-
1. Bereich der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugwechselvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ist aus
DE 19732627
A bekannt.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Eine
Werkzeugwechselvorrichtung ist üblicherweise
in einer Werkzeugmaschine, wie z.B. einem Bearbeitungszentrum zum
Auswechseln eines an einer Hauptspindel befestigten Werkzeugs gegen ein
anderes Werkzeug eingebaut. In dem Werkzeugmagazin findet man zwei
Ausführungen
einer derartigen Werkzeug- wechselvorrichtung. Die eine besteht aus
mehreren, an einer endlosen Kette befestigten Werkzeugtöpfen. Die
andere wird aus mehreren, an einem scheibenförmigen Topfhalter befestigten Werkzeugtöpfen gebildet.
Die Werkzeugwechselvorrichtung der ersten Ausführung transportiert einen an einer
endlosen Kette befestigten Werkzeugtopf zu der Werkzeugauswechselposition
in der Werkzeugmaschine, dann wechselt diese das an der Hauptspindel
angebrachte aktuelle Werkzeug gegen das durch den Werkzeugtopf gehaltene
nächste
Werkzeug. Des weiteren versetzt die Werkzeugwechselvorrichtung der
zweiten Ausführung
einen scheibenförmigen
Topfhalter in Drehung, der mehrere Werkzeugtöpfe in ringförmiger und
radialer Art und Weise hält,
wobei die Enden der Werkzeuge aus dem Kreis des Topfhalters unter
einem bestimmten Winkel nach aussen ragen. Anschließend indiziert
die Werkzeugwechselvorrichtung den das nächste Werkzeug haltenden Werkzeugtopf
hinsichtlich der Indizierungsposition, um die Werkzeuge auszuwechseln.
Es gibt einen anderen scheibenförmigen
Topfhalter, der mehrere Werkzeugtöpfe in ringförmiger Weise
hält, wobei die
Enden der Werkzeuge senkrecht aus der Fläche des Topfträgers nach
aussen ragen.
-
Die
Werkzeugwechselvorrichtung, in der die Werkzeugtöpfe an der endlosen Kette befestigt
sind, kann somit eine grössere
Zahl von Werkzeugen halten. Andererseits kann die Werkzeugwechselvorrichtung,
in der die Werkzeugtöpfe
an dem Topfhalter angebracht sind, schnell auswechseln, indem der
Topfhalter mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, um die Werkzeugtöpfe zu indizieren.
-
Die
zuvor erwähnte
erste Ausführung
einer Werkzeugwechselvorrichtung kann eine große Anzahl von Werkzeugen halten,
jedoch die Vorrichtung selbst wird groß. Deshalb besteht hier ein
Problem, dass ein großer
Raum notwendig ist, um die Werkzeugwechselvorrichtung in einer Werkzeugmaschine zu
installieren. Als Folge davon wird ein Raum zur Aufstellung der
Werkzeugmaschine ebenfalls groß. Wird
eine Fertigungsstrasse, wie z.B. eine Transfermaschine, errichtet,
wo mehrere Werkzeugmaschinen parallel angeordnet sind, gibt es deshalb
speziell ein Problem, dass es eine lange Zeit braucht, um eine Arbeit
zu transferieren, was zu einer Verringerung des Produktionswirkungsgrades
führt.
Und es gibt ein anderes Problem, nämlich dass sich ein Maschinenarbeiter
in einem großen
Raum bewegen muß,
was folglich eine Verringerung des Betriebswirkungsgrades verursacht.
-
Unter
den nachfolgend erwähnten
zwei Ausführungen
hält die
eine der Werkzeugwechselvorrichtung die Werkzeuge, wobei die Enden
der Werkzeuge aus dem Kreis des Topfhalters nach aussen ragen. Dabei
werden die Werkzeuge so gehalten, dass sie über den äusseren Umfang des Topfhalters
hinausragen. Deshalb ist das Werkzeugmagazin groß und der Bereich zur Installation
der Werkzeugmaschine wird damit ebenfalls groß. Dies führt zu Problemen, wie sie die
oben erwähnte
Werkzeugwechselvorrichtung hat. In der anderen Ausführung der Werkzeugwechselvorrichtung,
in dem die Werkzeuge auf dem Topfhalter ringförmig aufgerichtet gehalten sind,
ist die das Werkzeugmagazin tragende Werkzeugmaschine relativ hoch,
obwohl der Bereich zur Installation der Werkzeugmaschine nicht groß wird. In
dem es zu Schwierigkeiten bei Wartungsarbeiten wie auch beim Abbau
der Werkzeuge von dem Werkzeugtopf kommt, fuhrt dies folglich zu
einem Problem, nämlich
dass sich der Produktionswirkungsgrad verschlechtert.
-
Davon
ausgehend ist es eine vordringliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die oben beschriebenen Probleme zu lösen.
-
Ein
anderes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine
Werkzeugwechselvorrichtung zu schaffen, die einen Bereich zur Aufstellung einer
vollständigen
Werkzeugmaschine verringern kann und einen Abbau von Werkzeugen
sowie eine Wartung der Vorrichtung selbst vereinfachen kann.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Gemäß dieser
Erfindung werden diese Ziele durch eine Werkzeugwechselvorrichtung
des Anspruchs 1 erreicht. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung stellt
Anspruch 2 dar. Entsprechend weist eine Werkzeugwechselvorrichtung
für eine
Werkzeugmaschine ein Werkzeugmagazin auf, das mehrere Werkzeugtöpfe aufweist,
die auf denselben Umfang eines Kreises gleich beabstandet voneinander
angeordnet sind. Des weiteren weist jeder der Werkzeugtöpfe die Öffnung auf,
um das Werkzeug dorthinein in Richtung der Kreismitte einzubringen,
wodurch viele Werkzeuge durch das Werkzeugmagazin radial gehalten
werden können.
Wenn der Werkzeugtopf an einer Indizierungsposition indiziert wird,
wechselt die Werkzeugwechselvorrichtung das in der Spindel gehaltene
aktuelle Werkzeug gegen das nächste
Werkzeug, das durch das Werkzeugmagazin gehalten wird, wobei dessen
Ende in Richtung auf das Zentrum des Kreises weist.
-
Die
Werkzeuge werden in dieser Erfindung durch das Werkzeugmagazin radial
oder zentripedal derart gehalten, dass die Enden der Werkzeuge in Richtung
auf das Zentrum des Kreises gerichtet sind, wenn die Werkzeuge jeweils
in jeder Öffnung
einer Vielzahl von Werkzeugtöpfen
eingebracht werden. Aus diesem Grunde ragen die durch das Werkzeugmagazin
gehaltenen Werkzeuge niemals aus den Werkzeugtöpfen des Werkzeugmagazins nach
aussen, wodurch das Werkzeugmagazin selbst platzsparend wird.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung kann somit das Werkzeugmagazin platzsparend
hergestellt werden, weil die durch das Werkzeugmagazin gehaltenen
Werkzeuge nicht nach aussen ragen, wodurch die Gesamtgröße einer
Werkzeugmaschine auch platzsparend hergestellt werden kann. Das
führt dazu,
dass ein Bereich zum Aufstellen der Werkzeugmaschine verkleinert
werden kann. Wenn eine Herstellungsstrasse, wie z.B. eine Transfermaschine, aufgestellt
wird, kann jede Werkzeugmaschine deshalb so dicht wie möglich angeordnet
werden und die Fläche
zur Aufstellung der gesamten Herstellungsstrasse verringert werden,
was dazu führt,
dass der Produktionswirkungsgrad verbessert werden kann.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist das Werkzeugmagazin über dem
Arbeitsprozeßbereich
angeordnet, der die Wechselposition der Spindelseite in der Werkzeugmaschine
aufweist, und bewegt die Werkzeugtöpfe um die Mitte des Kreises
innerhalb einer horizontalen Ebene hin und her, um die Werkzeugtöpfe an der
Indizierungsposition zu indizieren. Des weiteren ist eine Transporteinrichtung
zum Transportieren des an der Indizierungsposition indizierten Werkzeugtopfes
zu der Auswechselposition der Werkzeugtopfseite vorgesehen, die
unterhalb der Indizierungsposition und eines Werkzeugwechselarms
angeordnet ist, der das aktuelle Werkzeug in der Austauschposition
der Spindelseite für
das nächste
Werkzeug in der Austauschposition der Werkzeugtopfseite austauscht.
-
Nachdem
der das nächste
Werkzeug haltende Werkzeugtopf an der Indexierposition durch Drehung
des Werkzeugmagazins in die Horizontalebene oberhalb des Arbeitsprozessbereiches
indexiert worden ist, wird dieser gemäß der vorliegenden Erfindung
durch die Transporteinrichtung zu der Austauschposition der sich
unter der Indexierposition befindlichen Werkzeugtopfseite transportiert.
Daran anschließend
wechselt der Werkzeugauswechselarm das nächste Werkzeug, das durch den
Werkzeugtopf in der Auswechselposition der Werkzeugtopfseite für das aktuelle
Werkzeug gehalten wird, das in der Spindel in der Auswechselposition
der Spindelseite in dem Arbeitsprozeßbereich installiert ist.
-
Das
oben erwähnte
kompakt hergestellte Werkzeugmagazin gemäß der vorliegenden Erfindung
ist folglich so angeordnet, daß es
sich in der horizontalen Ebene in einem solchen Bereich bewegt, daß das Werkzeugmagazin
oberhalb des Arbeitsprozeßbereiches
plaziert ist und nicht einen Arbeitsprozeß unterbricht. Deshalb kann
eine Breite der Werkzeugmaschine so nahe an die Breite des Tisches
der Werkzeugmaschine festgelegt werden. Folglich kann die Breite
der Werkzeugmaschine verringert werden. Selbst wenn das Werkzeugmagazin
oberhalb des Arbeitsprozeßbereiches
angeordnet ist, ragt das Werkzeugmagazin nur unwesentlich über die
Werkzeugmaschine hinaus, weil das Werkzeugmagazin das Werkzeug in
horizontaler Stellung hält,
und folglich kann die Höhe
der Werkzeugmaschine verringert werden. Der Maschinenarbeiter kann
somit die Werkzeuge von dem Werkzeugtopf leicht abbauen und ohne
Schwierigkeit eine andere Wartungsarbeit durchführen. Weil die Werkzeugmaschine über dem Arbeitsprozeßbereich
angeordnet ist, kann der Maschinenarbeiter das Werkzeug an/von dem
Werkzeugtopf von der der Spindel gegenüberliegenden Seite (d.h. die
Vorderfront) montieren/demontieren, was dazu führt, dass der An- und Abbau
des Werkzeugs erleichtert wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch
2 weist die Transporteinrichtung des weiteren eine Eingriffseinrichtung
im Eingriff mit dem Werkzeugtopf auf, um diesen zwischen der Indizierungsposition
und der Auswechselposition der Werkzeugtopfseite zu bewegen. Des
weiteren weist die Transporteinrichtung eine Hebeeinrichtung auf,
um die Eingriffsmittel zwischen der Indizierungsposition und der Auswechselposition
der Werkzeugtopfseite auf und ab zu bewegen. Dies führt dazu,
dass der Werkzeugtopf nicht aus der Seite der Werkzeugmaschine ragt, während der
an der Indizierungsposition indizierte Werkzeugtopf transportiert
wird. Dies führt
folglich dazu, dass der Bereich zur Aufstellung der Werkzeugmaschine
verkleinert werden kann.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Seitenansicht einer Werkzeugmaschine, die eine Form der Erfindung
darstellt;
-
2 eine
Draufsicht der Werkzeugmaschine nach 1;
-
3 eine
Unteransicht des Werkzeugmagazins in der Werkzeugwechselvorrichtung,
die eine Ausbildung nach der Erfindung darstellt;
-
4 eine
Seitenansicht der Werkzeugwechselvorrichtung, die die Erfindung
darstellt;
-
5 eine
perspektivische Ansicht einer Transporteinrichtung der Werkzeugwechselvorrichtung,
die die Erfindung darstellt.
-
Beschreibung der bevorzugten
Ausführung
-
Entsprechend 1 und 2 stellt
eine Werkzeugmaschine 1 nach der Ausführung das sogenannte horizontale
Bearbeitungszentrum dar. Die Werkzeugmaschine 1 weist im
wesentlichen folgendes auf: einen Tisch 2; eine Säule 3,
die sich auf dem Tisch 2 befindet und rechtwinklig zur
Vorderseite der Zeichnung 1 bewegbar ist; einen Schlitten 4,
der durch die Säule 3 auf
eine vertikal bewegbare Art gehalten ist (bewegbar in Richtungen
der Pfeile A in 1); eine Pinole 5,
die vor- und zurückbewegbar (in
die Richtungen der Pfeile B in 1) durch
den Schlitten 4 gehalten ist; eine Spindel 6,
die durch die Pinole 5 drehbar gehalten ist; eine Werkzeugwechselvorrichtung 7,
die sich oberhalb des Tisches 2 gegenüber der Säule 3 befindet, um
ein an der Spindel 6 angebrachtes Werkzeug T gegen ein
anderes Werkzeug T auszuwechseln; einen die Werkzeugwechselvorrichtung 7 tragenden
Rahmen 7a; eine Paletten hin- und herbewegende Vorrichtung 8 zum Hin-
u. Herbewegen einer Palette 8a; eine Regelvorrichtung zur
Regelung aller arbeitenden Maschinenteile der Werkzeugmaschine 1 und ähnliches.
-
Wie
in 1 dargestellt, weist eine Werkzeugwechselvorrichtung 7 ein
Werkzeugmagazin 11 mit mehreren Werkzeugtöpfen 10 zum
Halten der Werkzeuge Ts und eine Transporteinrichtung 12 auf, um
den das nächste
Werkzeug (das in dem nächsten Arbeitsvorgang
verwendete Werkzeug) haltenden Werkzeugtopf 10 von einer
Indizierungsposition des Werkzeugmagazins 11 zu einer Auswechselposition der
sich unter der Indizierungsposition befindenten Werkzeugtopfseite
zu transportieren. Die Werkzeugwechselvorrichtung weist des weiteren
einen Werkzeugauswechselarm 13 auf, um das aktuelle Werkzeug
T2, das in der Spindel 6 in einer Auswechselposition der
Spindelseite angeordnet ist, gegen das nächste Werkzeug T1 auszuwechseln,
das zur Auswechselposition der Werkzeugtopfseite transportiert worden
ist. Das Werkzeugmagazin 11 befindet sich oberhalb der
die Paletten hin und her bewegenden Vorrichtung 8, mit
anderen Worten oberhalb des Arbeitsprozeßbereiches. Des weiteren ist
der Werkzeugwechselarm 13 in der Mitte der Auswechselposition
der Spindelseite plaziert, die innerhalb des Arbeitsprozeßbereiches
und der Auswechselposition der Werkzeugtopfseite angeordnet ist.
Wie in 3 dargestellt, weist das Werkzeugmagazin 11 mehrere, voneinander
gleich beabstandete Greifelemente 11b auf. Das Greifelement
befindet sich unter dem scheibenförmigen Topfhalter 11a innerhalb
dessen Kreises. Das Greifelement 11b weist ein Paar Greifklauen
auf, um die Aussenseite des Werkzeugtopfes 10 in ansetzbarer
bzw. abnehmbarer Art und Weise zu greifen. Das Greifelement 11b greift
die Werkzeugtöpfe 10 derart,
dass der Werkzeugstaubereich 10a eines jeden Werkzeugtopfes
in Richtung auf den Mittelpunkt des Topfhalters 11a geöffnet wird.
Weil die Werkzeuge T in die Öffnungen
der Werkzeugspeicherabschnitte 10a der Werkzeugtöpfe 10 eingebracht
sind, werden somit eine Vielzahl von Werkzeugen T unter dem Topfhalter 11a mit
den Spitzen der Werkzeuge T radial gehalten, wobei sie in Richtung
auf den Mittelpunkt des Topfhalters 11a verriegelt sind.
-
Der
Werkzeugspeicherabschnitt 10a des Werkzeugtopfes 10 weist
einen Fangmechanismus ähnlich
wie eine Kugelrastvorrichtung auf, um das Werkzeug T darin zu halten.
Beide Seiten der Aussenseite des Werkzeugtopfes 10 weisen
Nuten 10b auf, durch die die zuvor erwähnten Führungsstangen 12b der
Transporteinrichtung 12 gleiten, während eine Rolle 10d an
eine obere Ebene des Werkzeugtopfes 10 mittels einer Befestigung 10c befestigt
ist.
-
Wie
in 4 dargestellt, gibt es eine Welle 14 an
einem mittigen Abschnitt des Topfhalters 11a des Werkzeugmagazins 11.
Die Welle 14 weist an ihrem oberen Ende ein Zahnrad 20 auf
und ist drehbar mittels eines Rahmens 7a gehalten. Der
Rahmen 7a hält
ebenfalls drehbar die Zahnräder 16, 17, 18 u. 19. Das
Zahnrad 20 wird durch das Zahnrad 15 an der Antriebswelle
M1 des an dem Rahmen 7a montierten elektrischen Motors
M über
die Zahnräder 16, 17, 18u. 19 in
Drehung versetzt, wobei jeweils die Zahnräder 15 u. 16, 17 u. 18 sowie 19 u. 20 miteinander
in Eingriff stehen.
-
Somit
dreht der Topfhalter 11a des Werkzeugmagazins 11 innerhalb
einer horizontalen Ebene aufgrund einer Antriebskraftaufnahme des
elektrischen Motors M, wodurch der das nächste Werkzeug T1 haltende
Werkzeugtopf 10 an der Indizierungsposition zum Werkzeugwechsel
indiziert wird. Ein Durchmesser des Topfhalters 11a wird
mit einer Breite gleich oder kleiner als die Breitenabmessung des Tisches 2 definiert.
Ein Drehzentrum des Topfhalters 11a ist so eingerichtet,
dass es mit einer zentralen Achse des Tisches 2 übereinstimmt,
um zu verhindern, dass der Werkzeugtopf 10 über den
Tisch 2 (in einer Ebene) hinausragt, wenn der Topfhalter 11a sich
dreht.
-
Wie
in 4 und 5 gezeigt, ist die Transporteinrichtung 12 so
ausgelegt, dass die Eingriffseinrichtung 12a mittels eines
an dem Rahmen 7a befestigten, pneumatischen oder hydraulischen Antriebszylinders 12d in
die Richtung eines Pfeiles C in 4 auf und
ab bewegt wird. Der an der Indizierungsposition indizierte Werkzeugtopf 10 wird
durch die Eingriffseinrichtung angehalten, um entlang der Führungsstange 12b abgesenkt
zu werden, wodurch der Werkzeugtopf 10 von dem Greifelement 11b des Werkzeugmagazines 11 freigegeben
und zu der Auswechselposition der Topfseite transportiert wird.
-
Die
Eingriffseinrichtung 12a ist an einer Spitze einer Stange 12e des
Antriebszylinders 12d befestigt und weist eine Eingriffsnut 12c an
der dem Werkzeugmagazin 11 gegenüberliegenden Seite auf. Die
Eingriffseinrichtung 12a bewegt sich zwischen einer gehobenen
oberen Endposition und der Auswechselposition der Topfseite auf
und ab. Wenn die Eingriffseinrichtung 12a sich an der gehobenen
oberen Endposition befindet, befindet sich die Eingriffsnut 12c auf
dem selben Niveau der Rolle 10d des Werkzeugtopfes 10,
während
die Rolle 10d des Werkzeugtopfes 10 durch die
Eingriffsnut 12c aufgrund einer Drehung des Topfhalters 11a bewegt wird.
Ist der das nächste
Werkzeug T1 haltende Werkzeugtopf 10 an der Indizierungsposition
indiziert, wird die Rolle 10d im Inneren der Eingriffsnut 12c der
Eingriffseinrichtung 12a plaziert.
-
Ein
Paar Führungsstangen 12b ist
gerade unter dem Werkzeugtopf 10 positioniert, der an der Indizierungsposition
indiziert wird. Der Werkzeugtopf 10 wird zwischen dem Führungsstangenpaar 12b zur gleichen
Zeit positioniert, wenn er von dem Greifelement 11b des
Werkzeugmagazins 11 freigegeben wird. Das Führungsstangenpaar 12b gleitet
in der Nut 10b des Werkzeugtopfes 10 unter Beibehaltung dessen
horizontaler Stellung, wobei die Führungsstangen 12b mittels
eines Führungshalters 12f gehalten
werden, der rechtwinklig von dem Rahmen 7a angehängt ist.
-
Das
Mittelteil des Werkzeugwechselarms 13 ist fest an einem
Wellenarm 21a einer horitzontal angeordneten Antriebseinheit 21 angebracht.
Der Wellenarm 21a wird mittels einer Dreheinrichtung (nicht gezeigt)
gedreht. Der Werkzeugwechselarm 13 bewegt sich somit vor
und zurück
zwischen dem nächsten
Werkzeug T1, das durch den Werkzeugtopf 10 an der Auswechselposition
der Topfseite gehalten wird, und dem aktuellen Werkzeugs T2, das
an der Spindel 6a an der Auswechselposition der Spindelseite
befestigt ist. Des weiteren dreht der Auswechselarm 13 innerhalb
einer vertikalen Ebene. Es gibt Greifelemente 13a, 13a,
um die Werkzeuge T entsprechend an jedem Ende des Werkzeugwechselarms 13 zu greifen.
Somit dreht sich der Werkzeugwechselarm 13 und die Greifelemente 13a, 13a greifen
jeweils das nächste
Werkzeug T1, das durch den Werkzeugtopf 10 an der Topfseite
gehalten wird, und das aktuelle Werkzeug T2, das in der Spindel 6 in
der Auswechselstellung der Spindelseite untergebracht ist, wenn
der Werkzeugwechselarm 13 sich in einer vertikalen Stellung
befindet, wie in 4 dargestellt.
-
Die
Länge des
Werkzeugwechselarms 13 ist kürzer ausgelegt als die Breite
des Tisches 2. Die Drehmitte des Werkzeugwechselarms 13 stimmt
mit der Mitte des Tisches 2 in Richtung dessen Breite überein.
Die Welle des Arms 21a der Antriebseinheit 21 ist
so beschaffen, dass sie parallel zu der mittigen Achse des Tisches 2 liegt.
Somit liegt ragt der Werkzeugwechselarm 13 nicht über den
Tisch 2 (in einer Ebene) hinaus nach aussen, selbst wenn
der Werkzeugwechselarm 13 sich innerhalb der vertikalen Ebene
dreht.
-
Eine
Verschlußvorrichtung
(nicht gezeigt) ist zwischen einem Anordnungsbereich der Werkzeugwechselvorrichtung 7 und
einem Arbeitsprozeßbereich
angebracht. Die Verschlußeinrichtung
schließt während der
Zeit eines Arbeitsprozesses, um den Anordnungsbereich der Werkzeugwechselvorrichtung 7 von
dem Arbeitsprozeßbereich
derart zu trennen, dass das Schneidöl und Späne daran gehindert werden,
die Werkzeugwechselvorrichtung 7 zu blockieren. Andererseits öffnet die
Verschlußeinrichtung während einer
im folgenden dargestellten Werkzeugauswechselzeit, um den Werkzeugwechsel
zu ermöglichen.
-
In
der Werkzeugwechselvorrichtung 7 in der oben beschriebenen
Ausführung
wird das aktuelle Werkzeug T1 in der Spindel 6 gegen das
nächste Werkzeug
T2 ausgewechselt, das durch das Werkzeugmagazin 11 ähnlich dem
folgenden gehalten ist. Hierauf befindet sich der Werkzeugwechselarm 13 in der
nach vorne gerichteten Position und nimmt eine horizontale Stellung
ein.
-
Als
erstes wird der elektrische Motor M in Betrieb genommen, um den
Topfhalter 11a des Werkzeugmagazins 11 für eine Indizierung
des Werkzeugtopfes 10 in Drehung zu versetzen, der das
nächste Werkzeug
T1 in der Indizierungsposition hält.
Als nächstes
wird der Antriebszylinder 12d angetrieben, um die Eingriffsvorrichtung 12a der
Transporteinrichtung 12 zum Transport des das folgende
Werkzeug T1 haltenden Werkzeugtopfes 10 von der Indizierungsposition
des Werkzeugmagazines 11 zu der Auswechselposition der
Topfseite nach unten zu bewegen. Zu dieser Zeit nimmt der Werkzeugtopf 10 eine
horizontale Stellung in einer derartigen Weise ein, dass die Führungsstange 12b in
die Nuten 10b des Werkzeugtopfes 10 gleitet. Somit
wird der Werkzeugtopf 10 durch die Führungsstange 12b geführt, um
sich nach unten in die Auswechselposition der Topfseite zu bewegen.
-
Wie
andererseits in 1 zu sehen ist, wird die mit
dem aktuellen Werkzeug 2 vesehene Spindel 6 in
die Auswechselposition der Spindelseite plaziert, indem die Säule 3 in
rechtwinkliger Richtung zur Frontseite der Zeichnung der 1,
der Sattel in Richtungen der Pfeile A in 1 und die
Pinole in die Richtung eines Pfeiles B in 1 passend
verschoben wird.
-
Als
Zweites wird der Werkzeugwechselarm 13 in Drehung versetzt
(im folgenden wird eine derartige Drehrichtung als eine positive
Richtung bezeichnet), sodass der Werkzeugwechselarm 13 vertikal gehalten
ist, wodurch das aktuelle Werkzeug T2, das in der Spindel in der
Auswechselposition der Spindelseite angebracht ist, und das folgende
Werkzeug T1, das durch den Werkzeugtopf 10 in der Auswechselposition
der Topfseite gehalten ist, durch beide Greifelemente 13a, 13a des
Werkzeugwechselarms 13 gegriffen werden. Ist der Wellenarm 21a der
Antriebseinheit 21 zurückbewegt,
zieht sich als nächstes
der Werkzeugwechselarm 13, wie in 4 dargestellt,
nach links zurück.
Somit wird das nächste Werkzeug
T1 aus dem Werkzeugtopf 10 herausgezogen, während das
aktuelle Werkzeug T2 aus der Spindel 6 herausgezogen wird.
-
Nachdem
als Drittes der Werkzeugwechselarm 13 um 180 ⎕ innerhalb
einer vertikalen Ebene zur Umkehrung der Positionen des nächsten Werkzeugs
T1 und des aktuellen Werkzeugs T2 in die positive Richtung gedreht
worden ist, wird der Wellenarm 21a der Antriebseinheit 21 nach
vorne bewegt, um den Werkzeugwechselarm 13, wie in 4 dargestellt,
nach rechts zu bewegen. Somit wird das aktuelle Werkzeug T2 durch
den Werkzeugtopf 10 gehalten und das nächste Werkzeug T1 an der Spindel 6 angebracht.
Nach der Freigabe des aktuellen Werkzeugs T1 und des nächsten Werkzeugs
T2 aus den Greifelementen 13a wird durch Drehen des Werkzeugwechselarm 13 um
90 ⎕ in die entgegengesetzte Richtung der Antriebszylinder 12d angetrieben,
um die Eingriffseinrichtung 12a der Transporteinrichtung 12 zu
heben. Dadurch wird der Werkzeugtopf 10 in dem Werkzeugmagazin 11 gelagert, d.h.,
der Werkzeugtopf 10 ist durch das Greifelement 11b des
Werkzeugtopfes 10 aufgespannt. Somit ist das aktuelle Werkzeug
T2 vollständig
gegen das nächste
Werkzeug T1 ausgewechselt.
-
Wie
oben beschrieben, wird das Werkzeug T in einer Werkzeugwechselvomchtung
nach der vorliegenden Erfindung von jeder Öffnung des Werkzeuglagerteils 10a mehrerer
Werkzeugtöpfe 10 gehalten,
die in ebener und radialer Weise angeordnet sind. Wie in 2 dargestellt,
sind die Enden der Werkzeuge T alle zentral ausgerichtet, wobei
die Werkzeugtöpfe 10 sich
in einer Ebene niemals ausserhalb des Tisches 2 erstrecken.
Die Breite der Werkzeugmaschine kann des weiteren fast der Breite des
Tisches 2 entsprechen, wodurch die Breitendimension der
Werkzeugmaschine 1 dank der Anordnung des oberhalb des
Arbeitsprozeßbereiches
vorgesehenen Werkzeugmagazins 11 raumsparend hergestellt
werden kann. Das führt
dazu, daß jede Werkzeugmaschine 1 so
nahe wie möglich
aneinander angeordnet werden kann, selbst wenn eine Fertigungsstrasse,
wie z.B. eine Transfermaschine, erstellt werden soll, worin viele Werkzeugmaschinen parallel
angeordnet sind, wodurch ein Bereich zur Aufstellung der gesamten
Fertigungsstrasse klein gestaltet werden kann, so dass die Produktionseffizienz
erhöht
wird. Andererseits kann das Werkzeug T von dem Werkzeugtopf 10 an
der der Hauptspindel 6 gegenüberliegenden Seite abgebaut
werden, d.h., dessen Vorderseite, wodurch das Werkzeug T dank der
Anordnung des Werkzeugmagazins oberhalb des Arbeitsprozeßbereichs
leicht von dem Werkzeugtopf 10 abgebaut werden kann.
-
Wie
in 1 dargestellt, sind das Werkzeugmagazin 11,
die Eingriffseinrichtung 12a der Transporteinrichtung 12 und
der Werkzeugwechselarm 13 in Längsrichtung parallel zueinander
angeordnet, wodurch die Auswechselposition der Topfseite, zu der der
an der Indizierungsposition indizierte Werkzeugtopf 10 transportieri
worden ist, gerade unter der Indizierungsposition festgelegt werden
kann. Somit ragt kein Werkzeug T jemals während des Austausches von Werkzeugen über den
Tisch 2 nach aussen. Folglich kann die Breite der Werkzeugmaschine 1 raumsparend
hergestellt werden.
-
Selbst
wenn das Werkzeugmagazin 11 oberhalb des Arbeitsprozeßbereiches
angeordnet ist, ragt das Werkzeugmagazin 11 nicht unwillentlich über die Werkzeugmaschine 1 hinaus,
weil das Werkzeug T durch das Werkzeugmagazin 11 horizontal
gehalten wird. Somit kann die Höhe
der Werkzeugmaschine 1 auch raumsparend hergestellt werden,
was dazu führt,
dass der Maschinenarbeiter das Werkzeug T leicht von dem Werkzeugtopf 10 abbauen,
ein anderes Werkzeug an den Werkzeugtopf 10 anbauen und andere
Arbeiten bezüglich
Wartung und ähnliches ohne
jegliche Schwierigkeiten durchführen
kann.
-
Obwohl
die Erfindung bezüglich
dieses speziellen Ausführungsbeispiels
beschrieben worden ist, ist deutlich darunter zu verstehen, dass
die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern auch in anderer Weise
ausgebildet sein kann, wie dies in den folgenden Ansprüchen beschrieben
ist.