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Hintergrund
der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler. Ein solcher Werkzeugwechsler
wird dazu verwendet, den Werkzeugkopf in der Spindel einer Werkzeugmaschine
auszutauschen.
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Ein
Werkzeugwechsler gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der
US
5 281 194 A bekannt. Die Erfindung betrifft außerdem ein
Bearbeitungszentrum mit einem Werkzeugwechsler nach dem Anspruch
1.
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2. Technischer
Hintergrund
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Ein
bekanntes, von einem Computer numerisch gesteuertes Werkzeugmaschinensystem (CNC)
enthält
ein Bearbeitungszentrum mit einem Werkzeugaustauschmechanismus.
Dieser Mechanismus entfernt ein spezielles Werkzeug aus der Maschinenspindel
und ersetzt es durch ein anderes Werkzeug. Bei Bearbeitungszentren
dieses Typs werden mehrere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt, was
eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge erfordert,
die an dem Spindelkopf anzubringen sind. Damit besaßen die
herkömmlichen
Bearbeitungssysteme mehrere Werkzeuge, die für die bedarfsweise Verwendung
bereitstanden.
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Bei
der Entwicklung moderner Bearbeitungszentren wurde besonderes Augenmerk
auf den Werkzeugwechselmechanismus gerichtet, d.h. auf die Vorrichtung,
die ein spezielles Werkzeug aus dem Gestell entnimmt und es im Zuge
des Betriebsablaufs an der Bearbeitungsstelle platziert. Beispielsweise
ist ein automatischer Werkzeugswechsler von Hakague et al. in dem
US-Patent 3 844 028 offenbart als Beispiel für die automatischen Werkzeugwechselmechanismen.
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Die
Werkzeuge können
unterschiedlichste Formen haben. Typischerweise sind die Werkzeuge an
einem beweglichen Bauteil gehaltert, welches in das numerische Steuersystem
des Bearbeitungszentrums integriert ist. Die Werkzeuge lassen sich
so steuern, dass ein gewünschtes
Werkzeug an eine vorbestimmte Stelle bewegt wird, um von dem automatischen
Werkzeugwechselsystem herausgezogen zu werden. Ein Typ eines Werkzeugbevorratungs-und
Suchmechanismus ist in 1 gezeigt. Speziell enthält dort
ein Magazin 10 mehrere Werkzeugtaschen 12, die
so gestaltet sind, dass sie einen Werkzeughalter fest erfassen.
Das in 1 dargestellte Magazin 10 ist ein Revolverkopfmechanismus, in
welchem Werkzeugtaschen 12 untereinander durch eine Antriebskette 14 oder
einen ähnlichen
Taschenpositioniermechanismus verbunden sind. Die Antriebskette 14 ist
um eine Nabe 15 geschlungen und wird von einem (nicht gezeigten)
Motor unter Anweisung durch das numerische Steuersystem oder durch
ein handbedientes System angetrieben. Im Betrieb kann die Antriebskette 14 inkrementell
angetrieben werden, um eine spezifische Werkzeugtasche 12 an
der Werkzeugwechselstelle zu positionieren. Das Magazin 10 enthält außerdem ein
Gehäuse 17,
welches die Werkzeugtasche, die Antriebskette 14 und die
Nabe 15 umfasst und haltert. 1 zeigt
ein Magazin 10, welches mit einem Bearbeitungszentrum 11 gekoppelt
und ausgestaltet ist.
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Die
US-5 281 194 zeigt einen Werkzeugwechsler mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1. Der herkömmliche Werkzeugwechsler enthält eine
vorprogrammierte Steuereinheit. Wie die Drehbewegung des Dreharms
im Verhältnis
zu den Stellen des Werkzeuggestells gesteuert wird, lässt sich
der US'194 nicht
explizit entnehmen.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugwechsler mit einem
drehbaren Arm, der in einem Bearbeitungszentrum ein Werkzeug entfernt und
einsetzt, entsprechend dem Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin
ein Bear beitungszentrum nach dem Anspruch 9 mit dem Werkzeugwechsler nach
Anspruch 1.
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Der
Werkzeugwechsler enthält
ein Werkzeuggestell, welches mehrere Stellen zum Halten von Werkzeugen
aufweist, außerdem
einen Dreharm, der zwischen den mehreren Stellen und einer Stelle
bewegbar ist, von der aus eine Spindel des Bearbeitungszentrums
zugänglich
ist. Jede der Stellen kann außerdem
eine Gabel aufweisen, die eine Mehrzahl von Zinken besitzt. Vorzugsweise
besitzt der bewegliche Arm zwei Greifer, von denen einer unter einem
Winkel von etwa 90° gegenüber dem
anderen der beiden Greifer angeordnet ist.
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Der
Werkzeugwechsler kann Dreh-, Vertikal-, und Horizontalmechanismen
aufweisen, um den Arm von einer Armwartestellung in eine Werkzeuggreifstellung
zu bewegen. Der Drehmechanismus kann einen Motor, eine dem Motor
zugeordnete Riemenscheibe, einen am Motor und der Riemenscheibe
angebrachten Riemen und ein an der Riemenscheibe befestigtes Zahnrad
aufweisen. Das Zahnrad des Drehmechanismus besitzt mehrere Stellen, und
ein dem Werkzeugwechsler zum Erfassen einer der Stellen an dem Zahnrad
zugeordneter Sensor erfasst jede der Stellen an dem Zahnrad entsprechend einem
der auf dem Werkzeuggestell befindlichen Werkzeuge. Der dem Werkzeugwechsler
zugeordnete Sensor kann am Boden des Werkzeugwechslers angeordnet
sein.
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Der
Vertikalmechanismus zum Bewegen des beweglichen Arms in vertikaler
Richtung enthält
vorzugsweise eine Vertikalwelle, die dem beweglichen Arm zugeordnet
ist, außerdem
einen mit dem Arm gekoppelten Zylinder. Der Zylinder kann den Arm
vertikal auf der Welle bewegen. Der Horizontalmechanismus zum Bewegen
des beweglichen Arms in seitlicher Richtung enthält vorzugsweise eine geradlinige Führungsspur,
die dem Arm zugeordnet ist, außerdem
einen mit dem Arm gekoppelten Zylinder.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Werkzeugwechsler
zuverlässiger
ist als die herkömmlichen
Werkzeugwechsler, weil seine Gesamtanordnung weniger Einzelteile
aufweist.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Werkzeugwechsler geringes
Gewicht hat und kompakt aufgebaut ist, um in begrenztem Raum einfach
gehandhabt und in dem Bearbeitungszentrum eingesetzt zu werden.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist die geringere Zeit, die zum Wechseln
eines Werkzeugs an der Spindel erforderlich ist.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mehr Werkzeuggestelle
dem Werkzeugwechsler hinzugegeben werden können, so dass eine umfangreichere
Werkzeugwechselkapazität
gegeben ist.
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Weitere
Vorteile und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich zwanglos
aus der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen.
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Beschreibung
der Figuren
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Die
oben angesprochenen sowie weitere Merkmale und Ziele der vorliegenden
Erfindung werden ebenso wie die Art und Weise, sie zu erreichen, bei
gleichzeitig besserem Verständnis
der Erfindung durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung von
Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Werkzeugmechanismus des Standes für ein automatisches
Bearbeitungszentrum,
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Vertikalspindel-Fräsmaschine, die von dem in 1 gezeigten
Werkzeugmechanismus Gebrauch macht, betrachtet von vorne links,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Werkzeugwechslers im Inneren eines erfindungsgemäßen Bearbeitungszentrums,
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4 eine
perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten
Werkzeugwechslers, wobei eine Anzahl von Werkzeugen auf dessen Werkzeuggestell gemäß der Erfindung
dargestellt ist,
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5 eine
Seitenansicht des Werkzeugwechslers, wobei die Hüllkurve der Vertikalbewegung gemäß der Erfindung
verdeutlicht ist,
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6A und 6B teilweise
vergrößerte Draufsichten
des Werkzeugwechslers, wobei fortschreitend eine Folge von Ereignissen
dargestellt ist, gemäß der sich
der Arm von einer Armwartestellung in die Werkzeuggreifstellung
gemäß der Erfindung bewegt,
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Gabel mit einem Werkzeug zwischen
den beiden Zinken der Gabel in einem erfindungsgemäßen Werkzeugwechsler,
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8 eine
perspektivische Ansicht eines Arms mit einem Werkzeug in einem seiner
Greifer zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Werkzeugwechsler,
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9 eine
perspektivische Ansicht eines, Arms mit einem Werkzeug beim Vorgang
des Austausches eines Werkzeugs mit einem Werkzeug in der Spindel
im Bearbeitungsvorgang gemäß der Erfindung,
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Werkzeugwechslers mit zwei Werkzeuggestellen
gemäß der Erfindung.
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In
den verschiedenen Ansichten kennzeichnen einander entsprechende
Bezugszeichen entsprechende Teile. Obschon die Zeichnungen erfindungsgemäße Ausführungsformen
darstellen, sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu,
gewisse Merkmale sind möglicherweise übertrieben
dargestellt, um die Erfindung besser zu veranschaulichen und zu
verdeutlichen. Die hier vorgestellte beispielhafte Ausgestaltung
betrifft Ausführungsformen der
Erfindung in unterschiedlichen Varianten, wobei die Beispiele nicht
den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen.
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Beschreibung
der beispielhaften Ausführungsformen
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Zum
Fördern
des Verständnisses
der Grundprinzipien der Erfindung soll nun auf in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsformen
Bezug genommen werden, wobei zur Beschreibung der Ausführungsbeispiele
eine spezifische Terminologie verwendet wird. Dennoch versteht sich,
dass hierdurch keinerlei Beschränkung
des Schutzumfangs der Erfindung beabsichtigt ist.
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3 zeigt
ein Bearbeitungszentrum 70, welches in einem Rahmen 71 untergebracht
ist. Der Rahmen 71 nimmt innerhalb des Bearbeitungszentrums 70 anfallenden
Abfall auf. Das Bearbeitungszentrum 70 enthält eine
Spindel 72, die zur Bearbeitung eines Werkstücks 75 ein
Werkzeug 73 hält.
Innerhalb des Bearbeitungszentrums 70 unterhalb der Spindel 72 befindet
sich ein Tisch 74, auf dessen Oberseite zur Bearbeitung
ein Werkstück 75 platziert ist,
wozu das Werkstück
typischerweise mit (nicht gezeigten) Niederhalteelementen am Tisch 74 befestigt ist.
Die Spindel 72 ist an einem Hauptspindelmotor 76 befestigt,
der dem Werkzeug 73 zur zerspanenden Bearbeitung des Werkstücks 75 die
Antriebskraft vermittelt. Ein Bildschirm- und Bedienfeld 79,
dargestellt als freistehender Bedienstand, ist entweder an dem Maschinenbett
des Rahmens 71 eingebaut, beweglich daran angebracht oder
an einem Schwenkarm fixiert. Ein Werkzeugwechsler 80 ist
innerhalb des Rahmens 71 installiert, benachbart zu einer
Tür 77 des
Rahmens 71 befindet sich eine Zugangstür 82 für den Werkzeugwechsler 80.
Die Vorderseite eines Werkzeugwechslers 10 ist in Verbindung
mit der Zugangstür 82 dargestellt,
die für
den manuellen Zugang für
den Werkzeugwechsler 10 vorgesehen ist, wobei der Austausch
von Werkzeugen 24 in ein Werkzeuggestell 20 hinein
und aus ihm heraus während
der Betriebszeit des Bearbeitungszentrums 70 erfolgt. An
der Vorderseite des Bearbeitungszentrums 70 befindet sich
eine Schiebetür 78,
um Zugang zu der Spindel 72, dem Werkstück 75 und dem Bearbeitungsbereich 110 zu
erlangen. Mechanische und elektrische Komponenten sind mittels Zugangstüren auf
der Rückseite
der Maschine (nicht dargestellt) einfach und bequem erreichbar.
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Wie
in 4 gezeigt ist, besteht ein Rahmen 61 des
Werkzeugwechslers 80 im Großen und Ganzen aus Träger- und
Stützenanordnungen.
Der Rahmen 81 bietet Halt für einen beweglichen Rahmen 30 und
ein Werkzeuggestell 20, und er sorgt für eine relative Positionierung
des beweglichen Rahmens 30 und des Werkzeugsgestells 20,
außerdem
verankert er den Werkzeugwechsler 80 innerhalb des Rahmens 71 so,
dass der bewegliche Arm 30 auf Werkzeuge auf dem Werkzeuggestell 20 zugreifen
kann und mit der Spindel 72 in Wechselwirkung treten kann.
Die Vorderseite des Werkzeugwechslers 80 enthält eine
Zugangstür 82.
Der Boden des Rahmens 81 wird im Großen und Ganzen aus vier Trägern 90 gebildet
und sorgt für
Stabilität
des Werkzeugwechslers 80. Die vier Träger 90 bilden eine
X-förmige
Trägeranordnung,
wobei jeweils ein Ende jedes Trägers 90 in
einen Punkt ausläuft,
der das Zentrum des Bodens des Werkzeugwechslers 80 bildet.
Drei vertikale Stützen 91,
zwei Stützen 91 an
der Vorderseite des Werkzeugwechslers 80 und eine Stütze 91 auf
der rechten Seite des Werkzeugwechslers 80, sind am Boden
des Werkzeugwechslers 80 angeschweißt, wobei jedes Ende der Stützen 91 am äußeren Ende des
Trägers 90 angeschweißt ist.
Die Verbindung hält durch
Verwendung einer Winkelplatte 94 als Übergang von dem horizontalen
Träger 90 zu
der vertikalen Spitze 91. Das Werkzeuggestell 20 sitzt
am oberen Ende der drei Stützen 91,
und dann befindet sich eine Stütze 91 an
zwei Stellen auf dem Werkzeuggestell 20, wie in 4 gezeigt
ist.
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Der
Rahmen 81 enthält
weiterhin eine am oberen Ende der beiden vorderen Stützen 91 gemäß 4 angebrachte
Handhabe 100, die einen einfachen Transfer des Werkzeugwechslers 80 in
und aus dem Bearbeitungszentrum 70 ermöglicht. Die Handhabe 100 besteht
aus einem Handgriff 103, der an zwei getrennte Platten 101 und 102 angeschweißt ist. Die
Handhabe 100 kann ergänzt
oder ausgetauscht werden mit bzw. durch ein zusätzliches Werkzeuggestell 20,
wie für
den Austausch in 9 dargestellt ist. Der Boden
der Wand 92 ist an einem Bodenträger 90 befestigt,
der Oberteil der Wand 92 ist an einer Stange 104 angebracht,
deren anderes Ende oben an dem Vertikalmechanismus 50 befestigt
ist. Eine von einem Zylinder betätigte
Tür 83 ist
an einer Seite der Wand 92 angeschlagen. An dem Werkzeugwechsler 80 sind
zwei Stangen 95 befestigt, wobei das obere Ende einer Stange 95 an
der Hebe- Handhabe 100 und das untere Ende der Stange 95 an
der Kante des Werkzeuggestells 20 angebracht ist. Eine Seite
der Zugangstür 82 ist
an einer der beiden Stangen 95 angeschlagen.
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Zum
Entfernen und zum Installieren von Werkzeugen im Bearbeitungszentrum 70 enthält der Werkzeugwechsler 80 das
Werkzeuggestell 20 mit mehreren Stellen 21 zur
Aufnahme von Werkzeugen. Der bewegliche Arm 30 ist so aufgebaut
und angeordnet, dass er bewegbar ist zwischen den mehreren Stellen 21 und
einer Stelle, bei der ein Zugang zu der Spindel 72 des
Bearbeitungszentrums 70 möglich ist. Jede Stelle 21 enthält eine
Gabel 22, und jede Gabel 22 wiederum besitzt mehrere Zinken 23.
Der bewegliche Arm 30 besitzt zwei Greifer 31,
die in einem Winkel von 90° relativ
zueinander angeordnet sind. Jeder Greifer 31 enthält zum Ergreifen
eines Werkzeugs zwei Finger 32. Dem beweglichen Arm 30 sind Dreh-,
Vertikal- und Horizontalbewegungsmechanismen zugeordnet, um mehrere
Ebenen für
die Werkzeuggestelle 20 zu ermöglichen.
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Dem
beweglichen Arm 30 ist gemäß 4 ein Drehmechanismus 40 zugeordnet.
Der Drehmechanismus 40 enthält einen Motor 41,
dessen eines Ende an einem Adapter 46 befestigt ist. Der
Adapter 46 ist an einer Öse 47 befestigt, die
am Boden des Werkzeugwechslers 10 befestigt ist. Der Adapter 46 besitzt
eine Riemenscheibe 42, wie in 5 gezeigt ist,
wobei die Riemenscheibe durch das Drehen der Welle des Motors 41 gedreht
wird. Die Riemenscheibe 42 ist an einem Ende eines Riemens 43 angeordnet.
Das andere Ende des Riemens 43 ist an einer Riemenscheibe 48 eines
Zahnrads 44 angeordnet. Das Zahnrad 44 ist am
Boden des Werkzeugwechslers 80 angebracht und um sein Zentrum
drehbar. Das Zentrum des Zahnrads 44 stimmt bei dieser
beispielhaften Ausführungsform überein mit
dem Zentrum des Werkzeuggestells 20. Wegen der Fähigkeiten
des Arms 30 jedoch, sich in mehrere Richtungen zu bewegen,
lässt sich
der Drehmechanismus 40 auch in anderen Stellungen relativ
zu dem Werkzeuggestell 20 platzieren. Das Zahnrad 44 befindet sich
etwa in der Mitte innerhalb des Werkzeuggestells 20. Die
Oberfläche
des Zahnrads 44 hat eine etwa rechtwinklige Orientierung
gegenüber
der Vertikalwelle 51.
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Wie
in den 6a und 6b dargestellt
ist, besitzt das Zahnrad 44 eine Mehrzahl von Zähnen 49,
welche Stellen am Außendurchmesser
des Zahnrads 44 bilden. Es gibt einen Spielraum zwischen
jedem Zahn 49 und den übrigen,
im Großen
und Ganzen nach außen
weisenden Zähnen 49.
Die Anzahl der Zähne 49 an
dem Zahnrad 44 kann der Anzahl von Stellen 21 am
Werkzeuggestell 20 entsprechen. Am Boden des Werkzeugwechslers 80 ist
ein Sensor 45 angebracht. Mit Hilfe eines über die
Steuerung seitens des Bearbeitungszentrums 70 eingegebenen Algorithmus
dient der Sensor 45 zum Orten eines speziellen Werkzeugs
auf dem Werkzeuggestell 20. Die Eingabe des Algorithmus
wird durch den Sensor 45 in Bezug auf die Stellung des
beweglichen Arms 30 in Relation zu dem Werkzeug 24 an
den Stellen 21 und den Zähnen 49 des Zahnrads 44 festgelegt.
Für Ausgestaltungen
mit mehr Werkzeugstellen als der Anzahl von Zähnen 49 können Löcher 39 in
dem Zahnrad 44 oder andere bauliche Indizes in Verbindung
mit einem oder mehreren zusätzlichen
Sensoren dazu benutzt werden, Berechnungen auf der Grundlage von
Eingaben seitens zweier oder mehrerer Sensoren vorzunehmen. Wenn
das Bearbeitungszentrum 20 im Begriff ist, eine Werkzeugwechselsequenz
auszuführen,
startet der Motor 41 mit dem Drehen seiner Wellen, wodurch
die Riemenscheibe 42 an dem Adapter 46 gedreht
wird. Die Riemenscheibe 42 dreht den Riemen 43,
der seinerseits die Riemenscheibe 48 des Zahnrads 44 und
damit das Zahnrad selbst in eine vorbestimmte Stellung dreht. Der
Sensor 45 ist derart geeicht, dass die Lage des Zahns 49 an
dem Zahnrad 44 einer speziellen Stelle 41 des
Werkzeuggestells 20 entspricht, die ein Werkzeug aufnimmt.
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Dem
beweglichen Arm 30 ist der Vertikalmechanismus 50 in
der aus den 4 und 5 ersichtlichen
Weise zugeordnet. Der Vertikalmechanismus 50 enthält eine
Vertikalwelle 51, die sich etwa in der mittleren Position
innerhalb des Werkzeuggestells 20 befindet. Ein Zylinder 52 befindet
sich in etwa paralleler Orientierung gegenüber der Vertikalwelle 51 und
besitzt einen betrieblich mit dem Arm 30 gekoppelten Stab 53.
Der Arm 30 ist verschieblich an der Vertikalwelle 51 gelagert,
so dass dann, wenn der Stab 53 von dem Zylinder 52 ausgefahren
oder zurückgezogen
wird, der Arm 30 um die entsprechende Distanz, über die
der Stab 53 verlagert wurde, auf der Welle 51 verschoben
wird. Die Verlagerung 50 kann auch (nicht gezeigte) Sensoren
an dem einen oder dem andere Ende aufweisen, um die Annäherung des
Arms 30 festzustellen, was von der Werkzeugmaschinensteuerung
dazu verwendet werden kann, die Stellung oder die Bewegungsgrenze
des Arms 30 zu erfassen.
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Dem
Werkzeugwechsler 80 ist gemäß den 4, 5, 6a und 6b ein
Horizontalmechanismus 60 zugeordnet. Der Horizontalmechanismus 60 enthält eine
Liniarführung 61,
die um eine vertikale Welle 51 schwenkbar ist. Die Linearführung 61 ist
außerdem
an zwei vertikalen Stützen 65 befestigt,
die sich auf jeder Seite der Vertikalwelle 51 befinden.
Zwei vertikale Stützen 65 dienen
zum Stabilisieren der Linearführung 61 entlang
dem vertikalen Moment des beweglichen Arms 30. Die Linearführung 61 besteht
aus einer Anordnung 63, die an ihrer Seite horizontal geschlitzt
ist. Die Anordnung 63 ist zwischen einer Plattenanordnung 64 eingefasst.
Die Plattenanordnung 64 besteht aus jeweils einer Platte an
jeder Seite der Linearführung 61.
Der bewegliche Arm 30 ist an der Innenfläche jeder
Seite der Plattenanordnung 64 befestigt, wie in 4 gezeigt.
Ein Zylinder 62 ist an dem beweglichen Arm 30 derart
angebracht, dass der Zylinder 62 den beweglichen Arm 30 in
seitlicher Richtung bewegt. Aus diesem Grund bewegen sich der bewegliche
Arm 30 und die Plattenanordnung 64 gleichzeitig
entlang dem horizontalen Schlitz der Linearführung 61.
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Wie
in 4 zu sehen ist, enthält ein Werkzeugwechsler 80 eine
Zugangstür 82,
die sich auf einer Seite des Werkzeugswechslers 80 befindet,
um von Hand Zugang zu Werkzeugen in dem Werkzeuggestell 20 zu
haben. Die Zugangstür 62 in
der Nähe einer
der mehreren Stellen 51 ist so bemessen, dass ein manueller
Zugang zu einer der mehreren Stellen 21 möglich ist.
Die Zugangstür 62 kann
eine zusätzliche
Stelle 21 zum Halten eines Werkzeugs enthalten. Immer dann,
wenn die Zugangstür 82 geschlossen wird,
befindet sich ihre zusätzliche
Stelle 21 längsseits
der Stellen 21 des Werkzeuggestells 20. Um Zugang
zu der Spindel 72 zu erlangen, ist die mittels Zylinder
betätigte
Tür 83 an
einer Seite des Werkzeugwechslers 80 angeschlagen. Wenn
der Werkzeugwechsler 80 im Inneren des Bearbeitungszentrums 30 installiert
ist, hält
die vom Zylinder betätigte Tür 83 von
dem Bearbeitungszentrum 70 kommenden Abfall davon ab, in
die Kammer des Werkzeugwechslers 80 zu gelangen, wenn die
vom Zylinder betätigte
Tür 83 verschlossen
ist. Diese Tür 83 lässt sich
von einem Zylinder 84 öffnen
und schließen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann der Werkzeugwechsler mehrere Werkzeuggestelle 20 enthalten.
Die Werkzeuggestelle 20 können derart angeordnet sein,
dass sich jedes Werkzeuggestell 20 mit einem Abstand oberhalb
eines anderen Werkzeuggestells befindet. 10 zeigt
einen Werkzeugwechsler mit zwei Werkzeuggestellen 20. Das
zweite Werkzeuggestell 20 kann oben an dem Werkzeugwechsler 10 mit
einem Spielraum zwischen dem unteren und dem oberen Gestell installiert
sein, wobei das Ausmaß des
Abstands abhängt
von der Größe und der
Form der in dem Werkzeuggestell 20 aufzunehmenden Werkzeuge.
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Der
bewegliche Arm 30 wird aus einer Warte- oder Leerlaufstellung
des beweglichen Arms 30 heraus zu einem vorbestimmten neuen
Werkzeug 24 in dem Werkzeuggestell 20 in eine
Werkzeuggreifstellung bewegt, wie in den 6a und 6b gezeigt ist.
Das neue Werkzeug 24 soll ein Bearbeitungswerkzeug 73 an
der Spindel 72 des Bearbeitungszentrum 70 ersetzen.
Der bewegliche Arm 30 wird derart gedreht und ausgefahren,
dass einer der Greifer 31 mit den Fingern 32 sich
an den Seiten des Werkzeugs 24 befindet. Dann schließen sich
die Finger 32 an dem Werkzeug 24 und halten dies
fest, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist. Dann wird der bewegliche Arm 30 zurückgezogen,
gedreht und in Richtung der Stelle der Spindel 72 innerhalb
des Bearbeitungszentrums 70 verfahren. Gleichzeitig wird die
Tür 83 geöffnet, so
dass der bewegliche Arm 30 den kein Werkzeug haltenden
Greifer 31 zu dem Werkzeug 73 an der Spindel 72 ausfahren
kann. Der bewegliche Arm 30 wird angehalten, wenn die Finger 32 des
Greifers 31 sich an den Seiten des Bearbeitungswerkzeugs 73 an
der Spindel 72 befinden. Dann umgreifen die Finger 32 das
Werkzeug 73 und halten es sicher fest. Dann wird der bewegliche
Arm 30 nach unten verfahren, um das Bearbeitungswerkzeug 73 von
der Spindel 72 abzunehmen. Als nächstes dreht sich der bewegliche
Arm 30 so, dass sich der Greifer 31 mit dem neuen
Werkzeug 24 direkt unterhalb der Spindel 72 befindet.
Dann wird das neue Werkzeug 24 von dem beweglichen Arm 30 nach oben
bewegt, um das neue Werkzeug 24 an der Spindel 72 anzusetzen.
Der Greifer 31 wird gelöst, und
die Finger 32 halten dann das neue Werkzeug 24 nicht
mehr. 9 zeigt die Werkzeugwechselschritte, die oben
diskutiert wurden. Der bewegliche Arm 30 zieht sich zu
der Wartestellung zurück,
und die vom Zylinder betätigte
Tür 83 wird
zwischen dem Werkzeugwechsler 80 und dem Bearbeitungszentrum 70 geschlossen.
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Während die
Erfindung anhand der Zeichnungen und der obigen Beschreibung im
Einzelnen dargestellt und beschrieben wurde, soll dies ausschließlich der
Anschauung dienen und keinerlei beschränkende Wirkung entfalten. Es
versteht sich, dass nur die bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und
beschrieben wurden.