle
für den
Neigungsbetrieb erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung ist in
Anbetracht dieser und anderer Probleme des Standes der Technik geschaffen
worden, wobei es ein Ziel der Erfindung ist eine Werkzeugtransfervorrichtung
für Maschinenwerkzeuge
bereitzustellen, bei der sich die Werkzeugtransferzeit reduzieren
läßt, auch
die Kosten verringert werden, indem die Notwendigkeit für irgendeine
Antriebsquelle beseitigt wird.
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Um das obige Ziel zu erreichen besorgt
die vorliegende Erfindung, wie im unabhängigen Patentanspruch 1 angegeben,
eine Werkzeugtransfervorrichtung für Maschinenwerkzeuge (Werkzeugmaschinen),
mit einem neben eine Spindel angesetzten Werkzeugmagazin, auf dem
ein Werkzeug montiert ist, wobei das Werkzeugmagazin zum Einpassen
und darin Halten einer Mehrzahl von Werkzeugen dient, so dass die
Werkzeuge senkrecht zu einer Achse der Spindel gerichtet sind, und
wobei diese Werkzeugtransfervorrichtung einen Transfertopf besitzt,
der auf eine Spindelseite des Werkzeugmagazins setzbar ist, und
durch eine sich horizontal bewegende Einheit und eine sich vertikal
bewegende Einheit angetrieben und verschoben wird, so dass ein Werkzeug
des nächsten
Vorgangs, das im Werkzeugmagazin sitzt, herausgenommen und horizontal
zu einer Anschlagstellung durch den Transfertopf transferiert werden kann,
wonach es in der Anschlagstellung in eine Werkzeugwechselstellung
geneigt wird, in welcher das Werkzeug des nächsten Vorgangs parallel zur Spindelachse
ist, wobei die Werkzeugtransfervorrichtung Werkzeugneigungsmittel
zum Kippen des Werkzeuges des nächsten
Vorgangs in die Werkzeugwechselstellung durch eine horizontale Bewegung
der sich horizontal auf linearen Schienen bewegenden Einheit in
die Anschlagstellung aufweist. Dabei enthält das Werkzeugneigungsmittel
einen Verbindungsglied-Mechanismus zum schwingfähigen Kuppeln der sich vertikal
bewegenden Einheit mit der sich horizontal bewegenden Einheit, sowie
Führungsschienen
zum Neigen der sich vertikal bewegenden Einheit durch eine horizontale
Bewegung der sich horizontal bewegenden Einheit in die Anschlagposition,
so dass das Werkzeug des nächsten
Vorgangs in die Werkzeugwechselstellung verbracht wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Transfertopf
ein Paar eines oberen und eines unteren Abschnitts, die gegeneinander
vertikal verschieblich sind, wo das Werkzeug durch ein vertikales
Bewegen des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts ergriffen
wird.
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In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthält
das Werkzeugmagazin des Maschinenwerkzeugs (der Werkzeugmaschine)
einen vertikalen Pfad und einen horizontalen Pfad zum Transferieren
von Werkzeugen, wobei der horizontale Pfad nahe dem vertikalen Zentrum
des Werkzeugmagazins vorgesehen ist.
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In der Werkzeugtransfervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, weil das Werkzeugneigungsmittel zum Neigen des Werkzeugs
des nächsten
Vorgangs in die Werkzeugwechselstellung durch eine Horizontalbewegung
der sich horizontal bewegenden Einheit in die Anschlagposition vorgesehen
ist, das Werkzeug des nächsten
Vorgangs mittels der Antriebskraft der sich horizontal bewegenden Einheit
gekippt werden, die das Werkzeug des nächsten Vorgangs hinauf zur
Anschlagstellung bringt. Auf diese Weise kann die Notwendigkeit
für eine
Antriebsquelle wie beispielweise einen Zylindermechanismus beseitigt
werden, was den Vorteil erbringt, dass man eine Ersparnis an der
Anzahl der Teile und der Kosten erreichen kann.
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Da auch das Werkzeug des nächsten Vorgangs
direkt aus der Position senkrecht zur Spindel in die Position parallel
zur Spindel mittels der Antriebskraft der sich horizontal bewegenden
Einheit gekippt wird, kommt es zu einem Vorteil, dass die Werkzeugtransferzeit
verkürzt
wird im Vergleich mit dem Fall, wo das Werkzeug des nächsten Vorgangs einmal
vom Transfertopf zum sich neigenden Wartetopf bewegt wird, was zu
einer Beschleunigung in der Werkzeugwechselzeit beiträgt.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die sich
vertikal bewegende Einheit schwingfähig an die sich horizontal
bewegende Einheit über
den Verbindungsgliedmechanismus gekuppelt, und die Führungsschienen
zum Neigen des Werkzeuges des nächsten Vorgangs
in die Werkzeugwechselposition als Ganzes der sich vertikal bewegende
Einheit durch die horizontale Bewegung der sich horizontal bewegenden Einheit
zur Anschlagstellung. Deswegen bekommt man einen Vorteil, dass die
Werkzeugneigungseinrichtung mit einer einfachen Struktur geschaffen
werden kann, ohne dass irgendeine Antriebsquelle benutzt wird, also
mit niedrigen Kosten verwirklicht wird.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wo
der Transfertopf aus einem oberen Abschnitt und einem unter Abschnitt
zusammengesetzt ist, und das Werkzeug durch eine Vertikalbewegung
des oberen und des unteren Abschnitts ergriffen wird, kommt es zu
einem Vorteil, dass der Bedarf einer axialen Verschiebung des Werkzeugs
zum Herausnehmen des Werkzeuges aus dem Werkzeugmagazin beseitigt wird,
so dass Platz aufgrund dieser Unnötigkeit gespart wird.
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In dem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel,
wo der horizontale Pfad des Werkzeugmagazins nahe dem vertikalen
Mittelpunkt des Werkzeugmagazins vorgesehen ist, bekommt man eine Vorteil,
dass sich der Werkzeugtransferabstand verkürzt werden kann, im Vergleich
mit dem herkömmlichen
Fall, wo das Werkzeug erst in die obere Endstellung des Werkzeugmagazins
zurückgeführt wird, und
dann horizontal aus dieser Rückführstellung
des oberen Endes bewegt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Bearbeitungszentrums des Horizontaltyps
mit einem Werkzeugmagazin;
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2 ist
eine schematische Perspektivansicht einer Werkzeugtransfervorrichtung,
aufgesetzt für
das Werkzeugmagazin;
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3 ist
eine schematische Ansicht, die eine Neigungsoperation der Werkzeugtransfervorrichtung zeigt:
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4 ist
eine schematische Plan-Ansicht, welche die Neigungsoperation der
Werkzeugtransfervorrichtung zeigt;
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5 ist
eine schematische Plan-Ansicht, welche eine Operation der Werkzeigneigungsmittel der
Werkzeugtransfervorrichtung zeigt;
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6 ist
eine schematische Rückansicht
der Werkzeugneigungsmittel;
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7 ist
eine Perspektivansicht des Transfertopfes der Werkzeugtransfervorrichtung;
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8 ist
eine schematische Plan-Ansicht, die eine Operation eines zweiten
Werkzeugneigungsmittels zeigt;
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9 ist
eine schematische Ansicht, die Werkzeugneigungsmittel einer Werkzeugtransfervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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10 ist
eine schematische Plan-Ansicht, die eine Operation des Werkzeugneigungsmittels zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend wird die vorliegende
Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
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Die 1 bis 7 sind Ansichten zum Erklären von
Werkzeugtransfervorrichtungen für
Maschinenwerkzeuge (Werkzeugmaschinen). 1 ist eine perspelctivische Ansicht eines
Bearbeitungszentrums des Horizontaltyps , ausgestattet mit einem Werkzeugmagazin. 2 ist eine schematische
perspektivische Ansicht der Werkzeugtransfervorrichtung, angesetzt
an das Werkzeugmagazin. Die 3 und 4 sind eine schematische
Ansicht bzw. eine schematische Plan-Ansicht, womit die Neigungsoperation
der Werkzeugtransfervorrichtung gezeigt wird. Die 5 und 6 enthalten
eine schematische Plan-Ansicht bzw. eine schematische Rückansicht, welche
die Werkzeugneigungseinrichtungen zeigt, und 7 ist eine schematische perspektivische
Ansicht des Transfertopfes.
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In den Abbildungen gibt das Bezugszeichen 1 ein
Bearbeitungszentrum (Maschinenwerkzeug, Werkzeugmaschine) des horizontalen
Typs an. In diesem Maschinenzentrum 1, wobei grob seine
Konstruktion angegeben ist, ist eine rechtwinklige zylindrisch geformte
Säule 3 hinten
in einem festgemachten Bett 2 eingesetzt, so dass sie in
einer X-Achsen-Richtung bewegbar ist (rechte und linke Richtung,
wie von vorn betrachtet); ein Sattel 4 ist vorn an der
Säule 3 angesetzt,
so dass er in einer Y-Achsen-Richtung (Hinauf- und Hinab-Richtung) bewegbar ist; auch
ist ein Spindelkopf 5 auf den Sattel 4 platziert.
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Eine Spindel 6 ist drehbar
in den Spindelkopf 5 eingesetzt, und ein Werkzeug T ist
auf der Spindel 6 montiert. Ein Bearbeitungstisch 7 ist
an den Vorderabschnitt des festen Bettes 2 gesetzt, damit
er in einer Z-Achsen-Richtung (Richtung zurück und vor) bewegbar ist, und
zwei Paletten 8a, 8b sind auf den Bearbeitungstisch
gesetzt, damit sie schwenkbar zwischen einer Bearbeitungsstellung
und einer Wartestellung sind. In diesem Bearbeitungszentrum 1 des
Horizontaltyps wird die Spindel 6, während sie in Drehung versetzt
wird, in den Richtungen X-Achse und Y-Achse bewegt, und weiterhin
wird der Bearbeitungstisch 7 in die Z-Achsen-Richtung verschoben, wobei
ein auf die Palette 8a platziertes Werkstück, das
in der Bearbeitungsstellung positioniert ist, bearbeitet wird. Während dieses
Bearbeitungsvorgangs wird ein Werkstück des nächsten Vorgangs auf die Palette 8b gesetzt,
die in die Wartestellung gebracht ist.
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Ein Werkzeugwechsler 9 ist
auf eine Seite der Säule 3 gesetzt.
Dieser Werkzeugwechsler 9 ist so aufgebaut, dass, wie in
den 1 und 4 gezeigt, ein Wechselschaft
axial bewegbar ist und drehbar durch einen Wechselantreiber 11 gehalten
wird, der an die Säule 3 angepaßt ist,
und dass ein Wechselarm 13 an einem Vorderabschnitt des
Wechselschafts 12 befestigt ist.
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Der Werkzeugwechsler 9 tauscht
automatisch ein Werkzeug T nach abgeschlossenem Vorgang, das in
einer spindelseitigen Werkzeugwechselposition F positioniert ist,
gegen ein Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs aus, das in einer magazinseitigen Werkzeugwechselposition
P1 platziert ist. Genauer gesagt, dreht sich der Wechselschaft 12,
und die Greiferabschnitte 14, 14 des Wechselarms 13 ergreifen
das Werkzeug T des abgeschlossenen Vorgangs und das Werkzeug T1
des nächsten
Vorgangs. In diesem Zustand geht der Wechselschaft 12 voran,
zieht das Werkzeug T aus einem später beschriebenen Transfertopf 23,
und nachfolgend dreht sich der Wechselarm 13 um 180 Grad,
wobei er zurückzieht.
Sodann wird das Werkzeug T des nächsten
Vorgangs durch die Spindel 6 ergriffen, während das
Werkzeug T des abgeschlossenen Vorgangs durch den Transfertopf ergriffen
wird, und das Werkzeug T des abgeschlossenen Vorgangs wird in ein später beschriebenes
Werkzeugmagazin 10 durch den Transfertopf rückgeführt.
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Neben dem Werkzeugwechsler 9 des
festen Bettes 2 ist ein Werkzeugmagazin des Gestelltyps vorhanden.
Dieses Werkzeugmagazin 10 birgt eine Vielzahl (z. B. 120)
Werkzeuge Tn eingepaßt
und in seinem Gestellkörper 11 gehalten.
Der Gestellkörper 11 hat
im allgemeinen eine Kastenform, mit einem rechteckigen Rahmenkörper, der
aus einer oberen Wand 11a und einer Bodenwand 11b gebildet
ist, wobei die Wände
mittels Vorder- und Hinterwände 11d, 11c gekuppelt
sind, und im Gestellkörper 11 die Werkzeuge
Tn parallel in eine Richtung (X-Achsen-Richtung) senkrecht zur Spindelachse 6 (Z-Achsen-Richtung)
angeordnet sind. Auch sind zwischen den Werkzeugen Tn innerhalb
des Gestellkörpers 11, obwohl
nicht dargestellt, ein vertikaler Pfad für das Herein- und Herausnehmen
von Werkzeugen, sowie ein horizontaler Pfad zum Transferieren von
Werkzeugen in die Werkzeugwechselstellung P1 vorhanden, wobei der
Horizontalpfad am vertikalen Zentrum des Gestellkörpers vorgesehen
ist.
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Jedes der Werkzeuge Tn besitzt ein Schneidwerkzeug
Tb, wie z. B. einen Bohrer oder eine Endfräse, die in einen konischen
Werkzeughalter Ta eingepaßt
sind. Jedes Werkzeug Tn ist so platziert, dass das Schneidwerkzeug
Tb sich außerhalb der
Maschine befindet, während
der Werkzeughalter Ta innerhalb der Maschine (auf der Spindelseite)
positioniert ist.
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Eine Werkzeugtransfervorrichtung 20 ist
auf die Innenseite des Werkzeugmagazins 10 gesetzt. Diese
Werkzeugtransfervorrichtung 20 ist aus einer quadratischen,
prismenförmigen,
sich horizontal bewegenden Einheit 21 aufgebaut, die horizontal
entlang der Spindelachse 6 (Z-Achsen-Richtung) wandert,
sowie aus einer vertikal verfahrenden Einheit 22, die auf
die horizontal wandernde Einheit 21 gesetzt ist, damit
eine Beweglichkeit in der Hinauf- und Hinab-Richtung (Y-Achsen-Richtung)
erreicht ist, und aus dem Transfertopf 23, der fest auf
die vertikal verfahrende Einheit 22 gesetzt ist. Horizontal-
und Vertikal-Antriebe sind für
die horizontal wandernde Einheit 21 bzw. die vertikal verfahrende
Einheit 22 vorhanden.
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Die sich horizontal bewegende Einheit 21 ist an
der oberen Wand 11a und der Bodenwand 11b des
Gestellkörpers 11 gehalten,
um mittels linearer Schienen 25, 25 verfahrbar
zu sein. Diese linearen Gleise 25 sind derart konstruiert,
dass Blocks 27, 27, die an der sich horizontal
verschiebenden Einheit 21 angebracht sind, gleitbar in
zwei Schienen 26, 26 eingreifen, die auf der oberen
Wand 11a und der Bodenwand 11b mit jeweils zwischengesetzten
Führungsrollen
(nicht gezeigt) gelegt sind.
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Die vertikal verfahrende Einheit 22 ist
aus einem länglichen
Plattenteil 22a hergestellt, das die Vorderwand der horizontal
verfahrenden Einheit 21 konfrontiert, und aus einem horizontalen
Plattenteil 22b, an wo der horizontale Plattenteil 22b daran
den Transfertopf 23 montiert hat. Die vertikal bewegliche Einheit 22 ist
an der Vorderwand der sich horizontal bewegenden Einheit 21 gehalten,
so dass sie mittels linearer Schienen 28 verfahrbar ist;
und die linearen Schienen 28 sind so aufgebaut, dass Blocks 30, 30, die
fest an dem länglichen
Plattenabschnitt 22a sitzen, gleitbar in zwei Schienen 29, 29 eingreifen,
die auf der Vorderwand der sich horizontal verschiebenden Einheit 21 niedergebracht
sind, mit Führungsrollen
jeweils dazwischen.
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Der Transfertopf 23 ist
so konstruiert, dass, wie in 7 gezeigt,
ein Paar des unteren Abschnitts 33 und des oberen Abschnitts 34 vertikal
verschieblich durch zwei Führungsglieder 36, 36 gehalten
werden, und vertikal von einem Zylindermechanismus 35 angetrieben
werden. Der untere Teil 33 und der obere Teil 34 haben
darin gebildete Ausschnittabschnitte, um Haltersenken 33a bzw. 34a zu
besorgen, bei denen der Werkzeughalter Ta angepaßt und ergriffen wird. Die
Werkzeuggreiferabschnitte des Transfertopfes 23 werden
nach außen
von den Außenseite-Endflächen der
beweglichen Einheiten 21, 22 hervorgezogen, so
dass Werkzeuge aus dem Werkzeugmagazin 10 ohne ein axiales
Verfahren der Werkzeuge herausnehmbar sind.
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Auch ist ein Neigungsschaft 37 fest
in den unteren Abschnitt 33 eingefügt, und der Neigungsschaft 37 wird
an dem horizontalen Plattenteil 22b gehalten, um schwenkbar
zwischen einer Position senkrecht zur Spindel und einer Position
parallel zur Spindel zu sein.
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Dieser Kippschaft 37 ist
schwenkbar in die Position senkrecht zur Spindel durch nichtdargestellte
Vorspannmittel vorgespannt.
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Dann ist, wie in den 4 bis 6 zu
sehen, der Transfertopf 23 mit einem geneigten Nockenglied 38 ausgestattet,
das eines der Werkzeug-Neigungsmittel darstellt, und das geneigte
Nockenglied 38 ist fest auf der inneren Seitenwand des
Transfertopfes 23 montiert. Auch ist ein Neigungs-Nockenglied 39,
das die andere Einrichtung des Werkzeugneigungsmittels darstellt,
auf einen Platz gesetzt, der das Neigungsnockenglied 38 kurz
vor der Anschlagposition P2 konfrontiert, und das Neigungsnockenglied 39 ist fest
auf der Maschinenkörperseite
montiert.
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Das Neigungsnockenglied 39 ist
derart aufgebaut, dass ein Nockenfolger 39c drehbar zwischen einem
Paar von oberen und unteren Halterplatten 39a, 39b gehalten
wird. Das Neigungsnockenglied 38 setzt sich aus einem Paar
Vorder- und Hinter-Nockenplatten 38a, 38b zusammen,
und der Nockenfolger 39c kann zwischen den Nockenplatten 38a, 38b eingreifen.
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Wie entlang der Zurück- und
Vorder-Richtung betrachtet, sitzt das gekippte Nockenglied 38 ein wenig
höher oder
tiefer als das Neigungsnockenglied 39, so dass beim horizontalen
Verschieben des gekippten Nockenglieds 38 durch die sich
horizontal bewegende Einheit 21 in eine Position, die den
Nockenfolger 39c konfrontiert, die vertikal verfahrende
Einheit 22 die Vorder- und Hinter-Nockenplatten 38a, 38b hinab
oder hinauf bewegt, bis die Nockenplatten 38a, 38b in
den Nockenfolger 39c eingreifen. Dann macht in diesem Zustand,
während
die horizontal fahrende Einheit 21 zur Anschlagstellung
P2 fährt, die
Innenseitenfläche
der hinteren Nockenplatte 38b Gleitkontakt mit dem Nockenfolger 39c,
und der Transfertopf 23 schwenkt 90 Grad um den Neigungsschaft 37,
und neigt auf diese Weise in die Werkzeugwechselstellung P1, parallel
zur Spindelachse. Auch macht die vordere Nockenplatte 38a,
wenn die horizontal fahrende Einheit 21 rückwärts von
der Anschlagposition P2 fährt,
Gleitkontakt mit dem Nockenfolger 39c, wodurch der Transfertopf 23 in
die Position senkrecht zur Spindel zurückgeführt wird.
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Als nächstes werden Wirkungen dieser
Vorrichtung beschrieben.
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In dieser Werkzeugtransfervorrichtung 20 bringen
die horizontal verfahrende Einheit 21 und die vertikal
verfahrende Einheit 22 den Transfertopf 23 in die
Herausnehme-Position für
das Werkzeug T1 des nächsten
Arbeitsvorgangs. Der Transfertopf 23 nimmt das Werkzeug
T1 des nächsten
Vorgangs aus dem Gestellkörper 11,
und das Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs wird auf den horizontalen Pfad über den Vertikalpfad durch
die Einheiten
21, 22 verbracht. Beginnend von
dieser Stelle transferiert die horizontal verfahrende Einheit 21 linear
das Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs horizontal zur Anschlagposition P2 (siehe die Pfeile in
den 1 und 2).
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Wird der Transfertopf 23 linear
horizontal durch die horizontal fahrende Einheit 21 so
bewegt, dass er in die Position gebracht wird, die den Nockenfolger 39c des
Neigungsnockenglieds 39 konfrontiert, fährt die vertikal bewegliche
Einheit 22 vertikal, so dass die Vorder- und Hinter-Nockenplatten 38a, 38b in
den Nockenfolger 39c eingreifen. In diesem Zustand schwenkt
der Transfertopf 23 um 90 Grad, simultan, wenn der Transfertopf 23 in
Horizontalbewegung die Anschlagposition P2 erreicht. Als Folge davon
wird das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs
in die Werkzeugwechselposition P1 verbracht, wo das Werkzeug parallel
zur Achse der Spindel 6 ist. Sodann werden das Werkzeug
T1 des nächsten
Vorgangs, das in der magazinseitigen Werkzeugwechselposition P1
sitzt, und das Werkzeug T des fertiggestellten Vorgangs, das auf
der spindelseitigen Werkzeugwechselposition P sitzt, automatisch
durch den oben beschriebenen Werkzeugwechsler 9 ausgetauscht.
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Wie oben gezeigt wurde, ist das gekippte
Nockenglied 38 an der Innenseitenwand des Transfertopfes 23 befestigt,
ist das Neigungsnockenglied 39 an der Maschinenkörperseite
vor der Anschlagstellung P2 festgemacht. Dann wird der Transfertopf 23, wobei
das gekippte Nockenglied 38 mit dem Neigungsnockenglied 39 durch
horizontales Verfahren der sich horizontal bewegenden Einheit 21 und
durch vertikales Verfahren der sich vertikal bewegenden Einheit 22 eingreift,
um 90 Grad geschwenkt, so dass das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs
sich auf der Werkzeugwechselstellung P 1 befindet. Deshalb kann
das Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs, durch Anwenden der Kraft der sich horizontal bewegenden
Einheit 21, die das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs hinauf zur
Anschlagposition P2 transferiert, in die Werkzeugwechselstellung
P1 gekippt werden, womit die Notwendigkeit für die herkömmliche Antriebsquelle beseitigt
werden kann, woraus sich eine Verminderung der Teileanzahl und der
Kosten ergibt.
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Auch läßt sich die Werkzeugtransferzeit,
weil das Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs aus der Position senkrecht zur Spindel in die Position
parallel zur Spindel mittels der Kraft der horizontal fahrenden Einheit 21 geschwenkt
wird, verkürzen
im Vergleich mit dem üblichen
Fall, wo das Werkzeug des nächsten
Vorgangs einmal vom Transfertopf zum Neigungs-Wartetopf bewegt wird.
Das trägt
des weiteren zu einer Beschleunigung in der Werkzeugwechselzeit
bei.
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Das geneigte Nockenglied 38 ist
am Transfertopf 23 befestigt, und das Neigungsnockenglied 39,
das mit dem geneigten Nockenglied 38 eingreifen soll, um
den Transfertopf 23 geschwenkt zu bekommen, ist fest vor
die Anschlagstellung P2 gesetzt. Deswegen lassen sich die Werkzeugneigungsmittel in
einer simplen Struktur ausführen,
ohne irgendeine Antriebsquelle zu benutzen.
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Auch werden der untere Abschnitt 33 und
der obere Abschnitt 34 des Transfertopfes vertikal durch den
Zylindermechanismus bewegt, durch welchen der Werkzeughalter Ta
ergriffen wird. Deshalb läßt sich
die Notwendigkeit einer axialen Verschiebung des Werkzeugs beim
Herausnehmen des Werkzeugs T1 des nächsten Vorgangs aus dem Werkzeugmagazin 10 eliminieren,
woraus sich eine Platzersparnis verwirklichen läßt.
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Ferner läßt sich die Werkzeugtransferdistanz verkürzen, weil
der Horizontalpfad nahe dem vertikalen Zentrum des Werkzeugmagazins 10 vorgesehen ist,
im Vergleich mit dem herkömmlichen
Fall, wo das Werkzeug erst zu einer oberen Endlage des Werkzeugmagazins
rückgeführt und
danach horizontal aus dieser Rückführlage des
oberen Endes horizontal verfahren wird.
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Die 8 ist
eine Ansicht zum Erklären
einer zweiten Werkzeugneigungseinrichtung. In dieser Abbildung geben
dieselben Bezugszahlen wie in 5 dieselben
oder entsprechende Bauteilglieder an.
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Die Werkzeugneigungseinrichtung ist
aus einem geneigten Nockenglied 45 hergestellt, das an der
Innenseitenwand des Transfertopfes 23 befestigt ist, sowie
aus einem Neigungsnockenglied 46, das an der Maschinenkörperseite
angebracht ist. Eine halbkreisförmige
Neigungsnockenfläche 46a ist
an einem Vorderabschnitt des Neigungsnockenglieds 46 gebildet,
und eine linearförmige
Nockenfläche 45a,
die einen Gleitkontakt mit der Neigungsnockenfläche 46a, sowie mit
der kreisförmigen
Nockenfläche 45b macht,
die rund gekurvt ist, als Fortsetzung der linearen Nockenfläche 45a,
ist im gekippten Nockenglied 45 gebildet.
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Wenn dann das geneigte Nockenglied 45 horizontal
durch die horizontal verfahrende Einheit 21 bewegt wird,
um in Kontakt mit dem Neigungsnockenglied 46 zu kommen,
macht die lineare Nockenfläche 45a einen
Gleitkontakt mit der Neigungsnockenfläche 46a, wobei der
Transfertopf 23 um 90 Grad schwenkt, um in die Werkzeugwechselposition P1
gekippt zu werden, in welcher der Transfertopf 23 parallel
zur Spindelachse ist. Auch macht die kreisfömrige Nockenfläche 45b,
wenn sich die horizontal bewegende Einheit 21 rückwärts aus
der Anschlagstellung P2 bewegt, einen Gleitkontakt mit der Neigungsnockenfläche 46a, wobei
die lineare Nockenfläche 45a Gleitkontakt
mit der Neigungsnockenfläche 46a hält, wodurch
der Transfertopf 23 in die Position senkrecht zur Spindel
rückgeführt wird.
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Das gekippte Nockenglied 45 ist
an der Maschinen-Innenseitenwand des Transfertopfes 23 befestigt,
und das Neigungsnockenglied 46 ist am Maschinenkörper an
einem Platz nahe der Anschlagstellung P2 befestigt. Daraufhin wird,
während
das gekippte Nockenglied 45 in das Neigungsnockenglied 46 durch
horizontale lineare Verschiebung der horizontal fahrenden Einheit 21 eingreift,
der Transfertopf 23 um 90 Grad geschwenkt, so dass das Werkzeug
T1 des nächsten
Vorgangs in der Werkzeugwechselstellung P1 liegt. Deswegen läßt sich das
Werkzeug T1 des nächsten
Vorgangs in die Werkzeugwechselstellung P1 kippen, wozu die Kraft der
horizontal verfahrenden Einheit 21 angewandt wird, wodurch
die Notwendigkeit für
die herkömmliche
Antriebsquelle entfällt,
so dass die gleichen Wirkungen wie in der ersten Vorrichtung erhalten
werden. Ferner kann der Transfertopf 23 nur durch ein horizontales
Verfahren der sich horizontal bewegenden Einheit 21 geneigt
werden.
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Die 9 und 10 sind Ansichten zum Erklären der
Werkzeugneigungseinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. In diesen Abbildungen geben dieselben Bezugszahlen wie
in den 3 und 4 dieselben oder entsprechende
Bauteilglieder an.
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Eine Werkzeugtransfervorrichtung 50 ist
so zusammengesetzt, dass eine quadratische, prismenförmige, sich
horizontal bewegende Einheit 51 und eine vertikal sich
bewegende Einheit 52 unabhängig von einander gebildet
werden, und die vertikal verfahrende Einheit 52 schwingbar
mit der horizontal verfahrenden Einheit 51 mittels eines
Verbindungsglied-Mechanismus
gekuppelt ist. Die sich horizontal bewegende Einheit 51 ist
horizontal beweglich am Gestellkörper
(nicht gezeigt) mittels zweier linearer Gleisschienen 55 gehalten.
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In der vertikal verfahrenden Einheit 52 ist
ein sich vertikal verschiebendes Glied 52b innerhalb eines
im allgemeinen kastenförmigen
Einheitskörpers 52a angeordnet,
so dass es vertikal mittels zweier linearer Gleisschienen 54 verfahrbar
ist, und ein Transfertopf 23 ist fest auf dem vertikal
fahrenden Glied 52b angebracht.
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Auch sind in dem Verbindungsgliedmechanismus 53 ein
erstes Verbindungsglied 53a schwenkbar am Einheitskörper 52a und
ein zweites Verbindungsglied 53b an der horizontal fahrenden
Einheit 51 befestigt und schwenkbar miteinander gekuppelt.
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Führungsgleisschienen 55a, 55a,
die nach innen in der Maschine gebogen sind, sind integral an den
Anschlagabschnitten der linearen Gleisschienen 55 geformt,
so dass sie damit verbunden sind, und der Einheitskörper 52a befindet
sich im Gleitkontakt mit und entlang der linearen Schienen 55 und
der Führungsschienen 55a.
Das hat zur Folge, dass simultan, wenn die horizontal verfahrende
Einheit 51 linear horizontal sich bewegt, die Anschlagposition
P2 erreicht, die ganze vertikal verfahrende Einheit 52 um 90
Grad entlang der Führungsschienen 55a schwenkt,
so dass das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs
in die Werkzeugwechselstellung P1 gekippt wird, in welcher das Werkzeug
T1 des nächsten Vorgangs
parallel zur Achse der Spindel 6 liegt.
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In dieser Werkzeugtransfervorrichtung 50 dieses
Ausführungsbeispiels
ist die vertikal verfahrende Einheit 52 schwingbar mit
der horizontal beweglichen Einheit 51 über den Verbindungsgliedmechanismus 53 gekuppelt,
und die Führungsschenen 55a sind
vorhanden, damit die ganze vertikal bewegliche Einheit 52 durch
eine horizontale Bewegung der horizontal verfahrenden Einheit 51 geneigt
wird, so dass das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs in der Werkzeugwechselstellung
P1 sitzt. Deswegen kann das Werkzeug T1 des nächsten Vorgangs in die Werkzeugwechselposition
P1 durch Anwenden der Kraft der horizontal beweglichen Einheit 51 geneigt werden,
woraus sich eine Verminderung der Teileanzahl und der Kosten ergibt.
Das ermöglicht
auch das Verkürzen
der Transferzeit, was zu einer Beschleunigung der Transferarbeit
beiträgt.