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Diese
Erfindung betrifft eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung für eine Werkzeugmaschine, die
zum automatischen Auswechseln der durch die Spindel der Werkzeugmaschine
gehaltenen Werkzeuge ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine
Werkzeugmaschine, die eine Speichervorrichtung dieses Typs enthält.
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In
vielen Industriebereichen werden numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen
und/oder Arbeitsstationen eingesetzt, um eine Chipentfernungsbearbeitung
auszuführen.
Genauer gesagt, werden auf dem Gebiet der Herstellung von Holzartikeln
für Möbel, wie
zum Beispiel Stühlen
und Rahmen für
Sofas und Sitzbänke,
Arbeitsstationen und Werkzeugmaschinen zum Bearbeiten ihrer Komponenten
verwendet. Die Werkzeugmaschinen oder die Arbeitsstation schließen eine
oder mehrere Arbeitseinheiten ein, deren Kopf mit einer einzelnen
oder mehreren Spindeln versehen ist, in die eine Mehrzahl verschiedener
Werkzeuge eingesetzt werden kann, abhängig von der Bearbeitung, die
an dem zu bearbeiteden Werkstück
ausgeführt
werden muss. Häufig
müssen während eines
einzigen Fertigungszyklus ein oder mehrere Werkzeuge ausgewechselt
werden, da möglicherweise
eine Vielzahl verschiedener Bearbeitungsvorgänge an einem einzigen Werkstück (oder an
nacheinander bearbeiteten Werkstücken)
ausgeführt
werden muss, zum Beispiel Teilen, Bohren, Anfertigen von Löchern und
Zapfen, inneres oder äußeres Drehen,
verschiedene Formen von Fräsen,
etc.
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Da
die Anzahl von Werkzeugen, die gleichzeitig zum Gebrauch an der
Arbeitseinheit oder den Arbeitseinheiten (zum Beispiel zwei) an
der Maschine zur Verfügung
stehen, begrenzt ist, kann sich in einigen Fällen eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung
als erforderlich herausstellen, wo die vorübergehend nicht verwendeten
Werkzeuge abgelegt werden können.
Zu geeigneten Zeiten während
des Fertigungszyklus wird die Arbeitseinheit zu dem Werkzeugauswechselbereich
befördert,
und eines oder mehrere der an der Spindel oder den Spindeln der Einheit
selbst angebrachten Werkzeuge werden gegen andere ausgetauscht,
die vorrübergehend
in der Werkzeughalter-Speichervorrichtung abgelegt werden.
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Momentan
sind Werkzeughalter-Speichervorrichtungen mit verschiedenen Konfigurationen
zu diesem Zweck verfügbar.
Typischerweise, und insbesondere für den Sektor von Werkzeugmaschinen,
die zum Arbeiten mit Holz bestimmt sind, werden Werkzeughalter-Speichervorrichtungen
verwendet, die von einer scheibenförmigen Einheit gebildet werden, welche
an ihrer eigenen Achse rotiert und die gewöhnlich, aber nicht immer, in
einem horizontalen Layout positioniert ist. Verschiedene auswechselbare Werkzeuge
sind an diesem scheibenförmigen
Träger zu
finden.
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Ein
Beispiel einer Werkzeughalter-Speichervorrichtung ist in US-A-4,761,877
beschrieben. In dieser Speichervorrichtung werden die Werkzeuge durch
eine kreisförmige
oder scheibenförmige
Einheit gehalten, die um eine horizontale Achse rotiert. In US-A-3,263,300
ist eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung mit einer scheibenförmigen Einheit beschrieben,
die um eine vertikale Achse rotiert und über dem Ständer positioniert ist, der
den Arbeitskopf der Werkzeugmaschine hält.
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US-A-5,097,877
beschreibt eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung, die eine scheibenförmige Einheit
einschließt,
welche um eine vertikale Achse rotiert und sich längs einer
Translationsachse bewegt, die die Auswechselung von Werkzeugen an
einem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine ermöglicht, wobei die Speichervorrichtung über dem
Arbeitskopf zu finden ist.
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GB-A-2,101,028
und GB-A-2,144,668 beschreiben eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung für eine Drehbank.
Auch in diesem Fall hat die Werkzeughalter-Speichervorrichtung eine
scheibenförmige
Struktur und rotiert um eine Achse, um den einen oder anderen von
verschiedenen Sitzen dem Revolverkopf der Werkzeugmaschine zum Auswechseln der
Werkzeuge darzubieten.
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Andere
Beispiele von Werkzeughalter-Speichervorrichtungen sind in EP-A0106595
beschrieben.
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Die
Werkzeughalter-Speichervorrichtung muss außerhalb des Arbeitsbereichs
der Arbeitseinheit und der Umhüllenden
der Positionen des zu bearbeitenden Werkstücks sowie der Träger, die
das Werkstück
an richtiger Stelle einspannen positioniert sein, um eine Behinderung
der Bewegungen der Einheit während
Bearbeitung des Werkstücks
zu verhindern. Sie muss jedoch an einem Punkt angeordnet sein, der
einfach für
die Arbeitseinheit zugänglich
ist, wenn ein Werkzeugauswechselvorgang ausgeführt werden muss. Zu diesem
Zweck kann die Arbeitseinheit mit einem Zusatzhub konfiguriert sein,
der die Spindel oder Spindeln zu einem Bereich außerhalb des
Arbeitsbereichs, jedoch in die Nähe
der Werkzeughalter-Speichervorrichtung befördert, um die Werkzeugauswechselung
ausführen.
In diesem Fall kann die Werkzeughalter-Speichervorrichtung in einer
ortsfesten Position angeordnet sein, und die Arbeitseinheit wird
entweder über
oder neben diese befördert.
Diese Lösung
erfordert jedoch ein erhöhtes Volumen
und eine besonders lange Führung
zum Bewegen der Arbeitseinheit, was für die eigentliche Bearbeitung
selbst nutzlos ist.
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Aus
diesem Grunde ist es besser, die Werkzeughalter-Speichervorrichtung
beweglich zu konfigurieren, so dass sie eine verdeckte Position
in Bezug zum Arbeitsbereich der Arbeitseinheit einnehmen kann und
nur dann in den Arbeitsbereich bewegt wird, wenn der Werkzeugauswechselvorgang
ausgeführt
werden muss. Zu diesem Zweck wird die Werkzeughalter-Speichervorrichtung
durch einen Schwingarm getragen, der die Speichervorrichtung zur
richtigen Zeit in den Arbeitsbereich der Arbeitseinheit hineinbewegt.
Um der Arbeitseinheit entweder das richtige Werkzeug oder den leeren
Sitz darzubieten, wo die Arbeitseinheit das nicht mehr verwendete
Werkzeug ablegen muss, ist die scheibenförmige Einheit darüber hinaus,
wie bereits erwähnt, für eine Drehbewegung
um ihre eigene Achse konfiguriert.
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Diese
Konfiguration resultiert zwar in reduzierten Gesamtabmessungen der
Werkzeugmaschine, führt
sie jedoch zu einer Reihe von Nachteilen. Erstens werden zwei getrennte
Motoren oder Stellantriebe benötigt,
um die Schwingbewegung des Arms zu steuern, der die scheibenförmige Einheit
trägt,
und die Drehung der scheibenförmigen
Einheit um ihre Achse zu steuern. Dies gestaltet die Speichervorrichtung
teuer und kompliziert.
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Zweitens
sind die Bewegung zum Einführen der
Werkzeughalter-Speichervorrichtung in den Arbeitsbereich und die
nachfolgende oder gleichzeitige Positionierung der scheibenförmigen Einheit
in die richtige Winkelposition recht zeitaufwendige Arbeitsgänge. Dies
gestaltet die Gesamtzeit des Fertigungszyklus länger.
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DE-A-19534093
offenbart eine Werkzeugmaschine, die die Merkmale der Präambel von
Anspruch 1 enthält.
Bei dieser bekannten Werkzeugmaschine sind große Werkzeuge an einer scheibenartigen
Werkzeughalter-Speichervorrichtung angeordnet, die einen weggeschnittenen
Teil aufweist. Der Arbeitskopf der Werkzeugmaschine weist einen
vertikal angeordneten Dorn auf und wird längs Translationsachsen gesteuert.
Die Werkzeuge werden aus der Speichervorrichtung aufgenommen und
in dieselbe zurückgelegt
durch eine doppeltseitig wirkende Aufnahmevorrichtung, welche die
Werkzeuge aus der Speichervorrichtung zum Dom des Arbeitskopfes überführt und
umgekehrt.
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Der
Zweck dieser Erfindung besteht in der Schaffung einer Werkzeughalter-Speichervorrichtung
und einer mit einer solchen Speichervorrichtung ausgerüsteten Werkzeugmaschine,
welche die Nachteile des aktuellen Standes der Technik überwinden
können.
Im Kontext der hier gegebenen Beschreibung und der anliegenden Ansprüche, bezieht sich
der Ausdruck "Werkzeugmaschine" allgemein auf eine
Arbeitsstation oder irgendein anderes, mit einer Arbeitseinheit
ausgerüstetes
System, das auch mindestens eine Spindel einschließt und entlang
einer oder mehrerer Arbeitsachsen gesteuert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
beziehen sich auf besonders vorteilhafte Weiterentwicklungen der
Erfindung.
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Im
Wesentlichen plant die Erfindung eine Werkzeughalter-Speichervorrichtung
für eine
Werkzeugmaschine, die eine um eine jeweilige Drehachse mit mehreren
Trägern
für die
Werkzeuge drehbare Einheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Teil der drehbaren Einheit längs
eines ersten Abschnitts ihrer Umfangslänge weggeschnitten ist, wobei
die Träger
um den restlichen Abschnitt der Umfangslänge der drehbaren Einheit herum
angeordnet sind, und die Drehung um die Achse die Träger in einen
Entnahme- und Ablagebereich
für die
Werkzeuge von bzw. zu den Trägern
hinein- und aus diesem herausbewegt.
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Da
ein Teil entfernt wurde, hat die drehbare Einheit in der Praxis
eine asymmetrische Form bezüglich
einer Ebene, die senkrecht zu der drehbaren Einheit ist und die
Drehachse der drehbaren Einheit enthält.
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In
der Praxis sind die Träger
für die
Werkzeuge entlang einem Bogen von weniger als 360° in Umfangsrichtung
angeordnet, längs
dem die Träger durch
die Drehung der drehbaren Einheit um die Drehachse bewegt werden.
Zum Beispiel können
die Träger über einen
Bogen von gerade über
180° oder sogar
weniger als 180°,
zum Beispiel sogar einen Bogen von weniger als 90°, verteilt
sein. Je kleiner der Bogen ist, entlang dem die Träger für die Werkzeuge verteilt
sind, desto kleiner wird die Erstreckung der Einheit sein, die um
ihre Drehachse rotiert. Wenn die Werkzeuge an den Trägern mit
ihren Achsen parallel zu der Drehachse angeordnet sind, können die
Werkzeuge in einer ausreichenden Anzahl positioniert werden, selbst
wenn sie längs
eines Bogens von beispielsweise weniger als 90° verteilt sind.
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In
der Praxis sind bei dieser Anordnung die Träger der Werkzeuge in einem
Ringabschnitt mit einer Erstreckung von weniger als 360°, vorzugsweise weniger
als 220°,
und, bei Bedarf, weniger als 90° enthalten.
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Wie
durch die Beschreibung einiger praktischer Ausführungsformen deutlich werden
wird, ermöglicht
es die Speichervorrichtung gemäß der Erfindung,
die Nachteile des Standes der Technik durch Erhalt einer sehr kompakten
Werkzeugmaschine zu überwinden.
Tatsächlich
kann die Werkzeughalter-Speichervorrichtung angrenzend an den Arbeitsbereich
der Arbeitseinheit der Werkzeugmaschine so positioniert werden,
dass durch Drehen der Einheit soweit, dass der weggeschnittene Teil
(das heißt,
die gerade Kante falls es ein Kreissegment ist) dem Arbeitsbereich
der Arbeitseinheit gegenüberliegt,
die drehbare Einheit nicht den Arbeitsbereich behindert; während durch
Drehen der drehbaren Einheit soweit, dass der Teil, wo die Träger der
Werkzeuge positioniert sind, dem Arbeitsbereich gegenüberliegt,
die Einheit in den für
die Arbeitseinheit zugänglichen
Bereich eintritt.
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Dies
bietet eine Reihe von Vorteilen. Erstens ist es nicht mehr erforderlich,
zwei Motoren zum Steuern der Bewegung der Werkzeughalter-Speichervorrichtung
zu entwerfen. Tatsächlich
befördert der
selbe Motor, der die Drehung der drehbaren Einheit um ihre Achse
in Bewegung setzt, auch die verschiedenen Träger der Werkzeuge zu dem für die Arbeitseinheit
zugänglichen
Bereich und bestimmt die korrekte Winkelposition, damit die Einheit
das richtige Werkzeug entnehmen und das nicht mehr benötigte Werkzeug
durch die Spindel ablegen kann.
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Zweitens
ist es möglich,
die Winkelbewegung der drehbaren Einheit mit der Bewegung der Arbeitseinheit
so zu synchronisieren, dass die Gesamtdauer der zum Auswechseln
der Werkzeuge benötigten
Zeit auf ein Minimum gesenkt wird. Tatsächlich kann die die Drehung
der Werkzeughalter-Speichervorrichtung steuernde Achse mit der die
Arbeitseinheit steuernden Achse interpoliert werden. Die Werkzeughalter-Speichervorrichtung
und die Spindel werden gleichzeitig zu der Position befördert, wo
der Werkzeugwechsel ausgeführt
wird, wobei die Bewegung der Speichervorrichtung eine einfache Winkelpositionierungsbewegung
der drehbaren Einheit ist. Dies ist bei den traditionellen Speichervorrichtungen nicht
möglich,
die erst dann zu dem Werkzeugauswechselbereich befördert werden
können,
wenn die Arbeitseinheit ihre Arbeit abgeschlossen hat, wodurch Kollisionen
verhindert werden.
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Der
Erfindung wird einfacher nach sorgfältiger Durchsicht der Beschreibung
und der anliegenden Zeichnungen verstanden werden, die eine praktische,
nicht begrenzende Ausführungsform
der Erfindung zeigen. Genauer ausgedrückt:
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1 ist
eine Draufsicht der Werkzeughalter-Speichervorrichtung und der Arbeitseinheit;
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2 ist
eine Ansicht und ein Teilschnitt entlang der Linie II-II von 1;
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3A und 3B stellen
eine Draufsicht der Bewegung der Speichervorrichtung zum Einführen eines
Werkzeugs dar;
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4 zeigt
einen Schnitt einer modifizierten Ausführungsform der Werkzeughalter-Speichervorrichtung;
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5 zeigt
eine andere Draufsicht einer weiteren modifizierten Ausführungsform
der Speichervorrichtung, die nicht in den Umfang der Ansprüche fällt;
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6 zeigt
eine schematische Grundansicht einer Werkzeugmaschine oder einer
vollständigen Arbeitsstation,
die mit einer Arbeitseinheit und einer Werkzeugspeichervorrichtung
gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;
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7A und 7B stellen
schematisch zwei Beispiele der Bewegungsabfolge zum Entnehmen eines
Werkzeugs aus der Speichervorrichtung und zum Ablegen eines Werkzeugs
in der Speichervorrichtung in einer Maschine ähnlich der in 6 dargestellten
dar.
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In
den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Die Werkzeughalter-Speichervorrichtung
ist allgemein mit 1 bezeichnet, während 3 eine Arbeitseinheit
anzeigt, die mit einem Arbeitskopf 3 mit einer eine Spindel 5 tragenden
Gabel ausgestattet ist. In dem dargestellten Beispiel kann die Spindel
eine Vielfalt von Bewegungen entlang numerisch gesteuerter Achsen
ausführen.
In dem Beispiel sind zwei Achsen horizontaler Translation X, Y und
eine Achse vertikaler Translation Z gezeigt. Es erfolgen auch zwei
Schwingbewegungen um Achsen D und E. Die Struktur der Arbeitseinheit
und der Typ von Bewegungen sind an sich bekannt und erfordern keine
weiteren Beschreibungen in diesem Dokument. Nicht alle diese Bewegungen sind
unverzichtbar zum Auswechseln der Werkzeuge.
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Die
Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1 wird durch einen ortsfesten
Balken 9 gehalten, der in 1 für ein deutlicheres
Verständnis
der Darstellung unterbrochen ist. Der Trägerbalken 9 hält einen Motor 11,
dessen Auslasswelle eine vertikale Welle 13 in Drehung
treibt, die eine drehbare Einheit 15 an ihrem Ende trägt. Wie
im Detail in der Draufsicht von 1 zu sehen
ist, hat die drehbare Einheit 15 die Form einer eingeschnittenen
Scheibe und ihre Umfangskante wird durch einen ersten Abschnitt
in der Form eines Umfangsbogens 15A und durch einen zweiten
Abschnitt gebildet, der durch eine Sehne 15B gebildet wird.
Im Wesentlichen hat die drehbare Einheit 15 deshalb die
Form eines Kreissegments, das in diesem Beispiel eine größere Erstreckung
als einen Halbkreis aufweist, da die Drehachse A-A sich innerhalb
des Bereichs befindet, der durch den Umfangsbogen 15A und
durch die Sehne 15B begrenzt wird. Der Kreisabschnitt kann
eine kleinere Erstreckung aufweisen, wobei die Drehachse A-A außerhalb
des Segments selbst positioniert ist. In diesem Fall könnte zum
Beispiel ein Verbindungsarm zwischen der Träger- und Drehachse und dem
Kreissegment vorgesehen sein. Die Sehne 15B bildet den Abschnitt
der Umfangserstreckung, entlang dem ein Teil der drehbaren Einheit 15 entfernt
worden ist, wodurch diese letztere asymmetrisch in Bezug zur Achse
A-A gestaltet wird.
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Die
drehbare Einheit 15 ist mit einer Mehrzahl von Trägern 17 ausgerüstet, um
Werkzeuge U aufzunehmen, die an der Spindel 5 angebracht
werden können,
um verschiedene Verarbeitungsarten mittels des Arbeitskopfes 3 an
einem nicht gezeigten Werkstück
auszuführen.
Die Träger 17 sind
entlang des Umfangsabschnitts der drehbaren Einheit positioniert,
der durch den Umfangsbogen 15A gebildet wird, das heißt, nicht
entlang dem Abschnitt, der dem Teil der axialsymmetrischen Figur
(Kreis) entspricht, welcher zum Bilden des die drehbare Einheit 15 bildenden
Kreissegments entfernt worden ist.
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Die
Konfiguration der Träger 17 ist
derart, dass die Werkzeuge U mit ihren Achsen in einer radialen
Position bezüglich
der drehbaren Einheit 15 gehalten werden.
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In 1 ist
die Arbeitseinheit in der äußersten
Arbeitsposition gezeigt, nämlich
in der dichtmöglichsten
Position zu der Speichervorrichtung 1. In dieser Position
kann die Arbeitseinheit weiterhin ihre Verarbeitung ausführen, und
deshalb darf die Spindel 5 mit dem an sie geklemmten Werkzeug
nicht die Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1 behindern.
C bezeichnet den Umfangsbereich der Bewegung des Werkzeugs mit der
größten axialen
Abmessung, das an der Spindel 5 angebracht werden kann.
Wenn die Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1, wie in 1 zu
sehen ist, sich in der hier gezeigten Winkelposition befindet, das
heißt,
mit der durch die Sehne 15B gebildeten Kante der Arbeitseinheit
zugewandt, kreuzt der Umfang C nicht die Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1.
Deshalb kann die Arbeitseinheit eine beliebige Bewegung in dieser
Position ausführen,
ohne eine Kollision zwischen der Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1 und
dem an der Spindel 5 angebrachten Werkzeug zu riskieren.
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Wenn
es erforderlich ist, das durch die Spindel 5 gehaltene
Werkzeug auszuwechseln, steuert der Motor 11 eine Winkelbewegung
um die Drehachse A-A der drehbaren Einheit 15 in der Richtung
des Doppelpfeils f15. Die Bewegung kann entweder nur in der selben
Richtung oder in einer Richtung im Uhrzeigersinn oder gegen den
Uhrzeigersinn ausgeführt werden,
je nach der Endposition, die die Speichervorrichtung einnehmen muss.
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Die
Bewegung ist derart, um die Spindel 5 in Ausrichtung mit
dem benötigten
Träger 17 zu
bringen. Dies kann ein leerer Träger
sein, an dem die Spindel 5 das vorrübergehend verwendete Werkzeug ablegen
muss, oder ein Träger 17,
an dem sich das Werkzeug befindet, das in die Spindel 5 eingeführt werden
muss. In 1 ist die Richtung der Ausrichtung
zwischen dem Träger
und der Spindel 5 mit B-B bezeichnet. Die Drehbewegung
in der durch f15 angezeigten Richtung der drehbaren Einheit 15 ist
mit der Bewegung des Arbeitskopfes 3 interpoliert und synchronisiert,
und die beiden Bewegungen werden durch die gleiche programmierbare
Steuereinheit gesteuert, um die für diesen Arbeitsgang benötigte Zeit zu
senken. Dies bedeutet zum Beispiel, dass die Drehbewegung der drehbaren
Einheit 15 beginnen kann, wenn die Spindel 5 sich
in einem bestimmten Abstand von dem Werkzeugauswechselbereich befindet,
wo die Bearbeitung an einem Werkstück abgeschlossen wird. Die
Drehung und Winkelpositionierung der drehbaren Einheit 15 endet,
wenn die Spindel 5 entlang der geraden Linie von B-B ausgerichtet ist
und die Endbewegung in dieser Richtung abschließt, um das Werkzeug in dem
leeren Träger 17 abzulegen,
oder um das neue Werkzeug zu ergreifen.
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Die
durch die Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1 und die
Spindel 5 zum Erreichen der Ergreifung eines Werkzeugs
ausgeführte
Bewegung ist deutlich in den 3A und 3B dargestellt.
In 3A befindet sich die Speichervorrichtung 1 weiterhin
in der verborgenen Position in Bezug zu dem Arbeitsbereich des Arbeitskopfes 3,
das heißt,
mit dem Teil der geraden Kante 15B der drehbaren Einheit 15 zu
der Arbeitseinheit hin gedreht. Der Beginn der Bewegung von Winkelpositionierung
ist mit f15 bezeichnet. Die Spindel 5 befindet sich in
der korrekten Winkelposition und nähert sich der Speichervorrichtung
in Übereinstimmung
mit dem Pfeil f5 an. In 3B hat
die Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1 die korrekte Winkelposition
erreicht, wobei das Werkzeug U1 sich in der Position ausgerichtet
mit der Spindel 5 entlang der geraden Linie B-B befindet.
Die Spindel 5 hat sich inzwischen ausreichend dicht angenähert, um
den Schaft des Werkzeugs U1 in Eingriff mit der Spindel selbst zu
bringen. Die durch f5 und f15 bezeichneten Bewegungen werden wie
oben angeführt
interpoliert und synchronisiert.
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Es
wird aus dem Obigen deutlich, dass mit der asymmetrischen Form,
die durch Entfernen eines Teils der die drehbare Einheit bildenden
Umlaufgestalt (mit axialer Symmetrie bezüglich A-A) entlang der Sehne 15B erhalten
wird, sowohl die Möglichkeit, die
Träger 17 durch
die Spindel in den Werkzeugentnahme- und Ablagebereich einzuführen, als
auch die Möglichkeit,
diese Träger
auszuwählen
erreicht wird, und zwar alles mit einer einzigen Bewegung gesteuerter
Drehung.
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4 zeigt
eine modifizierte Ausführungsform
der Werkzeughalter-Speichervorrichtung 1. In dieser Ausführungsform
sind zwei Reihen von Trägern 17 vorgesehen
und auf zwei verschiedenen Ebenen platziert. Die Werkzeuge werden
radial wiederum auf der drehbaren Einheit mit zwei Ebenen gehalten.
Die gleichen Bezugsziffern bezeichnen Teile, die identisch mit den
in der vorhergehenden Ausführungsform
gezeigten sind oder diesen entsprechen.
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5 zeigt
eine modifizierte Ausführungsform,
durch die die Werkzeuge mit ihrer eigenen Achse parallel zu der
Drehachse A-A der drehbaren Einheit 15 gehalten werden.
Zum Beispiel ist die Spindel in diesem Fall doppelt dargestellt,
aber es sollte verstanden werden, dass die Konfiguration der Spindel in
allen der beschriebenen Fälle
(einzeln, doppelt, oder sogar mit einer größeren Anzahl von Werkzeugen,
zum Beispiel, als eine gekreuzte Spindel mit vier Werkzeugen) variieren
kann. Die durch die Spindel 5 ausgeführte Bewegung von Werkzeugergreifen-
und Ablage verläuft
parallel zur Achse A-A, während
sie in den beiden vorhergehenden Fällen radial war.
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Die
in 5 gezeigte Ausführungsform ermöglich Positionierung
einer größeren Anzahl
von Werkzeugen auf der gleichen Höhe verglichen mit der in 1 gezeigten
Ausführungsform,
ohne die in 4 gezeigte, mehrere Ebenen verwendende
Anordnung gebrauchen zu müssen.
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6 stellt
eine schematische Draufsicht einer Werkzeugmaschine oder vollständigen Arbeitsstation
dar, die mit der Werkzeughalter-Speichervorrichtung gemäß der Erfindung
ausgerüstet
ist. Die Werkzeugmaschine hat eine Struktur ähnlich dem Typ, der in EP-A-0873817
beschrieben und dargestellt ist.
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Bezugsziffer 1 bezeichnet
die Werkzeughalter-Speichervorrichtung, und die Bezugsziffer 3 bezeichnet
den Arbeitskopf, der durch eine sich entlang einer X-Achse bewegende
Einheit 21 getragen wird, die entlang einer Basis 6 übersetzt.
Vor der Basis 6 befinden sich zwei sekundären Basen 8A und 8B,
auf denen zwei Schieber 10A, 10B übersetzen,
die Träger 12A, 12B halten,
an denen die Bearbeitung durchlaufenden Werkstücke eingespannt sind. Y bezeichnet
die Achse horizontaler Translation senkrecht zu der X-Achse. In diesem
Fall ist die Bewegung entlang der Y-Richtung den Schiebern 10A und 10B und
daher dem Werkstück
anstelle dem Arbeitskopf 3 zugewiesen. Diese Bewegung ist
zum Ausführen
des Werkzeugauswechselvorgangs nicht erforderlich. Die dritte Translationsachse
Z ist vertikal und daher senkrecht zu der Ebene der Figur.
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Der
Arbeitskopf 3 ist mit einer Gabel 4 ausgerüstet, die
eine kreuzförmige
Spindel 5 aufweist.
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Die 7A und 7B stellen
schematisch die Bewegungen, die die Spindel 5 beim Entnehmen des
Werkzeugs U (7A) ausführt, und die zum Ablegen des
Werkzeugs U in der Speichervorrichtung 1 erforderlichen
Bewegungen dar. Die Entnahmebewegung ist eine Annäherungsbewegung
entlang Achse X, um den Schaft des Werkzeugs U in Eingriff mit der
Spindel zu befördern,
und anschließend
eine Bewegung entlang der Z-Richtung zum Extrahieren der Spindel
von dem Träger 17.
Eine alternative Bewegungsabfolge ist in Klammern angezeigt, wobei
das Werkzeug U von dem Träger 17 mittels
einer Drehung um die D-Achse beabstandet wird.
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Bewegungen
in der umgekehrten Richtung gemäß der Z-
und X-Richtung oder gemäß der D- und
X-Richtung ermöglichen
Ablegen des Werkzeugs U in der Speichervorrichtung (7B).
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Es
wird verstanden werden, dass die Darstellung nur praktische und
nichtbegrenzende Ausführungsformen
der Erfindung zeigt, welche in ihren Formen und ihrer Anordnung
variieren können,
ohne von dem Rahmen des Konzepts abzuweichen, auf dem die Erfindung
basiert, wie es in den folgenden Ansprüchen definiert ist. Das Vorliegen
von Bezugsziffern in den eingeschlossenen Ansprüchen begrenzt nicht den Schutzumfang
und diese haben den einzigen Zweck, das Lesen zu vereinfachen, wobei auf
die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen wird.